CN209974086U - 一种防脱落防尘海绵吸盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种防脱落防尘海绵吸盘，涉及工件吊装技术领域，包括吸盘壳体、吸盘端盖、真空发生器、防尘纱网、两层海绵和多个防跌落阀，吸盘端盖安装于吸盘壳体下端的开口上，真空发生器安装于吸盘壳体内，吸盘壳体上设置有进气孔，吸盘端盖上设置有多个吸盘吸孔，一个吸盘吸孔上安装有一个防跌落阀，吸盘端盖与工件未能接触的区域的防跌落阀能够自动封闭，两层海绵安装于吸盘端盖外表面，两层海绵之间安装有防尘纱网，海绵上设置有多个海绵吸孔。本实用新型提供的防脱落防尘海绵吸盘能够提高吸盘工作面与工件接触面间的密封性能，有效防止各种残留物吸入海绵吸盘的内腔，减少了备件消耗，提高了生产效率。

Description

一种防脱落防尘海绵吸盘

技术领域

本实用新型涉及工件吊装技术领域，特别是涉及一种防脱落防尘海绵吸盘。

背景技术

工业自动化行业需要工件的自动装卡、吊装及搬运，根据工件材质的不同，可以采用不同的吊装及搬运技术方案。对于非钢铁材质的工件，采用常规方法很难实现自动吊装及搬运，目前传统方法主要使用人工+简单工具、专用夹具、普通机械手等；在工业自动化领域，常规采用的吊装及搬运方法是使用普通的真空吸盘。

普通的真空吸盘存在两个致命的缺点：1、真空吸盘工作面与吊装工件接触面之间的密封性能差。理论上讲，真空系统由正压压缩空气形成真空的前提是真空吸盘工作面与吊装工件接触面之间要有良好的接触性能，要能形成封闭的内腔，但因工件不平整、接触面表面存在残留物、工作面与接触面规格尺寸不完全匹配等原因，实际的密封效果比较差，真空系统与大气相通，亦即俗话说的“漏气”，造成真空系统的真空度低、吸盘吸力小等现象，进而引起工件脱落、砸坏设备，甚至出现人身伤亡事故，既浪费了压缩空气能源，又严重影响了生产效率。2、工件接触面表面的残留物影响真空度。在非钢铁材质的整条生产线上，真空吸盘应用于各生产工序，工件接触面的表面不可避免地存在加工余料、残渣、粉末、颗粒等残留物，规格尺寸较大者继续停留在工件接触面上，等同于工件接触面不平整，但规格尺寸较细小的残留物，通过真空吸盘工作面上吸孔，很容易吸入真空系统，致使组成真空系统的各气动元件堵塞、卡阻、磨损、失灵等异常现象，造成真空度低、吸盘吸力小等现象，进而引起工件脱落、砸坏设备，甚至出现人身伤亡事故，既增加了气动元件备件消耗，由严重影响力生产效率。

实用新型内容

为解决以上技术问题，本实用新型提供一种防脱落防尘海绵吸盘，提高吸盘工作面与工件接触面间的密封性能，有效防止各种残留物吸入海绵吸盘的内腔，减少了备件消耗，提高了生产效率。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供一种防脱落防尘海绵吸盘，包括吸盘壳体、吸盘端盖、真空发生器、防尘纱网、两层海绵和多个防跌落阀，所述吸盘壳体下端为开口结构，所述吸盘端盖安装于所述吸盘壳体下端的开口上，所述真空发生器安装于吸盘壳体内，所述吸盘壳体上设置有进气孔，所述真空发生器通过所述进气孔连接外部的压缩空气系统，所述吸盘端盖上设置有多个吸盘吸孔，一个所述吸盘吸孔上安装有一个所述防跌落阀，所述吸盘端盖与工件未能接触的区域的所述防跌落阀能够自动封闭，两层所述海绵安装于所述吸盘端盖外表面，两层所述海绵之间安装有所述防尘纱网，所述海绵上设置有多个海绵吸孔。

优选地，所述防跌落阀包括阀体壳体、阀体端盖和球体，所述阀体壳体的横截面为圆形，所述阀体壳体的两端分别设置有第一开口和第二开口，所述第一开口的内径大于所述第二开口的内径，所述阀体端盖与所述第一开口可拆卸连接，所述阀体端盖上设置有透气孔，所述球体设置于所述阀体壳体内，所述球体能够封闭所述第二开口，所述阀体壳体远离所述阀体端盖的一端安装于所述吸盘吸孔上。

优选地，所述吸盘壳体包括本体框架、矩形闷盖和矩形透盖，所述本体框架的两端分别安装有所述矩形闷盖和所述矩形透盖，所述吸盘端盖安装于所述本体框架、所述矩形闷盖和所述矩形透盖的下端。

优选地，所述矩形闷盖和所述矩形透盖上均设置有所述进气孔，所述真空发生器的两端分别与所述矩形闷盖和所述矩形透盖连接。

优选地，还包括多个吊装块，所述本体框架上表面设置两个平行的滑槽，各所述滑槽内均安装有多个所述吊装块，所述吊装块与所述滑槽滑动连接。

优选地，所述本体框架采用铝合金型材制成。

优选地，所述海绵吸孔的设置位置与所述吸盘吸孔的设置位置一一对应。

优选地，所述海绵吸孔为腰型孔。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型的防脱落防尘海绵吸盘，吸盘端盖与工件未能接触的区域的防跌落阀能够自动封闭，防跌落阀能够提高吸盘端盖与工件接触面间的密封性能，可以确保在工件不平整、工件接触表面有残留物、吸盘端盖与工件接触面尺寸不匹配等工况条件下的吸附效果。两层海绵之间安装有防尘纱网，防尘纱网起到良好的过滤作用，有效防止各种残留物吸入海绵吸盘的内腔，流入真空系统管路，避免真空系统的各气动元件出现堵塞、卡阻、磨损、失灵等异常现象，以及造成真空度低、吸盘吸力小等现象，进而避免工件脱落、砸坏设备及出现人身伤亡事故，减少了气动元件备件消耗，不会对生产过程造成影响，提高了生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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为本实用新型提供的防脱落防尘海绵吸盘的立体结构示意图；

图2为本实用新型提供的防脱落防尘海绵吸盘的主视图；

图3为图2的俯视图；

图4为图2的仰视图；

图5为图2的左视图；

图6为图2的右视图；

图7为本实用新型中海绵吸孔的结构示意图；

图8为本实用新型中防跌落阀的结构示意图；

图9为图8的A-A向剖视图；

图10为图8的俯视图。

附图标记说明：1、本体框架；2、矩形闷盖；3、矩形透盖；4、吸盘端盖；5、真空发生器；6、海绵；7、防跌落阀；71、阀体壳体；72、阀体端盖；73、球体；74、透气孔；8、进气孔；9、海绵吸孔；10、滑槽；11、吊装块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

本实用新型的目的是提供一种防脱落防尘海绵吸盘，提高吸盘工作面与工件接触面间的密封性能，有效防止各种残留物吸入海绵吸盘的内腔，减少了备件消耗，提高了生产效率。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1-6所示，本实施例提供一种防脱落防尘海绵吸盘，包括吸盘壳体、吸盘端盖4、真空发生器5、防尘纱网、两层海绵6和多个防跌落阀7，吸盘壳体下端为开口结构，吸盘端盖4安装于吸盘壳体下端的开口上，真空发生器5安装于吸盘壳体内，吸盘壳体上设置有进气孔8，真空发生器5通过进气孔8连接外部的压缩空气系统，吸盘本身自带真空发生器5，自动形成真空回路，设计安装在吸盘壳体内部，具有结构简单、真空度高、效率高、寿命长、噪音小等优点。吸盘端盖4上设置有多个吸盘吸孔，一个吸盘吸孔上安装有一个防跌落阀7，吸盘端盖4与工件未能接触的区域的防跌落阀7能够自动封闭，完全不影响系统形成真空，不因吸盘端盖4与工件接触面之间的间隙而产生漏气、没有形成真空等失效现象，进而避免引起整个吸盘的吊装及搬迁失效、失灵等现象；吸盘端盖4与工件接触面良好接触的区域，可以产生真空吸力，正常吸附工件，可见，防跌落阀7能够提高吸盘端盖4与工件接触面间的密封性能，可以确保在工件不平整、工件接触表面有残留物、吸盘端盖4与工件接触面尺寸不匹配等工况条件下的吸附效果。

两层海绵6安装于吸盘端盖4外表面，海绵6上设置有多个海绵吸孔9，两层海绵6之间安装有防尘纱网，防尘纱网起到良好的过滤作用，有效防止各种残留物吸入海绵吸盘的内腔，流入真空系统管路，避免真空系统的各气动元件出现堵塞、卡阻、磨损、失灵等异常现象，以及造成真空度低、吸盘吸力小等现象，进而避免工件脱落、砸坏设备及出现人身伤亡事故，减少了气动元件备件消耗，不会对生产过程造成影响，提高了生产效率，此外，设置防尘纱网还具有结构简单，投资小，效果好等优点，具体地，防尘纱网的目数为120-200。吸盘端盖4与工件接触面间的密封件采用海绵材质，与橡胶材质相比，具有生产制造成本低、压缩密封性能好、回弹变形力度小、维修更换方便等优点。

如图8-10所示，防跌落阀7包括阀体壳体71、阀体端盖72和球体73，阀体壳体71的横截面为圆形，阀体壳体71的两端分别设置有第一开口和第二开口，第一开口的内径大于第二开口的内径，阀体端盖72与第一开口可拆卸连接，具体地，阀体端盖72与第一开口卡接，阀体端盖72上设置有透气孔74，具体地，透气孔74为三角形孔，第二开口的外径为10mm，球体73设置于阀体壳体71内，球体73能够封闭第二开口，阀体壳体71远离阀体端盖72的一端安装于吸盘吸孔上。吸盘端盖4与工件未能有效接触的区域的防跌落阀7，有真空流动通过防跌落阀7内部，球体73向上运动封闭住第二开口，防止真空泄露。

吸盘壳体包括本体框架1、矩形闷盖2和矩形透盖3，本体框架1的两端分别安装有矩形闷盖2和矩形透盖3，吸盘端盖4安装于本体框架1、矩形闷盖2和矩形透盖3的下端。矩形闷盖2和矩形透盖3上均设置有进气孔8，真空发生器5的两端分别与矩形闷盖2和矩形透盖3连接。

本实施例中还包括多个吊装块11，本体框架1上表面设置两个平行的滑槽10，各滑槽10内均安装有多个吊装块11，吊装块11与滑槽10滑动连接。具体地，两个滑槽10之间的距离为90mm。于本具体实施例中，一个滑槽10内安装有4个吊装块11，根据工件吊装的实际需求及其配套吊具的结构特点，可灵活确定吊装块11的数量，可灵活调节吊装块11的间距。

本体框架1采用铝合金型材制成，具有强度高、刚性好、重量轻、不易氧化等优点。具体地，采用的铝合金型材为异形截面铝合金型材。

海绵吸孔9的设置位置与吸盘吸孔的设置位置一一对应。如图7所示，海绵吸孔9为腰型孔。

目前，工业自动化行业快速发展，涉及多个行业、多个领域，每个行业对吊装及搬运工具的需求也是各种各样、千差万别，以本实施例的设计方案为技术基础，依据不同的工况条件，可以设计不同长度、不同宽度、不同吸附力的海绵吸盘。本实施例中的防脱落防尘海绵吸盘为长条型，适应板材类工件的吊装及搬运要求，海绵吸盘的长度可以根据工件宽度灵活设计，可在208-1500mm范围内任意调节。从吊装及搬运工件的吸力要求分析，海绵吸盘中吸盘吸孔及海绵吸孔9的布置可以根据工件形状、结构、重量等情况灵活设计，可以设计成三排孔、五排孔等结构。从系统真空度分析，海绵吸盘吸力可以根据外供压缩空气的系统压力灵活调节，来满足海绵吸盘对系统真空度的要求。

具体地，海绵吸盘的尺寸为：长度838mm×宽度130mm×高度70mm，海绵6非压缩状态时的厚度为20mm，海绵吸孔9和吸盘吸孔均为132个。

根据真空吸附的基本原理，真空吸力计算公式F＝X*P*S*10.13/101，其中，F是真空吸力，单位N；P是真空压力，单位KPa；S是有效接触面积，单位cm²；X是安全系数，定义为额定吸力与理论吸力之比，根据实践经验，按X＝0.5进行设计计算。

本实施例中采用外供压缩空气系统，自带真空发生器5产生系统真空，真空度按-80KPa进行设计计算。

海绵吸孔9面积计算：腰型孔的圆弧半径R＝4mm，腰型孔直线段的长度B＝20mm，腰型孔的宽度H＝8mm，海绵吸孔9数量M＝132个，所有的海绵吸孔9总面积：

S＝(πR²+B*H)*M＝(π×4²+20*8)*132＝277.5cm²。

因此，长条型海绵吸盘的额定吸力：

F＝X*P*S*10.13/101＝0.5*80*277.5*10.13/101＝1113.5N。

按照本实施例设计制造的长条型海绵吸盘，已成功安装于某公司木板自动加工生产线的粗加工工序自动吸吊机上，每台吸吊机共设计安装2套长条型海绵吸盘，外供压缩空气系统压力0.5MPa，真空度可以达到-83KPa。

经过20次的吸放操作及其测试，应用海绵吸盘的全长进行吸附吊装，可以稳定吊装最大宽度1000mm、最大重量0.22吨的木板；应用海绵吸盘的半长进行吸附吊装，可以稳定吊装宽度500mm、重量不大于0.1吨的木板，系统自动形成真空度，真空度保压、稳压性能良好，吸附效果完全满足生产要求，没有漏气、工件脱落等现象。

现以某公司的木板自动加工生产线为例，在粗加工工序自动吸吊机上设计安装2套依据本实施例设计的海绵吸盘。经过详细分析与核算，与采用人工吊装及搬运技术方案相比，扣除真空吸盘的折旧及运行成本，每年可以节省人力资源成本约80万元；与普通的真空吸盘技术方案相比，可以减少备件消耗，减少系统故障，提高生产效率，每年可以节省生产成本约30万元。因此，依据本实施例创新设计的长条型防脱落防尘海绵吸盘具有良好的经济效益，投资收益非常好。

由此可知，本实施例中的海绵吸盘可以推广应用于所有的非钢铁材质、形状特殊的板材类工具吊装及搬运，且能够实现工业化批量生产，并广泛应用于木板、大理石板、玻璃板、尼龙板、纸张、编织袋等行业的工业自动化生产设备中，具有良好的经济效益与社会效益。

本说明书中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (8)

1.一种防脱落防尘海绵吸盘，其特征在于，包括吸盘壳体、吸盘端盖、真空发生器、防尘纱网、两层海绵和多个防跌落阀，所述吸盘壳体下端为开口结构，所述吸盘端盖安装于所述吸盘壳体下端的开口上，所述真空发生器安装于吸盘壳体内，所述吸盘壳体上设置有进气孔，所述真空发生器通过所述进气孔连接外部的压缩空气系统，所述吸盘端盖上设置有多个吸盘吸孔，一个所述吸盘吸孔上安装有一个所述防跌落阀，所述吸盘端盖与工件未能接触的区域的所述防跌落阀能够自动封闭，两层所述海绵安装于所述吸盘端盖外表面，两层所述海绵之间安装有所述防尘纱网，所述海绵上设置有多个海绵吸孔。

2.根据权利要求1所述的防脱落防尘海绵吸盘，其特征在于，所述防跌落阀包括阀体壳体、阀体端盖和球体，所述阀体壳体的横截面为圆形，所述阀体壳体的两端分别设置有第一开口和第二开口，所述第一开口的内径大于所述第二开口的内径，所述阀体端盖与所述第一开口可拆卸连接，所述阀体端盖上设置有透气孔，所述球体设置于所述阀体壳体内，所述球体能够封闭所述第二开口，所述阀体壳体远离所述阀体端盖的一端安装于所述吸盘吸孔上。

3.根据权利要求1所述的防脱落防尘海绵吸盘，其特征在于，所述吸盘壳体包括本体框架、矩形闷盖和矩形透盖，所述本体框架的两端分别安装有所述矩形闷盖和所述矩形透盖，所述吸盘端盖安装于所述本体框架、所述矩形闷盖和所述矩形透盖的下端。

4.根据权利要求3所述的防脱落防尘海绵吸盘，其特征在于，所述矩形闷盖和所述矩形透盖上均设置有所述进气孔，所述真空发生器的两端分别与所述矩形闷盖和所述矩形透盖连接。

5.根据权利要求4所述的防脱落防尘海绵吸盘，其特征在于，还包括多个吊装块，所述本体框架上表面设置两个平行的滑槽，各所述滑槽内均安装有多个所述吊装块，所述吊装块与所述滑槽滑动连接。

6.根据权利要求5所述的防脱落防尘海绵吸盘，其特征在于，所述本体框架采用铝合金型材制成。

7.根据权利要求1所述的防脱落防尘海绵吸盘，其特征在于，所述海绵吸孔的设置位置与所述吸盘吸孔的设置位置一一对应。

8.根据权利要求7所述的防脱落防尘海绵吸盘，其特征在于，所述海绵吸孔为腰型孔。

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