CN206241089U - 机械手及吸附装置 - Google Patents

Abstract

吸附装置，包括吸附装置本体以及连接在吸附装置本体上的吸盘，吸附装置本体上设有至少三个安装部，每一安装部用于安装一个吸盘，每一吸盘可拆卸的连接于安装部。还提供带有吸附装置的机械手。本实用新型的机械手及吸附装置通过吸盘相对安装部的可拆卸，可任意根据需求选用吸盘的组合，吸附作用点更加灵活，保证保持吸附装置有一个较好的吸附效果，同时实现钢板装夹的自动化，提高生产效率。

Description

机械手及吸附装置

技术领域

本实用新型涉及汽车配件生产的抓取装置领域，具体而言，涉及一种机械手及吸附装置。

背景技术

汽车的车身或一些配件在成型时产生冲压成型。冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件的成形加工方法。

在钢板冲压成型前要在对钢板涂油，以减小钢板和冲头之间的摩擦力，使废料更容易与工件分离，起到润滑和冷却的作用。现有技术中对钢板采用喷油的方式，且通常采用手动喷涂的方式，在来回移动钢板时需要手动的移动，造成了大量人力成本的浪费，同时人工搬运也降低了涂油工序的效率，从而影响整个冲压工序的效率。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种吸盘相对安装部的可拆卸，可任意根据需求选用吸盘的组合，吸附作用点更加灵活，保证保持吸附装置有一个较好的吸附效果的机械手及吸附装置。

为解决上述问题，本实用新型提供的第一解决方案如下：

吸附装置，包括吸附装置本体以及连接在所述吸附装置本体上的吸盘，所述吸附装置本体上设有至少三个安装部，每一所述安装部用于安装一个所述吸盘，每一所述吸盘可拆卸的连接于所述安装部上。

在示例性实施例中，所述吸附装置本体呈格状，所述安装部可相对所述吸附装置本体转动。

在示例性实施例中，所述吸附装置本体包括并列设置的三条杆状体，所述安装部设于所述杆状体的端部。

在示例性实施例中，所述吸盘连接于所述吸附装置本体的四角的所述安装部上。

在示例性实施例中，所述吸盘为真空吸盘。

为解决上述问题，本实用新型提供的第二解决方案如下：

机械手，包括机械手本体，还包括上述的吸附装置，所述吸附装置本体转动连接所述机械手本体上。

在示例性实施例中，所述吸附装置本体呈格状，所述安装部可相对所述吸附装置本体转动。

在示例性实施例中，所述吸附装置本体包括并列设置的三条杆状体，所述安装部设于所述杆状体的端部。

在示例性实施例中，所述机械手还包括控制器，所述吸盘为真空吸盘，所述控制器对所述吸盘输入的电流进行调节。

在示例性实施例中，所述控制器对每一所述吸盘的控制信号相互独立。

本实用新型的机械手及吸附装置通过吸盘相对安装部的可拆卸，可任意根据需求选用吸盘的组合，吸附作用点更加灵活，保证保持吸附装置有一个较好的吸附效果，同时实现钢板装夹的自动化，提高生产效率。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本实用新型实施例所提供的涂油系统的控制器与各个装置连接的模块示意图；

图2示出了本实用新型实施例所提供的涂油系统的主视图；

图3示出了本实用新型实施例所提供的涂油系统的轴测结结构示意图；

图4示出了本实用新型实施例所提供的机械手的轴测结构示意图；

图5示出了本实用新型实施例所提供的供油部的示意图。

主要元件符号说明：

1-涂油系统；2-钢板；11-传送装置；111-双张检测器；12-涂油装置；121-供油部；1211-供油管；1212-油嘴；1213-供油部本体；12131-储油腔；121311-油孔；1214-油泵；122-涂油辊；123-压辊；13-控制器；14-传感装置；15-上料装置；16-下料装置；17-工作台；171-对位部；100-机械手；1001-机械手本体；1002-吸附装置；10021-吸附装置本体；100211-安装部；10022-吸盘。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对机械手及吸附装置进行更全面的描述。附图中给出了机械手及吸附装置的优选实施例。但是，机械手及吸附装置可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对机械手及吸附装置的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在机械手及吸附装置的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作详细说明。

实施例

涂油系统1，用于涂刷板体，本实施例中的涂油系统1用于给平直的钢板2涂漆。涂油系统1包括传送装置11和涂油装置12，还包括控制器13和传感装置14，以及设于传送装置11两端的上料装置15和下料装置16。

上述，上料装置15用于取料，即抓取钢板2并将钢板2放置于传送装置11的一端。下料装置16用于下料，即抓取钢板2并将钢板2放置于传送装置11的另一端。传送装置11的传递方向为从上料装置15到下料装置16。控制器13控制上料装置15呈周期性的抓取钢板2。涂油装置12在传送装置11上，在传送装置11传送钢板2的过程中对钢板2进行涂刷，而后传送到下料装置16处。传感装置14感测到来料后反馈给控制器13，控制器13控制下料装置16将钢板2抓取并放置到指定位置。

具体的，传感装置14为摄像头或光电传感器。光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器，它首先把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。摄像头配合控制器13构成视觉系统，控制器13通过摄像头获取的图像判断是否有钢板2输送过来，下料装置16根据控制器13的判断结果进行下料。

本实施例中，传感装置14为摄像头，摄像头设于下料装置16处，用于监测传送装置11靠近下料装置16处是否出现了钢板2。摄像头与控制器13组成视觉控制系统，对钢板2的传送位置有更加准确的判断，能实现对下料装置16的精准控制，满足使用需求，降低取板不及时而造成的停机率。

虽然在下料装置16处设置了传感装置14，但在传送装置11传送钢板2的过程和涂油过程中有时会有卡板的现象，而该卡板的现象主要发生在涂油装置12附近。但上料装置15的上料是定时上料的，在钢板2卡住不能动时，上料装置15会不断的上传新的钢板2，这会使得钢板2不断的堆叠，造成涂油系统1的故障。

传送装置11上还设有用于感测钢板重叠的双张检测器111。双张检测器111感测到钢板2重叠时将该信息反馈给控制器13，控制器13控制上料装置15停止上料，传送装置11停止运行。

上料装置15和下料装置16均为机械手100。机械手100包括机械手本体1001和吸附装置1002。机械手本体1001可看做机器手100的手臂，它能模仿手臂的某些动作功能，机械手本体1001上连接有吸附装置1002，吸附装置1002用以按控制器13的固定程序抓取钢板2。通过控制器13分别对机械手本体1001和吸附装置1002的控制对钢板2进行搬运。

吸附装置1002包括吸附装置本体10021以及连接在吸附装置本体10021上的吸盘10022。吸附装置本体10021转动连接于机械手本体1001，该转动连接具体为铰接。吸附装置1002与机械手本体1001之间的转动连接即为模拟手臂与手的连接结构，即为手腕。吸附装置本体10021上设有至少三个安装部100211，每一安装部100211用于安装一个吸盘10022，每一吸盘10022可拆卸的连接于安装部100211。

吸附装置本体10021呈网格状，每一网格中设有安装部100211，可通过在不同的安装部100211上安装吸盘10022来形成不同的吸盘10022分布，实现对不同形状部件的吸夹。如呈三角形分布，四边形分布或其他形式的分布。吸盘10022与安装部100211的可拆卸连接，如螺纹连接、卡接等，本实施例中，吸盘10022通过螺纹拧在安装部100211上。同时安装部100211转动连接于吸附装置本体10021上，安装部100211与吸附装置本体10021的转动连接，使得吸附装置1002可以吸附表面不平整的部件，对各种形态的部件的适应度更大。

本实施例中，吸附装置本体10021包括并列设置的三条杆状体，安装部100211设于杆状体的端部。安装部100211也为杆状体，通过在端部设有螺纹孔，吸盘10022的端部设有螺纹，通过将吸盘10022拧入到安装部100211中，从而实现吸盘10022与安装部100211的可拆卸连接。可以理解，三条杆状体状的吸附装置本体10021，每一杆状体的两端均可连接有安装部100211，即可以安装六个安装部100211，通过在不同的位置装上吸盘10022即可实现不同吸盘10022位置的组合。如在两边的杆的同一侧装上吸盘10022，在中间杆的另一侧装上吸盘10022，从而形成吸盘10022的三角形分布。当吸盘10022的数量为三个时，由三点一面的原理可知，三个吸盘10022时最为稳定，但可能会有受力不均匀或是吸起的钢板2不在水平面上，导致吸附效果差或是在放置钢板2时会产生较大的噪声。本实施例中，在两边杆的两侧装上吸盘10022，从而形成吸盘10022的四边形分布。四个边角处均设有吸盘10022，使得吸附装置1002对钢板2的吸附力更加均衡。

吸盘10022为吸附装置1002的主要动力元件，本实施例中，吸盘10022为电动吸盘，即吸盘10022上带有真空泵，该真空泵由控制器13供电。当吸盘10022上电时，吸盘10022上产生一个负压，在靠近钢板2时将钢板2吸起。虽称为吸住钢板2，实为大气压将钢板2压在吸盘10022上。控制器13对吸盘10022输入电流的大小影响着真空泵的转速，即影响吸盘10022吸力的大小，吸盘10022的面积也同样影响着吸力的大小(F＝P*S)。

控制器13除了可以控制吸盘10022的吸力大小的同时，还可以分别对每一吸盘10022进行控制。如在吸附装置本体10021上安装六个吸盘10022，控制器13选择性的对其中的三个或四个吸盘10022上电，从而省去了吸盘10022的拆卸即可实现不同吸盘10022位置的组合。

需要说明的是，控制器13对吸盘10022的力的可调节使得对钢板2的吸附更加准确。吸附装置1002吸附的钢板2会有两块或多块粘接在一起的情况，若将多块钢板2一同吸起势必会造成后续工作的故障。因而直接在控制器13中输入相应的程序，将控制器13输出的电流直接设定为吸盘10022可吸附大于一块，小于两块钢板2的力。既保证了吸盘10022能够有效的吸起一块钢板2，又不能吸起两块及以上的钢板2，极大的降低了后续工作的故障率。

上述整个涂油系统1可以采用一个控制器13，也可以不同的装置上设有各自的控制器，涂油系统1的控制器13对每一装置进行整合控制。

涂油系统1还包括工作台17，在工作台17上进行涂油工序。工作台17上设有涂油装置12，涂油装置12用于对钢板2的涂油，不同于传统的向钢板2上喷油的方式，本涂油装置12采用滚压式的涂油方式对钢板2上油。具体的，涂油装置12包括供油部121、涂油辊122和压辊123。

传送装置11设于工作台17之上，涂油辊122和压辊123并排设置在传送装置11之上，供油部11设于涂油辊122之上并向涂油辊122供油。

具体的，本实施例中，传送装置11为传送辊，传送辊的两端连接在工作台17的表面上并可绕着自身的轴线转动。通过电机驱动和设于每一传送辊两端的齿轮进行传动，从而实现每一传送辊的同步转动。传送辊的辊面即构成了工作平面，将钢板2放置在其上，通过传送辊的转动实现钢板2的直线传送。在另一实施例中，传送装置11还可以为传送带。

涂油辊122和压辊123均为可以绕着自身轴线转动的圆柱体。涂油辊122和压辊123均垂直于传送装置11的传动方向，且在传送装置11的传动方向上，涂油辊122设于压辊123之后。涂油辊122和压辊123的转轴连接在工作台17的上方，即涂油辊122和压辊123均与传送装置11有一定的间隙，该间隙容许钢板2的通过。在传送装置11不断的传送钢板2的过程中，钢板2与涂油辊122和压辊123接触，从而带动涂油辊122和压辊123一起转动，涂油辊122在转动的过程中将油均匀的涂覆在了钢板2的表面上。

将压辊123在传送方向上设于涂油辊122之前，一方面防止了涂油辊122压在钢板2边缘时，钢板2翘起，另一方面又避免了了在涂油后压辊123对钢板2的污染。

涂油辊122具体为毛刷辊，其疏松的结构具有较好的油携带性，适于对钢板2进行涂油。压辊123具体为钢棍，具有较大的刚度，适于平衡涂油辊122对钢板2的压力，避免钢板2翘起从而造成无法继续传送。

涂油辊122的辊面与传送辊的表面的间隙等于钢板2的厚度，也可以略小于钢板2的厚度。在钢板2插于传送辊和涂油辊122之间时，涂油辊122产生了一个较小的变形，对钢板2表面产生一个涂刷力，具有更好的涂覆效果。压辊123与传送辊之间的间隙略大于钢板2的厚度，减小对钢板2的摩擦阻力，减少了不必要的能量损失。在另一实施例中，压辊123可以用不相对自身轴线转动的部件，只对钢板2的翘起的起到限位作用即可。

在其他的实施例中，涂油辊122和压辊123与传送装置11的距离可调。即涂油辊122和压辊123与传送装置11的间隙可调节，以适应对不同厚度的钢板2的涂覆。该间隙可通过在工作台17上加设滑槽，涂油辊122和压辊123的转轴采用螺钉，通过螺钉在滑槽上滑动从而达到不同的位置，最后使用螺钉进行锁紧。该间隙的调节还可以采用电机和齿轮齿条结构进行电动的调节。这些方式均为较常见的方式，因而不赘述。

供油部121向涂油辊122供油。供油部121包括供油管1211和与供油管1211连通的多个沿涂油辊122均匀分布的油嘴1212，每一油嘴1212均设于涂油辊122之上。

具体的，供油部121还包括供油部本体1213，供油部本体1213上形成有储油腔12131，储油腔12131上设有多个油孔121311，每一油孔121311中插入有一个油嘴1212且油孔121311与油嘴1212之间形成一个较小的孔隙，油嘴1212呈钉子状，油沿着油嘴1212滴向涂油辊122。通过油嘴1212流出的油呈滴状，缓慢而持续的滴向涂油辊122。在油嘴1212滴油的过程中，涂油辊122在转动，因而油液均匀的涂覆在涂油辊122表面。

需要说明的是，由于油嘴1212与油孔121311的间隙较小，储油腔12131中的油液需要有一定的压力才能流出。因而储油腔12131中的油液应具有一定的深度。供油管1211上连接有一油泵1214，油泵1214通过供油管1211向储油腔12131供油，供油量与多个油嘴1212的出油量同步。油泵1214由控制器13控制，当发出停机指令时，控制器13控制油泵1214停止工作，油嘴1212停止滴油。

工作台17上还设有对位部171。具体的，对位部171设于传送装置11的传送末端，即对位部171设于下料装置16处。具体为传送装置11的末端边角处设有对位部171。对位部171具体为设于工作台11的末端的横向和纵向设有若干挡杆。挡杆高于传送装置11的表面，用于对传送到传送装置11末端的钢板2进行限位和对位，使得钢板2不在横向或纵向伸出，保证良好的对位性，从而使得下料装置16将钢板2准确的吸起。在传感装置14获取到钢板2在正确位置的图像时，控制器13控制下料装置16将钢板2吸起，从而完成下料。

整个涂油系统1的工作流程如下：

启动涂油系统1，控制器13控制传送装置11开启、供油部121开启、双张检测器111开启、传感装置14开启。而后控制器13控制上料装置15运动到钢板2处，将钢板2吸起，当上料装置15将钢板2移动到指定位置，即移动到传送装置11上方时，控制器13控制上料装置15将钢板2放下。钢板2通过传送装置11不断的向前传动，如双张检测器111检测有问题，则报警，涂油系统1停止运行。经过双张检测器111检测正常后继续向涂油装置12传送，经过涂油辊122，涂油辊122通过滚压的方式对钢板2进行涂油，此过程中钢板2不断的向前传动。上料装置15定时上传一块待涂油的钢板2。完全经过涂油辊122的钢板2即完成了涂油，继续向前传动，传动到工作台17的末端时，对位部171将钢板2的位置对正。传感装置14在开机以后，不断的获取图像，直到控制器13判断传感装置14获取的图像符合，即当钢板2传送到工作台17末端时，控制器13控制下料装置16将钢板1带离工作台17，完成下料。如此往复进行对钢板2的连续涂油工作。

本实用新型的涂油系统具有如下有益效果：

1.涂油系统包括上料装置、下料装置、传送装置和涂油装置，是一种上下料自动、自动涂油的全自动涂油生产线，同时还包括由传感装置和控制器组成的智能控制系统，实现对下料装置的准确控制，保证在涂油完成后及时准确的下料。

2.涂油系统的传送装置上还设有双张检测器，加设双张检测器有效的防止了钢板的堆叠，在发生上料故障时，及时的报警和停机，降低上料故障所带来的损失或不便。

3.涂油装置的涂油辊通过滚压的方式对钢板进行涂油，涂油更加均匀和全面，同时采用接触式滚压的涂油方式使得油液的用量针对性更强，减少油液的浪费，提高了油液的利用率。

4.涂油装置采用涂油辊和压辊组合使用的方式，压辊平衡了涂油辊对钢板的压力，限制了钢板翘起，有效的保证了钢板稳步的继续传动。

5.涂油辊和压辊与传送装置的间隙可调，使得涂油装置可以应用于对不同厚度的钢板的涂油，使用范围更广。

6.机械手及吸附装置，通过吸盘相对安装部的可拆卸，可任意根据需求选用吸盘的组合，吸附作用点更加灵活，保证保持吸附装置有一个较好的吸附效果。

7.机械手及吸附装置，安装部转动连接于吸附装置本体，在吸附装置处于悬挂的状态下，由于重力的作用，每一安装部即吸盘的方向均竖直向下，使得吸盘具有较好的吸附方向性。同时安装部向吸附装置本体的可转动，使得吸附装置能够吸附平板部件以外的表面不平整的部件，应用范围更广。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.吸附装置，包括吸附装置本体以及连接在所述吸附装置本体上的吸盘，其特征在于，

所述吸附装置本体上设有至少三个安装部，每一所述安装部用于安装一个所述吸盘，每一所述吸盘可拆卸的连接于所述安装部。

2.根据权利要求1所述的吸附装置，其特征在于，所述吸附装置本体呈格状，所述安装部可相对所述吸附装置本体转动。

3.根据权利要求2所述的吸附装置，其特征在于，所述吸附装置本体包括并列设置的三条杆状体，所述安装部设于所述杆状体的端部。

4.根据权利要求2所述的吸附装置，其特征在于，所述吸盘连接于所述吸附装置本体的四角的所述安装部上。

5.根据权利要求1-4任一项所述的吸附装置，其特征在于，所述吸盘为真空吸盘。

6.机械手，包括机械手本体，其特征在于，还包括如权利要求1所述的吸附装置，所述吸附装置本体转动连接所述机械手本体。

7.根据权利要求6所述的机械手，其特征在于，所述吸附装置本体呈格状，所述安装部可相对所述吸附装置本体转动。

8.根据权利要求7所述的机械手，其特征在于，所述吸附装置本体包括并列设置的三条杆状体，所述安装部设于所述杆状体的端部。

9.根据权利要求6-8任一项所述的机械手，其特征在于，所述机械手还包括控制器，所述吸盘为真空吸盘，所述控制器对所述吸盘输入的电流进行调节。

10.根据权利要求9所述的机械手，其特征在于，所述控制器对每一所述吸盘的控制信号相互独立。