CN110877346B - 一种真空抓取装置及机器人 - Google Patents

Abstract

本发明属于仓储物流领域，具体公开了一种真空抓取装置和机器人，其中真空抓取装置包括真空发生器、环形腔体和吸附组件。环形腔体与真空发生器连通；吸附组件，设置有多个，多个吸附组件沿环形腔体的周向间隔设置于环形腔体轴线方向的一侧，吸附组件包括真空逻辑阀和与真空逻辑阀的一端连通的吸盘，真空逻辑阀的另一端连通于环形腔体。机器人包括机械臂和上述真空抓取装置，且真空抓取装置安装于机械臂上。环形腔体具有仿形结构，便于实现卷料盘的快速抓取。吸盘上安装的真空逻辑阀能够根据实际情况自动调整工作吸盘的数量，使得真空抓取装置能够适用于不同型号或尺寸的卷料盘。同时将真空抓取装置安装于机械臂上以提高机器人的抓取效率。

Description

一种真空抓取装置及机器人

技术领域

本发明涉及仓储物流领域，尤其涉及一种真空抓取装置及机器人。

背景技术

在仓储物流行业中存在很多卷料盘的应用场景，因为产品特殊的形状和库存形式的限制，卷料盘的抓取和储存均需人工辅助，其低下的效率严重制约着仓储物流的发展。

由于卷料盘主要为圆形，中心有带孔的芯轴，两端为轮辐型挡边，轮辐上开有形式各异的孔。现有技术中，普通的真空吸盘可以针对单一形式的卷料盘进行单独设计。然而，随着仓储物流的发展，实际的存储仓库或生产场景中，卷料盘种类繁多，专用的真空吸盘已不能满足多种卷料盘的抓取或搬运，且多种专用真空吸盘设备的采购和维护增加了物流存储的成本。另外真空吸盘在使用时，多个吸盘同时工作，不能适用于只需要部分吸盘工作的情况，如仅部分吸盘工作，则气体则会从不工作的吸盘中漏出，使其他吸盘不能吸住卷料盘。

因此，亟需一种能够适用于多种卷料盘的真空抓取装置及机器人以解决上述问题。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种真空抓取装置，自动调整工作吸盘的数量以适应多种卷料盘的抓取或搬运。

本发明的另一个目的在于提供一种机器人，采用上述真空抓取装置，以提高机器人的抓取或搬运卷料盘的效率。

为达此目的，本发明所采用的技术方案是：

一种真空抓取装置，包括：

真空发生器；

环形腔体，所述环形腔体与所述真空发生器连通；

吸附组件，设置有多个，多个所述吸附组件沿所述环形腔体的周向间隔设置于所述环形腔体轴线方向的一侧，所述吸附组件包括真空逻辑阀和与所述真空逻辑阀的一端连通的吸盘，所述真空逻辑阀的另一端连通于所述环形腔体。

进一步地，所述环形腔体开设有连通所述真空发生器的第一安装孔。

进一步地，所述环形腔体开设有连通所述真空逻辑阀的第二安装孔，所述第二安装孔与所述真空逻辑阀的数量相同且一一对应。

进一步地，所述环形腔体的外径为100mm～180mm。

进一步地，所述吸盘为波纹吸盘，所述波纹吸盘与所述真空逻辑阀连通。

进一步地，所述吸盘的材质为橡胶或聚氨酯。

进一步地，所述环形腔体的材质为铝合金。

一种机器人，包括机械臂和如上所述的真空抓取装置，所述真空抓取装置安装于所述机械臂。

进一步地，所述环形腔体的内环内设置有定位板，所述定位板开设有定位孔，所述机械臂能够穿过所述定位孔与所述定位板连接。

进一步地，所述定位板还开设有贯穿孔，所述机械臂对应设置有连接部，紧固件能够依次穿过所述贯穿孔和所述连接部以实现所述机械臂和所述定位板的固定连接。

本发明的有益效果为：

本发明提出的真空抓取装置，采用环形腔体作为多个吸附组件的统一的真空仓，简化了吸盘气路，而且环形腔体具有仿形结构，便于实现卷料盘的快速抓取。每个吸盘上安装有真空逻辑阀，使得真空抓取装置可以根据实际抓取卷料盘的情况关闭未吸附于卷料盘的吸盘的抽气通道，以保证真空抓取装置正常工作，使得真空抓取装置能够适用于多种型号或尺寸的卷料盘，具备一定的通用性。

本发明提出的机器人，将上述真空抓取装置安装在机械臂以实现快速抓取卷料盘，提高了机器人的工作效率。

附图说明

图1是本发明提供的真空抓取装置的结构示意图；

图2是本发明提供的环形腔体的结构示意图；

图3是本发明提供的环形腔体的正视示意图；

图4是本发明提供的吸盘的结构示意图。

图中：

1、真空发生器；

2、环形腔体；21、第一安装孔；22、第二安装孔；23、定位板；231、定位孔；232、贯穿孔；

3、吸附组件；31、吸盘；311、波纹管；312、本体；32、真空逻辑阀。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

真空吸盘广泛用于仓储物流行业以及自动化生产线上，极大地提高了货物存储效率或工件加工、运输效率。然而卷料盘的结构主要为圆形，中心有带孔的芯轴，两端为轮辐型挡边，轮辐上开有形式各异的孔。普通的真空抓手或吸盘难以满足多种形式的卷料盘的抓取或搬运，且存在抓取不牢固等问题。针对专一形式的卷料盘使用专用的真空抓取装置，不仅会增加成本，而且也不能满足其结构或类型日益多样化的卷料盘的需求。另外真空吸盘在使用时，多个吸盘同时工作，不能适用于只需要部分吸盘工作的情况，如仅部分吸盘工作，则气体将会从不工作的吸盘中漏出，使其他吸盘不能吸附卷料盘。

为解决上述技术问题，如图1所示，本实施例提供了一种真空抓取装置，该真空抓取装置包括真空发生器1、环形腔体2和吸附组件3。其中环形腔体2和真空发生器1连通。吸附组件3设置有多个，多个吸附组件3沿环形腔体2的周向间隔设置在环形腔体2的轴线方向的一侧，其中吸附组件3包括真空逻辑阀32和吸盘31，真空逻辑阀32的一端与吸盘31连通，另一端与环形腔体2连通。

上述真空抓取装置采用环形腔体2作为多个吸附组件3的统一的真空仓，简化了吸盘31气路，而且环形腔体2具有仿形结构，便于实现卷料盘的快速抓取。在每个吸盘31上安装真空逻辑阀32，使得真空抓取装置可以根据实际抓取的卷料盘的情况关闭未吸附于卷料盘的吸盘31的抽气通道以保证真空抓取装置正常工作，使得真空抓取装置能够适用于多种型号或尺寸的卷料盘，具备一定的通用性。

在本实施例中，环形腔体2的轴向截面的形状为矩形且内部连通为一体，在环形腔体2的轴线方向一侧安装有真空发生器1，另一侧安装有多个吸附组件3，真空发生器1、环形腔体2和多个吸附组件3相互连通。

如图2所示，环形腔体2上设置有第一安装孔21，真空发生器1通过第一安装孔21与环形腔体2连通。可以理解的是，环形腔体2上还可以安装有多个真空发生器1以提高真空抓取装置的抽取真空的效率并增强吸盘31的吸附力，且第一安装孔21与真空发生器1数量相同且一一对应。真空发生器1的安装位置和安装数量需要根据卷料盘的抓取需求而定，本实施例不做具体地限定。

如图3所示，在环形腔体2上与第一安装孔21相对的一侧开设有连通真空逻辑阀32的第二安装孔22，第二安装孔22的数量与真空逻辑阀32的数量相同且一一对应。吸盘31通过真空逻辑阀32和第二安装孔22与环形腔体2连通。

在本实施例中，第二安装孔22为螺纹孔，真空逻辑阀32与环形腔体2通过螺纹连接固定并连通为一体。且第二安装孔22沿环形腔体2的周向等间隔设置在环形腔体2上。可以理解的是，环形腔体2上开设的第二安装孔22的数量和相邻两个第二安装孔22之间的间距均可以根据实际的工作情况进行调整，本实施例不做具体地限定。

图4是本实施例提供的吸盘31的结构示意图。如图4所示，吸盘31为波纹吸盘，且该波纹吸盘包括波纹管311和本体312，其中波纹管311两端分别与本体312和真空逻辑阀32相连。波纹管311使得吸盘31的本体312在吸附卷料盘时，可以根据卷料盘可能存在的不规则表面而进行吸附方向上的微调，以提高吸盘31对卷料盘的抓取效率和稳固性。在其他实施例中，该波纹管311还可以使用其他柔性金属管或柔性复合材料管。为了提高吸盘31的强度和使用寿命，吸盘31的材质为橡胶和聚氨酯，且具体为丁腈橡胶或硅橡胶以避免卷料盘在被吸盘31抓取时被划伤表面。

本实施例还提供了一种机器人，其包括机械臂和上述真空抓取装置，且真空抓取装置安装于机械臂上。通过将真空抓取装置安装于机械臂上，可以使真空装置实现对卷料盘的抓取和搬运，提高了机器人的工作效率。

为了将真空抓取装置安装于机械臂上，如图2和图3所示，环形腔体2的内环内设置有定位板23，定位板23开设有定位孔231，机械臂能够穿过定位孔231与定位板23连接。为了提高机械臂与定位板23的稳固安装，上述定位板23还开设有贯穿孔232，机械臂上对应设置有连接部，紧固件能够依次穿过贯穿孔232和连接部以实现机械臂和定位板23的固定连接。

在本实施例中，定位板23为内接于环形腔体2内环的圆形板，该圆形板上开设有上述定位孔231，定位孔231为矩形孔和与矩形孔相连通的圆形孔。可以理解的是，定位孔231的尺寸和形状需要根据机械臂端部的尺寸而定，本实施例不做具体地限定。在矩形孔一侧还连接有矩形凹槽，且矩形凹槽内开设有两个贯穿孔232，以便于紧固件能够依次穿过贯穿孔232和机械臂上的连接部将机械臂和定位板23进行固定连接。紧固件具体为螺栓。在其他实施例中，紧固件还可以为销钉等紧固结构。能够实现真空抓取装置和机械臂的固定结构为本领域的常规技术手段，本实施例不再进行赘述。

需要注意的是，环形腔体2的外径尺寸和内径尺寸需根据待抓取的卷料盘的尺寸进行设定。在本实施例中，环形腔体2的外径尺寸具体为100mm～180mm。对于内径的尺寸，只需实现真空抓取装置和机械臂固定连接即可，本实例不做具体地限定。为了提高真空抓取装置的强度并减轻其质量，环形腔体2的材质具体为铝合金。可理解的是，环形腔体2的材质还可以是合金钢。

为了便于理解，对真空抓取装置的工作原理进行如下说明：

真空发生器1通过第一安装孔21抽取空气，空气通过吸盘31和真空逻辑阀32进入环形腔体2，真空抓取装置的吸盘31靠近卷料盘，由于卷料盘上开有各种镂空口，导致部分吸盘31无法吸附，不能产生吸附力。无法吸附的吸盘31，与其相连通的真空逻辑阀32自动断开其抽气通道，保证真空抓取装置的真空度不被破坏，其他吸附于卷料盘表面的吸盘31能持续产生吸附力以将卷料盘进行抓取和搬运。

该真空抓取装置的环形腔体2具有仿形结构，便于实现环形结构的卷料盘的快速抓取。真空逻辑阀32可以根据吸盘31实际吸附卷料盘的情况关闭未吸附卷料盘的吸盘31的气路以保证真空抓取装置正常工作，使得真空抓取装置能够适用于多种型号或尺寸的卷料盘，具备一定的通用性。

以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施方式限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种真空抓取装置，其特征在于，包括：

真空发生器（1）；

环形腔体（2），所述环形腔体（2）与所述真空发生器（1）连通；

吸附组件（3），设置有多个，多个所述吸附组件（3）沿所述环形腔体（2）的周向间隔设置于所述环形腔体（2）轴线方向的一侧，所述吸附组件（3）包括真空逻辑阀（32）和与所述真空逻辑阀（32）的一端连通的吸盘（31），所述真空逻辑阀（32）的另一端连通于所述环形腔体（2）；

所述环形腔体（2）开设有连通所述真空发生器（1）的第一安装孔（21）；所述环形腔体（2）开设有连通所述真空逻辑阀（32）的第二安装孔（22），所述第二安装孔（22）与所述真空逻辑阀（32）的数量相同且一一对应；所述第二安装孔（22）位于与所述环形腔体（2）的所述第一安装孔（21）相对的一侧。

2.根据权利要求1所述的真空抓取装置，其特征在于，所述环形腔体（2）的外径为100mm~180mm。

3.根据权利要求1所述的真空抓取装置，其特征在于，所述吸盘（31）为波纹吸盘，所述波纹吸盘与所述真空逻辑阀（32）连通。

4.根据权利要求1所述的真空抓取装置，其特征在于，所述吸盘（31）的材质为橡胶或聚氨酯。

5.根据权利要求1所述的真空抓取装置，其特征在于，所述环形腔体（2）的材质为铝合金。

6.一种机器人，其特征在于，包括机械臂和如权利要求1-5任一项所述的真空抓取装置，所述真空抓取装置安装于所述机械臂。

7.根据权利要求6所述的机器人，其特征在于，所述环形腔体（2）的内环内设置有定位板（23），所述定位板（23）开设有定位孔（231），所述机械臂能够穿过所述定位孔（231）与所述定位板（23）连接。

8.根据权利要求7所述的机器人，其特征在于，所述定位板（23）还开设有贯穿孔（232），所述机械臂对应设置有连接部，紧固件能够依次穿过所述贯穿孔（232）和所述连接部以实现所述机械臂和所述定位板（23）的固定连接。