一种平骨架真空吸盘的制作方法与工艺

本发明涉及一种民用真空吸盘，具体是指一种平骨架真空吸盘。

背景技术：
民用真空吸盘主要满足人们随时挂生活物件的需要。由于它具有可任意变换安装位置的特性，所以用于悬挂毛巾衣物等。由于吸盘使用方便，使用时通过真空度来维持两物体附着不分离、再加以胶粘、不需要钻墙而被广泛应用。现有的真空吸盘分为有骨架的吸盘和无骨架的吸盘，传统的无骨架吸盘一般是由软质塑料注塑成型一体制成，但是，由于按压方式无法将吸盘的吸附面与基体表面之间的空气完全排除，而且空气易于从吸附面边缘渗入，因此吸附力不足；随后发展起来的无骨架吸盘主要由制动柄、吸盘体、罩于吸盘体上的吸盘罩、设于吸盘体中心穿出吸盘罩并与制动柄相连的连接杆、套于连接杆上的弹簧组成，施力于制动柄通过连杆将吸盘体拉起，使吸盘体与基体表面之间产生真空负压从而将吸盘定位吸附在基体表面上。但是，这种吸盘的结构较为复杂、成本较高，而且操作不便，吸附力不强。另外，无骨架的吸盘由吸盘体和吸盘罩组成，吸盘罩罩覆在吸盘体的背面上，通过吸盘罩按压吸盘体形成吸盘体吸附面与基体表面之间的真空腔，但是，吸盘罩与吸盘体之间的施压接触面积不够大，从而导致吸盘的承重能力和持久性能较差。所以，一般而言，无骨架吸盘的吸附力不强。而有骨架的吸盘由于其中的骨架能够起到良好的按压力传递作用，大大提高了吸附力，因此，对于有骨架吸盘的结构改进成为本行业的技术研发方向。目前，有骨架的吸盘一般包括骨架、包覆在骨架上的吸盘体、设于骨架背面上的连接杆、套设在连接杆上且罩覆在吸盘体背面上的吸盘罩、设于吸盘罩背面并与连接杆连接用于对骨架实施拉压的挂件。当需要将平骨架吸盘吸附在基体表面上时，先将吸盘贴合在基体表面上，外力向上拉动连接杆使骨架发生变形，吸盘体与基体表面之间形成真空腔，同时，吸盘罩在外力作用下传力反作用于吸盘体限制其变形，外界空气无法进入真空腔，在其相互作用下使吸盘体吸附于基体表面上。但是，现有平骨架吸盘的吸附力不够大，容易从基体表面上脱落，特别是当基体表面的条件过于严苛(墙面过于光滑或者凹凸不平)时，导致吸盘与基体表面之间的摩擦力太小造成吸盘脱落，以致无法满足承重能力和持久性能的需要。

技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种结构简单、能够有效传力、吸附力大、不易脱落的平骨架真空吸盘。本发明的目的通过以下的技术措施来实现：一种平骨架真空吸盘，包括平板骨架、包覆在骨架上的吸盘体、设于骨架背面上并穿出吸盘体的连接杆、套设在连接杆上且罩覆在吸盘体背面上的吸盘罩、设于吸盘罩背面上并与连接杆连接的顶压件，其特征在于：在所述吸盘体的吸附面上设有密封件，所述吸盘罩的内面上设有用于触压吸盘体背面与密封件对应位置处的凸环。本发明吸盘体贴合在基体表面上，通过施力于顶压件拉伸连接杆使吸盘体发生变形，吸盘体与基体表面之间形成真空腔，外力通过吸盘罩上凸环刚性传力至吸盘体上再作用于骨架上而反作用于吸盘体限制其变形，在其相互作用下使吸盘体紧紧吸附于基体表面上。由于是刚性传力，因此传力效果好，密封件可以增加真空腔的密闭性，增强吸盘的吸附力，抽拉时，与密封件相配合，空气不易进入真空腔；骨架在未抽拉真空时呈平板状，所以抽拉真空度高，吸附力大，不易脱落，而且本发明的结构简单，成本低。作为本发明的一种改进，所述骨架的背面周缘上设有环形凸筋，所述吸盘体的背面上对应于环形凸筋的部位设有用于环形凸筋伸出的通孔，所述环形凸筋伸至所述通孔中而外露在所述吸盘体的背面上，所述凸环与环形凸筋的设置位置相对应，所述环形凸筋直接接受来自吸盘罩的按压作用力并通过凸环刚性传力。本发明所述骨架的环形凸筋包括内环凸筋和外环凸筋，所述外环凸筋围括所述内环凸筋，所述凸环包括用于触压内环凸筋的内凸环和用于触压外环凸筋的外凸环，所述外凸环围括所述内凸环，所述内凸环与所述内环凸筋的设置位置相对应，所述外凸环与所述外环凸筋的设置位置相对应，通过施力于顶压件以拉伸连接杆使吸盘体发生变形，同时外力通过吸盘罩上的内凸环传力至内环凸筋、外凸环传力至外环凸筋而刚性传力至吸盘体上以反作用于吸盘体限制其变形。作为本发明的进一步改进，在所述吸盘罩内面上还设有围括吸盘罩内面中心部位的中心凸环，所述内凸环围括所述中心凸环，所述中心凸环对应于内环凸筋的内缘与所述骨架和连接杆连接处之间的部位。作为本发明的优选方式，所述吸盘吸紧时，所述吸盘罩上的中心凸环的外环面处于所述的密封件的外侧面的内侧。吸盘在吸紧时，密封件不被拉进或完全拉进中心凸环的内侧，确保了密封件与基体表面的密封接触，避防止了密封件与基体表面之间出现缝隙而漏气，保证了足够的真空吸附力。本发明还可以做以下改进，所述密封件突出于所述吸盘体的吸附面，所述密封件与吸盘体的边缘之间形成接触摩擦面。密封件与吸盘体的边缘之间形成接触摩擦面，能够同时保证有足够的真空吸附力及摩擦力。作为本发明的一种推荐实施方式，所述的吸盘体的吸附面设有安装槽，所述密封件安装在安装槽内，所述密封件突出于所述安装槽的槽口。本发明所述密封件的粘性大于所述吸盘体的粘性。密封件更易与基体表面贴附，增加密封效果，另外，密封件与吸盘体粘结比较好，不易与吸盘体分离。本发明所述的吸盘体与所述密封件一体成型。作为本发明的一种实施方式，所述的密封件为密封圈，所述密封圈围括所述吸盘体吸附面的中心部位，所述密封圈与所述吸盘体的边缘之间形成所述的接触摩擦面。本发明所述内凸环是围绕中心凸环按圆周分布的径向凸筋，所述径向凸筋从中心凸环延伸至所述外凸环，所述中心凸环高于所述外凸环，所述径向凸筋的顶面自所述中心凸环朝向外凸环倾斜。中心凸环既传力，又起限制平骨吸盘过度变形的作用，避免将密封圈拉离贴附基体表面，降低吸盘真空度及吸附性能。所述密封件为位于所述吸盘体吸附面的中心部位的密封垫，所述密封垫与所述吸盘体的边缘之间形成所述的接触摩擦面。本发明还可以做以下改进，所述骨架背面的周缘上还设有向骨架背面凸起的环形台阶，所述内环凸筋由数个沿圆周分布的径向凸筋合围而成，所述外环凸筋位于所述环形台阶的上台阶面的边沿上，所述骨架上的径向凸筋位于所述环形台阶的下台阶面上。环形台阶可以增大骨架发生弹性形变的空间，由于骨架正面对应于上台阶面的部位是一环形缺口，因此在注塑时，软胶材料在环形缺口处会稍厚一些，在按压时，此部位容易发生变形，更能很好地适应高低粗糙基体表面。本发明所述骨架上设有沿其圆周分布的径向的断口，所述断口分别截断外环凸筋而使外环凸筋由数个凸起合围而成。径向断口方便吸盘在二次注塑成型时走胶，能够更好地使骨架由形成吸盘体的软胶完全包覆而使二者形成一个整体，而且由径向的断口形成的数个单片主要起“抓”的作用，类似人手掌的几个手指，特别是在高低不平、粗糙致密不透气的基体表面上，每个单片可以根据实际基体表面高低不平程度，吸附在其对应的高位或低位的位置上，实现自主调节高度，使吸盘体的吸附面与基体表面接触时产生更强的吸附力，同时也产生更大的摩擦力，因此，本发明吸盘能够更好地吸附在高低不平、粗糙致密不透气的基体表面上。作为本发明的一种改进，所述断口包括短断口和长断口，所述长断口自靠近骨架中心部位的位置延伸至骨架的边沿，而所述短断口位于所述骨架的边缘上，所述短断口长度为长断口长度的1/4～3/4，且所述短断口处于所述环形台阶的上台阶面上，所述短断口和长断口间隔布置形成数个Y形叉，所述凸起位于Y形叉的两开口端上。本发明的短断口和长断口间隔布置，可以确保每一个Y形叉的强度，同时，也避免了因单片的强度不够而减少单片的数量所导致的吸附力不好的结果。作为本发明的进一步改进，所述吸盘体的吸附面靠近其边缘处设有环形的粗糙部，所述环形粗糙部与吸附面的边缘之间为光滑部。环形粗糙部可增大吸附面与基体表面之间的摩擦力，进一步提高吸盘的吸附力使其不易脱落。作为本发明的一种实施方式，所述环形粗糙部为一具有完整环面的粗糙环。作为本发明的另一种实施方式，所述环形粗糙部由多个粗糙条沿圆周合围而成，所述粗糙条间隔设置，且所述粗糙条之间为光滑部。优选地，所述粗糙环和粗糙条的粗糙面为蚀纹或网纹。本发明所述连接杆与骨架的连接部位设有加强筋，所述加强筋沿圆周分布。为了进一步提高吸盘的吸附力，本发明还可以做以下改进：所述顶压件包括螺母套和挂钩，所述连接杆为螺杆，所述挂钩套于所述螺杆上并位于所述吸盘罩背面与螺母套之间，所述螺母与螺杆相适配，吸盘体贴合在基体表面后，通过向下旋动螺母套以拉动螺杆使吸盘体发生变形。所述吸盘罩的背面上设有定位孔，所述挂钩上设有与定位孔相对应的定位柱，所述定位柱插装在定位孔中将挂钩定位在吸盘罩上。所述顶压件与连接杆相铰接，所述顶压件的连接端为凸轮状，吸盘体贴合在基体表面后，通过连接端的凸出部顶压在吸盘罩的背面上以拉动连接杆使吸盘体发生变形。为了进一步确保吸盘的气密性及增大接触面积与吸附力，本发明所述吸盘体的周缘具有向外横向伸出的唇边，所述唇边为薄状板体，所述吸盘罩的边沿压在所述唇边上。与现有技术相比，本发明具有以下显著的优点：⑴本发明通过凸环传力至骨架上，为刚性传力，因此传力效果好，密封件可以增加真空腔的密闭性，增强吸盘的吸附力，抽拉时，与密封件相配合，空气不易进入真空腔；且骨架在未抽拉真空时呈平板状，所以抽拉真空度高，吸附力大，不易脱落。⑵吸盘在吸紧时，密封件不被拉进或完全拉进中心凸环的内侧，确保了密封件与基体表面的密封接触，避防止了密封件与基体表面之间出现缝隙而漏气，保证了足够的真空吸附力。⑶本发明径向的断口用于骨架在被按压时发生变形，另外，也方便吸盘在二次注塑成型时走胶，能够更好地使骨架由形成吸盘体的软胶完全包覆而使二者形成一个整体；再者，由径向的断口形成的数个单片主要起“抓”的作用，类似人手掌的几个手指，特别是在高低不平、粗糙致密不透气的基体表面上，每个单片可以根据实际基体表面高低不平程度，吸附在其对应的高位或低位的位置上，实现自主调节高度，使吸盘体的吸附面与基体表面接触时产生更强的吸附力，同时也产生更大的摩擦力，因此，本发明吸盘能够更好地吸附在高低不平、粗糙致密不透气的基体表面上。⑷本发明的短断口和长断口间隔布置，可以确保每一个Y形叉的强度，同时，也避免了因单片的强度不够而减少单片的数量所导致的吸附力不好的结果。⑸密封件可以进一步增加真空腔的密闭性，增强吸盘的吸附力，而密封件与吸盘体的边缘之间形成接触摩擦面，能够同时保证有足够的真空吸附力及摩擦力。⑹环形粗糙部可增大吸附面与基体表面之间的摩擦力，进一步提高吸盘的吸附力使其不易脱落。⑺本发明的唇边可以进一步确保吸盘体与基体表面之间真空腔的气密性及增大接触面积与吸附力。⑻环形台阶可以增大骨架发生弹性形变的空间，由于骨架正面对应于上台阶面的部位是一环形缺口，因此在注塑时，软胶材料在环形缺口处会稍厚一些，在按压时，此部位容易发生变形，更能很好地适应高低粗糙基体表面。附图说明以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。图1是本发明实施例1的整体结构图；图2是本发明实施例1吸盘体吸紧时的整体轴向剖视图；图3是本发明实施例1的结构爆炸图；图4是本发明实施例1骨架的结构图；图5是本发明实施例3吸盘体吸附面的仰视图；图5-1是本发明实施例3吸盘体吸紧前的轴向剖视图；图5-2是本发明实施例3吸盘体吸紧时的轴向剖视图；图5-3是本发明实施例2吸盘体吸紧前的轴向剖视图；图5-4是本发明实施例2吸盘体吸紧时的轴向剖视图；图6是本发明实施例4吸盘体吸附面的仰视图；图7是本发明实施例5吸盘体吸附面的仰视图；图8是本发明实施例6吸盘体吸附面的仰视图；图8-1是本发明实施例7吸盘体吸附面的仰视图；图8-2是本发明实施例8吸盘体吸附面的仰视图；图8-3是本发明实施例9吸盘体吸附面的仰视图；图9是本发明实施例2的整体结构图；图10是本发明实施例2的结构爆炸图；图11是本发明实施例2吸盘罩的仰视图；图12是沿图11中A-A线剖视图；图13是本发明实施例10的整体结构图；图14是本发明实施例10的结构爆炸图。具体实施方式实施例1如图1～4所示，是本发明一种平骨架真空吸盘，包括平板骨架1、包覆在骨架1上的吸盘体2、设于骨架1背面上并穿出吸盘体2的连接杆101、套设在连接杆101上且罩覆在吸盘体2背面上的帽形吸盘罩3、设于吸盘罩3背面上并与连接杆连接的顶压件，在吸盘体2的吸附面上设有密封件，吸盘罩3的内面上设有用于触压吸盘体2背面与密封件对应位置处的凸环，骨架1自中心部位延伸至靠近吸盘体2的边缘处。骨架1的背面周缘上设有环形凸筋，吸盘体2的背面上对应于环形凸筋的部位设有用于环形凸筋伸出的通孔，环形凸筋伸至通孔中而外露在吸盘体的背面上，环形凸筋的顶面与吸盘体的背面相平齐，凸环与环形凸筋的设置位置相对应，环形凸筋直接接受来自吸盘罩的按压作用力并通过凸环刚性传力。吸盘体2贴合在基体10表面上，通过施力于顶压件拉动连接杆使吸盘体发生变形，吸盘体与基体10表面之间形成真空腔9，外力通过吸盘罩上凸环刚性传力至骨架1上再作用于吸盘体2上以反作用于吸盘体限制其变形，在其相互作用下进而使吸盘紧紧吸附于基体10表面上。在本实施例中，骨架1的环形凸筋包括内环凸筋122和外环凸筋123，外环凸筋123围括内环凸筋122，外环凸筋的高度和内环凸筋的高度均是1.0～2.0mm。凸环包括围括吸盘罩3内面中心部位的中心凸环301、用于触压内环凸筋122的内凸环302和用于触压外环凸筋123的外凸环303，外凸环303围括内凸环302，内凸环302围括中心凸环301，内凸环302与内环凸筋122的设置位置相对应，外凸环303与外环凸筋123的设置位置相对应，中心凸环对应于内环凸筋的内缘与骨架和连接杆连接处之间的部位。通过施力于顶压件以拉动连接杆使吸盘体发生变形，同时外力通过吸盘罩上内凸环传力至内环凸筋、外凸环传力至外环凸筋而刚性传力至吸盘体上以反作用于吸盘体限制其变形。在本实施例中，密封件为密封圈16，由PU胶制成，吸盘体2与密封圈16一体成型，密封圈16的粘性大于吸盘体2的粘性，吸盘体2的吸附面设有安装槽，密封圈安装在安装槽内，密封圈16围括吸盘体2吸附面的中心部位，且密封圈16突出于安装槽的槽口，密封圈16与吸盘体2的边缘之间形成接触摩擦面。吸盘吸紧时，吸盘罩上的中心凸环301的外环面301b处于密封圈16的外侧面4b的内侧。吸盘在吸紧时，密封件不被拉进或完全拉进中心凸环的内侧，确保了密封件与基体表面的密封接触，避免了密封件与基体表面之间出现缝隙而漏气，保证了足够的真空吸附力。骨架1背面的周缘上还设有向骨架1背面凸起的环形台阶6，环形台阶6凸起高度是1.0～2.0mm，内环凸筋122由数个沿圆周分布的径向凸筋合围而成，外环凸筋123位于环形台阶的上台阶面的边沿上，骨架1上的径向凸筋位于环形台阶6的下台阶面上。骨架1上设有沿其圆周分布的径向的断口，断口分别截断外环凸筋而使外环凸筋由数个凸起合围而成，凸起接受来自吸盘罩的作用力并通过外凸环刚性传力。断口包括短断口7和长断口8，长断口8自靠近骨架1中心部位的位置延伸至骨架1的边沿，长断口8的起始位置与骨架1中心部位之间的距离约为8～15mm，而短断口7位于骨架1的边缘上，短断口7长度为长断口8长度的1/4～3/4，且短断口处于环形台阶的上台阶面上，短断口7和长断口8间隔布置形成数个Y形叉102，凸起位于Y形叉的两开口端上。连接杆与骨架的连接部位设有加强筋11，加强筋11沿圆周分布。骨架上还设有注塑孔121。顶压件包括螺母套51和挂钩52，连接杆为螺杆，挂钩套于螺杆上并位于吸盘罩背面与螺母套之间，螺母与螺杆相适配，吸盘体贴合在基体表面后，通过向下旋动螺母套以拉动螺杆使吸盘体发生变形。吸盘罩的背面上设有定位孔305，挂钩52上设有与定位孔305相对应的定位柱53，定位柱插装在定位孔中将挂钩定位在吸盘罩上。吸盘体的周缘具有向外横向伸出的唇边24，唇边24为薄状板体，吸盘罩的边沿304顶压在唇边上。本发明的工作原理是：先将平骨架吸盘与基体表面贴合，相互之间几乎没有空气(近似处于真空状态)。然后施加外力拉伸吸盘骨架连接杆使吸盘体发生变形而在吸盘与基体表面之间形成负压真空腔，外力则通过吸盘罩(不变形)的刚性传力而传递到吸盘体上，在吸盘罩上环形筋的传力及限制作用下，由于吸盘与基体表面之间的气密性而使外界空气进入不了上述真空腔，吸盘体的形变受限，在其相互作用下而使吸盘牢牢地吸附于基体表面上。即平骨架吸盘的吸盘罩不发生形变，通过刚性直接传力。实施例2如图5-3、5-4、9～12所示，本实施例与实施例1的区别之处在于：内凸环302是围绕中心凸环301按圆周分布的径向凸筋，径向凸筋从中心凸环301延伸至外凸环303，中心凸环301高于外凸环303，径向凸筋的顶面自中心凸环301朝向外凸环303倾斜。实施例3如图5、5-1、5-2所示，本实施例与实施例2的区别之处在于：密封件为位于吸盘体2吸附面的中心部位的密封垫21，密封垫21与吸盘体的边缘之间形成接触摩擦面30，吸盘吸紧时，吸盘罩上的中心凸环301的外环面301b处于密封垫21的外侧面4ba的内侧。实施例4如图6所示，本实施例与实施例2的区别之处在于：密封件为两个不同环径的密封圈17、18，安装槽是与密封圈相对应的两个环形槽，该两个环形槽从小至大依次环套且合围吸盘体2吸附面的中心部位，最大环径的密封圈18与吸盘体2的边缘之间形成接触摩擦面30。实施例5如图7所示，本实施例与实施例4的区别之处在于：密封件采用一个密封垫19和一个密封圈20，密封垫19位于吸盘体2吸附面的中心部位，用于安装密封圈的环形槽为一个，密封圈与环形槽相对应，密封圈20合围密封垫19，密封圈20与吸盘体2的边缘之间形成接触摩擦面30。实施例6如图8所示，本实施例与实施例3的区别之处在于：吸盘体2的吸附面靠近其边缘处设有环形的粗糙部22，环形粗糙部22与吸附面的边缘之间为光滑部23，在本实施例中，环形粗糙部22为一具有完整环面的粗糙环，粗糙环的粗糙面为蚀纹。实施例7如图8-1所示，本实施例与实施例6的区别之处在于：环形粗糙部由多个粗糙条25沿圆周合围而成，粗糙条25的粗糙面为网纹，粗糙条25间隔设置，且粗糙条25之间为光滑部23。实施例8如图8-2所示，本实施例与实施例6的区别之处在于：在吸盘体2的吸附面上设有围括吸附面中心部位的密封环18，环形粗糙部22位于密封环18的外围。实施例9如图8-3所示，本实施例与实施例7的区别之处在于：在吸盘体2的吸附面上设有围括吸附面中心部位的密封环18，粗糙条25位于密封环18的外围。实施例10如图13、14所示，本实施例与实施例3的区别之处在于：顶压件5与连接杆101通过轴销54相铰接，顶压件5的连接端为凸轮状，吸盘体贴合在基体表面后，通过连接端的凸出部501顶压在吸盘罩的背面上以拉动连接杆使吸盘体发生变形。在其它实施例中，密封件采用密封圈时，密封圈的数量根据具体实际情况而定，数个不同大小的环形槽从小至大依次环套且合围吸盘体吸附面的中心部位；环形粗糙部的具体结构也具有其它实施方式，环形粗糙部的粗糙面还可以采用其它纹路；短断口长度为长断口长度的1/4～3/4；骨架的背面周缘上设有环形凸筋，环形凸筋被包覆在吸盘体中，凸环与环形凸筋的设置位置相对应，环形凸筋通过吸盘体接受来自吸盘罩的按压作用力；Y形叉的数量越多，整个骨架的强度越弱，而Y形叉的数量越少，会影响吸盘的吸附力，因此，需要根据实际情况具体确定Y形叉的数量。本发明的实施方式不限于此，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本发明权利保护范围之内。