CN210452783U - 真空发生器及搬运机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及真空装置技术及自动化操作领域，尤其是涉及一种真空发生器及搬运机械手。真空发生器包括接收管和喷管；接收管具有相对设置的安装接口和排气口，接收管内部设置有气室，气室的管壁设置有真空口，真空口与气室连通；接收管包括混合段和扩散段，混合段的一端与气室连通，混合段的另一端与扩散段连通，且混合段与扩散段的连接处为混合段的最小管内径；喷管外壁与安装接口连接，喷管一端设置为进气口；喷管另一端设置于气室的内部，且喷管外壁与气室的内壁间隙设置；喷管与混合段连通，且喷管另一端的外径小于混合段的内径。本实用新型无需设置回流片，不会因回流片脱落而导致真空发生器受堵。本实用新型可产生的最大真空强度为94.8千帕。

Description

真空发生器及搬运机械手

技术领域

本实用新型涉及真空装置技术及自动化操作领域，尤其是涉及一种真空发生器及搬运机械手。

背景技术

真空发生器就是利用正压气源产生负压的一种真空元器件，这使得在有压缩空气的地方，或在一个气动系统中同时需要正负压的地方获得负压变得十分容易和方便。真空发生器广泛应用在工业自动化中机械、电子、包装、印刷及机器人等领域。真空发生器的传统用途是与真空吸盘配合，进行各种物料的吸附，搬运。

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。对于漏气性严重的工件(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)来说，需要较大的真空流量来对抗漏气性，而对于不漏气性的工件(例如表面平整光滑的玻璃或纸箱、金属板、规则形状物件等)或者比较重的不漏气性工件来说，就不需要很大的真空流量，只需要考虑真空强度的大小。

但是，现有技术中用于操作不漏气性工件的真空发生器由于内部设置有多节回流片，回流片的位置极易受堵且回流片容易磨损、脱落，因此现有技术的有多节回流片设计的真空发生器必须要配套安装真空过滤器，且真空过滤器需要定期更换，如果不定期更换真空过滤器，真空发生器就会失去吸力或者损坏。

实用新型内容

本实用新型的第一目的在于提供一种真空发生器，以解决现有技术中操作不漏气性工件所用的真空发生器极易堵塞的技术问题。

本实用新型的第二目的在于提供一种搬运机械手，以解决现有技术中操作不漏气性工件所用的真空发生器极易堵塞导致工厂待机的技术问题。

基于上述第一目的，本实用新型提供了一种真空发生器，包括接收管和喷管；

所述接收管具有相对设置的安装接口和排气口，所述接收管的内部设置有气室，所述气室的管壁设置有真空口，所述真空口与所述气室连通；所述接收管包括混合段和扩散段，所述混合段的一端与所述气室连通，所述混合段的另一端与所述扩散段连通，且所述混合段与所述扩散段的连接处为混合段的最小管内径；所述排气口为所述扩散段的远离所述混合段的一端的端口；

所述喷管的外壁与所述安装接口连接，所述喷管的一端设置为进气口，所述进气口用于与外接气源连通；所述喷管的另一端设置于所述气室的内部，且所述喷管的另一端的外壁与所述气室的内壁之间间隙设置；所述喷管与所述混合段连通，且所述喷管的另一端的外径小于所述混合段的内径。

进一步地，在某些实施例中，所述喷管包括连接管段、减缩管段和变径管段，所述连接管段与所述安装接口连接的一端设置有第一扩口段；所述第一扩口段与所述进气口连通，所述连接管段与所述变径管段通过渐缩段连通；所述变径管段远离所述连接管段的一端设置有第二扩口段。

进一步地，在某些实施例中，所述喷管的内径从所述喷管的一端向所述喷管的另一端递增延伸。

进一步地，在某些实施例中，所述混合段的内径由所述混合段的靠近所述气室的一端向所述混合段的与所述扩散段连接的一端逐渐减小。

进一步地，在某些实施例中，所述混合段的内径与所述气室的内径相等，且所述扩散段的内径小于所述混合段的内径。

进一步地，在某些实施例中，所述扩散段为等径段或所述扩散段的内径由所述混合段与所述扩散段的连接处向所述排气口的方向逐渐增大。

进一步地，在某些实施例中，所述扩散段包括等径管段和第三扩口段，所述等径管段的一端与所述混合段连通，所述等径管段的另一端与所述第三扩口段连通。

进一步地，在某些实施例中，所述进气口的中心线和所述排气口的中心线均与所述接收管的轴线重合。

进一步地，在某些实施例中，所述真空口的数量至少为一个，且所述真空口的中心线与所述接收管的轴线垂直。

进一步地，在某些实施例中，所述喷管与所述接收管的安装接口可拆卸连接。

进一步地，在某些实施例中，所述喷管与所述接收管的安装接口螺纹连接。

基于上述第二目的，本实用新型还提供了一种搬运机械手，包括机械臂、真空吸盘以及所述的真空发生器，所述真空发生器安装在所述机械臂上，所述真空吸盘安装在所述真空口。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本实用新型提供的真空发生器，包括接收管和喷管；所述接收管具有相对设置的安装接口和排气口，所述接收管的内部设置有气室，所述气室的管壁设置有真空口，所述真空口与所述气室连通；所述接收管包括混合段和扩散段，所述混合段的一端与所述气室连通，所述混合段的另一端与所述扩散段连通，且所述混合段与所述扩散段的连接处为混合段的最小管内径；所述排气口为所述扩散段的远离所述混合段的一端的端口；所述喷管的外壁与所述安装接口连接，所述喷管的一端设置为进气口，所述进气口用于与外接气源连通；所述喷管的另一端设置于所述气室的内部，且所述喷管的另一端的外壁与所述气室的内壁之间间隙设置；所述喷管与所述混合段连通，且所述喷管的另一端的外径小于所述混合段的内径。

基于该结构，本实用新型提供的真空发生器，无需设置回流片，不会因空气中的脏、污导致回流片堵塞从而导致真空发生器受堵；也不会因回流片时间久的磨损、脱落而导致真空发生器受损。在使用时，将外界气源的管路与安装接口连接，将压缩空气从进气口高速进入喷管且从喷管的另一端排出到气室和混合段之间的空间，根据文丘里原理，当压缩空气离开喷管时，以超音波的速度快速增强、膨胀，从而导致气室中形成低压区，从而使得真空口产生真空吸附作用。

本实用新型提供的搬运机械手，由于使用了本实用新型提供的真空发生器，能够在提高真空强度的同时，节省耗气量，提高响应速度且无需安装真空过滤器、不会堵塞，不会造成工厂待机、停产，提供工厂生产效率。

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为本实用新型实施例一提供的真空发生器中的喷管的结构示意图；

图3为本实用新型实施例一提供的真空发生器中的接收管的结构示意图；

图4为本实用新型实施例一提供的真空发生器的一种变形例的结构示意图；

图5为本实用新型实施例一中的接收管的一种变形例的结构示意图；

图6为本实用新型实施例一中的接收管的另一种变形例的结构示意图；

图7为本实用新型实施例一中的接收管的第三种变形例的结构示意图；

图8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9为本实用新型实施例二中的喷管的一种变形例的结构示意图。

图标：101-接收管；102-喷管；103-进气口；104-排气口；105-气室；106-真空口；107-混合段；108-连接管段；109-变径管段；110-渐缩段；111-第一扩口段；112-第二扩口段；113-第三扩口段；114-等径段；115-扩散段；116-安装接口。

具体实施方式

下面将结合实施例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。

实施例一

参见图1至图7所示，本实施例提供了一种真空发生器，包括接收管和喷管；接收管具有相对设置的安装接口和排气口，接收管的内部设置有气室，气室的管壁设置有真空口，真空口与气室连通；接收管包括混合段和扩散段，混合段的一端与气室连通，混合段的另一端与扩散段连通，且混合段与扩散段的连接处为混合段的最小管内径；排气口为扩散段的远离混合段的一端的端口；喷管的外壁与安装接口连接，喷管的一端设置为进气口，进气口用于与外接气源连通；喷管的另一端设置于气室的内部，且喷管的另一端的外壁与气室的内壁之间间隙设置；喷管与混合段连通，且喷管的另一端的外径小于混合段的内径。

基于该结构，本实用新型实施例提供的真空发生器，无需设置回流片，不会因回流片脱落或者堵塞而导致真空发生器受损或受堵。在使用时，将外界气源的管路与安装接口连接，将压缩空气从进气口高速通过喷管且从喷管的另一端口排出到气室和混合段之间的空间，根据文丘里原理，当压缩空气离开喷管时，以超音波的速度快速增强、膨胀，从而导致气室中形成低压区，从而使得真空口产生真空吸附作用。

在某些实施例中，喷管包括连接管段、减缩管段和变径管段，连接管段与安装接口连接的一端设置有第一扩口段111；第一扩口段111与进气口连通，连接管段与变径管段通过渐缩段连通；变径管段远离连接管段的一端设置有第二扩口段112。

通过设置第一扩口段111，能够增大进气量，从而产生较高的真空强度；同时，变径管段109远离连接管段108的一端设置有第二扩口段112，本发明实施例的这种结构设计与等径设计的喷管102相比，既能保证相对大的进气量，且可使单位时间内消耗的压缩空气量减少，即增大了真空强度，减小了真空发生器的耗气量。

当压缩空气沿箭头方向A从进气口103通入时，压缩空气依次经过连接管段108、变径管段109及第二扩口段112，从喷管的另一端高速喷出，根据文丘里原理，当压缩空气从喷管的另一端离开时，在进入混合段107和第二管段115之前，以超音波的速度快速增强、膨胀，从而导致在真空口106产生了真空。

这样的方式可以提供真空发生器的响应速度。因为根据“在一定真空强度下，真空发生器撤空一升空气所需时间越短，说明真空发生器性能越高”的原理，本发明实施例中的混合段、第二管段的结构设计，缩短了真空发生器撤空空气所需时间，提高了真空发生器响应速度，即提高了真空发生器的性能。

在某些实施例中，参见图1所示，喷管102位于接收管101的内部，第一扩口段111的开口大的一端的端面与接收管101的设置有进气口103的一端的端面重合。这样的方式便于生产加工与安装，同时，能够使得真空发生器的外形尺寸为接收管101的尺寸，在一定程度上缩小了产品的体积，使得产品更加小巧，轻便，结构紧凑。

需要说明的是，第一扩口段111的自由端也可以位于接收管101的外部。

在一种可能的设计中，参见图1所示，混合段的内径由混合段的靠近气室的一端向混合段的与扩散段连接的一端逐渐减小。

参见图1和图3所示，本实施例中的混合段107呈空心圆台状，混合段107的最大内径与气室105的内径相当。将混合段107设置成空心圆台状，便于气流通过。同时，这样的设计也能够提高真空发生器的响应速度，即提高了真空发生器的性能，提供工作效率。

在另一种可能的设计中，参见图4所示，混合段的内径与气室的内径相等，且扩散段的内径小于混合段的内径。

具体地，混合段107为圆管。即混合段107与气室105连通，形成一个空心圆柱形内腔，这样的方式便于生产加工。

在一些实施例中，参见图3所示，扩散段包括等径管段114和第三扩口段113，等径管段114的一端与混合段连通，等径管段的另一端与第三扩口段113连通。

通过设置等径管段114和第三扩口段113，且第三扩口段113的内径大于等径管段114的内径，能够保证空气快速排出，缩短了真空发生器撤空空气所需的时间，提高真空发生器响应速度，从而提高发生器工作效率。

其中，第三扩口段113的口径大的管口即为排气口104。从排气口104排出的空气的总量为从进气口103通入的压缩空气量和从真空口106吸入的空气量之和。

在另一些实施例中，扩散段为等径段或扩散段的内径由混合段与扩散段的连接处向排气口的方向逐渐增大。

在该另一些实施例中的一种可能的设计中，参见图5所示，扩散段为等径段。这样的方式便于生产加工，同时，也能够保证气体快速排出。

在该另一些实施例中的另一种可能的设计中，参见图6所示，扩散段的内径从扩散段与混合段的连接处向排气口的方向逐渐增大。

在某些实施例中，进气口的中心线和排气口的中心线均与接收管的轴线重合。

这样的方式不仅便于生产加工，而且这种直通式的设计能够防止管路被堵塞，与现有的多级真空发生器相比，无需设置多级回流片，不会出现因回流片容易磨损脱落而导致的现有的多级真空发生器使用寿命有限、必须安装真空过滤器且必须要定期维护的缺陷。

在某些实施例中，真空口的数量至少为一个，且真空口的中心线与接收管的轴线垂直。

在一种可能的设计中，参见图3所示，真空口106的数量为一个，该真空口106沿接收管101的径向方向设置。

在另一种可能的设计中，参见图7所示，真空口106的数量为两个，两个真空口106沿接收管101的径向方向相对设置。这样的方式能够在一个真空口上安装真空吸盘，另外一个真空口可连接真空压力计或者真空传感器，便于自动化操作，使用方便，节省真空系统的安装空间；或者在两个真空端口上可以同时安装两个真空吸盘，即使一个真空吸盘漏气，另外一个真空吸盘也不会受到漏气影响，还可继续安全、可靠的工作。

在第三种可能的设计中，真空口106的数量为三个，其中，一个真空口106连接真空吸盘，另一个真空口106用来连接真空压力计，第三个真空口106用来连接真空传感器(比如真空开关)，这样集成式、模块化的设计节省了真空系统的安装空间，使用方便。可选择性的，将连接真空吸盘的真空口106和连接真空压力计的真空口106沿接收管101的径向方向相对设置，连接真空传感器的真空口106与另外两个真空口106呈90度设置。

在第四种可能的设计中，真空口106的数量为四个，每个真空口106对应的用于与真空吸盘连接，且所有真空吸盘呈水平线设置，即使一个真空口漏气，其他几个真空口也不会受到漏气影响而破坏真空环境，这样的设计，真空发生器可安全、可靠的连接多个真空吸盘，不会因为一个真空口漏气，而导致整个真空系统不工作。

需要说明的是，真空口106的数量不仅局限于以上几种，还可以根据实际需要自由选取其他数量的真空口106。

在某些实施例中，喷管101与接收管102的安装接口116可拆卸连接。

通过更换不同内径、长度的喷管102和不同内径、长度的接收管101，能够改变真空发生器的真空强度和真空流量。

通过改变喷管102的内径和长度，并与之相配合的改变接收管101的内径和长度，以改变实际进气量、实际吸入量及实际排出量，从而改变真空强度、真空流量及抽空时间。例如，增大喷管102的内径和喷管102的长度，同时增大接收管101的内径和接收管101的长度，且增大真空端口的尺寸，可增大真空强度和真空流量；反之，减小喷管102的内径和长度，同时减小接收管101的长度和内径，且减小真空端口尺寸，可减小真空强度和真空流量。又如，增大喷管102的长度和内径，保持接收管101的长度和内径不变，可使真空强度增大；减小喷管102的长度和内径，保持接收管101的长度和内径不变，可使真空强度减小。再如，保持喷管102的长度和内径不变，增大接收管101的长度和内径，可使真空强度保持不变，真空流量增大；保持喷管102的长度和内径不变，减小接收管101的长度和内径，可使真空强度保持不变，真空流量减小。

本实施例中，喷管102与接收管101的安装接口116通过螺纹连接。

具体地，喷管102的外壁设置有外螺纹，安装接口116的内壁设置有与外螺纹相配合的内螺纹。

本实施例中，接收管101的横截面的外轮廓形状为圆形。

需要说明的是，接收管101的横截面的外轮廓形状也可以为矩形或其他形状，可根据实际情况自由选择。

综上，本实用新型实施例提供的真空发生器，无需安装真空过滤器、不会堵塞，且能够在提高真空强度的同时，节省耗气量，提高响应速度。

实施例二

参见图8和图9所示，本实施例也提供了一种真空发生器，本实施例描述了喷管的另一种实现方案，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。

在某些实施例中，参见图8所示，喷管的内径从喷管的一端向喷管的另一端递增延伸。喷管可设计成相对短、粗的圆台状，这样可增大进气量的效果，从而增大真空强度。

参见图9所示，喷管的内径从第一扩口段111的开口小的一端向喷管的另一端递增延伸。

实施例三

本实施例提供了一种搬运机械手，包括机械臂、真空吸盘以及本发明实施例一提供的真空发生器，真空发生器安装在机械臂上，真空吸盘安装在真空口106。

本实施例提供的搬运机械手，由于使用了本发明实施例一提供的真空发生器，能够在提高真空强度的同时，节省耗气量。

需要说明的是，本实施例提供的搬运机械手，还可以使用本发明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发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种真空发生器，其特征在于，包括接收管和喷管；

所述接收管具有相对设置的安装接口和排气口，所述接收管的内部设置有气室，所述气室的管壁设置有真空口，所述真空口与所述气室连通；所述接收管包括混合段和扩散段，所述混合段的一端与所述气室连通，所述混合段的另一端与所述扩散段连通，且所述混合段与所述扩散段的连接处为混合段的最小管内径；所述排气口为所述扩散段的远离所述混合段的一端的端口；

所述喷管的外壁与所述安装接口连接，所述喷管的一端设置为进气口，所述进气口用于与外接气源连通；所述喷管的另一端设置于所述气室的内部，且所述喷管的另一端的外壁与所述气室的内壁之间间隙设置；所述喷管与所述混合段连通，且所述喷管的另一端的外径小于所述混合段的内径。

2.根据权利要求1所述的真空发生器，其特征在于，所述喷管包括连接管段、减缩管段和变径管段，所述连接管段与所述安装接口连接的一端设置有第一扩口段；所述第一扩口段与所述进气口连通，所述连接管段与所述变径管段通过渐缩段连通；所述变径管段远离所述连接管段的一端设置有第二扩口段。

3.根据权利要求1所述的真空发生器，其特征在于，所述喷管的内径从所述喷管的一端向所述喷管的另一端递增延伸。

4.根据权利要求1所述的真空发生器，其特征在于，所述混合段的内径由所述混合段的靠近所述气室的一端向所述混合段的与所述扩散段连接的一端逐渐减小。

5.根据权利要求1所述的真空发生器，其特征在于，所述混合段的内径与所述气室的内径相等，且所述扩散段的内径小于所述混合段的内径。

6.根据权利要求1所述的真空发生器，其特征在于，所述扩散段为等径段或所述扩散段的内径由所述混合段与所述扩散段的连接处向所述排气口的方向逐渐增大。

7.根据权利要求1所述的真空发生器，其特征在于，所述扩散段包括等径管段和第三扩口段，所述等径管段的一端与所述混合段连通，所述等径管段的另一端与所述第三扩口段连通。

8.根据权利要求1中所述的真空发生器，其特征在于，所述进气口的中心线和所述排气口的中心线均与所述接收管的轴线重合。

9.根据权利要求1中所述的真空发生器，其特征在于，所述真空口的数量至少为一个，且所述真空口的中心线与所述接收管的轴线垂直。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的真空发生器，其特征在于，所述喷管与所述接收管的安装接口可拆卸连接。

11.根据权利要求10所述的真空发生器，其特征在于，所述喷管与所述接收管的安装接口螺纹连接。

12.一种搬运机械手，其特征在于，包括机械臂、真空吸盘以及如权利要求1至11中任一项所述的真空发生器，所述真空发生器安装在所述机械臂上，所述真空吸盘安装在所述真空口。

Images