CN210452784U - 一种机械手吸盘组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机械手吸盘组件，包括支架、气路分配器以及安装在支架底部的第一吸盘组和第二吸盘组，支架上径向向外设置有至少一个的安装杆，第一吸盘组的真空吸盘通过连接杆安装于安装杆上，第二吸盘组还包括一个的安装块，第二吸盘组的真空吸盘通过连接杆安装于安装块上，安装块通过可轴向往复运动的弹性模块连接于支架上，机械手吸盘组件还包括一个的中空的外壳，气路分配器设置于外壳的内部，第二吸盘组轴向的长度长于第一吸盘组轴向的长度。本实用新型结构简单紧凑、可适配不同被吸取物、吸取区域可调节。本实用新型属于机械手技术领域。

Description

一种机械手吸盘组件

技术领域

本实用新型涉及机械手技术领域，尤其涉及一种机械手吸盘组件。

背景技术

机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，按照设定的程序抓取、搬运物品或操作工具的自动操作装置。它可以代替人工进行单调往复或高精度需求的工作，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等领域。

机械手主要由执行机构、驱动机构和控制系统三大部分组成。执行机构包括手部、臂部、立柱和基座等，手部是用来抓持工件(或工具)的部件，常用的手部结构按其握持原理分为夹持型、托持型和气吸型等。其中，气吸型手部又称为真空吸盘式手部，它是通过吸盘内产生真空或负压，利用压差而将工件吸附，是工业机械手常用的一种吸持工件的装置。它是由包括吸盘、吸盘架及进排气系统的吸盘组件构成，具有结构简单、质量轻、不易损伤工件、使用方便可靠等优点，但要求工件上与吸盘接触的部位光滑平整、清洁、被吸附工件材质致密、没有透气空隙，主要适应于板材、薄壁零件、陶瓷搪瓷制品、玻璃制品、纸张及塑料等表面光滑工件的抓取。

生产加工过程中，由于被抓持产品的形状、尺寸、重量、材料、表面状态、作业要求各有不同，吸盘架的构造、吸盘的分布以及进排气系统需要做一定程度的定制化设计，同一个吸盘组件通常无法应用在不同形状、不同尺寸产品的吸取操作上，通用性较差；且随着机械设备的集成程度越来越高，吸盘组件的工作环境变得越来越复杂，现有吸盘组件的吸盘架的构造较为松散，进排气系统的连接相对凌乱，整体结构不够紧凑，无法满足复杂工作环境的要求。

实用新型内容

鉴于上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的是提出一种结构简单紧凑、可适配不同被吸取物、吸取区域可调节的一种机械手吸盘组件。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种机械手吸盘组件，包括支架、气路分配器以及安装在所述支架底部的吸取模块，所述吸取模块包括第一吸盘组和第二吸盘组，所述第一吸盘组和第二吸盘组均包括至少一个的真空吸盘，所述支架上径向向外设置有至少一个的安装杆，所述第一吸盘组的真空吸盘通过连接杆安装于所述安装杆上，所述第二吸盘组还包括一个的安装块，所述第二吸盘组的真空吸盘通过连接杆安装于所述安装块上，所述安装块通过可轴向往复运动的弹性模块连接于所述支架上；

所述机械手吸盘组件还包括一个的中空的外壳，所述外壳固定连接于所述支架的顶部，所述气路分配器设置于所述外壳的内部，所述外壳上设置有至少一个的用于进行气管连接的缺口，所述真空吸盘连通于所述连接杆，所述连接杆通过气管连通于所述气路分配器；

所述第二吸盘组轴向的长度长于所述第一吸盘组轴向的长度。

进一步的，所述弹性模块包括至少一个的弹性机构，所述弹性机构包括贯穿于所述支架且可做轴向运动的导向轴、套设于所述导向轴顶部的直线轴承以及套设于所述导向轴底部的弹簧，所述直线轴承的底部固定连接于所述支架的顶部，所述导向轴的底端固定连接于所述安装块，所述导向轴的顶端设有一个的用于进行轴向约束的限位块，所述弹簧位于所述安装块和所述支架之间。

进一步的，所述直线轴承为嵌入式法兰型直线轴承，所述直线轴承嵌设在所述支架上对应的安装孔内，所述直线轴承通过螺钉固定连接于所述支架上。

进一步的，所述安装杆长度方向上设有一个的安装槽，所述连接杆通过紧固机构连接于所述安装槽内。

进一步的，所述安装块长度方向上设有一个的安装槽，所述连接杆通过紧固机构连接于所述安装槽内。

进一步的，所述气路分配器包括第一腔体和第二腔体，所述第一腔体连通于一个的第一出气管道和至少一个的第一进气管道，所述第二腔体连通于一个的第二出气管道和至少一个的第二进气管道，所述第二出气管道位于所述第一腔体内，所述第一进气管道通过气管分别与所述第一吸盘组连通，所述第二进气管道通过气管分别与所述第二吸盘组连通，所述第一出气管道的直径大于所述第二出气管道的直径。

进一步的，所述气路分配器包括中空的第一壳体和中空的第二壳体，所述第二壳体内部中空的腔体为第二腔体，所述第一壳体固定连接于所述第二壳体，所述第一壳体和所述第二壳体之间中空的腔体为第一腔体。

进一步的，所述第一壳体和所述第二壳体之间通过螺钉进行固定连接，所述第一壳体和所述第二壳体之间设有一个的O型密封圈。

进一步的，所述外壳的顶端设有一个的用于安装连接轴和气管的连接座。

进一步的，所述支架上对称设置有四个的安装杆，所述安装杆通过所述连接杆分别连接有一个的真空吸盘，所述安装块通过两个对称设置的弹性机构连接于所述支架，所述安装块通过连接杆对称设置有两个的真空吸盘，所述气路分配器包括四个的第一进气管道和两个的第二进气管道。

本实用新型的突出效果为：

(1)所述第二吸盘组可轴向往复运动，且所述第二吸盘组轴向的长度长于所述第一吸盘组轴向的长度，使得所述第二吸盘组吸取产品的时候能够避开所述第一吸盘组的干扰，使得整个吸盘组件能够更好地适配不同形状和尺寸的产品；

(2)所述弹性模块使得所述第一吸盘组和所述第二吸盘组在吸取产品的时候均获得起保护作用的缓冲行程，使得吸盘组件能够适用于表面相对不平整或易碎的产品；

(3)所述气路分配器设置在中空的外壳内，且在所述外壳上设置有用于进行气管连接的缺口，使得吸盘组件的气路分布更加集中和紧凑，也使得气管的连接关系和分布情况更加清晰；

(4)所述安装杆和所述安装块上沿长度方向设置的安装槽，使得所述真空吸盘通过所述连接杆可在安装槽中任意调整安装的位置，从而使得所述第一吸盘组和所述第二吸盘组可适配更多尺寸的产品；

(5)所述气路分配器中第二出气管道位于第一腔体内，所述第一出气管道的直径大于所述第二出气管道的直径，在实际使用过程中，用于连通所述第二吸盘组和对应真空发生器的第二气管可通过所述第一出气管道进入第一腔体后和第二出气管道连通，用于连通所述第一吸盘组和真空发生器的第一气管先套设于所述第二气管外，然后连通于所述第一出气管道，所述气路分配器的结构紧凑，且使得吸盘组件可通过相互套接的气管与外部连通，气路分布更加简洁；

(6)所述气路分配器由可分拆的第一壳体和第二壳体组成，且所述第一壳体和所述第二壳体通过螺钉进行固定连接，可分拆的机构使得相互套接的气管更加容易与所述气路分配器进行连接；

(7)所述第一吸盘组和所述第二吸盘组的结构均采用对称设计，使得吸盘组件的轴向承载分布均匀。

附图说明

图1为本实用新型实施例的立体结构示意图。

图2为本实用新型实施例的正视图。

图3为图2的AA向的剖视图。

图4为本实用新型实施例中气路分配器的立体结构示意图。

图5为本实用新型实施例中气路分配器的正视图。

图6为图5的BB向的剖视图。

其中，1-第一吸盘组，2-第二吸盘组，21-安装块，22-直线轴承，23-导向轴，24-弹簧，3-支架，31-安装杆，311-安装槽，4-外壳，41-连接座，42-缺口，5-真空吸盘，6-连接杆，7-气路分配器，71-第一壳体，711-第一出气管道，712-第一进气管道，72-第二壳体，721-第二出气管道，722-第二进气管道。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例

如图1-3所示，本实施例的一种机械手吸盘组件包括支架3、气路分配器7以及安装在支架3底部的第一吸盘组1和第二吸盘组2，第一吸盘组1和第二吸盘组2分别包含至少一个的真空吸盘5，支架3上径向向外设置有至少一个的安装杆31，第一吸盘组1的真空吸盘5的开口方向竖直向下，且第一吸盘组1的真空吸盘5均通过连接杆6分别固定连接于安装杆31上，每个安装杆31上均固定连接有至少一个的真空吸盘5。第二吸盘组2还包括一个的安装块21，第二吸盘组2的真空吸盘5的开口方向竖直向下，且第二吸盘组2的真空吸盘5均通过连接杆6固定连接于安装块21上，安装块21通过可轴向往复运动的弹性模块连接于支架3上，真空吸盘5连通于连接杆6，连接杆6通过气管连通于气路分配器7。第二吸盘组2轴向的长度长于第一吸盘组1轴向的长度，在吸取与第二吸盘组2匹配的产品时，机械手吸盘组件竖直向下运动，第二吸盘组2首先和待吸取的产品相接触并完成吸取，避免了第一吸盘组1和待吸取产品所在的平面产生吸附从而产生干扰。

优选的，本实施例中的安装杆31在长度方向上均设有一个的安装槽311，连接杆6的顶端通过紧固机构固定连接于安装槽311内，每个安装杆31的安装槽311内均固定连接有至少一个的连接杆6；安装块21长度方向上也设有一个的安装槽，第二吸盘组2的真空吸盘5通过连接杆6均紧固连接在上述安装槽内。所述的紧固机构包括设置在连接杆6顶部的螺纹以及与所述螺纹相配合的螺母。连接杆6可在安装槽的范围内调整安装位置，从而使得第一吸盘组1和第二吸盘组2能够适配上述位置范围内不同形状和尺寸的产品。

本实施例中，安装块21通过至少一个的弹性机构连接于支架3上，上述弹性机构包括贯穿于支架3且可做轴向运动的导向轴23、套设于导向轴23顶部的直线轴承22以及套设于导向轴23底部的弹簧24，直线轴承22的轴线垂直于支架3的表面，直线轴承22的底部固定连接于支架3的顶部，导向轴23的底端固定连接于安装块21，导向轴23的顶端设有一个的用于进行轴向约束的限位块，弹簧24位于安装块21和支架3之间，安装块21和支架3相互平行，导向轴23可在弹簧24的工作行程范围内进行轴向往复运动，从而带动第二吸盘组2进行轴向往复运动。所述弹性机构使得第一吸盘组1和第二吸盘组2在吸取产品的时候均获得起保护作用的缓冲行程，使得机械手吸盘组件能够适用于表面相对不平整或易碎的产品。优选的，安装块21通过两个的弹性机构连接于支架3，所述两个的弹性机构的直线轴承22对称设置在支架3上，所述两个的弹性机构的导向轴23的底端分别连接于安装块21的两端。第二吸盘组2的真空吸盘5通过连接杆6均匀分布于安装块21上。通过这种对称设计使得第二吸盘组2在吸取产品时轴向负载更加均衡。更为优选的，直线轴承22为嵌入式法兰型直线轴承，直线轴承22嵌设在支架3上对应的安装孔内，直线轴承22通过螺钉固定连接于支架3上，嵌入式法兰型的直线轴承径向约束更好，且便于连接。

本实施例中的机械手吸盘组件还包括一个的中空的外壳4，外壳4固定连接于支架3的顶部，且外壳4安装于支架3的中心位置，气路分配器7设置于外壳4的内部，外壳4上设置有至少一个的用于进行气管连接的缺口42。缺口4的数量与安装杆31的数量对应，且缺口4的开口方向与安装杆31的延伸方向相同。外壳4使得机械手吸盘组件的气路分布更加集中和紧凑，也使得气管的连接关系和分布情况更加清晰。优选的，外壳4的顶端设有一个的用于安装连接轴和气管的连接座41，连接座41包括C型管以及用于收紧C型管的至少一个的螺钉。

如图4-6所示，本实施例的一种机械手吸盘组件的气路分配器7包括中空的第一壳体71和中空的第二壳体72，第二壳体72内部中空的腔体构成第二腔体，第一壳体71固定连接于第二壳体72，第一壳体71和第二壳体72之间中空的腔体形成第一腔体。优选的，第一壳体71和第二壳体72之间通过螺钉进行固定连接，第一壳体71和第二壳体72之间设有一个的O型密封圈。所述第一腔体连通于一个的第一出气管道711和至少一个的第一进气管道712，所述第二腔体连通于一个的第二出气管道721和至少一个的第二进气管道722，第二出气管道721位于所述第一腔体内，第一进气管道712通过气管分别与第一吸盘组1连通，第二进气管道722通过气管分别与第二吸盘组2连通，第一出气管道711的直径大于第二出气管道721的直径。优选的，第一进气管道712的数量与第一吸盘组1中真空吸盘5的数量相同，且第一进气管道712分别与对应的第一吸盘组1中的真空吸盘5一一连通；第二进气管道722的数量与第二吸盘组2中真空吸盘5的数量相同，且第二进气管道722分别与对应的第二吸盘组2中的真空吸盘5一一连通。在实际使用过程中，用于连通第二吸盘组2和对应真空发生器的第二气管可通过第一出气管道711进入第一腔体后和第二出气管道721连通，用于连通第一吸盘组1和真空发生器的第一气管先套设于所述第二气管外，然后连通于第一出气管道711。上述气路分配器7的结构紧凑，使得吸盘组件可通过相互套接的气管与外部连通，气路分布更加简洁、美观，且第一壳体71和第二壳体72通过螺钉进行固定连接，可分拆的机构使得相互套接的气管更加容易与气路分配器7进行连接。

优选的，支架3上对称设置有四个的安装杆31，安装杆31通过连接杆6分别连接有一个的真空吸盘5，连接杆6的顶端均连接有一个的用于进行气管连接的气管接头，安装块21通过连接杆6对称设置有两个的真空吸盘5，气路分配器7包括四个的第一进气管道712和两个的第二进气管道722，第一进气管道712和第二进气管道722均连接有一个的用于进行气管连接的气管接头，第一进气管道712通过气管与第一吸盘组1的真空吸盘5一一对应连通，第二进气管道722与第二吸盘组2的真空吸盘5一一对应连通。该对称设计的结构，使得机械手吸盘组件的轴向承载分布均匀。

本实施例的一种机械手吸盘组件主要应用于机械手设备中，其通过连接座41与中空的连接轴进行连接，相互套接的气管穿过所述中空的连接轴后分别与第一出气管道711和第二出气管道721连通，所述相互套接的气管的另一端通过对应结构的气路分配器分出两个独立的气路并分别连通于对应的真空发生器。本实施例的一种机械手吸盘组件在吸取较小尺寸的产品时，第二吸盘组2首先和产品接触并产生吸附，此时便完成产品的吸取工作；在吸取较大尺寸的产品时，第一吸盘组1和第二吸盘组2同时接触并吸附于产品从而完成吸取工作；且在实际应用过程中可通过调节连接杆6设置在安装槽311中的位置适配不同形状和尺寸的待吸附产品。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机械手吸盘组件，包括支架(3)、气路分配器(7)以及安装在所述支架(3)底部的吸取模块，其特征在于：

所述吸取模块包括第一吸盘组(1)和第二吸盘组(2)，所述第一吸盘组(1)和第二吸盘组(2)均包括至少一个的真空吸盘(5)，所述支架(3)上径向向外设置有至少一个的安装杆(31)，所述第一吸盘组(1)的真空吸盘(5)通过连接杆(6)安装于所述安装杆(31)上，所述第二吸盘组(2)还包括一个的安装块(21)，所述第二吸盘组(2)的真空吸盘(5)通过连接杆(6)安装于所述安装块(21)上，所述安装块(21)通过可轴向往复运动的弹性模块连接于所述支架(3)上；

所述机械手吸盘组件还包括一个的中空的外壳(4)，所述外壳(4)固定连接于所述支架(3)的顶部，所述气路分配器(7)设置于所述外壳(4)的内部，所述外壳(4)上设置有至少一个的用于进行气管连接的缺口(42)，所述真空吸盘(5)连通于所述连接杆(6)，所述连接杆(6)通过气管连通于所述气路分配器(7)；

所述第二吸盘组(2)轴向的长度长于所述第一吸盘组(1)轴向的长度。

2.根据权利要求1所述的一种机械手吸盘组件，其特征在于：所述弹性模块包括至少一个的弹性机构，所述弹性机构包括贯穿于所述支架(3)且可做轴向运动的导向轴(23)、套设于所述导向轴(23)顶部的直线轴承(22)以及套设于所述导向轴(23)底部的弹簧(24)，所述直线轴承(22)的底部固定连接于所述支架(3)的顶部，所述导向轴(23)的底端固定连接于所述安装块(21)，所述导向轴(23)的顶端设有一个的用于进行轴向约束的限位块，所述弹簧(24)位于所述安装块(21)和所述支架(3)之间。

3.根据权利要求2所述的一种机械手吸盘组件，其特征在于：所述直线轴承(22)为嵌入式法兰型直线轴承，所述直线轴承(22)嵌设在所述支架(3)上对应的安装孔内，所述直线轴承(22)通过螺钉固定连接于所述支架(3)上。

4.根据权利要求1所述的一种机械手吸盘组件，其特征在于：所述安装杆(31)长度方向上设有一个的安装槽(311)，所述连接杆(6)通过紧固机构连接于所述安装槽(311)内。

5.根据权利要求1或4所述的一种机械手吸盘组件，其特征在于：所述安装块(21)长度方向上设有一个的安装槽，所述连接杆(6)通过紧固机构连接于所述安装槽内。

6.根据权利要求1所述的一种机械手吸盘组件，其特征在于：所述气路分配器(7)包括第一腔体和第二腔体，所述第一腔体连通于一个的第一出气管道(711)和至少一个的第一进气管道(712)，所述第二腔体连通于一个的第二出气管道(721)和至少一个的第二进气管道(722)，所述第二出气管道(721)位于所述第一腔体内，所述第一进气管道(712)通过气管分别与所述第一吸盘组(1)连通，所述第二进气管道(722)通过气管分别与所述第二吸盘组(2)连通，所述第一出气管道(711)的直径大于所述第二出气管道(721)的直径。

7.根据权利要求6所述的一种机械手吸盘组件，其特征在于：所述气路分配器(7)包括中空的第一壳体(71)和中空的第二壳体(72)，所述第二壳体(72)内部中空的腔体为第二腔体，所述第一壳体(71)固定连接于所述第二壳体(72)，所述第一壳体(71)和所述第二壳体(72)之间中空的腔体为第一腔体。

8.根据权利要求7所述的一种机械手吸盘组件，其特征在于：所述第一壳体(71)和所述第二壳体(72)之间通过螺钉进行固定连接，所述第一壳体(71)和所述第二壳体(72)之间设有一个的O型密封圈。

9.根据权利要求1所述的一种机械手吸盘组件，其特征在于：所述外壳(4)的顶端设有一个的用于安装连接轴和气管的连接座(41)。

10.根据权利要求6～9中任意一项所述的一种机械手吸盘组件，其特征在于：所述支架(3)上对称设置有四个的安装杆(31)，所述安装杆(31)通过所述连接杆(6)分别连接有一个的真空吸盘(5)，所述安装块(21)通过两个对称设置的弹性机构连接于所述支架(3)，所述安装块(21)通过连接杆(6)对称设置有两个的真空吸盘(5)，所述气路分配器(7)包括四个的第一进气管道(712)和两个的第二进气管道(722)。

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