CN115788825A - 一种可持续性吸附的柱塞泵及物体移取组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及柱塞泵技术领域，公开了一种可持续性吸附的柱塞泵及物体移取组件，包括泵体和活塞杆，泵体上设置有与泵腔连接的接头，泵体上还设置有负压通道；泵腔的腔壁上于负压通道的两侧还设置有第一密封组件和第二密封组件，活塞杆的端面上设置有第一通孔，活塞杆的外壁面上设置有第二通孔，活塞杆内还设置有连通第一通孔与第二通孔的连通通道。活塞杆在接头与第一密封组件之间往复移动时，利用泵腔的体积变化形成负压，通过负压作用吸取物体；当吸附结构的端面与目标物体之间无法达到完全密封时，活塞杆轴向活动使第二通孔位于第一密封组件与第二密封组件之间，负压设备通过负压通道提供持续性的负压吸附力，从而将目标物体吸附在吸附结构上。

Description

一种可持续性吸附的柱塞泵及物体移取组件

技术领域

本发明涉及柱塞泵技术领域，特别是涉及一种可持续性吸附的柱塞泵及物体移取组件。

背景技术

柱塞泵是一种活塞式结构，靠活塞往复运动，使得泵腔工作容积周期变化，实现吸入和排出液体；另外活塞往复运动压缩泵腔空间除了可实现吸排液功能外，还可以实现吸附目标物体的功能。在采用柱塞泵移取目标物体，例如球形物体时，柱塞泵通常与吸附结构连接，吸附结构的吸附面与球形物体接触，柱塞泵内的负压使球形物体紧贴在吸附结构的吸附面上。

受困于泵腔容积，柱塞泵的活塞能够压缩的空间有限，通常为泵腔的体积。一旦吸附面与被吸附的目标物体神之间形成间隙，无法达成完全密封造成卸压，目标物体与吸附结构之间的吸附力容易大幅度降低甚至丧失，进而导致无法吸附目标物体。

发明内容

本发明的目的是：提供一种可持续性吸附的柱塞泵，以解决现有技术中的柱塞泵在移取物体时吸附力容易降低导致无法吸附的问题；本发明还提供了一种物体移取组件。

为了实现上述目的，本发明提供了一种可持续性吸附的柱塞泵，包括具有泵腔的泵体和轴向导向装配在所述泵腔内的活塞杆，所述泵体上设置有与所述泵腔连接的接头，所述泵体上还设置有与所述泵腔连通的负压通道，所述负压通道用于与外设的负压设备连接；

所述泵腔的腔壁上还轴向间隔设置有与所述活塞杆密封配合的第一密封组件和第二密封组件，所述第一密封组件位于所述负压通道的靠近所述接头的一侧，所述第二密封组件位于所述负压通道远离所述接头的一侧；

所述活塞杆的朝向所述接头一端的端面上设置有第一通孔，所述活塞杆的外壁面上设置有第二通孔，所述活塞杆内还设置有连通所述第一通孔与所述第二通孔的连通通道，所述活塞杆在移动行程中具有所述第二通孔位于所述接头与所述第一密封组件之间的第一吸附状态、所述第二通孔位于所述第一密封组件与所述第二密封组件之间的第二吸附状态。

优选地，所述第一密封组件包括第一O型圈和第一聚四氟乙烯密封圈，所述第一聚四氟乙烯密封圈的内侧设置有朝向所述接头的第一内壁，所述第一O型圈套装在所述第一内壁的外侧。

优选地，所述第二密封组件包括第二O型圈和第二聚四氟乙烯密封圈，所述第二聚四氟乙烯密封圈的内侧设置有背离所述接头的第二内壁，所述第二O型圈套装在所述第二内壁的外侧。

优选地，所述第二密封组件还包括密封挡板，所述密封挡板上设置有嵌入所述泵腔的凸台，所述第二O型圈布置在所述第二内壁与所述凸台之间。

优选地，所述第二密封组件还包括密封垫，所述密封垫布置在所述密封挡板与所述泵体之间，所述密封垫上设置有供所述凸台穿过的穿孔。

优选地，所述第一聚四氟乙烯密封圈与所述第二聚四氟乙烯密封圈之间还顶压装配有弹簧，所述弹簧套装在所述活塞杆的外侧。

优选地，所述第二通孔有两个，两个所述第二通孔径向对称布置在所述活塞杆的两侧，所述连通通道与两个所述第二通孔分别连通。

优选地，所述泵腔于所述泵体内并列布置有多个，各所述泵腔内均布置有所述活塞杆、所述第一密封组件、所述第二密封组件，所述泵体上设置有与各所述泵腔一一对应连接的所述接头，所述负压通道贯穿各所述泵腔布置。

本发明还提供了一种物体移取组件，使用上述任一技术方案所述的可持续性吸附的柱塞泵，还包括负压设备与移取套筒，所述负压设备与所述负压通道之间、所述移取套筒与所述接头之间均通过连接管连通。

优选地，所述负压设备包括真空泵和稳压瓶，所述稳压瓶连接在所述真空泵与所述负压通道之间。

本发明实施例一种可持续性吸附的柱塞泵及物体移取组件与现有技术相比，其有益效果在于：第一密封组件与接头之间、第一密封组件与第二密封组件之间在活塞杆轴向活动时分别形成负压腔体，在移取物体时，活塞杆在泵腔内轴向活动，活塞杆在接头与第一密封组件之间的负压腔体内往复移动时处于第一吸附状态，利用泵腔的体积变化形成负压，通过负压作用吸取物体；当吸附结构的端面与目标物体之间无法达到完全密封时，活塞杆轴向活动使第二通孔位于第一密封组件与第二密封组件之间的负压腔体内，连通通道将两个负压腔体连通，此时活塞杆处于第二吸附状态，外设的负压设备通过负压通道提供持续性的负压吸附力，从而将目标物体吸附在吸附结构上，实现物体移取。

附图说明

图1是本发明的可持续性吸附的柱塞泵的分解结构示意图；

图2是图1的可持续性吸附的柱塞泵的主视图；

图3是图2的可持续性吸附的柱塞泵沿A－A线的剖视图；

图4是图3的可持续性吸附的柱塞泵的A处的放大示意图；

图5是图3的可持续性吸附的柱塞泵的B处的放大示意图；

图6是图3的可持续性吸附的柱塞泵的C处的放大示意图；

图7是图3的可持续性吸附的柱塞泵的D处的放大示意图；

图8是图3的可持续性吸附的柱塞泵的E处的放大示意图；

图9是本发明的物体移取组件的结构示意图；

图10是图9的物体移取组件的立体结构示意图。

图中，1、泵体，11、泵腔，12、负压通道，2、活塞杆，21、第一通孔，22、第二通孔，23、连通通道，3、接头，4、第一密封组件，41、第一O型密封圈，42、第一聚四氟乙烯密封圈，43、第一内壁，5、第二密封组件，51、第二O型密封圈，52、第二聚四氟乙烯密封圈，53、第二内壁，54、密封挡板，55、凸台，56、密封垫，6、弹簧，7、真空泵，8、稳压瓶，9、移取套筒，10、连接管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明的一种可持续性吸附的柱塞泵的优选实施例，如图1至图8所示，该可持续性吸附的柱塞泵包括泵体1、活塞杆2、接头3、第一密封组件4和第二密封组件5，活塞杆2、接头3、第一密封组件4、第二密封组件5均布置在泵体1上。

泵体1为长方体结构，泵体1内开设有泵腔11，泵腔11为圆柱体结构。活塞杆2为圆柱体结构，活塞杆2导向装配在泵腔11内，并且柱塞杆与泵腔11滑动密封配合，使活塞杆2在轴向往复活动时产生负压并移取物体。泵体1的顶部还设置有接头3，接头3与泵腔11连通，并且接头3用于与外设的移取结构连接，以使移取结构吸附目标物体。

第一密封组件4、第二密封组件5均布置在泵腔11的腔壁上，第一密封组件4、第二密封组件5沿泵腔11的轴向间隔布置，并且第一密封组件4、第二密封组件5均与活塞杆2滑动密封配合。第一密封组件4相对第二密封组件5布置在靠近接头3的一侧，接头3与第一密封组件4、第一密封组件4与第二密封组件5之间分别形成负压腔体，活塞杆2在泵腔11内轴向往复移动时，负压腔体均为密封区域，内部形成负压或者释放负压，可以吸取以及释放目标物体。

泵体1内还设置有负压通道12，负压通道12的一端与泵腔11连通、另一端用于与外设的负压设备连接。负压设备可通过负压通道12抽取气体，使泵腔11内持续保持负压，以保证吸附结构的端面具有足够的吸附力来吸附目标物体。

第一密封组件4布置在负压通道12的靠近接头3的一侧，第二密封组件5布置在负压通道12的远离接头3的一侧，使得负压通道12与第一密封组件4、第二密封组件5之间的负压腔体连通。活塞杆2在接头3与第一密封组件4之间移动时，接头3与第一密封组件4之间的负压腔体与负压通道12之间保持断开，活塞泵依靠负压腔体的容积变化提供吸附力。

活塞杆2的朝向接头3一端的端面上设置有第一通孔21，活塞杆2的外壁面上设置有第二通孔22，活塞杆2内还设置有连通第一通孔21、第二通孔22的连通通道23。活塞杆2在往复移动，当第二通孔22位于接头3与第一密封组件4之间时，活塞泵依靠泵腔11容积的变化提供吸附力，活塞杆2处于第一吸附状态；当第二通孔22位于第一密封组件4与第二密封组件5之间时，活塞泵依靠外设的真空设备提供吸附力，活塞杆2处于第二吸附状态。

当活塞杆2在泵腔11内往复移动时，由于第一通孔21设置在活塞杆2的端面上，第一通孔21与接头3之间始终保持连通，当活塞杆2在接头3与第一密封组件4之间移动时，受到第一密封组件4的密封作用，第二通孔22与负压通道12之间断开；当活塞杆2移动至第一密封组件4、第二密封组件5之间时，第二通孔22与负压通道12连通，并且第二通孔22通过连通通道23、第一通孔21与接头3连通，提供持续的负压，保证足够的吸附力来移取物体。

第一密封组件4与接头3之间、第一密封组件4与第二密封组件5之间在活塞杆2轴向活动时分别形成负压腔体，在移取物体时，活塞杆2在泵腔11内轴向活动，活塞杆2在接头3与第一密封组件4之间的负压腔体内往复移动时处于第一吸附状态，利用泵腔11的体积变化形成负压，通过负压作用吸取物体；当吸附结构的端面与目标物体之间无法达到完全密封时，活塞杆2轴向活动使第二通孔22位于第一密封组件4与第二密封组件5之间的负压腔体内，连通通道23将两个负压腔体连通，此时活塞杆2处于第二吸附状态，外设的负压设备通过负压通道12提供持续性的负压吸附力，从而将目标物体吸附在吸附结构上，实现物体移取。

优选地，第一密封组件4包括第一O型圈和第一聚四氟乙烯密封圈42，第一聚四氟乙烯密封圈42的内侧设置有朝向接头3的第一内壁43，第一O型圈套装在第一内壁43的外侧。

第一O型圈和第一聚四氟乙烯密封圈42共同组成第一密封组件4，两个密封圈增加密封性能。在第一聚四氟乙烯密封圈42(ptfe密封圈)的内侧设置第一内壁43，并且第一O型圈套在第一内壁43的外侧，第一内壁43可以隔开第一O型圈与活塞杆2，第一密封组件4与活塞杆2之间的摩擦为滑动摩擦，可以减小摩擦力，从而减小O型圈的磨损。

优选地，第二密封组件5包括第二O型圈和第二聚四氟乙烯密封圈52，第二聚四氟乙烯密封圈52的内侧设置有背离接头3的第二内壁53，第二O型圈套装在第二内壁53的外侧。

第二O型圈和第二聚四氟乙烯密封圈52共同组成第二密封组件5，两个密封圈增加密封性能。在第二聚四氟乙烯密封圈52(ptfe密封圈)的内侧设置第二内壁53，并且第二O型圈套在第二内壁53的外侧，第二内壁53可以隔开第二O型圈与活塞杆2，第二密封组件5与活塞杆2之间的摩擦为滑动摩擦，可以减小摩擦力，从而减小O型圈的磨损。

优选地，第二密封组件5还包括密封挡板54，密封挡板54上设置有嵌入泵腔11的凸台55，第二O型圈布置在第二内壁53与凸台55之间。

密封挡板54凸台55嵌入泵腔11内，第二O型密封圈51与凸台55相互挤压，形成第二道密封，第二O型圈与第二聚四氟乙烯密封圈52形成第一道密封，相互配合增加密封性。

优选地，第二密封组件5还包括密封垫56，密封垫56布置在密封挡板54与泵体1之间，密封垫56上设置有供凸台55穿过的穿孔。

密封垫56布置在密封挡板54与本体之间，凸台55穿过穿孔后挤压密封垫56，形成第三道密封，与第一道密封、第二道密封配合，进一步增加密封性。在本实施例中，密封垫56的材质为硅胶。

优选地，第一聚四氟乙烯密封圈42与第二聚四氟乙烯密封圈52之间还顶压装配有弹簧6，弹簧6套装在活塞杆2的外侧。

弹簧6可以向第一聚四氟乙烯密封圈42、第二聚四氟乙烯密封圈52提供挤压力，增加其与O型密封圈之间的密封性。另外，弹簧6套装在活塞杆2的外侧后，弹簧6直径大于活塞杆2的直径，活塞杆2与泵腔11的腔壁之间具有径向间隔，该径向间隔可以保证第二通孔22在第一密封组件4、第二密封组件5之间的任何位置，均可以与负压通道12保持连通。

优选地，第二通孔22有两个，两个第二通孔22径向对称布置在活塞杆2的两侧，连通通道23与两个第二通孔22分别连通。

两个第二通孔22可以增加气体的通过效率，提高负压设备对气体的抽吸速率。

优选地，泵腔11于泵体1内并列布置有多个，各泵腔11内均布置有活塞杆2、第一密封组件4、第二密封组件5，泵体1上设置有与各泵腔11一一对应连接的接头3，负压通道12贯穿各泵腔11布置。

泵体1内的泵腔11、活塞杆2、第一密封组件4、第二密封组件5、接口均布置多个，可以同时连接多个吸附结构移取物体，提高物体的移取效率。由于第二通孔22在活塞杆2上布置有两个，使得各个泵腔11的负压通道12相互贯穿连通，简化了泵体1上负压通道12的布置结构。

本发明还提供了一种物体移取组件的具体实施例，如图9至图10所示，包括柱塞泵、负压设备与移取套筒9，负压设备与负压通道12之间、移取套筒9与接头3之间均通过连接管10连通，柱塞泵的具体结构与上述任一实施例中的可持续性吸附的柱塞泵的具体结构相同，此处不做重复叙述。

优选地，负压设备包括真空泵7和稳压瓶8，稳压瓶8连接在真空泵7与负压通道12之间。

由于柱塞泵到移取套筒9之间的空间较小，真空泵7的吸附力虽大，但变动幅度大不稳定，容易造成气路气压不稳定，进而影响吸附目标物体的稳定性。稳压瓶8可以提供稳压作用，避免真空泵7直接连接柱塞泵，从而保证气路气压稳定。根据吸附力需求，真空泵7的数量可以做多个，多个真空泵7之间并联连接。

综上，本发明实施例提供一种可持续性吸附的柱塞泵及物体移取组件，其第一密封组件与接头之间、第一密封组件与第二密封组件之间在活塞杆轴向活动时分别形成负压腔体，在移取物体时，活塞杆在泵腔内轴向活动，活塞杆在接头与第一密封组件之间的负压腔体内往复移动时处于第一吸附状态，利用泵腔的体积变化形成负压，通过负压作用吸取物体；当吸附结构的端面与目标物体之间无法达到完全密封时，活塞杆轴向活动使第二通孔位于第一密封组件与第二密封组件之间的负压腔体内，连通通道将两个负压腔体连通，此时活塞杆处于第二吸附状态，外设的负压设备通过负压通道提供持续性的负压吸附力，从而将目标物体吸附在吸附结构上，实现物体移取。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，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替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种可持续性吸附的柱塞泵，其特征在于，包括具有泵腔的泵体和轴向导向装配在所述泵腔内的活塞杆，所述泵体上设置有与所述泵腔连接的接头，所述泵体上还设置有与所述泵腔连通的负压通道，所述负压通道用于与外设的负压设备连接；

所述泵腔的腔壁上还轴向间隔设置有与所述活塞杆密封配合的第一密封组件和第二密封组件，所述第一密封组件位于所述负压通道的靠近所述接头的一侧，所述第二密封组件位于所述负压通道远离所述接头的一侧；

所述活塞杆的朝向所述接头一端的端面上设置有第一通孔，所述活塞杆的外壁面上设置有第二通孔，所述活塞杆内还设置有连通所述第一通孔与所述第二通孔的连通通道，所述活塞杆在移动行程中具有所述第二通孔位于所述接头与所述第一密封组件之间的第一吸附状态、所述第二通孔位于所述第一密封组件与所述第二密封组件之间的第二吸附状态。

2.根据权利要求1所述的可持续性吸附的柱塞泵，其特征在于，所述第一密封组件包括第一O型圈和第一聚四氟乙烯密封圈，所述第一聚四氟乙烯密封圈的内侧设置有朝向所述接头的第一内壁，所述第一O型圈套装在所述第一内壁的外侧。

3.根据权利要求2所述的可持续性吸附的柱塞泵，其特征在于，所述第二密封组件包括第二O型圈和第二聚四氟乙烯密封圈，所述第二聚四氟乙烯密封圈的内侧设置有背离所述接头的第二内壁，所述第二O型圈套装在所述第二内壁的外侧。

4.根据权利要求3所述的可持续性吸附的柱塞泵，其特征在于，所述第二密封组件还包括密封挡板，所述密封挡板上设置有嵌入所述泵腔的凸台，所述第二O型圈布置在所述第二内壁与所述凸台之间。

5.根据权利要求4所述的可持续性吸附的柱塞泵，其特征在于，所述第二密封组件还包括密封垫，所述密封垫布置在所述密封挡板与所述泵体之间，所述密封垫上设置有供所述凸台穿过的穿孔。

6.根据权利要求3所述的可持续性吸附的柱塞泵，其特征在于，所述第一聚四氟乙烯密封圈与所述第二聚四氟乙烯密封圈之间还顶压装配有弹簧，所述弹簧套装在所述活塞杆的外侧。

7.根据权利要求1－6任一项所述的可持续性吸附的柱塞泵，其特征在于，所述第二通孔有两个，两个所述第二通孔径向对称布置在所述活塞杆的两侧，所述连通通道与两个所述第二通孔分别连通。

8.根据权利要求7所述的可持续性吸附的柱塞泵，其特征在于，所述泵腔于所述泵体内并列布置有多个，各所述泵腔内均布置有所述活塞杆、所述第一密封组件、所述第二密封组件，所述泵体上设置有与各所述泵腔一一对应连接的所述接头，所述负压通道贯穿各所述泵腔布置。

9.一种物体移取组件，使用权利要求1－8任一项所述的可持续性吸附的柱塞泵，其特征在于，还包括负压设备与移取套筒，所述负压设备与所述负压通道之间、所述移取套筒与所述接头之间均通过连接管连通。

10.根据权利要求9所述的物体移取组件，所述负压设备包括真空泵和稳压瓶，所述稳压瓶连接在所述真空泵与所述负压通道之间。

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