CN208196792U - 真空发生器及真空机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及自动化设备技术领域，尤其是涉及一种真空发生器及真空机械手。真空发生器包括内套管、外套管和定位件；内套管包括吸入段和扩散段，且吸入段与扩散段的连接处的管内径最小，吸入段的内径由连接处向内套管的一端逐渐增大，扩散段的内径由连接处向内套管的另一端逐渐增大；内套管的外管壁设置有环形凹槽；外套管的一端为真空吸入端，且外套管的管壁设置有进气口，进气口用于与压缩空气源连通；内套管能够相对于外套管往复运动，以使吸入段与进气口断开，或使吸入段与进气口连通，并改变吸入段与真空吸入端之间的距离；定位件用于使内套管与外套管的相对位置保持不变。本实用新型能够产生高真空流量，还可调节真空流量大小。

Description

真空发生器及真空机械手

技术领域

本实用新型涉及自动化设备技术领域，尤其是涉及一种真空发生器及真空机械手。

背景技术

真空发生器已经被广泛应用在多个工业领域，例如机器人、半导体、电子、包装、印刷等自动化操作中。现有的真空发生器一般与吸盘配合使用，以用于吸附搬运、分拣各种物料。根据提高真空流量来对抗真空的漏气问题原理，由于不同材质和形状的工件的漏气(或透气)程度不同，对真空流量有不同的要求。传统的真空发生器吸附不同的物体时，主要是利用改变吸盘的大小、形状或者材质来吸附不同的物体，但是，真空发生器的真空流量并没有改变。因此，现有的真空发生器很难对漏气性严重的工件(例如表面凹凸不平的异形体(如PCB板)、易变形的工件(如血液袋、牛奶袋)、漏气性材料(如纺织品、编织袋等)以及表面不规则的工件)进行可靠性地真空自动化分拣、码垛等操作。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种真空发生器，以解决现有技术中存在的难以对漏气性相对严重的工件进行真空分拣等操作的技术问题。

本实用新型的目的还在于提供一种真空机械手，以解决现有技术中存在的难以对漏气性相对严重的工件进行真空分拣等操作的技术问题。

基于上述第一目的，本实用新型提供了一种真空发生器，包括内套管、外套管和定位件；

所述内套管包括吸入段和扩散段，所述吸入段与所述扩散段连通，且所述吸入段与所述扩散段的连接处的管内径最小，所述吸入段的内径由所述连接处向所述内套管的一端逐渐增大，所述扩散段的内径由所述连接处向所述内套管的另一端逐渐增大；所述内套管的外管壁设置有环形凹槽；

所述外套管的一端为真空吸入端，所述外套管套设于所述内套管的外部，且所述内套管的一端位于所述外套管的内部，所述内套管的另一端位于所述外套管的外部，且所述外套管的管壁设置有进气口，所述进气口用于与压缩空气源连通；所述内套管能够相对于所述外套管沿其自身的轴线往复运动，以使所述吸入段与所述进气口断开，或使所述吸入段与所述进气口连通，并改变所述吸入段与所述真空吸入端之间的距离，其中，当所述吸入段与所述进气口处于断开状态时，所述进气口与所述环形凹槽的槽口相对；当所述吸入段与所述进气口处于连通状态时，所述环形凹槽的靠近所述真空吸入端的一槽壁能够在所述进气口的径向范围内往复运动；

所述定位件与所述扩散段螺纹连接，用于使所述内套管与所述外套管的相对位置保持不变。

进一步地，在某些实施例中，所述外套管的内管壁设置有环状限位凸起，所述环状限位凸起位于所述真空吸入端与所述进气口之间，且所述环状限位凸起靠近所述进气口；所述内套管的一端能够与所述环状限位凸起抵接，以使所述进气口与所述吸入段断开。

进一步地，在某些实施例中，所述外套管的内管壁设置有第一内螺纹，所述扩散段的外壁设置有与所述第一内螺纹相配合的第一外螺纹。

进一步地，在某些实施例中，所述定位件与所述第一外螺纹相配合，且所述定位件能够与所述外套管的另一端的端面相贴合。

进一步地，在某些实施例中，所述吸入段的长度小于所述扩散段的长度。

进一步地，在某些实施例中，所述定位件的外表面设置有防滑纹。

进一步地，在某些实施例中，所述真空吸入端设置有第二内螺纹。

进一步地，在某些实施例中，所述内套管的另一端设置有第二外螺纹，用于与消声器连接。

进一步地，在某些实施例中，所述内套管的最小内径不小于3.6mm。

基于上述第二目的，本实用新型还提供了一种真空机械手，包括所述的真空发生器。

进一步地，在某些实施例中，还包括吸盘或吸具，所述吸盘或吸具与所述外套管的一端连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的真空发生器，通过改变吸入段与真空吸入端之间的距离，使得环形凹槽的靠近真空吸入端的一槽壁能够在进气口的径向范围内往复运动，进而改变进气口的实际开口面积的大小，从而能够改变真空流量的大小，从而根据需要对真空流量进行调节，对于漏气性相对严重的工件，可以增大吸入段与真空吸入端之间的距离，进而增大进气口的实际开口面积，以增大真空流量，保证对漏气工件进行安全、高效的分拣、搬运等操作；对于漏气性相对不严重的工件，可以减小吸入段与真空吸入端之间的距离，进而减小进气口的实际开口面积，以减小真空流量，从而减少了压缩空气的消耗量。在实施时，将进气口与压缩空气源连通，使压缩空气从进气口进入外套管的内部，并经过进气口、吸入段与真空吸入端之间的空间，根据文丘里原理，进气口、吸入段与真空吸入端之间的空间形成低压区，从而在真空吸入端产生真空，对工件进行吸附，空气经过吸入段和扩散段，从内套管的另一端向外排出。根据不同工件的需要，调节内套管的位置，以改变吸入段与真空吸入端之间的距离，进而改变进气口的实际开口面积的大小，从而改变真空流量，以达到高效吸附且节省压缩空气消耗量的目的。调节好内套管的位置后，用定位件将内套管与所述外套管的相对位置进行固定，保证真空流量的恒定。

此外，由于真空吸入端与内套管的另一端处于同一水平线上，这样的直通设计能够将真空吸入端吸入的脏污、碎屑等杂物直接排出，防止真空发生器被堵塞，因此无需安装真空过滤器，延长了使用寿命。

本实用新型提供的真空机械手，由于使用了本实用新型提供的真空发生器，能够改变真空流量的大小，从而根据需要对真空流量进行调节，对于易漏气工件，可以增大吸入段与真空吸入端之间的距离，进而增大进气口的实际开口面积，以增大真空流量，保证对易漏气工件进行安全、高效的分拣、搬运等操作；对于漏气性相对不严重的工件，可以减小吸入段与真空吸入端之间的距离，进而减小进气口的实际开口面积，以减小真空流量，从而减少了压缩空气的消耗量。

综上所述，本实用新型具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品中未见有类似的方法公开发表或使用而确属创新，产生了较好的实用的效果，并具有广泛的产业价值。

下面将配合附图，作详细说明。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例一提供的真空发生器的结构示意图；

图2为图1的主视图；

图3为图2的沿D-D线的剖视图；

图4为本实用新型实施例一中的外套管的结构示意图；

图5为本实用新型实施例一中的内套管的结构示意图；

图6为图5中G处的局部放大图；

图7为本实用新型实施例二提供的真空发生器的结构示意图。

图标：101-吸入段；102-扩散段；103-外套管；104-定位件；105-环状限位凸起；106-第一内螺纹；107-第一外螺纹；108-真空吸入端；109-第二内螺纹；110-第二外螺纹；111-进气口；112-环形凹槽；113-第一槽壁；114-第二槽壁。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

参见图1至图6所示，本实施例提供了一种真空发生器，包括内套管、外套管103和定位件104；内套管包括吸入段101和扩散段102，吸入段101与扩散段102连通，且吸入段101与扩散段102的连接处的管内径最小，吸入段101的内径由连接处向内套管的一端逐渐增大，扩散段102的内径由连接处向内套管的另一端逐渐增大；内套管的外管壁设置有环形凹槽112，具体地，内套管的连接处的横截面所在平面与环形凹槽112的槽底相交，参见图6所示，该环形凹槽112具有第一槽壁113和第二槽壁114，其中，第一槽壁113位于吸入段101上，第二槽壁114位于扩散段102上；外套管103的一端为真空吸入端108，外套管103套设于内套管的外部，且内套管的一端位于外套管103的内部，内套管的另一端位于外套管103的外部，且外套管103的管壁设置有进气口111，进气口111用于与压缩空气源连通，即压缩空气沿箭头方向A进入外套管103；内套管能够相对于外套管103沿其自身的轴线往复运动，以使吸入段101与进气口111断开，或使吸入段101与进气口111连通，并改变吸入段101与真空吸入端108之间的距离，其中，当吸入段101与进气口111处于断开状态时，进气口111与环形凹槽112的槽口相对；当吸入段101与进气口111处于连通状态时，环形凹槽112的靠近真空吸入端108的一槽壁能够在进气口111的径向范围内往复运动，参见图2所示，进气口111的形状为圆形，圆形的直径为EF，分别过E点和F点做与圆形相切的第一切线MM’和第二切线NN’，再分别过第一切线和第二切线做垂直于进气口111端面的第一平面和第二平面，径向范围是指第一平面到第二平面之间的范围，也就是说，第一槽壁113能够第一平面与第二平面之间往复运动。定位件104与扩散段102螺纹连接，用于使内套管与外套管103的相对位置保持不变。

基于该结构，本实施例提供的真空发生器，通过改变吸入段101与真空吸入端108之间的距离，使得环形凹槽112的靠近真空吸入端108的一槽壁能够在进气口111的径向范围内往复运动，进而改变进气口111的实际开口面积的大小，从而能够改变真空流量的大小，从而根据需要对真空流量进行调节，对于漏气性相对严重的工件，可以增大吸入段101与真空吸入端108之间的距离，进而增大进气口111的实际开口面积，以增大真空流量，保证对漏气工件进行安全、高效的分拣、搬运等操作；对于漏气性相对不严重的工件，可以减小吸入段101与真空吸入端108之间的距离，进而减小进气口111的实际开口面积，以减小真空流量，从而减少了压缩空气的消耗量。在实施时，将进气口111与压缩空气源连通，使压缩空气从进气口111进入外套管103的内部，并经过进气口111、吸入段101与真空吸入端108之间的空间，根据文丘里原理，进气口111、吸入段101与真空吸入端108之间的空间形成低压区，从而在真空吸入端108产生真空，对工件进行吸附，空气经过吸入段101和扩散段102，从内套管的另一端向外排出。根据不同工件的需要，调节内套管的位置，以改变吸入段101与真空吸入端108之间的距离，进而改变进气口111的实际开口面积的大小，从而改变真空流量，以达到高效吸附且节省压缩空气消耗量的目的。调节好内套管的位置后，用定位件104将内套管与所述外套管103的相对位置进行固定，保证真空流量的恒定。

此外，由于真空吸入端108与内套管的另一端处于同一水平线上，这样的直通设计能够将真空吸入端108吸入的脏污、碎屑等杂物直接排出，防止真空发生器被堵塞，因此无需安装真空过滤器，延长了使用寿命。

另外，当环形凹槽112的靠近真空吸入端108的一槽壁沿箭头方向B移动至环形凹槽112的槽口与进气口111完全错开时，根据康达效应，消耗的空气会尽可能的被排出，形成高压高速气流，该气流的最大排气流量约为压缩空气的40倍，利用该气流能够进行干燥/冷却处理(如流水线上冷却牛奶瓶)、鼓吹/膨胀处理(轮胎、皮艇充气)、驱散烟雾、开包或开袋等自动化操作。

进一步地，参见图4所示，在某些实施例中，外套管103的内管壁设置有环状限位凸起105，环状限位凸起105位于真空吸入端108与进气口111之间，且环状限位凸起105靠近进气口111；内套管的一端能够与环状限位凸起105抵接，以使进气口111与吸入段101断开。

通过设置环状限位凸起105，能够对内套管起到限位作用，防止内套管从真空吸入端108旋出。

进一步地，在某些实施例中，外套管103的内管壁设置有第一内螺纹106，扩散段102的外壁设置有与第一内螺纹106相配合的第一外螺纹107。

通过设置相配合的第一内螺纹106和第一外螺纹107，这样的方式使得顺时针或逆时针方向旋转内套管来改变吸入段101与真空吸入端108之间的距离，进而改变进气口111的实际开口面积的大小，以改变真空流量的大小。可选地，参见图1所示，沿箭头方向C转动内套管，使得吸入段101与真空吸入端108之间的距离增大，第一槽壁113向靠近点F的方向移动，进而增大进气口111的实际开口面积，以增大真空流量，保证对漏气性相对严重的工件进行安全、高效的分拣、搬运等操作。

进一步地，在某些实施例中，定位件104与第一外螺纹107相配合，且定位件104能够与外套管103的另一端的端面相贴合。

当调节好内套管的位置后，旋转定位件104，使得定位件104与外套管103的另一端的端面相贴合，从而将内套管与外套管103的相对位置进行固定，以保证真空流量的恒定。

进一步地，在某些实施例中，吸入段101的长度小于扩散段102的长度。可选地，吸入段101内部呈扇锥形状，扩散段102呈细长圆台形状。

进一步地，在某些实施例中，定位件104的外表面设置有防滑纹。这样的方式能够增大摩擦，旋转定位件104时能够防止出现打滑现象，使得定位更加准确，符合人工学设计。

进一步地，在某些实施例中，真空吸入端108设置有第二内螺纹109。这样的方式便于直接将真空吸入端108与吸盘固定连接。

进一步地，在某些实施例中，内套管的最小内径不小于3.6mm。配合前述的直通设计，能够将真空吸入端108吸入的脏污、碎屑等杂物直接排出，防止真空发生器被堵塞，因此无需安装真空过滤器，且真空发生器终身无需后续维护，延长了使用寿命，帮助企业节省开支，降低机器停机时间。

应当理解的是，本实施例中，漏气性相对严重的工件可以包括：例如表面凹凸不平的异形体(如带多孔或大孔的PCB板)、超薄的极易变形的塑料袋(如血液袋、牛奶袋)、漏气性材料(如透气性很强的尼龙编织袋)以及表面不规则的工件。漏气性相对不严重的工件可以包括透气性不强的各种密度的纺织品、透气性不强的尼龙编织袋，带少孔或者小孔的PCB板、面团或较厚的塑料袋等。

实施例二

参见图7所示，本实施例也提供了一种真空发生器，本实施例的真空发生器是在实施例一的基础上的改进，除此之外的实施例一的技术方案也属于该实施例，在此不再重复描述。相同的零部件使用与实施例一相同的附图标记，在此参照对实施例一的描述。

本实施例中，内套管的另一端设置有第二外螺纹110，用于与消声器连接。

需要说明的是，消声器为现有技术，其结构不再详细描述。

实施例三

本实施例提供了一种真空机械手，包括本实用新型实施例一提供的真空发生器。

本实施例提供的真空机械手，由于使用了本实用新型实施例一提供的真空发生器，能够改变真空流量的大小，从而根据需要对真空流量进行调节，对于漏气性相对严重的工件，可以增大吸入段101与真空吸入端108之间的距离，进而增大进气口111的实际开口面积，以增大真空流量，保证对易漏气工件进行安全、高效的分拣、搬运等操作；对于漏气性相对不严重的工件，可以减小吸入段101与真空吸入端108之间的距离，进而减小进气口111的实际开口面积，以减小真空流量，从而减少了压缩空气的消耗量。

进一步地，在某些实施例中，还包括吸盘或吸具，吸盘或吸具与外套管103的一端连接。

需要说明的是，吸盘为目前常见的真空吸盘，吸具为吸附大型工件的常见吸具，吸盘或吸具也可以根据不同工件形状量身定做。

需要说明的是，本实施例提供的真空机械手，也可以使用本实用新型实施例二提供的真空发生器。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种真空发生器，其特征在于，包括内套管、外套管和定位件；

所述内套管包括吸入段和扩散段，所述吸入段与所述扩散段连通，且所述吸入段与所述扩散段的连接处的管内径最小，所述吸入段的内径由所述连接处向所述内套管的一端逐渐增大，所述扩散段的内径由所述连接处向所述内套管的另一端逐渐增大；所述内套管的外管壁设置有环形凹槽；

所述外套管的一端为真空吸入端，所述外套管套设于所述内套管的外部，且所述内套管的一端位于所述外套管的内部，所述内套管的另一端位于所述外套管的外部，且所述外套管的管壁设置有进气口，所述进气口用于与压缩空气源连通；所述内套管能够相对于所述外套管沿其自身的轴线往复运动，以使所述吸入段与所述进气口断开，或使所述吸入段与所述进气口连通，并改变所述吸入段与所述真空吸入端之间的距离，其中，当所述吸入段与所述进气口处于断开状态时，所述进气口与所述环形凹槽的槽口相对；当所述吸入段与所述进气口处于连通状态时，所述环形凹槽的靠近所述真空吸入端的一槽壁能够在所述进气口的径向范围内往复运动；

所述定位件与所述扩散段螺纹连接，用于使所述内套管与所述外套管的相对位置保持不变。

2.根据权利要求1所述的真空发生器，其特征在于，所述外套管的内管壁设置有环状限位凸起，所述环状限位凸起位于所述真空吸入端与所述进气口之间，且所述环状限位凸起靠近所述进气口；所述内套管的一端能够与所述环状限位凸起抵接，以使所述进气口与所述吸入段断开。

3.根据权利要求1所述的真空发生器，其特征在于，所述外套管的内管壁设置有第一内螺纹，所述扩散段的外壁设置有与所述第一内螺纹相配合的第一外螺纹。

4.根据权利要求3所述的真空发生器，其特征在于，所述定位件与所述第一外螺纹相配合，且所述定位件能够与所述外套管的另一端的端面相贴合。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的真空发生器，其特征在于，所述吸入段的长度小于所述扩散段的长度。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的真空发生器，其特征在于，所述定位件的外表面设置有防滑纹。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的真空发生器，其特征在于，所述真空吸入端设置有第二内螺纹。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的真空发生器，其特征在于，所述内套管的另一端设置有第二外螺纹，用于与消声器连接。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的真空发生器，其特征在于，所述内套管的最小内径不小于3.6mm。

10.一种真空机械手，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的真空发生器。

11.根据权利要求10所述的真空机械手，其特征在于，还包括吸盘或吸具，所述吸盘或吸具与所述外套管的一端连接。