CN109477497A - 真空喷射器装置 - Google Patents

Abstract

一种真空喷射器装置(2)，其用于产生待被供应至抓握部件(4)的至少部分真空，所述真空喷射器装置包括具有沿纵向轴线A的细长形状的装置主体(6)。提供可移动的密封及排气元件(24)并且所述密封及排气元件(24)构造成，选择性地，在空气供应源被激活时在密封位置基本上闭合且密封真空管道(16)，以及在真空源或所述空气供应源被停用时在排气位置打开或开放所述真空管道以通过排气管道(26)释放或排出所述抓握部件(4)内的真空。所述密封及排气元件(24)基本上被布置在所述纵向轴线A处，并且所述排气管道(26)被布置且提供用于所述密封及排气元件(24)与设置在所述装置主体(6)的长边处的排气出口(28)之间的流体连通。

Description

真空喷射器装置

技术领域

本发明涉及一种由压缩空气驱动的真空喷射器装置，以便产生可适用于真空吸盘或类似装置的负压。

背景技术

本发明大体上涉及材料处理系统，并且更具体地涉及用于材料处理系统的真空吸盘组件的真空装置，该真空吸盘组件通过操作连接至真空装置的真空源(或气动装置)而与物体接合并且基本上密封至该物体。已知的是提供一种材料处理系统，该材料处理系统包括适于移动接合至物体(例如基本上平坦的物体或平板或类似物)并将该物体提升且移动至期望位置的真空吸盘或类似物。这种真空吸盘或吸盘可以被移动接合至物体，然后可以激活真空源以在物体和吸盘之间产生真空，使得当向目标区域运输物体时物体被保留至吸盘。

在吸盘处产生的真空可以由文丘里喷嘴(venturi nozzle)提供，由此相对于吸盘将加压空气供应或提供至文丘里喷嘴，并且被迫使通过该文丘里喷嘴的空气在吸盘处产生真空以将该吸盘密封至物体表面。

该文丘里喷嘴具有连接至空气供应源的入口和吹送空气的出口。由真空吸盘和物体限定的内腔与文丘里喷嘴流体连通，从而当空气吹过该文丘里喷嘴时空气被抽出内腔。当停用空气供应源时，吸盘腔内的真空可以通过将真空吸盘腔连接至该装置外部的排气口而消散，然后当真空已消散足够的量时，该真空吸盘可以从物体释放。

从例如EP-1064464已知现有技术的装置，EP-1064464公开了一种用于产生用于运输目的或提升目的的负压的真空喷射器泵。并且在US-7950422中公开了一种用于材料处理系统的自动释放的真空装置。

尽管目前使用的系统具有许多优势，但是所使用的装置有时被认为是过于笨重且不是用户友好的。此外，在某些情况下，停用时间(即释放真空吸盘的时间)被认为太长。

本发明的目的是实现一种改进的真空喷射器装置，该装置通过更加用户友好地操作以及具有更短的停用时间来消除或至少减轻上述缺点。

发明内容

上述目的是由本发明根据独立权利要求来实现的。

在从属权利要求中阐述了优选的实施方式。

因此，本发明涉及一种真空喷射器装置，所述真空喷射器装置用于产生待供应至抓握部件(例如吸盘)的至少部分真空。该装置包括：具有沿纵向轴线A的细长形状的装置主体；设置在所述装置主体的第一端部并构造成从加压空气供应源接收加压空气的空气入口；以及设置在所述装置主体的与所述第一端部相对的第二端部的、与真空管道流体连通的真空连接端口。真空连接端口被构造成容纳并连接真空管的一个端部，该真空管又与抓握部件流体连通。空气入口和真空连接端口基本上沿着纵向轴线A布置，并且被构造成使得加压空气管和真空管基本上同轴且沿着纵向轴线A取向。提供了真空生成管道(vacuumgenerating duct)且该真空生成管道与空气入口流体连通，并且至少一个真空生成部件设置在真空生成管道处或真空生成管道内或部分地设置在真空生成管道内。真空管道连接至真空生成管道且与所述真空生成管道流体连通，并且该真空管道在真空连接端口处终止，且真空生成部件被配置为当加压空气供应源被激活时为真空管道产生至少部分真空。此外，提供可移动的密封及排气元件(sealing and venting element)，且该可移动的密封及排气元件被构造成，选择性地，在空气供应源被激活时在密封位置基本上闭合且密封真空管道，以及在真空源或空气供应源被停用时在排气位置打开或开放真空管道以通过排气管道释放或排出抓握部件内的真空。

密封及排气元件基本上被布置在纵向轴线A处，并且布置且提供相对较短的排气管道以用于密封及排气元件与设置在装置主体的长边处的排气出口之间的流体连通。

在此，本发明的表述“基本上被布置在纵向轴线处”也包括一些偏移。

根据一实施方式，除了上面的实施方式之外，排气管道具有相对于真空喷射器装置主体的纵向轴线A基本上垂直的主方向。

在此，本发明的表述“排气管道具有相对于纵向轴线A基本上垂直的主方向”也包括在±45°的角度内的垂直变化。

真空喷射器装置为细长形状，而且空气入口、可移动的密封及排气元件以及真空连接端口基本上被布置在该装置的纵向轴线A处，结合排气管道相对较短，由于排气出口被设置在装置主体的长度侧，因此获得具有短的排气时间的紧凑的用户友好的装置。

附图说明

图1a和图1b为示意性地示出根据本发明的真空喷射器装置处于两种不同工作状态时的一实施方式的横截面视图。

图2a和图2b为示意性地示出根据本发明的真空喷射器装置处于两种不同工作状态时的另一实施方式的横截面视图。

图3a-图3c示出了示意性地示出根据本发明的真空喷射器装置处于两种不同工作状态时的一实施方式的横截面视图。

图4和图5为示意性地示出根据本发明的真空喷射器装置的两种不同形状的透视图。

具体实施方式

现在将参考附图详细地描述真空喷射器装置。在整个附图中，相同的或相似的项目具有相同的附图标记。此外，项目和附图不一定必须按照比例绘制，而是将重点放在说明本发明的原理上。

现在参考附图和其中所描述的说明性实施方式，细长的真空喷射器装置被构造成与抓握部件4(该抓握部件包括至少一个真空吸盘)流体连接，并且可操作为当真空吸盘与物体的表面接合时该真空喷射器装置在抓握部件(真空吸盘)4内产生真空或部分真空。在整个说明书中，抓握部件以真空吸盘为示例，然而可以应用与真空喷射器装置相关的能够由下压力控制的任何其它装置。

优选地，真空喷射器装置可安装至材料处理系统的支撑组件，该真空喷射器装置可操作地将支撑组件(或多个真空吸盘组件或吸盘)移动至与物体接合，其中真空吸盘可以接合并密封至物体以用于拾起并移动物体。材料处理系统包括向真空喷射器装置提供加压空气的空气供应源10，该真空喷射器装置又连接至真空吸盘以实现将该真空吸盘4与物体基本上真空密封接合。真空喷射器装置2包括密封及排气元件18，如下面所讨论的，该密封及排气元件响应于真空管道的停用而能够向大气打开，以当空气供应源被停用时从真空吸盘基本上排出真空。在所示的实施方式中，也正如下面所讨论的，真空喷射器装置包括连接至加压空气供应源或与加压空气供应源流体连通的至少一个文丘里喷嘴，从而当加压空气供应源被激活时，加压空气流过文丘里装置以在真空管道和真空吸盘中产生真空。

参考图1a和图1b，其示出了根据本发明的一实施方式的真空喷射器装置2的横截面侧视图。图1a示出了处于排气位置的装置，图1b示出了处于密封位置的装置。

该真空喷射器装置适用于产生待被供应至抓握部件4(例如真空吸盘)的至少部分真空，并且该装置包括具有沿纵向轴线A的细长形状的装置主体6。

该真空喷射器装置包括设置在装置主体6的第一端部的空气入口8，并且该空气入口被构造成通过加压空气管12从加压空气供应源10接收加压空气。

真空连接端口14设置在装置主体6的与第一端部相对的第二端部，并且该真空连接端口与真空管道16流体连通。真空连接端口14被构造成容纳并连接真空管18的一个端部，该真空管又与抓握部件(真空吸盘)4流体连通。空气入口8和真空连接端口14基本上沿着纵向轴线A布置，并且被构造成使得加压空气管12与真空管18基本上同轴且沿着纵向轴线A取向。

真空喷射器装置还包括与空气入口8流体连通的真空生成管道20、以及至少一个真空生成部件22，该至少一个真空生成部件设置在真空生成管道处或真空生成管道内或部分地设置在真空生成管道内。

真空管道16连接至真空生成管道20且与真空生成管道流体连通，并且真空管道16在真空连接端口14处终止，并因此与真空吸盘流体连通。真空生成部件22被配置为当加压空气供应源被激活时为真空管道产生至少部分真空。真空生成部件22包括文丘里喷嘴，并且根据已知的技术，真空生成部件22用于通过向文丘里喷嘴施加加压空气来生成下压力或真空。

提供可移动的密封及排气元件24，且该密封及排气元件构造成，选择性地，在空气供应源被激活时在图1b所示的密封位置基本上闭合且密封真空管道16，以及在真空源或空气供应源被停用时在图1b所示的排气位置打开或开放真空管道以通过排气管道26释放或排出真空吸盘内的真空。密封及排气元件24基本上被布置在纵向轴线A处，这对为了实现用户友好且紧凑的装置是很重要的。

排气管道26被布置且提供用于密封及排气元件24与设置在细长的装置主体6的长边处的排气出口28之间的流体连通，并且排气管道26具有相对于真空喷射器装置主体的纵向轴线A基本上垂直的主方向。这与排气管道相对较短相结合可以在空气供应源被停用时实现真空吸盘内的真空几乎瞬时排出。

密封及排气元件24被布置成使其经受供应到空气入口8的加压空气。提供偏置元件30，该偏置元件被构造成朝向排气位置推动密封及排气元件。当加压空气被供应至入口8并因此被供应至密封及排气元件24时，压力使得密封及排气元件克服由偏置元件提供的偏置力，然后密封及排气元件被朝向密封位置推动并且在真空管道内实现真空或接近真空。

在一实施方式中，在图1a和图1b中并且也在图3a-图3c中所示的偏置元件为螺旋弹簧。

图2a和图2b中示出了另一实施方式。与图1a和图1b中所示的实施方式相比，唯一的区别特征为密封及排气元件24的结构。对于所有其它特性的描述，参考图1a和图1b中所示的实施方式的描述。

在图2a和2b的实施方式中，密封及排气元件为设置有偏置元件的膜部件。图2a示出了处于排气位置的装置以及图2b示出了处于密封位置的装置。膜部件24具有弹性特性，从而当经受加压空气时可以膨胀至完全密封通向真空管道的开口的预定程度。在该实施方式中，偏置元件可以为膜部件的固有特征，或可以为提供的与膜部件相关的独立元件。

对于这两个实施方式，密封及排气元件24被构造成可以在其密封位置和排气位置之间沿纵向轴线A移动。

前述至少一个真空生成装置22具有细长的延伸部，并且该延伸部沿着装置主体的纵向轴线布置并与装置主体的纵向轴线平行。这在图1-图3中示出。

装置主体6包括或限定通过其的真空生成管道20。真空生成管道20限定在真空生成管道20的相对端部处的出口和入口。真空生成部件22设置在真空生成管道20处或真空生成管道20内或部分地设置在真空生成管道20内，并且真空生成部件22可通过空气入口8连接至空气管12。

真空生成部件22包括沿管道20设置的文丘里喷嘴，该文丘里喷嘴具有在出口处的出口端以及在入口处(或靠近入口)的入口端(或进入端)。真空管道16连接至真空生成管道20并且与真空生成管道20流体连通，且该真空管道16连接至真空吸盘12并且还连接至密封及排气元件24。真空管道16在真空连接端口14处终止，用于通过连接至连接端口14的真空管18将装置主体6连接至真空吸盘4。

文丘里喷嘴包括喷嘴主体、以及沿喷嘴主体纵向延伸并且沿着且平行于装置主体6的纵向轴线的通道。喷嘴主体包括至少一个真空端口，以提供通过喷嘴主体到通向空气出口36的通道的流体连通。当文丘里喷嘴设置在主体6的真空生成管道20内时，一个或多个真空端口通常设置在主体6的真空管道16处并与真空管道流体连通。正如在真空吸盘和文丘里喷嘴领域中已知的，文丘里喷嘴的管道包括渐窄和渐宽的通道，以在空气供应源被激活时增加通过文丘里喷嘴的空气流速，由此当真空管道没有被排气时，通过文丘里喷嘴的气流通过真空端口，并且从真空管道16抽取空气，以在真空管道26中产生真空或部分真空，如下面所讨论的。

图3a-图3c示出了示意性示出真空喷射器装置处于不同工作状态时的一实施方式的横截面视图。该实施方式类似于图1a和图1b中所示的装置并且作为下面的描述的补充，其参考了这些附图的上述描述。

图3a示出了处于非激活状态的装置，即没有加压空气供应至该装置。密封及排气元件24位于其排气位置，在该排气位置处通过偏置元件30偏置该密封及排气元件24，从而真空管道16与排气管道26流体连通。

在图3b中，加压空气通过空气管12供应至装置。当来自加压空气的力超过偏置力时，密封及排气元件24(朝向图中右侧)移动至其密封位置，在该位置有效地密封真空管道和排气管道之间的流体连接。

同时，加压空气被供应至真空生成管道20，并通过真空生成部件22，且通过空气出口36排出(通过箭头指示)，但是在真空管道内产生至少部分压力，因此在抓握部件4(例如真空吸盘)中产生至少部分压力，该抓握部件可以被附接至示意性示出地为扁平物体的物体。

在图3c中，停止加压空气的供应并且密封及排气元件24被(朝向图中左侧)移动至其排气位置，从而允许空气流入真空管道并且进一步流入释放通过下压力附接的物体的抓握装置(例如真空吸盘)。

图4和图5示意性地示出了装置主体4的两种不同的形状。优选地，装置主体4是由金属材料(例如铝或类似物)或聚合材料(例如工程塑料或类似物)(例如通过铸造或模制或其它方式)形成的一体式主体，并且该装置主体4具有穿过该一体式主体镗出或钻出的管道，以将这些管道限定在装置主体内。

参考图4中的示意性图示，装置主体4设置有侧壁34，该侧壁具有基本上平坦的延伸部且该侧壁在平行于纵向轴线A的方向上取向，并且特别地，装置主体4具有细长矩形长方体的三维形状，该细长矩形长方体具有四个矩形的侧壁32、以及两个矩形的端壁34。空气入口8设置在这两个端壁中的一个端壁处，并且真空连接端口14设置在另一个端壁34处。

参考图5中的示意性图示，装置主体4具有细长圆柱体的三维形状，该细长圆柱体具有基本上为圆形或椭圆形的横截面，并且设置有两个圆形/椭圆形的端壁34。空气入口8设置在这两个端壁中的一个端壁处，并且真空连接端口14设置在另一个端壁34处。

本发明并不限于上述优选的实施方式。可以使用各种替代、修改和等同物。因此，上述实施方式不应该被认为限制本发明的范围，本发明的范围通过所附权利要求限定。

Claims (11)

1.一种真空喷射器装置(2)，所述真空喷射器装置用于产生待被供应至抓握部件(4)的至少部分真空，所述真空喷射器装置包括具有沿纵向轴线A的细长形状的装置主体(6)，所述真空喷射器装置包括：

-设置在所述装置主体(6)的第一端部并构造成通过加压空气管(12)从加压空气供应源(10)接收加压空气的空气入口(8)，

-设置在所述装置主体(6)的与所述第一端部相对的第二端部的、与真空管道(16)流体连通的真空连接端口(14)，所述真空连接端口(14)被构造成容纳并连接真空管(18)的一个端部，所述真空管(18)又与所述抓握部件(4)流体连通，其中，所述空气入口(8)和所述真空连接端口(14)基本上沿着所述纵向轴线A布置，并且被构造成使得所述加压空气管(12)与所述真空管(18)基本上同轴且沿着所述纵向轴线A取向，

-与所述空气入口(8)流体连通的真空生成管道(20)，并且至少一个真空生成部件(22)设置在所述真空生成管道处或所述真空生成管道内或部分地设置在所述真空生成管道内，所述真空管道(16)连接至所述真空生成管道(20)并且与所述真空生成管道流体连通，并且所述真空管道(16)在所述真空连接端口(14)处终止，所述真空生成部件(22)被配置为当所述加压空气供应源被激活时为所述真空管道产生至少部分真空，

-提供可移动的密封及排气元件(24)，并且所述密封及排气元件(24)被构造成，选择性地，在所述空气供应源被激活时在密封位置基本上闭合且密封所述真空管道(16)，以及在真空源或所述空气供应源被停用时在排气位置打开或开放所述真空管道以通过排气管道(26)释放或排出所述抓握部件内的真空，其特征在于，所述密封及排气元件(24)基本上被布置在所述纵向轴线A处，并且所述排气管道(26)被布置且提供用于所述密封及排气元件(24)与设置在细长的所述装置主体(6)的长边处的排气出口(28)之间的流体连通。

2.根据权利要求1所述的真空喷射器装置，其中，所述密封及排气元件(24)被布置成使得所述密封及排气元件经受供应至所述空气入口(8)的加压空气，并且提供被构造成朝向所述排气位置推动所述密封及排气元件的偏置元件(30)，以及其中，当加压空气被供应至所述入口(8)并因此被供应至所述密封及排气元件(24)时，压力使得所述密封及排气元件克服由所述偏置元件提供的偏置力，并且所述密封及排气元件被朝向所述密封位置推动。

3.根据权利要求2所述的真空喷射器装置(2)，其中，所述偏置元件为螺旋弹簧。

4.根据权利要求1或2所述的真空喷射器装置，其中，所述密封及排气元件为设置有所述偏置元件的膜部件。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的真空喷射器装置(2)，其中，所述密封及排气元件(24)被构造成能够在其密封位置和排气位置之间沿所述纵向轴线A移动。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的真空喷射器装置(2)，其中，所述至少一个真空生成装置(22)具有细长的延伸部，所述延伸部沿所述装置主体的所述纵向轴线布置且基本上平行于所述装置主体的所述纵向轴线。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的真空喷射器装置(2)，其中，所述装置主体(4)是由聚合材料制成的一体式主体，并且所述装置主体具有穿过所述一体式主体镗出或钻出的管道，以将所述管道限定在所述装置主体内。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的真空喷射器装置(2)，其中，所述装置主体(4)设置有侧壁，所述侧壁具有基本上平坦的延伸部并且所述侧壁在平行于所述纵向轴线A的方向上取向。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的真空喷射器装置(2)，其中，所述装置主体(4)具有细长矩形长方体的三维形状，所述矩形长方体具有四个矩形的侧壁(32)以及两个矩形的端壁(34)，其中，所述空气入口(8)和所述真空吸盘连接端口(14)中的每一者被设置在各自的端壁(34)处。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的真空喷射器装置(2)，其中，所述装置主体(4)具有细长圆柱体的三维形状，所述圆柱体具有基本上为圆形或椭圆形的横截面，并且设置有两个圆形/椭圆形的端壁(34)，其中，所述空气入口(8)和所述真空连接端口(14)中的每一者被设置在各自的端壁(34)处。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的真空喷射器装置(2)，其中，所述抓握部件(4)包括至少一个真空吸盘。