CN207643159U - 一种机器人的真空吸附装置用管路系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种机器人的真空吸附装置用管路系统，包括设置在支撑板上的抽气泵、充气泵和两位三通电磁阀以及总软管、一个四通管接头、与吸附本体的连接管自由端连接的软管；真空吸附装置的吸附本体为多个，多个软管经至少一个四通管接头与总软管连接，总软管上设有两位三通电磁阀，两位三通电磁阀的两个进气口通过管道分别连接抽气泵、充气泵，抽气泵将环形吸嘴的空间抽成真空，使吸附本体形成负压腔，以夹持待夹持物；充气泵向环形吸嘴内注入空气，以实现环形吸嘴与待夹持物的脱离。本实用新型的管路系统具有使用方便、吸取可靠的优点。

Description

一种机器人的真空吸附装置用管路系统

技术领域

本实用新型属于机器人领域，具体涉及一种机器人的真空吸附装置用管路系统。

背景技术

在食品或零部件生产线上，还存在食品包装盒或零部件靠人工抓取的现象，由机器人代替人工作业，是现今社会发展的趋势。

吸盘广泛应用于各大超市或者家庭里，其是通过将吸附杯挤压于光滑的安装平面上，然后迫使吸附杯内的空气排出，达到吸附杯内部的气压小于吸附杯外部的气压时，吸附杯则吸附于安装平面上，吸附杯上连接有挂钩，挂钩则可以用于挂住货物袋或者各种货物等。

利用吸盘原理开发出一款利用机器人的机械臂取放物品的组件，成为研发人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种机器人的真空吸附装置用管路系统，以克服真空吸附装置的管路系统不匹配问题。

为此，本实用新型的技术方案如下：

一种机器人的真空吸附装置用管路系统，包括设置在支撑板上的抽气泵、充气泵和两位三通电磁阀以及总软管、一个四通管接头、与吸附本体的连接管自由端连接的软管；真空吸附装置的吸附本体为多个，多个软管经至少一个四通管接头与总软管连接，总软管上设有两位三通电磁阀，所述两位三通电磁阀的两个进气口通过管道分别连接抽气泵、充气泵，所述抽气泵将环形吸嘴的空间抽成真空，使吸附本体形成负压腔，以夹持待夹持物；所述充气泵向环形吸嘴内注入空气，以实现环形吸嘴与待夹持物的脱离。

上述的一种机器人的真空吸附装置用管路系统，真空吸附装置通过安装平台与机器人的机械臂联接，所述机械臂上设有第一限位开关和第二限位开关，第一限位开关、第二限位开关均与机器人的控制器电连接，所述第一限位开关用于向控制器发送真空吸附装置位于夹持位的信息，所述第二限位开关用于向控制器发送真空吸附装置位于脱离位的信息；所述控制器与两位三通电磁阀电连接，用于控制两位三通电磁阀的电磁铁通断电，从而使环形吸嘴处于真空态或常压态。

上述的一种机器人的真空吸附装置用管路系统，多个所述吸附本体通过连接板固定为一体。

上述的一种机器人的真空吸附装置用管路系统，所述吸附本体包括可形成负压腔的环形吸嘴和自环形吸嘴上端部向连接板方向延伸的加强块，所述加强块内预埋一连接管，该连接管穿过所述连接板并与连接板固定连接；

所述连接管内设有一延伸至负压腔的气体通道，所述环形吸嘴与待夹持物的光滑上表面接触，环形吸嘴内的气体由气体通道抽出，形成用于吸附待夹持物的真空区域。

上述的一种机器人的真空吸附装置用管路系统，所述安装平台和连接板通过四个支腿固定连接，所述支撑板设置在四个所述支腿之间。

本实用新型的有益效果：

本实用新型通过多个吸附本体接触待夹持物的光滑表面，抽气泵通过气体通道将环形吸嘴内的空气抽空，使环形吸嘴形成负压腔，由于环形吸嘴内部的气压小于环形吸嘴外部的气压，待夹持物在外部气压的作用下被吸起。当机械臂带动吸附本体和待夹持物移动到合适位置后，充气泵通过气体通道向环形吸嘴的内腔充气，使环形吸嘴的内部气压与外部气压保持平衡，吸附本体与待夹持物脱离。由此可知，本实用新型的管路系统具有使用方便、吸取可靠的优点。

以下将结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1是真空吸附装置的结构示意图一。

图2是图1的A向视图。

图3是吸附本体的剖视图。

图4是真空吸附装置的管路系统示意图。

图中： 1. 吸附本体；11. 环形吸嘴；11-1.外环部；11-2. 内环部；12. 加强块；13. 气体通道；14.连接管；2.连接板；3.安装平台；4. 支腿；5. 支撑板；6. 抽气泵；7.充气泵；8. 两位三通电磁阀；81. 总软管；9. 四通管接头；91. 软管；100. 待夹持物。

具体实施方式

为进一步阐述本实用新型达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本实用新型的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。

为了解决现有的机器人取放物品不方便的问题，本实施例提供了一种机器人用真空吸附装置。如图1和图2所示，本实施例的真空吸附装置包括可吸取并转移同一待夹持物100的多个吸附本体1、将多个吸附本体1连接为一体的连接板2，连接板2的上方通过支架安装一安装平台3，该安装平台3与机器人的机械臂联接。

如图3所示，本实施例的吸附本体1包括可形成负压腔的环形吸嘴11和自环形吸嘴11上端部向连接板2方向延伸的加强块12，加强块12内预埋一连接管14，该连接管14穿过连接板2并与连接板2固定连接；连接管14内设有一延伸至负压腔的气体通道13，环形吸嘴11与待夹持物100的光滑上表面接触，环形吸嘴11内的气体由气体通道13抽出，形成用于吸附待夹持物100的真空区域。

本实施例是通过多个吸附本体1接触待夹持物100的光滑表面，抽气泵6通过气体通道13将环形吸嘴11内的空气抽空，使环形吸嘴11形成负压腔，由于环形吸嘴11内部的气压小于环形吸嘴11外部的气压，待夹持物100在外部气压的作用下被吸起。本实施例的真空吸附装置具有清洁、吸附平稳可靠、不损坏所夹持物件表面的优点。

当机械臂带动吸附本体1和待夹持物100移动到合适位置后，充气泵7通过气体通道13向环形吸嘴11的内腔充气，使环形吸嘴11的内部气压与外部气压保持平衡，吸附本体1与待夹持物100脱离。

如图3所示，本实施例的环形吸嘴11为喇叭状结构，环形吸嘴11的大端用于吸附待夹持物100，小端与加强块12连接。环形吸嘴11的外环部11-1沿连接管14轴向的截面为梯形；环形吸嘴11的内环部11-2沿连接管14轴向的截面为弧形。这样设置的目的是使环形吸嘴11与待夹持物100之间的空腔密封性更好。

参照图3，详细说明本实施例的设计原理：本实施例的吸附本体1采用了真空原理，即用真空负压来吸附物品以达到夹持工件的目的。如图3和图4所示，连接管14的自由端与软管91连接，软管91通过总软管81与抽气泵6连接，当抽气泵6启动后，环形吸嘴11内腔的气体由抽气泵6抽出，环形吸嘴11内部的空气被抽走，形成了内部气压小于外部气压的真空状态。此时，由于环形吸嘴11内部的空气压力低于环形吸嘴11外部的大气压力,物品在外部压力的作用下被吸起。环形吸嘴11内部的真空度越高，环形吸嘴11与物品之间贴的越紧。

当待夹持物100吸牢后，机器人的机械臂带动吸附本体1和待夹持物100，将物品转移到合适位置，充气泵7通过气体通道13向环形吸嘴11的内腔充气，使环形吸嘴11的内部气压与外部气压保持平衡，吸附本体1与待夹持物100脱离。

重点说明的是：本实施例的吸附本体1在使用时需与被吸附的物品密封接触，形成一个密闭的气室后，才能启动抽气泵6对气密腔室抽真空。上述分析可知，本实施例的真空吸附装置具有无污染、不伤工件和容易使用的特点。

由于环形吸嘴11的材质一般为橡胶，长时间直接与待夹持物100接触，会磨损严重，且在转移物品过程中容易出现夹持物水平移动的现象。为此，本实施例在位于环形吸嘴11大端的端面上设有摩擦垫，该摩擦垫与待夹持物100间的摩擦力可抵消待夹持物100在转移时受到的侧向力；摩擦垫片由聚胺酯或氯丁橡胶制成。

为了将连接板2与吸附本体1更好的固定，本实施例的连接板2上设有多个供连接管14穿过的通孔，连接管14穿过通孔后由螺母固定。连接管14与通孔的固定，可以是焊接，也可以是通孔和连接管14过盈配合。考虑到便于安拆，本实施例的通孔为螺纹孔，连接管14上设有与螺纹孔配合的外螺纹。

如图2所示，本实施例的支架包括用于连接安装平台3、连接板2的四个支腿4，四个支腿4之间设有支撑板5，该支撑板5用于放置抽气泵6和充气泵7。如图4所示，多个连接管14的自由端均设有供气体穿过的软管91，多个软管91经至少一个四通管接头9与总软管81连接，总软管81上设有两位三通电磁阀8，两位三通电磁阀8的两个进气口通过管道分别连接抽气泵6、充气泵7，抽气泵6将环形吸嘴11的空间抽成真空，使吸附本体1形成负压腔，以夹持待夹持物100；充气泵7向环形吸嘴11内注入空气，以实现环形吸嘴11与待夹持物100的脱离。

需指出，真空吸附装置通过安装平台3与机器人的机械臂联接，机械臂上设有第一限位开关和第二限位开关，第一限位开关、第二限位开关均与机器人的控制器电连接，第一限位开关用于向控制器发送真空吸附装置位于夹持位的信息，第二限位开关用于向控制器发送真空吸附装置位于脱离位的信息；控制器与两位三通电磁阀8电连接，用于控制两位三通电磁阀8的电磁铁通断电，从而使环形吸嘴11处于真空态或常压态。

机器人的机械臂可以是采用万向节旋转的，也可以是采用滑轨、导轨或伸缩杆的直线收缩，当然也可以是二者的结合。本实施例的第一限位开关和第二限位开关分别位于机械臂的两个不同的工作位，第一限位开关和第二限位开关一方面能阻止机械臂运动超出形成造成损害，另一方面也可以向控制器传输机械臂的运动信息。

本实施例机器人的控制器可以选用型号为STM32F103RBT6的微处理器；该微处理器是ST公司基于ARM最新Cortex-X3架构内核的32位处理器产品，内置128KB的Flash、20K的RAM、12位AD、4个16位定时器核3路USART通讯口等多种资源，时钟频率最高可达72MHz。微处理器的输入电压为3.3V，能耗低，可以采用干电池进行供电，工作持续时间长。

本实施例通过多个吸附本体1接触待夹持物100的光滑表面，抽气泵6通过气体通道13将环形吸嘴11内的空气抽空，使环形吸嘴11形成负压腔，由于环形吸嘴11内部的气压小于环形吸嘴11外部的气压，待夹持物100在外部气压的作用下被吸起。当机械臂带动吸附本体1和待夹持物100移动到合适位置后，充气泵7通过气体通道13向环形吸嘴11的内腔充气，使环形吸嘴11的内部气压与外部气压保持平衡，吸附本体1与待夹持物100脱离。由此可知，本实施例的真空吸附装置具有结构简单、使用方便、吸取可靠的优点。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术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，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种机器人的真空吸附装置用管路系统，其特征在于，包括抽气泵（6）、充气泵（7）、两位三通电磁阀（8）、总软管（81）、一个四通管接头（9）、与吸附本体（1）的连接管（14）自由端连接的软管（91）；所述抽气泵（6）、充气泵（7）和两位三通电磁阀（8）均设置在支撑板（5）上，真空吸附装置的吸附本体（1）为多个，多个软管（91）经至少一个四通管接头（9）与总软管（81）连接，总软管（81）上设有两位三通电磁阀（8），所述两位三通电磁阀（8）的两个进气口通过管道分别连接抽气泵（6）、充气泵（7），所述抽气泵（6）将环形吸嘴（11）的空间抽成真空，使吸附本体（1）形成负压腔，以夹持待夹持物（100）；所述充气泵（7）向环形吸嘴（11）内注入空气，以实现环形吸嘴（11）与待夹持物（100）的脱离。

2.如权利要求1所述的真空吸附装置用管路系统，其特征在于，真空吸附装置通过安装平台（3）与机器人的机械臂联接，所述机械臂上设有第一限位开关和第二限位开关，第一限位开关、第二限位开关均与机器人的控制器电连接，所述第一限位开关用于向控制器发送真空吸附装置位于夹持位的信息，所述第二限位开关用于向控制器发送真空吸附装置位于脱离位的信息；所述控制器与两位三通电磁阀（8）电连接，用于控制两位三通电磁阀（8）的电磁铁通断电，从而使环形吸嘴（11）处于真空态或常压态。

3.如权利要求2所述的真空吸附装置用管路系统，其特征在于，多个所述吸附本体（1）通过连接板（2）固定为一体。

4.如权利要求3所述的真空吸附装置用管路系统，其特征在于，所述吸附本体（1）包括可形成负压腔的环形吸嘴（11）和自环形吸嘴（11）上端部向连接板（2）方向延伸的加强块（12），所述加强块（12）内预埋一连接管（14），该连接管（14）穿过所述连接板（2）并与连接板（2）固定连接；

所述连接管（14）内设有一延伸至负压腔的气体通道（13），所述环形吸嘴（11）与待夹持物（100）的光滑上表面接触，环形吸嘴（11）内的气体由气体通道（13）抽出，形成用于吸附待夹持物（100）的真空区域。

5.如权利要求3所述的真空吸附装置用管路系统，其特征在于，所述安装平台（3）和连接板（2）通过四个支腿（4）固定连接，所述支撑板（5）设置在四个所述支腿（4）之间。