新型真空搬運(yùn)機(jī)械手的制作方法
【專利摘要】新型真空搬運(yùn)機(jī)械手，屬于一種機(jī)械手。機(jī)械手立柱頂端設(shè)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(shè)有主升降氣缸，主旋轉(zhuǎn)座和大側(cè)板之間設(shè)有主關(guān)節(jié)鎖死裝置，擺動(dòng)主臂和擺動(dòng)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(shè)有副關(guān)節(jié)鎖死裝置，旋轉(zhuǎn)臂末端設(shè)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(shè)有真空吸盤。該機(jī)械手利用真空原理，吸附物體，進(jìn)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(yùn)、翻轉(zhuǎn)、裝配等工序，操作簡(jiǎn)單、運(yùn)作省力、高效安全。
【專利說明】新型真空搬運(yùn)機(jī)械手
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)械手，特別是一種新型真空搬運(yùn)機(jī)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(yùn)。
【背景技術(shù)】
[0002]改革開放以來，國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)，“科技創(chuàng)新、自主創(chuàng)新”已成為國(guó)內(nèi)工業(yè)發(fā)展的主流，我國(guó)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(jī)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(yùn)和組裝工具，可完成重物抓取、搬運(yùn)、翻轉(zhuǎn)、對(duì)接、微調(diào)角度等三維空間移載動(dòng)作，因而廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)中。機(jī)械手可部分替代人的繁重勞動(dòng)以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，在作業(yè)員的輕松操作下，可完成自動(dòng)機(jī)器人的許多復(fù)雜工作，而生產(chǎn)及使用成本卻大為降低，同時(shí)使用范圍也廣泛，靈活性和機(jī)動(dòng)性更大。真空搬運(yùn)機(jī)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(yùn)。普通的起吊設(shè)備在運(yùn)行時(shí)，存在一定的沖擊力及反彈力，對(duì)工件損害較大，安全性能及定位精確度均達(dá)不到理想效果。科研單位與企業(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(jī)械手，雖然取得了一定的進(jìn)展，但在實(shí)際運(yùn)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(yùn)機(jī)械手，利用真空原理，吸附物體，進(jìn)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(yùn)、翻轉(zhuǎn)、裝配等工序，操作簡(jiǎn)單、運(yùn)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(dòng)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(dòng)主臂、擺動(dòng)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(dòng)小車截面呈長(zhǎng)方形，其底部四角各設(shè)有一萬向輪，移動(dòng)小車頂端中部設(shè)有立柱，左側(cè)設(shè)有拉桿，立柱頂端設(shè)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(shè)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(shè)有主升降氣缸，大側(cè)板上設(shè)有內(nèi)側(cè)板，主旋轉(zhuǎn)座和大側(cè)板之間設(shè)有主關(guān)節(jié)鎖死裝置，擺動(dòng)主臂和擺動(dòng)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(dòng)主臂位于擺動(dòng)副臂下側(cè)并與擺動(dòng)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(shè)有副關(guān)節(jié)鎖死裝置，旋轉(zhuǎn)臂末端設(shè)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(shè)有扶手，扶手上設(shè)有電腦控制盒，下垂臂末端設(shè)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(jī)械手利用真空吸附原理，將真空泵或真空鼓風(fēng)機(jī)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(dòng)主臂、擺動(dòng)副臂、旋轉(zhuǎn)臂、下垂臂等將工件搬運(yùn)到指定地點(diǎn)。該真空是由一個(gè)外部的真空泵或真空鼓風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的，不需要鏈或繩子吊重機(jī)或其它的提升設(shè)備來抓取或提起的負(fù)載起重。通過檢測(cè)真空吸盤內(nèi)的真空度，能自動(dòng)識(shí)別下垂臂上有無載荷，并經(jīng)氣動(dòng)邏輯控制回路自動(dòng)調(diào)整主升降氣缸內(nèi)的氣壓，達(dá)到自動(dòng)平衡的目的。工作時(shí)，重物猶如懸浮在空中，可避免產(chǎn)品對(duì)接時(shí)的碰撞，避免工件表面損傷。在機(jī)械手的工作范圍內(nèi)，作業(yè)員可將其移動(dòng)到三維空間內(nèi)任意位置，從而實(shí)現(xiàn)工件的搬運(yùn)、翻轉(zhuǎn)、裝配等操作。整機(jī)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(dòng)小車用于更換工位，移動(dòng)小車上設(shè)有立柱，立柱頂端設(shè)有主旋轉(zhuǎn)座，可實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的主旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并對(duì)周圍360 °范圍內(nèi)的工件進(jìn)行操作。真空搬運(yùn)機(jī)械手的選型是根據(jù)需要搬運(yùn)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(xiàng)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(duì)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(jī)械手的工作環(huán)境的溫度，濕度以及工件溫度等都會(huì)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(jiǎn)易快捷:該機(jī)械手按照人體工學(xué)設(shè)計(jì)，隨作業(yè)員的牽引力在上下前后左右三維空間自動(dòng)幀測(cè)運(yùn)行，減輕工人勞動(dòng)負(fù)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(jī)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(yùn)或上料，并確保產(chǎn)品組裝時(shí)，柔性對(duì)接，避免普通起吊設(shè)備運(yùn)行時(shí)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(duì)按時(shí)隨機(jī)移動(dòng)精確定位。
[0011]4)安全性高:在真空泵斷電的情況下，能量?jī)?chǔ)備可以保持負(fù)載幾個(gè)小時(shí)，只要吸盤內(nèi)有適當(dāng)?shù)恼婵沾嬖?，?fù)載就不會(huì)墜落。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]下面是結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
[0013]圖中是一種新型真空搬運(yùn)機(jī)械手結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]在圖中，I萬向輪、2移動(dòng)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(dòng)主臂、11擺動(dòng)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(shí)施方式】
[0015]在圖中，移動(dòng)小車2截面呈長(zhǎng)方形，其底部四角各設(shè)有一萬向輪1，移動(dòng)小車2頂端中部設(shè)有立柱4，左側(cè)設(shè)有拉桿3，立柱4頂端設(shè)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(shè)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(shè)有主升降氣缸5，大側(cè)板9上設(shè)有內(nèi)側(cè)板，主旋轉(zhuǎn)座6和大側(cè)板9之間設(shè)有主關(guān)節(jié)鎖死裝置8，擺動(dòng)主臂10和擺動(dòng)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(dòng)主臂10位于擺動(dòng)副臂11下側(cè)并與擺動(dòng)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(shè)有副關(guān)節(jié)鎖死裝置12，旋轉(zhuǎn)臂16末端設(shè)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(shè)有扶手20，扶手20上設(shè)有電腦控制盒，下垂臂19末端設(shè)有真空吸盤21，真空吸盤21下端吸有工件。
[0016]該機(jī)械手利用真空吸附原理，將真空泵或真空鼓風(fēng)機(jī)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(dòng)主臂10、擺動(dòng)副臂11、旋轉(zhuǎn)臂16、下垂臂19等將工件搬運(yùn)到指定地點(diǎn)。該真空是由一個(gè)外部的真空泵或真空鼓風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的，不需要鏈或繩子吊重機(jī)或其它的提升設(shè)備來抓取或提起的負(fù)載起重。通過檢測(cè)真空吸盤21內(nèi)的真空度，能自動(dòng)識(shí)別下垂臂19上有無載荷，并經(jīng)氣動(dòng)邏輯控制回路自動(dòng)調(diào)整主升降氣缸5內(nèi)的氣壓，達(dá)到自動(dòng)平衡的目的。工作時(shí)，重物猶如懸浮在空中，可避免產(chǎn)品對(duì)接時(shí)的碰撞，避免工件表面損傷。在機(jī)械手的工作范圍內(nèi)，作業(yè)員可將其移動(dòng)到三維空間內(nèi)任意位置，從而實(shí)現(xiàn)工件的搬運(yùn)、翻轉(zhuǎn)、裝配等操作。整機(jī)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(dòng)小車2用于更換工位，移動(dòng)小車2上設(shè)有立柱4，立柱4頂端設(shè)有主旋轉(zhuǎn)座6，可實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的主旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并對(duì)周圍360 °范圍內(nèi)的工件進(jìn)行操作。真空搬運(yùn)機(jī)械手的選型是根據(jù)需要搬運(yùn)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(xiàng)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(duì)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(jī)械手的工作環(huán)境的溫度，濕度以及工件溫度等都會(huì)影響的吸盤材質(zhì)的選擇。
【權(quán)利要求】
1.新型真空搬運(yùn)機(jī)械手，含有萬向輪、移動(dòng)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(dòng)主臂、擺動(dòng)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(dòng)小車截面呈長(zhǎng)方形，其底部四角各設(shè)有一萬向輪，移動(dòng)小車頂端中部設(shè)有立柱，左側(cè)設(shè)有拉桿，立柱頂端設(shè)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(shè)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(shè)有主升降氣缸，大側(cè)板上設(shè)有內(nèi)側(cè)板，主旋轉(zhuǎn)座和大側(cè)板之間設(shè)有主關(guān)節(jié)鎖死裝置，擺動(dòng)主臂和擺動(dòng)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(dòng)主臂位于擺動(dòng)副臂下側(cè)并與擺動(dòng)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(shè)有副關(guān)節(jié)鎖死裝置，旋轉(zhuǎn)臂末端設(shè)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(shè)有扶手，扶手上設(shè)有電腦控制盒，下垂臂末端設(shè)有真空吸盤，真空吸盤下端吸有工件。
【文檔編號(hào)】B25J5/00GK103448052SQ201210191481
【公開日】2013年12月18日 申請(qǐng)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(qǐng)人:鹽城市昱博自動(dòng)化設(shè)備有限公司