CN108240392A - 一种旋转负压预警式吸盘装置 - Google Patents
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Abstract
一种旋转负压预警式吸盘装置属吸盘吸附技术领域，本发明由上盖组件、吸盘组件、圆柱组件组成，其中上盖组件的底面与吸盘上面滑动连接，圆柱组件的导向柱置于上盖定位孔内，且与定位孔滑动连接，底板置于吸盘内腔中，且与内腔固接。圆盘组件的滚柱初始位置置于内壁凹槽低平面上，且滚柱可沿其自身轴转动。本发明具有良好的吸附性及密封性，同时具有对粗糙表面的优良适应性；在对上盖的旋转过程中实现吸盘吸附及解除吸附的过程，具有操作简便的优点；同时在吸附力不足时发出预警。本发明具有结构简单、占用体积小、操作简单、适应能力强等优点，适宜在生产及日常生活中广泛投入使用。
Description
技术领域
本发明属吸盘吸附技术领域，具体涉及一种旋转负压预警式吸盘装置。
背景技术
由于我国人工成本的不断提高，越来越多的企业开始采用自动化生产设备来取代传统人工生产方式以降低生产成本，提高企业利润率。真空吸盘作为自动化行业中使用极为广泛的终端执行元件，以使用简便、成本低、适用性广得到了各行各业的充分认可与应用。
目前，我国现有的真空吸盘普遍具有吸附能力弱、适应能力差、对吸附面粗糙度要求高、操作费力等缺点，因此提高真空吸盘的吸附性、操作便利性及对吸附表面粗糙度的适应能力，是今后研究及发展的主要方向之一。
发明内容
本发明是针对真空吸盘吸附能力弱、操作费力、对吸附面粗糙度要求高这一问题，提供一种旋转负压预警式吸盘装置。
本发明由上盖组件A、吸盘组件B、圆柱组件C组成，其中上盖组件A的底面与吸盘组件B中吸盘12的上面滑动连接，圆柱组件C中滚柱Ⅰ22、滚柱Ⅱ24、滚柱Ⅲ26的外端分别与上盖组件A的凹槽Ⅰ4、凹槽Ⅱ5和凹槽Ⅲ6滑动连接，圆柱组件C的导向柱18与上盖组件A的定位孔2滑动连接，圆柱组件C的底板16与吸盘组件B的内腔13固接；当圆柱组件C中滚柱Ⅰ22、滚柱Ⅱ24、滚柱Ⅲ26分别位于上盖组件A中凹槽Ⅰ4、凹槽Ⅱ5和凹槽Ⅲ6的低平面11时，圆柱组件C的预警带19上平面与上盖组件A的定位孔2上平面同一高度。
所述的上盖组件A由上盖1、圆筒3组成，其中上盖1固接于圆筒3上端；上盖1中心设有定位孔2，定位孔2的直径为10mm，圆筒3的外径为100mm，内径为68mm；圆筒3的内壁设有凹槽组D,凹槽组D由凹槽Ⅰ4、凹槽Ⅱ5、凹槽Ⅲ6组成，且在圆筒3内壁的圆周上均布，凹槽Ⅰ4、凹槽Ⅱ5和凹槽Ⅲ6结构完全相同，其圆弧角为64度，圆弧半径为36mm；凹槽由高平面7、陡坡8、上平面9、缓坡10、低平面11组成；凹槽轮廓由bc线、cd线、de线、ef线、fg线顺序连接而成；正面视图的垂直投影中，凹槽的总长为95mm；bc线长为4mm，cd线长为20mm，de线长为3mm，ef线长为5.66mm，fg线长为4mm；凹槽的缓坡10与水平面夹角α为30度；陡坡8与水平面夹角β为45度；高平面7、上平面9、低平面11都与水平面平行；其中高平面7与圆筒3底面的距离为19mm；上平面9与圆筒3底面的距离为23mm；低平面11与圆筒3底面的距离为13mm；凹槽的高度a为3.2mm。
所述的吸盘组件B由吸盘12、密封环14、橡胶垫15组成，其中吸盘12为圆柱形，其直径为100mm，厚度为10mm；吸盘12中设有上下两节圆柱形的内腔13，下节内腔的直径为40mm，厚度为4mm，上节内腔的直径为20mm，高度为3mm，内腔13与吸盘12同轴，橡胶垫15和密封环14固接于在吸盘12底面，且密封环14置于橡胶垫15外围，橡胶垫15的厚度为1mm，密封环14的厚度为0.8mm，吸盘12的材料为丁腈橡胶或硅橡胶。吸盘12随着底板16向上拉伸变形而产生真空负压。
所述的圆柱组件C由底板16、圆柱17、圆盘组件E、导向柱18、预警带19组成，其中圆盘组件E由圆盘20、弹簧Ⅰ21、滚柱Ⅰ22、弹簧Ⅱ23、滚柱Ⅱ24、弹簧Ⅲ25、滚柱Ⅲ26组成；其中圆盘20的厚度为4mm，直径为40mm；滚柱Ⅰ22、滚柱Ⅱ24、滚柱Ⅲ26的直径为3mm，长度为27mm；圆盘20的圆周面上设有盲孔Ⅰ27、盲孔Ⅱ28、盲孔Ⅲ29，且沿圆周均布；盲孔的轴线垂直于圆盘20的圆周面，且距离圆盘20上面和下面的距离相等，盲孔Ⅰ27、盲孔Ⅱ28、盲孔Ⅲ29的直径为3mm，深度为12mm；弹簧Ⅰ21、滚柱Ⅰ22内端置于盲孔Ⅰ27中，且滚柱Ⅰ22与盲孔Ⅰ27滑动连接；弹簧Ⅰ21的自然长度为9mm，直径为3mm；弹簧Ⅱ23、滚柱Ⅱ24内端置于盲孔Ⅱ28中，且滚柱Ⅱ24与盲孔Ⅱ28滑动连接；弹簧Ⅱ24的自然长度为9mm，直径为3mm；弹簧Ⅲ25、滚柱Ⅲ26内端置于盲孔Ⅲ29中，且滚柱Ⅲ26与盲孔Ⅲ29滑动连接；弹簧Ⅲ25的自然长度为9mm，直径为3mm；底板16、圆柱17、圆盘20、导向柱18和预警带19自下而上排列，且顺序固接，其中底板16、圆柱17、圆盘20和导向柱18均为圆柱体，底板16的直径为40mm，厚度为4mm；圆柱17的直径为20mm，高度为16mm；导向柱18的直径为10mm，高度为27mm；预警带19为距导向柱18上面4mm宽的橙色带，当滚柱Ⅰ22、滚柱Ⅱ24、滚柱Ⅲ26位于凹槽组D的高平面7时，预警带19高于上盖组件A的上盖1上平面，表明吸盘吸附良好；当预警带19逐渐降低并且橙色带不明显时，表明吸盘吸附力不足。
本发明的工作过程如下：
第一步：将吸盘装置置于待吸附平面上，使吸盘组件B与待吸附平面接触。
第二步：向下按压吸盘装置的同时逆时针旋转上盖组件A的上盖1，由于上盖1相对于滚柱Ⅰ22、滚柱Ⅱ24、滚柱Ⅲ26逆时针旋转，滚柱从低平面11沿缓坡10向上滚动，通过上平面9最后沿陡坡8滚到高平面7上。此过程中滚柱Ⅰ22、滚柱Ⅱ24、滚柱Ⅲ26从低平面11被抬升到高平面7。
第三步：滚柱Ⅰ22、滚柱Ⅱ24、滚柱Ⅲ26被抬升的过程中同时带动圆盘20向上提升，最终通过圆柱17带动底板16向上提升。滚柱Ⅰ
第四步：底板16向上提升过程中拉伸吸盘12使其中心区域向上变形脱离吸附面同时与吸附面之间产生真空负压，最终使吸盘12吸附在物体表面。同时预警带19向上提升而高于定位孔2上面，表明吸盘吸附情况良好。当预警带19逐渐下降其表面橙色带不明显时，表明吸盘吸附力已经不足。
第五步：顺时针旋转上盖组件A的上盖1，使滚柱Ⅰ22、滚柱Ⅱ24、滚柱Ⅲ26从高平面7沿陡坡8向上滚动，通过上平面9最后沿缓坡10滚到低平面11上，从而使底板16停止对吸盘12的向上拉伸作用，使吸盘12恢复原状从而解除吸盘吸附能力。
本发明的有益效果：
本发明可以使吸盘牢固稳定的吸附在物体表面，同时提高吸盘吸附及解除吸附过程中的操作便利性，且在吸盘吸附力减弱时可以提前预警。本发明具有优良的吸附及密封性能，同时具有对粗糙表面的良好适应性。本发明具有结构简单、占用体积小、操作简单、适应能力强等优点，适宜在生产及日常生活中广泛投入使用。
附图说明
图1为旋转负压预警式吸盘装置结构示意图(单凹槽)
图2为上盖组件结构示意图
图3为上盖组件俯视图
图4为内壁凹槽结构示意图
图5为内壁凹槽各部分尺寸
图6为吸盘组件正视图
图7为吸盘组件仰视图
图8为圆柱组件正视图
图9为圆盘组件俯视图
图10为圆盘俯视图
其中：A.上盖组件 B.吸盘组件 C.圆柱组件 D.凹槽组件 E.圆盘组件 1.上盖 2.定位孔 3.圆筒 4.凹槽Ⅰ 5.凹槽Ⅱ 6.凹槽Ⅲ 7.高平面 8.陡坡 9.上平面 10.缓坡 11.低平面 12.吸盘 13.内腔 14.密封环 15.橡胶垫 16.底板 17.圆柱 18.导向柱 19.预警带 20.圆盘 21.弹簧Ⅰ 22.滚柱Ⅰ 23.弹簧Ⅱ 24.滚柱Ⅱ 25.弹簧Ⅲ 26.滚柱Ⅲ 27.盲孔Ⅰ28.盲孔Ⅱ 29.盲孔Ⅲ
具体实施方式
如图1至图4、图6至图9所示，本发明由上盖组件A、吸盘组件B、圆柱组件C组成，其中上盖组件A的底面与吸盘组件B中吸盘12的上面滑动连接，圆柱组件C中滚柱Ⅰ22、滚柱Ⅱ24、滚柱Ⅲ26的外端分别与上盖组件A的凹槽Ⅰ4、凹槽Ⅱ5和凹槽Ⅲ6滑动连接，圆柱组件C的导向柱18与上盖组件A的定位孔2滑动连接，圆柱组件C的底板16与吸盘组件B的内腔13固接；当圆柱组件C中滚柱Ⅰ22、滚柱Ⅱ24、滚柱Ⅲ26分别位于上盖组件A中凹槽Ⅰ4、凹槽Ⅱ5和凹槽Ⅲ6的低平面11时，圆柱组件C的预警带19上平面与上盖组件A的定位孔2上平面同一高度。
如图1至图5所示，所述的上盖组件A由上盖1、圆筒3组成，其中上盖1固接于圆筒3上端；上盖1中心设有定位孔2，定位孔2的直径为10mm，圆筒3的外径为100mm，内径为68mm；圆筒3的内壁设有凹槽组D,凹槽组D由凹槽Ⅰ4、凹槽Ⅱ5、凹槽Ⅲ6组成，且在圆筒3内壁的圆周上均布，凹槽Ⅰ4、凹槽Ⅱ5和凹槽Ⅲ6结构完全相同，其圆弧角为64度，圆弧半径为36mm；凹槽由高平面7、陡坡8、上平面9、缓坡10、低平面11组成；凹槽轮廓由bc线、cd线、de线、ef线、fg线顺序连接而成；正面视图的垂直投影中，凹槽的总长为95mm；bc线长为4mm，cd线长为20mm，de线长为3mm，ef线长为5.66mm，fg线长为4mm；凹槽的缓坡10与水平面夹角α为30度；陡坡8与水平面夹角β为45度；高平面7、上平面9、低平面11都与水平面平行；其中高平面7与圆筒3底面的距离为19mm；上平面9与圆筒3底面的距离为23mm；低平面11与圆筒3底面的距离为13mm；凹槽的高度a为3.2mm。
如图1、图6、图7所示，所述的旋转负压预警式吸盘装置，其特征在于：所述的吸盘组件B由吸盘12、密封环14、橡胶垫15组成，其中吸盘12为圆柱形，其直径为100mm，厚度为10mm；吸盘12中设有上下两节圆柱形的内腔13，下节内腔的直径为40mm，厚度为4mm，上节内腔的直径为20mm，高度为3mm，内腔13与吸盘12同轴，橡胶垫15和密封环14固接于在吸盘12底面，且密封环14置于橡胶垫15外围，橡胶垫15的厚度为1mm，密封环14的厚度为0.8mm，吸盘12的材料为丁腈橡胶或硅橡胶。吸盘12随着底板16向上拉伸变形而产生真空负压。
如图1、图8至图10所示，所述的圆柱组件C由底板16、圆柱17、圆盘组件E、导向柱18、预警带19组成，其中圆盘组件E由圆盘20、弹簧Ⅰ21、滚柱Ⅰ22、弹簧Ⅱ23、滚柱Ⅱ24、弹簧Ⅲ25、滚柱Ⅲ26组成。其中圆盘20的厚度为4mm，直径为40mm。滚柱Ⅰ22、滚柱Ⅱ24、滚柱Ⅲ26的直径为3mm，长度为27mm。圆盘20的圆周面上设有盲孔Ⅰ27、盲孔Ⅱ28、盲孔Ⅲ29，且沿圆周均布；盲孔的轴线垂直于圆盘20的圆周面，且距离圆盘20上面和下面的距离相等，盲孔Ⅰ27、盲孔Ⅱ28、盲孔Ⅲ29的直径为3mm，深度为12mm。弹簧Ⅰ21、滚柱Ⅰ22内端置于盲孔Ⅰ27中，且滚柱Ⅰ22与盲孔Ⅰ27滑动连接；弹簧Ⅰ21的自然长度为9mm，直径为3mm。弹簧Ⅱ23、滚柱Ⅱ24内端置于盲孔Ⅱ28中，且滚柱Ⅱ24与盲孔Ⅱ28滑动连接；弹簧Ⅱ24的自然长度为9mm，直径为3mm。弹簧Ⅲ25、滚柱Ⅲ26内端置于盲孔Ⅲ29中，且滚柱Ⅲ26与盲孔Ⅲ29滑动连接；弹簧Ⅲ25的自然长度为9mm，直径为3mm。底板16、圆柱17、圆盘20、导向柱18和预警带19自下而上排列，且顺序固接，其中底板16、圆柱17、圆盘20和导向柱18均为圆柱体，底板16的直径为40mm，厚度为4mm；圆柱17的直径为20mm，高度为16mm；导向柱18的直径为10mm，高度为27mm；预警带19为距导向柱18上面4mm宽的橙色带，当滚柱Ⅰ22、滚柱Ⅱ24、滚柱Ⅲ26位于凹槽组D的高平面7时，预警带19高于上盖组件A的上盖1上平面，表明吸盘吸附良好；当预警带19逐渐降低并且橙色带不明显时，表明吸盘吸附力不足。
Claims (4)
1.一种旋转负压预警式吸盘装置，其特征在于：由上盖组件(A)、吸盘组件(B)、圆柱组件(C)组成，其中上盖组件(A)的底面与吸盘组件(B)中吸盘(12)的上面滑动连接，圆柱组件(C)中滚柱Ⅰ(22)、滚柱Ⅱ(24)、滚柱Ⅲ(26)的外端分别与上盖组件(A)的凹槽Ⅰ(4)、凹槽Ⅱ(5)和凹槽Ⅲ(6)滑动连接，圆柱组件(C)的导向柱(18)与上盖组件(A)的定位孔(2)滑动连接，圆柱组件(C)的底板(16)与吸盘组件(B)的内腔(13)固接；当圆柱组件(C)中滚柱Ⅰ(22)、滚柱Ⅱ(24)、滚柱Ⅲ(26)分别位于上盖组件(A)中凹槽Ⅰ(4)、凹槽Ⅱ(5)和凹槽Ⅲ(6)的低平面(11)时，圆柱组件(C)的预警带(19)上平面与上盖组件(A)的定位孔(2)上平面同一高度。
2.按权利要求1所述的旋转负压预警式吸盘装置，其特征在于：所述的上盖组件(A)由上盖(1)、圆筒(3)组成，其中上盖(1)固接于圆筒(3)上端；上盖(1)中心设有定位孔(2)，定位孔(2)的直径为10mm，圆筒(3)的外径为100mm，内径为68mm；圆筒(3)的内壁设有凹槽组(D),凹槽组(D)由凹槽Ⅰ(4)、凹槽Ⅱ(5)、凹槽Ⅲ(6)组成，且在圆筒(3)内壁的圆周上均布，凹槽Ⅰ(4)、凹槽Ⅱ(5)和凹槽Ⅲ(6)结构完全相同，其圆弧角为64度，圆弧半径为36mm；凹槽由高平面(7)、陡坡(8)、上平面(9)、缓坡(10)、低平面(11)组成；凹槽轮廓由bc线、cd线、de线、ef线、fg线顺序连接而成；正面视图的垂直投影中，凹槽的总长为95mm；bc线长为4mm，cd线长为20mm，de线长为3mm，ef线长为5.66mm，fg线长为4mm；凹槽的缓坡(10)与水平面夹角α为30度；陡坡(8)与水平面夹角β为45度；高平面(7)、上平面(9)、低平面(11)都与水平面平行；其中高平面(7)与圆筒(3)底面的距离为19mm；上平面(9)与圆筒(3)底面的距离为23mm；低平面(11)与圆筒(3)底面的距离为13mm；凹槽的高度a为3.2mm。
3.按权利要求1所述的旋转负压预警式吸盘装置，其特征在于：所述的吸盘组件(B)由吸盘(12)、密封环(14)、橡胶垫(15)组成，其中吸盘(12)为圆柱形，其直径为100mm，厚度为10mm；吸盘(12)中设有上下两节圆柱形的内腔(13)，下节内腔的直径为40mm，厚度为4mm，上节内腔的直径为20mm，高度为3mm，内腔(13)与吸盘(12)同轴，橡胶垫(15)和密封环(14)固接于在吸盘(12)底面，且密封环(14)置于橡胶垫(15)外围，橡胶垫(15)的厚度为1mm，密封环(14)的厚度为0.8mm，吸盘(12)的材料为丁腈橡胶或硅橡胶。
4.按权利要求1所述的旋转负压预警式吸盘装置，其特征在于：所述的圆柱组件(C)由底板(16)、圆柱(17)、圆盘组件(E)、导向柱(18)、预警带(19)组成，其中圆盘组件(E)由圆盘(20)、弹簧Ⅰ(21)、滚柱Ⅰ(22)、弹簧Ⅱ(23)、滚柱Ⅱ(24)、弹簧Ⅲ(25)、滚柱Ⅲ(26)组成；其中圆盘(20)的厚度为4mm，直径为40mm；滚柱Ⅰ(22)、滚柱Ⅱ(24)、滚柱Ⅲ(26)的直径为3mm，长度为27mm；圆盘(20)的圆周面上设有盲孔Ⅰ(27)、盲孔Ⅱ(28)、盲孔Ⅲ(29)，且沿圆周均布；盲孔的轴线垂直于圆盘(20)的圆周面，且距离圆盘(20)上面和下面的距离相等，盲孔Ⅰ(27)、盲孔Ⅱ(28)、盲孔Ⅲ(29)的直径为3mm，深度为12mm；弹簧Ⅰ(21)、滚柱Ⅰ(22)内端置于盲孔Ⅰ(27)中，且滚柱Ⅰ(22)与盲孔Ⅰ(27)滑动连接；弹簧Ⅰ(21)的自然长度为9mm，直径为3mm；弹簧Ⅱ(23)、滚柱Ⅱ(24)内端置于盲孔Ⅱ(28)中，且滚柱Ⅱ(24)与盲孔Ⅱ(28)滑动连接；弹簧Ⅱ(24)的自然长度为9mm，直径为3mm；弹簧Ⅲ(25)、滚柱Ⅲ(26)内端置于盲孔Ⅲ(29)中，且滚柱Ⅲ(26)与盲孔Ⅲ(29)滑动连接；弹簧Ⅲ(25)的自然长度为9mm，直径为3mm；底板(16)、圆柱(17)、圆盘(20)、导向柱(18)和预警带(19)自下而上排列，且顺序固接，其中底板(16)、圆柱(17)、圆盘(20)和导向柱(18)均为圆柱体，底板(16)的直径为40mm，厚度为4mm；圆柱(17)的直径为20mm，高度为16mm；导向柱(18)的直径为10mm，高度为27mm；预警带(19)为距导向柱(18)上面4mm宽的橙色带。
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