专利名称：一种多适应性海绵吸盘系统及其吸附工件的方法
技术领域：
本发明涉及真空抓取领域，特别是一种多适应性海绵吸盘系统及其吸附工件的方法。
背景技术：
真空吸盘简称吸盘，是一种带密封唇边的，在与被吸物体接触后形成一个临时性的密封空间，通过抽走或者稀薄密封空间里面的空气，产生内外压力差而进行工作的一种气动元件。它的名字还有橡胶吸嘴，橡胶吸头，皮碗等等。在仓储，物流以及包装线上都需要用到移动抓取设备，抓取设备上设有吸附件，吸附件上设有多个真空吸盘，通过吸盘吸附住物体，将物体移动需要的位置，如对板材或玻璃的移动需要多个吸盘吸附在板材或玻璃的不同位置，将板材提起或移到其他地方，对于不是平面的物体，如管材，就需要用与管材弧度相同形状的吸盘，以上的吸盘的使用受到物体表面不同形状的限制，因此，这种吸盘使用范围较小，在包装车间，如饼干、薯片、雪糕、饮料等包装物的物体大小不一，形状也不一致，物体表面也不规则，因此，这种车间就需要大量的工人来包装，这样势必会提高生产成本、降低工作效率，因此，就需要有一种能同时满足抓取不同大小，不同形状和不同体积的物体的吸盘来满足我们自动化搬取的需要。
发明内容
本发明的一个目的是针对现有技术的不足，提出一种能同时满足抓取不同大小、不同形状和不同体积的物体的多适应性海绵吸盘系统。本发明的另一个目的是针对现有技术的不足，提出一种能同时满足抓取不同大小、不同形状和不同体积的物体的多适应性海绵吸盘系统吸附工件的方法。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是
一种多适应性海绵吸盘系统，包括海绵层、单向阀层、密闭腔体和框架，其特征在于，单向阀层与密闭腔体内设于框架内，密闭腔体的下部连接单向阀层中的各单向阀，上部连接设置于框架上的真空管，海绵层固定在框架的下面且至少设有一个底孔，单向阀层上设有至少一个单向阀，每个单向阀的阀口与底孔对应，并密闭固定在底孔里端，每个底孔与对应的单向阀的阀口形成一个气路。 依照本发明较佳实施例所述的多适应性海绵吸盘系统，所述海绵层包括海绵垫、滤网和橡胶垫，海绵垫、滤网和橡胶垫依次连接，海绵垫和橡胶垫都设有对应的底孔。依照本发明较佳实施例所述的多适应性海绵吸盘系统，所述单向阀包括阀体、阀球、阀口和金属块，阀体内设有阀腔，阀球设在阀腔内，并可在阀腔内活动，阀球与阀口之间设有金属滤网片，所述金属块设置于阀腔的上部，金属块朝向阀球的端面设有半球形凹坑，该半球形凹坑的形状与阀球的表面相同，阀球进入半球形凹坑后与半球形凹坑紧密贴合，半球形凹坑的底部设有纵向通孔。依照本发明较佳实施例所述的多适应性海绵吸盘系统，所述金属块的横向面上还设有横向通孔，横向通孔一端连通纵向通孔，另一端连通单向阀的阀腔。依照本发明较佳实施例所述的多适应性海绵吸盘系统，所述横向通孔的口径要小于纵向通孔的口径。依照本发明较佳实施例所述的多适应性海绵吸盘系统，所述海绵层还包括黏胶层，所述黏胶层上设置有与所述海绵垫和所述橡胶垫上的底孔相适应的穿孔。依照本发明较佳实施例所述的多适应性海绵吸盘系统，所述黏胶层连接框架和橡胶垫。一种多适应性海绵吸盘系统吸附工件的方法，其特征在于，由海绵层上的底孔、滤网、金属滤网片、单向阀阀腔及纵向通孔形成一个气路，吸附工件的具体步骤包括
(1)在启动真空泵的一瞬间，空气通过海绵层上的底孔从单向阀阀口进入单向阀，将所有单向阀内的阀球顶到半球形凹坑内，由于半球形凹坑的形状与阀球的表面相同，将纵向通孔的气路给堵住；
(2)横向通孔将继续进风，当工件与海绵层上的任意一个或多个底孔接触时，工件将底孔堵住；
(3)底孔内的空气被抽走，阀腔内的空气对阀球的作用力逐渐减小，在阀球自身重力及密闭腔体内压力的共同作用下，使得阀球下落，阀腔里的空气被瞬间抽走，工件被吸牢。依照本发明较佳实施例所述的多适应性海绵吸盘系统吸附工件的方法，所述横向通孔的口径要小于纵向通孔的口径。与现有技术相比，本发明存在以下技术效果
当大量空气从海绵层的底孔进入单向阀时，阀球上升进入半球形凹坑，堵塞纵向通孔，但是横向通孔还有空气流入。这种流入不足以破坏整体真空。当海绵层的底孔被堵上后，通孔内的空气从横向通孔被抽走，阀球上部分和下部分的气压缩小到不能克服阀球的重量时，阀球下落，海绵层底孔中的空气被迅速抽走，海绵层抓牢了工件，由于海绵层是柔性的，海绵层可随工件的形状不同而改变，能很好的和工件表面配合，就能实现不同物体的抓取，不必在意是工件外轮廓是否与吸盘的外轮廓一致，还有，海绵层上设有多个底孔，每个底孔都对应设有一个单向阀，工件只需与其中的随机几个底孔接触就能抓住工件，针对不同的抓取物，可将改变底孔的形状、大小和分布的疏密程度来满足其需要。
图1为本发明多适应性海绵吸盘系统的示意 图2为本发明海绵层示意 图3为本发明单向阀的示意 图4为本发明抓取工件的示意图。
具体实施方式
下面结合附图举一具体实施例对本发明作进一步的详细描述。请参考图1-4，一种多适应性海绵吸盘系统，包括海绵层1、单向阀层2、密闭腔体3和框架4。单向阀层2包括多个单向阀，所述单向阀包括阀体21、阀球22、阀口和金属块23，金属块23优选为铜块，阀体21内设有阀腔24，阀球22可在阀腔24内活动，阀球22和阀口之间设有金属滤网片25，金属块23设置于阀腔24的上部，金属块23朝向阀球22的端面形成一个半球形凹坑28，该半球形凹坑28的形状与阀球22的表面相同，半球形凹坑28的底部设有纵向通孔26，金属块23横向面上还设有横向通孔27，横向通孔27 —端连通纵向通孔26，另一端连通单向阀的阀腔24，横向通孔27的口径小于纵向通孔26的口径，海绵层I包括海绵垫11、滤网12和橡胶垫13，海绵垫11、滤网12和橡胶垫13依次连接，海绵垫11和橡胶垫13都设有对应的底孔14，且底孔14至少为一个，滤网12上不设底孔14。海绵层I还包括黏胶层15，所述黏胶层15上设置有与所述海绵垫11和所述橡胶垫13上的底孔14相适应的穿孔。根据产品的不同形状和特点，底孔14可大可小、可圆可方、可密可疏、可薄可厚，能适应各种凹凸不平面，进而起到很好的密封作用。单向阀层2与密闭腔体3内设于框架4内，密闭腔体3和框架4的材质优选为铝合金。密闭腔体3的下部通过纵向通孔26连接单向阀层2中的各单向阀，上部通过真空管接头5连接真空管。海绵层I通过黏胶层15固定在框架4的下面，海绵层I上各底孔14与单向阀各阀口相对应，并密闭固定在底孔里端，海绵层上的底孔、滤网、金属滤网片、单向阀阀腔及纵向通孔形成一个气路。在启动真空泵的一瞬间，空气通过海绵层I上的底孔14从单向阀阀口进入单向阀，将所有单向阀内的阀球22顶到半球形凹坑28内，由于半球形凹坑28的形状与阀球22的表面相同，因此，将纵向通孔26的气路给堵住，而横向通孔27将继续进风，当工件6与海绵层I上的任意一个或多个底孔14接触时，工件6将底孔14堵住。之后，底孔14内的空气被抽走，阀腔24内的空气对阀球22的作用力逐渐减小，在阀球22自身重力及密闭腔体3内压力的共同作用下，使得阀球22下落，阀腔24里的空气被瞬间抽走，工件6被吸牢；而其他几个没有被工件6堵住的底孔14，由于暴露在空气中，阀球下方底孔端的空气压力大于密闭腔室3中的空气对阀球22产生的作用力和阀球22自身重力之和，故阀球22不会下落，纵向通孔26继续被阀球22堵住，密闭腔室3的真空不会被破坏，这就是即使工件6没有完全覆盖底孔14，也不会掉落的原因。由于海绵层I具有柔软和密封的特性，它可随工件6的不同外形而改变形状，因此，海绵层I与工件6的接触面能达到最佳效果，不管是板材还是饮料瓶或其他不规则的接触面都能被吸住，另外，海绵层I上分布着很多个底孔14，每个底孔14又对应着一个单向阀，所以，工件6只需与海绵层I上的随意一个或多个底孔14接触就能将工件6吸住。上述公开的仅为本发明的具体实施例，该实施例只为更清楚的说明本发明所用，而并非对本发明的限定，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在保护范围内。
权利要求
1.一种多适应性海绵吸盘系统，包括海绵层、单向阀层、密闭腔体和框架，其特征在于，单向阀层与密闭腔体内设于框架内，密闭腔体的下部连接单向阀层中的各单向阀，上部连接设置于框架上的真空管，海绵层固定在框架的下面且至少设有一个底孔，单向阀层上设有至少一个单向阀，每个单向阀的阀口与底孔对应，并密闭固定在底孔里端，每个底孔与对应的单向阀的阀口形成一个气路。
2.如权利要求1所述的多适应性海绵吸盘系统，其特征在于，海绵层包括海绵垫、滤网和橡胶垫，海绵垫、滤网和橡胶垫依次连接，海绵垫和橡胶垫都设有对应的底孔。
3.如权利要求1所述的多适应性海绵吸盘系统，其特征在于，单向阀包括阀体、阀球、阀口和金属块，阀体内设有阀腔，阀球设在阀腔内，并可在阀腔内活动，阀球与阀口之间设有金属滤网片，所述金属块设置于阀腔的上部，金属块朝向阀球的端面设有半球形凹坑，该半球形凹坑的形状与阀球的表面相同，阀球进入半球形凹坑后与半球形凹坑紧密贴合，半球形凹坑的底部设有纵向通孔。
4.如权利要求3所述的多适应性海绵吸盘系统，其特征在于，所述金属块的横向面上还设有横向通孔，横向通孔一端连通纵向通孔，另一端连通单向阀的阀腔。
5.如权利要求1所述的多适应性海绵吸盘系统，其特征在于，横向通孔的口径要小于纵向通孔的口径。
6.如权利要求2所述的多适应性海绵吸盘系统，其特征在于，所述海绵层还包括黏胶层，所述黏胶层上设置有与所述海绵垫和所述橡胶垫上的底孔相适应的穿孔。
7.如权利要求6所述的多适应性海绵吸盘系统，其特征在于，所述黏胶层连接框架和橡胶垫。
8.—种多适应性海绵吸盘系统吸附工件的方法，其特征在于，由海绵层上的底孔、滤网、金属滤网片、单向阀阀腔及纵向通孔形成一个气路，吸附工件的具体步骤包括: (1)在启动真空泵的一瞬间，空气通过海绵层上的底孔从单向阀阀口进入单向阀，将所有单向阀内的阀球顶到半球形凹坑内，由于半球形凹坑的形状与阀球的表面相同，将纵向通孔的气路给堵住； (2)横向通孔将继续进风，当工件与海绵层上的任意一个或多个底孔接触时，工件将底孔堵住； (3)底孔内的空气被抽走，阀腔内的空气对阀球的作用力逐渐减小，在阀球自身重力及密闭腔体内压力的共同作用下，使得阀球下落，阀腔里的空气被瞬间抽走，工件被吸牢。
9.如权利要求8所述的多适应性海绵吸盘系统吸附工件的方法，其特征在于，所述横向通孔的口径要小于纵向通孔的口径。
全文摘要
本发明涉及一种多适应性海绵吸盘系统及其吸附工件的方法，包括海绵层、单向阀层、密闭腔体和框架，单向阀层与密闭腔体内设于框架内，密闭腔体的下部连接单向阀层中的各单向阀，上部连接设置于框架上的真空管，海绵层固定在框架的下面且至少设有一个底孔，单向阀层上设有至少一个单向阀，每个单向阀的阀口与底孔对应，并密闭固定在底孔里端，每个底孔与对应的单向阀的阀口形成一个气路，通过工件将底孔堵住，海绵层底孔内的空气被抽，底孔内形成真空，将工件吸住，本发明能用于板材、瓦楞纸箱、小包装物，饮料瓶组等不规则物体的抓取和释放。
文档编号B65G47/91GK103072822SQ20121032512
公开日2013年5月1日 申请日期2012年9月5日 优先权日2012年9月5日
发明者王伟光 申请人:王伟光