一种真空吸盘系统及地砖铺贴设备的制作方法

1.本技术涉及铺贴施工技术领域，具体而言，涉及一种真空吸盘系统及地砖铺贴设备。


背景技术：

2.目前相关技术中，通过推杆让吸盘变形使其内部空间变大，产生负压，吸附地砖。采用这种方式，不仅机械臂整体结构较大，能耗高，而且一旦压力泄漏，将面临掉砖的风险。另外，吸盘变形时，吸盘与地砖之间容易产生相对滑动，导致抓取的地砖掉落。


技术实现要素：

3.本技术实施例的目的在于提供一种真空吸盘系统，其旨在改善相关技术中抓取地砖时，地砖容易掉落的问题。
4.本技术实施例提供了一种真空吸盘系统，该真空吸盘系统包括真空泵装置和吸盘装置。真空泵装置与吸盘装置分体设置。吸盘装置包括壳体和吸盘，吸盘的中心与壳体连接。壳体上设置有抵接部，抵接部抵接吸盘。真空泵装置和吸盘通过连接气管连接。该真空吸盘系统将真空泵装置和吸盘装置分开设置，减小了吸盘装置所占用的体积。采用真空泵装置对吸盘装置抽真空，不易泄压。将吸盘与壳体连接，并设置抵接部抵接吸盘，防止吸盘变形，防止吸盘与地砖发生相对滑动，导致抓取的地砖掉落。该真空吸盘系统的吸盘装置占用体积小，抓取的地砖不易掉落。
5.作为本技术实施例的一种可选技术方案，抵接部呈环绕吸盘的中心设置的环形。将抵接部设置为环形，抵持于吸盘的上表面，防止吸盘变形的效果较好。
6.作为本技术实施例的一种可选技术方案，抵接部抵接于吸盘的边缘。抵接部抵接于吸盘的边缘时，能够最大限度的防止吸盘变形，防止吸盘与地砖发生相对滑动，导致抓取的地砖掉落。
7.作为本技术实施例的一种可选技术方案，吸盘的中心与壳体通过弹性组件连接。弹性组件的弹性力有利于保持吸盘的形状，使得吸盘不易变形。
8.作为本技术实施例的一种可选技术方案，弹性组件包括锁紧板、锁紧轴、锁紧螺母和弹性元件。锁紧板埋设于吸盘内。锁紧轴的一端与锁紧板连接，另一端穿设于壳体并通过锁紧螺母锁紧。弹性元件套设在锁紧轴上，弹性元件的一端抵持于吸盘，弹性元件的另一端抵持壳体。将锁紧板埋设于吸盘内，避免了锁紧板破坏吸盘的气密性，同时还具有较好的连接性能。
9.作为本技术实施例的一种可选技术方案，吸盘装置还包括气管接头。气管接头设置在锁紧板上，连接气管的一端与气管接头连接。在锁紧板上设置气管接头，便于连接气管连接至吸附空间。
10.作为本技术实施例的一种可选技术方案，吸盘装置包括振动电机，振动电机固定于壳体，振动电机用于带动壳体振动。当振动电机振动时，壳体会随着振动电机产生高频振
动，被吸附在吸盘上的地砖也会产生高频振动，流质体瓷砖胶和地砖相接触时，受高频振动后流动性更强，更容易填满之间的缝隙，从而减少地砖的空鼓。
11.作为本技术实施例的一种可选技术方案，壳体包括套筒和隔板。隔板设置在套筒内且将套筒的内部空间分隔成第一腔室和第二腔室，第一腔室位于第二腔室的下方。吸盘安装于第一腔室内，振动电机安装于第二腔室内。抵接部为形成于套筒的下边缘的翻边。隔板将套筒内空间分隔为第一腔室和第二腔室，在第一腔室安装吸盘，在第二腔室安装振动电机，二者不易形成干扰。抵接部为套筒的下边缘形成的翻边，便于抵持吸盘。
12.作为本技术实施例的一种可选技术方案，真空泵装置包括外壳、真空泵、控制器和压力检测单元。真空泵、控制器和压力检测单元设置在外壳内。压力检测单元被配置为检测吸盘装置的气压，真空泵与控制器电连接，压力检测单元与控制器电连接。控制器能够根据压力检测单元的检测值，控制真空泵的启停。为了保证真空吸盘系统的安全可靠，采用了压力检测单元与真空泵形成伺服控制，压力检测单元检测吸盘装置的压力，控制器根据压力检测单元的检测值，来控制真空泵的启停，以完成压力补偿。
13.作为本技术实施例的一种可选技术方案，真空泵装置包括单向阀，单向阀设置在真空泵与连接气管之间，单向阀允许气体从连接气管向真空泵单向流动。当真空泵长期工作后，内部活塞产生磨损，从而导致真空泵内部发生泄漏，单向阀安装在真空泵的输出端，能够有效阻断真空泵内部泄漏对真空吸盘系统内压力的影响。
14.作为本技术实施例的一种可选技术方案，真空泵装置包括四通接头和电磁阀。四通接头包括第一接口、第二接口、第三接口和第四接口。第一接口与连接气管连接，第二接口与单向阀连接，第三接口与压力检测单元连接，第四接口与电磁阀连接。电磁阀与控制器电连接，当电磁阀打开时，连接气管与大气连通。通过设置电磁阀，便于泄压。
15.本技术实施例还提供了一种地砖铺贴设备，该地砖铺贴设备包括机械手和上述任一项中的真空吸盘系统，吸盘装置安装于机械手。该地砖铺贴设备的机械手体积较小，能够在较为狭小的地方对地砖进行铺贴，并且抓取的地砖不易掉落。
16.作为本技术实施例的一种可选技术方案，真空吸盘系统包括多个吸盘装置，多个吸盘装置安装于机械手，多个吸盘装置共用一个真空泵装置。通过一个真空泵装置控制多个吸盘装置，不但节省了成本，还减小了地砖铺贴设备的体积。
17.作为本技术实施例的一种可选技术方案，地砖铺贴设备包括车体，机械手设置在车体上，真空泵装置安装于车体或机械手。真空泵装置可固定放置在机械手上，也可放置在车体上，便于安装和维护即可。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
19.图1为本技术实施例提供的真空吸盘系统的整体结构示意图；
20.图2为本技术实施例提供的真空泵装置的结构示意图；
21.图3为本技术实施例提供的吸盘装置在第一视角下的内部结构示意图(未吸附地
砖)；
22.图4为本技术实施例提供的吸盘装置在第一视角下的内部结构示意图(吸附地砖)；
23.图5为本技术实施例提供的吸盘装置在第二视角下的内部结构示意图；
24.图6为本技术实施例提供的真空吸盘系统连接原理示意图；
25.图7为本技术实施例提供的地砖铺贴设备的结构示意图。
26.图标：10-真空泵装置；20-吸盘装置；30-真空吸盘系统；40-地砖铺贴设备；50-机械手；60-车体；101-护罩；102-真空泵；103-压力检测单元；104-电磁阀；105-安装板；106-气管；107-电源插头；108-四通接头；109-单向阀；110-电线；111-第一接口；112-第二接口；113-第三接口；114-第四接口；201-壳体；202-吸盘；203-连接气管；204-气管接头；205-锁紧轴；206-锁紧螺母；207-弹性元件；208-支架；209-振动电机；210-隔板；211-第一腔室；212-第二腔室；213-抵接部；214-锁紧板；300-地砖；400-瓷砖胶；500-缝隙。
具体实施方式
27.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
28.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
29.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
30.在本技术实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
31.此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
32.在本技术实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
33.实施例
34.请参照图1，配合参照图3，本实施例提供了一种真空吸盘系统30，该真空吸盘系统30包括真空泵装置10和吸盘装置20。真空泵装置10与吸盘装置20分体设置。吸盘装置20包
括壳体201和吸盘202，吸盘202的中心与壳体201连接。壳体201上设置有抵接部213，抵接部213抵接吸盘202。真空泵装置10和吸盘202通过连接气管203连接。该真空吸盘系统30将吸盘装置20与真空泵装置10分体设置，减小了吸盘装置20所占用的体积，便于吸盘装置20在狭小的地方对地砖300进行抓取。该真空吸盘系统30使用时，可将真空泵装置10固定于车体60上，而将吸盘装置20安装于机械手50的位置，真空泵装置10与吸盘装置20之间通过连接气管203连接。这样，真空泵装置10不占用机械手50的空间，机械手50上仅安装必要的吸盘装置20，体积较小。采用真空泵装置10对吸盘装置20抽真空，不易泄压。将吸盘202与壳体201连接，并设置抵接部213抵接吸盘202，防止吸盘202变形，防止吸盘202与地砖300发生相对滑动，导致抓取的地砖300掉落。该真空吸盘系统30的吸盘装置20占用体积小，抓取的地砖300不易掉落。
35.请参照图2，在本实施例中，真空泵装置10包括控制器、外壳、真空泵102、压力检测单元103、电磁阀104、气管106、电源插头107、四通接头108、单向阀109和电线110。外壳包括护罩101和安装板105，护罩101和安装板105连接。护罩101与安装板105之间形成安装空间。控制器、真空泵102、压力检测单元103、电磁阀104、安装板105、气管106、电源插头107、四通接头108、单向阀109和电线110均容纳于该安装空间内。
36.请参照图2，配合参照图6，在本实施例中，单向阀109设置在真空泵102与气管106之间，单向阀109允许气体从气管106向真空泵102单向流动。当真空泵102长期工作后，内部活塞产生磨损，从而导致真空泵102内部发生泄漏，单向阀109安装在真空泵102的输出端，能够有效阻断真空泵102内部泄漏对真空吸盘系统30内压力的影响。
37.压力检测单元103被配置为检测吸盘装置20的气压，请参照图2，配合参照图6，在本实施例中，压力检测单元103通过气管106与四通接头108连通。真空泵102与控制器电连接，压力检测单元103与控制器电连接。在本实施例中，电源插头107通过电线110分别连接真空泵102、控制器和压力检测单元103。控制器能够根据压力检测单元103的检测值，控制真空泵102的启停。为了保证真空吸盘系统30的安全可靠，采用了压力检测单元103与真空泵102形成伺服控制，压力检测单元103检测吸盘装置20的压力，控制器根据压力检测单元103的检测值，来控制真空泵102的启停，以完成压力补偿。例如，可在控制器内储存预设值，当压力检测单元103检测的压力值小于预设值时，控制器控制真空泵102启动。当压力检测单元103检测的压力值等于或大于预设值时，控制器控制真空泵102停机。在本实施例中，当压力检测单元103检测的压力值等于或大于预设值时，控制器控制真空泵102延时停机，确保真空泵102充分完成抽真空。可选地，延时时长为1～2s。
38.在本实施例中，压力检测单元103为压力开关。当负压值达到压力开关设定的最高值时，压力开关发出信号通过电线110传输给控制器，控制器控制真空泵102停止工作。当吸盘装置20内压力发生降低，压力值降低达到压力开关设定的最低值时，压力开关发出信号通过电线110传输给控制器，控制器控制真空泵102启动工作，进行压力补偿；在一种可选地实施方式中，压力检测单元103为气压传感器。
39.电磁阀104与四通接头108连通，电磁阀104与控制器通过电线110实现电连接。控制器能够控制电磁阀104打开或关闭。当电磁阀104打开时，气管106与大气连通。电源插头107通过电线110与电磁阀104连接，为电磁阀104供电。在本实施例中，换句话说，气管106、单向阀109、压力检测单元103和电磁阀104通过四通接头108连通。请参照图6，在本实施例
中，四通接头108包括第一接口111、第二接口112、第三接口113和第四接口114。第一接口111与气管106连接，第二接口112与单向阀109连接，第三接口113与压力检测单元103连接，第四接口114与电磁阀104连接，电磁阀104与控制器电连接。当不需要吸附地砖300时，控制器控制电磁阀104处于打开状态，吸盘装置20和外界大气连通，吸盘装置20内部气压和外界大气相等，地砖300和吸盘装置20分离。当需要吸附地砖300时，控制器控制电磁阀104处于关闭状态，吸盘装置20和外界大气不连通，启动真空泵102，为吸盘装置20抽真空，使吸盘装置20内部气压低于外界大气，吸盘装置20吸附地砖300。在一种可选地实施方式中，真空泵装置10包括节流阀。节流阀与四通接头108连通，当节流阀打开时，气管106与大气连通。当节流阀关闭时，气管106与大气不连通。
40.请参照图3，配合参照图4和图5，在本实施例中，壳体201上设置有抵接部213，抵接部213抵接吸盘202。抵接部213呈环绕吸盘202的中心设置的环形。将抵接部213设置为环形，抵持于吸盘202的上表面，防止吸盘202变形的效果较好。在一种可选地实施方式中，抵接部213为凸起，壳体201上设置有多个抵接部213，多个抵接部213以吸盘202的中心呈中心对称。换句话说，抵接部213不仅仅可以与吸盘202面接触进行抵持，也可以与吸盘202进行多个点的点接触进行抵持。在本实施例中，抵接部213抵接于吸盘202的边缘。抵接部213抵接于吸盘202的边缘时，能够最大限度的防止吸盘202变形，防止吸盘202与地砖300发生相对滑动，导致抓取的地砖300掉落。在一种可选地实施方式中，抵接部213抵持于吸盘202的中心与吸盘202的边缘之间的位置。
41.请参照图3，配合参照图4和图5，在本实施例中，吸盘202的中心与壳体201通过弹性组件连接。弹性组件的弹性力有利于保持吸盘202的形状，使得吸盘202不易变形。壳体201形成有向下开口的第一腔室211，吸盘202设置在第一腔室211内，第一腔室211的侧壁下边缘(可认为是抵接部213)抵接吸盘202的边缘。弹性组件连接壳体201与吸盘202。吸盘202背离壳体201的一侧形成吸附空间，气管106与吸附空间连通。通过设置壳体201，并使壳体201抵持于吸盘202的边缘，弹性组件将吸盘202锁紧于壳体201上，能够防止吸盘202变形，防止吸盘202与地砖300发生相对滑动，导致抓取的地砖300掉落。在本实施例中，壳体201靠近吸盘202的一端形成凹形。吸盘202为橡胶板。壳体201抵持吸盘202的边缘，而弹性组件在吸盘202的中部将吸盘202与壳体201锁紧，使得原本呈板状的吸盘202产生形变，内凹形成凹型腔，呈吸盘状，该凹型腔即为吸盘202的吸附空间。
42.请参照图3，配合参照图4，在本实施例中，壳体201包括套筒和隔板210。隔板210设置在套筒内且将套筒的内部空间分隔成第一腔室211和第二腔室212，第一腔室211位于第二腔室212的下方。抵接部213为套筒的下边缘形成的翻边。将抵接部213设置为翻边，便于抵持吸盘202。
43.请参照图3，配合参照图4，在本实施例中，弹性组件包括锁紧板214、锁紧轴205和锁紧螺母206。锁紧板214固定于吸盘202。锁紧轴205的一端与锁紧板214连接，另一端穿设于第一腔室211的顶壁(壳体201的隔板210)并通过锁紧螺母206锁紧。将锁紧板214固定于吸盘202，对吸盘202起到一定的支撑作用，限制吸盘202发生形变。锁紧轴205一端与锁紧板214连接，另一端被锁紧螺母206锁紧在第一腔室211的顶壁上，较为方便地实现了对吸盘202的固定。在一种可选地实施方式中，弹性组件包括锁紧件，锁紧件上开设有螺纹，壳体201上开设有螺纹孔，锁紧件直接与壳体201螺纹连接。
44.在本实施例中，需要说明的是，锁紧板214埋设于吸盘202内，锁紧板214与锁紧轴205一体成型。将锁紧板214埋设于吸盘202内，避免了锁紧板214破坏吸盘202的气密性，同时还具有较好的连接性能。将锁紧板214与锁紧轴205一体成型，稳定性较好。
45.请参照图3，配合参照图4，在本实施例中，弹性组件包括弹性元件207。弹性元件207套设在锁紧轴205上。弹性元件207的一端抵持于吸盘202，弹性元件207的另一端抵持第一腔室211的顶壁(壳体201的隔板210)。锁紧轴205穿设于壳体201，锁紧螺母206限制了锁紧轴205向靠近吸盘202的一侧滑动，也即限制了吸盘202远离第一腔室211的顶壁(壳体201的隔板210)。弹性元件207抵持于吸盘202和第一腔室211的顶壁(壳体201的隔板210)，限制了吸盘202靠近第一腔室211的顶壁(壳体201的隔板210)。这样，吸盘202的位置被限定，有利于防止吸盘202形变。在本实施例中，弹性元件207为弹簧。在一种可选的实施方式中，弹性元件207为簧片。在另一种可选地实施方式中，弹性元件207为橡胶。
46.请参照图3，配合参照图4，在本实施例中，吸盘装置20还包括气管接头204。气管接头204设置在锁紧板214上，气管106的一端与气管接头204连接。在锁紧板214上设置气管接头204，便于气管106连接至吸附空间。为了增强气管接头204的稳定性，气管接头204靠近吸盘202的一端固定在锁紧板214上，气管接头204远离吸盘202的一端固定在隔板210上。
47.请参照图3，配合参照图4，吸盘装置20包括振动电机209，振动电机209固定于壳体201。在本实施例中，壳体201的第二腔室212内安装有支架208，振动电机209被固定于支架208上。当振动电机209振动时，壳体201会随着振动电机209产生高频振动，被吸附在吸盘202上的地砖300也会产生高频振动，流质体瓷砖胶400和地砖300相接触时，受高频振动后流动性更强，更容易填满之间的缝隙500，从而减少地砖300的空鼓。隔板210将套筒内空间分隔为第一腔室211和第二腔室212，在第一腔室211安装吸盘202，在第二腔室212安装振动电机209，二者不易形成干扰。
48.请参照图3，当吸盘装置20没有吸附地砖300时，吸盘202的边缘接触面是线接触，具有较好的刮尘作用。吸附上地砖300时，受到地砖300的挤压，让吸盘202边缘由线接触变为面接触，接触面积增大，具有较强的摩擦力可防止地砖300和吸盘202发生位置的相对滑动。8mm厚的吸盘202弹性形变小，吸盘202受到壳体201边缘的支撑，具有较好的刚性。
49.本实施例提供了一种真空吸盘系统30，该真空吸盘系统30包括真空泵装置10和吸盘装置20。真空泵装置10与吸盘装置20分体设置，真空泵装置10与吸盘装置20通过连接气管203连接。吸盘装置20包括壳体201、吸盘202和弹性组件。壳体201形成有向下开口的第一腔室211，吸盘202设置在第一腔室211内，第一腔室211的侧壁下边缘(可认为是抵接部213)抵接吸盘202的边缘。弹性组件连接壳体201与吸盘202，吸盘202背离壳体201的一侧形成吸附空间，气管106与吸附空间连通。真空泵装置10包括外壳、真空泵102、控制器和压力检测单元103。真空泵102、控制器和压力检测单元103设置在外壳内。压力检测单元103被配置为检测吸盘装置20的气压，真空泵102与控制器电连接，压力检测单元103与控制器电连接。控制器能够根据压力检测单元103的检测值，控制真空泵102的启停。该真空吸盘系统30将吸盘装置20与真空泵装置10分体设置，减小了吸盘装置20所占用的体积，便于吸盘装置20在狭小的地方对地砖300进行抓取。该真空吸盘系统30使用时，可将真空泵装置10固定于机器人主体上，而将吸盘装置20安装于机械手50的位置，真空泵装置10与吸盘装置20之间通过连接气管203连接。这样，真空泵装置10不占用机械手50的空间，机械手50上仅安装必要的
吸盘装置20，体积较小。该真空吸盘系统30可以用于给具有光滑且不漏气的平面建筑材料的抓取提供真空吸取方案，例如地砖300、墙砖、木地板、玻璃、家具板材等。
50.请参照图7，本实施例还提供了一种地砖铺贴设备40，该地砖铺贴设备40包括机械手50和上述的真空吸盘系统30，吸盘装置20安装于机械手50。该地砖铺贴设备40能够在较为狭小的地方对地砖300进行铺贴，并且抓取的地砖不易掉落。
51.在本实施例中，真空吸盘系统30包括多个吸盘装置20，多个吸盘装置20安装于机械手50，多个吸盘装置20共用一个真空泵装置10。通过一个真空泵装置10控制多个吸盘装置20，不但节省了成本，还减小了地砖铺贴设备40的体积。请参照图7，在本实施例中，地砖铺贴设备40包括车体60，机械手50设置在车体60上，真空泵装置10安装于车体60或机械手50。真空泵装置10可固定放置在机械手50上，也可放置在车体60上，便于安装和维护即可。
52.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。