CN110219798B - 用于流体传输的多功能软体泵 - Google Patents

Abstract

一种用于流体传输的多功能软体泵，其包括气压控制模块、中间薄膜及流体传输模块，所述气压控制模块能在气压驱动下控制流体传输模块腔室的容积变化，所述气压控制模块包括气压控制腔以泄压腔，所述中间薄膜位于气压控制模块与流体传输模块之间，并用于分隔气压控制模块以及流体传输模块从而形成密闭的腔室结构，所述流体传输模块包括流体控制腔以及流体传输孔，所述流体传输腔能够单向传输流体并且可以依据腔室容积的变化来泵送流体。本发明多功能软体泵环境适应性良好、结构简单、重量轻、无噪声，能够单向传输流体起到单向阀的作用，并且可以通过气压驱动实现流体的泵送功能。

Description

用于流体传输的多功能软体泵

技术领域

本发明属于流体输送领域，涉及用于流体传输的多功能软体泵，特别是一种全软体的能够实现流体单向传输和流体泵送功能的多功能气动软体泵。

背景技术

软体机器人是当今机器人技术的新兴热点和未来发展前沿，与传统刚性机器人相比，表现出了前所未有的适应性、灵敏性和敏捷性，并不断地扩充着机器人的应用领域，是机器人未来发展的主要趋势之一。

目前软体机器人驱动气源主要由传统机械泵提供，传统机械泵按其工作原理可分为容积式泵、叶轮式泵、喷射式泵等，通常由叶轮、泵壳、泵轴及密封装置等构件组装而成。虽然可以提供较大的气压，但是存在结构笨重、工作噪音大、环境适应性差等问题。

因此，有必要提供一种新型结构的用于流体传输的多功能软体泵，解决结构笨重、工作噪音大、环境适应性差等问题，以适应市场的需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于流体传输的多功能软体泵，该用于流体传输的多功能软体泵由全软体材料制成、能够实现流体单向传输和泵送功能的多功能软体泵，解决了现有技术中传统刚性机械泵存在的结构笨重、工作噪音大、环境适应性差等问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于流体传输的多功能软体泵，其包括气压控制模块、中间薄膜及流体传输模块，所述气压控制模块能在气压驱动下控制流体传输模块腔室的容积变化，所述气压控制模块包括气压控制腔以及分别位于气压控制腔两侧的泄压腔，所述中间薄膜位于气压控制模块与流体传输模块之间，并用于分隔气压控制模块以及流体传输模块从而形成密闭的腔室结构，所述流体传输模块包括流体控制腔以及分别位于流体控制腔两侧的流体传输孔，所述中间薄膜在其左右两侧各有一个与泄压腔对应的圆形通孔，形成泄压通道，一侧所述泄压通道与流体控制腔相连，另一侧所述的泄压通道与临近位置的流体传输孔相连。

进一步的，所述用于流体传输的多功能软体泵的整体结构由硅橡胶材料制成。

进一步的，所述气压控制模块包括位于中间的气压控制槽以及分别位于气压控制槽两侧的泄压槽。

进一步的，所述气压控制槽与中间薄膜接触形成所述气压控制腔，所述气压控制腔的出口与气源相连，实现软体泵的气压控制。

进一步的，所述泄压槽与中间薄膜接触形成所述泄压腔。

进一步的，两侧所述的圆形通孔与泄压槽对应形成泄压通道。

进一步的，所述流体传输模块包括位于中间的流体控制槽以及分别位于流体控制槽两侧的流体传输槽。

进一步的，所述流体控制槽与中间薄膜接触形成所述流体控制腔，所述流体传输槽与中间薄膜接触形成所述流体传输孔。

进一步的，一侧所述泄压通道与流体控制腔相连，另一侧所述泄压通道与临近位置的流体传输孔相连。

进一步的，所述中间薄膜的厚度为1毫米，所述中间薄膜用于密封气压控制模块和流体传输模块。

从上述技术方案可以看出，本发明实施例的用于流体传输的多功能软体泵针对传统机械泵存在的问题，利用硅橡胶材料设计制作而成，由全软体材料构成，环境适应性良好、结构简单、重量轻、无噪声，能够单向传输流体起到单向阀的作用，并且可以通过气压驱动实现流体的泵送功能。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、整体结构由全软体材料硅橡胶构成，具有良好的环境适应性和人机交互性，能够应用于软体机器人的柔性控制系统。

2、通过泄压腔的设计，可以限制传输过程中流体回流，从而实现流体的单向传输。

3、通过在气压控制腔实施有序的正负压而驱动流体输送室的容积发生交替性改变，从而实现有规律的吸流体排流体动作。

4、结构简单、重量轻、体积小，可以集成到软体机器人中实现无绳控制。

5、由正负压驱动，在使用过程中不易产生噪音，并且使用时不会发生磨损现象，使用寿命长。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明用于流体传输的多功能软体泵的结构示意图。

图2是本发明具体实施例中用于流体传输的多功能软体泵立体结构透明内视图；

图3是本发明具体实施例中流体传输模块立体结构示意图；

图4是本发明具体实施例中气压控制模块立体结构示意图；

图5是本发明具体实施例中中间薄膜立体结构示意图。

其中：101-气压控制模块、102-中间薄膜、1021-圆形通孔、103-流体传输模块、104-第一泄压腔、105-气压控制腔、106-第二泄压腔、107-第一流体传输孔、108-流体控制腔、109-第二流体传输孔。

具体实施方式

本发明公开了一种用于流体传输的多功能软体泵，该用于流体传输的多功能软体泵针对传统机械泵存在的问题，利用硅橡胶材料设计制作而成，由全软体材料构成，环境适应性良好、结构简单、重量轻、无噪声，能够单向传输流体起到单向阀的作用，并且可以通过气压驱动实现流体的泵送功能。

下面结合具体的附图对本发明的实施例进行详细的描述。

如图1所示，一种用于流体传输的多功能软体泵，其包括气压控制模块101、中间薄膜102及流体传输模块103。气压控制模块101能在气压驱动下控制流体传输模块103腔室的容积变化。中间薄膜102位于气压控制模块101与流体传输模块103之间，中间薄膜102用于分隔气压控制模块101以及流体传输模块103从而形成密闭的腔室结构。流体传输模块103能够单向传输流体并且可以依据腔室容积的变化来泵送流体。所述用于流体传输的多功能软体泵的整体结构由硅橡胶材料制成，具有良好的环境适应性和人机交互性，能够应用于软体机器人的柔性控制系统。该用于流体传输的多功能软体泵结构简单、重量轻、体积小，可以集成到软体机器人中实现无绳控制。

如图2及图4所示，气压控制模块101包括气压控制腔105以及分别位于气压控制腔105两侧的泄压腔，所述泄压腔包括第一泄压腔104及第二泄压腔106。气压控制腔105、第一泄压腔104及第二泄压腔106均与中间薄膜102接触，以形成密封效应。气压控制腔105为正方形结构，并与外部气源相连，实现气压控制。第一泄压腔104及第二泄压腔106与中间薄膜103上的泄压孔相连，用于流体的泄压，防止流体在传输过程中回流。通过泄压腔的设计，可以限制传输过程中流体回流，从而实现流体的单向传输。

所述气压控制模块101包括位于中间的气压控制槽以及分别位于气压控制槽两侧的泄压槽。所述气压控制槽与中间薄膜102接触形成气压控制腔105，气压控制腔105的出口与气源相连，实现软体泵的气压控制。所述泄压槽与中间薄膜102接触形成所述泄压腔。

如图2及5所示，中间薄膜102位于气压控制模块101与流体传输模块103之间，中间薄膜102的其厚度为1毫米，用于密封气压控制模块101和流体传输模块102。中间薄膜102同时在其左右两侧各有一个圆形通孔1021，用于流体的泄压，防止流体回流。两侧所述的圆形通孔1021与泄压槽对应，形成泄压通道。

如图2及图3所示，流体传输模块103包括流体控制腔108以及分别位于流体控制腔108两侧的流体传输孔。流体传输孔包括第一流体传输孔107及第二流体传输孔109。流体控制腔108、第一流体传输孔107及第二流体传输孔109均与中间薄膜102接触，形成密封效应。流体控制腔108为正方形结构，其上端为中间薄膜102，当气压控制腔105进行负压控制时，薄膜102会向上突起，流体控制腔容积变大、压强减小；当气压控制腔105进行正压控制时，薄膜102会向下突起，流体控制腔容积变小、压强增大。通过在气压控制腔实施有序的正负压而驱动流体输送室的容积发生交替性改变，从而实现有规律的吸流体排流体动作。由正负压驱动，在使用过程中不易产生噪音，并且使用时不会发生磨损现象，使用寿命长。

流体传输模块103包括位于中间的流体控制槽以及分别位于流体控制槽两侧的流体传输槽。所述流体控制槽与中间薄膜102接触形成流体控制腔108，所述流体传输槽与中间薄膜102接触形成第一流体传输孔107及第二流体传输孔109。一侧(左侧)所述泄压通道与流体控制腔108相连，另一侧(右侧)所述泄压通道与临近位置的流体传输孔109相连。

进一步的，左侧的第一流体传输孔107为流体入口，右侧的第二流体传输孔109为流体出口。

如图2及图3所示，当流体从第一流体传输孔107进入时，其上端的中间薄膜102将会被顶开，流体进入流体控制腔108，同时将右侧的第二流体传输孔109上端的中间薄膜102顶开，从而流体实现从左向右的流动。与之相反，当流体从第二流体传输孔109向流体控制腔108流动时，流体将从泄压通道进入第二泄压腔106，而中间薄膜102将无法顶开，不能实现流通；同样的道理，当流体从流体控制腔108向第一流体传输孔107流动时，流体将从泄压通道进入第一泄压腔104，而中间薄膜102将无法顶开，不能实现流通。因此，该软体泵相对于一个单向阀结构能够实现流体的单向传输功能。

如图2及图4所示，当气压控制腔105进行负压控制时，其下端的中间薄膜102向上凸起，下方的流体控制腔108的体积增大，压强减小，左边第一流体传输孔107的流体将进入流体控制腔108。当气压控制腔105进行正压控制时，中间薄膜102向下凸起，使得流体控制腔108流体往两边流动，由于泄压结构的存在，往左边的流体将进入第一泄压腔104，往右边流动的流体进入第二流体传输孔109，从而向右边流出，所以通过有序的正负压控制可以将左侧的流体传输到右侧。

本发明实施例的用于流体传输的多功能软体泵针对传统机械泵存在的问题，利用硅橡胶材料设计制作而成，由全软体材料构成，环境适应性良好、结构简单、重量轻、无噪声，能够单向传输流体起到单向阀的作用，并且可以通过气压驱动实现流体的泵送功能。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、整体结构由全软体材料硅橡胶构成，具有良好的环境适应性和人机交互性，能够应用于软体机器人的柔性控制系统。

2、通过泄压腔的设计，可以限制传输过程中流体回流，从而实现流体的单向传输。

3、通过在气压控制腔实施有序的正负压而驱动流体输送室的容积发生交替性改变，从而实现有规律的吸流体排流体动作。

4、结构简单、重量轻、体积小，可以集成到软体机器人中实现无绳控制。

5、由正负压驱动，在使用过程中不易产生噪音，并且使用时不会发生磨损现象，使用寿命长。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于流体传输的多功能软体泵，其特征在于，其包括气压控制模块、中间薄膜及流体传输模块，所述气压控制模块能在气压驱动下控制流体传输模块腔室的容积变化，所述气压控制模块包括气压控制腔以及分别位于气压控制腔两侧的泄压腔，所述中间薄膜位于气压控制模块与流体传输模块之间，并用于分隔气压控制模块以及流体传输模块从而形成密闭的腔室结构，所述流体传输模块包括流体控制腔以及分别位于流体控制腔两侧的流体传输孔，所述中间薄膜在其左右两侧各有一个与泄压腔对应的圆形通孔，形成泄压通道，一侧所述泄压通道与流体控制腔相连，另一侧所述的泄压通道与临近位置的流体传输孔相连。

2.根据权利要求1所述的用于流体传输的多功能软体泵，其特征在于，所述用于流体传输的多功能软体泵的整体结构由硅橡胶材料制成。

3.根据权利要求1所述的用于流体传输的多功能软体泵，其特征在于，所述气压控制模块包括位于中间的气压控制槽以及分别位于气压控制槽两侧的泄压槽。

4.根据权利要求3所述的用于流体传输的多功能软体泵，其特征在于，所述气压控制槽与中间薄膜接触形成所述气压控制腔，所述气压控制腔的出口与气源相连，实现软体泵的气压控制。

5.根据权利要求4所述的用于流体传输的多功能软体泵，其特征在于，所述泄压槽与中间薄膜接触形成所述泄压腔。

6.根据权利要求3所述的用于流体传输的多功能软体泵，其特征在于，两侧所述的圆形通孔与泄压槽对应形成所述的泄压通道。

7.根据权利要求6所述的用于流体传输的多功能软体泵，其特征在于，所述流体传输模块包括位于中间的流体控制槽以及分别位于流体控制槽两侧的流体传输槽。

8.根据权利要求7所述的用于流体传输的多功能软体泵，其特征在于，所述流体控制槽与中间薄膜接触形成所述流体控制腔，所述流体传输槽与中间薄膜接触形成所述流体传输孔。

9.根据权利要求8所述的用于流体传输的多功能软体泵，其特征在于，一侧所述泄压通道与流体控制腔相连，另一侧所述泄压通道与临近位置的流体传输孔相连。

10.根据权利要求1所述的用于流体传输的多功能软体泵，其特征在于，所述中间薄膜的厚度为1毫米，所述中间薄膜用于密封气压控制模块和流体传输模块。

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