CN103705168B - 吸盘装置及其擦玻璃装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种具有弹簧吸盘的吸附装置及其擦玻璃装置，该擦玻璃装置包括吸附装置、清洁单元、驱动单元、行走单元和控制单元，行走单元和清洁单元均设置在擦玻璃装置的底部，控制单元与驱动单元连接，在控制单元的作用下，驱动单元驱动行走单元行走，擦玻璃装置通过吸附装置吸附于玻璃表面，吸附装置在工作的过程中能够牢固地贴合在玻璃上，从而有效地避免擦玻璃装置在工作的过程中从玻璃上摔落下来。

Description

吸盘装置及其擦玻璃装置
技术领域
本发明属于日用小家电制造技术领域，特别是涉及一种吸附装置及其擦玻璃装置。
背景技术
传统的擦玻璃装置，例如擦玻璃机器人，可以通过吸附单元吸附在玻璃上进行工作。常见的吸附单元包含固定在擦玻璃装置底部的吸盘。如果吸盘的材质采用软质材料，如橡胶，硅胶等，这些弹性材质虽然能够使机器很好的吸附，但因其摩擦系数比较大，擦玻璃装置往往因为无法克服吸盘与玻璃之间较大的摩擦力而导致擦玻璃装置走不动，或者运行不畅，影响擦玻璃装置的性能。
针对上述缺陷，出现一种软、硬材质结合的吸盘结构，其中与玻璃接触的是硬胶，可使吸盘与玻璃之间的摩擦力较小。然而由于软胶长时间处于较大的压力状态，影响其使用寿命。软胶的弹性变差后，硬胶回弹比较困难，当真空度变小时，由于硬胶无法及时回弹而导致吸盘无法与玻璃贴合而漏气，擦玻璃机器人有跌落的危险。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，提出一种吸附装置及其擦玻璃装置，利用弹簧弹性，分担吸盘垫的回弹功能，延长吸盘垫的使用寿命，或者完全利用或主要利用弹簧的弹性，使得吸盘贴合玻璃，从而有效避免该擦玻璃装置在工作的过程中从玻璃上摔落下来。
为了解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：
本发明提供一种吸盘装置，其包含吸盘单元和吸盘底座，吸盘单元设有吸盘盖和吸盘垫，吸盘盖通过吸盘垫密封连接吸盘底座，吸盘单元和吸盘底座之间还设有弹簧。
在一种方案中，吸盘盖上设有弹簧固定座，吸盘底座上设有与弹簧固定座对应设置的弹簧固定孔，弹簧容置于弹簧固定座和弹簧固定孔内；或者，吸盘盖上设有弹簧固定孔，吸盘底座上设有与弹簧固定孔对应设置的弹簧固定座，弹簧容置于弹簧固定座和弹簧固定孔内；或者，吸盘盖上设有弹簧固定柱，弹簧套设在弹簧固定柱上，弹簧自由端与吸盘底座相抵；或者，吸盘底座设有弹簧固定柱，弹簧套设在弹簧固定柱上，弹簧自由端与吸盘盖相抵。
进一步地，所述吸盘装置设有的两个所述吸盘单元分别为内圈吸盘单元和外圈吸盘单元，内圈吸盘单元设置在外圈吸盘单元的内侧；其中，内圈吸盘单元包含内圈吸盘盖和内圈吸盘垫，外圈吸盘单元包含外圈吸盘盖和外圈吸盘垫。
进一步地，外圈吸盘盖上的弹簧固定座朝向外圈吸盘盖的内周设置，内圈吸盘盖上的弹簧固定座朝向内圈吸盘盖的外周设置。
外圈吸盘盖上的弹簧固定座和内圈吸盘盖上的弹簧固定座相互间隔设置。
在另一种方案中，所述吸盘底座设有弹簧固定柱，弹簧套设在弹簧固定柱上，弹簧顶端与吸盘单元底部相抵。
进一步地，所述吸盘装置设有的2个所述吸盘单元分别为内圈吸盘单元和外圈吸盘单元；其中，内圈吸盘单元设有含内圈吸盘盖和吸盘垫，外圈吸盘单元设有外圈吸盘盖和吸盘垫，吸盘垫位于内圈、外圈吸盘盖之间的部分与吸盘底座密封连接。该技术方案中，内圈吸盘单元和外圈吸盘单元可同时连接吸盘垫，或者根据需要，吸盘垫也可拆分成内圈吸盘垫和外圈吸盘垫。
上述两个方案中，所述吸盘盖为硬胶材质，所述吸盘垫为弹性材质，弹性材质可以是橡胶，硅胶等，所述吸盘盖与吸盘垫注塑连接。
本发明还提供一种擦玻璃装置，其包括吸附装置、清洁单元、驱动单元、行走单元和控制单元，控制单元控制驱动单元驱动行走单元行走，擦玻璃装置通过吸附装置吸附于玻璃表面，所述吸附装置包括如上述的吸盘装置。
进一步地，所述吸盘装置与擦玻璃装置底部的壳体固定连接。
吸附装置还包括抽气管和真空泵，真空泵通过抽气管与所述吸盘装置连接。
本发明再提供一种擦玻璃装置，其包括吸附装置、清洁单元、驱动单元、行走单元和控制单元，所述吸附装置包括与擦玻璃装置底部的壳体固定连接的吸盘单元，所述吸盘单元包括吸盘盖和吸盘垫，吸盘盖通过吸盘垫固定连接底部的壳体，所述吸盘盖上设有弹簧固定座，底部的壳体设有与弹簧固定座对应设置的弹簧固定孔，弹簧容置于弹簧固定座和弹簧固定孔内。或者，吸盘盖上设有弹簧固定孔，壳体底部设有与弹簧固定座对应设置的弹簧固定座，弹簧容置于弹簧固定座和弹簧固定孔内。
本发明另外提供一种擦玻璃装置，其包括吸附装置、清洁单元、驱动单元、行走单元和控制单元，所述吸附装置包括与擦玻璃装置底部的壳体固定连接的吸盘单元，所述吸盘单元包括吸盘盖和吸盘垫，吸盘盖通过吸盘垫固定连接底部的壳体，底部的壳体设有弹簧固定柱，弹簧套设在弹簧固定柱上，弹簧顶端与吸盘单元相抵。
附图说明
图1为本发明吸盘装置结构示意图；
图2为本发明吸盘装置实施例1爆炸结构示意图；
图3为本发明吸盘装置实施例1俯视示意图；
图4为图3中A-A剖视示意图；
图5为本发明吸盘装置实施例2爆炸结构示意图；
图6为本发明吸盘装置实施例2中的吸盘底座俯视示意图；
图7为本发明吸盘装置实施例2俯视示意图；
图8为图7中A-A剖视示意图；
图9为本发明吸盘装置示意图；
图10为本发明擦玻璃装置控制示意图。
附图标记：
1.吸附装置 2.行走单元 4.驱动单元
5.控制单元 6.玻璃 8.擦玻璃装置 11.吸盘单元
12.抽气管 13.真空泵 111.内圈吸盘盖 112.外圈吸盘盖
113.内圈吸盘垫 114.外圈吸盘垫 115.吸盘底座
116.弹簧 117.外圈吸盘盖上的弹簧固定座 118.弹簧固定孔
120.内圈吸盘垫片 121.外圈吸盘垫片 122.吸盘垫
123.螺钉过孔 124.固定盖 119.弹簧固定柱
125.内圈吸盘盖上的弹簧固定座 126.密封垫
具体实施方式
如图10所示，本发明擦玻璃装置包括吸附装置1、清洁单元（图10中未示）、驱动单元4、行走单元2和控制单元5，行走单元2和清洁单元均设置在擦玻璃装置8的底部，控制单元5与驱动单元4连接，在控制单元5的作用下，驱动单元4控制行走单元2行走，擦玻璃装置8通过吸附装置1中的吸盘装置吸附于玻璃表面。
需要说明的是，行走单元2、清洁单元、驱动单元4和控制单元5均为现有技术，在此不再赘述。
本发明吸盘装置包含吸盘单元11和吸盘底座115，吸盘单元设有吸盘盖和吸盘垫，吸盘盖通过吸盘垫密封连接吸盘底座115，吸盘单11元和吸盘底座115之间还设有弹簧116。吸盘单元11可以是单圈吸盘或双圈吸盘或多圈吸盘。由于吸盘单元主用通过吸盘垫与吸盘底座密封连接，吸盘垫需采用密封性较好的材质；且为了使得吸盘单元和玻璃表面贴合，吸盘垫也需具有较好的弹性。因而，吸盘垫可以采用硅胶、橡胶等密封性和弹性较好的弹性材料。
以下结合附图和实施例对吸盘装置的技术方案作进一步说明。
吸盘装置实施例1
如图1-4所示，吸盘盖上设有弹簧固定座117，吸盘底座115上设有与弹簧固定座对应设置的弹簧固定孔118，弹簧116容置于弹簧固定座和弹簧固定孔118内。
进一步地，所述吸盘装置设有的两个所述吸盘单元分别为内圈吸盘单元和外圈吸盘单元，内圈吸盘单元设置在外圈吸盘单元的内侧；其中，内圈吸盘单元包含内圈吸盘盖111和内圈吸盘垫113，外圈吸盘单元包含外圈吸盘盖112和外圈吸盘垫114。
外圈吸盘盖112上的弹簧固定座125朝向外圈吸盘盖112的内周设置，内圈吸盘盖上的弹簧固定座117朝向内圈吸盘盖111的外周设置。其中，外圈吸盘盖上的弹簧固定座117和内圈吸盘盖上的弹簧固定座125相互间隔设置。
通过在吸盘单元和吸盘底座之间设置弹簧116，能较好的分担内圈吸盘垫113和外圈吸盘垫114的回弹力。即时内圈吸盘垫113和外圈吸盘垫114经过多次的压缩和反弹后，其弹性慢慢变差，由于弹簧116仍能提供较好的回弹力，仍使得吸盘单元很好的贴合玻璃，提高吸盘装置的可靠性。如图1所示，螺钉通过螺钉过孔123将吸盘单元11和吸盘底座115固定连接。
本实施例中，内圈吸盘盖111和外圈吸盘盖112分别通过其底部的内圈吸盘垫113和外圈吸盘垫114直接密封连接吸盘底座115，弹簧116设置在内外吸盘盖之间的凹腔中。
内、外圈吸盘盖111、112采用硬胶材质，用于支撑吸盘单元且可同时保护内、外圈吸盘盖111、112上部凹槽分别设置的内圈吸盘垫片（图2中未示）和外圈吸盘垫片（图2中未示）。该内圈吸盘垫片和外圈吸盘垫片可参考图5中的内、外圈吸盘垫片120、121。内圈吸盘垫113和外圈吸盘垫114采用弹性材质，如橡胶，硅胶等。
吸盘装置实施例2
如图5-8所示，在实施例2中，所述吸盘底座115设有弹簧固定柱119，弹簧116套设在弹簧固定柱119上，弹簧的顶端与吸盘单元11的底部相抵。
其中，内圈吸盘单元设有内圈吸盘盖111和吸盘垫122，外圈吸盘单元设有外圈吸盘盖112和吸盘垫122。内圈吸盘盖111与外圈吸盘盖112同时与吸盘垫122固定连接，并通过螺钉穿过螺钉孔123将固定盖124压合在吸盘垫122位于内、外圈吸盘盖之间的部位上，从而使得内、外圈吸盘单元与吸盘底座115密封连接。此时，内、外圈吸盘盖111、112也可分别与吸盘垫122固定连接并围合形成至少部分凹腔，吸盘底座115通过密封垫126和擦玻璃机器装置底部的壳体连接。
内圈吸盘盖111的上部凹槽设有内圈吸盘垫片120，外圈吸盘盖112的上部凹槽设有外圈吸盘垫片121，当吸盘装置工作时，内圈吸盘垫片120和外圈吸盘垫片121分别吸附贴合密封在玻璃上。
密封垫126、内圈吸盘垫片120和外圈吸盘垫片121均可采用密封性较好的硅胶或橡胶等材质。
本实施例中，弹簧116直接设置在内、外圈吸盘盖111、112或吸盘垫122的底部，完全承担或主要承担吸盘单元的回弹力，使得吸盘单元压紧贴合在玻璃表面，大大提高吸盘装置的可靠性。特别地，当吸盘垫122采用塑料等密封且非弹性材质时，弹簧116完全承担吸盘单元116的回弹力。其中，吸盘垫122通过注塑连接内、外圈吸盘盖，并密封连接在吸盘底座115位于内、外圈吸盘盖的部位上，使得内、外圈吸盘单元均与吸盘底座115密封连接。为安装方便，吸盘垫122做得较大，同时注塑连接内、外圈吸盘盖。吸盘垫122也可以按需要分成两部分，分别连接内、外圈吸盘盖，从而起到使得内、外圈吸盘单元密封连接吸盘底座115的效果。
内、外圈吸盘盖111、112采用硬胶材质，用于支撑吸盘单元且可同时保护内圈吸盘垫片120和外圈吸盘垫片121。内圈吸盘垫片120、外圈吸盘垫片121、吸盘垫122和密封垫126宜采用弹性材质，如橡胶，硅胶等。
在吸盘装置中设置弹簧，可以减小密封垫的变形量，且当吸盘装置从玻璃拿下时，弹簧可以使吸盘单元迅速复位，从而延长吸盘装置的使用寿命。
擦玻璃装置实施例1
本发明擦玻璃装置包括吸附装置1、清洁单元（图中未示）、驱动单元4、行走单元2和控制单元5，控制单元5控制驱动单元4驱动行走单元2行走，擦玻璃装置8通过吸附装置1吸附于玻璃表面，所述吸附装置包括吸盘装置。吸盘装置采用上述实施例1-2中的吸盘装置。
进一步地，所述吸盘装置与擦玻璃装置底部的壳体固定连接。
其中，吸附装置1还包括抽气管12和真空泵13，真空泵13通过抽气管12与所述吸盘装置连接。
擦玻璃装置实施例2
本发明还提供一种擦玻璃装置，其包括吸附装置1、清洁单元、驱动单元4、行走单元2和控制单元5，所述吸附装置1包括与擦玻璃装置底部的壳体固定连接的吸盘单元11，所述吸盘单元11包括吸盘盖和吸盘垫，吸盘盖通过吸盘垫固定连接擦玻璃装置底部的壳体，所述吸盘盖上设有弹簧固定座，擦玻璃装置底部的壳体设有与弹簧固定座对应设置的弹簧固定孔，弹簧容置于弹簧固定座和弹簧固定孔内。
在本实施例中，吸附装置1不包括吸盘底座，由吸盘单元11与擦玻璃装置底部的壳体直接固定连接。
擦玻璃装置实施例3
本发明另外提供一种擦玻璃装置，其包括吸附装置、清洁单元、驱动单元、行走单元和控制单元，所述吸附装置包括与擦玻璃装置底部的壳体固定连接的吸盘单元，所述吸盘单元包括吸盘盖和吸盘垫，吸盘盖通过吸盘垫固定连接底部的壳体，底部的壳体设有弹簧固定柱，弹簧套设在弹簧固定柱上，弹簧的顶端与吸盘单元相抵。
在本实施例中，吸附装置1不包括吸盘底座，由吸盘单元11与擦玻璃装置底部的壳体固定连接，并且弹簧是套设在弹簧固定柱上，结构更加简单。
如图9所示，所述吸附装置1包括吸盘11、抽气管12和真空泵13，真空泵13通过抽气管12与吸盘11相连，当真空泵13开始工作时，真空泵13在吸盘11内产生负压，吸盘11产生吸力，将擦玻璃装置8吸附在玻璃6上。
需要说明的是，本发明设计思想主要通过弹簧部分承担或完全承担吸盘单元的回弹力，使得吸盘单元较好的贴合在玻璃表面。弹簧可以采用其他各种方式设置在吸盘单元和吸盘底座或擦玻璃装置底部的壳体，如分别或组合使用弹簧固定柱、弹簧固定座或弹簧固定孔等，本发明在此并不一一列举。吸盘垫也可以通过其他各种方式将吸盘单元密封连接吸盘底座或擦玻璃装置低壳。以上介绍本发明的具体实施方式，本发明擦玻璃装置不受上述具体实施方式的限制，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种吸盘装置，包含吸盘单元和吸盘底座，吸盘单元设有吸盘盖和吸盘垫，吸盘盖通过吸盘垫密封连接吸盘底座，其特征在于：吸盘单元和吸盘底座之间还设有弹簧，所述弹簧用于分担吸盘垫的回弹力，且所述弹簧轴向高度位置至少部分与所述吸盘垫高度重叠，所述吸盘单元通过抽气管连接真空泵。
2.如权利要求1所述的吸盘装置，其特征在于：吸盘盖上设有弹簧固定座，吸盘底座上设有与弹簧固定座对应设置的弹簧固定孔，弹簧容置于弹簧固定座和弹簧固定孔内。
3.如权利要求2所述的吸盘装置，其特征在于：所述吸盘装置设有的两个所述吸盘单元分别为内圈吸盘单元和外圈吸盘单元，内圈吸盘单元设置在外圈吸盘单元的内侧；其中，内圈吸盘单元包含内圈吸盘盖和内圈吸盘垫，外圈吸盘单元包含外圈吸盘盖和外圈吸盘垫。
4.如权利要求3所述的吸盘装置，其特征在于：外圈吸盘盖上的弹簧固定座朝向外圈吸盘盖的内周设置，内圈吸盘盖上的弹簧固定座朝向内圈吸盘盖的外周设置。
5.如权利要求4所述的吸盘装置，其特征在于：外圈吸盘盖上的弹簧固定座和内圈吸盘盖上的弹簧固定座相互间隔设置。
6.如权利要求1所述的吸盘装置，其特征在于：所述吸盘底座设有弹簧固定柱，弹簧套设在弹簧固定柱上，弹簧顶端与吸盘单元底部相抵。
7.如权利要求6所述的吸盘装置，其特征在于：所述吸盘装置设有的2个所述吸盘单元分别为内圈吸盘单元和外圈吸盘单元；其中，内圈吸盘单元设有内圈吸盘盖和吸盘垫，外圈吸盘单元设有外圈吸盘盖和吸盘垫，内、外圈吸盘盖分别与吸盘垫固定连接，吸盘垫位于内圈、外圈吸盘盖之间的部分与吸盘底座密封连接。
8.如权利要求2或6所述的吸盘装置，其特征在于：所述吸盘盖为硬胶材质，所述吸盘垫为弹性材质。
9.如权利要求2或6所述的吸盘装置，其特征在于：所述吸盘盖与吸盘垫注塑连接。
10.一种擦玻璃装置，包括吸附装置(1)、清洁单元(3)、驱动单元(4)、行走单元(2)和控制单元(5)，控制单元控制驱动单元驱动行走单元行走，擦玻璃装置通过吸附装置吸附于玻璃表面，其特征在于：所述吸附装置包括如权利要求1-7任一项所述的吸盘装置。
11.如权利要求10所述的擦玻璃装置，其特征在于：所述吸盘装置与擦玻璃装置底部的壳体固定连接。
12.一种擦玻璃装置，包括吸附装置(1)、清洁单元、驱动单元(4)、行走单元(2)和控制单元(5)，所述吸附装置包括与擦玻璃装置底部的壳体固定连接的吸盘单元，所述吸盘单元包括吸盘盖和吸盘垫，吸盘盖通过吸盘垫固定连接壳体底部，其特征在于：所述吸盘盖上设有弹簧固定座，擦玻璃装置底部的壳体设有与弹簧固定座对应设置的弹簧固定孔，弹簧容置于弹簧固定座和弹簧固定孔内，所述弹簧轴向高度位置至少部分与所述吸盘垫高度重叠。
13.一种擦玻璃装置，包括吸附装置(1)、清洁单元、驱动单元(4)、行走单元(2)和控制单元(5)，吸附装置包括与擦玻璃装置底部的壳体固定连接的吸盘单元，吸盘单元包括吸盘盖和吸盘垫，吸盘盖通过吸盘垫固定连接底部的壳体，其特征在于：底部的壳体设有弹簧固定柱，弹簧套设在弹簧固定柱上，弹簧的顶端与吸盘单元相抵，所述弹簧轴向高度位置至少部分与所述吸盘垫高度重叠。
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