新型真空搬運機械手的制作方法
【專利摘要】新型真空搬運機械手,屬于一種機械手。機械手立柱頂端設有主旋轉(zhuǎn)座,主旋轉(zhuǎn)座通過主旋轉(zhuǎn)軸與大側(cè)板相連接,大側(cè)板左側(cè)下端設有主升降氣缸,主旋轉(zhuǎn)座和大側(cè)板之間設有主關(guān)節(jié)鎖死裝置,擺動主臂和擺動副臂一端分別與大側(cè)板相連接,另一端分別與連接板相連接,橫臂旋轉(zhuǎn)座通過旋轉(zhuǎn)臂主軸與旋轉(zhuǎn)臂相連接,旋轉(zhuǎn)臂和橫臂旋轉(zhuǎn)座之間設有副關(guān)節(jié)鎖死裝置,旋轉(zhuǎn)臂末端設有垂臂旋轉(zhuǎn)座,垂臂旋轉(zhuǎn)座與副旋轉(zhuǎn)軸相連接,副旋轉(zhuǎn)軸與下垂臂相連接,下垂臂末端設有真空吸盤。該機械手利用真空原理,吸附物體,進而平衡物體的重力,使操作人員在基本感覺不到物體重力的情況下,輕松完成物體的搬運、翻轉(zhuǎn)、裝配等工序,操作簡單、運作省力、高效安全。
【專利說明】新型真空搬運機械手
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機械手,特別是一種新型真空搬運機械手,適用于玻璃、卷材、管材以及其它表面較平整、形狀較規(guī)則的各類物料的搬運。
【背景技術(shù)】
[0002]改革開放以來,國民經(jīng)濟快速增長,“科技創(chuàng)新、自主創(chuàng)新”已成為國內(nèi)工業(yè)發(fā)展的主流,我國工業(yè)正逐步向集約型、節(jié)能減排、低碳的方向發(fā)展。由于機械手為物料上下線和生產(chǎn)物品組裝提供極理想的助力搬運和組裝工具,可完成重物抓取、搬運、翻轉(zhuǎn)、對接、微調(diào)角度等三維空間移載動作,因而廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)中。機械手可部分替代人的繁重勞動以實現(xiàn)生產(chǎn)的機械化和自動化,在作業(yè)員的輕松操作下,可完成自動機器人的許多復雜工作,而生產(chǎn)及使用成本卻大為降低,同時使用范圍也廣泛,靈活性和機動性更大。真空搬運機械手適用于板材、玻璃、卷材、管材以及其它表面較平整、形狀較規(guī)則的各類物料搬運。普通的起吊設備在運行時,存在一定的沖擊力及反彈力,對工件損害較大,安全性能及定位精確度均達不到理想效果??蒲袉挝慌c企業(yè)的技術(shù)人員在不斷地探索、研究,希望研制出一種操作方便、性能優(yōu)越的機械手,雖然取得了一定的進展,但在實際運用中仍然存在著尚未克服的技術(shù)難題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的在于克服以上不足,提供一種新型真空搬運機械手,利用真空原理,吸附物體,進而平衡物體的重力,使操作人員在基本感覺不到物體重力的情況下,輕松完成物體的搬運、翻轉(zhuǎn)、裝配等工序,操作簡單、運作省力、高效安全。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:含有萬向輪、移動小車、拉桿、立柱、主升降氣缸、主旋轉(zhuǎn)座、主旋轉(zhuǎn)軸、主關(guān)節(jié)鎖死裝置、大側(cè)板、擺動主臂、擺動副臂、副關(guān)節(jié)鎖死裝置、連接板、橫臂旋轉(zhuǎn)座、旋轉(zhuǎn)臂主軸、旋轉(zhuǎn)臂、垂臂旋轉(zhuǎn)座、副旋轉(zhuǎn)軸、下垂臂、扶手、真空吸盤,移動小車截面呈長方形,其底部四角各設有一萬向輪,移動小車頂端中部設有立柱,左側(cè)設有拉桿,立柱頂端設有主旋轉(zhuǎn)座,可旋轉(zhuǎn)360°,主旋轉(zhuǎn)座通過主旋轉(zhuǎn)軸與大側(cè)板相連接,大側(cè)板內(nèi)設有氣壓控制閥,氣壓控制閥與主升降氣缸相連接,大側(cè)板左側(cè)下端設有主升降氣缸,大側(cè)板上設有內(nèi)側(cè)板,主旋轉(zhuǎn)座和大側(cè)板之間設有主關(guān)節(jié)鎖死裝置,擺動主臂和擺動副臂一端分別與大側(cè)板相連接,另一端分別與連接板相連接,擺動主臂位于擺動副臂下側(cè)并與擺動副臂相平行,橫臂旋轉(zhuǎn)座通過旋轉(zhuǎn)臂主軸與旋轉(zhuǎn)臂相連接,旋轉(zhuǎn)臂可旋轉(zhuǎn)300°,旋轉(zhuǎn)臂和橫臂旋轉(zhuǎn)座之間設有副關(guān)節(jié)鎖死裝置,旋轉(zhuǎn)臂末端設有垂臂旋轉(zhuǎn)座,可旋轉(zhuǎn)360°,垂臂旋轉(zhuǎn)座與副旋轉(zhuǎn)軸相連接,副旋轉(zhuǎn)軸與下垂臂相連接,下垂臂上設有扶手,扶手上設有電腦控制盒,下垂臂末端設有真空吸盤,真空吸盤下端吸有工件。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)原理是:該機械手利用真空吸附原理,將真空泵或真空鼓風機作為真空源,通過抽空真空吸盤內(nèi)的空氣產(chǎn)生真空,從而將各種工件牢牢吸起,并通過擺動主臂、擺動副臂、旋轉(zhuǎn)臂、下垂臂等將工件搬運到指定地點。該真空是由一個外部的真空泵或真空鼓風機產(chǎn)生的,不需要鏈或繩子吊重機或其它的提升設備來抓取或提起的負載起重。通過檢測真空吸盤內(nèi)的真空度,能自動識別下垂臂上有無載荷,并經(jīng)氣動邏輯控制回路自動調(diào)整主升降氣缸內(nèi)的氣壓,達到自動平衡的目的。工作時,重物猶如懸浮在空中,可避免產(chǎn)品對接時的碰撞,避免工件表面損傷。在機械手的工作范圍內(nèi),作業(yè)員可將其移動到三維空間內(nèi)任意位置,從而實現(xiàn)工件的搬運、翻轉(zhuǎn)、裝配等操作。整機無須電控系統(tǒng),只需壓縮空氣和真空源即可工作,非常方便。
[0006]移動小車用于更換工位,移動小車上設有立柱,立柱頂端設有主旋轉(zhuǎn)座,可實現(xiàn)機械手的主旋轉(zhuǎn)運動,并對周圍360 °范圍內(nèi)的工件進行操作。真空搬運機械手的選型是根據(jù)需要搬運的工件大小、材質(zhì)、重量來定的,不同的材質(zhì)需要用不同材質(zhì)的吸盤。比如工件表面比較粗糙的一般選項用硅膠或者聚胺脂吸盤,另外加上海綿吸盤唇,確保吸盤能安全吸附。對于表面比較光滑的工件如玻璃一般選用天然橡膠或者丁腈膠吸盤。機械手的工作環(huán)境的溫度,濕度以及工件溫度等都會影響的吸盤材質(zhì)的選擇。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:
[0008]I)操作簡易快捷:該機械手按照人體工學設計,隨作業(yè)員的牽引力在上下前后左右三維空間自動幀測運行,減輕工人勞動負荷,操作方便靈活,提高工作效率;
[0009]2)懸浮性無沖擊力及不具有反彈力:該機械手主要是依靠真空源在抽空吸盤內(nèi)部的空氣產(chǎn)生真空,可完成工件的無損傷搬運或上料,并確保產(chǎn)品組裝時,柔性對接,避免普通起吊設備運行時的沖擊性和反彈力,安全吸附,避免工件表面損傷;
[0010]3)定位精確:零重力懸浮狀態(tài),保證工件對按時隨機移動精確定位。
[0011]4)安全性高:在真空泵斷電的情況下,能量儲備可以保持負載幾個小時,只要吸盤內(nèi)有適當?shù)恼婵沾嬖?,負載就不會墜落。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]下面是結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述:
[0013]圖中是一種新型真空搬運機械手結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]在圖中,I萬向輪、2移動小車、3拉桿、4立柱、5主升降氣缸、6主旋轉(zhuǎn)座、7主旋轉(zhuǎn)軸、8主關(guān)節(jié)鎖死裝置、9大側(cè)板、10擺動主臂、11擺動副臂、12副關(guān)節(jié)鎖死裝置、13連接板、14橫臂旋轉(zhuǎn)座、15旋轉(zhuǎn)臂主軸、16旋轉(zhuǎn)臂、17垂臂旋轉(zhuǎn)座、18副旋轉(zhuǎn)軸、19下垂臂、20扶手、21真空吸盤、22工件。
【具體實施方式】
[0015]在圖中,移動小車2截面呈長方形,其底部四角各設有一萬向輪1,移動小車2頂端中部設有立柱4,左側(cè)設有拉桿3,立柱4頂端設有主旋轉(zhuǎn)座6,可旋轉(zhuǎn)360°,主旋轉(zhuǎn)座6通過主旋轉(zhuǎn)軸7與大側(cè)板9相連接,大側(cè)板9內(nèi)設有氣壓控制閥,氣壓控制閥與主升降氣缸5相連接,大側(cè)板9左側(cè)下端設有主升降氣缸5,大側(cè)板9上設有內(nèi)側(cè)板,主旋轉(zhuǎn)座6和大側(cè)板9之間設有主關(guān)節(jié)鎖死裝置8,擺動主臂10和擺動副臂11 一端分別與大側(cè)板9相連接,另一端分別與連接板13相連接,擺動主臂10位于擺動副臂11下側(cè)并與擺動副臂11相平行,橫臂旋轉(zhuǎn)座14通過旋轉(zhuǎn)臂主軸15與旋轉(zhuǎn)臂16相連接,旋轉(zhuǎn)臂16可旋轉(zhuǎn)300°,旋轉(zhuǎn)臂16和橫臂旋轉(zhuǎn)座14之間設有副關(guān)節(jié)鎖死裝置12,旋轉(zhuǎn)臂16末端設有垂臂旋轉(zhuǎn)座17,可旋轉(zhuǎn)360°,垂臂旋轉(zhuǎn)座17與副旋轉(zhuǎn)軸18相連接,副旋轉(zhuǎn)軸18與下垂臂19相連接,下垂臂19上設有扶手20,扶手20上設有電腦控制盒,下垂臂19末端設有真空吸盤21,真空吸盤21下端吸有工件。
[0016]該機械手利用真空吸附原理,將真空泵或真空鼓風機作為真空源,通過抽空真空吸盤21內(nèi)的空氣產(chǎn)生真空,從而將各種工件牢牢吸起,并通過擺動主臂10、擺動副臂11、旋轉(zhuǎn)臂16、下垂臂19等將工件搬運到指定地點。該真空是由一個外部的真空泵或真空鼓風機產(chǎn)生的,不需要鏈或繩子吊重機或其它的提升設備來抓取或提起的負載起重。通過檢測真空吸盤21內(nèi)的真空度,能自動識別下垂臂19上有無載荷,并經(jīng)氣動邏輯控制回路自動調(diào)整主升降氣缸5內(nèi)的氣壓,達到自動平衡的目的。工作時,重物猶如懸浮在空中,可避免產(chǎn)品對接時的碰撞,避免工件表面損傷。在機械手的工作范圍內(nèi),作業(yè)員可將其移動到三維空間內(nèi)任意位置,從而實現(xiàn)工件的搬運、翻轉(zhuǎn)、裝配等操作。整機無須電控系統(tǒng),只需壓縮空氣和真空源即可工作,非常方便。
[0017]移動小車2用于更換工位,移動小車2上設有立柱4,立柱4頂端設有主旋轉(zhuǎn)座6,可實現(xiàn)機械手的主旋轉(zhuǎn)運動,并對周圍360 °范圍內(nèi)的工件進行操作。真空搬運機械手的選型是根據(jù)需要搬運的工件大小、材質(zhì)、重量來定的,不同的材質(zhì)需要用不同材質(zhì)的吸盤。比如工件表面比較粗糙的一般選項用硅膠或者聚胺脂吸盤,另外加上海綿吸盤唇,確保吸盤能安全吸附。對于表面比較光滑的工件如玻璃一般選用天然橡膠或者丁腈膠吸盤。機械手的工作環(huán)境的溫度,濕度以及工件溫度等都會影響的吸盤材質(zhì)的選擇。
【權(quán)利要求】
1.新型真空搬運機械手,含有萬向輪、移動小車、拉桿、立柱、主升降氣缸、主旋轉(zhuǎn)座、主旋轉(zhuǎn)軸、主關(guān)節(jié)鎖死裝置、大側(cè)板、擺動主臂、擺動副臂、副關(guān)節(jié)鎖死裝置、連接板、橫臂旋轉(zhuǎn)座、旋轉(zhuǎn)臂主軸、旋轉(zhuǎn)臂、垂臂旋轉(zhuǎn)座、副旋轉(zhuǎn)軸、下垂臂、扶手、真空吸盤,其特征是:移動小車截面呈長方形,其底部四角各設有一萬向輪,移動小車頂端中部設有立柱,左側(cè)設有拉桿,立柱頂端設有主旋轉(zhuǎn)座,可旋轉(zhuǎn)360°,主旋轉(zhuǎn)座通過主旋轉(zhuǎn)軸與大側(cè)板相連接,立柱頂端與大側(cè)板右側(cè)下端相連接,大側(cè)板內(nèi)設有氣壓控制閥,氣壓控制閥與主升降氣缸相連接,大側(cè)板左側(cè)下端設有主升降氣缸,大側(cè)板上設有內(nèi)側(cè)板,主旋轉(zhuǎn)座和大側(cè)板之間設有主關(guān)節(jié)鎖死裝置,擺動主臂和擺動副臂一端分別與大側(cè)板相連接,另一端分別與連接板相連接,擺動主臂位于擺動副臂下側(cè)并與擺動副臂相平行,橫臂旋轉(zhuǎn)座通過旋轉(zhuǎn)臂主軸與旋轉(zhuǎn)臂相連接,旋轉(zhuǎn)臂可旋轉(zhuǎn)300°,旋轉(zhuǎn)臂和橫臂旋轉(zhuǎn)座之間設有副關(guān)節(jié)鎖死裝置,旋轉(zhuǎn)臂末端設有垂臂旋轉(zhuǎn)座,可旋轉(zhuǎn)360°,垂臂旋轉(zhuǎn)座與副旋轉(zhuǎn)軸相連接,副旋轉(zhuǎn)軸與下垂臂相連接,下垂臂上設有扶手,扶手上設有電腦控制盒,下垂臂末端設有真空吸盤,真空吸盤下端吸有工件。
【文檔編號】B25J5/00GK103448052SQ201210191481
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月4日
【發(fā)明者】王三祥, 王治中 申請人:鹽城市昱博自動化設備有限公司