CN112265013A - 一种自适应斜面的海绵吸盘抓手 - Google Patents

Abstract

本发明属于工件吊装技术领域，具体涉及一种自适应斜面的海绵吸盘抓手。本发明包括固定板和浮动板、设置在固定板与浮动板之间的上下浮动组件、安装在固定板上的连接法兰和检测装置、安装在浮动板上的气压检测装置和万向角度浮动头以及安装在万向角度浮动头上的真空海绵吸盘组件。本发明通过上下浮动组件和万向角度浮动头，实现不同高度、不同角度的自适应调节，可满足吸取较大斜面或斜面角度不一致的物体而无需担心因贴合不够好出现的物体掉落或无法吸取等状况，使用非常方便、通用性强。增加了吹气组件，当海绵吸盘抓手移动到被吸取物体上方时，开始吹气，将表面碎屑等细小杂质吹飞，降低人工清理频率，提高生产效率。

Description

一种自适应斜面的海绵吸盘抓手

技术领域

本发明属于工件吊装技术领域，具体涉及一种自适应斜面的海绵吸盘抓手。

背景技术

在工业自动化领域中，对于非钢材材质或表面粗糙的物体的吊装和搬运，一般采用真空海绵吸盘来实现。

真空海绵吸盘安装在机械手或其他载具上来实现对物体的吊装或搬运，现有海绵吸盘抓手一般通过加装轴导向具备上下浮动以适应不同厚度的物体吸取，当遇到较大斜面或斜面角度不一致时，在执行机构只能上下移动时，仅仅依靠上下轴向浮动的海绵吸盘抓手无法可靠吸取物体，存在吸附过程中物体掉落或者无法吸取等风险，无法满足有斜面物体吸取的使用工况，而在执行机构上增加旋转机构或机器人旋转示教，成本较高且通用性较差，不适用于柔性生产；当被吸取物体表面有碎屑等细小杂质时，真空吸取时容易堵塞真空发生器，需要人工不定时清理，增大工人的工作量且影响生产效率及真空系统寿命。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的海绵吸盘抓手吸取物体不紧，易脱落的缺陷，提供一种能够自动清理夹取物表面细小杂质且能自适应斜面的海绵吸盘抓手。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种自适应斜面的海绵吸盘抓手，包括固定板和浮动板、设置在所述固定板与所述浮动板之间的上下浮动组件、安装在所述固定板上的连接法兰和物体检测装置、安装在所述浮动板上的气压检测装置和万向角度浮动头以及安装在所述万向角度浮动头上的真空海绵吸盘组件；

所述上下浮动组件包括至少三个一端固定在所述浮动板上且另一端通过直线轴承与所述固定板连接的导向光轴以及套设在所述导向光轴上的上下浮动弹簧；所述导向光轴穿出所述固定板的一端安装有光轴固定环；

所述万向角度浮动头包括安装在所述浮动板上的浮动头法兰、安装在所述浮动头法兰的侧壁上的第一支座、安装在所述第一支座内侧的第二支座以及设置在所述安装槽底部与所述第二支座之间的压缩弹簧；所述第一支座的限位平面与所述浮动头法兰固定连接，所述第二支座的限位平面与所述第一支座固定连接。

进一步地，所述物体检测装置包括固定在所述固定板上且与所述光轴固定环相切的传感器支架、安装在所述传感器支架内的接近开关、固定安装在所述固定板的侧面上的开关安装板以及安装在所述开关安装板上的反射开关。

进一步地，所述气压检测装置包括安装在所述浮动板上的气压检测开关和安装在所述气压检测开关上的第三气管接头。

进一步地，所述真空海绵吸盘组件包括安装在所述第二支座上的真空发生器、安装在所述真空发生器上的第一气管接头和真空海绵吸盘以及安装在所述真空海绵吸盘上的第二气管接头；所述第一气管接头与主气路接通；所述第二气管接头通过气管与所述第三气管接头相连。

进一步地，所述压缩弹簧至少为三个。

更进一步地，所述浮动板上还安装有吹气组件；所述吹气组件包括安装在所述浮动板上的汇流板、安装在所述汇流板上的第四气管接头和竹节吹气喷嘴；所述第四气管接头与主气路相连通。

本发明的一种自适应斜面的海绵吸盘抓手的有益效果是：

1、本发明通过上下浮动组件和万向角度浮动头，实现不同高度、不同角度的自适应调节。可满足吸取较大斜面或斜面角度不一致的物体而无需担心因贴合不够好出现的物体掉落或无法吸取等状况，使用非常方便、通用性强。

2、本发明增加了吹气组件，当海绵吸盘抓手移动到被吸取物体上方时，开始吹气，将表面碎屑等细小杂质吹飞。尽可能的降低真空吸取时堵塞真空发生器的情况，加长真空系统的寿命；降低人工清理频率，提高生产效率和减少不必要的停机工况。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明实施例的立体图；

图2是本发明实施例的部分结构示意图：

图3是本发明实施例的吹气组件的细节图；

图4是本发明实施例的万向角度浮动头的主视剖面图；

图5是本发明实施例的万向角度浮动头的右视剖面图；

图6是本发明实施例的万向角度浮动头的俯视剖面图。

图中:1、固定板、2、浮动板，3、上下浮动组件，31、导向光轴，32、直线轴承，33、上下浮动弹簧，34、光轴固定环，4、连接法兰、5、物体检测装置，51、传感器支架，52、接近开关，53、开关安装板，54、反射开关，6、万向角度浮动头，61、浮动头法兰，62、第一支座，63、第二支座，64、压缩弹簧，65、弹簧座孔，7、真空海绵吸盘组件，71、真空发生器，72、第一气管接头，73、真空海绵吸盘，74、第二气管接头，8、气压检测装置，81、气压检测开关，82、第三气管接头，9、吹气组件，91、汇流板，92、第四气管接头，93、竹节吹气喷嘴。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-图6所示的本发明的一种自适应斜面的海绵吸盘抓手的具体实施例，包括固定板1和浮动板2、设置在固定板1与浮动板2之间的上下浮动组件3、安装在固定板1上的连接法兰4和检测装置、安装在浮动板2上的气压检测装置8和万向角度浮动头6以及安装在万向角度浮动头6上的真空海绵吸盘组件7。

参照图1-图3所示，上下浮动组件3包括至少三个一端固定在浮动板2上且另一端通过直线轴承32与固定板1连接的导向光轴31以及套设在导向光轴31上的上下浮动弹簧33；导向光轴31穿出固定板1的一端安装有光轴固定环34。本发明实施例中，至少3个直线轴承32均布安装在固定板1的四周，导向光轴31穿过直线轴承32且导向光轴31与直线轴承32同轴线，光轴固定环34设于导向光轴31上端，浮动板2设于导向光轴31下端，上下浮动弹簧33设于直线轴承32与浮动板2之间且由与导向光轴31同轴线。其中光轴固定环34开有紧固槽，与导向光轴31为夹紧连接。

如图4-图6所示的万向角度浮动头6包括安装在浮动板2上的浮动头法兰61、安装在浮动头法兰61的侧壁上的第一支座62、安装在第一支座62内侧的第二支座63以及设置在安装槽底部与第二支座63之间的压缩弹簧64；第一支座62的限位平面与浮动头法兰61固定连接，第二支座63的限位平面与第一支座62固定连接。

本发明实施例如图4-图6所示，浮动头法兰61内设有第一支座62，第一支座62的圆柱面与与浮动头法兰61内壁为间隙配合，第一支座62的限位平面上开设有螺纹孔，浮动头法兰61与第一支座62通过等高螺丝轴向连接形成旋转副，第一支座62内设有第二支座63，第二支座63圆柱面与第一支座62为间隙配合，第二支座63的限位平面与第一支座62通过等高螺丝轴向连接形成旋转副。其中压缩弹簧64至少为三个，所以第二支座63上开设有至少三个弹簧座孔65，本发明实施例中第二支座63上开设有四个弹簧座孔65，压缩弹簧64安装在弹簧座孔65上，且顶设在浮动头法兰61的内部的下端面上。本发明通过上下浮动组件3和万向角度浮动头6，实现不同高度、不同角度的自适应调节。可满足吸取较大斜面或斜面角度不一致的物体而无需担心因贴合不够好出现的物体掉落或无法吸取等状况，使用非常方便、通用性强。

如图2所示的物体检测装置5包括固定在固定板1上且与光轴固定环34相切的传感器支架51、安装在传感器支架51内的接近开关52、固定安装在固定板1的侧面上的开关安装板53以及安装在开关安装板53上的反射开关54。其中接近开关52为标准件市场可直接采购到，作用为检测物体，当物体靠近接近开关52时，接近开关52会输出一个信号。当真空海绵吸盘73接触到带吸取的物体并继续下压时，上下浮动弹簧33会压缩，导向光轴31会相对于固定板1向上移动，靠近接近开关52会输出一个信号，表明真空海绵吸盘73已与产品接触并过压，用于保证真空海绵可靠吸取。反射开关54通过漫反射用于检测一定距离内是否有物体，原理为红外光发射到物体表面再返回，接收到光输出一个信号，在本实施例中的作用有两个，其一当真空海绵吸盘73抓手靠近吸取产品时输出一个信号，告知系统已接近产品；其二用于判断真空海绵吸盘73是否有产品被吸取，在搬运过程中产品掉落可检测出，用于报警，提高工作效率，减少安全事故的发生。

气压检测装置8包括安装在浮动板2上的气压检测开关81和安装在气压检测开关81上的第三气管接头82。气压检测开关81为现有技术，其作用为检测真空压力值，真空发生器71作用时，当真空海绵吸盘73未完全吸附产品时存在真空泄露，气路内部真空压力值小于预设值，则气压检测开关81产生一个信号发送给PLC或其他处理元件，用于报警。

本发明实施例的真空海绵吸盘组件7包括安装在第二支座63上的真空发生器71、安装在真空发生器71上的第一气管接头72和真空海绵吸盘73以及安装在真空海绵吸盘73上的第二气管接头74；第一气管接头72与主气路接通；第二气管接头74通过气管与第三气管接头82相连。

浮动板2上还安装有吹气组件9；吹气组件9包括安装在浮动板2上的汇流板91、安装在汇流板91上的第四气管接头92和竹节吹气喷嘴93；第四气管接头92与主气路相连通。当海绵吸盘抓手移动到被吸取物体上方时，开始吹气，将表面碎屑等细小杂质吹飞。尽可能的降低真空吸取时堵塞真空发生器71的情况，加长真空系统的寿命；降低人工清理频率，提高生产效率和减少不必要的停机工况。

本发明实施例的海绵吸盘抓手在未接近待吸取的物体时可快速移动，当反射开关54检测到待吸取的物体时，输出一个信号，海绵吸盘抓手减速接近物体同时吹气组件9的竹节吹风喷嘴吹气来清除物体表面的碎屑等细小杂质；当真空海绵吸盘73接触到物体并进一步下压时，上下浮动组件3中的上下浮动弹簧33开始压缩；在下压过程中，万向万向角度浮动头6会随着物体的斜面角度自适应翻转；并且导向光轴31会相对于固定板1向上移动，导向光轴31上的光轴固定环34触发接近开关52时，接近开关52会输出一个信号，表明真空海绵吸盘73已与物体接触并过压从而保证真空海绵吸盘73充分贴合吸取产品；此时真空发生器71开始作用产生负压，气压检测开关81检测气路系统的气压，若低于预设值则表明真空海绵吸盘73未完全吸附产品，存在真空泄露，报警；若气压检测开关81检测数值正常则表明海绵吸盘抓手吸牢产品并开始搬运；在搬运过程中，若气压检测开关81检测数值低于预设值并且反射开关54检测产品失效，则表明搬运过程中产品掉件，报警；通过结构使真空海绵吸盘73充分贴合产品，同时传感器形成检测闭环，充分可靠搬运物体，使用非常方便、通用性强。

应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种自适应斜面的海绵吸盘抓手，其特征在于：包括固定板(1)和浮动板(2)、设置在固定板(1)与所述浮动板(2)之间的上下浮动组件(3)、安装在所述固定板(1)上的连接法兰(4)和物体检测装置(5)、安装在所述浮动板(2)上的气压检测装置(8)和万向角度浮动头(6)以及安装在所述万向角度浮动头(6)上的真空海绵吸盘组件(7)；

所述上下浮动组件(3)包括至少三个一端固定在所述浮动板(2)上且另一端通过直线轴承(32)与所述固定板(1)连接的导向光轴(31)以及套设在所述导向光轴(31)上的上下浮动弹簧(33)；所述导向光轴(31)穿出所述固定板(1)的一端安装有光轴固定环(34)；

所述万向角度浮动头(6)包括安装在所述浮动板(2)上的浮动头法兰(61)、安装在所述浮动头法兰(61)的侧壁上的第一支座(62)、安装在所述第一支座(62)内侧的第二支座(63)以及设置在所述安装槽底部与所述第二支座(63)之间的压缩弹簧(64)；所述第一支座(62)的限位平面与所述浮动头法兰(61)固定连接，所述第二支座(63)的限位平面与所述第一支座(62)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种自适应斜面的海绵吸盘抓手，其特征在于：所述物体检测装置(5)包括固定在所述固定板(1)上且与所述光轴固定环(34)相切的传感器支架(51)、安装在所述传感器支架(51)内的接近开关(52)、固定安装在所述固定板(1)的侧面上的开关安装板(53)以及安装在所述开关安装板(53)上的反射开关(54)。

3.根据权利要求1所述的一种自适应斜面的海绵吸盘抓手，其特征在于：所述气压检测装置(8)包括安装在所述浮动板(2)上的气压检测开关(81)和安装在所述气压检测开关(81)上的第三气管接头(82)。

4.根据权利要求3所述的一种自适应斜面的海绵吸盘抓手，其特征在于：所述真空海绵吸盘组件(7)包括安装在所述第二支座(63)上的真空发生器(71)、安装在所述真空发生器(71)上的第一气管接头(72)和真空海绵吸盘(73)以及安装在所述真空海绵吸盘(73)上的第二气管接头(74)；所述第一气管接头(72)与主气路接通；所述第二气管接头(74)通过气管与所述第三气管接头(82)相连。

5.根据权利要求1所述的一种自适应斜面的海绵吸盘抓手，其特征在于：所述压缩弹簧(64)至少为三个。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种自适应斜面的海绵吸盘抓手，其特征在于：所述浮动板(2)上还安装有吹气组件(9)；所述吹气组件(9)包括安装在所述浮动板(2)上的汇流板(91)、安装在所述汇流板(91)上的第四气管接头(92)和竹节吹气喷嘴(93)；所述第四气管接头(92)与主气路相连通。

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