复合式吸持装置及具有其的拾取机器人的制作方法

1.本发明涉及吸附装置技术领域，尤其是涉及一种复合式吸持装置及具有其的拾取机器人。


背景技术：

2.相关技术中，有一类可以建立良好负压的真空发生器，配合吸盘使用，可以较好吸起表面平整的物料，耗气量很小，但是这种吸盘在和物料贴合不紧密发生严重漏气的情况下难以将物料吸起。另外一类大流量型的真空发生器，这种真空发生器配合吸盘使用更适合吸取表面较不平整的物料，在吸盘和物料贴合不紧密存在严重漏气的同时也产生一定负压，将一定重量的物料吸起，但是此种吸盘耗气量很大。
3.当物料表面平整度不一致的情况下，采用第一类吸盘无法将所有的物料都吸起，采用第二类吸盘则耗气量巨大。如果同一装置上同时使用两类吸盘，并配套两套真空发生系统去针对不同特征的物料，不仅占用空间过大，而且两个吸盘在吸取物料时要考虑如何绕过对方的问题，这会耗费更多的时间。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种复合式吸持装置，以扩大适用范围，且提升吸持效率，节省气体，减少占用空间。
5.本发明还旨在提出一种具有上述复合式吸持装置的拾取机器人。
6.根据本发明实施例的复合式吸持装置，包括：本体，所述本体内限定出第一气流通道和第二气流通道，所述第一气流通道具有第一快通进口和第一出口，所述第二气流通道具有第二快通进口和第二出口；第一吸盘，所述第一吸盘设在所述本体上，所述第一吸盘的一端构成第一吸口端且另一端连通所述第一气流通道；第二吸盘，所述第二吸盘的至少部分设在所述第一吸盘内，所述第二吸盘的一端构成第二吸口端且另一端连通所述第二气流通道，所述第二吸口端与所述第一吸口端位于所述第一吸盘的同一端；其中，所述第一快通进口用于向所述第一出口喷射气流，以使所述第一气流通道构成第一真空发生器，且使所述第一吸口端形成负压区；所述第二快通进口用于向所述第二出口喷射气流，以使所述第二气流通道构成第二真空发生器，且使所述第二吸口端形成负压区；另外，所述复合式吸持装置还包括压力检测件，所述压力检测件用于检测所述第一真空发生器和所述第二真空发生器的其中一个的气压值，所述压力检测件用于控制所述第一真空发生器和所述第二真空发生器中的另一个的启停。
7.根据本发明实施例的复合式吸持装置，通过提供一种两类真空发生器配合作业的形式，适用范围广，在吸取不同特性的物料时，可以智能开启匹配的真空发生器工作，从而节省气体用量。将第二吸盘的至少部分设在第一吸盘内，复合式吸持装置集成设置，可以有效减少复合式吸持装置的占用空间。而且当目标物料的特性变化需要换用真空发生器时，由于两吸盘吸取位置基本一致，因此无需大幅变动吸盘位置。而且当吸盘调整位置时，不需
要考虑一个吸盘绕开另一吸盘的情况，因此可以减少调整时间，提高吸持效率。
8.在一些实施例中，当所述压力检测件用于检测所述第一真空发生器时，所述压力检测件的感应端设在所述第一气流通道内或者所述第一吸盘内；当所述压力检测件用于检测所述第二真空发生器时，所述压力检测件的感应端设在所述第二气流通道内或者所述第二吸盘内。
9.在一些实施例中，所述第二气流通道位于所述第一气流通道内部，所述第二出口连通所述第一气流通道，以由所述第一出口排气。
10.在一些实施例中，所述第二吸盘为多个。
11.具体地，所述第一气流通道为一个，所述第二气流通道为与所述第二吸盘一一对应的多个。
12.在一些实施例中，所述第一吸盘和所述第二吸盘均为柔性管。
13.具体地，在所述第一吸盘和所述第二吸盘均处于自然伸长长度时，所述第二吸盘的所述第二吸口端位于所述第一吸盘外。
14.在一些可选的实施例中，在所述第一吸盘和所述第二吸盘各自缩短至最短时，所述第二吸盘的所述第二吸口端位于所述第一吸盘内。
15.在一些实施例中，所述本体包括：第一壳部，所述第一壳部的一端设有所述第一出口，所述第一壳部上设有所述第一快通进口；转接环，所述转接环连接在所述第一壳部的另一端上；第二壳部，所述第二壳部连接在所述转接环上，所述第一吸盘连接在所述第二壳部上，所述第一壳部、所述第二壳部内限定出所述第一气流通道，所述第二壳部上设有所述第二快通进口；第三壳部，所述第三壳部设在所述第二壳部内，所述第三壳部内部限定出所述第二气流通道，所述第二吸盘连接在所述第三壳部上。
16.根据本发明实施例的拾取机器人，包括：机械臂和本发明上述实施例所述的复合式吸持装置，所述复合式吸持装置设在所述机械臂上。
17.根据本发明实施例的拾取机器人，通过复合式吸持装提供一种两类真空发生器配合作业的形式，从而机械臂可以对表面平整和表面不平整两种物料进行拾取，同时减少气体消耗。如机械臂进行拾取作业时，可以根据物料的表面特征智能开启第一真空发生器和第二真空发生器中的至少一个以将物料吸起。另外，第二吸盘的至少部分设在第一吸盘内，使得复合式吸持装置集成设置，可以有效地减少复拾取机器人的占用空间。
18.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
19.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
20.图1为本发明实施例中复合式吸持装置的结构示意图(其中，箭头显示出了气流的流动方向)；
21.图2为本发明实施例中复合式吸持装置的结构示意图(其中，第二真空发生器启动，第二吸盘将吸持表面平整物料)；
22.图3为本发明实施例中复合式吸持装置的结构示意图复合式吸持装置的结构示意
图(其中，第一真空发生器启动，第一吸盘将吸持表面不平整物料)；
23.图4为本发明实施例中复合式吸持装置的立体图(其中，复合式吸持装置沿轴线剖开以展示内部配合关系)；
24.图5为本发明实施例中拾取机器人的应用场景示意图(其中，拾取机器人可拾取表面平整物料，也可拾取表面不平整物料)。
25.附图标记：
26.拾取机器人1000、
27.复合式吸持装置100、
28.本体1、第一气流通道11、第一快通进口111、第一出口112、第二气流通道12、第二快通进口121、第二出口122、第一壳部13、转接环14、第二壳部15、第三壳部16、
29.第一吸盘2、第一吸口端21、
30.第二吸盘3、第二吸口端31、
31.压力检测件4、
32.安装座5、
33.机械臂200。
具体实施方式
34.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
35.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“中心”、“轴向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
36.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
37.下面参考图1-图4描述根据本发明实施例的复合式吸持装置100。
38.根据本发明实施例的复合式吸持装置100，如图1和图4所示，包括：本体1、第一吸盘2和第二吸盘3。本体1内限定出第一气流通道11和第二气流通道12，第一气流通道11具有第一快通进口111和第一出口112，第二气流通道12具有第二快通进口121和第二出口122。第一吸盘2设在本体1上，第一吸盘2的一端构成第一吸口端21且另一端连通第一气流通道11。第二吸盘3的至少部分设在第一吸盘2内，第二吸盘3的一端构成第二吸口端31且另一端连通第二气流通道12，第二吸口端31与第一吸口端21位于第一吸盘2的同一端；其中，第一快通进口111用于向第一出口112喷射气流，以使第一气流通道11构成第一真空发生器，且
使第一吸口端21形成负压区；第二快通进口121用于向第二出口122喷射气流，以使第二气流通道12构成第二真空发生器，且使第二吸口端31形成负压区。另外，复合式吸持装置100还包括压力检测件4，压力检测件4用于检测第一真空发生器和第二真空发生器的其中一个的气压值，压力检测件4用于控制第一真空发生器和第二真空发生器中的另一个的启停。
39.为了方便描述，以便于更好地描述本发明实施例中的复合式吸持装置100，以下以第一快通进口111的流量定为大于第二快通进口121的流量为例进行说明，此时压力检测件4用于检测第二真空发生器的气压值，压力检测件4用于控制第一真空发生器的启停。这样在实际使用过程中，两个真空发生器可以根据物料特征的不同来使用，使用方法也很灵活。如图2所示，当复合式吸持装置100吸持表明平整的物料时，第二快通进口121向第二出口122喷射气流，使第二气流通道12构成第二真空发生器，这相当于启动了第二真空发生器，使第二吸口端31形成负压区，这样第二吸盘3与物料表面之间可建立较高的真空负压，第二吸盘3可吸起物料。又如图3所示，当复合式吸持装置100吸持表明不平整的物料时，在第二真空发生器启动后的半分钟至两分钟内，如果压力检测件4检测到第二真空发生器的气压值大于预设值时，压力检测件4可控制第一真空发生器开启以进行物料的吸持。由此可以根据物料表面平整度智能化选择是否开启第一真空发生器。这里当第一快通进口111向第一出口112喷射气流，使第一气流通道11构成第一真空发生器，这相当于启动了第一真空发生器，使第一吸口端21形成负压区。如果第一快通进口111的流量大，此时第一吸盘2和物料表面即使贴合不紧密、存在漏气，第一吸盘2处也可产生一定负压，并将一定重量的物料吸起。。
40.将第二吸盘3的至少部分设置在第一吸盘2内，使得复合式吸持装置100高度集成，可以有效减少复合式吸持装置100的占用空间。而且由于第二吸盘3就在第一吸盘2处，因此换用真空发生器时，吸盘不需要移位，因此有利于节约吸取时间、提升吸持效率。
41.当然，第一快通进口111的流量也可以小于第二快通进口121的流量，这时压力检测件4用于检测第一真空发生器的气压值，压力检测件4用于控制第二真空发生器的启停。也能实现智能化吸持物料。这里的定义均是为了更清楚描述各部件的相互作用关系，不作为具体限定。
42.根据本发明实施例的复合式吸持装置100，通过提供一种两类真空发生器配合作业的形式，适用范围广，在吸取不同特性的物料时，可以智能开启匹配的真空发生器工作，从而节省气体用量。将第二吸盘3的至少部分设在第一吸盘2内，复合式吸持装置100集成设置，可以有效减少复合式吸持装置100的占用空间。而且当目标物料的特性变化需要换用真空发生器时，由于两吸盘吸取位置基本一致，因此无需大幅变动吸盘位置。而且当吸盘调整位置时，不需要考虑一个吸盘绕开另一吸盘的情况，因此可以减少调整时间，提高吸持效率。
43.在一些实施例中，当压力检测件4用于检测第一真空发生器时，压力检测件4的感应端设在第一气流通道11内或者第一吸盘2内。这里压力检测4的感应端可以设在第一气流通道11内，也可以设在第一吸盘2内，由此可以提供更灵活多样的配置以适应于不同的物料。
44.当压力检测件4用于检测第二真空发生器时，压力检测件4的感应端设在第二气流通道12内或者第二吸盘3内。这里压力检测4的感应端可以设在第二气流通道12内，也可以
设在第二吸盘3内，由此可以提供更灵活多样的配置以适应于不同的物料。
45.可选的，压力检测件4可以为真空压力传感器。这里以第二真空发生器的流量小于第一真空发生器的流量为例，如图2所示，第二真空发生器在第二吸盘3与物料贴合良好时可建立较高的真空负压，此时可将物料吸起。当物料表面不平整，第二吸盘3与物料贴合不良时，无法吸起物料，此时真空回路中负压建立不良，真空负压远低于第一吸盘2与物料贴合良好时的水平。如图3所示，当真空压力传感器检测到负压建立不良超过设定阈值时则启动第一真空发生器，使用第一吸盘2吸附物料。如此可以在保证物料都吸起的情况下减少气体的消耗。
46.在一些实施例中，如图4所示，第二气流通道12位于第一气流通道11内部，第二出口122连通第一气流通道11，以由第一出口112排气。由此可以使得复合式吸持装置100的结构更加紧凑，布局更加合理，有利于进一步提升复合式吸持装置100的集成化程度，减少复合式吸持装置100的占用空间。另外，由此布局也有利于气流的流动，进一步提升物料的吸持效率。
47.在一些实施例中，如图4所示，第二吸盘3为多个。可以理解的是，布置多个第二吸盘3可以提高拾起不平整物料的几率，如可以增加拾取不平整物料表面的平整部分的概率，从而提升复合式吸持装置100的吸持效率，减少气体消耗。
48.具体地，如图4所示，第一气流通道11为一个，第二气流通道12为与第二吸盘3一一对应的多个。由此布局可以进一步提升复合式吸持装置100的集成化程度，有利于也有利于气流的流动，进一步提升复合式吸持装置100的吸持效率。
49.在一些实施例中，第一吸盘2和第二吸盘3均为柔性管。这样便于提升第一吸盘2和第二吸盘3的吸附牢靠性，可以减少第一吸盘2与第二吸盘3之间的相互阻碍作用。
50.具体地，在第一吸盘2和第二吸盘3均处于自然伸长长度时，第二吸盘3的第二吸口端31位于第一吸盘2外。这样第二吸盘3与物料可以充分接触，减少第二吸盘3被第一吸盘2阻碍的情况。
51.在一些可选的实施例中，在第一吸盘2和第二吸盘3各自缩短至最短时，第二吸盘3的第二吸口端31位于第一吸盘2内。这样在启用第一真空发生器时，可以使得第二吸盘3更容易向里收缩，减小第二吸盘3推物料的向外推力，使第一吸盘2与物料接触更紧密，吸附更牢固。
52.在一些实施例中，如图4所示，本体1包括：第一壳部13、转接环14、第二壳部15和第三壳部16。第一壳部13的一端设有第一出口112，第一壳部13上设有第一快通进口111。转接环14连接在第一壳部13的另一端上。第二壳部15连接在转接环14上，第一吸盘2连接在第二壳部15上。第二壳部15内限定出第一气流通道11，第二壳部15上设有第二快通进口121。第三壳部16设在第二壳部15内，第三壳部16内部限定出第二气流通道12，第二吸盘3连接在第三壳部16上。由此可以提升复合式吸持装置100的结构强度，也有利于进一步提升复合式吸持装置100的集成化程度，减少复合式吸持装置100的占用空间。另外，这里第一壳部13与第三壳部15之间不使用管路连接，有利于于气流的流通，减小第一壳体与第一吸盘2之间的距离，减少管路过长导致的第一吸盘2吸入流量减小的问题。
53.可选的，第一壳部13与转接环14可通过螺钉连接、螺纹连接、过盈配合连接、抱夹连接、卡扣连接或者胶粘接等，密封方式可以采用弹性密封垫密封、螺纹密封、卡扣连接或
者填料密封等，在此对第一壳部13与转接环14的连接方式及密封方式不作限制。
54.可选的，转接环14和第二壳部15可通过螺钉连接、螺纹连接、过盈配合连接、抱夹连接或者胶粘接密封方式等，密封方式可以采用弹性密封垫密封、螺纹密封、或者填料密封等，在此对转接环14和第二壳部15的连接方式及密封方式不作限制。
55.可选地，第二壳部15和第一吸盘2可通过螺钉连接、卡扣连接或者胶粘接等，在此对第二壳部15和第一吸盘2的连接方式不作限制。
56.可选的，第二吸盘3与第三壳部16可采用螺钉连接、卡扣连接或者胶粘接，在此对第二吸盘3与第三壳体的连接方式不作限制。
57.可选的，第三壳部16与第二壳部15可采用过盈配合连接、螺纹连接、卡扣连接或者胶粘接，在此对第三壳部16与第二壳部15的连接方式不作限制。
58.当然，在其它的一些实施例中，第一壳部13、转接环14、第二壳部15、第三壳部16也可以一体成型，在此对本体1的具体形式不作限制。
59.可选地，第一快通进口111处可以连接有第一快通接头，第二快通进口121处可以连接有第二快通接头，第一快通接头与第一壳部13可以通过螺纹连接，第二快通接头与第三壳部16可以通过螺纹连接。
60.可选的，第二快通接头与第三壳体16以及压力检测件4可以通过气管连接。
61.可选的，如图4所示，复合式吸持装置100还包括安装座5，安装座5可以设在第一壳部13上，安装座5可以与外部其他零件连接，如可以适于机械臂，并提升复合式吸持装置100的安装稳定性。这里安装座5与第一壳部13可以通过螺钉连接，当然，在其它的一些实施例中，安装座5与第一壳部13可以通过焊接、插接等方式连接，也可以使得安装座5与第一壳部13一体成型，在此对安装座5与第一壳部13之间的具体设置形式不作限制。
62.下面参考图4描述本发明的一个具体实施例中的复合式吸持装置100。
63.根据本发明实施例的复合式吸持装置100，包括：本体1、第一吸盘2、第二吸盘3和压力检测件4。
64.本体1包括第一壳部13、转接环14、第二壳部15和第三壳部16。第一壳部13的一端设有第一出口112，第一壳部13上设有第一快通进口111。转接环14连接在第一壳部13的另一端上。第二壳部15连接在转接环14上，第一吸盘2连接在第二壳部15上。第二壳部15内限定出第一气流通道11，第二壳部15上设有第二快通进口121。第三壳部16设在第二壳部15内，第三壳部16内部限定出第二气流通道12。
65.第一吸盘2的一端构成第一吸口端21且另一端连接在第二壳体上。
66.第二吸盘3的一端构成第二吸口端31且另一端连接在第三壳部16上。第二吸盘3为多个。第一吸盘2和第二吸盘3均为柔性管。在第一吸盘2和第二吸盘3均处于自然伸长长度时，第二吸盘3的第二吸口端31位于第一吸盘2外。在第一吸盘2和第二吸盘3各自缩短至最短时，第二吸盘3的第二吸口端31位于第一吸盘2内。
67.压力检测件4用于检测第二气流通道12内或者第二吸盘3内的气压值，压力检测件4用于控制第一真空发生器的启停。
68.其中，第一气流通道11为一个，第二气流通道12为与第二吸盘3一一对应的多个，多个第二气流通道12的流量之和小于第一气流通道11的流量。第一快通进口111用于向第一出口112喷射气流，以使第一气流通道11构成第一真空发生器，且使第一吸口端21形成负
压区。第二快通进口121用于向第二出口122喷射气流，以使第二气流通道12构成第二真空发生器，且使第二吸口端31形成负压区。
69.下面参考附图描述根据本发明实施例的拾取机器人1000。
70.根据本发明实施例的拾取机器人1000，包括：机械臂200和本发明上述实施例所述的复合式吸持装置100，复合式吸持装置100设在机械臂200上。
71.根据本发明实施例的拾取机器人1000，通过复合式吸持装提供一种两类真空发生器配合作业的形式，从而机械臂200可对表面平整和表面不平整物料进行拾取，同时减少气体消耗。如机械臂200进行拾取作业时，可以根据物料的表面特征智能开启第一真空发生器和第二真空发生器中的至少一个以将物料吸起。另外，第二吸盘3的至少部分设在第一吸盘2内，使得复合式吸持装置100集成设置，可以有效地减少复拾取机器人1000的占用空间。
72.根据本发明实施例的拾取机器人1000的其他构成例如控制装置等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
73.在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
74.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。