CN111824774A - 一种非接触式机器人抓手 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种非接触式机器人抓手，属于机械抓手的技术领域。一种非接触式机器人抓手包括机器人、框架以及若干非接触式吸盘；本发明在机器人的手臂上连接一带有若干非接触式吸盘的框架，且非接触式吸盘的吸盘主体的底部设置有环形凹槽和沿凹槽的侧壁切向布置且连通凹槽的第三通道，使得在气体能从第三通道内沿凹腔的侧壁的切向流出，并在凹腔内壁的约束下形成螺旋式的运动，从而产生真空吸力，在不接触玻璃基板的情况下对玻璃基板进行吸附、抓取以及转移，避免了因接触导致的表面污染、划痕、损伤以及形变的问题，保证了玻璃基板的质量，满足了后续加工的需求，更利于玻璃基板的生产制造。

Description

一种非接触式机器人抓手

技术领域

本发明涉及机械抓手的技术领域，具体是涉及一种非接触式机器人抓手。

背景技术

玻璃基板在平板显示行业中运用十分广泛，是保证平板显示性能的核心部件之一，其表面质量直接影响到后续产品的质量，因此，提高玻璃基板的生产品质成为了行业研究的重点。

目前，行业中玻璃基板在不同的工序中的转移主要机械抓手来搬运，且主要采用接触式真空吸盘实现对玻璃基板的吸附、抓取以及转移，真空吸盘需要接触玻璃基板的表面，容易导致玻璃基板出现损坏、划痕以及表面污染等问题。并且，随着玻璃基板不断朝着轻薄化以及大型化发展，现有采用接触式真空吸盘的机械抓手在搬运过程中容易使玻璃基板出现变形、损伤等问题，难以满足后续工序的加工需求，局限性较大，不利于玻璃基板的生产制造。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，现旨在提供一种非接触式机器人抓手，以设置若干非接触式吸盘，且上述若干非接触式吸盘通过框架安装于机器人手臂上，使得在对玻璃基板进行抓取时，非接触吸盘可在不接触玻璃基板表面的情况下实现对玻璃基板的吸附、抓取以及转移，避免了因接触玻璃基板导致的表面污染、划痕、损伤以及形变的问题，更好的保证了玻璃基板的质量，更好的满足了后续加工的需求，适用性更好，更利于玻璃基板的生产制造。

具体技术方案如下：

一种非接触式机器人抓手，具有这样的特征，包括：

机器人；

框架，框架的中部连接于机器人的手臂上；

若干非接触式吸盘，若干非接触式吸盘设置于框架上，并且，

每一非接触式吸盘均具有吸盘主体，吸盘主体为圆柱体结构，吸盘主体的下端面开设有一环形的凹腔，并且吸盘主体的上端面上沿其轴向开设有一中心通气孔，同时，于吸盘主体的上端面上还沿其轴向开设有若干第一通道，且吸盘主体上沿其径向开设有若干与第一通道数量一致的第二通道，且第二通道连通中心通气孔和第一通道，另外，吸盘主体的下端沿凹腔内壁的切向开设有若干与第一通道数量一致的第三通道，且第三通道连通第一通道和凹腔，并且，第三通道为阶梯孔，第三通道具有大孔端和小孔端，且大孔端和小孔端的交汇处与第一通道连通，小孔端背离大孔端的一端与凹腔连通。

上述的一种非接触式机器人抓手，其中，还包括若干吸盘固定座，若干吸盘固定座设置于框架和每一非接触式吸盘之间，且一吸盘固定座对应一非接触吸盘，吸盘固定座的一端固定于框架上，吸盘固定座的另一端上安装有一非接触式吸盘。

上述的一种非接触式机器人抓手，其中，还包括若干限位块，若干限位块分布于框架的四周。

上述的一种非接触式机器人抓手，其中，框架的中部设置有法兰安装座，法兰安装座的底部与框架通过螺栓固定连接，且法兰安装座的顶部开设有若干与机器人的手臂连接的固定孔。

上述的一种非接触式机器人抓手，其中，同一吸盘主体上的若干第三通道的设置方向一致，均为顺时针方向或均为逆时针方向，且同一吸盘主体上的若干第三通道均沿顺时针方向布置的为左旋吸盘，同一吸盘主体上的若干第三通道均沿逆时针方向布置的为右旋吸盘。

上述的一种非接触式机器人抓手，其中，同一框架上的若干非接触式吸盘中左旋吸盘和右旋吸盘的数量相同，并且，左旋吸盘和右旋吸盘呈交叉方式布置。

上述的一种非接触式机器人抓手，其中，还包括第一密封堵头、第二密封堵头以及第三密封堵头，第一通道为盲孔，第一通道的孔口位于吸盘主体的上端面上，第二通道和第三通道均为通孔，且第二通道的一端的孔口位于吸盘主体的侧壁上，第二通道的另一端的孔口与中心通气孔连通，第三通道的小孔端的孔口与凹腔连通，第三通道的大孔端的孔口位于吸盘主体的侧壁上，并且，第一密封堵头堵塞第一通道位于吸盘主体的上端面的孔口，第二密封堵头堵塞第二通道位于吸盘主体的侧壁上的孔口，第三密封堵头堵塞第三通道的大孔端位于吸盘主体的侧壁上的孔口。

上述的一种非接触式机器人抓手，其中，第一密封堵头和第一通道、第二密封堵头和第二密封通道以及第三密封堵头和第三通道之间均为螺纹连接。

上述的一种非接触式机器人抓手，其中，吸盘主体的上端面上还沿其轴向开设有若干连接于吸盘固定座上的安装孔。

上述的一种非接触式机器人抓手，其中，吸盘主体上且位于中心通气孔内设置有快速接头。

上述技术方案的积极效果是：

上述的非接触式机器人抓手，通过在机器人的手臂上设置带有若干非接触吸盘的框架，且非接触式吸盘上设置有中心通气孔和底部的凹腔，同时中心通气孔通过第一通道、第二通道以及第三通道连通凹腔，且第三通道沿凹腔的内壁的切向布置，使得在通过中心通气孔充气时，气体能从第三通道沿凹腔的内壁的切向喷出并在凹腔内壁的约束下形成螺旋式的运动，从而产生真空吸力，使得在非接触式吸盘能在不接触玻璃基板的情况下实现对玻璃基板的吸附、抓取以及转移，避免了因接触玻璃基板导致的表面污染、划痕、损伤以及形变的问题，保证了玻璃基板的质量，满足了后续加工的需求，减小了局限性，更利于玻璃基板的生产制造。

附图说明

图1为本发明的一种非接触式机器人抓手的实施例的结构图；

图2为本发明一较佳实施例的抓手的一视角的结构图；

图3为本发明一较佳实施例的抓手的另一视角的结构图；

图4为本发明一较佳实施例的一种非接触式吸盘的结构图；

图5为本发明一较佳实施例的一种非接触式吸盘的纵剖图；

图6为本发明一较佳实施例的一种非接触式吸盘的横剖图；

图7为本发明一较佳实施例的另一种非接触式吸盘的结构图；

图8为本发明一较佳实施例的另一种非接触式吸盘的横剖图。

附图中：1、机器人；2、框架；3、非接触式吸盘；31、吸盘主体；32、第一密封堵头；33、第二密封堵头；34、第三密封堵头；35、快速接头；311、凹腔；312、中心通气孔；313、第一通道；314、第二通道；315、第三通道；316、安装孔；3151、大孔端；3152、小孔端；4、吸盘固定座；5、限位块；6、法兰安装座；61、固定孔；7、玻璃基板。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图1至附图8对本发明提供的技术方案作具体阐述，但以下内容不作为本发明的限定。

图1为本发明的一种非接触式机器人抓手的实施例的结构图。如图1所示，本实施例提供的非接触式机器人抓手包括：机器人1、框架2以及若干非接触式吸盘3，框架2的中部连接于机器人1的手臂上，若干非接触式吸盘3设置于框架2上，使得机器人1能通过框架2移动非接触式吸盘3的位置，从而实现对后续非接触式吸盘3吸取的玻璃基本的抓取和转移，适应玻璃基本的生产需求。

图2为本发明一较佳实施例的抓手的一视角的结构图；图3为本发明一较佳实施例的抓手的另一视角的结构图。如图1、图2以及图3所示，本实施例提供的非接触式吸盘3设置有若干个，若干个非接触式吸盘3均匀分布于框架2上，保证了对玻璃基板7吸取时，能保证玻璃基板7受力的均匀性，使得玻璃基板7的吸附、抓取以及转运的稳定性更高。另外，为了减轻框架2的重量，框架2内采用框架式结构。优选的，框架2为铝型材框架，满足结构强度要求的同时减轻自身结构重量，从而更好的满足了机器人1驱动的使用需求。

图4为本发明一较佳实施例的一种非接触式吸盘的结构图；图5为本发明一较佳实施例的一种非接触式吸盘的纵剖图；图6为本发明一较佳实施例的一种非接触式吸盘的横剖图。如图4、图5以及图6所示，设置于框架2上的每一非接触式吸盘3均具有一吸盘主体31，此时，吸盘主体31为圆柱体结构，需要指出的是，吸盘主体31的形状为圆柱体结构，但不限定于圆柱体结构，可以为相似的结构，如圆台型结构。并且，吸盘主体31的下端面上开设有一环形的凹腔311，且吸盘主体31的上端面上且位于其圆心处沿其轴向开设有一中心通气孔312，通过中心通气孔312连接气源，使得气体能从中心通气孔312进入到吸盘主体31内部，为后续工作提供气源。同时，于第一吸盘主体31的上端面上还沿其轴向开设有若干第一通道313，且吸盘主体31上沿其径向开设有若干数量与第一通道313数量一致的第二通道314，且第二通道314连通中心通气孔312和第一通道313，使得气体从中心通气孔312中进入吸盘主体31内后，气体能通过第二通道314进入到第一通道313，为气体在吸盘主体31内部的流通提供了流通通道。另外，吸盘主体31的下端沿凹腔311内壁的切向开设有若干数量与第一通道313数量一致的第三通道315，且第三通道315连通第一通道313和凹腔311，使得从中心通气孔312中进入且通过第二通道314进入到第一通道313内的气体能通过第三通道315进入到凹腔311内，并且由于第三通道315沿凹腔311的内壁的切向布置，使得从第三通道315中流出的气体能在凹腔311内壁的约束下形成螺旋式的运动，从而产生真空吸力，实现在不接触玻璃基板7的情况下对玻璃基板7进行的吸附、抓取以及转移，从而避免了现有结构因接触玻璃基板7导致的表面污染、划痕、损伤以及形变的问题，保证了玻璃基板7的质量，满足了后续加工的需求，减小了局限性，更利于玻璃基板7的生产制造。并且，第三通道315为阶梯孔，第三通道315具有大孔端3151和小孔端3152，且大孔端3151和小孔端3152的交汇处与第一通道313连通，小孔端3152背离大孔端3151的一端与凹腔311连通，使得第三通道315处的气体的进入截面大于排出截面，进一步增加了第三通道315流出至凹腔311内的气体的流速，保证了气流产生的真空效果更好，更好的满足了使用需求。

更加具体的，框架2上还设置有若干吸盘固定座4，若干吸盘固定座4设置于框架2和每一非接触式吸盘3之间，通过吸盘固定座4实现非接触式吸盘3在框架2上的安装。同时，一吸盘固定座4对应一非接触吸盘，吸盘固定座4的一端固定于框架2上，吸盘固定座4的另一端上安装有一非接触式吸盘3，实现了每一非接触式吸盘3均能通过吸盘固定座4稳定安装于框架2上。

更加具体的，框架2上还设置有若干限位块5，若干限位块5分布于框架2的四周，此时，框架2可以为矩形的结构，框架2的四条边上均设置有限位块5，并且框架2上相对的两条边上的限位块5对称设置，使得两相对设置的限位块5之间的间隔可用来吸取玻璃基板7。优选的，框架2上相对设置的两限位块5之间的距离尺寸大于待吸取的玻璃基板7的几何尺寸，此时，可设定相对设置的两限位块5之间的距离尺寸比待吸取的玻璃基板7的几何尺寸稍大，既能方便容纳待吸取的玻璃基板7，还能对玻璃基板7的侧边进行限位，防止在玻璃基板7搬运的过程中因移动而导致跌落损坏的问题，安全保障性更高。

更加具体的，框架2连接于机器人1的手臂的中部区域设置有法兰安装座6，为方便法兰安装座6的拆装，法兰安装座6的底部与框架2通过螺栓固定连接，并且，法兰安装座6做的顶部开设有若干与机器人1的手臂连接的固定孔61，此时，使得法兰安装座6同样可通过螺栓等紧固件连接于机器人1的手臂上，从而实现带有非接触式吸盘3的框架2在机器人1上的快速拆装，结构设计更合理。

图7为本发明一较佳实施例的另一种非接触式吸盘的结构图；图8为本发明一较佳实施例的另一种非接触式吸盘的横剖图。如图4至图8所示，同一吸盘主体31上的若干第三通道315的设置方向一致，即第三通道315沿凹腔311的内壁的切线方向的一侧延伸，使得同一吸盘主体31上的若干第三通道315为顺时针方向布置或为逆时针方向布置，且当同一吸盘主体31上的若干第三通道315均沿顺时针方向布置时，第三通道315内流出的气体在凹腔311内沿顺时针方向旋转，即该非接触式吸盘3为左旋吸盘，当同一吸盘主体31上的若干第三通道315均沿逆时针方向布置时，第三通道315内流出的气体在凹腔311内沿逆时针方向旋转，即该非接触式吸盘3为右旋吸盘，从而使得非接触式吸盘3中气体的旋转方向可通过第三通道315的布置方向确定，从而满足了不同的使用需求，结构适应性更高。

更加具体的，同一框架2上的若干非接触式吸盘3中左旋吸盘和右旋吸盘的数量相同，并且，左旋吸盘和右旋吸盘呈交叉方式布置，可使得左旋吸盘和右旋吸盘之间的作用力可相互抵消，保证了抓取工作的稳定性，避免了因左旋吸盘和右旋吸盘自身的产品缺陷而影响玻璃基板7的抓取，结构设计更合理。

更加具体的，第一密封堵头32和吸盘主体31上的第一通道313、第二密封堵头33和吸盘主体31上的第二密封通道以及第三密封堵头34和吸盘主体31上的第三通道315之间均为螺纹连接，此时，第一通道313位于吸盘主体31的上端面上的孔口处设置有连接螺纹，第二通道314位于吸盘主体31的侧壁上的孔口处设置有连接螺纹，第三通道315的大孔端3151位于吸盘主体31的侧壁上的孔口处设置有连接螺纹，方便了第一密封堵头32、第二密封堵头33以及第三密封堵头34的快速拆装，方便生产制造。

更加具体的，吸盘主体31的上端面上还沿其轴向开设有若干连接于吸盘固定座4上的安装孔316，使得吸盘主体31能通过安装孔316快速安装至吸盘固定座4上。

更加具体的，吸盘主体31上且位于中心通气孔312内设置有快速接头35，通过快速接头35实现吸盘主体31的中心通气孔312与外界空气压缩设备的快速连通，管道拆装更方便，结构设计更合理。

作为优选的实施方式，每一吸盘主体31上的第一通道313、第二通道314以及第三通道315的数量为四个，且以吸盘主体31的轴线为轴心呈环形阵列分布，在保证真空吸附力的同时，减少通道的加工数量，减轻加工负担，降低加工成本。

本实施例提供的非接触式机器人抓手，包括机器人1、框架2以及若干非接触式吸盘3；通过在机器人1的手臂上连接一带有若干非接触式吸盘3的框架2，且非接触式吸盘3的吸盘主体31的底部设置有环形凹槽和沿凹槽的侧壁切向布置且连通凹槽的第三通道315，并且吸盘主体31上设置有中心通气孔312和将中心通气孔312和第三通道315连通的第一通道313和第二通道314，使得在气体从中心通气孔312中进入后能从第三通道315内沿凹腔311的侧壁的切向流出，并在凹腔311内壁的约束下形成螺旋式的运动，从而产生真空吸力，在不接触玻璃基板7的情况下对玻璃基板7进行吸附、抓取以及转移，避免了因接触导致的表面污染、划痕、损伤以及形变的问题，保证了玻璃基板7的质量，满足了后续加工的需求，更利于玻璃基板7的生产制造。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种非接触式机器人抓手，其特征在于，包括：

机器人；

框架，所述框架的中部连接于所述机器人的手臂上；

若干非接触式吸盘，若干所述非接触式吸盘设置于所述框架上，并且，

每一所述非接触式吸盘均具有吸盘主体，所述吸盘主体为圆柱体结构，所述吸盘主体的下端面开设有一环形的凹腔，并且所述吸盘主体的上端面上沿其轴向开设有一中心通气孔，同时，于所述吸盘主体的上端面上还沿其轴向开设有若干第一通道，且所述吸盘主体上沿其径向开设有若干与所述第一通道数量一致的第二通道，且所述第二通道连通所述中心通气孔和所述第一通道，另外，所述吸盘主体的下端沿所述凹腔内壁的切向开设有若干与所述第一通道数量一致的第三通道，且所述第三通道连通所述第一通道和所述凹腔，并且，所述第三通道为阶梯孔，所述第三通道具有大孔端和小孔端，且所述大孔端和所述小孔端的交汇处与所述第一通道连通，所述小孔端背离所述大孔端的一端与所述凹腔连通。

2.根据权利要求1所述的非接触式机器人抓手，其特征在于，还包括若干吸盘固定座，若干所述吸盘固定座设置于所述框架和每一所述非接触式吸盘之间，且一所述吸盘固定座对应一所述非接触式吸盘，所述吸盘固定座的一端固定于所述框架上，所述吸盘固定座的另一端上安装有一所述非接触式吸盘。

3.根据权利要求1所述的非接触式机器人抓手，其特征在于，还包括若干限位块，若干所述限位块分布于所述框架的四周。

4.根据权利要求1所述的非接触式机器人抓手，其特征在于，所述框架的中部设置有法兰安装座，所述法兰安装座的底部与所述框架通过螺栓固定连接，且所述法兰安装座的顶部开设有若干与所述机器人的手臂连接的固定孔。

5.根据权利要求1所述的非接触式机器人抓手，其特征在于，同一所述吸盘主体上的若干所述第三通道的设置方向一致，均为顺时针方向或均为逆时针方向，且同一所述吸盘主体上的若干所述第三通道均沿顺时针方向布置的为左旋吸盘，同一所述吸盘主体上的若干所述第三通道均沿逆时针方向布置的为右旋吸盘。

6.根据权利要求5所述的非接触式机器人抓手，其特征在于，同一所述框架上的若干所述非接触式吸盘中所述左旋吸盘和所述右旋吸盘的数量相同，并且，所述左旋吸盘和所述右旋吸盘呈交叉方式布置。

7.根据权利要求1所述的非接触式机器人抓手，其特征在于，还包括第一密封堵头、第二密封堵头以及第三密封堵头，所述第一通道为盲孔，所述第一通道的孔口位于所述吸盘主体的上端面上，所述第二通道和所述第三通道均为通孔，且所述第二通道的一端的孔口位于所述吸盘主体的侧壁上，所述第二通道的另一端的孔口与所述中心通气孔连通，所述第三通道的所述小孔端的孔口与所述凹腔连通，所述第三通道的所述大孔端的孔口位于所述吸盘主体的侧壁上，并且，所述第一密封堵头堵塞所述第一通道位于所述吸盘主体的上端面的孔口，所述第二密封堵头堵塞所述第二通道位于所述吸盘主体的侧壁上的孔口，所述第三密封堵头堵塞所述第三通道的所述大孔端位于所述吸盘主体的侧壁上的孔口。

8.根据权利要求7所述的非接触式机器人抓手，其特征在于，所述第一密封堵头和所述第一通道、所述第二密封堵头和所述第二密封通道以及所述第三密封堵头和所述第三通道之间均为螺纹连接。

9.根据权利要求2所述的非接触式机器人抓手，其特征在于，所述吸盘主体的上端面上还沿其轴向开设有若干连接于所述吸盘固定座上的安装孔。

10.根据权利要求1所述的非接触式机器人抓手，其特征在于，所述吸盘主体上且位于所述中心通气孔内设置有快速接头。

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