[發明專利]復合型氣動非接觸式氣爪

有效

• 申請號: 201210020939.5
• 申請日: 2012-01-31
• 公開（公告）號: CN102530548A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 梁冬泰;路波;許棟明;李建強;居曉峰;林金偉
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: B65G47/91
• 分類號: B65G47/91;B65G49/07
• 代理公司: 寧波市天晟知識產權代理有限公司 33219
• 代理人: 張文忠

技術領域

本發明涉及高精密薄片的搬運抓取技術領域,尤其是非接觸式搬運氣爪技術，具體地說是旋回流和伯努力原理的復合型氣動非接觸式氣爪。

背景技術

隨著信息產業制造技術的發展，液晶玻璃基板和多晶硅晶片的尺寸變的越來越大。傳統搬運技術中,由于玻璃基板與滾輪、晶片與吸盤進行接觸,玻璃基板和晶片表面不可避免地會受到損傷而影響產品的品質質量，造成次品率高。為克服傳統搬運技術的缺點，目前的主流技術是非接觸式搬運。但現有技術中的非接觸式搬運機構仍然普遍存在耗氣量大、吸附力小、吸附不穩定以及剪切力過大、可調節性差等缺陷，因而技術上還不夠理想，不能更好地滿足產品生產的需要。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術現狀，而提供利用高壓氣體旋回流產生的負壓和排出氣體產生的伯努利效應實現非接觸式搬運的一種復合型氣動非接觸式氣爪，該氣爪具有耗氣量小、吸力大、對工件表面損傷小以及吸附更加穩定等特點。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：復合型氣動非接觸式氣爪，包括具有下開口圓柱空腔的氣爪殼體和中心制有工件抓取通孔的分流環，氣爪殼體由三段可拆卸密封連接的氣爪頂蓋、氣爪中部和底部吸盤構成；氣爪頂蓋制有與圓柱空腔相切連通的進氣孔，氣爪中部制有構成圓柱空腔主體段用于使高壓氣體高速旋轉的旋回流腔，底部吸盤制有連通圓柱空腔的圓形吸盤凹腔；分流環間隙固定套裝在圓形吸盤凹腔中，并且分流環背面與圓形吸盤凹腔底壁的弧形曲面間構成有環形間隙噴氣通道，分流環上等弧度均布制有三組環繞抓取通孔的增壓小孔；被抓取的工件在高壓氣體旋回流中心產生的負壓和環形間隙噴氣通道溢出的正壓以及自身重力三者的共同作用下懸浮在抓取通孔前方達到動態平衡，實現非接觸式的抓取搬運功能。

為優化上述技術方案，采取的措施還包括：

上述的底部吸盤包括底部的圓盤體和一體連接在圓盤體頂部的圓柱體，圓盤體的上表面為錐度圓環面，圓盤體的周邊制有與圓盤體底面的帽檐環形底面相垂直的帽檐直角圓環邊，圓形吸盤凹腔位于圓盤體中。

上述的圓柱體中心制有構成圓柱空腔未段下開口端的柱腔段，柱腔段與圓形吸盤凹腔的連接間制有起平順導向過渡作用的弧形過渡腔，分流環與圓形吸盤凹腔間均布墊有三個空心柱形墊片，并且分流環與圓形吸盤凹腔間能通過更換不同高度的柱形墊片調節環形間隙噴氣通道的間隙尺寸。

上述的氣爪頂蓋、氣爪中部和底部吸盤同軸心環圓柱空腔均布制有三個軸向貫通的安裝通孔，并且位于底部吸盤上的安裝通孔段為帶有內螺紋的內螺紋孔，氣爪頂蓋、氣爪中部和底部吸盤經連接螺釘與底部吸盤上的內螺紋孔螺旋緊固相連接。

上述的氣爪中部的外形為圓柱形，氣爪中部的上下兩壓合面上分別制有上凹槽和下凹槽，上凹槽和下凹槽內分別安裝有與氣爪頂蓋和底部吸盤起密封壓合作用的第一密封圈和第二密封圈。

上述的氣爪頂蓋制有構成圓柱空腔頂段的柱形凹腔，進氣孔設置在氣爪頂蓋的長方形前端面上,進氣孔與柱形凹腔垂直并相切連通，進氣孔由縱向長方形孔和上下兩端的外凸圓弧形孔組成的類橢圓孔，進氣孔的進氣端口擴制有同軸心方便管路安裝的圓形沉臺孔，氣爪頂蓋下面制有與氣爪中部上壓合面配合密封的凸臺壓裝面，氣爪頂蓋制有與外部設備配裝的配裝孔。

上述的分流環為周底面帶有帽檐底部平面的凹形盤體，增壓小孔和抓取通孔均位于分流環的分流凹腔中，分流環的背面和分流凹腔內表面具有與底部吸盤圓形吸盤凹腔的弧形曲面相平行的外表面。

上述的分流環分流凹腔中制有三個分流安裝孔，兩相鄰的分流安裝孔間相距120度，每個分流安裝孔均擴制有同軸的定位沉孔，分流環經沉頭螺栓穿過分流安裝孔和柱形墊片與底部吸盤的安裝通孔段內螺紋孔螺旋定位相連接，增壓小孔每組制有兩個并和分流安裝孔位于同一圓周線上。

上述的氣爪殼體能通過拆卸更換不同高度的氣爪中部，調整相同氣壓下的不同高度旋回流腔產生負壓的能力。

上述進氣孔位于氣爪頂蓋長方形前端面的右端與柱形凹腔右側周壁垂直相切連通，高壓氣體在圓柱空腔中俯視為逆時針方向向下旋轉運動，或進氣孔位于氣爪頂蓋長方形前端面的左端與柱形凹腔左側周壁垂直相切連通，高壓氣體在圓柱空腔中俯視為順時針方向向下旋轉運動。