CN215838832U - 一种柔性滑动式吸盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种柔性滑动式吸盘，包括吸盘支架、吸盘体和吸盘芯，吸盘体上端与吸盘支架固定连接，吸盘体下端固定连接吸盘芯，吸盘支架上设置有贯穿的第一排气孔，第一排气孔与负压产生装置相连，吸盘体上设置有贯穿的第二排气孔，第二排气孔能够与第一排气孔连通；吸盘芯为由柔性材质构成的薄壁空心结构，吸盘体和吸盘芯的内壁整体上围成一个下端敞开的半封闭空间。本实用新型适用于例如实施玻璃等工件的搬运作业以及作为吸附固定装置等领域的应用，相比现有技术，本发明结构简单，生产成本更低，使用更方便；弹性变形能力更好，能够更好的适应不平整的吸附表面，而且不容易在吸附表面产生吸附痕迹。

Description

一种柔性滑动式吸盘

技术领域

本实用新型涉及吸盘技术领域，尤其是一种柔性滑动式吸盘。

背景技术

在实施玻璃等工件的搬运作业时，为了避免对玻璃造成损伤，经常会采用吸盘作为搬运工具，并且吸盘一般用硅胶等橡胶材质制作，这样有利于吸盘吸附在工件上并产生一定的密封，但硅胶等橡胶材质的吸盘在搬运过程中可能会有橡胶成分溢出到玻璃上，从而在玻璃表面留下痕迹，无法保证玻璃表面的洁净。为了解决上述技术问题，现有技术中已经有人提出了一种无痕吸盘结构，该结构通常是在普通的风琴吸盘中加入PEEK等材质的吸盘套，但是由于这种吸盘套是实心结构且材质较硬，往往不能适应不平整的玻璃表面。

此外，吸盘结构还常作为吸附固定装置使用，例如作为爬壁机器人、幕墙清洗机器人等产品的行走机构。当前市面上的传统吸盘都是固定式吸盘，吸盘吸附贴合到物体表面之后，吸盘与物体表面之间产生的摩擦力使吸盘无法在物体表面移动，即两者之间为固定状态。但在某些特殊场景如幕墙清洗机器人在清洗幕墙时，需要机器人既能够稳定吸附在幕墙上，同时还能够随时进行移动。在机器人需要移动时，传统吸盘通常都是将吸盘与物体表面脱离吸附，在机器人移动到位后使吸盘重新吸附在物体表面上。

为解决上述问题，现有技术中出现了滑动式吸盘结构，其一般包括滑动盘、弹性皮碗和弹性护套相等结构，能够实现直接在吸附平面上进行滑动，并且不会产生吸痕，但上述结构较为复杂，成本较高，使用不方便，而且由于滑动盘和弹性皮碗连接位置、弹性护套与弹性皮碗连接位置容易泄漏，导致真空密封失效，使得吸盘脱落或吸附不稳定。

现有技术中的滑动式吸盘结构还存在一个缺陷，即由于滑动盘是一个刚性实体，但往往吸附表面都不是绝对的平整，以玻璃幕墙为例，其表面会有不均匀的波浪状起伏，上述结构中的刚性滑动盘吸附玻璃幕墙表面时，只要在滑动过程中经过波浪状的起伏就会出现负压泄露，使滑动吸盘失效。

实用新型内容

针对以上现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种柔性滑动式吸盘，其既能够满足无痕吸附的要求，还能够实现在不平整的光滑表面侧向滑动，并且结构简单，成本低。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种柔性滑动式吸盘，由吸盘支架、吸盘体和吸盘芯组成，其中所述吸盘体上端与所述吸盘支架固定连接，所述吸盘体下端固定连接所述吸盘芯，所述吸盘支架上设置有贯穿的第一排气孔，该第一排气孔与负压产生装置相连，所述吸盘体上设置有贯穿的第二排气孔，能够与所述第一排气孔连通；其特征在于，所述吸盘芯为薄壁空心结构，由柔性材质构成，所述吸盘体和所述吸盘芯的内壁整体上围成一个下端敞开的半封闭空间。

为了进一步完善技术方案，本实用新型还包括以下技术特征：

作为进一步的改进，所述吸盘芯整体为扁平圆盘状。

作为进一步的改进，所述吸盘芯的壁厚为0.8～1.2mm。

作为进一步的改进，所述吸盘芯的材质为PTPE或POM。

作为进一步的改进，所述吸盘体下端与所述吸盘芯上端的通过燕尾槽结构密封固定连接。

作为进一步的改进，吸盘芯包括上端的延伸部和下端的滑动部，延伸部与滑动部之间的侧壁内凹形成燕尾槽，吸盘体和吸盘芯通过所述的燕尾槽结构密封连接。

作为进一步的改进，吸盘芯包括上端的延伸部和下端的滑动部，所述延伸部与所述滑动部连接部位的侧壁向内凹陷形成所述的燕尾槽结构。

作为进一步的改进，吸盘芯的滑动部包括与所述燕尾槽结构相连的倾斜部以及与物体表面相接触的较窄的环状接触部，其中所述环状接触部外沿还构造有向上翘起的边缘部，所述滑动部、环状接触部及边缘部形成V字形。

作为进一步的改进，所述吸盘支架为金属材质，所述吸盘体为橡胶或聚氨酯材质，沿轴向设置有风琴形褶皱，所述褶皱的数量为至少一个。

作为进一步的改进，所述吸盘体通过多个沿轴向均布的螺钉与所述吸盘支架固定连接，在所述吸盘体与所述吸盘支架之间设置有密封结构。

作为进一步的改进，所述吸盘体通过粘贴或硫化手段与所述吸盘支架构成一体结构。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：吸盘仅包括吸盘支架、吸盘体和吸盘芯，相对于现有技术中的滑动式吸盘结构更加简单，生产成本更低，也更加方便使用。由于吸盘芯采用了薄壁空心结构，且采用柔性材料，弹性变形能力更好，相对于现有技术中的实心滑动盘结构，能够更好的适应不平整的吸附表面。吸盘芯采用PTFE或POM等具有低摩擦系数的材料，不但可以满足吸盘对滑动性的要求，而且不容易在吸附表面产生吸附痕迹，保证玻璃产品或玻璃幕墙的清洁性，另外PTFE或POM等材料具有较好的耐磨性，能够提高吸盘的使用寿命。吸盘芯边缘部向上翘起，能够显著增加吸盘对不平整表面的通过能力。

附图说明

图1是现有技术中实心吸盘结构的结构示意图。

图2是本实用新型实施例的结构示意图。

图3是本实用新型实施例的吸盘使用时的示意图。

主要组件符号说明：1、吸盘支架；2、吸盘体；3、吸盘芯；4、螺钉；11、第一排气孔；21、第二排气孔。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的描述。显而易见地，下面描述中的内容仅仅涉及本实用新型的一些优选实施例，并非构成对本实用新型的限制。

如图2所示，本实用新型公开的柔性滑动式吸盘，包括吸盘支架1，其中吸盘支架1由金属材料制成，可以提供稳定的连接和支撑。吸盘支架1上设置有与负压产生装置相连接的第一排气孔11，负压产生装置可以为真空发生器、真空泵等。吸盘支架1下端连接吸盘体2，吸盘体2采用橡胶或聚氨酯等材料制作，沿轴向设置有风琴形褶皱，褶皱的数量至少为1个，三个或四个最佳，褶皱结构能够增加弹性变形能力，且可以适应玻璃等物体表面的高度差，减少吸盘失效的可能。吸盘体2通过多个沿轴向均布的螺钉与吸盘支架1固定连接，方便吸盘体2与吸盘支架1的安装和拆卸，从而在吸盘体2损坏时有利于更换吸盘体2。为了保证连接部位的密封，防止真空失效，可以在吸盘体2与吸盘支架1之间增设密封结构，例如橡胶垫、密封胶等。吸盘体2也可以采用粘贴、硫化等手段与吸盘支架1构成一体结构，以提高连接强度和密封性。在吸盘体2的中心位置设置有第二排气孔21，吸盘支架1的第一排气孔11与吸盘体2的第二排气孔21相连通。吸盘体2下端进一步连接有吸盘芯3，吸盘芯3与吸盘体2通过密封结构相连。吸盘芯3与吸盘体2的内壁整体上围成一个下端敞开的半封闭空间，当将吸盘吸附在玻璃等物体表面上时，吸盘体2、吸盘芯3及玻璃等物体表面之间就可以围成一封闭的空腔。

如图2所示，吸盘芯3整体为扁平的圆盘状结构，包括上端与吸盘体2相连接的延伸部和下端用于与玻璃等物体表面接触的滑动部。延伸部与滑动部相连接部位的侧壁内凹形成燕尾槽结构，在吸盘芯3与吸盘体2相连接时，吸盘芯3的燕尾槽结构套接在吸盘体2下端向内凹陷部内侧，两者之间通过燕尾槽结构实现密封连接。在吸盘体2及吸盘芯3内部被抽成真空的状态下，燕尾槽结构将被挤压，使得两者之间的贴合更加紧密，从而能够提高连接的强度，密封效果也更好。

吸盘芯3采用薄壁空心结构，壁厚为0.8～1.2mm，采用薄壁结构能够使吸盘芯3具有较好的弹性变形能力，从而即使在玻璃等物体表面不平整时，吸盘芯3也能够跟随玻璃等物体的表面产生变形，防止吸盘与物体表面之间出现缝隙漏气进而导致吸盘失效。同时，吸盘芯3采用聚四氟乙烯(PTPE)、聚甲醛(POM)等摩擦系数较低的材质制作，上述材质一方面能够显著降低吸盘与玻璃等物体表面之间的摩擦力，有利于吸盘在玻璃等物体表面上侧向滑动，另一方面相比硅胶等材质，聚四氟乙烯(PTPE)、聚甲醛(POM)等材料不会产生溢出，不会在玻璃表面产生吸附痕迹，影响洁净。而且聚四氟乙烯(PTPE)、聚甲醛(POM)等材质具有较好的耐磨性，提高了吸盘的使用寿命。

吸盘芯3的滑动部包括与燕尾槽结构相连的倾斜部及物体表面接触的环状接触部，其中所述环状接触部外沿还构造有向上翘起的边缘部，所述滑动部、环状接触部及边缘部形成V字形。滑动部与物体表面间的接触表面为较窄的环状表面，可以减小吸盘与玻璃等物体表面的摩擦面积，相应的也就减小了吸盘滑动的阻力，有利于采用吸盘作为行走机构的机器人在玻璃幕墙等壁面上行走。边缘部向上翘起，使得吸盘在移动过程中遇到突起、高低坎等不平整的结构时，边缘部能够顺利越过上述障碍，可以防止传统吸盘边缘部易于被卡住所导致的密封失效。

下面结合附图2和附图3介绍一下本申请的柔性滑动式吸盘的工作原理：如图2所示，将吸盘与玻璃等物体表面贴合，在吸盘体2、吸盘芯3及玻璃等物体表面围成一封闭空腔，将吸盘支架1的出气端连接真空发生器、真空泵等负压产生装置，当启动负压产生装置时，上述封闭空腔内的气体将通过吸盘体2的第二排气孔21、吸盘支架1的第一排气孔11被抽走，从而在吸盘内部产生真空环境，设封闭空腔内气压为p1，吸盘外部为大气压p2，由于p2>>p1，吸盘内外压差使得吸盘的吸盘体2和吸盘芯3都产生压缩变形，吸盘芯3被紧紧压在玻璃等物体表面，使得吸盘紧紧吸附在玻璃等物体表面，能够防止机器人从物体表面掉落或防止玻璃等工件从吸盘上掉落，而且吸盘直径越大，压差就也越大，吸盘压到工件表面的力也就越大。由于吸盘芯3的滑动部与物体表面间的接触表面为较窄的环状表面，且较为光滑，使得吸盘与玻璃等物体表面间的摩擦力较小，因此当需要移动吸盘时，可以克服较小的阻力就能够使吸盘在玻璃等物体表面上侧向移动。

以上所述仅为发明的优选实施方式，其并非用以限定本实用新型的专利保护范围。任何熟习相关技术的本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神的范围内所作的任何改进及等效替换，仍在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种柔性滑动式吸盘，其特征在于：包括吸盘支架(1)、吸盘体(2)和吸盘芯(3)，所述吸盘体(2)上端与所述吸盘支架(1)固定连接，所述吸盘体(2)下端固定连接所述吸盘芯(3)，所述吸盘支架(1)上设置有贯穿的第一排气孔(11)，所述第一排气孔(11)与负压产生装置相连，所述吸盘体(2)上设置有贯穿的第二排气孔(21)，所述第二排气孔(21)能够与所述第一排气孔(11)连通；所述吸盘芯(3)为由柔性材质构成的薄壁空心结构，所述吸盘体(2)和所述吸盘芯(3)的内壁整体上围成一个下端敞开的半封闭空间。

2.根据权利要求1所述的柔性滑动式吸盘，其特征在于：所述吸盘芯(3)整体为扁平圆盘状。

3.根据权利要求1所述的柔性滑动式吸盘，其特征在于：所述吸盘芯(3)的壁厚为0.8～1.2mm。

4.根据权利要求1所述的柔性滑动式吸盘，其特征在于：所述吸盘体(2)下端与所述吸盘芯(3)上端通过燕尾槽结构密封固定连接。

5.根据权利要求4所述的柔性滑动式吸盘，其特征在于：吸盘芯(3)包括上端的延伸部和下端的滑动部，所述延伸部与所述滑动部连接部位的侧壁向内凹陷形成所述燕尾槽结构。

6.根据权利要求5所述的柔性滑动式吸盘，其特征在于：吸盘芯(3)的滑动部包括与所述燕尾槽结构相连的倾斜部以及与物体表面相接触的较窄的环状接触部，所述环状接触部外沿还构造有向上翘起的边缘部，所述滑动部、所述环状接触部及所述边缘部形成V字形。

7.根据权利要求1所述的柔性滑动式吸盘，其特征在于：所述吸盘体(2)沿轴向设置有风琴形褶皱，所述褶皱的数量为至少一个。

8.根据权利要求1所述的柔性滑动式吸盘，其特征在于：所述吸盘体(2)通过多个沿轴向均布的螺钉(4)与所述吸盘支架(1)固定连接，在所述吸盘体(2)与所述吸盘支架(1)之间设置有密封结构。

9.根据权利要求1所述的柔性滑动式吸盘，其特征在于：所述吸盘体(2)通过粘贴或硫化方式与所述吸盘支架(1)构成一体结构。

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