本实用新型专利技术涉及一种具有大转角的万向吸盘装置，该装置由真空吸盘、三自由度球面并联机构、制动装置及负压气路组成。以三自由度球面并联机构为主支撑架，所述吸盘装置能根据工件的曲面外形被动调整自身姿态继而贴紧工件，利用负压气源通过制动装置锁定吸盘位姿。本实用新型专利技术具有吸盘转角范围大、运动灵活、通用性强的优点，可在很大程度上提高吸盘式机械手自动上下料的工作适用范围和生产效率。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种具有大转角的万向吸盘装置，可用于自动化生产线中上下料机器人的气动吸盘式机械手上。
技术介绍
当今时代，机器人自动化生产线的引进使工厂的生产效率得以大大提高，利用气动吸盘式机械手实现钣金件的上下料已成为一种普遍方式。然而吸盘式机械手的通用性很差，钣金件的外形一旦改变，就需要重新调整吸盘位姿或重新制造卡具，费时费力，增加生产成本。目前实际所使用的吸盘，当其安装固定后，多数吸盘的工作角度即已确定，难以适应形状稍有变化的曲面薄板工件；即便有些吸盘具有球状体结构，所能产生的偏角也较小，且可靠性差；此外，还有个别吸盘虽具有万向关节，可以偏转较大的角度，但在转动过程中，吸盘吸附面的转动中心位置在不断变化，需人工辅助来完成吸附任务。
技术实现思路
本技术的目的在于克服已有技术困难，提供一种具有大转角的万向吸盘装置，该装置能够依靠工件表面的形状被动调整自身姿态，可以在半球工作空域内完成各种形状薄板件的吸附装卡任务。本技术构思为充分发挥并联机构刚度大、承载能力强、精度高等优点，以三自由度球面并联机构作为真空吸盘位姿调整的主支撑架，并设有制动装置来控制真空吸盘保持在特定的期望位姿。本技术所采用技术方案为一种具有大转角的万向吸盘装置，包括真空吸盘、三自由度球面并联机构、制动装置和负压气路。其特征是三自由度球面并联机构的上平台为动平台，与真空吸盘固接，三自由度球面并联机构的下平台为固定平台，与底座固接；与下平台相连有三个转动副销轴，在圆周方向间隔120°均匀分布，每个转动副销轴均通过键分别连接一个滑套，每个滑套与一个制动吸盘同心相对，制动吸盘在圆周方向间隔120°均匀分布，由设置于底座上的支架固定；真空吸盘的气路软管从上平台中心处的直通接头导出，穿过三自由度球面并联机构内部空域，至于下平台中心处的直通接头处；三个制动吸盘导出的气路软管分别连接至底座圆周面上的三个均匀分布的直通接头处。本技术工作原理为在吸盘未吸附之前，气路断开，根据吸盘工作姿态所需，三自由度球面并联机构伴随运动，并带动滑套随其一起转动；在到达指定工作位置时，气路接通滑套在制动吸盘的吸力作用下迅速滑移并贴紧制动吸盘，三自由度球面并联机构随之急停，继而实现万向真空吸盘的制动。本技术的有益效果在于采用可实现空间三转动自由度的三自由度球面并联机构作为万向真空吸盘姿态调整载体，使得吸盘转角大为增加；通过气源利用制动装置自动锁定万向吸盘所需位姿，使吸合更加便捷、牢靠。本技术具有大转角的万向吸盘装置具有转角大、运动灵活、通用性强、定位准确、制造较易等优点，可在很大程度上提高吸盘式机械手自动上下料的工作适用范围和生产效率。附图说明图I是本技术具有大转角的万向吸盘装置结构示意图；图2是图I中的真空吸盘偏转45°时示意图。具体实施方式结合附图，本技术的实施例说明如下参见图I，三自由度球面并联机构由上平台2、下平台7和三条结构相同的支路联 接构成，上平台2与真空吸盘I连接，下平台7与底座8固定；每条支路机构含有一根上圆弧支杆4和一根下圆弧支杆6,其中，上平台2与上圆弧支杆4之间、上圆弧支杆4与下圆弧支杆6之间、以及下圆弧形支杆6与下平台7之间，分别通过三个转动副销轴3、5、15连接；所述机构三个支路共九个转动副的回转轴线汇交于同一点，与上平台2相连的三个转动副和与下平台7相连的三个转动副在圆周方向均间隔120°安装，初始状态上、下两平台平行。参见图I和图2，每个与下平台7相连的转动副销轴15均通过键16连接一个滑套17，该滑套17可绕销轴转动也可沿其轴向有微小移动，而每个滑套17又分别与一个制动吸盘18同心相对，所述制动吸盘18的位置由设置于底座8上的支架14来固定，滑套17和制动吸盘18成对在圆周方向间隔120°均匀分布。真空吸盘I末端的气路软管10自上平台2中心处的直通接头9始，穿过三自由度球面并联机构内部空域，至下平台7中心处的直通接头11止；由制动吸盘18导出的三路气管12分别连接到底座8圆周面上三个均匀分布的直通接头13处；当气路接通与断开时，三个制动吸盘18同时发生吸取和释放动作，则可实现三自由度球面并联机构的固定和放松，从而控制真空吸盘I的位姿。底座8内可安装电磁阀来分别控制真空吸盘I和三个制动吸盘18气路的通与断。权利要求1.一种具有大转角的万向吸盘装置，包括真空吸盘(I)、三自由度球面并联机构、制动装置和负压气路，其特征是三自由度球面并联机构的上平台(2)为动平台，与真空吸盘(I)固接，三自由度球面并联机构的下平台(7)为固定平台，与底座(8)固接；与下平台(7)相连有三个转动副销轴(15)，在圆周方向间隔120°均匀分布，每个转动副销轴(15)均通过键(16)分别连接一个滑套(17)，每个滑套(17)与一个制动吸盘(18)同心相对，制动吸盘(18)在圆周方向间隔120°均匀分布，由设置于底座(8)上的支架(14)固定；真空吸盘(O的气路软管(10)从上平台(2)中心处的直通接头(9)导出，穿过三自由度球面并联机构内部空域，至于下平台(7)中心处的直通接头(11)处；三个制动吸盘(18)导出的气路软管(12)分别连接至底座(8)圆周面上的三个均匀分布的直通接头(13)处。专利摘要本技术涉及一种具有大转角的万向吸盘装置，该装置由真空吸盘、三自由度球面并联机构、制动装置及负压气路组成。以三自由度球面并联机构为主支撑架，所述吸盘装置能根据工件的曲面外形被动调整自身姿态继而贴紧工件，利用负压气源通过制动装置锁定吸盘位姿。本技术具有吸盘转角范围大、运动灵活、通用性强的优点，可在很大程度上提高吸盘式机械手自动上下料的工作适用范围和生产效率。文档编号B23Q7/00GK202684915SQ201220011759公开日2013年1月23日 申请日期2012年1月12日 优先权日2012年1月12日专利技术者侯雨雷, 王嫦美, 周玉林, 郑魁敬, 屈云涛, 张志强, 周鑫, 程晓金 申请人:燕山大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有大转角的万向吸盘装置，包括真空吸盘（1）、三自由度球面并联机构、制动装置和负压气路，其特征是：三自由度球面并联机构的上平台（2）为动平台，与真空吸盘（1）固接，三自由度球面并联机构的下平台（7）为固定平台，与底座（8）固接；与下平台（7）相连有三个转动副销轴（15），在圆周方向间隔120°均匀分布，每个转动副销轴（15）均通过键（16）分别连接一个滑套（17），每个滑套（17）与一个制动吸盘（18）同心相对，制动吸盘（18）在圆周方向间隔120°均匀分布，由设置于底座（8）上的支架（14）固定；真空吸盘（1）的气路软管（10）从上平台（2）中心处的直通接头（9）导出，穿过三自由度球面并联机构内部空域，至于下平台（7）中心处的直通接头（11）处；三个制动吸盘（18）导出的气路软管（12）分别连接至底座（8）圆周面上的三个均匀分布的直通接头（13）处。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：侯雨雷，王嫦美，周玉林，郑魁敬，屈云涛，张志强，周鑫，程晓金，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：实用新型
国别省市：
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