CN204997683U - 一种真空吸盘和带有真空吸盘的机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种真空吸盘和带有真空吸盘的机械手。该真空吸盘包括吸附部和支撑部，其中，所述吸附部的吸盘主体上的吸附层为平面结构；所述吸盘主体垂直于吸附层的方向上设置有多个均匀分布的吸附孔；所述吸附孔用于吸附承载物。该真空吸盘可用于承载易变形、易碎、易受损或材质较软的物体，采用该真空吸盘可以避免承载物因局部受力而被损坏，不仅可以有效改善产品吸盘水波纹，提高产品的品质，而且当承载物是玻璃基板时，还可以减少0.4mm玻璃基板因吸力造成偏移或破片的情况的发生。

Description

一种真空吸盘和带有真空吸盘的机械手

技术领域

本实用新型涉及运输机械设备技术领域，尤其涉及一种真空吸盘和带有真空吸盘的机械手。

背景技术

机械手是一种通过模仿人的手和臂的某些动作，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。机械手因其可以代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，可以在有害环境下操作以保护工作人员的人身安全，而广泛应用于机械制造、冶金、电子等行业。

在液晶显示领域，玻璃基板通常是通过机械手来承载和搬运的。机械手承载玻璃基板需要在机械手上安装真空吸盘来固定玻璃基板的位置。由于玻璃基板具有易碎和表面光滑的特性，所以机械手在承载玻璃的过程中需要加大真空吸力来固定基板位置，从而避免玻璃基板偏移或破片现象的发生。

传统真空吸盘的结构如图1所示，包括吸附部和支撑部。其中,吸附部包括吸盘主体110,和卡杆120,该吸盘主体只包含一个吸附孔,其吸附层为曲面结构；支撑部包括基座130和真空管140。传统真空吸盘的一端为基座130,另一端为吸盘主体的吸附层；真空管140位于基座130内部；卡杆为中空结构，一端连接吸盘主体110,另外一端连接真空管140，起导气和支撑的作用；卡环150、垫片160、弹簧170套于卡杆120上，卡杆120上从吸盘主体110到基座130的方向上依次为：卡环150、垫片160、弹簧170。该真空吸盘对玻璃基板吸力数据如表1所示：

表1

传统的吸盘在吸真空的过程中，基板中间局部受力，加大真空吸力容易导致玻璃基板局部受力过大，造成产品吸盘水波纹(Mura，Mura指的是显示器亮度不均匀，造成各种痕迹的现象)，如图2所示，使玻璃基板受力区域被损坏，影响产品品质。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种真空吸盘和带有真空吸盘的机械手，以解决传统真空吸盘承载易碎、易变形、软材质或是易受损物体的过程中造成该物体因局部受力过大而被损坏的问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种真空吸盘，包括吸附部和支撑部,其中，所述吸附部的吸盘主体上的吸附层为平面结构；所述吸盘主体垂直于所述吸附层的方向上设置有多个均匀分布的吸附孔；所述吸附孔用于吸附承载物。

进一步地，所述吸盘还包括：所述吸附部中的卡杆，所述卡杆为中空的结构，一端连接所述吸盘主体上与所述吸附层相对的另一面，另一端连接所述支撑部中的真空管，用于导通所有所述吸附孔和所述真空管，使所述真空管完成对所述吸附孔内的气体的吸取和释放，并同时起到支撑所述吸盘主体的作用。

进一步地，所述吸盘主体和/或吸附孔为圆柱形结构。

进一步地，所述支撑部包括：基座，位于所述吸盘中与所述吸盘主体相对的另一端,用于承载和固定吸附部；真空管，位于所述基座内部，用于吸取和释放所述吸附孔内的气体。

进一步地，所述吸盘还包括：垫片，套于所述卡杆上,与所述吸盘主体的与所述吸附层相对的另一面相邻,用于保护所述吸盘主体；金属板，套于所述卡杆上,与所述垫片相邻,同卡环配合使用，用于将所述吸盘主体固定在所述基座上；卡环，套于所述卡杆上,与所述金属板相邻,同所述金属板配合使用，用于将所述吸盘主体固定在所述基座上；弹簧，套于所述卡杆上,一端与所述卡环相邻,另外一端位于所述基座内部,用于缓冲工作过程中所述吸盘主体和所述基座之间所产生的压力。

进一步地，所述吸盘主体是由树脂材料制成的。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种带有真空吸盘的机械手，其中，所述机械手上装有本实用新型实施例提出的任一所述的真空吸盘。

进一步地，所述机械手还包括：控制系统，用于控制所述机械手的移动以及所述机械手对承载物的抓取和释放；执行装置，用于执行所述控制系统发出的控制指令。

进一步地，所述控制系统对所述吸盘的控制是由电磁阀完成的。

本实用新型实施例通过将传统真空吸盘的吸盘主体进行改进，将吸盘的吸附层由曲面结构改为了平面结构，将吸盘的单孔吸附改为了多孔吸附，实现了吸盘主体与承载物表面的有效平整接触，使承载物受力更加均匀，因此可以用于承载一些易变形、易碎、易受损或材质较软的物体。采用该真空吸盘不但可以避免因吸盘主体的曲面造成承载物局部受力过大而使承载物出现吸盘水波纹的情况的发生，从而提高承载物的品质，而且，当承载物为玻璃基板时，还可以有效地减少0.4mm玻璃基板因吸力造成偏移或破片的情况的发生。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为传统吸盘的结构图；

图2为影响产品吸盘水波纹的Map图；

图3为本实用新型实施例一提供的一种真空吸盘的结构示意图；

图4为本实用新型实施例一提供的一种真空吸盘的吸盘主体的俯视图；

图5为本实用新型实施例一提供的一种真空吸盘的吸盘主体吸附承载物时的示意图；

图6为本实用新型实施例一提供的一种真空吸盘的吸盘主体吸附承载物时的示意图的侧视图；

图7为本实用新型实施例二提供的一种带有真空吸盘的机械手的控制系统控制其机械手的流程示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的真空吸盘和带有真空吸盘的机械手的具体实施方式、结构、特征及其功效的详细说明陈述如下。

实施例一

本实用新型实施例一提供一种真空吸盘。图3所示为本实用新型实施例一的一种真空吸盘的结构示意图，本实施例提供的真空吸盘包括吸附部和支撑部,其中，吸附部的吸盘主体210上的吸附层211为平面结构；吸盘主体210垂直于吸附层211的方向上设置有多个均匀分布的吸附孔212；吸附孔212用于吸附承载物。

本实施例提供的真空吸盘可以由本实用新型提出的带有真空吸盘的机械手来控制，也可以由其他的装置来控制。

该吸盘的承载物可以是易变形、易碎、易受损或材质较软的物体，示例性的，承载物可以是玻璃基板。

进一步地，该真空吸盘还包括：吸附部中的卡杆240，卡杆240为中空的结构，一端连接吸盘主体210上与吸附层211相对的另一面，另一端连接支撑部中的真空管230，用于导通所有吸附孔212和真空管230，使真空管230完成对吸附孔212内的气体的吸取和释放，并同时起到支撑吸盘主体210的作用。

吸附孔212指的是吸盘主体210上所有的吸附孔，即，卡杆240与每个吸附孔都是导通的，这样，在工作过程中，真空管230就可以通过卡杆240完成对所有吸附孔内气体的吸取和释放，使承载物均匀受力。

进一步地，真空吸盘的吸盘主体和/或吸附孔为圆柱形结构。当吸盘主体和吸附孔都为圆柱形结构时吸盘主体的俯视图如图4所示，吸附孔310在吸附层320上是均匀分布的，这样可以保证承载物的均匀受力，避免承载因局部受力过大而被损坏的情况的发生。

示例性的，该真空吸盘吸附承载物时的示意图如图5所示(其侧视图如图6所示)，图中只画出了承载物410、吸盘主体420、卡杆430，吸盘其他部分的结构参见图3。当卡杆430吸取吸附孔中的气体时，吸盘主体420的吸附层对承载物410的吸力增大，当吸力增大到一定程度时可以完成对承载物410的抓取；将承载物410移动到合适的位置后，卡杆430释放管内吸取的气体，吸盘主体420的吸附层对承载物410的吸力减小，当吸力减小到一定程度时可以完成对承载物410的释放。

进一步地，真空吸盘的支撑部包括：基座220，位于真空吸盘中与吸盘主体210相对的另一端,用于承载和固定吸附部；真空管230，位于基座220内部，用于吸取和释放吸附孔212内的气体。

进一步地，该真空吸盘还包括：垫片250，套于卡杆240上,与吸盘主体210的与所述吸附层211相对的另一面相邻,用于保护吸盘主体210；金属板260，套于卡杆240上,与垫片250相邻,同卡环270配合使用，用于将吸盘主体210固定在基座220上；卡环270，套于卡杆240上,与金属板260相邻,同金属板260配合使用，用于将吸盘主体210固定在基座220上；弹簧280，套于卡杆240上,一端与卡环270相邻,另外一端位于基座220内部,用于缓冲工作过程中吸盘主体210和基座220之间所产生的压力。

进一步地，该真空吸盘的吸盘主体210是由树脂材料制成的。

同传统的由橡胶材料制成的吸盘相比，由树脂材料制成的吸盘能够更加精确的控制对承载物施加的吸力，在吸附和释放承载物的过程中可以做到均匀的增大和减小吸盘对承载物的吸力，从而避免承载物因吸力的突然变化而被损坏，提高承载物的质量。

本实用新型实施例一提供的真空吸盘，通过将吸盘吸附层的曲面结构改为平面结构，将吸盘的单孔吸附改为多孔吸附，可以使吸盘吸附层与承载物表面有效平整接触，多孔吸附可以保证承载物受力均匀。本实施例提出的吸盘所具有的平面结构和多孔吸附可以避免承载物因曲度而局部受力，从而有效地改善产品吸盘水波纹，提高产品的品质。因此该真空吸盘可用于承载一些易变形、易碎、易受损或材质较软的物体。当承载物为玻璃基板时，本吸盘所做的改进还可以有效地减少0.4mm玻璃基板因吸力造成的碎片，从而减少玻璃基板数量上的损失。

实施例二

本实用新型实施例二提供一种带有真空吸盘的机械手，本实施例以上述实施例为基础，本实施例所述的机械手上装有上述实施例中的任意一个真空吸盘，可用于控制上述实施例中提出的真空吸盘。

进一步地，该机械手还包括：控制系统，用于控制其机械手的移动以及其机械手对承载物的抓取和释放；执行装置，用于执行控制系统发出的控制指令。

进一步地，该控制系统控制其机械手的流程示意图如图7所示，该控制系统具体可以用于：

S510、控制机械手移动到合适的位置。

合适的位置指的是能够保证机械手上的吸盘可以完成对承载物均匀吸附的位置，这里所说的均匀吸附不仅要求单个机械手上的吸盘之间的位置是均匀分布的，而且当需要多个机械手配合作业时，各个机械手之间的位置也应是均匀分布的。

S520、通过控制真空管抽取吸盘的吸附孔中的气体使机械手抓取承载物。

随着真空管对吸盘吸附孔内气体的抽取，吸盘的吸附层对承载物的吸力增大，当吸附层对承载物的吸力增大到一定程度时，移动吸盘，承载物随着吸盘一起移动，承载物既不会掉落也不会发生偏移，此时即完成了机械手对承载物的抓取。

S530、控制机械手搬运承载物到目标位置。

目标位置指的是承载物的目标位置，即承载物需要重新放置的位置。

S540、通过控制真空管释放真空管中的气体使机械手释放承载物。

当真空管内的气体全部释放到吸盘的吸附孔中时即可完成机械手对承载物的释放。

进一步地，控制系统对吸盘的控制可以由电磁阀来完成。

本实施例提供的机械手，通过在机械手上安装上述实施例所提出的真空吸盘，可以控制其安装的真空吸盘均匀吸附承载物，从而达到减少吸盘对承载物的局部吸力，有效改善承载物吸盘水波纹，提高产品品质的目的。因此该真空吸盘可用于承载一些易变形、易碎、易受损或材质较软的物体。当承载物为玻璃基板时，除上述优点外，采用该装置还可以减少0.4mm玻璃基板因吸力过大造成偏移或破片的情况的发生，从数量上减少玻璃基板的损失。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种真空吸盘，包括吸附部和支撑部,其特征在于，

所述吸附部的吸盘主体上的吸附层为平面结构；

所述吸盘主体垂直于所述吸附层的方向上设置有多个均匀分布的吸附孔；

所述吸附孔用于吸附承载物。

2.根据权利要求1所述的真空吸盘，其特征在于，还包括：

所述吸附部中的卡杆，所述卡杆为中空的结构，一端连接所述吸盘主体上与所述吸附层相对的另一面，另一端连接所述支撑部中的真空管，用于导通所有所述吸附孔和所述真空管，使所述真空管完成对所述吸附孔内的气体的吸取和释放，并同时起到支撑所述吸盘主体的作用。

3.根据权利要求1所述的真空吸盘，其特征在于，所述吸盘主体和/或所述吸附孔为圆柱形结构。

4.根据权利要求2所述的真空吸盘，其特征在于，所述支撑部包括：

基座，位于所述吸盘中与所述吸盘主体相对的另一端,用于承载和固定吸附部；

真空管，位于所述基座内部，用于吸取和释放所述吸附孔内的气体。

5.根据权利要求4所述的真空吸盘，其特征在于，还包括：

垫片，套于所述卡杆上,与所述吸盘主体的与所述吸附层相对的另一面相邻,用于保护所述吸盘主体；

金属板，套于所述卡杆上,与所述垫片相邻,同卡环配合使用，用于将所述吸盘主体固定在所述基座上；

卡环，套于所述卡杆上,与所述金属板相邻,同所述金属板配合使用，用于将所述吸盘主体固定在所述基座上；

弹簧，套于所述卡杆上,一端与所述卡环相邻,另外一端位于所述基座内部,用于缓冲工作过程中所述吸盘主体和所述基座之间所产生的压力。

6.根据权利要求1-5中任一所述的真空吸盘，其特征在于，所述吸盘主体是由树脂材料制成的。

7.一种带有真空吸盘的机械手，其特征在于，所述机械手上装有权利要求1-6任一所述的真空吸盘。

8.根据权利要求7所述的机械手，其特征在于，还包括：

控制系统，用于控制所述机械手的移动以及所述机械手对承载物的抓取和释放；

执行装置，用于执行所述控制系统发出的控制指令。

9.根据权利要求8所述的机械手，其特征在于，所述控制系统对所述吸盘的控制是由电磁阀完成的。