一种机器人吸盘装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种机器人吸盘装置，应用在水平机器人分拣工作站上，水平机器人包括控制系统和操作系统，所述操作系统包括基座和四付关节，每付关节由相对旋转或相对直线运动的两关节付组成，四付关节包括顺序连接的第一关节、第二关节、第三关节和第四关节，所述第四关节连接吸放夹具，所述第一关节、第二关节、第四关节为转动关节，所述第三关节为直线运动关节；所述吸放夹具包括吸盘、气管和连接装置，所述吸盘设置在连接装置下方，所述连接装置用于连接第四关节，所述气管与吸盘的内腔连通，所述气管连接抽真空机。

A Robot Sucker Device

The utility model discloses a robot sucker device, which is applied to a horizontal robot sorting workstation. The horizontal robot includes a control system and an operating system. The operating system includes a base and four-joint, each joint consists of two pairs of joints which are relatively rotating or moving in a straight line. The four-joint includes the first joint, the second joint, the third joint and the second joint which are connected sequentially. Four joints, the fourth joints are connected with the suction and release fixture, the first joint, the second joint and the fourth joint are rotating joints, and the third joint is linear motion joints. The suction and release fixture comprises a suction cup, a trachea and a connecting device, the suction cup is arranged under the connecting device, the connecting device is used to connect the fourth joint, the trachea is connected with the inner cavity of the suction cup, and the suction cup is connected with the suction cup. The trachea is connected to the vacuum pump.

【技术实现步骤摘要】
一种机器人吸盘装置
本技术涉及一种机器人吸盘装置，适合在一些快速分拣应用中利用吸盘吸放物体的场合，特别适合应用于机器人分拣工作站中。
技术介绍
在分拣、装配等自动操作中，往往需要利用气动的方式用吸盘吸放表面光滑的物体，利用吸盘和压差吸放表面光滑的物体是分拣和装配应用中常见的方法，如在药片装瓶、钢珠分拣中，可以在工业机器人的手臂末端装上吸盘夹具对它们进行分拣。现有的机器人吸盘夹具多采用五轴机器人，使结构较为宠大，机器维护费用较高。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种结构简单、操作容易的机器人吸盘装置，以克服现有技术的不足。配合吸盘负压吸附控制程序，还可减少机器等待的时间，使吸放的效率得以提升。本技术解决其技术问题的技术方案是：一种机器人吸盘装置，应用在水平机器人分拣工作站上，水平机器人包括控制系统和操作系统，所述操作系统包括基座和四付关节，每付关节由相对旋转或相对直线运动的两关节付组成，四付关节包括顺序连接的第一关节、第二关节、第三关节和第四关节，所述第四关节连接吸放夹具，所述第一关节、第二关节、第四关节为转动关节，所述第三关节为直线运动关节，所述第一关节、第二关节在同一水平面上活动；所述吸放夹具包括吸盘、气管和连接装置，所述吸盘设置在连接装置下方，所述连接装置用于连接第四关节，所述气管与吸盘的内腔连通，所述气管连接抽真空机。还包括距离检测装置，所述距离检测装置与控制系统的中央处理器通信连接，所述距离检测装置用于检测吸盘至待吸物的距离。还包括延时器，所述延时器用于在第三关节下行至设定距离时启动抽真空机。所述吸盘内设置震动器。本技术的有益效果是：本技术通过水平机器人代替五轴机器人，使装备体积大大减小，结构更为简化。本技术人机器还可通过在下行中途启动真空气阀，减少气管建立真空状态和恢复常压状态的等待时间，使吸放夹具可以快速地吸住物体物体，使吸放物体的效率得以提升。本技术人机器还可通过在吸盘设置震动器，当需要释放物品时，启动震动器，使吸盘与物件的负压吸附状态迅速解除，使物品迅速脱离吸盘。附图说明图1是本技术的工业机器人关节连接结构示意图。图2是本技术的机器人吸盘气阀的启动状态示意图。图3是本技术的机器人吸盘的位置偏移状态示意图。图4是本技术的带震动器的吸盘结构示意图。图5是本技术的机器人吸盘的吸起状态示意图。图6是现有技术的机器人吸盘气阀的启动状态示意图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包含一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接。也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术的具体含义。实施方式一如图1、2、3、5所示，本技术应用于机器人分拣工作站中利用吸盘快速吸放钢珠的场景，水平机器人包括控制系统和操作系统，吸盘装置包括的对象有吸放夹具1、钢珠2、珠槽3。吸放夹具1由吸盘11、气管12和连接装置13组成，吸盘和气管通过连接装置紧密连接在一起。气管与吸盘的内腔连通，气管通过气阀连接抽真空机。机器人分拣工作站采用水平机器人的运动进行例如钢珠等物件的分拣，其结构简图如图1所示，机器人由基座10、第一关节5、第二关节6、第三关节7和第四关节8等组成，水平机器人的基座被固定在墙上或者其他的竖直面上。第一关节5、第二关节6、第四关节8为转动关节，第三关节为移动关节(例如直线导轨)。第一关节被安装在基座上，可以通过转轴在水平方向上转动；第二关节连接第一关节的末端，可以通过转轴在水平方向上转动；第三关节连接第二关节的末端，可以在垂直于第二关节的活动平面上下移动；第四关节连接第三关节的末端，可以绕第三关节的中心轴在水平方向上转动；第四关节上固接了一个法兰，用于连接外部的夹具，在本实施例中，第四关节的法兰连接吸放夹具1的连接装置13。法兰的末端成为水平机器人的末端。第一关节和第二关节联动可以控制机器人末端的X、Y坐标，第三关节则控制机器人末端的Z坐标，因此第一关节、第二关节、第三关节决定了机器人末端在空间中的位置坐标(X,Y,Z)。当机器人末端的位置坐标(X,Y,Z)确定以后，转动第四关节则可以控制法兰在X-Y平面上的朝向，从而控制安装在法兰上的夹具的朝向。吸放夹具被固定在水平机器人的第四关节上的法兰上，吸放夹具在空间中的位置由水平机器人控制。机器人控制系统设置延时器，用于在第三关节下行至设定距离时启动抽真空机。吸取钢珠的步骤如下：(1)控制系统通过计算第三关节的下行时间或通过距离检测装置检测到吸放夹具运行到如图2所示的位置。(2)开启气阀，抽真空机工作，保持抽取气管内的空气。(3)吸放夹具运行到吸盘底面接触钢珠，吸盘和钢珠接触后，由于气管的空气被吸出后，气管内类似于真空的状态，与之接触的钢珠由于上下面存在压差，钢珠将被吸盘吸住。(4)吸放夹具上行，钢珠成功被吸起(如图5所示)。释放钢珠的步骤如下：(1)水平机器人通过多个关节的联动使吸放夹具携带钢珠至珠槽内。(2)关闭气阀，停止抽取气管内的空气。(3)水平机器人的第一关节、第二关节联动，使吸放夹具整体偏移一定的位置，如图3所示，由于钢珠被珠槽限制，钢珠基本上会留在原地，钢珠和吸盘快速的分离。(4)吸放夹具运行到如图3所示的位置，钢珠成功被释放。图6所示的是传统的吸盘气阀启动时吸盘与钢珠的相对位置状态示意图，如图所示，当吸盘接触钢珠以后才启动气阀抽取气管的空气，这样就需要等待一段时间吸盘才能吸住钢珠，吸住以后将钢珠提起，如等待的时间不够就让机器人执行上移命令，则容易出现钢珠下掉的情况。本技术当吸盘处于钢珠的正上方一段距离时就先启动气阀抽出气管的空气，以便吸盘接触到钢珠时气管已经有稳定的负压，可以立即吸住钢珠，减少等待的时间。当需要释放钢珠时，传统的做法是：在钢珠放置到珠槽后关闭气阀，等待空气从钢珠和吸盘之间的空隙中进入气管，使钢珠上下面的压差消失，钢珠和吸盘自然分离。这个分离时间可能会比较长，可能会达到1秒，然后吸放夹具上移复位，如果等待分离的时间不够就提起的吸放夹具，有可能钢珠还粘本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人吸盘装置，应用在水平机器人分拣工作站上，水平机器人包括控制系统和操作系统，其特征在于，所述操作系统包括基座和四付关节，每付关节由相对旋转或相对直线运动的两关节付组成，四付关节包括顺序连接的第一关节、第二关节、第三关节和第四关节，所述第四关节连接吸放夹具，所述第一关节、第二关节、第四关节为转动关节，所述第三关节为直线运动关节，所述第一关节、第二关节在同一水平面上活动；所述吸放夹具包括吸盘、气管和连接装置，所述吸盘设置在连接装置下方，所述连接装置用于连接第四关节，所述气管与吸盘的内腔连通，所述气管连接抽真空机。

【技术特征摘要】
1.一种机器人吸盘装置，应用在水平机器人分拣工作站上，水平机器人包括控制系统和操作系统，其特征在于，所述操作系统包括基座和四付关节，每付关节由相对旋转或相对直线运动的两关节付组成，四付关节包括顺序连接的第一关节、第二关节、第三关节和第四关节，所述第四关节连接吸放夹具，所述第一关节、第二关节、第四关节为转动关节，所述第三关节为直线运动关节，所述第一关节、第二关节在同一水平面上活动；所述吸放夹具包括吸盘、气管和连接装置，所述吸盘设置在连接装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡泽凡，
申请(专利权)人：顺德职业技术学院，
类型：新型
国别省市：广东,44