CN104930226A - 用于吸附装置的泄气阀及具有该泄气阀的吸附机器人 - Google Patents

Abstract

一种用于吸附装置的泄气阀及具有该泄气阀的吸附机器人，所述泄气阀包括激活单元和一泄气阀固定座（3），所述泄气阀固定座（3）上具有与吸附装置的负压室（18）相连通的泄气孔（11），所述激活单元设置于所述泄气阀固定座（3）上并可相对于所述泄气阀固定座（3）移动，以实现对所述泄气孔（11）的打开，所述泄气阀固定座（3）上设有一开关（4）；当所述激活单元打开所述泄气孔（11），所述激活单元触发所述开关（4）以关闭吸附装置的抽真空装置（14）。本发明可快速的给吸附装置放气，及时关闭抽真空装置（14）。

Description

用于吸附装置的泄气阀及具有该泄气阀的吸附机器人

技术领域

本发明涉及一种泄气阀，特别是涉及一种适用于吸附机器人的泄气阀，属于小家电技术领域。

背景技术

随着吸附机器人如擦窗机器人的问世，擦窗这项工作变得越来越方便简捷。现在市面上的擦窗机器人多采用真空吸附的方式将机器吸附在窗户上，为了防止机器跌落，吸附在窗户上的力比较大，当需要将机器人取下时就需要较长时间给吸盘泄气。现有的机器人在泄压时抽真空装置仍在继续工作，这样既影响了吸盘放气的速度，又浪费能量。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种新型的吸附机器人泄气阀及装有该泄气阀的吸附机器人。该泄气阀在泄气的同时可以关闭抽真空装置，以快速实现吸盘放气。

本发明所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：

一种用于吸附装置的泄气阀，包括激活单元和泄气阀固定座，该泄气阀固定座上设有与所述吸附装置的负压室相连通的泄气孔，所述激活单元设置于所述泄气阀固定座上并可相对于该泄气阀固定座移动，以启闭所述的泄气孔，所述泄气阀固定座上还设有一开关，当需要泄气时，所述激活单元在外力作用下相对于所述泄气阀固定座运动，在打开所述泄气孔的同时触发所述开关，以关闭吸附装置的抽真空装置。

所述泄气阀还包括一开关帽，所述开关帽与所述激活单元连接，所述开关与开关帽之间设有开关弹簧，所述激活单元通过开关帽触发开关以关闭吸附装置的抽真空装置。

所述开关可以为感应开关，当所述泄气阀泄气时，所述开关发送开关信号到吸附装置的控制单元，从而关闭抽真空装置。

所述的感应开关为行程开关、霍尔开关、压力感应开关。

所述开关也可以为断路开关，当所述激活单元被提升泄气时，所述断路开关切断所述抽真空装置的电流。

在本发明的实施例中，所述激活单元包括泄气阀拉环，泄气阀拉环嵌件和泄气阀支架，所述泄气阀拉环通过一可拆卸的泄气阀拉环嵌件与泄气阀支架连接，泄气阀支架与所述开关帽连接。

所述开关帽与泄气阀固定座之间设有泄气阀弹簧。

优选的，所述泄气阀支架上端具有一外沿，其向下延伸形成与所述泄气孔相对应的导柱，所述导柱的直径小于泄气孔的直径，所述外沿上设有密封垫，泄气阀支架卡合在泄气阀固定座上，在所述泄气阀弹簧的作用下使两者抵靠在一起。

所述泄气阀固定座上设有连通所述泄气孔的导气接头，所述导气接头通过软管与负压室连接。

一种吸附机器人，包括控制单元、驱动单元、吸附单元和行走单元，控制单元与驱动单元连接，驱动单元驱动行走单元，所述吸附单元包括吸盘和抽真空装置，其中抽真空装置与控制单元连接，吸盘通过抽真空装置抽真空形成负压，使吸附机器人吸附在作业面上，此外还包括上述泄气阀，所述泄气阀与吸盘连接，所述开关与控制单元连接，当所述泄气阀泄气时，触动所述开关，所述开关传递信号给所述控制单元以关闭抽真空装置。

本发明还提供另一种用于吸附装置的泄气阀，包括激活单元和泄气单元，所述的泄气单元具有与吸附装置的负压室相连通的泄气孔，当需要泄气时，在激活单元作用下，当打开泄气孔泄气时,吸附装置的抽真空装置同时被关闭。

本发明还提供另一种吸附机器人，包括控制单元、驱动单元、吸附单元和行走单元，控制单元与驱动单元连接，驱动单元驱动行走单元，所述吸附单元包括吸盘和抽真空装置，其中抽真空装置与控制单元连接，吸盘通过抽真空装置抽真空形成负压室，使吸附机器人吸附在作业面上，吸附机器人还包括上述的泄气阀，所述泄气阀与吸盘连接，所述控制单元连接所述激活单元。

综上所述，本发明的泄气阀能够快速给机器泄气，使机器能够很轻松的从窗户取下，同时能够及时关闭机器的抽真空装置，操作方便。

附图说明

图1为本发明泄气阀一个实施例的立体示意图；

图2为图1所示泄气阀的主视图；

图3为图1所示泄气阀的俯视图；

图4为图3所示泄气阀的A－A剖面示意图；

图5为图3所示泄气阀的B－B剖面示意图；

图6为吸附式吸附机器人工作时沿图3所示泄气阀的C－C剖面示意图；

图7为图6所示吸附式吸附机器人局部A的放大图；

图8为吸附式吸附机器人泄气时沿图3所示泄气阀的C－C剖面示意图；

图9为图8所示机器人局部B的放大图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明吸附机器人泄气阀的一个具体实施例做详细说明。

本发明提供一种用于吸附装置的泄气阀，包括激活单元和泄气阀固定座，该泄气阀固定座上设有与所述吸附装置的负压室相连通的泄气孔；所述激活单元设置于所述泄气阀固定座上并可相对于所述泄气阀固定座移动，以开启或关闭所述泄气孔；所述泄气阀固定座上还设有一开关，当需要泄气时，所述激活单元在外力作用下相对于所述泄气阀固定座运动，在打开所述泄气孔的同时触发所述开关，以关闭吸附装置的抽真空装置。

图1为本发明泄气阀一个实施例的立体示意图，图2为图1所示泄气阀的主视图，图3为图1所示泄气阀的俯视图。

结合图1、图2和图3所示，具体到本实施例，吸附装置提供吸附机器人吸附于作业面的吸附力，用于吸附装置的泄气阀包括泄气阀拉环1，泄气阀支架2，泄气阀固定座3，开关4，开关弹簧5，泄气阀弹簧6，开关帽7。其中泄气阀拉环1，泄气阀支架2和下述的泄气阀拉环嵌件8构成所述的激活单元。开关4为一压力感应开关，安装在泄气阀固定座3上，且与吸附机器人的控制单元连接（未图示）。开关弹簧5和泄气阀弹簧6位于泄气阀固定座3与开关帽7之间，开关弹簧5为一压缩弹簧，当它受力变形到一定程度时将触动开关4，进而产生开关信号并传递给控制单元。

图4和图5分别是图3所示泄气阀的A－A剖面示意图和B－B剖面示意图，如图4和图5所示，泄气阀拉环1通过一可拆卸的泄气阀拉环嵌件8与泄气阀支架2相连接，当然，泄气阀拉环1与泄气阀支架2也可直接一体成型。泄气阀支架2与开关帽7固定连接，使泄气阀拉环1与开关帽7实现连动。其中泄气阀支架2卡合在泄气阀固定座3上，开关帽7至少部分嵌入泄气阀固定座3内定位。具体来说，泄气阀支架2主体嵌入泄气阀固定座3内，它们之间有一缝隙用于插入部分开关帽7以便实现与泄气阀支架2的固定连接。泄气阀支架2上端具有一外沿9，该外沿9的两端向下延伸出两个导柱10，该导柱10下面的泄气阀固定座3上有两个与之对应的泄气孔11，导柱10的直径小于泄气孔11的直径，两个导柱10分别插在与之对应的泄气孔11中。外沿9上与泄气孔11相对的一面还设有密封垫12，用以密封泄气孔11。泄气阀弹簧6安装于泄气阀固定座3和开关帽7之间，常态处于压缩状态，在其弹力作用下，开关帽7受到向下的作用力，由于开关帽7与泄气阀支架2固定连接，泄气阀支架2也将受到向下的作用力进而与泄气阀固定座3抵靠在一起。此时泄气阀支架2两端的导柱10同样受到向下的作用力，使泄气阀支架的外沿9得以准确压住泄气阀密封垫12，在泄气阀密封垫12的作用下泄气孔11被密封，导柱10在这里起限位作用。这时泄气孔11处于密封状态，泄气阀关闭。

图6为吸附式吸附机器人工作时沿图3所示泄气阀的C－C剖面示意图，此时泄气阀处于关闭状态，图7为图6所示吸附式吸附机器人局部A的放大图；

图8为吸附式吸附机器人泄气时沿图3所示泄气阀的C－C剖面示意图，图9为图8所示机器人局部B的放大图。

图6和图8所示的吸附机器人具有上述泄气阀，其剖切方向沿图3所示泄气阀的C－C向。如图6和图8所示，该机器人包括机壳13，以及位于机壳内的泄气阀和抽真空装置14，驱动轮15，抹布16，负压室18，连接负压室18与泄气阀的软管19，以及连接负压室18与抽真空装置14的软管20，另外还包括未图示的控制单元和驱动单元。机器人底部设有吸盘，所述吸盘、机器人底面和待工作的表面围成的空间构成负压室18，所述吸盘和抽真空装置14组成吸附单元，驱动轮构成行走单元，驱动单元驱动所述行走单元。泄气阀与所述吸盘连接，具体来说，软管19通过接在泄气阀固定座3上的导气接头21上，实现泄气阀与负压室18的连通，其中导气接头21与泄气孔11连通。开关4与控制单元连接，控制单元与抽真空装置14连接。

当机器人工作时，先将机器人贴附在玻璃17上，然后启动抽真空装置14。由于常态下泄气阀处于关闭状态，气流无法流入（如图7所示），负压室18只与抽真空装置14连通。此时抽真空装置14能够将负压室18里的空气抽出形成负压，使机器人贴附在玻璃17上而不掉落。

当机器人需要泄气时（如图8所示），提起泄气阀拉环1，带动泄气阀支架2上提，密封垫12失去密封作用，泄气阀泄气（如图9所示）。空气通过泄气孔11流入软管19，再流入负压室18，使吸盘泄气。在拉起泄气阀拉环1的同时，由于泄气阀拉环1与开关帽7连动，开关帽7也将被连带提起，开关弹簧5被压缩，当压缩到一定程度时，将触动开关4（参照图4），使开关4产生一开关信号并传递给控制单元，将抽真空装置14关闭。当负压室18的气压与外界大气压平衡时，机器人失去吸附能力，可顺利拿下。由于在泄气的同时关闭了抽真空装置，不仅使得吸附机器人可以快速泄气，还节约了能源。

泄气完毕后，放下泄气阀拉环1，泄气阀在泄气阀弹簧6的作用下又恢复常态即关闭状态。

如上所述，本发明的泄气阀能在为吸附机器人泄气的同时关闭抽真空装置，从而能够快速给机器泄气，使机器人能够很轻松的从窗户取下。

以上仅结合一个具体实施例对本发明做了说明，其中的开关4为压力感应开关，除此之外还可以是其它感应开关，包括行程开关、霍尔开关等。激活单元的具体实现方式也并不以上述具体实施例为限，如可以通过简单的电磁铁机构，或凸轮机构来动作，使得打开泄气孔泄气的同时，触发开关来关闭吸附装置的抽真空装置。

因而，本发明还公开一种用于吸附装置的泄气阀，包括激活单元和泄气单元，泄气单元具有与吸附装置的负压室相连通的泄气孔，在激活单元作用下，当打开泄气孔泄气时,吸附装置的抽真空装置同时被关闭。具体的，如激活单元包含设置在吸附机器人壳体上的交互单元（如按钮，触摸屏，语音输入装置等等），当用户操作交互单元，控制单元对应控制打开泄气孔泄气的同时控制关闭抽真空装置（如控制电磁铁机构、凸轮机构来打开泄气孔泄气；直接断开抽真空装置的供电电路）。

对应的，本发明还公开一种吸附机器人，包括控制单元、驱动单元、吸附单元和行走单元，控制单元与驱动单元连接，驱动单元驱动行走单元，所述吸附单元包括吸盘和抽真空装置，其中抽真空装置与控制单元连接，吸盘通过抽真空装置抽真空形成负压室，使吸附机器人吸附在作业面上，还包括上述的泄气阀，所述泄气阀与吸盘连接，所述控制单元连接所述激活单元。

另外，还可以不将控制信号传递给控制单元，而通过一断路开关和/或所述的激活单元直接将抽真空装置的电流切断，从而使抽真空装置停止工作。

在上述实施例中，设置了两个导气接头21，它们可以与同一个负压室18相连接，以缩短泄压时间；对于双体式机器人，也可以将两个导气接头分别与其前后负压室相连接，即通过一个泄气阀对前后机体同时实现泄压。

Claims (12)

1.一种用于吸附装置的泄气阀，包括激活单元和泄气阀固定座(3)，该泄气阀固定座(3)上设有与所述吸附装置的负压室(18)相连通的泄气孔(11)，所述激活单元设置于所述泄气阀固定座（3）上并可相对于该泄气阀固定座（3）移动，以启闭所述的泄气孔（11），其特征在于，所述泄气阀固定座（3）上还设有一开关（4），当需要泄气时，所述激活单元在外力作用下相对于所述泄气阀固定座（3）运动，在打开所述泄气孔（11）的同时触发所述开关（4），以关闭吸附装置的抽真空装置（14）。

2.如权利要求1所述的用于吸附装置的泄气阀，其特征在于，该泄气阀还包括一开关帽（7），所述开关帽（7）与所述激活单元连接，所述开关（4）与开关帽（7）之间设有开关弹簧（5），所述激活单元通过开关帽（7）触发开关（4）以关闭吸附装置的抽真空装置（14）。

3.如权利要求1所述的用于吸附装置的泄气阀，其特征在于，所述开关（4）为感应开关，当所述泄气阀泄气时，所述开关（4）发送开关信号到吸附装置的控制单元，从而关闭抽真空装置（14）。

4.如权利要求3所述的用于吸附装置的泄气阀，其特征在于，所述的感应开关为行程开关、霍尔开关或压力感应开关。

5.如权利要求2所述的用于吸附装置的泄气阀，其特征在于，所述开关（4）为断路开关，当所述激活单元被提升泄气时，所述断路开关切断所述抽真空装置的电流。

6.如权利要求2所述的用于吸附装置的泄气阀，其特征在于，所述激活单元包括泄气阀拉环（1），泄气阀拉环嵌件（8）和泄气阀支架（2），所述泄气阀拉环（1）通过一可拆卸的泄气阀拉环嵌件（8）与泄气阀支架（2）连接，泄气阀支架（2）与所述开关帽（7）连接。

7.如权利要求6所述的用于吸附装置的泄气阀，其特征在于，所述开关帽（7）与泄气阀固定座（3）之间设有泄气阀弹簧（6）。

8.如权利要求7所述的用于吸附装置的泄气阀，其特征在于，所述泄气阀支架（2）上端具有一外沿（9），其向下延伸形成与所述泄气孔（11）相对应的导柱（10），所述导柱（10）的直径小于泄气孔（11）的直径，所述外沿（9）上设有密封垫（12），泄气阀支架（2）卡合在泄气阀固定座（3）上，在所述泄气阀弹簧（6）的作用下使两者抵靠在一起。

9.如权利要求8所述的用于吸附装置的泄气阀，其特征在于，所述泄气阀固定座（3）上设有连通所述泄气孔（11）的导气接头（21），所述导气接头（21）通过软管（19）与负压室（18）连接。

10.一种吸附机器人，包括控制单元、驱动单元、吸附单元和行走单元，控制单元与驱动单元连接，驱动单元驱动行走单元，所述吸附单元包括吸盘和抽真空装置（14），其中抽真空装置（14）与控制单元连接，吸盘通过抽真空装置抽真空形成负压室，使吸附机器人吸附在作业面上，其特征在于，

还包括如权利要求1-9任一项所述的泄气阀，所述泄气阀与吸盘连接，所述开关（4）与控制单元连接，当所述泄气阀泄气时，触动所述开关（4），所述开关（4）传递信号给所述控制单元以关闭抽真空装置（14）。

11.一种用于吸附装置的泄气阀，包括激活单元和泄气单元，所述的泄气单元具有与吸附装置的负压室相连通的泄气孔，其特征在于，在激活单元作用下，当打开泄气孔泄气时,吸附装置的抽真空装置同时被关闭。

12.一种吸附机器人，包括控制单元、驱动单元、吸附单元和行走单元，控制单元与驱动单元连接，驱动单元驱动行走单元，所述吸附单元包括吸盘和抽真空装置，其中抽真空装置与控制单元连接，吸盘通过抽真空装置抽真空形成负压室，使吸附机器人吸附在作业面上，其特征在于，还包括如权利要求11所述的泄气阀，所述泄气阀与吸盘连接，所述控制单元连接所述激活单元。