[發明專利]一種吸盤式助力機械手

在審

• 申請號: 202010789861.8
• 申請日: 2020-08-07
• 公開（公告）號: CN111872782A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 王三祥;王欣;蔡文丹;楊萬昌;周永琴
• 申請（專利權）人: 江蘇昱博自動化設備有限公司
• 主分類號: B24B9/10
• 分類號: B24B9/10;B25J15/06
• 代理公司: 北京冠和權律師事務所 11399
• 代理人: 安琪

1.一種吸盤式助力機械手，包括主臂、執行爪和氣控箱(1)，其特征在于：

所述主臂是由臂框(2)和頂部懸掛組件組成，所述臂框(2)的頂端固定連接有轉軸桿(3)，所述轉軸桿(3)的表面通過轉動座(4)安裝有驅動氣缸(5)；

所述執行爪是由矩形框(6)和矩形框(6)四周的多個支桿(7)組成，所述矩形框(6)的中部固定連接有圓桿(8)，所述臂框(2)的底端側面開設有通孔，所述臂框(2)的底端通過通孔套設于圓桿(8)的表面，所述支桿(7)遠離矩形框(6)的一端設置有負壓吸盤(9)；所述矩形框(6)的底端正面安裝有第一轉軸座(10)，所述驅動氣缸(5)的底部伸縮端通過帶孔工件(11)與第一轉軸座(10)的轉軸轉動連接；

所述臂框(2)的兩側通過連接桿(12)與氣控箱(1)固定連接，所述氣控箱(1)的底部設置有電力接入線、負壓管和輸氣管，所述負壓管遠離氣控箱(1)的另一端連接有真空泵，所述輸氣管遠離氣控箱(1)的另一端連接有氣泵。

2.根據權利要求1所述的一種吸盤式助力機械手，其特征在于：所述頂部懸掛組件包括固定連接在臂框(2)頂端的第二轉軸座(13)，所述第二轉軸座(13)的轉軸表面套設有帶孔掛板(14)。

3.根據權利要求1所述的一種吸盤式助力機械手，其特征在于：所述負壓吸盤(9)的側面通過螺栓固定連接有安裝板(15)，所述安裝板(15)與支桿(7)之間固定連接有緩沖彈簧(16)，所述安裝板(15)的側面固定連接有小型轉動座(17)，所述小型轉動座(17)的轉軸與支桿(7)固定連接，所述安裝板(15)的側面固定連接有延伸至負壓吸盤(9)內部的接口管(18)，所述接口管(18)穿過安裝板(15)固定連接有負壓軟管(19)。

4.根據權利要求1所述的一種吸盤式助力機械手，其特征在于：所述矩形框(6)的框體結構為空心方管，所述矩形框(6)的兩側開設有多個用于穿入負壓軟管(19)的穿管口，所述矩形框(6)的正面開設有總線管孔(20)，多根負壓軟管(19)穿過矩形框(6)的框體內部與氣控箱(1)內部的負壓管連通，且連接處設置有真空氣閥，所述氣控箱(1)的表面設置有用于控制真空氣閥的控制按鈕。

5.根據權利要求1所述的一種吸盤式助力機械手，其特征在于：所述氣控箱(1)內部的輸氣管通過兩位五通電磁閥與驅動氣缸(5)兩個氣腔的連接管(21)相連通，所述氣控箱(1)的上表面設置有用于控制兩位五通電磁閥的控制按鈕。

6.根據權利要求1所述的一種吸盤式助力機械手，其特征在于：所述氣控箱(1)的表面嵌設有真空壓力表(22)，所述真空壓力表(22)與負壓管連通，所述氣控箱(1)的四周安裝有扶桿(23)。

7.根據權利要求1中所述一種吸盤式助力機械手，其特征在于：還包括：吸盤支架(701)和電氣箱(702)；

所述吸盤支架(701)包括扶手(7011)、電腦控制盒(7012)、吸盤氣缸(7013)、伸縮氣缸(7014)、垂直氣缸(7015)和分氣管(7016)；

所述吸盤支架(701)的頂部與所述扶手(7011)的左端固定連接，所述吸盤支架(701)的底部與所述吸盤氣缸(7013)的底部固定連接；

所述扶手(7011)的右端與所述電腦控制盒(7012)的外部固定連接；

所述電腦控制盒(7012)通過設置的集成線路，與所述伸縮氣缸(7014)、所述氣壓控制閥(7021)、所述垂直氣缸(7015)和所述吸盤氣缸(7013)電性連接；

所述吸盤氣缸(7003)的底部軸心處開設有第一孔，所述吸盤(13)的頂部軸心處開設有第二孔，所述吸盤氣缸(7013)的內壁與所述垂直氣缸(7015)的外壁固定連接；

所述伸縮氣缸(7014)通過氣管與氣壓控制閥(7021)、垂直氣缸(7015)、吸盤氣缸(7013)相連接；

所述分氣管(7016)的底部與所述吸盤氣缸(7013)頂部設置的氣管插接；

所述電氣箱(702)的內部設置有氣壓控制閥(7021)，所述電氣箱(702)的底部固定安裝有伸縮氣缸(7014)。

8.根據權利要求7所述的一種吸盤式助力機械手，其特征在于：還包括：控制器和顯示屏；

所述控制器安裝在所述吸盤式助力機械手的金屬箱體內部；

所述顯示屏放置在所述吸盤式助力機械手的金屬箱體的上部，通過電線與所述控制器相連接；

所述控制器，用于基于氣流負壓式吸盤的原理計算所述吸盤式助力機械手的吸盤(13)的吸盤吸力P：

其中，P表示所述吸盤式助力機械手吸盤的吸盤吸力；D表示所述吸盤式助力機械手吸盤的的吸盤直徑；n表示所述吸盤式助力機械吸盤的吸盤數量；K₁表示所述吸盤吸附工件時的安全系數；K₂表示所述吸盤式助力機械手的工作情況系數；K₃表示所述吸盤式助力機械手的方位系數，所述方位系數的值為摩擦力的倒數f為吸盤和被吸附工件之間的摩擦系數；p₀表示所述吸盤式助力機械手工作時所處環境的大氣壓強；p₂表示所述吸盤式助力機械手噴嘴出口處的壓強；

所述控制器，用于計算所述吸盤式助力機械手的氣缸驅動力F_驅動：

其中，F_驅動表示所述吸盤式助力機械手的氣缸驅動力；P表示所述吸盤式助力機械手吸盤的吸盤吸力；D表示所述吸盤式助力機械手吸盤的吸盤直徑的值；d表示所述吸盤式助力機械手的氣缸直徑的值；

若所述吸盤式助力機械手的氣缸驅動力大于第一預設值且所述吸盤吸力大于第二預設值，表明所述吸盤式助力機械手可以正常工作；

否則進行增加吸盤數量或者替換氣缸的提醒。