[发明专利]一种吸盘式助力机械手

权利要求书

1.一种吸盘式助力机械手，包括主臂、执行爪和气控箱(1)，其特征在于：

所述主臂是由臂框(2)和顶部悬挂组件组成，所述臂框(2)的顶端固定连接有转轴杆(3)，所述转轴杆(3)的表面通过转动座(4)安装有驱动气缸(5)；

所述执行爪是由矩形框(6)和矩形框(6)四周的多个支杆(7)组成，所述矩形框(6)的中部固定连接有圆杆(8)，所述臂框(2)的底端侧面开设有通孔，所述臂框(2)的底端通过通孔套设于圆杆(8)的表面，所述支杆(7)远离矩形框(6)的一端设置有负压吸盘(9)；所述矩形框(6)的底端正面安装有第一转轴座(10)，所述驱动气缸(5)的底部伸缩端通过带孔工件(11)与第一转轴座(10)的转轴转动连接；

所述臂框(2)的两侧通过连接杆(12)与气控箱(1)固定连接，所述气控箱(1)的底部设置有电力接入线、负压管和输气管，所述负压管远离气控箱(1)的另一端连接有真空泵，所述输气管远离气控箱(1)的另一端连接有气泵。

2.根据权利要求1所述的一种吸盘式助力机械手，其特征在于：所述顶部悬挂组件包括固定连接在臂框(2)顶端的第二转轴座(13)，所述第二转轴座(13)的转轴表面套设有带孔挂板(14)。

3.根据权利要求1所述的一种吸盘式助力机械手，其特征在于：所述负压吸盘(9)的侧面通过螺栓固定连接有安装板(15)，所述安装板(15)与支杆(7)之间固定连接有缓冲弹簧(16)，所述安装板(15)的侧面固定连接有小型转动座(17)，所述小型转动座(17)的转轴与支杆(7)固定连接，所述安装板(15)的侧面固定连接有延伸至负压吸盘(9)内部的接口管(18)，所述接口管(18)穿过安装板(15)固定连接有负压软管(19)。

4.根据权利要求1所述的一种吸盘式助力机械手，其特征在于：所述矩形框(6)的框体结构为空心方管，所述矩形框(6)的两侧开设有多个用于穿入负压软管(19)的穿管口，所述矩形框(6)的正面开设有总线管孔(20)，多根负压软管(19)穿过矩形框(6)的框体内部与气控箱(1)内部的负压管连通，且连接处设置有真空气阀，所述气控箱(1)的表面设置有用于控制真空气阀的控制按钮。

5.根据权利要求1所述的一种吸盘式助力机械手，其特征在于：所述气控箱(1)内部的输气管通过两位五通电磁阀与驱动气缸(5)两个气腔的连接管(21)相连通，所述气控箱(1)的上表面设置有用于控制两位五通电磁阀的控制按钮。

6.根据权利要求1所述的一种吸盘式助力机械手，其特征在于：所述气控箱(1)的表面嵌设有真空压力表(22)，所述真空压力表(22)与负压管连通，所述气控箱(1)的四周安装有扶杆(23)。

7.根据权利要求1中所述一种吸盘式助力机械手，其特征在于：还包括：吸盘支架(701)和电气箱(702)；

所述吸盘支架(701)包括扶手(7011)、电脑控制盒(7012)、吸盘气缸(7013)、伸缩气缸(7014)、垂直气缸(7015)和分气管(7016)；

所述吸盘支架(701)的顶部与所述扶手(7011)的左端固定连接，所述吸盘支架(701)的底部与所述吸盘气缸(7013)的底部固定连接；

所述扶手(7011)的右端与所述电脑控制盒(7012)的外部固定连接；

所述电脑控制盒(7012)通过设置的集成线路，与所述伸缩气缸(7014)、所述气压控制阀(7021)、所述垂直气缸(7015)和所述吸盘气缸(7013)电性连接；

所述吸盘气缸(7003)的底部轴心处开设有第一孔，所述吸盘(13)的顶部轴心处开设有第二孔，所述吸盘气缸(7013)的内壁与所述垂直气缸(7015)的外壁固定连接；

所述伸缩气缸(7014)通过气管与气压控制阀(7021)、垂直气缸(7015)、吸盘气缸(7013)相连接；

所述分气管(7016)的底部与所述吸盘气缸(7013)顶部设置的气管插接；

所述电气箱(702)的内部设置有气压控制阀(7021)，所述电气箱(702)的底部固定安装有伸缩气缸(7014)。

8.根据权利要求7所述的一种吸盘式助力机械手，其特征在于：还包括：控制器和显示屏；

所述控制器安装在所述吸盘式助力机械手的金属箱体内部；

所述显示屏放置在所述吸盘式助力机械手的金属箱体的上部，通过电线与所述控制器相连接；

所述控制器，用于基于气流负压式吸盘的原理计算所述吸盘式助力机械手的吸盘(13)的吸盘吸力P：

其中，P表示所述吸盘式助力机械手吸盘的吸盘吸力；D表示所述吸盘式助力机械手吸盘的的吸盘直径；n表示所述吸盘式助力机械吸盘的吸盘数量；K₁表示所述吸盘吸附工件时的安全系数；K₂表示所述吸盘式助力机械手的工作情况系数；K₃表示所述吸盘式助力机械手的方位系数，所述方位系数的值为摩擦力的倒数f为吸盘和被吸附工件之间的摩擦系数；p₀表示所述吸盘式助力机械手工作时所处环境的大气压强；p₂表示所述吸盘式助力机械手喷嘴出口处的压强；

所述控制器，用于计算所述吸盘式助力机械手的气缸驱动力F_驱动：

其中，F_驱动表示所述吸盘式助力机械手的气缸驱动力；P表示所述吸盘式助力机械手吸盘的吸盘吸力；D表示所述吸盘式助力机械手吸盘的吸盘直径的值；d表示所述吸盘式助力机械手的气缸直径的值；

若所述吸盘式助力机械手的气缸驱动力大于第一预设值且所述吸盘吸力大于第二预设值，表明所述吸盘式助力机械手可以正常工作；

否则进行增加吸盘数量或者替换气缸的提醒。