CN112157672A - 一种环形槽真空吸盘 - Google Patents
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Abstract
本发明属于真空技术领域，具体为一种环形槽真空吸盘。本发明真空吸盘包括橡胶吸附部件、真空通路部件、真空发生器部件；前者材料为为异戊橡胶，后两者材料为不锈钢，真空通路部件上方开有沿直径方向、通过圆心的一排通气孔，通气孔与真空通路部件内部的腔体相连；橡胶吸附部件上方有环形槽，环形槽下方有与真空通路部件上通气孔对应的吸附孔；真空通路部件下方有通孔连接真空发生器部件；真空发生器部件利用压缩气体经过拉法尔喷管产生的卷吸效应产生吸附力。本发明三个部分成一体式结构，安装方便；不锈钢材料不易变形，异戊橡胶材料弹性大，抗撕裂性强，可控制被吸附对象变形量，并保证被吸附对象与真空吸盘吸附面充分的贴合，吸附效果优异。
Description
技术领域
本发明属于真空技术领域，具体涉及一种真空吸盘。
背景技术
在工业日益发达的今天，真空技术已经广泛应用于各行各业，已经在真空冶金、真空镀膜、冷冻干燥、机器人等行业取得了重要成就。传统的真空吸盘按照性质分类可分为柔性真空吸盘和刚性真空吸盘；柔性真空吸盘在吸附物体时虽然可以与被吸附物体充分贴合，但真空吸盘的形变量较大，吸附物体送往目的坐标时定位误差较大。刚性真空吸盘则相反，虽然真空吸盘的形变量较小，但吸附刚性物体时，贴合面之间存有缝隙，会出现贴合不牢靠的情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种既能与被吸附物体充分贴合、形变量又小的环形槽真空吸盘。
本发明提供的环形槽真空吸盘，主要利用压缩气流经过拉法尔喷管时，产生气流卷吸效应，从而产生吸附力的原理。其主体部分材料采用刚性大的不锈钢材料，吸附部分材料选用弹性较好的异戊橡胶，以克服上述背景技术中所述不足。传统真空吸盘与真空发生器分开连接，占用空间位置较大，结构较为复杂，本发明采用一体式结构可以解决上述问题。具体地，本发明提供的环形槽真空吸盘，如图1-图4所示；包括：橡胶吸附部件1，真空通路部件2，真空发生器部件3，且三者通过贯穿橡胶吸附部件1、真空通路部件2、真空发生器部件3的螺孔14用螺栓（图中未示出）固定为一体式结构；其中，所述真空通路部件2内部为空腔体11，所述真空发生器部件3中有排气孔4、吸气孔6、进气孔7以及拉法尔喷管13，排气孔4、进气孔7与拉法尔喷管13在真空发生器部件3的同一直径方向上，吸气孔6经过真空发生器部件3的圆心，且垂直于真空发生器部件3与真空通路部件2的接触表面，并连通拉法尔喷管13；所述真空通路部件2在与橡胶吸附部件1接触的表面开有一排沿直径方向的一系列通气孔8；通气孔8的方向垂直于与橡胶吸附部件1接触的表面，并与真空通路部件2内部的腔体11相连通；腔体11两端有管螺纹5，加上堵头（图中未示出）以后可以形成密封腔；橡胶吸附部件1上表面开有环形槽12，环形槽12的底部开有与真空通路部件2上通气孔8位置相对应的吸附孔9；真空通路部件2底部有通孔10，通孔10将腔体11与真空发生器部件3上的吸气孔6相连通；吸气孔6的主要作用是与通孔10一起连通腔体11与真空发生器的排气孔4。
真空发生器部件3中，进气孔7与排气孔4端口有另一管螺纹5，分别与气管（图中未示出）相连接。当压缩空气气流从真空发生器的进气孔7进入，经过拉法尔喷管13并从排气孔4排出时，由于气流卷吸效应，会导致腔体11内部的空气经由通孔10、吸气孔6一起从排气孔4排出，从而在橡胶吸附部件1的吸附面产生吸附作用。
本发明中，橡胶吸附部件1材料为异戊橡胶，真空通路部件2和真空发生器部件3的材料均为不锈钢。
本发明中，橡胶吸附部件1、真空通路部件2和真空发生器部件3的直径可以根据被吸取对象的大小调整设计尺寸，但三者直径应相等。橡胶吸附部件1厚度宜为8-10mm，真空通路部件2、真空发生器部件3的厚度应视其直径大小具体确定，以保持其直径厚度比在合理范围，防止变形，在直径为200mm时，其厚度宜为20-25mm。
本发明中，优选环形槽12的宽度为2mm，间隔为2mm，深度为2mm；吸附孔9与通气孔8的直径均为2mm；真空通路部件2中腔体11的直径视真空通路部件的厚度确定，且保证上下面厚度相等，在其厚度为20-25mm时，其尺寸宜为13-15mm；通孔10与吸气孔6的直径为10mm；进气孔7与排气孔4的直径视真空发生器部件3的厚度确定，在其厚度为20-25mm时，其直径宜为11-12mm；拉法尔喷管的尺寸根据进气管7和排气管4的尺寸确定，管螺纹5的规格根据腔体11的直径、进气孔7的直径、排气孔4的直径具体确定。
本发明设计的环形槽真空吸盘，不锈钢材料刚性大，不易变形；异戊橡胶材料弹性大，拉伸强度大，抗撕裂性强，在控制吸附被对象变形量的同时，还可以保证被吸附对象与真空吸盘吸附面充分的贴合，吸附效果优异。真空发生器部件、真空通路部件、橡胶吸附部件为一体式结构，安装方便，节省空间。
附图说明
图1为环形槽真空吸盘外形三维示意图。
图2为环形槽真空吸盘俯视图。
图3为图2的A-A向剖面爆炸图。
图4为气体流向示意图。
图中标号：1为橡胶吸附部件；2为真空通路部件；3为真空发生器部件；4为真空发生器排气孔；5为管螺纹；6为真空发生器吸气孔；7为真空发生器部件进气孔；8为通气孔；9为吸附孔；10为通孔；11为真空通路部件内的腔体；12为环形槽；13为拉法尔喷管；14为螺孔。
具体实施方式
下面通过具体的实例并结合附图对本发明做出进一步的详细描述。
一种环形槽真空吸盘，如图1-4所示，包括橡胶吸附部件1，真空通路部件2，真空发生器部件3，且三者通过贯穿橡胶吸附部件1、真空通路部件2、真空发生器部件3的螺孔14用螺栓（图中未示出）固定为一体式结构。三者直径均为200mm。真空通路部件2在与橡胶吸附部件1接触的表面开有一排沿直径方向的一系列通气孔8，通气孔尺寸为2mm，通气孔8的方向垂直于与橡胶吸附部件1接触的表面，并与真空通路部件2内部的腔体11相连通，腔体直径为13mm；腔体11两端有管螺纹5，管螺纹规格为R1/4，加上堵头（图中未示出）以后可以形成密封腔。橡胶吸附部件1上表面开有环形槽12，每条环形槽间隔2mm，槽宽2mm，槽深2mm，环形槽12的底部开有与真空通路部件2上通气孔8位置相对应的吸附孔9，吸附孔的直径为2mm。真空通路部件2底部有通孔10，通孔的直径为10mm，通孔10将腔体11与真空发生器部件3上的吸气孔6相连通，吸气孔6的直径为10mm；吸气孔6的主要作用是与通孔10一起连通腔体11与真空发生器排气孔4。
真空发生器部件3开有进气孔7与排气孔4，进气孔7与排气孔4的直径为11mm，进气孔7与排气孔4端口有管螺纹5，管螺纹规格为R1/4，分别与气管（图中未示出）相连接。当压缩空气气流从真空发生器进气孔7进入并经过拉法尔喷管13，并从排气孔4排出时，由于气流卷吸效应，会导致腔体11内部的空气经由通孔10、吸气孔6一起排出，从而在橡胶吸附部件1的吸附面产生吸附作用。拉法尔喷管13的进口直径为1.5mm，喷管出口直径3mm，喷管长7.5mm。扩张管进口直径5mm，出口直径3.5mm，长10mm。
实施案例中的真空吸盘对直径在20kg以下的刚性零件和弱刚性易变性零件都具有较好的吸附效果，吸附孔处的压力值经过有限元仿真其理论值可3×105Pa。对于直径200mm，厚度2.65mm的纯铜薄型零件吸附后最大变形量小于1.5um。
Claims (7)
1.一种环形槽真空吸盘，其特征在于，包括：橡胶吸附部件（1），真空通路部件（2），真空发生器部件（3），且三者通过贯穿橡胶吸附部件（1）、真空通路部件（2）、真空发生器部件（3）的螺孔（14）用螺栓固定为一体式结构；其中，所述真空通路部件（2）内部为空腔体（11），所述真空发生器部件（3）设有排气孔（4）、吸气孔（6）、进气孔（7）以及拉法尔喷管（13），排气孔（4）、进气孔（7）与拉法尔喷管（13）在真空发生器部件（3）的同一直径方向上，吸气孔（6）经过真空发生器部件（3）的圆心，且垂直于真空发生器部件（3）与真空通路部件（2）的接触表面，并连通拉法尔喷管（13）；所述真空通路部件（2）在与橡胶吸附部件（1）接触的表面开有一排沿直径方向的一系列通气孔（8）；通气孔（8）的方向垂直于与橡胶吸附部件（1）接触的表面，并与真空通路部件（2）内部的腔体（11）相连通；腔体（11）两端有管螺纹（5），加上堵头以后可以形成密封腔；橡胶吸附部件（1）上表面开有环形槽（12），环形槽（12）的底部开有与真空通路部件（2）上通气孔（8）位置相对应的吸附孔（9）；真空通路部件（2）底部有通孔（10），通孔（10）将腔体（11）与真空发生器部件（3）上的吸气孔（6）相连通；吸气孔（6）与通孔（10）一起连通腔体（11）与真空发生器的排气孔（4）；
真空发生器部件（3）中，进气孔（7）与排气孔（4）端口有管螺纹（5），分别与气管相连接；当压缩空气气流从真空发生器的进气孔（7）进入，经过拉法尔喷管（13）并从排气孔（4）排出时，由于气流卷吸效应，会导致腔体（11内部的空气经由通孔（10）、吸气孔（6）一起从排气孔（4）排出，从而在橡胶吸附部件（1）的吸附面产生吸附作用。
2.根据权利要求1所述的环形槽真空吸盘，其特征在于，所述橡胶吸附部件（1）材料为异戊橡胶，真空通路部件（2）和真空发生器部件（3）的材料均为不锈钢。
3.根据权利要求1所述的环形槽真空吸盘，其特征在于，所述橡胶吸附部件（1）、真空通路部件（2）和真空发生器部件（3）的直径相；根据被吸取对象的大小调整设计尺寸。
4.根据权利要求1所述的环形槽真空吸盘，其特征在于，所述橡胶吸附部件（1）厚度为8-10mm；真空通路部件（2）、真空发生器部件（3）的在直径为200mm时，其厚度为20-25mm。
5.根据权利要求1所述的环形槽真空吸盘，其特征在于，所述环形槽（12）的宽度为2mm，深度为2mm，相邻槽的间隔为2mm；吸附孔（9）与通气孔（8）的直径均为2mm。
6.根据权利要求1所述的环形槽真空吸盘，其特征在于，真空通路部件（2）中腔体（11）的直径视真空通路部件的厚度确定，当真空通路部件的厚度为20-25mm时，腔体（11）的直径为13-15mm。
7.根据权利要求1所述的环形槽真空吸盘，其特征在于，所示通孔（10）与吸气孔（6）的直径为10mm；进气孔（7）与排气孔（4）的直径视真空发生器部件（3）的厚度确定，在真空发生器部件（3）的厚度为20-25mm时，进气孔（7）与排气孔（4）的直径为11-12mm。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN114056933A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-02-18 | 广东海拓创新精密设备科技有限公司 | 一种高分子量改性硅化聚氨酯橡胶物理粘附吸盘及其制备方法 |
| CN114458827A (zh) * | 2022-01-12 | 2022-05-10 | 联宝(合肥)电子科技有限公司 | 一种真空吸盘气门转换装置及操作方法 |
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