专利名称：真空气泵及擦玻璃装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种真空气泵及擦玻璃装置，属于机械制造技术领域。
背景技术：
现有的擦玻璃机器人是通过机体底部的吸盘吸附在玻璃上从而自动清洁玻璃的。而吸盘内的真空度是依靠真空气泵不断地抽气而产生的。现有真空气泵基本都是通过电机带动两个对称安装的活塞往复运动完成抽真空动作的。图1为现有真空气泵的立体结构示意图；图2为现有真空气泵的剖面图。如图1并结合图2所示，真空气泵包含两个气缸A和B，每个气缸A或B分别包括一个进气孔100A、100B和一个出气孔200A、200B，其中进气孔100AU00B连接吸盘，配重块300通过偏心轴400径向重叠安装在电机轴500上，其中轴承内圈与偏心轴400固定，活塞杆600A和600B与轴承外圈固定，两根活塞杆600A和600B相对设置，因此当电机700转动时，两根活塞杆600A和600B在轴承300的带动下会进行相对伸缩运动，使两个气缸A和B分别进行抽气和排气，从而对吸盘不间断进行抽气，以保持吸盘内的真空度。上述的真空气泵仅采用一对活塞进行抽真空，因而气泵的流量较小，如果吸盘被玻璃表面上的颗粒物顶起,会很快失去真空度,从而使机体从玻璃表面跌落下来。如果增大气泵流量，即使吸盘漏气也可以立即恢复真空度，从而避免机体跌落。通过增加气缸的数量可以增加气泵流量，但按照目前的方式，只能将活塞杆在电机轴上叠加，这样会使得真空气泵轴向长度很大，结构冗赘，结构不紧凑，使擦玻璃机器人的外形体积受到很大影响
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，提供一种真空气泵及擦玻璃装置，该真空气泵可以根据需要增加活塞气泵组件的数量，在增加气泵流量的同时，保持结构简单紧凑。采用上述真空气泵的擦玻璃装置，由于真空气泵的流量大，即使吸盘被玻璃表面上的颗粒物顶起，也不会很快失去真空度，有效防止擦玻璃装置的机体从玻璃表面跌落下来的现象的发生。本实用新型的所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的:一种真空气泵，包括驱动电机、气泵本体和设置在气泵本体上的活塞气泵组件，所述气泵本体内设有转轴，所述驱动电机通过传动机构将动力传递给转轴，转轴上固定有转轮，转轮的一侧表面开设变径环形限位槽；至少两个所述活塞气泵组件围设在气泵本体的四周，每个活塞气泵组件的活塞杆端部均设有滚动元件，所述滚动元件嵌设在变径环形限位槽中，转轴带动转轮转动，所述滚动元件在变径环形限位槽内沿转轴的圆周方向滚动，带动活塞杆根据变径环形限位槽的半径大小变化而往复运动。根据需要，所述变径环形限位槽的形状为偏心槽、不规则形状槽或椭圆槽。所述活塞气泵组件在所述气泵本体的四周成对设置。所述活塞气泵组件的设置数量可以为1_3对。[0009]为了根据需要调整真空气泵的气泵流量，同时保持其结构简单紧凑，多对所述的活塞气泵组件在所述偏心轮的圆周方向等角度间隔均匀设置。为了减少磨损，所述的滚动元件可以为轴承或滚轮。为了方便布置，所述的气泵本体的外部形状为多棱柱形或圆柱形。为了使活塞气泵组件与气泵本体稳定连接，所述的气泵本体上设有定位凹槽，该定位凹槽的位置与所述活塞气泵组件的设置位置相对应；该定位凹槽的形状与活塞气泵组件的外形相对应。本实用新型还提供一种擦玻璃装置，包含吸附单元和行走单元，擦玻璃装置通过吸附单元吸附于玻璃表面，所述吸附单元包含吸盘和真空气泵，真空气泵为吸盘提供真空抽吸力，所述真空气泵为上述的真空气泵。根据需要，可以采用不同的传动机构将驱动电机的动力传递给转轴，比如:所述的传动机构可以包括设置在驱动电机轴上的同步轮和设置在所述转轴上的同步带轮，两者之间通过同步带相连；所述的传动机构还可以包括设置在驱动电机轴上的主动齿轮和设置在所述转轴上的从动齿轮，两者相互啮合。综上所述，本实用新型提供一种真空气泵，可以根据需要增加活塞气泵组件的数量，在增加气泵流量的同时，保持结构简单紧凑，多个活塞气泵组件与气泵本体通过设置在转轮上的包括偏心槽、不规则形状槽或椭圆槽在内的变径环形限位槽和滚动元件的连接方式，既保证了各个活塞杆的往复运动均匀平稳，又保证了多对活塞气泵组件安装在同一高度,大大缩短了真空 气泵的轴向体积。
以下结合附图和具体实施例，对本实用新型的技术方案进行详细地说明。
图1为现有真空气泵的立体结构示意图；图2为现有真空气泵的剖面图；图3为本实用新型实施例一分解结构示意图；图4为本实用新型实施例一剖面图；图5为本实用新型实施例一组装结构示意图；图6为本实用新型实施例二组装结构示意图；图7为本实用新型实施例三变径环形限位槽的结构示意图；图8为本实用新型实施例四变径环形限位槽的结构示意图。
具体实施方式
实施例一图3为本实用新型实施例一分解结构示意图；图4为本实用新型实施例一剖面图；图5为本实用新型实施例一组装结构示意图。如图3至图5所示，本实用新型提供一种真空气泵，包括驱动电机2、气泵本体I和设置在气泵本体I上的活塞气泵组件15，所述气泵本体I内设有转轴3，所述驱动电机2通过传动机构将动力传递给转轴3，转轴3上固定有转轮。转轮的一侧表面开设有变径环形限位槽5，该变径环形限位槽5可以采用多种形状，在本实施例中，该转轮为偏心轮4，因此开设在偏心轮4的一侧表面上的变径环形限位槽5为圆形。四个活塞气泵组件15围设在气泵本体I的四周，每个活塞气泵组件15的活塞杆7端部均设有滚动元件6，所述滚动元件6嵌设在变径环形限位槽5中，转轴3带动偏心轮4转动，所述滚动元件6在变径环形限位槽5内沿转轴3的圆周方向滚动，带动活塞杆7往复运动。为了减少磨损，所述的滚动元件6可以为轴承或滚轮。为了根据需要调整真空气泵的气泵流量，同时保持其结构简单紧凑，多个所述的活塞气泵组件15在所述偏心轮4的圆周方向等角度间隔均匀设置。所述活塞气泵组件15在所述气泵本体I的四周可以成对设置，设置数量可以为1-3对。也就是说，设置在气泵本体I四周的活塞气泵组件15的数量既可以是奇数个也可以是偶数个。通常当变径环形限位凹槽5的形状为规则形状时，为了使得电机的输出轴上受力均衡，对应设置在气泵本体I四周的活塞气泵组件15为成对设置的，即:设置数量为偶数个；当变径环形限位凹槽15的形状为不规则形状时，对应设置在气泵本体I四周的活塞气泵组件15则可以不成对设置，即:设置数量为奇数个，当然，在这种情况下也可以设置偶数个。为了方便布置，所述的气泵本体I的外部形状为多棱柱形或圆柱形，在图3至图5所示的实施例中，气泵本体I的外部形状为四棱柱形，活塞气泵组件15的设置数量为2对，即:四个，正好设置在气泵本体I的四个方向上。如图3所示，为了使活塞气泵组件15与气泵本体I稳定连接，所述的气泵本体I上设有定位凹槽9，该定位凹槽9的位置与所述活塞气泵组件15的设置位置相对应；该定位凹槽9的形状与活塞气泵组件15的外形相对应。根据需要，可以采用不同的传动机构将驱动电机2的动力传递给转轴3，比如:本实施例中的传动机构包括设置在驱动电机2轴上的同步轮10和设置在所述转轴3上的同步带轮11，两者之间通过同步带12相连。如图3至图5所示，本实用新型真空气泵的工作过程是这样的:当真空泵开始工作时，驱动电机2运转,驱动电机2的输出轴通过同步轮10、同步带12和同步带轮11带动转轴3转动。在转轴3转动的同时，嵌设在变径环形限位槽5中的滚动元件6，即:轴承或滚动轮在变径环形限位槽5内 沿转轴3的圆周方向滚动，带动活塞杆7往复运动。具体来说，随着滚动元件6在变径环形限位槽5内沿转轴3的圆周方向的滚动，在偏心轮偏心圆周的不同方向上，活塞杆7的端部与偏心轮4旋转中心的距离也不同，在变径环形限位槽5外壁内侧的推动作用下，将活塞杆7的端部朝靠近偏心轮4旋转中心的方向拉动，逐渐使活塞杆7拉伸到最长；在变径环形限位槽5内壁外侧的推动作用下，将活塞杆7的端部朝远离偏心轮4旋转中心的方向拉动，逐渐使活塞杆7收缩到最短。设置在气泵本体I四周的四个活塞杆7分别依次往复运动，实现抽真空的目的。如图5所示，将设置在气泵本体I四周的四个活塞气泵组件15按照顺时针方向依次编号为1、2、3和4，偏心轮4转动一圈，与偏心轮4连接的每个气缸分别往复运动一次，1、2、3、4四个气缸分别依次完成进气、保持、保持、出气四个状态，完成抽真空动作。在上述的运动过程中，变径环形限位槽5起到了驱动和限位双重作用。实施例二图6为本实用新型实施例二组装结构示意图。如图6所示，本实施例与实施例一的不同之处在于，本实施例中活塞气泵组件15的设置数量为3对，即:编号依次为1-6的6个活塞气泵组件15均布围设在气泵本体I的四周。由于活塞气泵组件15的数量的增加，为了方便布置，气泵本体I的外部形状为圆柱形。[0032]另外，在本实施例中，所述传动机构的结构形式也和实施例一有所不同，包括设置在驱动电机2轴上的主动齿轮和设置在所述转轴3上的从动齿轮，两者相互啮合。本实施例中的其他技术特征与实施例一基本相同，具体内容参见实施例一中的描述，在此不再赘述。实施例三图7为本实用新型实施例三变径环形限位槽的结构示意图。如图7所示，在本实施例中，变径环形限位槽为不规则形状槽1000。多对所述活塞气泵组件15围设在气泵本体四周，每个活塞气泵组件15的活塞杆7端部均设有滚动元件，滚动元件嵌设在不规则形状槽1000中，转轴带动转轮转动，滚动元件在不规则形状槽1000内沿转轴的圆周方向滚动，带动活塞杆7根据不规则形状槽1000的半径大小变化而实现往复运动。实施例四图8为本实用新型实施例四变径环形限位槽的结构示意图。如图8所示，在本实施例中，变径环形限位槽为椭圆槽2000。多对所述活塞气泵组件15围设在气泵本体四周，每个活塞气泵组件15的活塞杆7端部均设有滚动元件,滚动元件嵌设在椭圆槽2000中,转轴带动转轮转动，滚动元件在椭圆槽内沿转轴的圆周方向滚动，由于椭圆槽2000具有长轴和短轴，带动活塞杆7根据椭圆槽2000的长轴和短轴的大小变化而实现往复运动。特别的，当椭圆槽2000相对于转轴对称且活塞气泵组件15成对对称设置在椭圆槽2000的两侧时，对称设置的活塞杆7总是同时位于椭圆槽的等径处如同时位于长轴或短轴处，使得转轴两侧受力平衡，取得更好的减震效果。本实用新型还提供一种擦玻璃装置，包含吸附单元和行走单元，擦玻璃装置通过吸附单元吸附于玻璃表面，所述吸附单元包含吸盘和真空气泵，真空气泵为吸盘提供真空抽吸力，所述真空气泵为上述多个实施例中的真空气泵。综上所述，本实用新型提供一种真空气泵，可以根据需要增加活塞气泵组件的数量，以达到调节真空气泵流量的目`的；在增加气泵流量的同时，为了保持结构简单紧凑，多对活塞气泵组件与气泵本体通过设置在转轮上的包括偏心槽、不规则形状槽或椭圆槽在内的变径环形限位槽和滚动元件的连接方式，既保证了各个活塞杆的往复运动均匀平稳，又保证了多对活塞气泵组件安装在同一高度，大大降低真空气泵的轴向高度，使得结构更为紧凑，节省空间。采用上述真空气泵的擦玻璃装置，由于真空气泵的流量大，即使吸盘被玻璃表面上的颗粒物顶起，也不会很快失去真空度，有效防止擦玻璃装置的机体从玻璃表面跌落下来的现象的发生。
权利要求1.一种真空气泵，包括驱动电机(2)、气泵本体(I)和设置在气泵本体上的活塞气泵组件(15)，其特征在于，所述气泵本体(I)内设有转轴(3)，所述驱动电机(2)通过传动机构将动力传递给转轴(3)，转轴(3)上固定有转轮，转轮的一侧表面开设变径环形限位槽(5);至少两个所述活塞气泵组件(15 )围设在气泵本体(I)的四周，每个活塞气泵组件(15 )的活塞杆(7 )端部均设有滚动元件(6 )，所述滚动元件(6 )嵌设在变径环形限位槽(5 )中，转轴(3 )带动转轮转动，所述滚动元件(6)在变径环形限位槽(5)内沿转轴(3)的圆周方向滚动，带动活塞杆(7)根据变径环形限位槽的半径大小变化而往复运动。
2.如权利要求1所述的真空气泵，其特征在于，所述变径环形限位槽(5)的形状为偏心槽、不规则形状槽或椭圆槽。
3.如权利要求1所述的真空气泵，其特征在于，所述活塞气泵组件(15)在所述气泵本体(I)的四周成对设置。
4.如权利要求3所述的真空气泵，其特征在于，所述的活塞气泵组件(15)在所述转轮的圆周方向等角度间隔均匀设置。
5.如权利要求3所述的真空气泵，其特征在于，所述活塞气泵组件(15)的设置数量为1-3 对。
6.如权利要求5所述的真空气泵，其特征在于，所述的气泵本体(I)的外部形状为多棱柱形或圆柱形。
7.如权利要求4所述的真空气泵，其特征在于，所述的气泵本体(I)上设有定位凹槽(9)，该定位凹槽(9)的位置与所述活塞气泵组件(15)的设置位置相对应；该定位凹槽(9)的形状与活塞气泵组件(15)的外形相对应。
8.如权利要求1 所述的真空气泵，其特征在于，所述的传动机构包括设置在驱动电机轴上的同步轮(10)和设置在所述转轴(3)上的同步带轮(11)，两者之间通过同步带(12)相连。
9.如权利要求1所述的真空气泵，其特征在于，所述的传动机构包括设置在驱动电机轴上的主动齿轮和设置在所述转轴上的从动齿轮，两者相互啮合。
10.如权利要求1所述的真空气泵，其特征在于，所述的滚动元件(6)为轴承或滚轮。
11.一种擦玻璃装置，包含吸附单元和行走单元，擦玻璃装置通过吸附单元吸附于玻璃表面，所述吸附单元包含吸盘和真空气泵，真空气泵为吸盘提供真空抽吸力，其特征在于，所述真空气泵为权利要求1-10任一项所述的真空气泵。
专利摘要一种真空气泵及擦玻璃装置，气泵包括驱动电机(2)、气泵本体(1)和活塞气泵组件(15)，气泵本体内设有转轴(3)，驱动电机通过传动机构将动力传递给转轴，转轴上固定有转轮，转轮上设有变径环形限位槽(5)；至少两个活塞气泵组件围设在气泵本体的四周，每一组件的活塞杆端部均设有滚动元件(6)，滚动元件嵌设在环形限位槽中，转轴带动转轮转动，滚动元件在变径环形限位槽内沿转轴的圆周方向滚动，带动活塞杆(7)根据变径环形限位槽的半径大小变化而往复运动。本实用新型可以根据需要改变活塞气泵组件的数量，增加气泵流量结构简单紧凑，活塞杆的往复运动均匀平稳，且多对活塞气泵组件安装在同一高度，缩短了真空气泵的轴向体积。
文档编号F04B37/14GK203130411SQ201320102509
公开日2013年8月14日 申请日期2013年3月6日 优先权日2013年3月6日
发明者冯勇兵 申请人:科沃斯机器人科技(苏州)有限公司