一种基于直线轴承的组合吸盘装置的制作方法

[0001]
本发明涉及吸盘领域，具体而言涉及一种基于直线轴承的组合吸盘装置。


背景技术：

[0002]
为了实现自动下料，现有激光切割机有时会采用带有吸盘组件的下料组件来辅助下料，例如，采用吸盘组件吸取工件，再移动吸盘组件，使工件离开下料台，放入运料小车。
[0003]
然而，由于激光切割后的工件表面并不平整，根据切割工艺的变化而变化，目前的真空吸盘经常由于吸附在切割后的缝隙位置导致吸力不足，使工件变得难以抓取，甚至从半空掉落发生事故。
[0004]
另外，为了更好的抓取表面有缝隙的工件，通常会选用弹簧型真空吸盘，但基于弹簧型真空吸盘的正向力产生机制，目前的弹簧型真空吸盘在水平方向上也存在一定的晃动，对吸力的精确控制造成了影响。


技术实现要素：

[0005]
本发明目的在于提供一种基于直线轴承的组合吸盘装置，采用一定的结构方式在吸盘支架上同时设置真空吸盘和电磁吸盘，采用电磁吸盘进行吸附或者提供辅助吸力，同时，还可以根据工件特性动态调整两种吸盘的高度，有效抓取形状不规则的工件；采用中空浮动杆和直线轴承替代传统的弹簧型真空吸盘，避免吸盘晃动带来的吸力损失和分布不均，提高了吸力的控制精确性。
[0006]
为达成上述目的，本发明提出一种基于直线轴承的组合吸盘装置，所述组合吸盘装置包括吸盘支架和可拆卸地安装在吸盘支架上的若干个真空吸盘和若干个电磁吸盘；
[0007]
所述真空吸盘安装机构包括中空浮动杆和直线轴承；
[0008]
所述直线轴承安装在吸盘横梁的竖直通孔上方；所述中空浮动杆的一端穿过直线轴承竖直延伸至吸盘横梁上方，与真空发生器连接，其另一端连接真空吸盘；所述中空浮动杆沿竖直通孔竖直升降以调整真空吸盘的升降高度以及真空吸盘和电磁吸盘的相对位置。
[0009]
进一步地，所述吸盘支架包括吸盘支架本体、若干个吸盘横梁和两个吸盘纵梁；
[0010]
所述若干个吸盘横梁平行排列，相邻吸盘横梁之间的间距相等；所述两个吸盘纵梁固定在吸盘横梁上方，与所有吸盘横梁连接，吸盘纵梁的延伸方向与吸盘横梁的延伸方向垂直，吸盘横梁通过吸盘纵梁固定在吸盘支架本体上；
[0011]
所述吸盘横梁上开设有一定量的竖直通孔，每个电磁吸盘通过电磁吸盘安装机构安装在竖直通孔上且位置可调，每个真空吸盘通过真空吸盘安装机构安装在竖直通孔上且位置可调。
[0012]
进一步地，所述若干个电磁吸盘均匀分布，所述若干个真空吸盘均匀分布，且每个电磁磁盘均位于与其相邻的四个真空吸盘的中心位置。
[0013]
以上本发明的技术方案，与现有相比，其显著的有益效果在于：
[0014]
(1)采用一定的结构方式在吸盘支架上同时设置真空吸盘和电磁吸盘，采用电磁
吸盘进行吸附或者提供辅助吸力，同时，还可以根据工件特性动态调整两种吸盘的高度，有效抓取形状不规则的工件。
[0015]
(2)对于非磁性工件，通过在工件上黏贴磁性辅助件以采用电磁吸盘提供辅助吸力。
[0016]
(3)通过更换竖直通孔以调整吸盘的水平位置，采用升降机构对多个吸盘的竖直位置进行统一调整，调整连接轴或中空浮动杆单独调整单个吸盘的竖直位置，实现吸盘位置的灵活调整，使其更加适用于形状不规则的工件类型。
[0017]
(4)采用中空浮动杆和直线轴承替代传统的弹簧型真空吸盘，避免吸盘晃动带来的吸力损失和分布不均。
[0018]
应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的发明主题的一部分。
[0019]
结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。
附图说明
[0020]
附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：
[0021]
图1是本发明的组合吸盘装置的结构示意图。
[0022]
图2是本发明的电磁吸盘的细部结构示意图。
[0023]
图3是本发明的真空吸盘和电磁吸盘的结构示意图。
[0024]
图4是本发明的真空吸盘的细部结构示意图。
具体实施方式
[0025]
为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
[0026]
在本公开中参照附图来描述本发明的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定义在包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本发明公开的一些方面可以单独使用，或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。
[0027]
结合图1和图3，本发明提出一种基于直线轴承的组合吸盘装置，所述组合吸盘装置包括若干个吸盘横梁2、两个吸盘纵梁1、若干个电磁吸盘4和若干个真空吸盘3。
[0028]
所述若干个吸盘横梁2平行排列，相邻吸盘横梁2之间的间距相等；所述两个吸盘纵梁1固定在吸盘横梁2上方，与所有吸盘横梁2连接，吸盘纵梁1的延伸方向与吸盘横梁2的延伸方向垂直，吸盘横梁2通过吸盘纵梁1固定在吸盘支架上。
[0029]
所述吸盘横梁2上开设有一定量的竖直通孔，每个电磁吸盘4通过电磁吸盘安装机构安装在竖直通孔上且位置可调，每个真空吸盘3通过真空吸盘安装机构安装在竖直通孔
上且位置可调；
[0030]
其中，每个吸盘横梁2只包括一种吸盘，且相邻吸盘横梁2对应的吸盘类型不同。
[0031]
所述真空吸盘安装机构包括中空浮动杆31和直线轴承32。
[0032]
所述直线轴承32安装在吸盘横梁2的竖直通孔上方；所述中空浮动杆31的一端穿过直线轴承32竖直延伸至吸盘横梁2上方，与真空发生器连接，其另一端连接真空吸盘3；所述中空浮动杆31沿竖直通孔竖直升降以调整真空吸盘3的升降高度以及真空吸盘3和电磁吸盘4的相对位置。图4是本发明的真空吸盘的细部结构示意图。
[0033]
真空吸盘3的工作原理为：气泵提供气源通过真空发生器产生负压吸力，真空发生器通过中空浮动杆连接到真空吸盘3，当真空吸盘3与工件接触，吸盘内部空气被真空发生器吸走，产生负压腔，牢牢吸住工件。当需要松开工件时，可以通过电磁阀关闭气源，外部空气进入真空吸盘3平衡负压，真空吸盘3失去吸力。
[0034]
在本发明中，通过中空浮动杆31和直线轴承32还可以调整真空吸盘3在竖直方向上的位置。具体的，中空浮动杆31在直线轴承32中间上下滑动，在重力作用下降到最底端，当气缸将整个吸盘支架向下压，真空吸盘3碰到工件时，工件提供向上的支撑力，使中空浮动杆31在直线轴承32上向上滑动，而没碰到工件的真空吸盘3则随着气缸向下继续向下，直到碰到工件提供支撑力，这样也有效解决由于工件高低不平导致部分真空吸盘3难以吸附到工件表面的问题。
[0035]
真空吸盘3的优势在于对于任何材质的工件，只要其表面平整度达到条件就可以提供足够的吸力，如果工件表面存在较长的缝隙，尤其是缝隙延伸至真空吸盘3外侧时，导致真空吸盘3因为与外界空气连通而使吸力骤降。而电磁吸盘4的优势在于对于磁性材料的工件，吸力的大小只取决于接触面面积，对于存在缝隙的表面或斜面能够提供比真空吸盘3更好的吸力。本发明通过结合这两种吸盘，使组合后的吸盘装置能够提供工件更好的吸力，尤其是形状不规则的定制工件等。
[0036]
下面结合附图对电磁吸盘安装机构和真空吸盘安装机构的结构进行说明。
[0037]
结合图2，在一些例子中，所述电磁吸盘安装机构包括连接链41和连接轴42；所述连接轴42呈圆柱体状，其一端侧面设置有外螺纹，所述吸盘横梁2的竖直通孔内侧设置有尺寸相匹配的内螺纹，连接轴42旋接在吸盘横梁2的竖直通孔内。所述连接链41的一端连接在连接轴42的底端面上，另一端连接电磁吸盘4的顶端面上。
[0038]
此处采用连接链41可以更好地调整电磁吸盘4的吸取面。例如，由于电磁吸盘4采用连接链41连接，使得电磁吸盘4具有一定的角度调整能力。对于工件表面存在的小斜面，如果工件材质为磁性材质，可以采用电磁吸盘4对该斜面进行吸取。当连接链41长度允许时，还可以对电磁吸盘4的吸附位置进行微调。而通过连接轴42旋接的方式可以根据需要调整电磁吸盘4之间的相对高度，假设初始状态电磁吸盘4的高度一致，以前述部分电磁吸盘4吸取斜面，部分电磁吸盘4微调了吸附位置为例，在调整了部分电磁吸盘4后，电磁吸盘4之间的相对高度很可能变得不一致，存在高度差，在吸取时也容易使工件发生倾斜甚至工件重力只由其中部分吸盘承担，此时可以通过调整连接轴42的旋接长度使吸盘高度尽可能一致，以优化吸力分布和使工件尽可能维持水平移动。这一调整特性同样适用于真空吸盘3与电磁吸盘4共同承担工件重力或真空吸盘3单独承担工件重力的场景，在此不做赘述。
[0039]
真空吸盘3和电磁吸盘4的占用空间不同，不同于真空吸盘3可以通过增设高性能
的真空发生器来增强吸力，对于电磁吸盘4来说，其接触面越大，吸力越强。因此，在某些场合下，可以尽可能地采用大接触面的电磁吸盘4。为了避免结构干涉以及对电磁吸盘4的吸取位置进行微调，本发明提出，将电磁吸盘4和真空吸盘3交错设置，使电磁吸盘4位于多个真空吸盘3构成的中间区域内。例如，如图1所示，所述若干个电磁吸盘4均匀分布，所述若干个真空吸盘3均匀分布，且每个电磁磁盘均位于与其相邻的四个真空吸盘3的中心位置。应当理解，电磁吸盘4和真空吸盘3也可以非均匀分布，只是为了避免结构干涉，将两者交错排列更为合理。
[0040]
在本发明中，除了吸盘自身通过连接轴42或中空浮动杆的旋接长度进行高度调整外，还通过优化吸盘横梁2的结构实现了多个吸盘的统一调整和大幅度调整，使整个吸盘装置更加适用于形状不规则的工件，如表面存在台阶的工件。
[0041]
具体的，所述若干个吸盘横梁2被分为两部分：第一横梁组和第二横梁组，所述第一横梁组包含的吸盘横梁2的长度l1大于第二横梁组包含的吸盘横梁2的长度l2；所述第一横梁组固定连接在两个吸盘纵梁1的下端面上，且延伸至吸盘纵梁1外侧；所述第二横梁组通过升降机构安装在两个吸盘纵梁1的相对侧面上，沿两个吸盘纵梁1的相对侧面升降。
[0042]
优选的，所述吸盘纵梁1的相对侧面上均匀分布有一定量的竖直导轨；所述升降机构包括移动组件和驱动组件；所述第二横梁组所包含的吸盘横梁2沿延伸方向上的两个端面通过移动组件安装在竖直导轨上，且在驱动组件的作用下沿竖直导轨移动。
[0043]
通过前述吸盘横梁2结构，使吸盘横梁2可以携带挂接在其下方的吸盘进行统一升降。而为了尽可能地增多同一条吸盘横梁2上的吸盘数，可以将吸盘纵梁1连接在第一横梁组的两端位置。
[0044]
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。