CN110871454B - 一种气吸式末端执行器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气吸式末端执行器，包括抽气吸盘架，在所述抽气吸盘架上安装有吸盘固定套，且在所述抽气吸盘架内开设有抽气孔，在所述抽气孔内设有导气机构，且所述抽气孔的端部安装有与导气机构连接的抽气吸盘，在所述抽气吸盘的内壁安装有多腔室分隔机构，该设备在吸盘内设有分隔胶块和分隔片，吸盘可通过分隔片被分为若干个腔室，使得吸盘牵引物体时的吸力更稳定，当吸盘吸住物体时，引气柱可同时将若干个腔室的气体抽出，然后若进行上拉牵引的操作，即使有气体从物体划痕或裂痕处进入吸盘也只会进入对应的腔室，而余下的腔室也会将物体吸住，由此避免了整个吸盘松弛导致吸盘吸力迅速降低，使得物体牵引受到影响的情况发生。

Description

一种气吸式末端执行器

技术领域

本发明涉及机器人附件领域，具体涉及一种气吸式末端执行器。

背景技术

末端执行器指的是任何一个连接在机器人边缘（关节）具有一定功能的工具。这可能包含机器人抓手，机器人工具快换装置，机器人碰撞传感器，机器人旋转连接器，机器人压力工具，顺从装置，机器人喷涂枪等，目前市场上常见的末端执行器有气吸式和机械夹持式两种，且其通常被认为是机器人的附件，在使用时若要抓取玻璃等物品，大多都是使用气吸式末端执行器。

目前市场上常见的气吸式末端执行器是利用吸盘内部负压产生的吸力来吸住并移动工件，吸盘就是用的软橡胶或者是塑料制成的皮碗中形成的负压来吸住工件，但在使用过程中若物品的表面有裂痕或划痕，当吸盘吸好物品后，一旦进行上拉牵引的操作，外界气体极易从划痕或裂痕处进入整个吸盘内，从而使吸盘迅速松弛，导致物品的牵引操作受到影响。

发明内容

为此，本发明提供一种气吸式末端执行器，以解决现有技术中由于吸盘在使用过程中若遇到物品的表面有裂痕或划痕的情况，此时一旦进行上拉牵引的操作，外界气体便极易从划痕或裂痕处进入整个吸盘内，从而使吸盘迅速松弛的问题。

为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：

一种气吸式末端执行器，包括抽气吸盘架，在所述抽气吸盘架上安装有吸盘固定套，且在所述抽气吸盘架内开设有抽气孔，在所述抽气孔内设有导气机构，且所述抽气孔的端部安装有与导气机构连接的抽气吸盘，在所述抽气吸盘的内壁安装有多腔室分隔机构；

所述多腔室分隔机构包括安装在抽气吸盘内壁的分隔胶块，所述分隔胶块在远离吸盘固定套的一侧连接有主盘套，在所述主盘套的外侧壁等间距安装有若干个与抽气吸盘密封连接的分隔片，所述分隔胶块上安装有端部延伸至抽气孔内的主吸气套，在所述主吸气套的外侧设有与分隔胶块连接的排气环，在所述排气环上安装有贯穿分隔胶块的引气柱。

作为本发明的一种优选方案，所述分隔片上设有横截面呈凵字形结构的第一延伸槽和第二延伸槽，所述第一延伸槽和第二延伸槽关于主盘套的中心线对称，且在所述第一延伸槽与第二延伸槽之间设有若干个横截面呈U字形结构的摊开槽。

作为本发明的一种优选方案，所述分隔胶块呈圆形结构，且所述分隔胶块的厚度从中心向四周呈线性递减的趋势设置。

作为本发明的一种优选方案，所述分隔胶块的两侧表面间隔开设有若干组呈弧形结构的张开槽。

作为本发明的一种优选方案，所述抽气吸盘由与分隔胶块直接连接的吸盘主体以及安装在抽气吸盘架端部的连接台组成。

作为本发明的一种优选方案，所述导气机构包括安装在抽气孔内壁的中空筒，所述中空筒内安装有滑柱导气片，在所述滑柱导气片上连接有端部贯穿中空筒的延时滑柱，在所述中空筒的两端均开设有排气通孔，所述延时滑柱的两端均贯穿中空筒且在排气通孔内自由活动。

作为本发明的一种优选方案，所述延时滑柱包括贯穿设置在滑柱导气片上的滑动柱，所述滑动柱的侧壁套接有与滑柱导气片连接的延时弹簧，所述滑动柱的一端安装有横截面呈T字形结构且位于主吸气套内的挡气销柱，且所述滑动柱的另一端安装有密封台。

作为本发明的一种优选方案，所述密封台包括与滑动柱直接连接的封气块，所述封气块远离滑动柱的一端安装有主封台，在所述主封台上安装有锥台，所述锥台位于所述排气通孔内，且所述锥台靠近主封台的一端外径数值等于排气通孔的直径数值。

作为本发明的一种优选方案，所述中空筒靠近锥台的一端内壁安装有横截面呈V型结构且对封气块进行限位的卡位弹片。

本发明具有如下优点：

该设备在吸盘内设有分隔胶块和分隔片，吸盘可通过分隔片被分为若干个腔室，使得吸盘牵引物体时的吸力更稳定，当吸盘吸住物体时，引气柱可同时将若干个腔室的气体抽出，然后若进行上拉牵引的操作，即使有气体从物体划痕或裂痕处进入吸盘也只会进入对应的腔室，而余下的腔室也会将物体吸住，由此避免了整个吸盘松弛导致吸盘吸力迅速降低，使得物体牵引受到影响的情况发生；

且该设备还可通过导气机构，使吸盘内的气体吸出更充分，使得吸盘产生负压不会受到太大影响，在操作时，挡气销柱可封住主吸气套，之后若干个腔室的气体会先一步排出，然后再将主盘套内的气体排出，即先吸出主盘套四周的气体再吸出主盘套内的气体，即使牵引的物体表面有裂痕，在进行初次吸气操作后，还可通过主盘套进行再次吸气操作，使得整个吸盘的吸力，不会受到太大影响，同时还可通过延时滑柱封住抽气孔，使得若干个吸盘同时进行吸气操作时，一旦有一个吸盘被损坏，便可通过延时滑柱进行密封操作，使得其他吸盘的吸气操作不会受到影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例的整体结构示意图；

图2为本发明实施例的抽气吸盘仰视图；

图3为本发明实施例的多腔室分隔机构的主视横截面结构示意图；

图4为本发明实施例的分隔片仰视横截面结构示意图；

图5为本发明实施例的分隔片主视横截面结构示意图；

图6为本发明实施例的导气机构结构示意图。

图中：

1-抽气吸盘架；2-吸盘固定套；3-抽气孔；4-导气机构；5-抽气吸盘；6-多腔室分隔机构；

401-中空筒；402-延时滑柱；403-滑柱导气片；404-排气通孔；405-滑动柱；406-延时弹簧；407-挡气销柱；408-密封台；409-封气块；410-主封台；411-锥台；412-卡位弹片；

501-吸盘主体；502-连接台；

601-分隔胶块；602-主盘套；603-分隔片；604-主吸气套；605-排气环；606-引气柱；607-第一延伸槽；608-第二延伸槽；609-摊开槽；610-张开槽。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供了一种气吸式末端执行器，其可通过分隔片603和分隔胶块601将抽气吸盘5分为若干个腔室，使得吸盘牵引物体时的吸力更稳定，即使有气体从物体划痕或裂痕处进入吸盘也只会进入对应的腔室，而余下的腔室也会将物体吸住，由此避免了整个吸盘松弛导致吸盘吸力迅速降低，使得物体牵引受到影响的情况发生；同时还可通过导气机构4，使吸盘内的气体吸出更充分，在操作时，可先吸出主盘套602四周的气体再吸出主盘套604内的气体，即使牵引的物体表面有裂痕，在进行初次吸气操作后，还可通过主盘套604进行再次吸气操作，使得整个吸盘的吸力，不会受到太大影响。

该气吸式末端执行器包括抽气吸盘架1(即该抽气吸盘架1属于本发明实施例中记载的气吸式末端执行器的一个下属部件)，该抽气吸盘架1内设置有气通孔，其具体结构可如图1所示，在所述抽气吸盘架1上安装有吸盘固定套2，且在所述抽气吸盘架1内开设有抽气孔3，在所述抽气孔3内设有导气机构4，且所述抽气孔3的端部安装有与导气机构4连接的抽气吸盘5，在所述抽气吸盘5的内壁安装有多腔室分隔机构6。

该抽气吸盘5的规格应选择较大的规格，其可运用在牵引拉起大块玻璃或钢块等领域，在实际使用过程中，可通过连接管将若干每个吸盘同时串联在一起，之后再将连接管分别与抽气泵和电磁阀连接，一旦需要进行牵引操作，只用打开抽气泵则所有吸盘内的气体会通过连接管被抽出（此时外界连接管和抽气孔3内的压强均降低，且若有一个吸盘损坏从而出现漏气的情况时，可通过导气机构4进行阻挡操作，以避免所有的吸盘都会出现漏气）。

如图1、图2和图3所示，所述多腔室分隔机构6包括安装在抽气吸盘5内壁的分隔胶块601，所述分隔胶块601在远离吸盘固定套2的一侧连接有主盘套602，在所述主盘套602的外侧壁等间距安装有若干个与抽气吸盘5密封连接的分隔片603，所述分隔胶块601上安装有端部延伸至抽气孔3内的主吸气套604，在所述主吸气套604的外侧设有与分隔胶块601连接的排气环605，在所述排气环605上安装有贯穿分隔胶块601的引气柱606，该多腔室分隔机构6均可选择橡胶材质制成，同时在通过若干个引气柱606对整个多腔室分隔机构6进行吸气操作，以实现吸住物体的目的。

该多腔室分隔机构6可将抽气吸盘5分为若干个腔室，其具体操作时，一旦抽气泵工作，则抽气吸盘5内的气体会通过主吸气套604和引气柱606被导入抽气孔3，之后若干个腔室逐渐产生负压（此时分隔片603会随着压强的变化从而逐渐摊开，以使主盘套602外侧的腔室也可实现吸住物体的目的，该分隔片603的具体结构可如图1、图2、图4和图5所示，其摊开时底面始终紧贴物体，以使腔室一直处于密封状态，该分隔片603由橡胶材质制成，如其可选择市场上常见的橡胶隔膜），此时内部产生负压的吸盘便吸住了物体。

当进行牵引物体的操作时，因物体具有一定的重力，故外界气体极易从物体划痕或裂痕处进入吸盘，但因吸盘内设置了多个腔室，气体进入时也只会进入对应的腔室，而余下的腔室也会将物体吸住，由此避免了整个吸盘松弛导致吸盘吸力迅速降低，使得物体牵引受到影响的情况发生，（且腔室由主盘套602组成的大腔室和位于大腔室外侧的若干个小腔室组成，即使有气体进入小腔室，主盘套602还可起到再次阻挡的作用，故大腔室不会轻易漏气，由此可使吸盘的牵引固定效果更好，能够适用的方位更广）。

如图1、图2、图4、图5和图3所示，所述分隔片603上设有横截面呈凵字形结构的第一延伸槽607和第二延伸槽608，该第一延伸槽607和第二延伸槽608是为了使分隔片603在小腔室内可以正常压缩拉伸，所述第一延伸槽607和第二延伸槽608关于主盘套602的中心线对称，且在所述第一延伸槽607与第二延伸槽608之间设有若干个横截面呈U字形结构的摊开槽609。

该分隔片603可将主盘套602的外侧区域分为若干个小腔室，同时该分隔片603可随着压强的变化而变化，其具体操作为，当小腔室内的压强降低时，摊开槽609会逐渐张开（因摊开槽609设有若干个且横截面呈U字形结构，故张开时整个分隔片603的U型开口会逐渐张大，使得分隔片603可以正常拉伸，而不会出现小腔室压强降低使分隔片603被扯坏的情况发生）。

如图1、图3所示，所述分隔胶块601呈圆形结构，且所述分隔胶块601的厚度从中心向四周呈线性递减的趋势设置，如此设置分隔胶块601是为了能充分与抽气吸盘5的内壁连接，且当抽气吸盘5内产生负压从而吸在物体表面时，该分隔胶块601的厚度足够，以避免拉伸过多从而出现被扯破的情况，所述分隔胶块601的两侧表面间隔开设有若干组呈弧形结构的张开槽610，该张开槽610的设置是为了使分隔胶块601得拉伸程度更大，不会阻碍抽气吸盘5紧贴物体表面。

所述抽气吸盘5由与分隔胶块601直接连接的吸盘主体501以及安装在抽气吸盘架1端部的连接台502组成，该吸盘主体501可选择橡胶材质制成，且该抽气吸盘5如此设置是为了方便抽气吸盘5的拆装更换，即只用将连接台502从抽气吸盘架1端部卸下即可实现抽气吸盘5的更换操作。

如图1和图6所示，所述导气机构4包括安装在抽气孔3内壁的中空筒401，所述中空筒401内安装有滑柱导气片403，在所述滑柱导气片403上连接有端部贯穿中空筒401的延时滑柱402，在所述中空筒401的两端均开设有排气通孔404，所述延时滑柱402的两端均贯穿中空筒401且在排气通孔404内自由活动。

该导气机构4可使吸盘内的气体吸出更充分，在操作时，可通过延时滑柱402挡住主吸气套604，当外界抽气泵开启后，抽气吸盘5中小腔室内的气体会先通过排气通孔404排出，此时因抽气泵的吸力较大故延时滑柱402会被带动从而沿着滑柱导气片403逐渐滑动，当延时滑柱402脱离主吸气套604后，抽气吸盘5中大腔室（即主盘套602区域）的气体也被抽出，如此先后进行两次抽气操作，可避免一旦小腔室内进入气体（因物体表面存在划痕或裂痕的情况），使得抽气吸盘5的吸力降低的情况发生。

如图1和图6所示（本实施中主要讲述的是延时滑柱402，故可从图1和图6中知晓延时滑柱402的安装位置和具体结构），所述延时滑柱402包括贯穿设置在滑柱导气片403上的滑动柱405，所述滑动柱405的侧壁套接有与滑柱导气片403连接的延时弹簧406，所述滑动柱405的一端安装有横截面呈T字形结构且位于主吸气套604内的挡气销柱407，且所述滑动柱405的另一端安装有密封台408。

该延时滑柱402的具体操作为，当抽气泵工作时可直接通过吸力拉动密封台408朝远离吸盘的方向活动，此时滑动柱405会随之一起活动，同时还会挤压延时弹簧406（该延时弹簧406的存在是为了当使用者开启电磁阀后，连接管内的压强复位，则延时弹簧406也会复位，使得延时滑柱402也逐渐复位），之后当挡气销柱407完全脱离主吸气套604后便可进行二次吸气操作，且当某个吸盘出现损坏的情况时，此时所有的连接管还会继续吸气，即一旦不继续抽气则该吸盘便会将外界气体导入其他吸盘内，以使所有的吸盘漏气。

为了解决这个问题，使用者可再次增大吸力（之前的吸力可以是固定的，即抽气泵的吸力与延时弹簧406的推力达到的平衡点，而增大抽气泵的吸力便克服了延时弹簧406的推力），使得密封台408继续带着滑动柱405滑动，直至端部卡入排气通孔404内为止，此时滑动柱405在抽气孔3的负压作用下从而堵住了排气通孔404，如此便使该吸盘与其他吸盘分隔开。

如图6所示，所述密封台408包括与滑动柱405直接连接的封气块409，所述封气块409远离滑动柱405的一端安装有主封台410，在所述主封台410上安装有锥台411，所述锥台411位于所述排气通孔404内，且所述锥台411靠近主封台410的一端外径数值等于排气通孔404的直径数值。

该密封台408在操作时，是锥台411先逐渐滑出排气通孔404，因锥台411要滑出排气通孔404（此处的排气通孔404指与锥台411对应的排气通孔404，其具体结构如图6所示），由于锥台411的直径从上至下逐渐增大，故随着锥台411的向外滑出，其与排气通孔404之间的间距逐渐减小，同时抽气泵施加到锥台411上的吸力也逐渐增大，直至封气块409被锥台411带着贴在中空筒401的端部内壁为止（此时主封台410卡入排气通孔404内使得密封效果更好），因所述中空筒401靠近锥台411的一端内壁安装有横截面呈V型结构且对封气块409进行限位的卡位弹片412，故此时的封气块409会被卡位弹片412限制住，使其不会轻易复位，只有当电磁阀开启后，密封台408才会在延时弹簧406的推动下复位。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种气吸式末端执行器，其特征在于，包括抽气吸盘架（1），所述抽气吸盘架（1）上安装有吸盘固定套（2）；所述抽气吸盘架（1）内开设有抽气孔（3），所述抽气孔（3）内设有导气机构（4），所述抽气孔（3）的端部安装有与导气机构（4）连接的抽气吸盘（5），所述抽气吸盘（5）的内壁安装有多腔室分隔机构（6）；

所述多腔室分隔机构（6）包括安装于抽气吸盘（5）内壁的分隔胶块（601），所述分隔胶块（601）远离吸盘固定套（2）的一侧连接有主盘套（602），所述主盘套（602）的外侧壁等间距安装有若干个分隔片（603），所述分隔片（603）与所述抽气吸盘（5）密封连接；所述分隔胶块（601）上安装有主吸气套（604），所述主吸气套（604）的端部延伸至抽气孔（3）内；所述主吸气套（604）的外侧设有与所述分隔胶块（601）连接的排气环（605），所述排气环（605）上安装有贯穿所述分隔胶块（601）的引气柱（606）。

2.根据权利要求1所述的一种气吸式末端执行器，其特征在于，所述分隔片（603）上设有第一延伸槽（607）和第二延伸槽（608），所述第一延伸槽（607）的横截面呈凵字形结构；所述第一延伸槽（607）和第二延伸槽（608）关于所述主盘套（602）的中心线对称，且所述第一延伸槽（607）与所述第二延伸槽（608）之间设有若干个摊开槽（609），所述摊开槽（609）的横截面呈U字形结构。

3.根据权利要求1所述的一种气吸式末端执行器，其特征在于，所述分隔胶块（601）呈圆形结构，且所述分隔胶块（601）的厚度从中心向四周呈线性递减的趋势设置。

4.根据权利要求1所述的一种气吸式末端执行器，其特征在于，所述分隔胶块（601）的两侧表面间隔开设有若干组呈弧形结构的张开槽（610）。

5.根据权利要求1所述的一种气吸式末端执行器，其特征在于，所述抽气吸盘（5）由吸盘主体（501）以及连接台（502）组成，所述吸盘主体（501）与分隔胶块（601）连接，所述连接台（502）安装在抽气吸盘架（1）的端部。

6.根据权利要求1所述的一种气吸式末端执行器，其特征在于，所述导气机构（4）包括安装在抽气孔（3）内壁的中空筒（401），所述中空筒（401）内安装有滑柱导气片（403），所述滑柱导气片（403）上连接有端部贯穿中空筒（401）的延时滑柱（402），所述中空筒（401）的两端均开设有排气通孔（404），所述延时滑柱（402）的两端均贯穿中空筒（401）且能够在排气通孔（404）内活动。

7.根据权利要求6所述的一种气吸式末端执行器，其特征在于，所述延时滑柱（402）包括贯穿设置在滑柱导气片（403）上的滑动柱（405），所述滑动柱（405）的侧壁套接有与滑柱导气片（403）连接的延时弹簧（406）；所述滑动柱（405）的一端安装有横截面呈T字形结构且位于主吸气套（604）内的挡气销柱（407），所述滑动柱（405）的另一端安装有密封台（408）。

8.根据权利要求7所述的一种气吸式末端执行器，其特征在于，所述密封台（408）包括与滑动柱（405）连接的封气块（409），所述封气块（409）远离滑动柱（405）的一端安装有主封台（410），所述主封台（410）上安装有锥台（411），所述锥台（411）位于所述排气通孔（404）内，且所述锥台（411）靠近主封台（410）的一端外径数值等于排气通孔（404）的直径数值。

9.根据权利要求8所述的一种气吸式末端执行器，其特征在于，所述中空筒（401）靠近锥台（411）的一端内壁安装有横截面呈V型结构且对封气块（409）进行限位的卡位弹片（412）。

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