CN111924524A - 一种复合式吸盘机构、夹爪和转运装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种复合式吸盘机构、夹爪和转运装置；复合式吸盘机构包括固定架和多个吸盘；还包括至少一根与所述固定架转动连接的旋转杆，以及用于驱动所述旋转杆转动的电机；所述旋转杆的一端通过转轴与所述固定架连接，另一端朝远离所述转轴的轴线的方向延伸；所述旋转杆远离其转轴的一侧朝下地设置有至少一个所述吸盘；夹爪和转运装置均包括所述复合式吸盘机构；该合式吸盘机构、夹爪和转运装置的吸盘的位置可调节范围较大，适用性好。

Description

一种复合式吸盘机构、夹爪和转运装置

技术领域

本发明涉及机器人配件技术领域，尤其涉及一种复合式吸盘机构、夹爪和转运装置。

背景技术

目前，在一些自动化生产作业中，会使用机器人和吸盘装置完成工件的转移，其中，吸盘装置是设置在机器人末端的。常用的吸盘装置有单吸盘的吸盘装置和多吸盘的吸盘装置，对于小工件，使用单吸盘的吸盘装置即可保证稳定地吸附住工件，但对于面积较大的工件，使用单吸盘的吸盘装置难以稳定地吸附住工件，一般会使用多吸盘的吸盘装置才能稳定地吸附住工件，然而这些吸盘的位置是固定的，而实际生产中，有些工件表面会分布有一些凸起物，且不同型号的工件，其凸起物的分布位置不同，当生产不同型号的工件时需要更换对应的吸盘装置，所以需要频繁更换吸盘装置以适应不同工件的生产需要，使用麻烦，并影响生产效率。

以电路板为例，电路板表面设置有电子元器件，且不同的电路板的电子元器件分布位置不同，为了能够可靠吸附电路板，要求吸盘装置中的吸盘避开电子元器件所在的位置，当生产不同型号的工件时需要更换对应的吸盘装置，所以需要频繁更换吸盘装置以适应不同电路板的生产需要，使用麻烦，并影响生产效率。

为此，市场上出现一些复合式吸盘机构，设置有多个吸盘，且吸盘可沿直线移动，通过调节吸盘的位置可避免与工件表面凸起物干涉，从而可靠地吸附工件板，因此，可通过调节吸盘的位置来适应不同工件的生产需要。这种复合式吸盘机构中，由于吸盘只能沿直线移动，在复合式吸盘机构整体尺寸受限的情况下，位置可调节范围较小，因此，其适用性依然不能尽如人意。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种复合式吸盘机构、夹爪和转运装置，其吸盘的位置可调节范围较大，适用性好。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种复合式吸盘机构，包括固定架和多个吸盘；还包括至少一根与所述固定架转动连接的旋转杆，以及用于驱动所述旋转杆转动的电机；

所述旋转杆的一端通过转轴与所述固定架连接，另一端朝远离所述转轴的轴线的方向延伸；所述旋转杆远离其转轴的一侧朝下地设置有至少一个所述吸盘。

一些实施方式中，所述多个吸盘中的至少一个与所述固定架相对固定设置。

另一些实施方式中，所述旋转杆设置有多根，所述多个吸盘全部设置在多根所述旋转杆上。

优选的，所述的复合式吸盘机构中，所述吸盘设置有至少三个，且不全设置在同一直线上。

一些实施方式中，所述吸盘设置有三个。

一些实施方式中，每根所述旋转杆上设置有一个所述吸盘。

一些实施方式中，所述旋转杆设置有至少三根。

第一种实施方式中，所述电机设置有一个，所述电机通过传动机构驱动全部旋转杆转动。

进一步的，所述电机与不同旋转杆之间的传动比不完全相同。

一些优选实施方式中，所述电机与不同旋转杆之间的传动比各不相同。

第二种实施方式中，所述电机设置有多个，每根旋转杆各由一个电机驱动。

所述的复合式吸盘机构中，所述旋转杆的下侧设置有承托盘，所述承托盘用于支撑所述旋转杆。

所述的复合式吸盘机构中，所述电机为具有抱闸功能的电机，和/或所述电机的输出端设置有具有自锁功能的减速机。

一种夹爪，包括所述的复合式吸盘机构、与所述复合式吸盘机构固定连接的壳体、以及用于与机器人连接的连接结构。

一种转运装置，包括机座、设置在所述机座上的机器人，以及设置在所述机器人末端的夹爪；所述夹爪包括所述的复合式吸盘机构。

有益效果：

本发明提供的一种复合式吸盘机构、夹爪和转运装置，在旋转杆远离其转轴的一侧设置吸盘，通过转动旋转杆可使该吸盘绕圆周移动，与现有技术中吸盘沿直线移动的方式相比，在吸盘装置整体尺寸相同的情况下，该复合式吸盘机构的吸盘的位置可调节范围更大，适用性更好。

附图说明

图1为本发明提供的复合式吸盘机构的立体图。

图2为本发明提供的复合式吸盘机构的侧视图。

图3为本发明提供的复合式吸盘机构中，承托盘的结构示意图。

图4为本发明提供的夹爪的结构示意图。

图5为本发明提供的转运装置的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

下文的公开提供的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参阅图1，本发明提供的一种复合式吸盘机构，包括固定架1和多个吸盘2；还包括至少一根与固定架1转动连接的旋转杆3，以及用于驱动旋转杆3转动的电机4；

旋转杆3的一端通过转轴5（见图2）与固定架1连接，另一端朝远离转轴5的轴线的方向延伸；旋转杆3远离其转轴5的一侧朝下地设置有至少一个吸盘2。

该复合式吸盘机构在旋转杆3远离其转轴5的一侧设置吸盘2，通过转动旋转杆3可使该吸盘2绕圆周移动，与现有技术中吸盘沿直线移动的方式相比，在吸盘装置整体尺寸相同的情况下，该复合式吸盘机构的吸盘2的位置可调节范围更大，适用性更好，可避免因为频繁更换吸盘装置而影响生产效率。

其中，可以有部分吸盘2是位置固定的，也可以全部吸盘2均是位置可调的。

例如，在一些实施方式中，多个吸盘2中的至少一个与固定架1相对固定设置；即与固定架1相对固定设置的吸盘2的位置固定，其它吸盘2的设置在旋转杆3上从而位置可调。其中，位置固定的吸盘2可直接与固定架1固定连接，也可以通过连接件（例如连接杆、连接架等）与固定架1固定连接。

又例如，在另一些实施方式中，旋转杆3设置有多根，多个吸盘2全部设置在多根旋转杆3上；即全部吸盘2均是位置可调的。实际上，也可只设置一根旋转杆3并把全部吸盘2设置在该旋转杆3上，但是采用这种方式时，全部吸盘2是同步转动的，且各吸盘2之间的位置相对固定，使用时能够在工件上找到相应的吸附位置的几率相对较小，因此适用性比设置多根旋转杆3的方式低。

在一些优选实施方式中，吸盘2设置有至少三个，且不全设置在同一直线上，其对工件吸附的稳定性好。优选的，吸盘2设置有三个，既能保证对工件吸附的稳定性，且结构简单，有利于降低复合式吸盘机构的重量和成本。

其中，每根旋转杆3上设置的吸盘2的数量可根据实际需要进行设置，可以设置一个或多个。例如图1中，每根旋转杆3上设置有一个吸盘2；若在旋转杆3上设置多个吸盘2，则在使用时需要在工件上找到与这些吸盘2的数量和分布方式相适应的吸附位置，与之相比，在每根旋转杆3上只设置一个吸盘2时，只需要在工件上找到与该吸盘2相适应的吸附位置，能够成功找到相适应的吸附位置的概率更大，适用性更好。

其中，吸盘2可设置在旋转杆3的端部，也可不设置在端部。优选设置在端部，此时吸盘2的可调节范围最大。此外，吸盘2可直接与旋转杆3的本体连接，也可通过连接件（例如连接杆、连接架等）与旋转杆3连接，例如，可在旋转杆3的端部设置一根连接杆，该连接杆与旋转杆3组成T字形结构，在连接杆的两端各设置一个吸盘2。

在一些实施方式中，旋转杆3设置有至少三根。如图1中，旋转杆3设置有三根。其中，旋转杆3可以但不限于是L形杆（如图1-2所示）、直杆、弯曲杆或具有多段结构的折线形杆。

其中，可以对应每根旋转杆3各设置一个电机4，由各电机4分别驱动各旋转杆3转动（即当旋转杆3设置有多个时，电机4对应设置多个，且每个旋转杆3各由一个电机4驱动）；也可以如图1所示，电机4设置有一个，电机4通过传动机构6驱动全部旋转杆3转动。对于前一种情况，由于各旋转杆3独立转动，更容易为所有吸盘2找到吸附位置，适用性更好；对于后一种情况，由于电机4的数量少，重量更轻、成本更低。其中，传动机构6的具体类型可根据需要进行选择，优选为齿轮传动机构、同步带传动机构或链条传动机构，可避免打滑。

对于只设置一个电机4的情况，优选实施方式中，电机4与不同旋转杆之3间的传动比不完全相同（即可以部分相同）。电机4转动时，不同传动比的旋转杆之3的转速不同，能够在工件上为所有吸盘2找到吸附位置的几率更高，可提高适用性。优选的，电机4与不同旋转杆3之间的传动比各不相同，其适用性最高。

以图1-2为例，其电机4设置有一个，且设置在固定架1的中心处，其传动机构6为同步带传动机构，每根旋转杆3的转轴5均与一个多级从动同步带轮6.1连接，电机4的输出端设置有多个主动同步带轮6.2，各主动同步带轮6.2与相应的多级从动同步带轮6.1之间绕设有同步带，且各同步带与多级从动同步带轮6.1的不同级连接。

在本实施例中，固定架1为一块安装板，其结构简单且重量较小；优选的，该安装板由多个呈辐射状排布的板条部组成，如图1中，安装板由三个呈辐射状排布的板条部组成，可进一步降低重量；还可在安装板上开设一些减重孔，以进一步降低重量。

在一些优选的实施方式中，见图1-2，旋转杆3的下侧设置有承托盘7，承托盘7用于支撑旋转杆3。由于旋转杆3为悬臂结构，在工作时需要承受工件的重力产生的作用力，通过承托盘7提供支持力，可避免旋转杆3发生无法回复的弯曲变形，提高旋转杆3的承载能力。

在图1-2中，旋转杆3设置在固定架1的下侧，旋转杆3的转轴5上端穿过固定架1与传动机构6连接（图中是与多级从动同步带轮6.1连接），下端穿过承托盘7的中心，且转轴5下端设置有限位凸起（见图2）以防承托盘7掉落。

在一些优选实施方式中，见图3，承托盘7包括圆环部7.1和多根沿圆环部7.1径向延伸的辐条7.2，承托盘7的中心处设置有供转轴5穿过的过孔7.3。该承托盘7的重量小。

为了避免位置调节好后旋转杆3在外力作用下发生转动，可把电机4设置为具有抱闸功能的电机，和/或在电机4的输出端设置具有自锁功能的减速机。具有抱闸功能的电机和具有自锁功能的减速机均为现有技术，可根据需要在市场上购买得到。

请参阅图4，本发明还提供一种夹爪，包括上述的复合式吸盘机构a、与该复合式吸盘机构a固定连接的壳体b、以及用于与机器人连接的连接结构c。

在一些实施方式中，壳体b内对应每个电机4各设置有一个驱动器（图中没画），各电机4分别由对应的驱动器驱动，例如，当电机4设置有1个时，驱动器设置有1个，且该电机4与该驱动器电性连接；当电机4设置有2个时，驱动器设置有2个，且该各电机4与对应的驱动器电性连接；以此类推。

在一些实施方式中，壳体b与复合式吸盘机构a的固定架1固定连接，例如螺钉连接、胶接、焊接、卡扣连接等，优选采用螺钉连接、卡扣连接等可拆卸的连接方式连接。

在本实施例中，见图4，连接结构c包括法兰连接盘c1和连接杆c2，其中法兰连接盘c1用于与机器人末端连接，连接杆c2一端与法兰连接盘c1连接，另一端与壳体b或复合式吸盘机构a的固定架1连接。例如图4中，连接杆c2与复合式吸盘机构a的固定架1连接，且壳体b上开设有供连接杆c2穿过的穿孔b1，连接杆c2伸入壳体b的部分还设置有电路板d,所述电路板d上设置有用于与机器人电连接的接口，机器人的连接线可从穿孔b1进入壳体b内与电路板d连接。

连接结构c的结构不限于此，例如也可以直接在壳体b上设置一个法兰连接盘以便与机器人末端连接。

请参阅图5本发明还提供一种转运装置，包括机座A、设置在该机座A上的机器人B，以及设置在该机器人B末端的夹爪C；该夹爪C包括上述的复合式吸盘机构。

该转运装置可用于把工件（例如电路板）在不同工位之间的转运。

其中，机器人B可以但不限于是多轴机器人，如六轴机器人、七轴机器人等。

在优选实施方式中，夹爪C为前述的夹爪。

在一些实施方式中，该转运装置还包括相机D，该相机设置在夹爪C上。例如，相机D与夹爪C的壳体b连接。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，其方案与本发明实质上相同。

Claims (15)

1.一种复合式吸盘机构，包括固定架和多个吸盘；其特征在于，还包括至少一根与所述固定架转动连接的旋转杆，以及用于驱动所述旋转杆转动的电机；

所述旋转杆的一端通过转轴与所述固定架连接，另一端朝远离所述转轴的轴线的方向延伸；所述旋转杆远离其转轴的一侧朝下地设置有至少一个所述吸盘。

2.根据权利要求1所述的复合式吸盘机构，其特征在于，所述多个吸盘中的至少一个与所述固定架相对固定设置。

3.根据权利要求1所述的复合式吸盘机构，其特征在于，所述旋转杆设置有多根，所述多个吸盘全部设置在多根所述旋转杆上。

4.根据权利要求1所述的复合式吸盘机构，其特征在于，所述吸盘设置有至少三个，且不全设置在同一直线上。

5.根据权利要求4所述的复合式吸盘机构，其特征在于，所述吸盘设置有三个。

6.根据权利要求1所述的复合式吸盘机构，其特征在于，每根所述旋转杆上设置有一个所述吸盘。

7.根据权利要求1所述的复合式吸盘机构，其特征在于，所述旋转杆设置有至少三根。

8.根据权利要求1所述的复合式吸盘机构，其特征在于，所述电机设置有一个，所述电机通过传动机构驱动全部旋转杆转动。

9.根据权利要求8所述的复合式吸盘机构，其特征在于，所述电机与不同旋转杆之间的传动比不完全相同。

10.根据权利要求9所述的复合式吸盘机构，其特征在于，所述电机与不同旋转杆之间的传动比各不相同。

11.根据权利要求1所述的复合式吸盘机构，其特征在于，所述旋转杆设置有多根，所述电机设置有多个，每根旋转杆各由一个电机驱动。

12.根据权利要求1所述的复合式吸盘机构，其特征在于，所述旋转杆的下侧设置有承托盘，所述承托盘用于支撑所述旋转杆。

13.根据权利要求1所述的复合式吸盘机构，其特征在于，所述电机为具有抱闸功能的电机，和/或所述电机的输出端设置有具有自锁功能的减速机。

14.一种夹爪，其特征在于，包括权利要求1-13任一项所述的复合式吸盘机构、与所述复合式吸盘机构固定连接的壳体、以及用于与机器人连接的连接结构。

15.一种转运装置，其特征在于，包括机座、设置在所述机座上的机器人，以及设置在所述机器人末端的夹爪；所述夹爪包括权利要求1-13任一项所述的复合式吸盘机构。

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