一种真空吸盘装置的制作方法

本实用新型属于真空技术领域，具体涉及一种结够简单，对倾斜的工件表面可以自动适应，物料被抓取后能够被平衡的真空吸盘装置。

背景技术：

真空吸盘是真空设备执行器之一，由于它具备很多特点，所以在冶金、建材、机械制造、医疗等领域都得到了广泛的应用。

真空吸盘的特点是： 1）易使用。不管被吸物体是什么材料做的，只要能密封，不漏气，均能使用；电磁吸盘就不行，它只能用在钢材上，其他材料的板材或者物体是不能吸的。2）无污染，真空吸盘特别环保，不会污染环境，没有光、热，电磁等产生。3）不伤工件，可以抓取易碎的物体；真空吸盘由于是橡胶材料所造，吸取或者放下工件不会对工件造成任何损伤，而挂钩式吊具和钢缆式吊具就不行。在一些行业，对工件表面的要求特别严格，他们只能用真空吸盘。

真空吸盘吊具一般由两个部分组成，第一是吸盘本身，吸盘负责吸住工件；第二是升降装置，升降装置负责把吸盘压紧在工件上，和负责将工件提起来。升降装置的升降运动都是在工件的法线方向，也就是垂直于被吸表面的方向。升降装置一般也是由两个部分组成，一是导向部分，负责控制运动的方向，二是动力部分，负责提供升降所需的动力。把吸盘安装在一套升降装置上，就可以构成一套真空吸盘吊具。

目前使用的真空吸盘吊具的导向部分，都是采用刚性的导向杆、或导轨进行导向。当工件表面不平整或与导向方向不垂直时，采用以下三种措施进行调整。第一是用波纹吸盘；第二是用高度调节器；第三是用波纹吸盘加高度调节器。当工件的表面和导向杆不垂直时，高度调节器和波纹吸盘都可以自动调节，保证吸盘能够被压紧在工件表面上，即保证吸盘正常工作。这样的结构需要使用多个吸盘和多个高度调节器，成本较高，维护工作量较大。另外，当有一个吸盘漏气时，会使整个系统都失去真空度而无法工作。如果安装真空安全阀关闭漏气的吸盘，使这个吸盘不工作，这样又会使抓取力失去平衡。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种真空吸盘装置，包括升降系统和物料平衡系统，升降系统包括固定板1、铰链副2、升降气缸3、导向套4、滑块5、导向杆6、球形铰链Ⅰ7、升降板9，物料平衡系统包括限位挡块10、真空吸盘11、平衡气缸12、 球形铰链Ⅱ13；升降气缸3由铰链副2铰接固定在固定板1上，两个导向套4安装在固定板1的下面，对称分布在升降气缸3的两侧；导向套4内设有导向杆6，导向杆6上固定有滑块5，滑块5与导向套4滑动配合；导向杆6的下面固定有升降板9上，升降板9上固定有球形铰链Ⅰ7，升降气缸3的活塞杆与球形铰链Ⅰ7铰接；平衡气缸12固定在升降板9的下面，两个限位挡块10固定在升降板9的下面，两个限位挡块10对称分布在平衡气缸12的两边；球形铰链Ⅱ13固定在真空吸盘11上，球形铰链Ⅱ13与平衡气缸12的活塞杆铰接。

本实用新型所述平衡气缸12通过安装螺栓8固定在升降板9的下面。

本实用新型所述平衡气缸12的缸径大于升降气缸3的缸径。

本实用新型所述真空吸盘装置的物料平衡系统具有两个作用：（1）当吸盘压紧工件时，它可以允许吸盘向任何方向倾斜，从而适应任何方向倾斜的工件表面；（2）当这个平衡系统工作时，它可强制使吸盘处于水平状态。这样就可以抵消由于吸盘的起吊中心线与被抓取的物料的重心不重合而发生的物料倾斜问题，即无论吸盘吸在物料的什么位置，物料都可以被水平抓起和放下。采用本实用新型所述装置的吸盘抓取系统，只安装一个大的吸盘使用即可。

和现有技术相比本实用新型的有益效果：

（1）由于增加了平衡气缸12，物料在被吸盘搬运至指定位置时，物料可以被保持水平姿态放下，避免了因物料倾斜下降而导致某一个边先落地的现象发生。这样可以大大地提高物料搬运后，重新摆放时位置的准确性。

（2）由于平衡气缸12控制了物料的提升和下降的姿态，这样就为提高其提升和下降速度的提高创造了条件；有利于提高吸盘的抓取效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的工作状态图。

图中：1-固定板；2-铰链副；3-升降气缸； 4-导向套；5-滑块；6-导向杆；7-球形铰链Ⅰ； 8-安装螺栓；9-升降板；10-限位挡块；11-真空吸盘；12-平衡气缸；13- 球形铰链Ⅱ；14-物料。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明，但本实用新型的保护范围并不限于所述内容。

实施例1

本实施例所述一种真空吸盘装置包括升降系统和物料平衡系统，升降系统包括固定板1、铰链副2、升降气缸3、导向套4、滑块5、导向杆6、球形铰链Ⅰ7、升降板9，物料平衡系统包括限位挡块10、真空吸盘11、平衡气缸12、 球形铰链Ⅱ13；升降气缸3由铰链副2铰接固定在固定板1上，两个导向套4安装在固定板1的下面，对称分布在升降气缸3的两侧；导向套4内设有导向杆6，导向杆6上固定有滑块5，滑块5与导向套4滑动配合；导向杆6的下面固定有升降板9上，升降板9上固定有球形铰链Ⅰ7，升降气缸3的活塞杆与球形铰链Ⅰ7铰接；平衡气缸12固定在升降板9的下面，两个限位挡块10固定在升降板9的下面，两个限位挡块10对称分布在平衡气缸12的两边；球形铰链Ⅱ13固定在真空吸盘11上，球形铰链Ⅱ13与平衡气缸12的活塞杆铰接；平衡气缸12通过安装螺栓8固定在升降板9的下面；平衡气缸12的缸径大于升降气缸3的缸径，如图1~2所示。

本实施例所述装置适用于较大直径的吸盘装置，固定板1用于连接移动行走机构，当工件被吸盘吸住提升起来后，移动机构可以将它们一起移动到指定的位置；吸盘把工件放下后，吸盘装置再随移动行走机构回位去抓取另外的工件。

本实施例所述装置的工作过程如下：

本实用新型的工作原理及工作过程也分为两个部分，第一部分为升降系统，负责提升和放下物料的运动；第二部分为物料平衡系统，负责释放吸盘的自由度，以便抓取物料；再限制吸盘的自由度，使物料能够被水平提升起来。

升降系统的工作原理及工作过程为：当升降气缸3的活塞杆作往复运动时，升降气缸3的活塞杆通过球形铰链Ⅰ7带动升降板9完成升降运动；升降板9的升降运动又受导向杆6和滑块5的限制，所以升降运动只能是沿导向套4方向的直线运动。

物料平衡系统的工作原理及工作过程为：当平衡气缸12通过球形铰链Ⅱ13推动真空吸盘11向下运动时，真空吸盘11和限位挡块10脱开，真空吸盘11不受限位挡块10的约束，这时真空吸盘11受到的约束只有球形铰链Ⅱ13；因此真空吸盘11可以向任何方向倾斜；当平衡气缸12的活塞杆向上收回时；真空吸盘11被向上提升，当真空吸盘11的背面和限位挡块10接触后，受到限位挡块10的约束，最后只能处于水平状态；这时平衡气缸12的作用力、限位挡块10对真空吸盘11的反作用力和被抓取物料14的偏心重力实现了平衡。