吸附机构

本发明属于流体动力，特别涉及一种吸附机构。

背景技术：

1、真空吸盘是工业生产线上常用的设备，通常用来吸附、运送工件。然而，传统的硅胶真空吸盘仅能在光滑硬质平面上产生强吸附力，当被吸附对象具有粗糙表面(例如金属铸件)、凹凸不平表面(例如pcb电路板)或其本身质地柔软(例如食材)时，其吸附力会大打折扣甚至难以建立吸附。为了吸附和移动这些工件，cn112388660a公开了一种利用旋转流动的吸盘，如图1a和图1b所示。该公开技术在圆柱形腔体a的圆壁处加工了两个切线喷嘴b。当流体从这两个切向喷嘴b喷出后，会沿着腔体a的圆形壁面流动，形成旋转流动，如图中所示的箭头方向。但是仅通过喷嘴b供给流体的工作方式在腔体a中产生的旋转流动并不充分，因此还需要通过抽吸单元c将高速旋转的流体从抽吸孔抽走，以便让腔体a外周的旋转流体到达腔体a的中心区域，使腔体a的中心区域的流体保持良好的旋转状态。旋转流动可以产生一种离心惯性作用。离心惯性作用使流体靠近腔体a的中心产生负压。这种负压可以用来吸附位于腔体下方的工件d，实现吸附和固定工件的目的。然而，cn112388660a存在着以下缺陷：

2、(1)在腔体的中心进行抽吸，会在中心形成非常剧烈的压力分布，会在工件上与腔体中心对应的位置产生应力集中。应力集中容易导致工件的应力超过它的材料强度极限，导致破坏性失效，例如断裂或塑性变形。

3、(2)吸力是由负压和作用面积的乘积积分得到的，该技术的压力分布技术曲线呈现“负压中心突出、外周低矮的特点”，这说明抽吸获得的负压提升只作用在旋腔中心的很小面积上，而外周更广阔的圆环面上的负压的提升效果却不大。

4、(3)抽吸孔的抽吸流量取决于由腔体a中心的压强和抽吸单元吸入端的压强差。提升抽吸流量的方法是增大压差。但是，抽吸孔设计在腔体的中心，这会导致旋腔中出现陡峭的压力分布，形成中心压强很低的负压尖峰，这就减小了抽吸孔的两端的压强差，从而导致抽吸流量减小。

5、(4)当吸附器的流体介质是液体(例如：水)时，抽吸孔在腔体a的中心进行抽吸，会在腔体a中心产生很低的负压，从而会出现空化现象。因此，抽吸单元在抽吸水的同时还会吸入空化的气体。也就是说，抽吸单元的抽吸流体有可能时液体，有可能是气体，还有可能是气液混合流体。然而，通常的抽吸单元只能抽吸单一类型的流体。例如，离心液泵在抽吸液体的时候能达到很高的抽吸压差，而一旦把气体抽吸进入泵体后，抽吸压差就会大幅降低。再例如隔膜泵，在抽吸气体的时候噪音小、功率低，而一旦吸入液体后，会产生比较剧烈的抖动、噪音。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种吸附机构，能够有效提升吸附效果和效率。

2、本发明采用的技术方案如下：

3、一种吸附机构，包括本体，在所述本体内设有腔体，所述腔体具有一封闭端和一开放端，所述开放端为吸附机构吸附工件的端面，在所述封闭端上设置有抽吸孔，且所述抽吸孔偏离所述腔体的中心轴，所述抽吸孔与抽吸单元连通，在所述腔体的侧壁面上设置有与所述侧壁面相切的喷嘴，外部流体通过所述喷嘴流入腔体，抽吸单元通过所述抽吸孔抽吸腔体内流体。

4、上述技术方案中，进一步地，所述抽吸孔偏离所述腔体中心轴的距离大于所述腔体半径的1/4。

5、进一步地，所述抽吸孔为斜孔，以使流体被抽吸进入抽吸孔时保持流体部分的旋转速度分量和/或部分的径向流速分量。

6、进一步地，在所述腔体封闭端中心开口，并在开口处设置一抽吸腔，所述抽吸腔与所述腔体连通，所述抽吸孔设置在所述抽吸腔的侧壁面上，且所述抽吸孔的中心线与所述抽吸腔侧壁面相切。

7、进一步地，所述抽吸孔为开设在所述腔体封闭端上的环形缝隙。

8、本发明的有益效果是：

9、与现有技术相比，本发明的吸附机构能够消除在工件表面的应力集中问题，且可有效提高吸附效果及效率，对于液体介质可避免空化现象。

技术特征：

1.一种吸附机构，其特征在于，包括本体，在所述本体内设有腔体，所述腔体具有一封闭端和一开放端，所述开放端为吸附机构吸附工件的端面，在所述封闭端上设置有抽吸孔，且所述抽吸孔偏离所述腔体的中心轴，所述抽吸孔与抽吸单元连通，在所述腔体的侧壁面上设置有与所述侧壁面相切的喷嘴，外部流体通过所述喷嘴流入腔体，抽吸单元通过所述抽吸孔抽吸腔体内流体；所述抽吸孔为斜孔，以使流体被抽吸进入抽吸孔时保持流体部分的旋转速度分量和/或部分的径向流速分量。

2.根据权利要求1所述的吸附机构，其特征在于，所述抽吸孔偏离所述腔体中心轴的距离大于所述腔体半径的1/4。

3.根据权利要求1所述的吸附机构，其特征在于，在所述腔体封闭端中心开口，并在开口处设置一抽吸腔，所述抽吸腔与所述腔体连通，所述抽吸孔设置在所述抽吸腔的侧壁面上，且所述抽吸孔的中心线与所述抽吸腔侧壁面相切。

4.根据权利要求1所述的吸附机构，其特征在于，所述抽吸孔为开设在所述腔体封闭端上的环形缝隙。

技术总结
本发明公开了一种吸附机构，包括本体，在所述本体内设有腔体，所述腔体具有一封闭端和一开放端，所述开放端为吸附机构吸附工件的端面，在所述封闭端上设置有抽吸孔，且所述抽吸孔偏离所述腔体的中心轴，所述抽吸孔与抽吸单元连通，在所述腔体的侧壁面上设置有与所述侧壁面相切的喷嘴，外部流体通过所述喷嘴流入腔体，抽吸单元通过所述抽吸孔抽吸腔体内流体。本发明的吸附机构能够消除在工件表面的应力集中问题，且可有效提高吸附效果及效率，对于液体介质可避免空化现象。

技术研发人员：吕欣锐,黎鑫,赵江宏
受保护的技术使用者：浙江大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15