本發(fā)明涉及抓取設(shè)備，更特別地涉及一種用于抓取部件的模塊化真空夾持器。

背景技術(shù)：

真空夾持器使用在眾多工業(yè)領(lǐng)域(汽車工業(yè)、制藥業(yè)等)中，例如，用于在生產(chǎn)線上進(jìn)行抓取、處理、以及操縱部件。

與啟動(dòng)或者電動(dòng)真空發(fā)生器關(guān)聯(lián)的真空夾持器包括夾持板，位于夾持板上的夾持裝置設(shè)置為當(dāng)包含在真空夾持器內(nèi)的空氣被抽出的時(shí)候，抓住部件。這種夾持裝置通常由一定數(shù)量的吸盤構(gòu)成，或者具有一定數(shù)量夾持點(diǎn)的泡沫墊構(gòu)成。

每種特定的夾持應(yīng)用具有自身的局限性。因此，真空夾持器適于處理或者操縱的部件具有不同的重量和尺寸。此外，所需的真空度，以及夾持循環(huán)次數(shù)基于應(yīng)用而不同。

真空夾持器因此必須制造為滿足在它們所用于的特殊夾持應(yīng)用中的特殊約束。因此進(jìn)行大量生產(chǎn)這種夾持器的方法相對(duì)復(fù)雜，而短時(shí)間低成本制造這種夾持器也是如此。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于減少制造真空夾持器的成本和時(shí)間，并簡(jiǎn)化各種形式真空夾持器的制造。

為了實(shí)現(xiàn)這一目的，本發(fā)明提供了一種用于抓取部件的模塊化真空夾持器，所述模塊化真空夾持器包括：

-第一板，其形成所述真空夾持器的頂壁；

-第二壁，其設(shè)有至少一個(gè)下游孔并形成所述真空夾持器的底壁；

-框架部件，所述第一和第二板的邊緣緊固到所述部件上，并形成所述真空夾持器的側(cè)壁；

-組裝裝置，其用于組裝所述第一板、所述第二板和所述框架部件，所述組裝裝置形成所述真空夾持器的角；

-至少一個(gè)上游孔，其位于所述真空夾持器的壁的其中之一上；

-密封裝置，其用于防止所述真空夾持器的內(nèi)側(cè)與所述真空夾持器的外側(cè)之間、除了經(jīng)由所述上游孔以及下游孔進(jìn)行的空氣交換；

-真空生成裝置，其適于經(jīng)由所述上游孔抽出容納在所述真空夾持器內(nèi)側(cè)的空氣，從而在所述真空夾持器內(nèi)形成真空；以及

-至少一個(gè)可變形元件，其在所述第二板上延伸，并具有面對(duì)所述下游孔的空氣通道孔，從而當(dāng)容納在所述真空夾持器內(nèi)的空氣被抽出時(shí)與所述部件形成密封接觸表面。

確定用于特定夾持應(yīng)用的本發(fā)明真空夾持器的尺寸，僅僅需要在其制造時(shí)，進(jìn)行有限的相對(duì)簡(jiǎn)單操作。這種確定尺寸包括，特別地，作為特定夾持應(yīng)用的約束的函數(shù)，確定框架部件的尺寸，并制造框架部件，然后調(diào)整第一板和第二板作為框架部件尺寸的函數(shù)。制造第二板相對(duì)簡(jiǎn)單，且，比如，可以通過從前面制造的較大面積的相似板切出來而形成。第一板以相同方式制造?？蚣懿考闹爸圃斓目蚣懿考频茫@些部件具有較長的長度且被切為對(duì)應(yīng)于第二板長度和寬度的長度。

因此確定本發(fā)明真空夾持器的尺寸與有效量產(chǎn)相兼容，能夠降低制造真空夾持的成本和制造時(shí)間。

在閱讀本發(fā)明非限定特殊實(shí)施例的下述描述的基礎(chǔ)上，本發(fā)明可以得到更好的理解。

附圖說明

參考附圖，其中：

-圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例中模塊化真空夾持器的透視圖，以及一個(gè)由夾持器操縱的部件；

-圖2到4是本發(fā)明真空夾持器組裝時(shí)的細(xì)節(jié)圖；

-圖5是夾持器框架部件的成型元件截面圖；

-圖6是本發(fā)明模塊化真空夾持器的內(nèi)部細(xì)節(jié)圖，示出防爆保護(hù)柱；

-圖7是本發(fā)明第二實(shí)施例中模塊化真空夾持器的透視圖，但不具有頂壁和底壁；及

-圖8是本發(fā)明第三實(shí)施例中模塊化真空夾持器的透視圖。

具體實(shí)施方式

參考圖1，本發(fā)明涉及一種用于抓取部件的模塊化真空夾持器1，該夾持器在本例中被用于操作紙板盒2，該紙板盒用于裝，比如，食品，所述紙板盒2是矩形方塊形狀并具有相對(duì)較大的質(zhì)量和相對(duì)較大的尺寸。

本發(fā)明的模塊化真空夾持器1具有形成真空夾持器1頂壁的第一板3，形成真空夾持器1底壁的第二板4，以及框架部件5，第一板3和第二板4的邊緣固定到框架部件上并且形成真空夾持器1的側(cè)壁。第一板3設(shè)有上游孔，而第二板設(shè)有一定數(shù)量的下游孔。

真空生成裝置，通過文丘里效應(yīng)操作，安裝在第一板3上。在真空夾持器的第一實(shí)施例中，如圖1所示，這些真空生成裝置由“多級(jí)”真空生成器8構(gòu)成，這種生成器設(shè)有多個(gè)壓縮空氣吸入孔9以及排出孔10。吸入孔9連接到在真空生成器8內(nèi)、連續(xù)設(shè)置的多個(gè)真空生成腔。每個(gè)這種腔設(shè)有噴嘴，以及經(jīng)由第一板3中上游孔與真空夾持器1內(nèi)部連通的至少一個(gè)側(cè)孔。當(dāng)壓縮空氣經(jīng)由吸入孔9進(jìn)入，容納在真空夾持器1內(nèi)的空氣通過側(cè)孔經(jīng)由上游孔抽出，因而在真空夾持器1內(nèi)部形成真空。吸入孔9經(jīng)由管11連接到控制單元12，而控制單元12連接到未在圖1中示出的壓縮空氣源。

一定數(shù)量的可變形元件，在本例中為吸盤13，在第二板4上延伸。在本例中，吸盤13安裝到插入件上，這些插入件本身通過螺釘緊固件或者夾子固定到第二板上。每個(gè)吸盤13具有面對(duì)第二板4中下游孔定位的空氣通道孔。當(dāng)真空在真空夾持器1內(nèi)形成，容納在每個(gè)吸盤13中的空氣經(jīng)由吸盤13中的通道孔以及對(duì)面下游孔而抽出。

因此，當(dāng)真空生成器8抽出容納在真空夾持器1內(nèi)的空氣，吸盤13抵住紙板盒2表面與其一體并抓住紙板盒2。

為了操作紙板盒2，一旦抓住紙板盒2，就足以操縱真空夾持器1。為此目的，真空夾持器1設(shè)有位于第一板3上的緊固裝置。這些緊固裝置被設(shè)計(jì)為將夾持臂(未在附圖中示出)一端緊固到真空夾持器1上，所述夾持臂繼而手動(dòng)或者自動(dòng)操作為操縱真空夾持器1，因此操縱紙板盒2。

緊固裝置至少具有異形部分，且在本例中異形板15定位在第一板3上。異形板15設(shè)有開孔16，在其內(nèi)定位有真空生成器8。在本例中，異形板15限定四個(gè)滑道17，有兩個(gè)滑道17每一個(gè)都容納了，除此之外，兩個(gè)攻螺紋螺栓板18，其位置設(shè)定為可以通過手動(dòng)讓攻螺紋螺栓板18沿著滑道17滑動(dòng)。除了異形板15以及攻螺紋螺栓板18以外，緊固裝置包括四個(gè)墊片20，每個(gè)都由螺紋體21和長螺母22構(gòu)成。每個(gè)螺紋體21的第一端23旋入螺紋螺栓板中的螺紋孔24中，因此可以，通過壓縮，將每個(gè)墊片20組裝到異形板15中。當(dāng)螺紋體21旋入對(duì)應(yīng)攻螺紋螺栓板18中的螺紋孔24中時(shí)，由于每個(gè)墊片20的螺紋體21不會(huì)在長螺母22的整個(gè)長度上延伸，每個(gè)墊片20具有攻螺紋自由端26，用于將夾持臂的端部緊固到異形板15并緊固到真空夾持器1上。

參考圖1到5，現(xiàn)在來詳細(xì)描述框架部件5，它們以這樣的方式組裝到第一板3和第二板4上。

真空夾持器1的框架部件5包括沿著真空夾持器長度設(shè)置的兩個(gè)第一框架部件5a，以及沿著真空夾持器寬度設(shè)置的兩個(gè)第二框架部件5b。

這些框架部件5的至少其中之一包括異形元件。在本例中，每個(gè)框架部件5包括異形元件30，長度為L的第一框架部件5a以及長度為1的第二框架部件5b。

緊固釘31設(shè)置在框架部件5中。每個(gè)緊固釘31具有圓形基底32以及螺紋插入件33。緊固釘31的圓形基底32插入到頂部滑道34a中以及框架部件5的異形元件30的底部滑道34b中。

第一板3定位在框架部件5上方，并旋擰到穿過第一板3中的緊固孔而旋入到位于頂部滑道34a中的緊固螺釘31的螺紋插入件33上。同樣地，第二板4定位在框架部件5上方，并旋擰到穿過第二板4中的緊固孔而旋入位于底部滑道34b中緊固螺釘31的螺紋插入件33上。在其每一個(gè)角處，真空夾持器1也包括組裝裝置，在本例中，組裝角36形成真空夾持器1的角。每個(gè)緊固角36經(jīng)由所述框架部件5a，5b中的側(cè)面內(nèi)部攻螺紋孔33而旋入第一框架部件5a的其中之一以及第二框架部件5b的其中之一中。

一旦第一板3、第二板4、第一框架部件5a、第二框架部件5b以及緊固角36組裝起來并螺紋緊固起來，保護(hù)角37設(shè)置在真空夾持器1的每個(gè)角上，以封閉真空夾持器1并沿著由框架部件5形成的真空夾持器1其側(cè)壁的外側(cè)表面形成連貫。保護(hù)角37緊固到緊固角36上。為此目的，每個(gè)保護(hù)角37具有兩個(gè)緊固凸耳38，其適于插入到緊固角36中的兩個(gè)互補(bǔ)容納孔29中。

真空夾持器1還包括密封裝置，以便防止真空夾持器1和真空夾持器1外部之間，除了通過上游孔和下游孔進(jìn)行的空氣交換。密封裝置包括平的密封件或者密封墊40，其沿著框架部件5設(shè)置在框架部件5的第一頂部槽41以及第一底部槽中，從而在框架部件5的整個(gè)長度上延伸。密封裝置進(jìn)一步包括位于緊固角36上并設(shè)置在第二頂部槽44以及緊固角36的第二底部槽中的O形環(huán)密封件43。平的密封件40和O形環(huán)密封件43在第一板3螺紋緊固到框架5之前，必須定位在第一頂部槽41以及第二頂部槽44中，且在第二板4螺紋緊固到框架部件5之前，必須定位在第一底部槽和第二底部槽中。

參考圖6，真空夾持器1安裝有一個(gè)或更多的防爆保護(hù)釘45。這些釘45可以增強(qiáng)真空夾持器1的結(jié)構(gòu)并提高其對(duì)于由外部壓力和真空夾持器內(nèi)部壓力之間壓差形成的應(yīng)力所對(duì)抗的能力。釘45定位在真空夾持器1內(nèi)部，并在第一板3和第二板4之間延伸。

在第二實(shí)施例中，如圖7所示，本發(fā)明的真空夾持器101具有主橫桿102以及定位在真空夾持器101內(nèi)側(cè)的兩個(gè)副橫桿103。主橫桿102在相互面對(duì)定位的兩個(gè)相對(duì)框架部件105a的中心之間延伸。每個(gè)副橫桿103在其中一個(gè)框架部件105b的中心以及主橫桿102的中心之間延伸。位于框架部件105上的每個(gè)主橫桿和副橫桿的端部經(jīng)由緊固件106緊固到所述框架部件105上，該緊固件106包括通道形狀的元件，其具有凹部，框架部件在凹部內(nèi)延伸。每個(gè)橫桿102，103設(shè)有平的密封件107，沿著橫桿設(shè)置在橫桿102，103中的頂部和底部槽之中。

橫桿102，103因此形成分區(qū)，在真空夾持器101內(nèi)部，限定四個(gè)密封且獨(dú)立的真空區(qū)108。每個(gè)真空區(qū)108與獨(dú)立的真空生成器相配合，具有獨(dú)立的吸盤部件等。橫桿也用作機(jī)械增強(qiáng)件，以機(jī)械地加強(qiáng)夾持器的結(jié)構(gòu)。

自然地，本發(fā)明不限于上述特定實(shí)施例，而是，正好相反，覆蓋了落入權(quán)利要求所限定的本發(fā)明范圍之內(nèi)的任意變形。

盡管已指出了，真空生成裝置由多級(jí)真空生成器構(gòu)成，所述真空生成裝置是不同的。比如，在第三實(shí)施例中，由圖8可見，本發(fā)明的真空夾持器201具有的真空生成裝置僅僅由具有單個(gè)噴嘴的噴射器208形成。同樣的，所使用的真空生成裝置可選擇性地包括電控裝置來控制真空，風(fēng)機(jī)裝置來分離夾持器的吸盤，顯示裝置來展示真空度、真空計(jì)類型等。

盡管一定數(shù)量的可變形元件記載為在第二板上延伸，本發(fā)明應(yīng)用到具有至少一個(gè)可變形元件的任意真空夾持器上?？勺冃卧灰欢ū匦枋俏P：自然可以使用一些其它類型的可變形元件，如，具有至少一個(gè)夾持點(diǎn)的泡沫墊，即空氣通道孔，能夠讓抽吸力施加到部件上。

相似地，盡管特別指出，吸盤安裝到插入件上，它們自身通過螺紋緊固到第二板上，在第二和吸盤或者其它可變形元件之間提供接合點(diǎn)的任意其它已知裝置也可以使用：噴嘴插入件、泄漏閥(當(dāng)可變形元件由泡沫墊構(gòu)成)等。

盡管已經(jīng)選擇了解釋本發(fā)明為，將真空生成裝置設(shè)置在真空夾持器的第一板上，即真空夾持器的頂壁上，它們也可定位在側(cè)壁上，這種情況下上游孔位于所述側(cè)壁上。

盡管真空夾持器已經(jīng)描述并示出為緊固裝置包括異形板，這種板上設(shè)有開孔，真空生成器定位在該開孔中，也可以給真空夾持器安裝多個(gè)異形板，且特別地安裝定位在真空生成器一側(cè)上的兩個(gè)異形板。

盡管本文所示真空夾持器的所有頂壁和底壁都大概是矩形的，自然也可以想到不同形狀的真空夾持器，且特別地是三角形的真空夾持器。在這種情況下，緊固角適于讓框架部件緊固后形成的角度小于或者大于90度，這取決于真空夾持器所需要的形狀。

盡管指出了，三個(gè)橫桿限定位于真空夾持器內(nèi)部的四個(gè)不同真空區(qū)，自然也可以使用不同數(shù)量的橫桿來獲得至少兩個(gè)獨(dú)立的真空區(qū)。

也可以給本發(fā)明的模塊化真空夾持器安裝附件，可以提高加夾持力或者提供額外、補(bǔ)充的特征。比如，可以給真空夾持器安裝一個(gè)或更多的部件存在傳感器，讓其可以檢測(cè)待操縱的部件是否已經(jīng)確實(shí)被夾持器抓住。也可以讓真空夾持器安裝分疊裝置，包括，比如，至少一個(gè)真空生成器以及吸盤來分開部件，比如金屬片材，與跟它堆疊的其它部件分開。除此之外，可以讓真空夾持器安裝機(jī)械裝置來保持或者維持部待操縱的部件，特別地安裝保持裝置，其可以折疊到真空夾持器的側(cè)部上。