一种自适应吸盘装置的制作方法

本发明涉及车辆生产技术领域，特别是涉及一种自适应吸盘装置。

背景技术：

随着市场多元化的需求，汽车整车厂受到车型不断增加的冲击，一条生产线往往需要满足多个车型混线生产的功能。但是，按照现有的技术水平，需要实现这个功能，无论是使用插拔块形式还是使用气缸做车型切换的形式，都无法同时满足日系厂商对设备小巧精美和快节拍的要求。

为此，很多厂家都采用了自动牵引力控制(atc)切换单车型专用抓手这种退而求其次的方法。此种方法虽然能够解决上述问题，但是，却会给成本、场地布局等造成极大的浪费。

因此，设计一种适用于多种车型的吸盘抓取装置是具有重要意义的。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种自适应吸盘装置，能够使得吸盘适应不同高度、不同平面度的工件，完成机器人的工件抓取动作，结构简单、适用性强。

为了实现上述目的，本发明的实施例提供了一种自适应吸盘装置，包括与机器人可拆卸连接的抓取模块，所述抓取模块与执行模块可拆卸连接，所述执行模块包括底座和设于所述底座上方的供电机构、吸取机构、显示机构，所述供电机构、所述吸取机构、所述显示机构分别与控制机构连接；

所述控制机构包括真空发生器和电磁阀，所述真空发生器、所述电磁阀分别与控制器连接；

所述吸取机构包括带锁气缸和位于所述带锁气缸下方可旋转的吸盘。

进一步地，所述显示机构包括压力表，用于显示所述吸盘的压力数值是否正常。

进一步地，所述吸盘包括旋转吸头，所述旋转吸头的旋转范围小于90度。

进一步地，所述控制机构还包括气动组件，所述气动组件与所述控制器连接。

进一步地，所述气动组件包括减压阀和过滤器，所述减压阀位于所述电磁阀的一侧。

进一步地，所述压力表的数量、所述吸取机构的数量、所述过滤器的数量均相同。

进一步地，所述压力表的数量、所述吸取机构的数量、所述过滤器的数量均为至少两个。

进一步地，所述压力表的数量、所述吸取机构的数量、所述过滤器的数量均为四个。

进一步地，每两个所述吸取机构分别位于所述底座的两侧，每个所述压力表均位于相对应的每个所述吸取机构的一侧。

进一步地，所述供电机构位于所述抓取模块和所述吸取机构之间。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明所述的自适应吸盘装置，包括与机器人可拆卸连接的抓取模块，所述抓取模块与执行模块可拆卸连接，所述执行模块包括底座和设于所述底座上方的供电机构、吸取机构、显示机构，所述吸取机构包括带锁气缸和位于所述带锁气缸下方可旋转的吸盘，通过供电机构、吸取机构、显示机构、控制机构之间的相互作用，使得吸盘可以适应不同高度、不同平面度的工件，完成机器人的工件抓取动作，结构简单、轻巧，适用于多款车型。

附图说明

图1是本发明实施例吸盘装置的主视图；

图2是本发明实施例吸盘装置的仰视图；

图3是本发明实施例吸盘装置的侧视图；

图4是本发明实施例吸盘装置的右视图；

图5是本发明实施例吸盘装置和机器人部件的结构示意图；

图6是本发明实施例吸取机构的结构示意图；

图7是本发明实施例断气保护的原理结构图；

图8至图10是本发明实施例吸盘装置的工作流程图。

其中，本发明实施例中：1、机器人；2、抓取模块；3、执行模块；31、底座；32、供电机构；33、吸取机构；331、带锁气缸；332、吸盘；4、真空发生器；5、电磁阀；6、控制器；7、压力表；8、旋转吸头；9、减压阀；10、过滤器；11、作用机构；12、截止阀；13、第一单向阀；14、第二单向阀；15、工件。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

如图1至图5所示，本发明优选实施例的一种自适应吸盘装置，包括与机器人1可拆卸连接的抓取模块2，抓取模块2与执行模块3可拆卸连接，执行模块3包括底座31和设于底座31上方的供电机构32、吸取机构33、显示机构，供电机构32、吸取机构33、显示机构分别与控制机构连接。

具体的，控制机构包括真空发生器4和电磁阀5，真空发生器4、电磁阀5分别与控制器6连接。真空发生器4的结构紧凑坚固，体积小巧，容易安装，特别适用于抓取操作。当电磁阀5通电时，电磁阀5被驱动，压缩空气从真空发生器4的进气口通向出气口，根据喷射原理真空发生器4产生真空。

另外，控制机构还包括气动组件，气动组件亦与控制器6连接。在本实施例中，控制器6的数量优选为两个，其中一个控制器6位于真空发生器4的一侧，另一个控制器6位于电磁阀5的下方。此外，气动组件包括减压阀9和过滤器10，减压阀9位于电磁阀5的一侧。减压阀9的功能主要是通过调节，将进口压力减至需要的出口压力，并依靠介质本身的能量，使出口压力自动保持稳定，从而实现整个气路的空气压力调整。而过滤器10的功能主要是过滤空气中的杂质，可以防止其它元器件的损坏。

如图6所示，吸取机构33包括带锁气缸331和位于带锁气缸331下方可旋转的吸盘332。采用带锁气缸331，可以通过调节气缸的压缩量来适用不同的工件15高度，从而实现高度不同时的工件15共用。为了更好的适应不同平面度的工件15，吸盘332包括旋转吸头8，旋转吸头8的旋转范围小于90度，在本实施例中，旋转吸头8的最大旋转范围优选为35度。因此，带锁气缸331的伸缩与吸盘332自身的旋转相结合，可以满足高度不同、平面度不同的多个车型的抓取。

本发明所述的自适应吸盘装置中，提供电源的供电机构32位于抓取模块2和吸取机构33之间。而显示机构包括压力表7，用于显示吸盘332的压力数值是否正常。当吸盘332吸取工件15的时候，如果吸盘332所对应的压力表7显示的数值异常(比如吸盘332漏气，或者气压不够)，则表示该吸盘332没有完全吸紧工件15，压力表7就会报警，不会执行下一步操作，并等待处理异常，防止发生事故；如果吸盘332所对应的压力表7显示的数值正常，则表示该吸盘332完全吸紧工件15，压力表7就不会报警，因此，可以进行下一步操作。

在本发明所述的自适应吸盘装置中，压力表7的数量、吸取机构33(带锁气缸331和吸盘332)的数量、过滤器10的数量均相同。优选为，压力表7的数量、吸取机构33的数量、过滤器10的数量均为至少两个。在本实施例中，压力表7的数量、吸取机构33的数量、过滤器10的数量均为四个。根据车型的需要，压力表7的数量、吸取机构33的数量以及过滤器10的数量均可以相应的增加或者减少。其中，每两个吸取机构33分别位于底座31的两侧，每个压力表7均位于相对应的每个吸取机构33的一侧，三个过滤器10分别位于所对应的吸取机构33的一侧，一个过滤器10位于减压阀9的一侧。根据实际需要，压力表7、吸取机构33以及过滤器10的位置均可以做相应的调整。

为了方便操作者观看信息，安全操作本装置，在底座31上方还设有作用机构11，主要用于记录电磁阀5等部件的信息。

如图7所示，由于一般带吸盘332的气路只能实现吹和吸，没有断气保护功能。因此，为了防止吸盘装置在工作过程中发生掉件的情况，会做二次保护，即，在吸盘332的气路中追加了断气保护功能。如果在生产或者休息过程中忽然断气，工件15会保持一至两个小时不会掉件，相比一般的气路结构更加简单，保护效果却更加安全。本发明所述自适应吸盘装置中，为了实现断气保护功能，主要是增加了一个截止阀12和两个单向阀(第一单向阀13和第二单向阀14)。具体的，截止阀12的功能是当a口有气时可以实现a到b的气流流动，当b口有气时，则不能实现从b到a的气流流动。而第二单向阀14的功能是气体只能从c流向d，而不能从d流向c。气路工作原理具体如下：当吸盘332吸气时，由于a口是没有气的，所以截止阀12是不通气的，如此一来，真空发生器4就只能从吸盘332中抽气来实现吸紧功能；当突然断气时，由于这时的吸盘332的内部都是真空，如果没有外部的气过来，理论上是保存了吸紧状态，但是，第二单向阀14由于从d到c不能通气，所以保证了空气中的气体不能到吸盘332中去；而第一单向阀13保证每个吸盘332都是一个单独的真空状态，可以防止任一吸盘332中的气体泄漏造成其它吸盘332的真空状态也被破坏的情况发生。所以，即使一个吸盘332出现漏气，其它吸盘332也还是能够保持吸紧状态的，从而实现断气保护功能。

如图8至图10所示，本发明所述的自适应吸盘装置的工作原理具体如下：首先，工件15放在定位夹具上(定位夹具未在图中示出)，机器人1尚未带动抓取模块2来抓工件；之后，机器人1带动抓取模块2运动到夹具位置，电磁阀5解锁带锁气缸331，控制带锁气缸331伸出，机器人1将抓取模块2放到预先设定好的位置；然后，机器人1控制抓取模块2，抓取模块2带动执行模块3缓慢向工件15运动，此时，吸盘332距离工件15还有一定距离；同时，带锁气缸331受到反向压力缓慢地向后退，根据不同车型，执行模块3向下运动的距离也不同；接着，当机器人1运动到预先设定好的位置后停止前行，电磁阀5控制带锁气缸331锁紧；继而，电磁阀5控制真空发生器4产生真空，吸盘332接触工件15并吸紧；之后，当工件15的面弯曲形状不一致时，通过调整吸盘332旋转角度使得吸盘332可以适应平面度不同的工件15，并当吸盘332对应的压力表7全部显示正常时(表示吸盘332已完全吸紧工件15)，机器人1将工件15抓取放到下一个指定的位置，从而实现工件15抓取的工序循环操作。

本发明所述的自适应吸盘装置，通过机器人1控制带锁气缸331的压缩量以及吸盘332自身的旋转角度，使得吸盘332可以适应不同高度、不同平面度的工件15，结构简单、设计新颖，适用于多款车型。并且，由于控制吸盘332的为单向阀，所以当电磁阀5断电后，吸盘332依旧能够保持吸紧工件15的状态，不会造成工件15掉落的危险情况发生，保护工件15不变形，保证了工件15的质量。

应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施例。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。