TWI435983B - An adsorption device having a slidable suction cup - Google Patents

Description

具有可滑動的吸盤的吸附裝置

本發明是有關於一種吸附裝置，特別是指一種具有可滑動的吸盤的吸附裝置。

通常一般的鏍絲釘或鋼釘的設置方法是破壞具有光滑的表面的物件結構--先將鋼釘的尖部深入並夾置於物件內部--才能供鋼釘固著於具有該被吸附面的物件中，但此時卻已破壞被吸附面的完整性，而且鋼釘也由於固定於物件中而不能任意移動；此外，若物件是以例如玻璃等易碎材料構成，更由於玻璃易破碎，而不能將鋼釘任意固定於易碎材料的表面。因此，若不希望在物件的表面留下無法移除的痕跡且物件表面光滑，通常會以可吸附於光滑的被吸附面的吸盤替代鋼釘。

參閱圖1，一般吸附於光滑的被吸附面12且不破壞光滑的被吸附面12完整性的吸盤11是以可形變的彈性材料，例如橡膠、塑膠所構成，並具有一開口111。將該吸盤11的開口111朝向光滑的被吸附面12並貼附於具有此光滑的被吸附面12的物件時，吸盤11與該被吸附面12間形成封閉的氣室112，此時，再利用吸盤11本身的形變力將氣室112內大部份的空氣擠出後，則於該氣室112中形成小於大氣壓力的負壓而使得該吸盤11穩固地附著於該被吸附面12上，相反地，也可以再利用吸盤11本身的形變力令外界的空氣在進入氣室112而使得氣室112的負壓回復，讓該吸盤 11與被吸附面12分離；也因此，該吸盤11可自由地吸附於任一被吸附面12上、拔離該被吸附面12，及再重覆地附著於另一被吸附面12上。

雖然目前的吸盤11可以吸附於任何光滑的被吸附面12上，但當吸盤11吸附於光滑的被吸附面12，例如玻璃上，且直接推觸該吸盤11欲令其沿該被吸附面12移動時，則以可形變的彈性材料構成的吸盤11會產生自體形變而與該被吸附面12間不再貼合、無法吸附於該被吸附面12上。所以，目前的吸盤11有只能附著於被吸附面12的固定點上，而無法吸附於被吸附面12上同時沿該被吸附面12移動的缺點。

因此，本發明之目的，即在提供一種可以在吸附在被吸附面上同時可以滑動推移的可滑動的吸盤。

此外，本發明之另一目的，即在提供一種可以吸附在被吸附面上同時可以沿被吸附面移動的吸附裝置。

於是，本發明可滑動的吸盤與一負壓系統連結，並包含一吸盤本體，及一附著片。

該吸盤本體包括一開口。

該附著片包括一封閉該開口的連接面、一相反於該連接面的接觸面，及至少一自該連接面延伸至該接觸面的穿孔。

當該負壓系統提供負壓時，該吸盤以該接觸面可滑動地吸附於一被吸附面。

再者，本發明具有可滑動的吸盤的吸附裝置包含一基座、一負壓系統，及至少一吸盤。

該負壓系統與該基座連接並可被控制地產生一負壓。

該吸盤包括一設置於該基座上並具有一開口的吸盤本體，及一附著片，該附著片包括一封閉該開口的連接面、一相反於該連接面的接觸面，及至少一自該連接面延伸至該接觸面的穿孔。

當該負壓系統提供負壓時，該吸盤以該接觸面可滑動地吸附於一被吸附面。

本發明之功效在於：藉該附著片與該被吸附面接觸，而可於吸附於該被吸附面上時沿該被吸附面連續移動，不須先脫離該被吸附面後，移動至另一預定位置再重新吸附於該被吸附面。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

在本發明被詳細描述之前，要注意的是，在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖2、圖3，本發明吸盤的較佳實施例與一負壓系統22連結，並包含一吸盤本體211，及一附著片212。該吸盤吸附於一光滑的被吸附面。

該負壓系統22被控制地抽取預定封閉空間中的空氣而形成具有小於一大氣壓力的預定壓力的負壓環境。在該較 佳實施例中，是先利用真空壓力感測器偵測封閉空間的壓力，再經由回授系統控制負壓系統22抽取封閉空間的空氣至一預定負壓。

該吸盤本體211是以彈性體為主要材料所構成，並具有一朝向該附著片212的開口213，及一與該負壓系統22連接的連接部214。

該附著片212可以塑膠薄片、壓克力或玻璃構成，而不會如彈性體般受外界壓力便形變。在該較佳實施例中，該附著片212是塑膠薄片，因此，該附著片212可平貼於任一光滑表面，且若該光滑表面具有微小的曲率時，該附著片212利用塑膠薄片具些微可彎曲的特性而能對應該光滑表面的彎曲程度作預定程度內的彎曲，進而仍可平貼於光滑表面。該附著片212與該吸盤本體211可脫離地連接，並具有一與該吸盤本體211連接的連接面215、一相反於該連接面215的接觸面216，及複數個穿孔217。更詳細地說，該連接面215封閉該吸盤本體211的開口213，該等穿孔217自該連接面215往該接觸面216的方向延伸，並對應地位於該開口213。

該吸盤21以該接觸面216接觸該光滑的被吸附面4時，該吸盤21與該被吸附面4間形成一預定空間3，當與該吸盤本體211連接的負壓系統22抽取該預定空間3中的空氣時，該預定空間3中的壓力減少為小於外界一大氣壓力的負壓，而產生將該吸盤21整體吸附於該被吸附面4的吸力。特別地，若該附著片212具有一個穿孔217，仍然可以 供該負壓系統22抽取該預定空間3的空氣。

較佳地，該附著片212成剛性，進而可維持不產生形變的狀態，而維持負壓系統22於抽氣時本發明吸盤21可牢固且完全貼合地吸附於該被吸附面4。

再者，當給予該吸盤21一推力時，由於該附著片212為剛性不形變，而可持續維持預定空間3成負壓的密閉狀態，並供該吸盤21穩固地附著於該被吸附面4上而不脫離該被吸附面4，同時，此推力提供該吸盤21在該被吸附面4上滑動的動力。由此，本發明吸盤21可在附著於該被吸附面4的同時於該被吸附面4上滑動。

需說明的是，該附著片212的接觸面216的曲率對應該被吸附面4的曲率，即接觸面216的曲率與該被吸附面4的曲率一致時，該預定空間3的負壓狀態藉由剛性的附著片212不形變而不被破壞。較佳地，該吸盤本體211供該附著片212封閉的部位也與該附著片212的曲率對應。例如，若該被吸附面4為平坦時，該附著片212的接觸面對應為平坦的平面，該吸盤本體211供該附著片212封閉的部位也對應而平坦；若該被吸附面4為圓柱狀的側表面時，該附著片212的預定曲率也是對應該被吸附面4的曲率而與圓柱狀的側表面的曲率相等，且較佳地，該吸盤本體211供該附著片212封閉的部位的曲率也與該附著片212相等。因此，無論該被吸附面4是平坦的平面或是具有預定曲率的表面，該吸盤21整體皆可於該被吸附面4上滑動且不脫落。

配合參閱圖4，值得一提地，若將本發明可滑動的吸盤21設置於一基座24上，並在該基座24上設置該負壓系統22及一滾輪單元23而成為一吸附裝置2，則可吸附於大樓的外牆的表面，進而應用作為清潔機。

該吸附裝置2僅需經由負壓系統22控制預定空間3的真空度，進而調整加強所形成的吸力的強度。

該滾輪單元23包括複數與該基座24連結的滾輪231，並藉由該等滾輪231供該吸附裝置整體可於該吸附面上更順利地移動。特別地，若該滾輪單元23具有兩個位於該吸盤21兩相反側的滾輪231時，該吸附裝置2可於該被吸附面4上前後移動。

該被吸附面4與水平面夾一預定角度，當該預定角度小於90°時，吸力與該吸附裝置2的重力於垂直該被吸附面4的分力的總和提供該被吸附面4與該吸附裝置間抵抗吸附裝置2掉落的摩擦力，即摩擦力等於該吸附裝置2的重力於平行該被吸附面4方向的分力，而可供該吸附裝置2不脫離地附著於該被吸附面4。當預定角度等於90°時，吸力提供該被吸附面4與該吸附裝置2間抵抗該該吸附裝置掉落的摩擦力，即摩擦力等於該吸附裝置2的重力，供該吸附裝置2不脫離地附著於該被吸附面4。當預定角度大於90°時，吸力等於吸附裝置2的重力，供該吸附裝置2不脫離地附著於該被吸附面4。

該吸附裝置2藉由該吸盤21剛性的附著片212不形變的特性而緊密地貼附於該被吸附面4上，再配合該負壓系 統22維持成負壓的預定空間3，供該吸附裝置2的吸盤21可不脫離該被吸附面4地滑動，並供該吸附裝置2整體在接受平行該被吸附面4的推力時可自由地於該被吸附面4上移動，而不需如目前的吸盤21只能附著於該被吸附面4的固定點。

參閱圖3、圖5，需說明的是，若該滾輪單元23具有多數個(圖示以三個滾輪231表示)設置於該基座24上並位於吸盤21周圍的滾輪231時，該吸附裝置2可於該被吸附面4無限制方位地移動。特別地，該等滾輪可依需要而為例如全方位轉輪等，由於滾輪231的態樣眾多，且已為本技術領域的人士所熟知，且不為本發明的重點，故在此不再多加贅述。

再需說明的是，若本發明吸附裝置2包含多數個與該負壓系統22連接的吸盤21，且該等吸盤21平均分佈地設置於該吸附裝置的基座24底部時，則進而可供該吸附裝置2與該被吸附面4間經由負壓系統22抽氣成預定的負壓狀態而形成更穩固且均勻的吸力。

若欲將該吸附裝置2應用作為清洗大樓的窗戶的清潔機具時，由於大樓窗戶的外表面是光滑的表面，再將一載具(圖未示)搭載於該吸附裝置2的基座24，且該載具具有洗窗的器具及自動移動裝置，則整體便進一步成為洗窗機器人。再藉由控制負壓系統22的真空程度形成吸附該洗窗機器人於大樓窗房外表面的吸力，而可自動地於大樓的外部清潔大樓的窗戶外表面，以代替原來需使用大量人力及洗 窗人員於高樓層時需承受高危險性才能完成的大樓洗窗工作。

綜上所述，本發明吸盤21藉由貼附於該被吸附面4的剛性的附著片212，維持該吸盤21與該被吸附面4的接觸面216不形變，進而保持該吸盤21與該被吸附面4間的吸力，並供該吸盤21於吸附於該被吸附面4的同時也可滑動，不須如目前的吸盤21先脫離原附著的固定點，再重新黏貼至該被吸附面4上另一欲吸附的固定點，更可應用作為安全的清洗大樓窗戶的洗窗機器人，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

2‧‧‧吸附裝置

21‧‧‧吸盤

211‧‧‧吸盤本體

212‧‧‧附著片

213‧‧‧開口

214‧‧‧連接部

215‧‧‧連接面

216‧‧‧接觸面

217‧‧‧穿孔

22‧‧‧負壓系統

23‧‧‧滾輪單元

231‧‧‧滾輪

24‧‧‧基座

3‧‧‧預定空間

4‧‧‧被吸附面

圖1是一剖視示意圖，說明目前一吸盤；圖2是一立體圖，說明本發明可滑動的吸盤；圖3是本發明可滑動的吸盤的剖視示意圖；圖4是一立體圖，說明該吸盤可增設成為一具有吸盤的吸附裝置；及圖5是一立體圖，說明該吸附裝置包含多數個吸盤，且該滾輪單元包括多數個滾輪。

21‧‧‧吸盤

211‧‧‧吸盤本體

212‧‧‧附著片

213‧‧‧開口

214‧‧‧連接部

215‧‧‧連接面

216‧‧‧接觸面

217‧‧‧穿孔

22‧‧‧負壓系統

23‧‧‧滾輪單元

231‧‧‧滾輪

24‧‧‧基座

3‧‧‧預定空間

4‧‧‧被吸附面

Claims (5)

1. 一種具有可滑動的吸盤的吸附裝置，包含：一基座；一負壓系統，與該基座連接並可被控制地產生一負壓；及至少一吸盤，包括一設置於該基座上並具有一開口的吸盤本體，及一附著片，該附著片包括一封閉該開口的連接面、一相反於該連接面的接觸面，及至少一自該連接面延伸至該接觸面的穿孔，該負壓系統提供負壓，用以控制該吸盤以該接觸面不脫離一被吸附面地滑動。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之具有可滑動的吸盤的吸附裝置，其中，該吸盤的附著片成剛性。
3. 依據申請專利範圍第2項所述之具有可滑動的吸盤的吸附裝置，還包含一具有複數與該基座連結以供該吸附裝置相對該被吸附面移動的滾輪的滾輪單元。
4. 依據申請專利範圍第3項所述之具有可滑動的吸盤的吸附裝置，其中，該附著片的接觸面的曲率對應該被吸附面的曲率。
5. 依據申請專利範圍第4項所述之具有可滑動的吸盤的吸附裝置，其中，該被吸附面是一與水平面夾預定角度的平面。