真空吸附抓取机械手的制作方法

本实用新型涉及抓取机械手领域，具体涉及扫光设备上的一种真空吸附抓取机械手。

背景技术：

机械手通常用于工业领域的工件抓取，高效、高精度代替工人完成重复作业。目前，在玻璃抓取领域，现有技术的抓取玻璃机械手采用的是焊接结构和铸造结构，由于其结构跨度大（最大横跨度大于2米），焊接结构类机械手的水平度、平行度和垂直度就很难达到所需的精度要求，在对玻璃工件进行抓取时工件位置不准确，无法准确的抓取玻璃工件；铸造结构类的抓取玻璃机械手结构庞大、笨重且结构复杂，装配对位时需要使用手动葫芦或升降叉车等设备工具，操作不慎容易造成安全隐患，不利于作业员的安全操作。此外，现有技术的抓取玻璃机械手的抓取方式大多是气动手指，气动手指稍微气压处理控制不好，容易夹伤、划伤或损坏玻璃工件，影响良率。

技术实现要素：

有鉴于此，有必要提供一种真空吸附抓取机械手，采用精密铝型材作为空吸附抓取机械手执行结构的支撑体，结构紧凑、重量轻、安装精度高，安装使用方便，同时使用真空吸盘吸取玻璃工件，吸取和放置玻璃工件稳定，并且对玻璃工件无损伤。

一种真空吸附抓取机械手，包括X轴移动组装体、至少两个Y轴移动组装体、Z轴移动组装体和旋转抓取组装体，所述X轴移动组装体固设于所述两个Y轴移动组装体并能在所述Y轴移动组装体沿着Y轴方向移动，所述Z轴移动组装体固设于所述X轴移动组装体并能在所述X轴移动组装体上沿着X轴方向移动，所述旋转抓取组装体固设于所述Z轴移动组装体并能在所述Z轴移动组装体上沿着Z轴方向移动；所述旋转抓取组装体通过所述X轴移动组装体、所述两个Y轴移动组装体、所述Z轴移动组装体的组合移动进行定位并抓取工件。

进一步地，所述X轴移动组装体、所述两个Y轴移动组装体、所述Z轴移动组装体分别包括驱动装置、传动结构、滑块、导轨、支撑体，所述驱动装置、所述传动结构、所述滑块、所述导轨依次连接并安装于所述支撑体上；所述X轴移动组装体的支撑体设置在所述两个Y轴移动组装体各自的滑块上，所述Z轴移动组装体的支撑体设置在所述X轴移动组装体的滑块上，所述旋转抓取组装体设置在所述Z轴移动组装体的滑块上；所述两个Y轴移动组装体的两个滑块通过同一个所述驱动装置驱动。

进一步地，所述旋转抓取组装体包括水平旋转装置和斜面旋转装置、抓取装置，所述水平旋转装置设置在所述Z轴移动组装体的滑块上，所述斜面旋转装置设置在所述水平旋转装置上，所述抓取装置设置在所述斜面旋转装置上。

进一步地，所述水平旋转装置包括伺服电机、传动连接结构、旋转块、接近开关、安装板，所述旋转块通过所述传动连接结构连接到伺服电机，所述传动连接结构包括齿轮传动结构，所述伺服电机通过所述安装板安装到所述Z轴移动组装体的滑块上，所述接近开关安装于所述安装板上并与所述旋转块处于对应位置以感应检测所述旋转块；所述旋转块具有斜面，所述斜面旋转装置固设于所述斜面上。

进一步地，所述斜面旋转装置包括回转气缸、指臂，所述回转气缸设置在所述旋转块的斜面上，所述指臂设置在所述回转气缸上；所述抓取装置包括真空吸盘，所述真空吸盘设置在指臂上。

进一步地，所述指臂具有上底面、下底面以及位于上底面与下底面之间的侧面，至少一个侧面平行于XY面，两侧呈梯形平面，上下底面平行于所述旋转块斜面，上底面与下底面之间的面为斜面；所述指臂下底面固定安装在所述回转气缸上，所述真空吸盘安装于所述指臂的斜面平行于XY面的侧面上。

进一步地，所述支撑体是铝型材结构体，所述支撑体表面设有接近开关、安装槽、固定座，所述接近开关安装在导轨两端的支撑体安装槽中并与所述滑块处于对应位置以感应检测所述滑块；所述驱动装置安装于所述固定座，所述传动结构、所述滑块设置于所述安装槽中，所述导轨安装于所述安装槽底部。

进一步地，所述驱动装置包括伺服电机，所述传动结构包括皮带传送结构或丝杆组件，所述伺服电机通过所述皮带传送结构或所述丝杆组件连接到所述滑块，并带动所述滑块在所述导轨上移动。

进一步地，所述支撑体侧面和底面设有固定槽，所述X轴移动组装体的支撑体通过所述固定槽固定连接到所述两个Y轴移动组装体各自的滑块上，所述Z轴移动组装体的支撑体通过所述固定槽固定连接到所述X轴移动组装体的滑块，所述旋转抓取组装体通过所述固定槽固定连接到所述Z轴移动组装体的滑块上。

进一步地，所述真空吸附抓取机械手还包括支架，所述两个Y轴移动组装体各自的滑块通过所述支撑体的固定槽分别固定连接到两个所述支架。

上述真空吸附抓取机械手中，采用通过X轴移动组装体、两个Y轴移动组装体、Z轴移动组装体的组合移动进行定位并通过旋转抓取组装体抓取玻璃工件，定位抓取准确；采用精密铝型材作为上述真空吸附抓取机械手执行结构的支撑体，结构紧凑、重量轻、安装精度高；使用回旋气缸和梯形状指臂以及真空吸盘作为旋转抓取组装体，响应快，转动角度精准，并且使用真空吸盘吸取玻璃工件，玻璃工件吸取稳定并且不会损伤玻璃表面。

附图说明

图1是本实用新型实施例的真空吸附抓取机械手结构示意图。

图2是本实用新型实施例的旋转抓取组装体结构示意图。

具体实施方式

以下将结合具体实施例和附图对本实用新型进行详细说明。

请参阅图1、图2，示出本实用新型实施例的一种真空吸附抓取机械手10，包括X轴移动组装体11、至少两个Y轴移动组装体12、Z轴移动组装体13和旋转抓取组装体14，X轴移动组装体10固定安装在两个Y轴移动组装体15并能在Y轴移动组装体15上沿着Y轴移动，Z轴移动组装体13固定安装在X轴移动组装体11并能在X轴组装体11上沿着X轴移动，旋转抓取组装体14固定安装在Z轴移动组装体13并能在Z轴移动组装体13上沿着Z轴移动；旋转抓取组装体14通过X轴移动组装体11、两个Y轴移动组装体12、Z轴移动组装体13的组合移动进行定位并抓取玻璃工件。

进一步地，X轴移动组装体11、两个Y轴移动组装体12、Z轴移动组装体13分别包括驱动装置、传动结构、滑块、导轨、支撑体17，驱动装置、传动结构、滑块、导轨依次连接并安装于支撑体17上，X轴移动组装体11的支撑体17设置在两个Y轴移动组装体12各自的滑块15上，Z轴移动组装体13的支撑体15设置在X轴移动组装体11的滑块15上，旋转抓取组装体14设置在Z轴移动组装体13的滑块15上；两个Y轴移动组装体12的两个滑块15通过同一个驱动装置驱动。

进一步地，支撑体17侧面和底面设有固定槽，X轴移动组装体11的支撑体17通过固定槽固定连接到两个Y轴移动组装体12各自的滑块15上，Z轴移动组装体13的支撑体17通过固定槽固定连接到X轴移动组装体11的滑块15，旋转抓取组装体14通过固定槽固定连接到Z轴移动组装体13的滑块15上。

进一步地，驱动装置包括伺服电机16，传动结构包括皮带传送结构或丝杆组件，伺服电机16通过皮带传送结构或丝杆组件连接到滑块15，并带动滑块15在导轨上移动

在本实施例中，优选的，驱动装置选用伺服电机16，传动结构选用皮带传送结构，上述真空吸附抓取机械手10采用两个Y轴移动组装体12支撑并带动X轴移动组装体11、Z轴移动组装体13、旋转抓取组装体14在Y轴上移动，伺服电机16通过同步轴以及传动结构驱动两个Y轴移动组装体12的滑块15移动。具体的，X轴移动组装体11通过支撑体17安装到两个Y轴移动组装体12的滑块15上，Z轴移动组装体13安装在X轴移动组装体11设于侧边的滑块15上以使Z轴移动组装体13的滑块在Z轴方向上移动，旋转抓取组装体14通过安装板141安装到Z轴移动组装体13的滑块15上。工作时，伺服电机16带动两个Y轴移动组装体12的滑块15在Y轴上移动，安装在两个Y轴移动组装体12滑块15上的X轴移动组装体11、Z轴移动组装体13、旋转抓取组装体14随着滑块15在Y轴上移动，同理，伺服电机16带动X轴移动组装体11的滑块15在X轴上移动并带动Z轴移动组装体13和旋转抓取组装体14在X轴上移动，伺服电机16带动Z轴移动组装体13的滑块15在Z轴上移动并带动旋转抓取组装体14在Z轴上移动，旋转抓取组装体14通过X轴移动组装体11、Y轴移动组装体12、Y轴移动组装体13各自滑块的组合移动完成对玻璃工件的定位，最后旋转抓取组装体14再执行抓取动作。

进一步地，支撑体17是铝型材结构体，支撑体17表面设有安装槽、固定座，驱动装置安装于固定座，传动结构、滑块设置于安装槽中，导轨安装于安装槽底部

在本实施例中，导轨、传送带结构内置于支撑体17中，传送带结构的驱动连接部分设在支撑体的两端，伺服电机16通过固定座安装到支撑体端部，并通过皮带以及带轮连接到传送带结构，导轨设置在支撑体17的安装槽中，滑块设在滑轨上并与皮带传送结构连接。工作时，伺服电机16通过皮带以及带轮带动内置于支撑体17的传送带结构移动，上述传送带结构带动滑块在滑轨上移动。铝型材的精度高、重量轻，选用铝型材作为支撑体17能提高安装精度，安装方便，结构紧凑。

进一步地，旋转抓取组装体14包括水平旋转装置和斜面旋转装置、抓取装置，水平旋转装置设置在Z轴移动组装体13的滑块15上，斜面旋转装置设置在水平旋转装置上，抓取装置设置在斜面旋转装置上。具体的，水平旋转装置包括伺服电机16、传动连接结构、旋转块142、安装板141，旋转块142通过传动连接结构连接到伺服电机16，传动连接结构包括齿轮传动结构，旋转块142具有斜面，斜面旋转装置固设于旋转块142的斜面上。

进一步地，斜面旋转装置包括回转气缸144、指臂145，回转气缸144设置在旋转块142的斜面上，指臂145设置在回转气缸144上；抓取装置包括真空吸盘146，真空吸盘146设置在指臂上。

进一步地，指臂145具有上底面、下底面以及位于上底面与下底面之间的侧面，至少一个侧面平行于XY面，两侧呈梯形平面，上下底面平行于旋转块142的斜面，上底面与下底面之间的面为斜面；指臂145下底面固定安装在回转气缸144上，真空吸盘146安装于指臂145的斜面平行于XY面的侧面上。

在本实施例中，水平旋转装置的伺服电机16通过安装板141固定在Z轴移动组装体13的滑块15上，旋转块142通过传动连接结构连接到伺服电机16，斜面旋转装置的回转气缸144安装在旋转块142的斜面上，真空吸盘146与指臂145固定连接，指臂145安装于回转气缸144上。其中，传动连接结构包括齿轮连接和联轴器连接143，优选的，传动连接结构选用联轴器连接143。工作时，伺服电机16带动旋转块142在水平面上转动，从而带动回转气缸144以及真空吸盘146在水平方向上旋转定位，之后回转气缸144在旋转块142的斜面上带动真空吸盘146在斜面方向上旋转定位，定位到准确位置后Z轴移动组件13的伺服电机16带动Z轴移动组件13的滑块15以及真空吸盘146在Z轴上移动，然后真空吸盘146执行吸取或放置动作。

在本实施例中，接近开关分别安装于X轴移动组装体11、Y轴移动组装体12、Z轴移动组装体13各自的支撑体上，具体的，安装于导轨两端并且与滑块15处于对应位置，滑块15靠近时接近开关能够感应到，滑块15运动的两个极限位置均设有接近开关，及时将滑块15的位置反馈给伺服电机，避免滑块15超出极限位置发生撞击。水平旋转装置也设有接近开关，接近开关安装于安装板上并与旋转块142处于对应位置以感应检测旋转块142，旋转块142的两个转动极限位置也都设有接近开关，避免旋转块142超出转动极限位置造成设备损坏。

更进一步地，上述真空吸附抓取机械手10还包括支架，两个Y轴移动组装体12各自的滑块15通过支撑体17的固定槽分别固定连接到两个支架上端，两个支架下端设有安装块，上述真空吸附抓取机械手10通过上述两个支架下端的安装块安装到扫光设备的两侧。

上述真空吸附抓取机械手10中，采用通过X轴移动组装体11、两个Y轴移动组装体12、Z轴移动组装体13的组合移动对工件进行定位并通过旋转抓取组装体14抓取玻璃工件，定位抓取准确；采用精密铝型材作为上述真空吸附抓取机械手10执行结构的支撑体17，结构紧凑、重量轻、安装精度高；使用回旋气缸144和梯形状指臂以及真空吸盘作为旋转抓取组装体14，响应快，转动角度精准，并且使用真空吸盘146吸取玻璃工件，玻璃工件吸取稳定并且不会损伤玻璃表面。

需要说明的是，本实用新型并不局限于上述实施方式，根据本实用新型的创造精神，本领域技术人员还可以做出其他变化，这些依据本实用新型的创造精神所做的变化，都应包含在本实用新型所要求保护的范围之内。