CN218137421U - 用于吸附物品的真空笔 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于吸附微小物品的真空笔，其包括：壳体；导管，其至少部分地位于壳体之内，并且从壳体的远侧端延伸，其中，在导管的远侧端处设置有吸杯；真空源组件，其设置在壳体之内，并且连接到导管的近侧端以在导管中形成真空压力，从而在吸杯处生成拾取或保持物品的吸附力；电源，其用于为真空源组件供电；开关件，其设置在壳体上；电路板，其设置在壳体之内；以及设置在导管上的压力释放机构。开关件具有三个操作位置，在第一操作位置中，真空源组件被启用以在导管中形成真空压力，在第二操作位置中，真空源组件被停用并且导管中的真空压力被保持，在第三操作位置中，压力释放机构被操作以释放导管中的真空压力。

Description

用于吸附物品的真空笔

技术领域

本实用新型大体涉及一种手持工具，特别是用于吸附物品（尤其是微小物品）的真空笔。该真空笔通过吸附来保持、移动、定位或移除物品。本实用新型的真空笔可以使用在例如钟表、手机、相机、模型、珠宝等的制造和维修的领域中。

背景技术

在涉及例如电子元件焊接或微小零件组装的场合中，常常需要从狭小空间中拾取并移除损坏或碎裂的物品，或者需要将待组装物品拾取、移动、定位到组装件的正确位置。用于完成上述操作的最常用的工具是镊子，但其具有夹取困难、容易掉落、被夹取物品尺寸受限等缺点。特别是在夹取块状、片状的小物品时，镊子经常会占用物品的定位表面，从而无法方便地将物品放置到位。

常规的真空工具采用马达驱动真空泵，从而经由导管在吸杯处产生用于拾取物品的吸附力。在移动和定位物品时，为了保持对物品的吸附，真空泵需要持续操作以在吸杯处持续地形成吸附力。这样的真空工具会在定位物品时产生振动，并且会耗费较多的电能。

因此，本领域中迫切需要一种耗能低且振动小的真空工具，使得真空工具对物品的移动或定位操作免受振动的干扰。

实用新型内容

本实用新型通过提供一种新颖的真空笔而解决了上述问题。特别地，本实用新型提供了一种用于吸附物品的真空笔，包括：壳体；导管，其至少部分地位于所述壳体之内，并且从所述壳体向外延伸；真空源组件，其设置在所述壳体之内，并且连接到所述导管的近侧端，所述真空源组件配置为在所述导管中形成真空压力，从而在所述导管的远侧端处生成拾取或保持所述物品的吸附力；电源，其用于为所述真空源组件供电；开关件，其设置在所述壳体上；以及电路板，其设置在所述壳体之内，其特征在于，所述真空笔还包括设置在所述导管上的压力释放机构，其中，所述开关件具有第一操作位置、第二操作位置和第三操作位置，在所述第一操作位置中，所述真空源组件被启用以在所述导管中形成真空压力，在所述第二操作位置中，所述真空源组件被停用并且所述导管中的真空压力被保持，在所述第三操作位置中，所述压力释放机构被操作以释放所述导管中的真空压力。

优选地，所述导管包括穿过所述导管的壁部的开口，其中，所述压力释放机构为打开或关闭所述开口的阀。

优选地，所述阀为常闭阀，并且包括阀体、阀座以及弹簧，所述阀座由所述导管的所述开口的边沿形成，所述弹簧偏压所述阀体，使得所述阀体与所述阀座接合以封闭所述开口。

优选地，所述阀体设置有与所述阀座接合的密封件。优选地，所述密封件为O形圈。优选地，所述阀体具有向所述开口突出的柱状物，所述柱状物具有收缩的颈部以接收所述O形圈。替代地，所述密封件与所述阀座整体形成。在一个变型中，所述密封件附接在所述阀座上或与所述阀座整体形成。

优选地，所述开关件为机械式开关，使得在所述第一操作位置中，所述开关件按压所述电路板上的微动开关以启用所述真空源组件，在所述第二操作位置中，所述开关件脱离所述阀体和所述微动开关，在所述第三操作位置中，所述开关件按压所述阀体以使所述阀体与所述阀座脱离从而打开所述开口。

在一个变型中，所述阀为电磁阀。在该变型中，所述开关件为电子式开关，使得在所述第一操作位置中，所述开关件导通用于所述真空源组件的供电电路以启用所述真空源组件，在所述第二操作位置中，所述开关件断开用于所述真空源组件的供电电路以及用于所述电磁阀的供电电路，在所述第三操作位置中，所述开关件导通用于所述电磁阀的供电电路以打开所述开口。特别地，所述电子式开关通过触点接通或断开相应的供电电路。

优选地，所述开关件为三档式开关件，并且可以具有各种形式，例如杠杆式按钮、推拉式开关、按压式按钮、触碰式按钮、旋钮等。

优选地，所述真空笔还包括吸杯，所述吸杯附接到所述导管，并且能够更换。特别地，可更换的多个吸杯可以具有不同的尺寸、形状、轮廓，以用于吸附具有不同形状、大小、轮廓的物品。替代地，所述吸杯与所述导管整体形成。

优选地，所述导管由联接到所述壳体的第一部段以及联接到所述第一部段的第二部段形成，其中，所述第二部段能够相对于所述第一部段旋转。特别地，所述第二部段与所述第一部段形成一角度。替代地，所述导管由能够弯曲的挠性管形成。替代地，所述导管由多关节管形成，尤其是由万向竹节管形成。

优选地，所述电源为可充电电池。替代地，所述电源为一次性电池，并且所述壳体在近侧端处具有用于保持或更换所述一次性电池的后盖。替代地，所述电源为外接电源。有利地，所述电源的供电电压为4V。

优选地，所述真空源组件包括真空泵以及用于驱动所述真空泵的马达。

优选地，所述真空笔进一步包括位于所述导管上的单向阀，所述单向阀布置在所述压力释放机构和所述导管的近侧端之间，以便保持所述导管中的真空压力。换句话说，所述单向阀允许所述真空源组件从所述导管中抽出空气，但阻止空气进入所述导管。

优选地，所述壳体设置有通气孔。所述通气孔允许所述真空源组件在抽吸操作时排出空气，并且允许在释放真空压力时外部空气经由导管的开口进入导管。

优选地，所述壳体具有细长轮廓，优选地具有基本为笔的形式。

可以设想，所述导管由具有一定刚性的材料制成，以便在所述导管内形成真空压力时不致塌缩。所述吸杯由柔性材料制成，以便在所述导管内形成真空压力时发生变形以产生吸附力。

根据本实用新型的真空笔可以用于吸附、保持、移动、定位或移除各种微小物品，例如芯片、电子元件、机械零件、工件等。该真空笔具有吸附力强、操作简单、携带方便等优点，提供了用于处理碎屑或微小物品的有利解决方案。而且，本实用新型的真空笔可以在断电的情况下仍然提供对于物品的连续且有力的吸附。另外，根据本实用新型的真空笔可以拾取具有粗糙表面或不规则形状的物品。

附图说明

本实用新型通过结合附图的实例来进行具体阐述，在这些附图中：

图1示意性地示出了根据本实用新型的真空笔的侧视图；

图2示意性地示出了图1中导管和压力释放机构的纵向截面图；

图3示意性地示出了图1中的压力释放机构的纵向截面图，其处于关闭状态；

图4示意性地示出了图1中的压力释放机构的横截面图，其处于关闭状态；

图5示意性地示出了图1中的压力释放机构的纵向截面图，其处于打开状态；并且

图6、图7和图8示意性地示出了根据本实用新型的真空笔的不同操作状态。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是为了更加全面透彻地理解本实用新型的公开内容。

根据本实用新型，术语“近侧”、“远侧”、“近侧端”、“远侧端”是相对于使用者使用真空笔时的距离而言的。具体地，“近侧”或“近侧端”表示靠近使用者的位置，“远侧”或“远侧端”表示靠近待处理物品的位置。

图1示出了根据本实用新型的真空笔10的侧视图。如图1所示，真空笔10包括壳体1、导管（或喷嘴）2、真空源组件3、电源4、开关件5、压力释放机构6、电路板7和接头8。壳体1具有细长轮廓，优选地具有基本为笔的形式，以便于由使用者握持。真空源组件3、电源4、压力释放机构6、电路板7和接头8位于壳体1内，开关件5位于壳体1上以从外部可接近。

导管2至少部分地位于所述壳体1之内，并且从壳体1的远侧端延伸。导管2由第一部段23和第二部段24构成，第二部段24相对于第一部段23成一角度，并且相对于第一部段23可旋转。由此，导管的取向可以根据使用环境进行调整。替代地，导管2由能够弯曲的挠性管形成或由多关节管（例如，万向竹节管）形成，从而可以按照需要随意调节取向。导管2的壁部具有足够的刚度或厚度，以确保在其内形成真空压力时不会被外部空气压扁。导管2可以由硬塑料或金属制成。在一些实施例中，导管的第一部段23可以与壳体1一体形成。或者说，第一部段23亦可以看作是壳体1的一部分。

如图2所示，导管2的远侧端设置有用于吸附物品的吸杯21。吸杯21由柔性材料（例如，柔性塑料）制成，以便在导管2内形成真空压力时发生变形以产生吸附力。吸杯21具有用于吸附物品的杯部以及与导管2连接的基部。杯部具有与物品表面贴合的锥形表面，并且杯部的底部具有开口以与导管2的内部空间或管腔连通。导管2的远侧端设有接头（例如，宝塔接头），吸杯21的基部套设并保持在该接头上。可以设想用于导管与吸杯21的其它连接方式。替代地，吸杯21的杯部可以具有封闭的底部，并且当在导管2中形成真空压力时，该底部可变形（向导管2的管腔内突出），从而在杯部处形成吸附力。在图2所示的构型中，吸杯21可以具有各种规格、大小、形状，并且可以快速更换。另外，吸杯21也可以与导管2整体形成或永久固定。例如，在导管2由第一部段23和第二部段24构成的情况下，吸杯21可以附接到第二部段24或者与其整体形成或永久固定，并且吸杯21和第二部段24作为整体进行更换。

回到图1，真空源组件3包括真空泵31以及用于驱动真空泵31的马达32。真空泵31经由连接管22连接到导管2的近侧端，或者直接连接到导管2的近侧端（未示出）。特别地，真空泵31具有抽气口和排气口。在真空泵31运行时，抽气口连接到导管2以抽走其中的空气，同时排气口排出抽吸的空气。壳体1具有通气孔（未示出），用于将从真空泵31排出的空气排出到外部环境中。

电路板7包含微控制器，用于控制真空源组件3、电源4和电路板7上的其它电子元件。电路板7上还设有微动开关71。电源4为马达32、微控制器以及其它电子元件供电。电源4可以是充电电池。替代地，电源4可以是一次性电池（例如，干电池）。壳体1在近侧端处具有用于保持或更换电池的后盖11。电源4也可以是外接电源。有利地，所述电源的供电电压为4V。接头8固定在壳体1中，并且具有端子81、82。端子81电连接到电源4，例如在电源4定位在壳体1中时与电源4的触点电接触。端子82经由导线（未示出）连接到电路板7和/或马达32。

参见图3和图4，压力释放机构6为阀的形式，并且安装在导管2的阀台26上。阀台26为形成在导管2外部上的长方体，用于定位压力释放机构6并与其配合。阀台26处设置有通往导管2的管腔的开口25。压力释放机构6为常闭阀，并且处于如图3所示的关闭状态。压力释放机构6包括阀体61、阀座62和弹簧63。阀体61具有基本为U形的轮廓或截面，该U形轮廓包围阀台26（参见图4），并且可相对于阀台26上下滑动。阀座62由导管2的开口25的边沿或肩部形成，以与阀体61配合。弹簧63的下端固定在壳体1中，上端抵靠阀体61的下表面（特别是抵靠其下表面处形成的凹部），以便向上偏压阀体61，使得阀体61与阀座62接合以封闭导管2的开口25。阀体61可以直接抵靠阀座62，也可以通过设置在其上的密封件64抵靠阀座62。特别地，密封件64为O形圈。阀体61具有向开口25突出的柱状物65，柱状物65具有收缩的颈部以及扩大的冠部。O形圈套设在柱状物65的颈部上，并且受到冠部约束以防止其脱离阀体61。密封件64可以为其它形式，例如结合到阀体61的密封垫。密封件64也可以结合到阀座62处。

阀体61的U形轮廓的两个自由端部处具有钩部66。开关件5可按压阀体61（特别是按压其上表面67）以使其克服弹簧63的偏压力而向下滑动，直到钩部66与阀台26的上表面接触。此时，压力释放机构6处于如图5所示的打开状态，其中阀体61或其密封件64从阀座62脱离，从而在两者之间形成间隙，使得外部空气（其可经由壳体1的通气孔进入壳体1之内）可经由该间隙和开口25进入导管2，从而释放其真空压力。

图3至图5示出的压力释放机构6为机械阀的形式，其以机械方式操作。可以设想，压力释放机构6可以采用其它形式。例如，压力释放机构6可以是电磁阀，其通过开关件5的操作而接收来自电路板的电信号，从而打开或关闭。该电磁阀也可以由开关件5直接导通或断开其供电电路以进行相应操作。

当由真空泵31在导管2中形成真空压力并且由吸杯21吸附物品时，真空压力被维持在吸杯21和真空泵31之间的导管2中（或导管2和连接管22中），使得即使真空泵31被停用，物品也可以被维持吸附。替代地，导管2可设置有单向阀（未示出）。该单向阀布置在压力释放机构6和导管2的近侧端之间，从而允许真空泵31从导管2中抽出空气，但阻止空气在相反方向上进入导管2内。这样，可以在吸杯21和单向阀之间的导管2中维持真空压力，并且同样可以由压力释放机构6释放被维持的真空压力。单向阀的使用避免了导管2、连接管22和真空泵31的抽气口之间的连接处的可能泄漏。

回到图1，开关件5为机械式开关，其可以与压力释放机构6和电路板7上的微动开关71机械接触以触发相应操作。图中示出的开关件5为杠杆式开关。可以设想其它形式的开关件，例如推拉式开关、按压式按钮、触碰式按钮、旋钮等。

下面结合图6至图8来解释真空笔10的操作。首先，使用者可以按压开关件5的一端使其处于如图6所示的第一操作位置。在该位置中，压力释放机构6保持关闭状态，并且开关件5下方的位于电路板7上的微动开关71被触发，从而启动马达32和真空泵31以在导管2中形成真空压力。此时，使用者可以利用导管2前端的吸杯21拾取或吸附物品。

在拾取到物品后，使用者可以按压开关件5使其处于图7所示的第二操作位置。在该位置中，开关件5与压力释放机构6和微动开关71均脱离，使得压力释放机构6保持关闭状态，但马达32和真空泵31被停用。然而，由于真空压力被保持在导管2中，因此物品仍然被保持吸附在吸杯21上。此时，使用者可以利用真空笔将被吸附的物品移动或定位到目标位置。

在物品放置到位后，使用者可以按压开关件5的另一端使其处于图8所示的第三操作位置。在该位置中，马达32和真空泵31维持停用状态，并且压力释放机构6被开关件5向下推动以使阀体从阀座脱离，从而打开导管2的开口25。空气经由开口25进入导管2，从而释放吸杯21处的吸附力，完成对物品的移动或定位操作。

可以注意到，在上述操作中，马达32和真空泵31仅在最初的拾取操作中启用，并且在后续操作中并不需要耗费电能。因此，根据本实用新型的真空笔可以大幅降低能耗，加长电池的使用时间。同时，由于在定位操作中真空泵31和马达32已被停用，因此消除了定位过程中真空泵31和马达32带来的振动，使得定位操作更为容易和精准。

各附图示出了机械式的开关件5，但开关件5可以采用其它形式。例如，开关件5可以是电子式开关，其可以通过导线连接到压力释放机构6和电路板7，而不必机械联接到两者。此时，压力释放机构6可以是电致动的阀，例如电磁阀。开关件5可以操作以导通用于开启电磁阀或用于启动真空源组件3的供电电路，或者可以发出触发相应操作的电信号。特别地，在第一操作位置中，开关件5导通用于真空源组件3的供电电路或发出电信号以启用真空源组件3；在第二操作位置中，开关件5断开上述供电电路或停止发出电信号以停用真空源组件3；在第三操作位置中，开关件5导通用于电磁阀的供电电路或发出电信号以启用电磁阀，以打开开口25。

以上所述实施方式仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (18)

1.一种用于吸附物品的真空笔（10），包括：

壳体（1）；

导管（2），其至少部分地位于所述壳体（1）之内，并且从所述壳体（1）向外延伸；

真空源组件（3），其设置在所述壳体（1）之内，并且连接到所述导管（2）的近侧端，所述真空源组件（3）配置为在所述导管（2）中形成真空压力，从而在所述导管（2）的远侧端处生成拾取或保持所述物品的吸附力；

电源（4），其用于为所述真空源组件（3）供电；

开关件（5），其设置在所述壳体（1）上；以及

电路板（7），其设置在所述壳体（1）之内，

其特征在于，所述真空笔（10）还包括设置在所述导管（2）上的压力释放机构（6），其中，所述开关件（5）具有第一操作位置、第二操作位置和第三操作位置，在所述第一操作位置中，所述真空源组件（3）被启用以在所述导管（2）中形成真空压力，在所述第二操作位置中，所述真空源组件（3）被停用并且所述导管（2）中的真空压力被保持，在所述第三操作位置中，所述压力释放机构（6）被操作以释放所述导管（2）中的真空压力。

2.根据权利要求1所述的真空笔（10），其特征在于，所述导管（2）包括穿过所述导管（2）的壁部的开口（25），其中，所述压力释放机构（6）为打开或关闭所述开口（25）的阀。

3.根据权利要求2所述的真空笔（10），其特征在于，所述阀为常闭阀，并且包括阀体（61）、阀座（62）以及弹簧（63），所述阀座（62）由所述导管（2）的所述开口（25）的边沿形成，所述弹簧（63）偏压所述阀体（61），使得所述阀体（61）与所述阀座（62）接合以封闭所述开口（25）。

4.根据权利要求3所述的真空笔（10），其特征在于，所述阀体（61）设置有与所述阀座（62）接合的密封件（64）。

5.根据权利要求4所述的真空笔（10），其特征在于，所述密封件为O形圈。

6.根据权利要求5所述的真空笔（10），其特征在于，所述阀体（61）具有向所述开口（25）突出的柱状物（65），所述柱状物（65）具有收缩的颈部以接收所述O形圈。

7.根据权利要求3所述的真空笔（10），其特征在于，所述开关件（5）为机械式开关，使得在所述第一操作位置中，所述开关件（5）按压所述电路板（7）上的微动开关（71）以启用所述真空源组件（3），在所述第二操作位置中，所述开关件（5）脱离所述阀体（61）和所述微动开关（71），在所述第三操作位置中，所述开关件（5）按压所述阀体（61）以使所述阀体（61）与所述阀座（62）脱离从而打开所述开口（25）。

8.根据权利要求2所述的真空笔（10），其特征在于，所述阀为电磁阀。

9.根据权利要求8所述的真空笔（10），其特征在于，所述开关件（5）为电子式开关，使得在所述第一操作位置中，所述开关件（5）导通用于所述真空源组件（3）的供电电路以启用所述真空源组件（3），在所述第二操作位置中，所述开关件（5）断开用于所述真空源组件（3）的供电电路以及用于所述电磁阀的供电电路，在所述第三操作位置中，所述开关件（5）导通用于所述电磁阀的供电电路以打开所述开口（25）。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的真空笔（10），其特征在于，还包括吸杯，所述吸杯（21）附接到所述导管（2），并且能够更换。

11.根据权利要求1至9中任一项所述的真空笔（10），其特征在于，所述导管（2）由联接到所述壳体（1）的第一部段（23）以及联接到所述第一部段（23）的第二部段（24）形成，其中，所述第二部段（24）能够相对于所述第一部段（23）旋转。

12.根据权利要求11所述的真空笔（10），其特征在于，所述第二部段（24）与所述第一部段（23）形成一角度。

13.根据权利要求1至9中任一项所述的真空笔（10），其特征在于，所述导管（2）由能够弯曲的挠性管形成。

14.根据权利要求1至9中任一项所述的真空笔（10），其特征在于，所述电源（4）为可充电电池。

15.根据权利要求1至9中任一项所述的真空笔（10），其特征在于，所述电源（4）为一次性电池，其中，所述壳体（1）在近侧端处具有用于保持或更换所述一次性电池的后盖（11）。

16.根据权利要求1至9中任一项所述的真空笔（10），其特征在于，所述真空源组件（3）包括真空泵（31）以及用于驱动所述真空泵（31）的马达（32）。

17.根据权利要求1至9中任一项所述的真空笔（10），其特征在于，所述真空笔（10）进一步包括位于所述导管（2）上的单向阀，所述单向阀布置在所述压力释放机构（6）和所述导管（2）的近侧端之间，以便保持所述导管（2）中的真空压力。

18.根据权利要求1至9中任一项所述的真空笔（10），其特征在于，所述壳体（1）设置有通气孔。

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