CN106414001A - 具有模块化真空的罩 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有模块化真空的罩，其包括：第一板(3)；具有穿设其中的至少一个下游开口的第二板(4)；框架部件(5)；用于组装第一板(3)、第二板(4)以及框架部件(5)的组装装置；位于罩(1)的壁其中之一上的至少一个上游开孔；密封装置；能够经由上游开孔抽吸容纳在罩内的空气的真空生成装置(8)；以及至少一个可变形元件(13)，其延伸到第二板(4)上，以便形成与容纳在罩(1)内空气被吸入部分(2)中时形成密封接触的表面。

Description

具有模块化真空的罩

技术领域

本发明涉及抓取设备，更特别地涉及一种用于抓取部件的模块化真空夹持器。

背景技术

真空夹持器使用在众多工业领域(汽车工业、制药业等)中，例如，用于在生产线上进行抓取、处理、以及操纵部件。

与启动或者电动真空发生器关联的真空夹持器包括夹持板，位于夹持板上的夹持装置设置为当包含在真空夹持器内的空气被抽出的时候，抓住部件。这种夹持装置通常由一定数量的吸盘构成，或者具有一定数量夹持点的泡沫垫构成。

每种特定的夹持应用具有自身的局限性。因此，真空夹持器适于处理或者操纵的部件具有不同的重量和尺寸。此外，所需的真空度，以及夹持循环次数基于应用而不同。

真空夹持器因此必须制造为满足在它们所用于的特殊夹持应用中的特殊约束。因此进行大量生产这种夹持器的方法相对复杂，而短时间低成本制造这种夹持器也是如此。

发明内容

本发明的目的在于减少制造真空夹持器的成本和时间，并简化各种形式真空夹持器的制造。

为了实现这一目的，本发明提供了一种用于抓取部件的模块化真空夹持器，所述模块化真空夹持器包括：

-第一板，其形成所述真空夹持器的顶壁；

-第二壁，其设有至少一个下游孔并形成所述真空夹持器的底壁；

-框架部件，所述第一和第二板的边缘紧固到所述部件上，并形成所述真空夹持器的侧壁；

-组装装置，其用于组装所述第一板、所述第二板和所述框架部件，所述组装装置形成所述真空夹持器的角；

-至少一个上游孔，其位于所述真空夹持器的壁的其中之一上；

-密封装置，其用于防止所述真空夹持器的内侧与所述真空夹持器的外侧之间、除了经由所述上游孔以及下游孔进行的空气交换；

-真空生成装置，其适于经由所述上游孔抽出容纳在所述真空夹持器内侧的空气，从而在所述真空夹持器内形成真空；以及

-至少一个可变形元件，其在所述第二板上延伸，并具有面对所述下游孔的空气通道孔，从而当容纳在所述真空夹持器内的空气被抽出时与所述部件形成密封接触表面。

确定用于特定夹持应用的本发明真空夹持器的尺寸，仅仅需要在其制造时，进行有限的相对简单操作。这种确定尺寸包括，特别地，作为特定夹持应用的约束的函数，确定框架部件的尺寸，并制造框架部件，然后调整第一板和第二板作为框架部件尺寸的函数。制造第二板相对简单，且，比如，可以通过从前面制造的较大面积的相似板切出来而形成。第一板以相同方式制造。框架部件从之前制造的框架部件制得，这些部件具有较长的长度且被切为对应于第二板长度和宽度的长度。

因此确定本发明真空夹持器的尺寸与有效量产相兼容，能够降低制造真空夹持的成本和制造时间。

在阅读本发明非限定特殊实施例的下述描述的基础上，本发明可以得到更好的理解。

附图说明

参考附图，其中：

-图1是本发明第一实施例中模块化真空夹持器的透视图，以及一个由夹持器操纵的部件；

-图2到4是本发明真空夹持器组装时的细节图；

-图5是夹持器框架部件的成型元件截面图；

-图6是本发明模块化真空夹持器的内部细节图，示出防爆保护柱；

-图7是本发明第二实施例中模块化真空夹持器的透视图，但不具有顶壁和底壁；及

-图8是本发明第三实施例中模块化真空夹持器的透视图。

具体实施方式

参考图1，本发明涉及一种用于抓取部件的模块化真空夹持器1，该夹持器在本例中被用于操作纸板盒2，该纸板盒用于装，比如，食品，所述纸板盒2是矩形方块形状并具有相对较大的质量和相对较大的尺寸。

本发明的模块化真空夹持器1具有形成真空夹持器1顶壁的第一板3，形成真空夹持器1底壁的第二板4，以及框架部件5，第一板3和第二板4的边缘固定到框架部件上并且形成真空夹持器1的侧壁。第一板3设有上游孔，而第二板设有一定数量的下游孔。

真空生成装置，通过文丘里效应操作，安装在第一板3上。在真空夹持器的第一实施例中，如图1所示，这些真空生成装置由“多级”真空生成器8构成，这种生成器设有多个压缩空气吸入孔9以及排出孔10。吸入孔9连接到在真空生成器8内、连续设置的多个真空生成腔。每个这种腔设有喷嘴，以及经由第一板3中上游孔与真空夹持器1内部连通的至少一个侧孔。当压缩空气经由吸入孔9进入，容纳在真空夹持器1内的空气通过侧孔经由上游孔抽出，因而在真空夹持器1内部形成真空。吸入孔9经由管11连接到控制单元12，而控制单元12连接到未在图1中示出的压缩空气源。

一定数量的可变形元件，在本例中为吸盘13，在第二板4上延伸。在本例中，吸盘13安装到插入件上，这些插入件本身通过螺钉紧固件或者夹子固定到第二板上。每个吸盘13具有面对第二板4中下游孔定位的空气通道孔。当真空在真空夹持器1内形成，容纳在每个吸盘13中的空气经由吸盘13中的通道孔以及对面下游孔而抽出。

因此，当真空生成器8抽出容纳在真空夹持器1内的空气，吸盘13抵住纸板盒2表面与其一体并抓住纸板盒2。

为了操作纸板盒2，一旦抓住纸板盒2，就足以操纵真空夹持器1。为此目的，真空夹持器1设有位于第一板3上的紧固装置。这些紧固装置被设计为将夹持臂(未在附图中示出)一端紧固到真空夹持器1上，所述夹持臂继而手动或者自动操作为操纵真空夹持器1，因此操纵纸板盒2。

紧固装置至少具有异形部分，且在本例中异形板15定位在第一板3上。异形板15设有开孔16，在其内定位有真空生成器8。在本例中，异形板15限定四个滑道17，有两个滑道17每一个都容纳了，除此之外，两个攻螺纹螺栓板18，其位置设定为可以通过手动让攻螺纹螺栓板18沿着滑道17滑动。除了异形板15以及攻螺纹螺栓板18以外，紧固装置包括四个垫片20，每个都由螺纹体21和长螺母22构成。每个螺纹体21的第一端23旋入螺纹螺栓板中的螺纹孔24中，因此可以，通过压缩，将每个垫片20组装到异形板15中。当螺纹体21旋入对应攻螺纹螺栓板18中的螺纹孔24中时，由于每个垫片20的螺纹体21不会在长螺母22的整个长度上延伸，每个垫片20具有攻螺纹自由端26，用于将夹持臂的端部紧固到异形板15并紧固到真空夹持器1上。

参考图1到5，现在来详细描述框架部件5，它们以这样的方式组装到第一板3和第二板4上。

真空夹持器1的框架部件5包括沿着真空夹持器长度设置的两个第一框架部件5a，以及沿着真空夹持器宽度设置的两个第二框架部件5b。

这些框架部件5的至少其中之一包括异形元件。在本例中，每个框架部件5包括异形元件30，长度为L的第一框架部件5a以及长度为1的第二框架部件5b。

紧固钉31设置在框架部件5中。每个紧固钉31具有圆形基底32以及螺纹插入件33。紧固钉31的圆形基底32插入到顶部滑道34a中以及框架部件5的异形元件30的底部滑道34b中。

第一板3定位在框架部件5上方，并旋拧到穿过第一板3中的紧固孔而旋入到位于顶部滑道34a中的紧固螺钉31的螺纹插入件33上。同样地，第二板4定位在框架部件5上方，并旋拧到穿过第二板4中的紧固孔而旋入位于底部滑道34b中紧固螺钉31的螺纹插入件33上。在其每一个角处，真空夹持器1也包括组装装置，在本例中，组装角36形成真空夹持器1的角。每个紧固角36经由所述框架部件5a，5b中的侧面内部攻螺纹孔33而旋入第一框架部件5a的其中之一以及第二框架部件5b的其中之一中。

一旦第一板3、第二板4、第一框架部件5a、第二框架部件5b以及紧固角36组装起来并螺纹紧固起来，保护角37设置在真空夹持器1的每个角上，以封闭真空夹持器1并沿着由框架部件5形成的真空夹持器1其侧壁的外侧表面形成连贯。保护角37紧固到紧固角36上。为此目的，每个保护角37具有两个紧固凸耳38，其适于插入到紧固角36中的两个互补容纳孔29中。

真空夹持器1还包括密封装置，以便防止真空夹持器1和真空夹持器1外部之间，除了通过上游孔和下游孔进行的空气交换。密封装置包括平的密封件或者密封垫40，其沿着框架部件5设置在框架部件5的第一顶部槽41以及第一底部槽中，从而在框架部件5的整个长度上延伸。密封装置进一步包括位于紧固角36上并设置在第二顶部槽44以及紧固角36的第二底部槽中的O形环密封件43。平的密封件40和O形环密封件43在第一板3螺纹紧固到框架5之前，必须定位在第一顶部槽41以及第二顶部槽44中，且在第二板4螺纹紧固到框架部件5之前，必须定位在第一底部槽和第二底部槽中。

参考图6，真空夹持器1安装有一个或更多的防爆保护钉45。这些钉45可以增强真空夹持器1的结构并提高其对于由外部压力和真空夹持器内部压力之间压差形成的应力所对抗的能力。钉45定位在真空夹持器1内部，并在第一板3和第二板4之间延伸。

在第二实施例中，如图7所示，本发明的真空夹持器101具有主横杆102以及定位在真空夹持器101内侧的两个副横杆103。主横杆102在相互面对定位的两个相对框架部件105a的中心之间延伸。每个副横杆103在其中一个框架部件105b的中心以及主横杆102的中心之间延伸。位于框架部件105上的每个主横杆和副横杆的端部经由紧固件106紧固到所述框架部件105上，该紧固件106包括通道形状的元件，其具有凹部，框架部件在凹部内延伸。每个横杆102，103设有平的密封件107，沿着横杆设置在横杆102，103中的顶部和底部槽之中。

横杆102，103因此形成分区，在真空夹持器101内部，限定四个密封且独立的真空区108。每个真空区108与独立的真空生成器相配合，具有独立的吸盘部件等。横杆也用作机械增强件，以机械地加强夹持器的结构。

自然地，本发明不限于上述特定实施例，而是，正好相反，覆盖了落入权利要求所限定的本发明范围之内的任意变形。

尽管已指出了，真空生成装置由多级真空生成器构成，所述真空生成装置是不同的。比如，在第三实施例中，由图8可见，本发明的真空夹持器201具有的真空生成装置仅仅由具有单个喷嘴的喷射器208形成。同样的，所使用的真空生成装置可选择性地包括电控装置来控制真空，风机装置来分离夹持器的吸盘，显示装置来展示真空度、真空计类型等。

尽管一定数量的可变形元件记载为在第二板上延伸，本发明应用到具有至少一个可变形元件的任意真空夹持器上。可变形元件不一定必需是吸盘：自然可以使用一些其它类型的可变形元件，如，具有至少一个夹持点的泡沫垫，即空气通道孔，能够让抽吸力施加到部件上。

相似地，尽管特别指出，吸盘安装到插入件上，它们自身通过螺纹紧固到第二板上，在第二和吸盘或者其它可变形元件之间提供接合点的任意其它已知装置也可以使用：喷嘴插入件、泄漏阀(当可变形元件由泡沫垫构成)等。

尽管已经选择了解释本发明为，将真空生成装置设置在真空夹持器的第一板上，即真空夹持器的顶壁上，它们也可定位在侧壁上，这种情况下上游孔位于所述侧壁上。

尽管真空夹持器已经描述并示出为紧固装置包括异形板，这种板上设有开孔，真空生成器定位在该开孔中，也可以给真空夹持器安装多个异形板，且特别地安装定位在真空生成器一侧上的两个异形板。

尽管本文所示真空夹持器的所有顶壁和底壁都大概是矩形的，自然也可以想到不同形状的真空夹持器，且特别地是三角形的真空夹持器。在这种情况下，紧固角适于让框架部件紧固后形成的角度小于或者大于90度，这取决于真空夹持器所需要的形状。

尽管指出了，三个横杆限定位于真空夹持器内部的四个不同真空区，自然也可以使用不同数量的横杆来获得至少两个独立的真空区。

也可以给本发明的模块化真空夹持器安装附件，可以提高加夹持力或者提供额外、补充的特征。比如，可以给真空夹持器安装一个或更多的部件存在传感器，让其可以检测待操纵的部件是否已经确实被夹持器抓住。也可以让真空夹持器安装分叠装置，包括，比如，至少一个真空生成器以及吸盘来分开部件，比如金属片材，与跟它堆叠的其它部件分开。除此之外，可以让真空夹持器安装机械装置来保持或者维持部待操纵的部件，特别地安装保持装置，其可以折叠到真空夹持器的侧部上。

Claims (10)

1.一种用于抓取部件(2)的模块化真空夹持器，所述模块化真空夹持器包括：

-第一板(3)，其形成所述真空夹持器(1)的顶壁；

-第二壁(4)，其设有至少一个下游孔并形成所述真空夹持器(1)的底壁；

-框架部件(5)，所述第一和第二板(3，4)的边缘紧固到所述部件上，并形成所述真空夹持器(1)的侧壁；

-组装装置(36)，其用于组装所述第一板(3)、所述第二板(4)和所述框架部件(5)，所述组装装置(36)形成所述真空夹持器(1)的角；

-至少一个上游孔，其位于所述真空夹持器(1)的壁的其中之一上；

-密封装置(40，43)，其用于防止所述真空夹持器(1)的内侧与所述真空夹持器(1)的外侧之间、除了经由所述上游孔以及下游孔进行的空气交换；

-真空生成装置(8)，其适于经由所述上游孔抽出容纳在所述真空夹持器内侧的空气，从而在所述真空夹持器内形成真空；以及

-至少一个可变形元件(13)，其在所述第二板(4)上延伸，并具有面对所述下游孔的空气通道孔，从而当容纳在所述真空夹持器(1)内的空气被抽出时与所述部件(2)形成密封接触表面。

2.根据前述任一项权利要求所述的模块化真空夹持器，其特征在于，至少一个框架部件(5)包括异形元件(30)。

3.根据前述任一项权利要求所述的模块化真空夹持器，其特征在于，所述第一和第二板(3，4)以及所述组装装置(36)螺纹紧固至所述框架部件(5)。

4.根据前述任一项权利要求所述的模块化真空夹持器，其特征在于，所述密封装置包括至少一个平的密封件(40)，其在所述框架部件的至少其中之一的长度上延伸。

5.根据前述任一项权利要求所述的模块化真空夹持器，其特征在于，进一步包括位于所述第一板(3)上并设置为可操纵真空夹持器(1)的紧固装置(15，20)。

6.根据权利要求5所述的模块化真空夹持器，其特征在于，所述紧固装置包括至少一个异形部分(15)。

7.根据前述任一项权利要求所述的模块化真空夹持器，其特征在于，所述可变形元件包括至少一个吸盘(13)。

8.根据前述任一项权利要求所述的模块化真空夹持器，其特征在于，所述真空生成装置以文丘里效应作业。

9.根据前述任一项权利要求所述的模块化真空夹持器，其特征在于，包括至少一个横杆(102，103)，其在所述真空夹持器的内部限定至少两个密封且独立的真空区(108)。

10.根据前述任一项权利要求所述的模块化真空夹持器，其特征在于，包括至少一个防爆保护钉(45)，其在所述第一板(3)与所述第二板(4)之间延伸。