技术领域
[0001] 本
发明涉及一种机械手，特别是一种真空搬运机械手，适用于玻璃、卷材、管材以及其它表面较平整、形状较规则的各类物料的搬运。
背景技术
[0002] 改革开放以来，国民经济快速增长，“科技创新、自主创新”已成为国内工业发展的主流，我国工业正逐步向集约型、节能减排、低
碳的方向发展。由于机械手为物料上下线和生产物品组装提供极理想的助
力搬运和组装工具，可完成重物抓取、搬运、翻转、对接、微调
角度等三维空间移载动作，因而广泛用于工业生产中。机械手可部分替代人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，在作业员的轻松操作下，可完成自动
机器人的许多复杂工作，而生产及使用成本却大为降低，同时使用范围也广泛，灵活性和机动性更大。真空搬运机械手适用于板材、玻璃、卷材、管材以及其它表面较平整、形状较规则的各类物料搬运。普通的起吊设备在运行时，存在一定的冲击力及反弹力，对
工件损害较大，安全性能及
定位精确度均达不到理想效果。科研单位与企业的技术人员在不断地探索、研究，希望研制出一种操作方便、性能优越的机械手，虽然取得了一定的进展，但在实际运用中仍然存在着尚未克服的技术难题。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于克服以上不足，提供一种真空搬运机械手，利用真空原理，
吸附物体，进而平衡物体的重力，使操作人员在基本感觉不到物体重力的情况下，轻松完成物体的搬运、翻转、装配等工序，操作简单、运作省力、高效安全。
[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：含有万向轮、移动小车、拉杆、立柱、主升降
气缸、主旋转座、主旋
转轴、主关节
锁死装置、大侧板、摆动主臂、摆动副臂、副关节锁死装置、连接板、横臂旋转座、旋转臂
主轴、旋转臂、垂臂旋转座、副
旋转轴、下垂臂、
扶手、真空
吸盘，移动小车截面呈长方形，其底部四角各设有一万向轮，移动小
车顶端中部设有立柱，左侧设有拉杆，立柱顶端设有主旋转座，可旋转360°，主旋转座通过主旋转轴与大侧板相连接，大侧板内设有气压控制
阀，气压
控制阀与主升降气缸相连接，大侧板左侧下端设有主升降气缸，大侧板上设有内侧板，主旋转座和大侧板之间设有主关节锁死装置，摆动主臂和摆动副臂一端分别与大侧板相连接，另一端分别与连接板相连接，摆动主臂位于摆动副臂下侧并与摆动副臂相平行，横臂旋转座通过旋转臂主轴与旋转臂相连接，旋转臂可旋转300°，旋转臂和横臂旋转座之间设有副关节锁死装置，旋转臂末端设有垂臂旋转座，可旋转360°，垂臂旋转座与副旋转轴相连接，副旋转轴与下垂臂相连接，下垂臂上设有扶手，扶手上设有电脑控制盒，下垂臂末端设有真空吸盘，真空吸盘下端吸有工件。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术原理是：该机械手利用真空吸附原理，将真空
泵或真空鼓
风机作为真空源，通过抽空真空吸盘内的空气产生真空，从而将各种工件牢牢吸起，并通过摆动主臂、摆动副臂、旋转臂、下垂臂等将工件搬运到
指定地点。该真空是由一个外部的
真空泵或真空鼓风机产生的，不需要链或绳子吊重机或其它的提升设备来抓取或提起的负载起重。通过检测真空吸盘内的真空度，能自动识别下垂臂上有无
载荷，并经
气动逻辑控制回路自动调整主升降气缸内的气压，达到自动平衡的目的。工作时，重物犹如悬浮在空中，可避免产品对接时的碰撞，避免工件表面损伤。在机械手的工作范围内，作业员可将其移动到三维空间内任意
位置，从而实现工件的搬运、翻转、装配等操作。整机无须电控系统，只需压缩空气和真空源即可工作，非常方便。
[0006] 移动小车用于更换工位，移动小车上设有立柱，立柱顶端设有主旋转座，可实现机械手的主旋转运动，并对周围360°范围内的工件进行操作。真空搬运机械手的选型是根据需要搬运的工件大小、材质、重量来定的，不同的材质需要用不同材质的吸盘。比如工件表面比较粗糙的一般选项用
硅胶或者聚胺脂吸盘，另外加上海绵吸盘唇，确保吸盘能安全吸附。对于表面比较光滑的工件如玻璃一般选用天然
橡胶或者丁腈胶吸盘。机械手的工作环境的
温度，湿度以及工件温度等都会影响的吸盘材质的选择。
[0007] 本发明的有益效果是：
[0008] 1)操作简易快捷：该机械手按照
人体工学设计，随作业员的
牵引力在上下前后左右三维空间自动
帧测运行，减轻工人劳动负荷，操作方便灵活，提高工作效率；
[0009] 2)悬浮性无冲击力及不具有反弹力：该机械手主要是依靠真空源在抽空吸盘内部的空气产生真空，可完成工件的无损伤搬运或上料，并确保产品组装时，柔性对接，避免普通起吊设备运行时的冲击性和反弹力，安全吸附，避免工件表面损伤；
[0010] 3)定位精确：零重力悬浮状态，保证工件对接时随机移动精确定位。
[0011] 4)安全性高：在真空泵断电的情况下，
能量储备可以保持负载几个小时，只要吸盘内有适当的真空存在，负载就不会坠落。
附图说明
[0012] 下面是结合附图和
实施例对本发明作进一步描述：
[0013] 图中是一种真空搬运机械手结构示意图。
[0014] 在图中，1万向轮、2移动小车、3拉杆、4立柱、5主升降气缸、6主旋转座、7主旋转轴、8主关节锁死装置、9大侧板、10摆动主臂、11摆动副臂、12副关节锁死装置、13连接板、14横臂旋转座、15旋转臂主轴、16旋转臂、17垂臂旋转座、18副旋转轴、19下垂臂、20扶手、
21真空吸盘、22工件。
具体实施方式
[0015] 在图中，移动小车2截面呈长方形，其底部四角各设有一万向轮1，移动小车2顶端中部设有立柱4，左侧设有拉杆3，立柱4顶端设有主旋转座6，可旋转360°，主旋转座6通过主旋转轴7与大侧板9相连接，大侧板9内设有气压控制阀，气压控制阀与主升降气缸5相连接，大侧板9左侧下端设有主升降气缸5，大侧板9上设有内侧板，主旋转座6和大侧板9之间设有主关节锁死装置8，摆动主臂10和摆动副臂11一端分别与大侧板9相连接，另一端分别与连接板13相连接，摆动主臂10位于摆动副臂11下侧并与摆动副臂11相平行，横臂旋转座14通过旋转臂主轴15与旋转臂16相连接，旋转臂16可旋转300°，旋转臂16和横臂旋转座14之间设有副关节锁死装置12，旋转臂16末端设有垂臂旋转座17，可旋转360°，垂臂旋转座17与副旋转轴18相连接，副旋转轴18与下垂臂19相连接，下垂臂19上设有扶手20，扶手20上设有电脑控制盒，下垂臂19末端设有真空吸盘21，真空吸盘21下端吸有工件。
[0016] 该机械手利用真空吸附原理，将真空泵或真空鼓风机作为真空源，通过抽空真空吸盘21内的空气产生真空，从而将各种工件牢牢吸起，并通过摆动主臂10、摆动副臂11、旋转臂16、下垂臂19等将工件搬运到指定地点。该真空是由一个外部的真空泵或真空鼓风机产生的，不需要链或绳子吊重机或其它的提升设备来抓取或提起的负载起重。通过检测真空吸盘21内的真空度，能自动识别下垂臂19上有无载荷，并经气动逻辑控制回路自动调整主升降气缸5内的气压，达到自动平衡的目的。工作时，重物犹如悬浮在空中，可避免产品对接时的碰撞，避免工件表面损伤。在机械手的工作范围内，作业员可将其移动到三维空间内任意位置，从而实现工件的搬运、翻转、装配等操作。整机无须电控系统，只需压缩空气和真空源即可工作，非常方便。
[0017] 移动小车2用于更换工位，移动小车2上设有立柱4，立柱4顶端设有主旋转座6，可实现机械手的主旋转运动，并对周围360°范围内的工件进行操作。真空搬运机械手的选型是根据需要搬运的工件大小、材质、重量来定的，不同的材质需要用不同材质的吸盘。比如工件表面比较粗糙的一般选项用硅胶或者聚胺脂吸盘，另外加上海绵吸盘唇，确保吸盘能安全吸附。对于表面比较光滑的工件如玻璃一般选用天然橡胶或者丁腈胶吸盘。机械手的工作环境的温度，湿度以及工件温度等都会影响的吸盘材质的选择。
