[發明專利]真空搬運機械手

無效

• 申請號: 201310270159.0
• 申請日: 2013-06-20
• 公開（公告）號: CN104229468A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 王三祥
• 申請（專利權）人: 鹽城市昱博自動化設備有限公司
• 主分類號: B65G47/91
• 分類號: B65G47/91
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種機械手，特別是一種真空搬運機械手，適用于玻璃、卷材、管材以及其它表面較平整、形狀較規則的各類物料的搬運。

背景技術

改革開放以來，國民經濟快速增長，“科技創新、自主創新”已成為國內工業發展的主流，我國工業正逐步向集約型、節能減排、低碳的方向發展。由于機械手為物料上下線和生產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、對接、微調角度等三維空間移載動作，因而廣泛用于工業生產中。機械手可部分替代人的繁重勞動以實現生產的機械化和自動化，在作業員的輕松操作下，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。科研單位與企業的技術人員在不斷地探索、研究，希望研制出一種操作方便、性能優越的機械手，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難題。

發明內容

本發明的目的在于克服以上不足，提供一種真空搬運機械手，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、裝配等工序，操作簡單、運作省力、高效安全。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：含有萬向輪、移動小車、拉桿、立柱、主升降氣缸、主旋轉座、主旋轉軸、主關節鎖死裝置、大側板、擺動主臂、擺動副臂、副關節鎖死裝置、連接板、橫臂旋轉座、旋轉臂主軸、旋轉臂、垂臂旋轉座、副旋轉軸、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，左側設有拉桿，立柱頂端設有主旋轉座，可旋轉360°，主旋轉座通過主旋轉軸與大側板相連接，大側板內設有氣壓控制閥，氣壓控制閥與主升降氣缸相連接，大側板左側下端設有主升降氣缸，大側板上設有內側板，主旋轉座和大側板之間設有主關節鎖死裝置，擺動主臂和擺動副臂一端分別與大側板相連接，另一端分別與連接板相連接，擺動主臂位于擺動副臂下側并與擺動副臂相平行，橫臂旋轉座通過旋轉臂主軸與旋轉臂相連接，旋轉臂可旋轉300°，旋轉臂和橫臂旋轉座之間設有副關節鎖死裝置，旋轉臂末端設有垂臂旋轉座，可旋轉360°，垂臂旋轉座與副旋轉軸相連接，副旋轉軸與下垂臂相連接，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。

本發明解決其技術問題所采用的技術原理是：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的空氣產生真空，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的真空度，能自動識別下垂臂上有無載荷，并經氣動邏輯控制回路自動調整主升降氣缸內的氣壓，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，作業員可將其移動到三維空間內任意位置，從而實現工件的搬運、翻轉、裝配等操作。整機無須電控系統，只需壓縮空氣和真空源即可工作，非常方便。

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座，可實現機械手的主旋轉運動，并對周圍360°范圍內的工件進行操作。真空搬運機械手的選型是根據需要搬運的工件大小、材質、重量來定的，不同的材質需要用不同材質的吸盤。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。機械手的工作環境的溫度，濕度以及工件溫度等都會影響的吸盤材質的選擇。

本發明的有益效果是：

1)操作簡易快捷：該機械手按照人體工學設計，隨作業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；

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部的空氣產生真空，可完成工件的無損傷搬運或上料，并確保產品組裝時，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；

3)定位精確：零重力懸浮狀態，保證工件對接時隨機移動精確定位。