CN112158599A - 一种结构稳定的真空吸板结构 - Google Patents

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    • F16B47/00—Suction cups for attaching purposes; Equivalent means using adhesives

Abstract

本发明涉及机械结构技术领域，尤其涉及一种结构稳定的真空吸板结构。吸板主体与左右侧盖采用嵌入式设计，侧盖密封垫先嵌入凹槽底面的密封垫定位槽内，吸板主体再嵌入侧盖凹槽内通过侧盖端面的固定螺钉与吸板主体进行紧固。不锈钢珠根据真空吸力大小自适应调节其在阶梯孔内位置，吸盘组件通过吸盘固定螺母的外螺纹与吸盘压条的通孔的内螺纹进行螺纹连接并通过环形密封圈密封；过滤网置于吸盘固定螺母与节流阀之间，位于二者的空气通道上，起到过滤空气，防止空气中的粉尘杂质通过空气通道吸入吸板内，堵塞后影响真空控制元件，造成损坏和动作失效。

Description

一种结构稳定的真空吸板结构
本案是以申请号为201910942448.8，申请日为2019年09月30日，名称为《真空吸板结构》的专利申请为母案的分案申请。
技术领域
本发明涉及机械结构技术领域，尤其涉及一种结构稳定的真空吸板结构。
背景技术
真空吸板被应用于货物搬运行业，对真空吸板的性能稳定提出了极大要求，一旦性能不稳定，则会面临巨大经济损失。目前，市面上的真空吸板性能较为不稳定，使得其应用受阻，不利于推广。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种真空吸板结构，其结构简单且性能较为稳定。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
真空吸板结构，包括吸板和吸盘组件；
所述吸板包括左侧盖、吸板主体、螺母块、右侧盖、侧盖密封垫、螺钉、不锈钢珠、吸盘压条和密封圈；所述吸板主体为相对两端具有开口且内部中空的壳体，所述左侧盖和右侧盖分别设置在吸板主体的两端开口处，所述左侧盖靠近吸板主体的一侧面和右侧盖靠近吸板主体的一侧面均设有与吸板主体端部相适配的凹槽，所述吸板主体的两端部分别嵌设至左侧盖和右侧盖的凹槽内，两个所述侧盖密封垫分别嵌设于左侧盖和右侧盖的凹槽内且分别位于左侧盖和吸板主体之间以及右侧盖和吸板主体之间；
所述螺母块设置在吸板主体的上表面，所述吸盘压条通过螺钉固定安装在吸板主体的下表面，所述吸板主体的下表面设有阶梯孔，所述吸盘压条对应阶梯的位置设有具有内螺纹的通孔且所述阶梯孔与通孔相互连通，所述吸盘压条与吸板主体的下表面的接触面上设有围绕通孔的环形槽，所述密封圈设置在环形槽内，所述不锈钢珠设置在阶梯孔中大孔内，所述不锈钢珠的直径均大于阶梯孔中小孔的直径和通孔的直径，所述阶梯孔中大孔的孔深大于所述不锈钢珠的直径；
所述吸盘组件包括吸盘固定螺母、环形密封圈、过滤网、节流阀和真空吸盘；
所述真空吸盘具有一进气端和一出气端，所述节流阀同轴嵌设于出气端上且所述节流阀一端延伸至所述出气端外部，所述吸盘固定螺母安装在出气端上，所述过滤网设置在所述节流阀一端的端面上且位于吸盘固定螺母与节流阀之间，所述吸盘固定螺母的侧壁设有与所述吸盘压条的通孔的内螺纹相适配的外螺纹，所述环形密封圈套设于吸盘压条与吸盘固定螺母的连接处，外部气体依次通过真空吸盘的进气端、节流阀、吸盘固定螺母和吸盘压条至吸板内部。
本发明的有益效果在于：
本发明提供的真空吸板结构，吸板主体与左右侧盖采用嵌入式设计，侧盖与主体配合面加工成与吸板主板端面大体一致形状的凹槽，凹槽底面再加工密封槽，侧盖密封垫先嵌入凹槽底面的密封垫定位槽内，然后吸板主体再嵌入侧盖凹槽内通过侧盖端面的固定螺钉与吸板主体进行紧固。此结构既可增强吸板主体强度，又可防止吸板主板使用过程中受力变形造成不密封的问题，同时也可防止密封垫在长期的使用过程中跑位造成的不密封的问题。不锈钢珠根据真空吸力大小自适应调节其在阶梯孔内位置，吸盘组件通过吸盘固定螺母的外螺纹与吸盘压条的通孔的内螺纹进行螺纹连接并通过环形密封圈密封；过滤网置于吸盘固定螺母与节流阀之间，位于二者的空气通道上，起到过滤空气，防止空气中的粉尘杂质通过空气通道吸入吸板内，堵塞后影响真空控制元件，造成损坏和动作失效；同时节流阀装在真空吸盘的出气端处，起到节流限流的作用同时增强真空吸盘联接头的强度，限制真空吸盘联接头变形量，防止真空吸盘在较高的真空度下工作时由于搬运物体自身重量的作用将真空吸盘拉出。本发明提供的真空吸板结构，具有结构简单且性能较为稳定的特点。
附图说明
图1所示为本发明的真空吸板结构的结构示意图；
图2所示为本发明的真空吸板结构的吸板的俯视图；
图3所示为本发明的真空吸板结构的剖视图；
图4所示为图1中A处的放大图；
图5所示为图3中B处的放大图；
图6所示为本发明的真空吸板结构的吸盘组件的分解图；
图7所示为本发明的真空吸板结构的吸盘组件的剖视图；
标号说明：
1、左侧盖；2、吸板主体；3、螺母块；4、右侧盖；5、真空吸盘；6、吸盘固定螺母；7、节流阀；8、侧盖密封垫；9、螺钉；10、不锈钢珠；11、吸盘压条；12、环形密封圈；13、密封圈；14、过滤网。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
请参照图1-7所示，本发明的一种真空吸板结构，包括吸板和吸盘组件；
所述吸板包括左侧盖、吸板主体、螺母块、右侧盖、侧盖密封垫、螺钉、不锈钢珠、吸盘压条和密封圈；所述吸板主体为相对两端具有开口且内部中空的壳体，所述左侧盖和右侧盖分别设置在吸板主体的两端开口处，所述左侧盖靠近吸板主体的一侧面和右侧盖靠近吸板主体的一侧面均设有与吸板主体端部相适配的凹槽，所述吸板主体的两端部分别嵌设至左侧盖和右侧盖的凹槽内，两个所述侧盖密封垫分别嵌设于左侧盖和右侧盖的凹槽内且分别位于左侧盖和吸板主体之间以及右侧盖和吸板主体之间；
所述螺母块设置在吸板主体的上表面，所述吸盘压条通过螺钉固定安装在吸板主体的下表面，所述吸板主体的下表面设有阶梯孔，所述吸盘压条对应阶梯的位置设有具有内螺纹的通孔且所述阶梯孔与通孔相互连通，所述吸盘压条与吸板主体的下表面的接触面上设有围绕通孔的环形槽，所述密封圈设置在环形槽内，所述不锈钢珠设置在阶梯孔中大孔内，所述不锈钢珠的直径均大于阶梯孔中小孔的直径和通孔的直径，所述阶梯孔中大孔的孔深大于所述不锈钢珠的直径；
所述吸盘组件包括吸盘固定螺母、环形密封圈、过滤网、节流阀和真空吸盘；
所述真空吸盘具有一进气端和一出气端，所述节流阀同轴嵌设于出气端上且所述节流阀一端延伸至所述出气端外部，所述吸盘固定螺母安装在出气端上，所述过滤网设置在所述节流阀一端的端面上且位于吸盘固定螺母与节流阀之间，所述吸盘固定螺母的侧壁设有与所述吸盘压条的通孔的内螺纹相适配的外螺纹，所述环形密封圈套设于吸盘压条与吸盘固定螺母的连接处，外部气体依次通过真空吸盘的进气端、节流阀、吸盘固定螺母和吸盘压条至吸板内部。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：
本发明提供的真空吸板结构，吸板主体与左右侧盖采用嵌入式设计，侧盖与主体配合面加工成与吸板主板端面大体一致形状的凹槽，凹槽底面再加工密封槽，侧盖密封垫先嵌入凹槽底面的密封垫定位槽内，然后吸板主体再嵌入侧盖凹槽内通过侧盖端面的固定螺钉与吸板主体进行紧固。此结构既可增强吸板主体强度，又可防止吸板主板使用过程中受力变形造成不密封的问题，同时也可防止密封垫在长期的使用过程中跑位造成的不密封的问题。不锈钢珠根据真空吸力大小自适应调节其在阶梯孔内位置，吸盘组件通过吸盘固定螺母的外螺纹与吸盘压条的通孔的内螺纹进行螺纹连接并通过环形密封圈密封；过滤网置于吸盘固定螺母与节流阀之间，位于二者的空气通道上，起到过滤空气，防止空气中的粉尘杂质通过空气通道吸入吸板内，堵塞后影响真空控制元件，造成损坏和动作失效；同时节流阀装在真空吸盘的出气端处，起到节流限流的作用同时增强真空吸盘联接头的强度，限制真空吸盘联接头变形量，防止真空吸盘在较高的真空度下工作时由于搬运物体自身重量的作用将真空吸盘拉出。
进一步的，所述左侧盖和右侧盖上均设有螺纹孔，通过螺丝穿过螺纹孔分别将左侧盖和右侧盖固定安装在吸板主体的两端部上以封闭所述吸板主体的两端开口。
从上述描述可知，通过螺丝将左侧盖和右侧盖固定安装在吸板主体的两端部上，便于拆装，方便维修与更换。
进一步的，所述通孔上部的内侧壁一体成型向通孔中心延伸的突出部。
从上述描述可知，改变原有通孔上部的圆形边沿的形状，使得其与球状的不锈钢珠的接触面不会完全密封，存在间隙，以便保证气流通道不堵。
进一步的，所述突出部的数量为三个，三个所述突出部以通孔周向三等分点位置对应设置，三个所述突出部依次连接所形成的圆面的直径小于不锈钢珠的直径。
从上述描述可知，结构较为稳定，气流更加均衡，可使不锈钢珠尽可能保持在通孔的中心轴线上。
进一步的，所述真空吸盘的进气端为波纹结构。
从上述描述可知，真空吸盘采用波纹结构，可以起到很好的高度补偿作用，可满足搬运物表面高低不平工件的需要。
进一步的，所述吸盘固定螺母包括螺母本体，所述螺母本体的上端面一体成型一内部中空的第一圆柱体，所述外螺纹设置在第一圆柱体的外侧面上，所述螺母本体的下端面具有开口，所述开口的边沿向内延伸形成一卡接部，所述真空吸盘的出气端的外侧壁上设有与卡接部相适配的卡槽。
从上述描述可知，通过卡接部与卡槽的安装配合，实现吸盘固定螺母安装在真空吸盘的出气端上。
进一步的，所述节流阀包括一内部中空的第二圆柱体，所述第二圆柱体的上表面一体成型一呈圆盘状的第一部分，所述第二圆柱体的下表面一体成型一呈倒锥形的第二部分，所述第二圆柱体的横截面的外径与真空吸盘的出气端的横截面的直径相等，所述第一部分的直径大于真空吸盘的出气端的横截面的直径，所述第二部分的最大直径大于真空吸盘的出气端的横截面的直径。
从上述描述可知，根据上述结构，节流阀能够稳定嵌设在真空吸盘的出气端上，装配结构较为稳定。
进一步的，所述过滤网上设有多个均匀分布的网孔，所述网孔的孔径小于空气中的粉尘杂质的粒径。
从上述描述可知，根据上述结构，起到过滤空气，防止空气中的粉尘杂质通过空气通道吸入真空腔体内，堵塞后影响真空控制元件，造成损坏和动作失效。
请参照图1-7所示，本发明的实施例一为：
本发明的一种真空吸板结构，包括吸板和吸盘组件；
所述吸板包括左侧盖1、吸板主体2、螺母块3、右侧盖4、侧盖密封垫8、螺钉9、不锈钢珠10、吸盘压条11和密封圈13；所述吸板主体2为相对两端具有开口且内部中空的壳体，壳体呈条形的长方体状，采用金属材质一体成型。所述左侧盖1和右侧盖4分别设置在吸板主体2的两端开口处，所述左侧盖1靠近吸板主体的一侧面和右侧盖4靠近吸板主体的一侧面均设有与吸板主体端部相适配的凹槽，所述吸板主体的两端部分别嵌设至左侧盖和右侧盖的凹槽内，两个所述侧盖密封垫8分别嵌设于左侧盖和右侧盖的凹槽内且分别位于左侧盖和吸板主体之间以及右侧盖和吸板主体之间；
所述螺母块3设置在吸板主体的上表面，所述螺母块3上具有内螺纹孔，用于与固定连接支架进行螺纹连接实现固定；所述吸盘压条11通过螺钉9固定安装在吸板主体2的下表面，所述吸板主体2的下表面设有阶梯孔，具体为两级阶梯孔，上下两个孔径不同，分别为大孔和小孔，所述吸盘压条对应阶梯的位置设有具有内螺纹的通孔且所述阶梯孔与通孔相互连通，所述吸盘压条与吸板主体的下表面的接触面上设有围绕通孔的环形槽，环形槽、阶梯孔以及通孔为同轴设置，其中环形槽的内径最大，也就是说，三者在吸盘压条上表面的投影，环形槽位于最外围，可对所述吸盘压条与吸板主体的接缝处进行封闭，不会漏气，确保整体内部的真空度不受影响。在具体实施过程中，根据吸板的长度选取不同长度的吸盘压条，同时吸盘压条上沿其长度方向按照安装孔和通孔交替呈一字且均匀间隔排布，安装孔是用来安装螺钉9的。
所述密封圈13设置在环形槽内，密封圈采用橡胶材质，具有一定弹性，密封圈放入环形槽内时填满环形槽并且部分溢出，当吸盘压条与吸板主体固定连接时，将密封圈压实至环形槽内，使得密封圈处于压实状态，具有向外回复的弹力，以使得密封效果较好。
所述不锈钢珠10设置在阶梯孔中大孔内，所述不锈钢珠10的直径均大于阶梯孔中小孔的直径和通孔的直径，所述阶梯孔中大孔的孔深大于所述不锈钢珠的直径；
所述吸盘组件包括吸盘固定螺母6、环形密封圈12、过滤网14、节流阀7和真空吸盘5；
所述真空吸盘5具有一进气端和一出气端，所述节流阀7同轴嵌设于出气端上且所述节流阀7一端延伸至所述出气端外部，所述吸盘固定螺母6安装在出气端上，所述过滤网14设置在所述节流阀7一端的端面上且位于吸盘固定螺母6与节流阀7之间，所述吸盘固定螺母6的侧壁设有与所述吸盘压条11的通孔的内螺纹相适配的外螺纹，所述环形密封圈12套设于吸盘压条11与吸盘固定螺母6的连接处，外部气体依次通过真空吸盘5的进气端、节流阀7、吸盘固定螺母6和吸盘压条11至吸板内部。真空吸盘5的进气端的连接头部采用倒勾槽结构，配合前端的大锥度导锥面结构可以很方便的将真空吸盘插入吸盘固定螺母内，并通过真空吸盘本身的橡胶材质进行密封。吸盘组件装配结构简单方便，整体吸盘组件与吸板连接方便快捷。
所述左侧盖1和右侧盖4上均设有螺纹孔，通过螺丝穿过螺纹孔分别将左侧盖和右侧盖固定安装在吸板主体的两端部上以封闭所述吸板主体的两端开口。通过螺丝将左侧盖和右侧盖固定安装在吸板主体的两端部上，便于拆装，方便维修与更换。
所述通孔上部的内侧壁一体成型向通孔中心延伸的突出部。改变原有通孔上部的圆形边沿的形状，使得其与球状的不锈钢珠的接触面不会完全密封，存在间隙，以便保证气流通道不堵。所述突出部的数量为三个，三个所述突出部以通孔周向三等分点位置对应设置，三个所述突出部依次连接所形成的圆面的直径小于不锈钢珠的直径。结构较为稳定，气流更加均衡，可使不锈钢珠尽可能保持在通孔的中心轴线上。
所述真空吸盘的进气端为波纹结构，可以起到很好的高度补偿作用，可满足搬运物表面高低不平工件的需要。
所述吸盘固定螺母包括螺母本体，所述螺母本体的上端面一体成型一内部中空的第一圆柱体，所述外螺纹设置在第一圆柱体的外侧面上，所述螺母本体的下端面具有开口，所述开口的边沿向内延伸形成一卡接部，所述真空吸盘的出气端的外侧壁上设有与卡接部相适配的卡槽。通过卡接部与卡槽的安装配合，实现吸盘固定螺母安装在真空吸盘的出气端上。所述环形密封圈12具体位于第一圆柱体与螺母本体的上端面的连接处。
所述节流阀包括一内部中空的第二圆柱体，所述第二圆柱体的上表面一体成型一呈圆盘状的第一部分，所述第二圆柱体的下表面一体成型一呈倒锥形的第二部分，所述第二圆柱体的横截面的外径与真空吸盘的出气端的横截面的直径相等，所述第一部分的直径大于真空吸盘的出气端的横截面的直径，所述第二部分的最大直径大于真空吸盘的出气端的横截面的直径。根据上述结构，节流阀能够稳定嵌设在真空吸盘的出气端上，装配结构较为稳定。
所述过滤网上设有多个均匀分布的网孔，所述网孔的孔径小于空气中的粉尘杂质的粒径。根据上述结构，起到过滤空气，防止空气中的粉尘杂质通过空气通道吸入真空腔体内，堵塞后影响真空控制元件，造成损坏和动作失效。
根据本发明设计的真空吸板结构，在实验过程中，当真空断电断气时，可保压长达3min，足以满足异常处理的响应时长，并且能够提供26公斤的吸力(备注：吸力可定制)，足以满足各种工况搬运要求。
综上所述，本发明提供的一种真空吸板结构，吸板主体与左右侧盖采用嵌入式设计，侧盖与主体配合面加工成与吸板主板端面大体一致形状的凹槽，凹槽底面再加工密封槽，侧盖密封垫先嵌入凹槽底面的密封垫定位槽内，然后吸板主体再嵌入侧盖凹槽内通过侧盖端面的固定螺钉与吸板主体进行紧固。此结构既可增强吸板主体强度，又可防止吸板主板使用过程中受力变形造成不密封的问题，同时也可防止密封垫在长期的使用过程中跑位造成的不密封的问题。不锈钢珠根据真空吸力大小自适应调节其在阶梯孔内位置，吸盘组件通过吸盘固定螺母的外螺纹与吸盘压条的通孔的内螺纹进行螺纹连接并通过环形密封圈密封；过滤网置于吸盘固定螺母与节流阀之间，位于二者的空气通道上，起到过滤空气，防止空气中的粉尘杂质通过空气通道吸入吸板内，堵塞后影响真空控制元件，造成损坏和动作失效；同时节流阀装在真空吸盘的出气端处，起到节流限流的作用同时增强真空吸盘联接头的强度，限制真空吸盘联接头变形量，防止真空吸盘在较高的真空度下工作时由于搬运物体自身重量的作用将真空吸盘拉出。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种结构稳定的真空吸板结构，其特征在于，包括吸板和吸盘组件；
所述吸板包括左侧盖、吸板主体、螺母块、右侧盖、侧盖密封垫、螺钉、不锈钢珠、吸盘压条和密封圈；所述吸板主体为相对两端具有开口且内部中空的壳体，所述左侧盖和右侧盖分别设置在吸板主体的两端开口处，所述左侧盖靠近吸板主体的一侧面和右侧盖靠近吸板主体的一侧面均设有与吸板主体端部相适配的凹槽，所述吸板主体的两端部分别嵌设至左侧盖和右侧盖的凹槽内，两个所述侧盖密封垫分别嵌设于左侧盖和右侧盖的凹槽内且分别位于左侧盖和吸板主体之间以及右侧盖和吸板主体之间；
所述螺母块设置在吸板主体的上表面，所述吸盘压条通过螺钉固定安装在吸板主体的下表面，所述吸板主体的下表面设有阶梯孔，所述吸盘压条对应阶梯的位置设有具有内螺纹的通孔且所述阶梯孔与通孔相互连通，所述吸盘压条与吸板主体的下表面的接触面上设有围绕通孔的环形槽，所述密封圈设置在环形槽内，所述不锈钢珠设置在阶梯孔中大孔内，所述不锈钢珠的直径均大于阶梯孔中小孔的直径和通孔的直径，所述阶梯孔中大孔的孔深大于所述不锈钢珠的直径；所述通孔上部的内侧壁一体成型向通孔中心延伸的突出部；所述突出部的数量为三个，三个所述突出部以通孔周向三等分点位置对应设置，三个所述突出部依次连接所形成的圆面的直径小于不锈钢珠的直径；
所述吸盘组件包括吸盘固定螺母、环形密封圈、过滤网、节流阀和真空吸盘；
所述真空吸盘具有一进气端和一出气端，所述节流阀同轴嵌设于出气端上且所述节流阀一端延伸至所述出气端外部，所述吸盘固定螺母安装在出气端上，所述过滤网设置在所述节流阀一端的端面上且位于吸盘固定螺母与节流阀之间，所述吸盘固定螺母的侧壁设有与所述吸盘压条的通孔的内螺纹相适配的外螺纹，所述环形密封圈套设于吸盘压条与吸盘固定螺母的连接处，外部气体依次通过真空吸盘的进气端、节流阀、吸盘固定螺母和吸盘压条至吸板内部；
所述吸盘固定螺母包括螺母本体，所述螺母本体的上端面一体成型一内部中空的第一圆柱体，所述外螺纹设置在第一圆柱体的外侧面上，所述螺母本体的下端面具有开口，所述开口的边沿向内延伸形成一卡接部，所述真空吸盘的出气端的外侧壁上设有与卡接部相适配的卡槽；所述环形密封圈具体位于第一圆柱体与螺母本体的上端面的连接处；
所述节流阀包括一内部中空的第二圆柱体，所述第二圆柱体的上表面一体成型一呈圆盘状的第一部分，所述第二圆柱体的下表面一体成型一呈倒锥形的第二部分，所述第二圆柱体的横截面的外径与真空吸盘的出气端的横截面的直径相等，所述第一部分的直径大于真空吸盘的出气端的横截面的直径，所述第二部分的最大直径大于真空吸盘的出气端的横截面的直径。
2.根据权利要求1所述的一种结构稳定的真空吸板结构，其特征在于，所述左侧盖和右侧盖上均设有螺纹孔，通过螺丝穿过螺纹孔分别将左侧盖和右侧盖固定安装在吸板主体的两端部上以封闭所述吸板主体的两端开口。
3.根据权利要求1所述的一种结构稳定的真空吸板结构，其特征在于，所述真空吸盘的进气端为波纹结构。
4.根据权利要求1所述的一种结构稳定的真空吸板结构，其特征在于，所述过滤网上设有多个均匀分布的网孔，所述网孔的孔径小于空气中的粉尘杂质的粒径。
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