CN218664612U - 一种集真空吸附和弹性抓取的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种集真空吸附和弹性抓取的装置，涉及环境监测设备技术领域，包括由上至下平行设置的连接板、过渡板和安装板，连接板固定安装在移动机构上，连接板和过渡板之间形成第一安装空间，过渡板与安装板之间形成第二安装空间；在过渡板上安装动力夹爪，动力夹爪的工作滑动端位于第二安装空间，且下端均沿其反向移动方向向外安装相对的夹指机构；安装板上固定安装有多个真空吸盘；在第二安装空间内还安装有传感器检测单元，可判断目标物到吸盘或夹指机构的距离，通过移动机构控制整个装置的移动，实现真空吸盘及夹指机构对目标物物的精准吸附或夹取。本实用新型实现滤膜收集、收集盒移动自动化，并实现设无人化值守，提高工作效率。

Description

一种集真空吸附和弹性抓取的装置

技术领域

本实用新型涉及环境监测设备技术领域，尤其涉及到一种集真空吸附和弹性抓取的装置。

背景技术

自动化空气颗粒物采样检测主要是对空气环境中介质污染水平进行自动连续监测，通过采样设备对空气中的颗粒物等物质进行采样，实现样品采集、检测、数据分析并存储达到检测目的。随着生活水平不断提高，人们对空气污染的重视、对空气的实时监测已成为了百姓关心的话题。人们会使用空气采样设备进行空气采样，并将采集到的样品带至专业检测机构采用专业设备进行检测，通过检测分析可了解空气环境质量状况是否会对对人体产生影响。

空气颗粒物采样检测设备主要是对采样后滤膜上收集的颗粒物进行检测，需要将取样后的多张小滤膜依次收集于滤膜收集盒中，再将滤膜收集盒放置于检测工位进行检测，目前，采用人工操作的方式，一方面，工作人员每日重复繁琐的操作，仍不能避免工作效率低下；另一方面，不能实现无人值守自动运行。

实用新型内容

有鉴于背景技术中存在的技术问题，本实用型专利提供了一种集真空吸附和弹性抓取的装置，可以保证滤膜收集、收集盒移动自动化实现，并实现设备无人化值守自动运行，减少人员每日重复繁琐操作，提高工作效率。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种集真空吸附和弹性抓取的装置，包括由上至下平行设置的连接板、过渡板和安装板，所述连接板固定安装在移动机构上，所述连接板和所述过渡板之间固定连接并形成第一安装空间，所述过渡板与所述安装板之间固定连接并形成第二安装空间；

所述过渡板中心穿孔，在所述过渡板上表面固定安装动力夹爪，所述动力夹爪的两个工作滑动端均通过中心穿孔位于所述第二安装空间内，两个工作滑动端下端均沿其反向移动方向向外安装夹指机构，两所述夹指机构均伸出所述第二安装空间且相对设置，下端均低于所述安装板下表面；

所述安装板上固定安装有多个真空吸盘，所述真空吸盘的吸盘***于所述安装板下侧；

所述安装板中心穿孔，在所述第二安装空间内还安装有传感器检测单元；

所述传感器检测单元判断待吸附物到所述吸盘体的距离，以及判断待夹取物到所述夹指机构的距离，通过所述移动机构控制整个装置的移动，实现所述真空吸盘对待吸附物的精准吸附及所述夹指机构对待夹取物的精准夹取。

作为本实用新型的进一步改进，所述连接板与所述过渡板之间通过竖直方向的两定位板固定连接，两所述定位板上端面分别连接所述连接板下表面相对的两边缘，下端面分别连接所述过渡板上表面相对的两边缘；

所述连接板、过渡板及两定位板之间形成第一安装空间。

作为本实用新型的进一步改进，所述过渡板与所述安装板之间通过多个竖直方向的连接柱固定连接，多个连接柱上端面均固定连接在所述过渡板下表面上，上端面均固定连接在所述安装板上表面上。

作为本实用新型的进一步改进，所述夹指机构包括夹爪连接板、弹性单元和工作夹指，所述动力夹爪的工作滑动端下端连接水平方向的所述夹爪连接板的一端，所述夹爪连接板的另一端伸出所述第二安装空间，并连接竖直方向的所述弹性单元，所述弹性单元的下端连接竖直方向的工作夹指。

作为本实用新型的进一步改进，所述弹性单元包括固定环、微型滚珠衬套导向组件和弹簧；

所述夹爪连接板的另一端连接竖直方向的所述弹性单元，包括：

所述微型滚珠衬套导向组件的导向轴上端贯穿所述夹爪连接板，所述固定环于所述夹爪连接板的上侧套接在所述导向轴的外侧，所述弹簧套接在所述夹爪连接板下侧的所述微型滚珠衬套导向组件外侧，所述微型滚珠衬套导向组件下端连接所述工作夹指。

作为本实用新型的进一步改进，所述工作夹指为“L”浅钩型。

作为本实用新型的进一步改进，所述固定环套接所述导向轴的高度可调。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一安装空间和所述第二安装空间对应位置设有真空吸盘的气路通道和所述传感器检测单元的电缆通道。

作为本实用新型的进一步改进，所述传感器检测单元采用激光位移传感器或反射型光纤传感器。

作为本实用新型的进一步改进，所述动力夹爪采用气动夹爪或电动夹爪。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型通过连接板、过渡板、安装板及其连接结构形成第一安装空间和第二安装空间，将连接板连接移动机构，并在第一安装空间安装动力夹爪，使动力夹爪工作滑动端在第二安装空间向外连接工作夹指，在第二安装空间安装传感器检测单元，在安装板上安装真空吸盘，通过以上结构实现了目标物(滤膜、滤膜收集盒)位置检测，装置整体移动并对目标物进行吸附或夹取，进而实现目标物的位置移动，实现了滤膜收集、滤膜收集盒送至检测工位的自动化，并实现了装置无人化值守自动运行，解决了人工操作情况下，人员工作重复繁琐的问题，提高了空气颗粒物采样检测的工作效率。

本实用新型安装于第一安装空间的动力夹爪其工作滑动端在第二空间内活动，滑动端对称设置两个工作夹指，通过动力夹爪工作滑动端的收放可实现对滤膜收集盒的自动抓取和释放。安装于安装板上的真空吸盘可通过真空吸附和真空破坏实现对滤膜的自动吸附和释放；采用本实用新型的集真空吸附和弹性抓取的装置，使用一套联动机构即可实现对多张滤膜的自动吸附收集和对滤膜收集盒的自动抓取功能，同时无需人工参与，该集真空吸附和弹性抓取装置的对滤膜吸附收集和滤膜收集盒抓取效果好、工作连续性强，为设备全自动化实现提供了保障。

本实用新型弹性单元中，固定环置于夹爪连接板上方，利用弹性顶丝与微型滚珠衬套导向组件之导向轴锁定，用以完成夹指工作时最低点限位，可通过设置固定环在导向轴的锁定高度来实现动力夹爪实际工作面的调节，高于、低于或者平齐于吸盘吸嘴高度，实现吸附与抓取功能的组合使用或多工况自由切换，操作便捷。

本实用新型的夹指机构中工作夹指通过弹性单元安装于夹爪连接板，当工作夹指碰撞到设备其余部件时，弹簧收缩，微型滚珠衬套导向组件滑动，工作夹指上升，实现弹性缓冲，避免造成破坏。

本实用新型的第二安装空间内可设置多种传感器检测单元，如激光位移传感器、反射型光纤传感器，用以判断目标物距离、是否夹取(吸附)成功等，多重判断机制减少人为参与。

本实用新型的整个装置集成了吸附和抓取功能，结构空间占用率低，工作效率高、效果好。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例公开的集真空吸附和弹性抓取的装置示意图；

图2为本实用新型一种实施例公开的连接板、过渡板、安装板之间安装结构及动力夹爪安装结构示意图；

图3为本实用新型一种实施例公开的动力夹爪与夹指机构安装结构示意图；

图4为本实用新型一种实施例公开的真空吸盘及传感器检测单元安装结构示意图。

附图标记说明：

1、连接板；2、过渡板；3、定位板；4、第一安装空间；5、动力夹爪；6、连接柱；7、安装板；8、第二安装空间；9、真空吸盘；10、传感器检测单元；11、夹指机构；21、第一中心穿孔；51、工作滑动端；71、第二中心穿孔；100、激光位移传感器；101、反射型光纤传感器；110、夹爪连接板；111、弹性单元；112、工作夹指；1110、固定环；1111、微型滚珠衬套导向组件；1112、弹簧；1120、尾部浅钩。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，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，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细描述：

如图1～4所示，本实用新型提供的一种集真空吸附和弹性抓取的装置，包括由上至下平行设置的连接板1、过渡板2和安装板7，连接板1固定安装在移动机构上，连接板1和过渡板2之间固定连接并形成第一安装空间4，过渡板2与安装板7之间固定连接并形成第二安装空间8；

过渡板2中心穿孔，如图2、4所示，过渡板2中心设有第一中心穿孔21，如图2所示，在过渡板2上表面固定安装动力夹爪5，动力夹爪5的两个工作滑动端51均通过中心穿孔位于第二安装空间8内，两个工作滑动端51下端均沿其反向移动方向向外安装夹指机构11，两夹指机构11均伸出第二安装空间8且相对设置，下端均低于安装板7下表面；

如图1、4所示，安装板7上固定安装有多个真空吸盘9，真空吸盘9的吸盘***于安装板7下侧；优选的，在安装板7四个角多沉布置四个真空吸盘9，用于完成对待吸附物(滤膜)的真空吸附。

安装板7中心穿孔，如图2、4所示，安装板7中心设有第二中心穿孔71，如图4所示，在第二安装空间8内还安装有传感器检测单元10；

传感器检测单元10判断待吸附物到吸盘体的距离，以及判断待夹取物到夹指机构11的距离，通过移动机构控制整个装置的移动，实现真空吸盘9对待吸附物的精准吸附及夹指机构11对待夹取物的精准夹取。

其中，

如图2所示，连接板1与过渡板2之间通过竖直方向的两定位板3固定连接，两定位板3上端面分别连接连接板1下表面相对的两边缘，下端面分别连接过渡板2上表面相对的两边缘，连接板1、过渡板2及两定位板3之间形成第一安装空间4；

如图2所示，过渡板2与安装板7之间通过多个竖直方向的连接柱6固定连接，多个连接柱6上端面均固定连接在过渡板2下表面上，上端面均固定连接在安装板7上表面上，优选的，安装柱有4个，分别连接过渡板2和安装板7的四个角。

进一步的，

如图3所示，夹指机构11包括夹爪连接板110、弹性单元111和工作夹指112，动力夹爪5的工作滑动端51下端连接水平方向的夹爪连接板110的一端，夹爪连接板110的另一端伸出第二安装空间8，并连接竖直方向的弹性单元111，弹性单元111的下端连接竖直方向的工作夹指112；

弹性单元111包括固定环1110、微型滚珠衬套导向组件1111和弹簧1112；

夹爪连接板110的另一端连接竖直方向的弹性单元111，包括：

微型滚珠衬套导向组件1111的导向轴上端贯穿夹爪连接板110，固定环1110于夹爪连接板110的上侧套接在导向轴的外侧，弹簧1112套接在夹爪连接板110下侧的微型滚珠衬套导向组件1111外侧，微型滚珠衬套导向组件1111下端连接工作夹指112。在滤膜收集过程中，工作夹指112配置弹性单元111，当工作夹指112碰撞到设备载板或其余部件时，弹簧1112收缩，微型滚珠衬套导向组件1111滑动，工作夹指112上升，实现弹性缓冲，避免设备载板等部件对工作夹指112造成破坏。

更进一步的，

如图3所示，工作夹指112为“L”浅钩型，尾部轻微凸起形成尾部浅钩1120，更好的完成对滤膜收集盒的夹取与定位；工作夹指112下端低于安装板7下表面。

固定环1110与微型滚珠衬套导向组件1111之导向轴的套接位置限定了工作夹指112最低点的位置，固定环1110套接导向轴的高度可调，如：可通过设置固定环1110在导向轴的锁定高度来控制工作夹指112的高度，实现动力夹爪5实际工作面的调节，高于、低于或者平齐于吸盘吸嘴高度，实现吸附与抓取功能的组合使用或多工况自由切换，操作便捷。

弹簧1112上下两端分别顶靠在夹爪连接板110的下端面和工作夹指112的上端面上。

具体的，

动力夹爪5采用气动夹爪或电动夹爪。

第一安装空间4和第二安装空间8对应位置设有真空吸盘9的气路通道和传感器检测单元10的电缆通道。

传感器检测单元10采用激光位移传感器100和/或反射型光纤传感器101,设置多种传感器检测单元10，用以判断目标物距离、是否夹取(吸附)成功等，如光纤传感器未检测到信号，可通过程序设置通过反射型光纤传感器101重新读取目标物距离再次夹取(吸附)，多重判断机制减少人为参与，为设备无人值守奠定基础。

实施例：

首先，将本实用新型的装置通过连接板1与移动机构连接，移动机构选择X、Y、Z联动结构；将真空吸盘9连接气源和联动机构的控制中心；将真空吸盘9、传感器检测单元10、动力夹爪5、联动机构均与控制中心连接，并由控制中心控制。

当对滤膜进行真空吸附并收集于滤膜收集盒中时，通过传感器检测单元10检测滤膜的位置传输至联动机构的控制中心，控制中心根据滤膜的位置计算联动机构移动至滤膜位置需在X、Y、Z各方向的移动距离，并控制联动机构移动至滤膜位置；配置的四个真空吸盘9利用气源的正、负压切换实现对滤膜的真空破坏和对滤膜四角的真空吸附；控制中心进一步计算由滤膜位置移动至滤膜收集盒位置需在X、Y、Z各方向的移动距离，并控制联动机构将滤膜运送并放置于滤膜收集盒位置。

当对滤膜收集盒进行移动并放置于检测工位时，通过传感器检测单元10检测滤膜收集盒的位置传输至联动机构的控制中心，控制中心根据滤膜收集盒的位置计算联动机构移动至滤膜收集盒位置需在X、Y、Z各方向的移动距离，并控制联动机构移动至滤膜收集盒位置；对称配置的两夹指机构11利用动力夹爪5的两工作滑动端51的收缩对滤膜收集盒进行夹取；控制中心进一步计算由滤膜收集盒位置移动至检测工位需在X、Y、Z各方向的移动距离，并控制联动机构将滤膜收集盒运送至检测工位，并控制动力夹爪5的两工作滑动端51张开，将滤膜收集盒放置于检测工位上。

通过以上过程实现特定范围内滤膜的自动收集和滤膜收集盒到检测工位的自动运送，进而实现了空气颗粒物采样检测的无人化值守自动运行。

本实用新型的优点：

本实用新型通过连接板、过渡板、安装板及其连接结构形成第一安装空间和第二安装空间，将连接板连接移动机构，并在第一安装空间安装动力夹爪，使动力夹爪工作滑动端在第二安装空间向外连接工作夹指，在第二安装空间安装传感器检测单元，在安装板上安装真空吸盘，通过以上结构实现了目标物(滤膜、滤膜收集盒)位置检测，装置整体移动并对目标物进行吸附或夹取，进而实现目标物的位置移动，实现了滤膜收集、滤膜收集盒送至检测工位的自动化，并实现了装置无人化值守自动运行，解决了人工操作情况下，人员工作重复繁琐的问题，提高了空气颗粒物采样检测的工作效率。

本实用新型安装于第一安装空间的动力夹爪其工作滑动端在第二空间内活动，滑动端对称设置两个工作夹指，通过动力夹爪工作滑动端的收放可实现对滤膜收集盒的自动抓取和释放。安装于安装板上的真空吸盘可通过真空吸附和真空破坏实现对滤膜的自动吸附和释放；采用本实用新型的集真空吸附和弹性抓取的装置，使用一套联动机构即可实现对多张滤膜的自动吸附收集和对滤膜收集盒的自动抓取功能，同时无需人工参与，该集真空吸附和弹性抓取装置的对滤膜吸附收集和滤膜收集盒抓取效果好、工作连续性强，为设备全自动化实现提供了保障。

本实用新型弹性单元中，固定环置于夹爪连接板上方，利用弹性顶丝与微型滚珠衬套导向组件之导向轴锁定，用以完成夹指工作时最低点限位，可通过设置固定环在导向轴的锁定高度来实现动力夹爪实际工作面的调节，高于、低于或者平齐于吸盘吸嘴高度，实现吸附与抓取功能的组合使用或多工况自由切换，操作便捷。

本实用新型的夹指机构中工作夹指通过弹性单元安装于夹爪连接板，当工作夹指碰撞到设备其余部件时，弹簧收缩，微型滚珠衬套导向组件滑动，工作夹指上升，实现弹性缓冲，避免造成破坏。

本实用新型的第二安装空间内可设置多种传感器检测单元，如激光位移传感器100、反射型光纤传感器101，用以判断目标物距离、是否夹取(吸附)成功等，多重判断机制减少人为参与。

本实用新型的整个装置集成了吸附和抓取功能，结构空间占用率低，工作效率高、效果好。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种集真空吸附和弹性抓取的装置，其特征在于：包括由上至下平行设置的连接板、过渡板和安装板，所述连接板固定安装在移动机构上，所述连接板和所述过渡板之间固定连接并形成第一安装空间，所述过渡板与所述安装板之间固定连接并形成第二安装空间；

所述过渡板中心穿孔，在所述过渡板上表面固定安装动力夹爪，所述动力夹爪的两个工作滑动端均通过中心穿孔位于所述第二安装空间内，两个工作滑动端下端均沿其反向移动方向向外安装夹指机构，两所述夹指机构均伸出所述第二安装空间且相对设置，下端均低于所述安装板下表面；

所述安装板上固定安装有多个真空吸盘，所述真空吸盘的吸盘***于所述安装板下侧；

所述安装板中心穿孔，在所述第二安装空间内还安装有传感器检测单元；

所述传感器检测单元判断待吸附物到所述吸盘体的距离，以及判断待夹取物到所述夹指机构的距离，通过所述移动机构控制整个装置的移动，实现所述真空吸盘对待吸附物的精准吸附及所述夹指机构对待夹取物的精准夹取。

2.根据权利要求1所述的集真空吸附和弹性抓取的装置，其特征在于：所述连接板与所述过渡板之间通过竖直方向的两定位板固定连接，两所述定位板上端面分别连接所述连接板下表面相对的两边缘，下端面分别连接所述过渡板上表面相对的两边缘；

所述连接板、过渡板及两定位板之间形成第一安装空间。

3.根据权利要求1所述的集真空吸附和弹性抓取的装置，其特征在于：所述过渡板与所述安装板之间通过多个竖直方向的连接柱固定连接，多个连接柱上端面均固定连接在所述过渡板下表面上，上端面均固定连接在所述安装板上表面上。

4.根据权利要求1所述的集真空吸附和弹性抓取的装置，其特征在于，所述夹指机构包括夹爪连接板、弹性单元和工作夹指，所述动力夹爪的工作滑动端下端连接水平方向的所述夹爪连接板的一端，所述夹爪连接板的另一端伸出所述第二安装空间，并连接竖直方向的所述弹性单元，所述弹性单元的下端连接竖直方向的工作夹指。

5.根据权利要求4所述的集真空吸附和弹性抓取的装置，其特征在于：所述弹性单元包括固定环、微型滚珠衬套导向组件和弹簧；

所述夹爪连接板的另一端连接竖直方向的所述弹性单元，包括：

所述微型滚珠衬套导向组件的导向轴上端贯穿所述夹爪连接板，所述固定环于所述夹爪连接板的上侧套接在所述导向轴的外侧，所述弹簧套接在所述夹爪连接板下侧的所述微型滚珠衬套导向组件外侧，所述微型滚珠衬套导向组件下端连接所述工作夹指。

6.根据权利要求4或5所述的集真空吸附和弹性抓取的装置，其特征在于：所述工作夹指为“L”浅钩型。

7.根据权利要求5所述的集真空吸附和弹性抓取的装置，其特征在于：所述固定环套接所述导向轴的高度可调。

8.根据权利要求1所述的集真空吸附和弹性抓取的装置，其特征在于：所述第一安装空间和所述第二安装空间对应位置设有真空吸盘的气路通道和所述传感器检测单元的电缆通道。

9.根据权利要求1所述的集真空吸附和弹性抓取的装置，其特征在于：所述传感器检测单元采用激光位移传感器或反射型光纤传感器。

10.根据权利要求1所述的集真空吸附和弹性抓取的装置，其特征在于：所述动力夹爪采用气动夹爪或电动夹爪。

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