阅读说明：本技术 一种气囊抓手及无尘翻转方法 (Air bag gripper and dust-free overturning method ) 是由 郭芳 韩秀洁 李锡文 夏同友 宣银侗 李聚昆 于 2019-09-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种气囊抓手及无尘翻转方法,用于配合机器人将料筒内的物料转移至接料装置,属于化工生产领域。该气囊抓手包括：环形气囊、气囊气动管接头、抓取翻转装置及气动控制阀；所述抓取翻转装置包括机器人连接部、料筒抓取部及料斗；所述料筒抓取部设置有上下贯通的通孔,所述通孔内设有至少一个环形槽,至少一个所述环形气囊一一对应固定于所述环形槽中；所述环形气囊通过所述气囊气动管接头充气和放气；所述料斗密封固定于料筒抓取部下部,所述料斗上端连通所述通孔,下端与所述气动控制阀固定连接；抓取料筒时,所述气动控制阀关闭,向接料装置内倾倒物料时,所述气动控制阀打开。本发明能以简单的结构实现无尘翻转,节省资源。(The invention discloses an air bag gripper and a dust-free overturning method, which are used for transferring materials in a material cylinder to a material receiving device by matching with a robot and belong to the field of chemical production. This gasbag tongs includes: the device comprises an annular air bag, an air bag pneumatic pipe joint, a grabbing and overturning device and a pneumatic control valve; the grabbing and overturning device comprises a robot connecting part, a material barrel grabbing part and a hopper; the material barrel grabbing part is provided with a through hole which is communicated up and down, at least one annular groove is arranged in the through hole, and at least one annular air bag is fixed in the annular groove in a one-to-one correspondence manner; the annular air bag is inflated and deflated through the air bag pneumatic pipe joint; the hopper is fixed at the lower part of the material cylinder grabbing part in a sealing way, the upper end of the hopper is communicated with the through hole, and the lower end of the hopper is fixedly connected with the pneumatic control valve; when the material barrel is grabbed, the pneumatic control valve is closed, and when the material is dumped into the material receiving device, the pneumatic control valve is opened. The invention can realize dust-free overturning by a simple structure and save resources.)

一种气囊抓手及无尘翻转方法

技术领域

本发明属于化工生产领域，更具体地，涉及一种气囊抓手及无尘翻转方法。

背景技术

在化工生产中，需对盛有粉料的原材料桶进行倾倒操作，以进行过筛、称量、转运等后续工作。粉料由原材料桶翻转进入到接料装置的过程中会产生大量扬尘，一方面粉尘静电积聚存在较大的安全隐患，另一方面操作人员与粉尘直接接触，易对人体呼吸道产生损坏，形成职业病“尘肺”。

为了解决粉尘问题，目前采用最多的方法是将翻转过程罩在防尘仓中，防尘仓布置有风机，将空气中的粉尘吸走后统一进行处理。虽然该种方法隔离了粉尘产生源及外部环境，但防尘仓内仍有大量粉尘聚集；而且防尘仓仓体要包围整个倾倒装置，占地面积大，且要配备除尘装置，后续处理工序较复杂；此外，需配备有风机进行除尘，能源消耗较大。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种气囊抓手及无尘翻转方法，其目的在于，通过对抓手结构进行改进，直接利用环形气囊对料筒进行抓取和密封，从而省去复杂、占用空间大的防尘和除尘构造，由此解决现有技术中粉尘难去除且能源、资源耗费大，后处理工序复杂的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种气囊抓手，用于配合机器人将料筒内的物料转移至接料装置，包括：环形气囊、气囊气动管接头、抓取翻转装置及气动控制阀；

所述抓取翻转装置包括机器人连接部、料筒抓取部及料斗；

所述料筒抓取部设置有上下贯通的通孔，所述通孔内设有至少一个环形槽，至少一个所述环形气囊一一对应固定于所述环形槽中；所述环形气囊通过所述气囊气动管接头充气和放气；

所述料斗密封固定于料筒抓取部下部，所述料斗上端连通所述通孔，下端与所述气动控制阀固定连接；抓取料筒时，所述气动控制阀关闭，向接料装置内倾倒物料时，所述气动控制阀打开。

进一步地，所述机器人连接部、料筒抓取部及料斗一体铸造成型或焊接成型。

进一步地，还包括气囊连接口，所述气囊连接口一端具有法兰；

所述环形气囊环向均布多个开孔，所述气囊连接口、所述气囊气动管接头数量均与所述开孔数量相等；各所述法兰位于所述环形气囊内部且与所述开孔周缘一一对应密封粘接固定；

所述环形槽上设有与所述开孔数量相等且位置一一对应的光孔；各所述气囊连接口的另一端一一对应穿过各所述光孔，且一一对应与各所述气囊气动管接头密封连接，以将所述环形气囊的内腔和所述气囊气动管接头连通。

进一步地，所述气动控制阀为气动胶管阀或气动翻板阀。

进一步地，所述气动控制阀为气动胶管阀，包括：控制阀气动管接头、外壳、胶管及压盖；

两个所述压盖分别固定于所述外壳两端，且上端的所述压盖与所述抓取翻转装置下端连接固定；所述胶管的两端被夹在两个所述压盖与所述外壳两端之间，以使所述胶管和所述外壳之间形成充气空间；所述控制阀气动管接头安装于所述外壳侧壁，用于向所述充气空间充气；控制阀气动管接头充气时，所述胶管膨胀而使所述气动控制阀关闭，泄压后所述胶管复原而使所述气动控制阀打开。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种无尘翻转方法，包括如下步骤：

将如前任意一项所述的气囊抓手，通过所述机器人连接部安装于所述机器人的工作端；

将所述料筒上端放入所述通孔内部，此时所述环形气囊不充气；

通过所述气囊气动管接头为所述环形气囊充气，以使所述环形气囊密封夹紧所述料筒的外壁，此时所述气动控制阀保持关闭状态；

所述机器人带动所述料筒及所述气囊抓手整体翻转，当所述气动控制阀与所述接料装置的入口密封对接后，打开所述气动控制阀进行物料转移。

总体而言，本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1)本发明在翻转的过程中无需专用的投料仓及除尘装置，通过抓取翻转装置中的环形气囊充气即可实现抓取及密封，保证翻转过程中的无尘，结构简单，占地面积小，无需复杂的后续处理工序。

2)全部采用气动驱动，适用于危险环境作业。

3)可通过调节气动控制阀的充气量来控制下料速度及下料量，操作灵活多变。

附图说明

图1为本发明优选实施例的总装示意图。

图2为图1的纵向剖面图。

图3为图2中的A-A局部放大图。

图4为本发明优选实施例的无尘翻转工作过程。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：

其中，100-气囊抓手，1-气囊，11-开孔，2-气囊气动管接头，3-抓取翻转装置，31-机器人连接部，32-料筒抓取部，33-料斗，34-通孔，35-环形槽，36-光孔，4-气动控制阀，41-控制阀气动管接头，42-外壳，43-胶管，44-压盖，45-充气空间，5-气囊连接口，51-法兰，200-料筒，300-接料装置。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

请参照图1～3，本发明优选实施例的一种气囊抓手，用于配合机器人将料筒200内的物料转移至接料装置300，包括：环形气囊1、气囊气动管接头2、抓取翻转装置3及气动控制阀4。

所述抓取翻转装置3包括机器人连接部31、料筒抓取部32及料斗33。所述料筒抓取部32设置有上下贯通的通孔34，所述通孔内设有至少一个环形槽35，至少一个所述环形气囊1一一对应固定于所述环形槽35中。所述环形气囊1通过所述气囊气动管接头2充气和放气。所述料斗33密封固定于料筒抓取部32下部，所述料斗33上端连通所述通孔34，下端与所述气动控制阀4固定连接。抓取料筒200时，所述气动控制阀4关闭，向接料装置300内倾倒物料时，所述气动控制阀4打开。

优选地，所述机器人连接部31、料筒抓取部32及料斗33一体铸造成型或焊接成型。

优选地，还包括气囊连接口5，所述气囊连接口5一端具有法兰51。所述环形气囊1环向均布多个开孔11，所述气囊连接口5、所述气囊气动管接头2数量均与所述开孔11数量相等。各所述法兰51位于所述环形气囊1内部且与所述开孔11周缘一一对应密封粘接固定。所述环形槽35上设有与所述开孔11数量相等且位置一一对应的光孔36。各所述气囊连接口5的另一端一一对应穿过各所述光孔36，且一一对应与各所述气囊气动管接头2密封连接，以将所述环形气囊1的内腔和所述气囊气动管接头2连通。

优选地，所述气动控制阀4为气动胶管阀或气动翻板阀。

优选地，所述气动控制阀4为气动胶管阀，包括：控制阀气动管接头41、外壳42、胶管43及压盖44。

两个所述压盖44分别固定于所述外壳42两端，且上端的所述压盖44与所述抓取翻转装置3下端连接固定。所述胶管43的两端被夹在两个所述压盖44与所述外壳42两端之间，以使所述胶管43和所述外壳42之间形成充气空间45。所述控制阀气动管接头41安装于所述外壳42侧壁，用于向所述充气空间45充气。控制阀气动管接头41充气时，所述胶管43膨胀而使所述气动控制阀4关闭，泄压后所述胶管43复原而使所述气动控制阀4打开。

如图4所示，本发明的无尘翻转操作过程如下：

(1)将气囊抓手100通过所述机器人连接部31安装于所述机器人的工作端；

(2)将所述料筒200上端放入所述通孔34内部，此时所述环形气囊1不充气；

(3)通过所述气囊气动管接头2为所述环形气囊1充气，以使所述环形气囊1密封夹紧所述料筒200的外壁，此时所述气动控制阀4保持关闭状态；

(4)所述机器人带动所述料筒200及所述气囊抓手100整体翻转，当所述气动控制阀4与所述接料装置300的入口密封对接后，打开所述气动控制阀4进行物料转移。

下面，以一个更为具体的案例来介绍本发明的工作原理。

在本实施例中，气囊抓手100由气囊1、气囊气动管接头2、抓取翻转装置3及气动控制阀4等组成，机器人带动抓手运动及实现翻转功能。抓取翻转装置3由机器人连接部31、料筒抓取部32及料斗33组成，各部分可一体铸造成型或焊接成型。机器人连接部31通过螺栓与机器人(未图示)连接。料筒抓取部32上沿轴向布置有多个环形槽(本实施例为2个)，环形气囊1环向均布开孔(本实施例为环向均布3孔)，粘接有带有法兰51的气囊连接口5，装配时先将环形气囊1放置在环形槽35中，环向均匀布置的气囊连接口5穿过料筒抓取部32环形槽35上的光孔36与气囊气动管接头2通过螺纹进行连接(如图3所示)，达到对环形气囊1进行定位及紧固的作用。料斗33布置在料筒抓取部32下部，与气动控制阀4通过法兰螺栓连接。气动控制阀4可以为气动胶管阀或气动翻板阀等，图2示意了一种气动胶管阀结构，包括控制阀气动管接头41、外壳42、胶管43及压盖44，胶管43被夹在压盖44与外壳42之间，控制阀气动管接头41充分充气时气动控制阀4关闭，停止充气并泄压，则气动控制阀4打开。调节控制阀气动管接头41的充气量，则可以改变胶管43的膨胀程度，从而可以自由控制下料速度及下料量。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。