一种压力式吸盘装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种压力式吸盘装置，由油缸泵、液压油缸、稳压泵、上、下移动推板、吸盘和弹簧组件组成，其是依靠推板推压液体产生的压力来挤压吸盘，使其变形并贴附在物体表面，再通过密封块封闭吸盘的出气/水孔，使吸盘与物体在接触面间形成负压并以此取得吸附能力；本发明的吸盘底面带有一系列软性横状凸起和环状凸起，吸盘依靠这些凸起，既能够确保吸盘边缘良好的密封性，又能提高吸盘吸附凹凸不平物体的能力；本发明不仅能吸附干燥物体和湿润物体，而且能够应用于海底打捞、吸附物体等方面；本发明结构简单，能循环使用，大大降低了生产成本和使用中的能源消耗，在工农业生产和日常生活中能够得到广泛应用。
【专利说明】一种压力式吸盘装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种吸盘装置，特别涉及一种压力式吸盘装置。本发明的设计理念来源于海底章鱼腕部的吸盘，工作时通过液体挤压吸盘使其贴附在物体表面，再用密封块密封吸盘的出气/水孔，以此来形成密封，产生吸附力。本发明不同于现有工业吸盘的设计方法，具有设计简单、应用范围广泛、成本费用较低、能够循环使用等特点。
【背景技术】
[0002]近年来，随着科学技术的进步，吸盘机械手装置在工业上的应用领域迅速拓宽，尤其是在各种自动化生产线上得到广泛应用。其中真空吸盘装置和电磁吸盘装置在整个工业生产领域应用的最为广泛，技术也最为成熟。真空吸盘作为真空设备的主要执行部件之一，近年来随着技术的改进，各式各样的吸盘应运而生。到目前为止，吸盘在工业生产中的应用已经基本普及，显著提高了工业生产的效率。
[0003]从总体来看，虽现在工业普遍使用的吸盘装置具有工作效率高、稳定性好、吸附能力强、生产技术娴熟、自动化程度高等优点，但在其它方面还存在着一些不足。在使用范围方面，现有吸盘装置的使用范围相对狭窄，要找到一个既能吸附干燥物体和湿润物体，又适合在海底作业的吸盘装置的确是一个难题。在设计思路和成本费用方面，现在普遍使用的真空吸盘装置和电磁吸盘装置虽具有很好的吸附能力，但它们的设计原理较为复杂，设备成本费用较高。此外，在工作过程中为了保证吸盘的强吸附能力，需要装置维持吸盘的真空发生装置和电磁装置不间断的工作，因此使得设备能耗较大、维修、运行费用较高。还有在生产、生活中所使用的吸盘虽种类繁多、功能多样，但一般只有在吸附平整物体时吸盘才表现出较好的吸附性能。为了提高吸盘对不平整物体的吸附能力，现在也出现了海绵吸盘，但该类吸盘的价格相对较高且在水里作业或吸附湿润物体时表现出来的吸附能力不强。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对现有吸盘和吸盘装置存在的上述问题，提供一种压力式吸盘装置。本发明的设计理念来源于海底章鱼腕部的吸盘，工作时通过液体挤压吸盘使其贴附在物体表面，再用密封块密封吸盘的出气/水孔，以此来形成密封，产生吸附力。本发明不同于现有工业吸盘的设计方法，具有设计简单、应用范围广泛、成本费用较低、能够循环使用等特点。
[0005]本发明是由油缸泵、液压油缸、上移动推板、下移动推板、吸盘、稳压泵、控制开关、压力传感器、弹簧组件和吸盘密封块构成，具有吸盘座的液压油缸位于吸盘装置顶端，液压油缸内填充有液压油，油缸活塞连接油缸活塞杆，液压油缸具有的油缸进出油孔与油缸泵连通，油缸泵与油箱连通，稳压泵、油缸泵和油箱均固定在泵座上，泵座焊接在推板缸套外壁上；吸盘座与操纵机械装置连接，油缸的运动状态由油缸泵控制；液压油缸外壁通过固定螺钉与推板缸套外壁连接；油缸活塞杆下端连接上移动推板，上移动推板上固定有吸盘密封块和两个弹簧组件，通过两个弹簧组件的作用，将上移动推板和下移动推板连接在一起；下移动推板具有中心孔用于安装吸盘，吸盘密封座下部安装有第一压力传感器，吸盘下腔边缘处的吸盘卡槽和推板缸套配合连接，吸盘卡槽外侧安装加紧环将吸盘卡槽紧紧固定在推板缸套外壁上；吸盘上部密封容腔内安装有第二压力传感器，用于测定密封容腔内的压力，通过调控控制开关来调控稳压泵的运转，防止吸盘因密封容腔内压力过高而受到损坏。
[0006]所述的吸盘是由吸盘下腔和吸盘密封座构成，吸盘下腔为软体塑性材料，吸盘密封座为硬质塑性材料且具有一定弹性；吸盘下腔边缘有吸盘卡槽，吸盘密封座下部具有用于和下移动推板配合安装的环槽，吸盘下腔底面有一系列从吸盘中心孔口沿至边缘的横状凸起和在吸盘边缘环形分布的环状凸起，这些凸起均具有软性，在压力作用下软体凸起发生变形并向周边膨胀，填充吸盘下腔两相邻凸起间的空隙，使吸盘底面平整的贴附在物体表面。
[0007]所述的下移动推板是由两个对称的中间有半圆凹坑的推板拼接而成，边缘处有两个推板螺栓孔用于安装紧固推板的固定螺栓，两半圆移动推板连接处加有密封垫片用于保证密封容腔的密闭性。
[0008]本发明工作过程如下:
[0009]第一步:将本发明的吸盘座与操控机械装置连接，运行稳压泵向密封容腔内充满无腐蚀性液体，并操控机械装置将吸盘摁压在物体表面。
[0010]第二步:运行油缸泵，推动油缸活塞和上移动推板向下运动；
[0011]第三步:在弹簧组件的作用下，上移动推板压缩弹簧组件并推动下移动推板向下运动。
[0012]第四步:在下移动推板的作用下，密闭容腔内的液体挤压吸盘下腔并向下运动。
[0013]第五步:随着密封容腔内压力增大，下移动推板运动到一定程度后停止运动，上移动推板继续压缩弹簧组件并带动吸盘密封块向下运动，此时吸盘下腔已完全贴附在物体表面，排出了与物体接触空间内的气体或液体，并通过通孔排到装置外部；
[0014]第六步:当密封容腔内的压力达到一定程度时，密封容腔内的第二压力传感器将反馈信号传至控制开关，调节稳压泵工作，使密封容腔内液体返回油箱。
[0015]第七步:随着密封容腔内的液体减少，上移动推板又推动下移动推板下移，吸盘密封块与盘密封座紧密接触。当压力达到一定程度时，吸盘密封座下部的第一压力传感器发出反馈信号，调节开关使液压缸泵停止工作，吸盘与物体之间形成密封。
[0016]第八步:提升机械装置，带动本发明和所吸附的物体上升，作业完成。
[0017]本发明的有益效果:
[0018]本发明的吸盘底面带有一系列软性横状凸起和环状凸起，吸盘依靠这些凸起，既能够确保吸盘边缘良好的密封性，又能提高吸盘吸附凹凸不平物体的能力。
[0019]本发明不仅能吸附干燥物体和湿润物体，而且能够应用于海底打捞、吸附物体等方面。
[0020]本发明结构简单，能循环使用，大大降低了生产成本和使用中的能源消耗，在工农业生产和日常生活中能够得到广泛应用。
【专利附图】
【附图说明】[0021]图1是本发明的剖视图。
[0022]图2是本发明的仰视图。
[0023]图3是本发明的吸盘结构剖视图。
[0024]图4是本发明的下移动推板主视图。
[0025]图5是本发明的下移动推板俯视图。
[0026]图6是本发明之下移动推板的半部分俯视图。
[0027]图中:1 一吸盘座；2—液压油缸；3—上移动推板；4一弹黃组件；5—稳压栗；6—泵座；7—控制开关；8—压力传感器；9一进出油孔；10—吸盘卡槽；11 一吸盘下腔；12—加紧环；13—密封容腔；14一下移动推板；15—推板挡销；16—通孔；17—弹簧固定座；18—吸盘密封座；19一密封块；20—油箱；21—固定螺钉；22 —油缸泵；23 —油缸进出油孔；24—油缸活塞；25 —液压油；26—油缸活塞杆；27 —吸盘横状凸起；28 —吸盘环状凸起；29一吸盘安装孔；30—推板固定螺栓；31—弹簧座销孔；32—推板螺栓孔；33—密封垫片；A—吸盘出一推板缸套外壁；C一液压油缸外壁。
【具体实施方式】
[0028]请参阅图1所示，本实施例是由油缸泵(22)、液压油缸(2)、上移动推板(3)、下移动推板(14)、吸盘(A)、稳压泵(5)、控制开关(7)、压力传感器(8)、弹簧组件(4)和吸盘密封块(19)构成，具有吸盘座(I)的液压油缸(2)位于吸盘装置顶端，液压油缸(2)内填充有液压油(25)，油缸活塞(24)连接油缸活塞杆(26)，液压油缸(2)具有的油缸进出油孔(23)与油缸泵(22)连通，油缸泵(22)与油箱(20)连通，稳压泵(5)、油缸泵(22)和油箱(20)均固定在泵座(6 )上，泵座(6 )焊接在推板缸套外壁(B )上；吸盘座(I)与操纵机械装置连接，液压油缸(2)状态由油缸泵(22)控制；液压油缸外壁(C)通过固定螺钉(21)与推板缸套外壁(B)连接；油缸活塞杆(26)下端连接上移动推板(3)，上移动推板(3)上固定有吸盘密封块(19)和两个弹簧组件(4)，通过两个弹簧组件(4)的作用，将上移动推板(3)和下移动推板(14)连接在一起；下移动推板(14)具有中心孔(29)用于安装吸盘(A)，吸盘密封座(18)下部安装有第一压力传感器(81 )，吸盘下腔(11)边缘处的吸盘卡槽(10)和推板缸套(B)配合连接，吸盘卡槽(10)外侧安装加紧环(12)将卡槽(10)紧紧固定在推板缸套外壁(B)上；吸盘(A)上部密封容腔(13)内安装有第二压力传感器(8)，用于测定密封容腔(13)内的压力，通过调控控制开关(7)来调控稳压泵(5)的运转，防止吸盘(A)因密封容腔(13)内压力过高而受到损坏。
[0029]如图2和图3所示，所述的吸盘(A)是由吸盘下腔(11)和吸盘密封座(18)构成，吸盘下腔(11)为软体塑性材料，吸盘密封座(18)为硬质塑性材料且具有一定弹性；吸盘下腔(11)边缘有吸盘卡槽(10)，吸盘密封座(18)下部具有用于和下移动推板(14)配合安装的环槽，吸盘下腔(11)
[0030]底面有一系列从吸盘中心孔口沿至边缘的横状凸起(27)和在吸盘边缘环形分布的环状凸起(28)，这些凸起均具有软性，在压力作用下软体横状凸起(27)和环状凸起(28)发生变形并向周边膨胀，填充吸盘下腔(11)两相邻凸起间的空隙，使吸盘(A)底面平整的贴附在物体表面。
[0031]如图4、图5和6所示，所述的下移动推板(14)是由两个对称的中间有半圆凹坑的推板拼接而成，边缘处有两个推板螺栓孔(32)用于安装紧固推板的固定螺栓(30)，两半圆移动推板连接处加有密封垫片(33)用于保证密封容腔(13)的密闭性。
[0032]本发明的工作过程:
[0033]第一步:将本发明的吸盘座(I)与操控机械装置连接，运行稳压泵(5)向密封容腔
(13)内充满无腐蚀性液体，并操控机械装置将吸盘(A)摁压在物体表面。
[0034]第二步:运行油缸泵(22)，推动油缸活塞(24)和上移动推板(3)向下运动；
[0035]第三步:在弹簧组件(4)的作用下，上移动推板(3)压缩弹簧组件(4)并推动下移动推板(14)向下运动。
[0036]第四步:在下移动推板(14)的作用下，密闭容腔(13)内的液体挤压吸盘下腔(11)并向下运动。
[0037]第五步:随着密封容腔(13)内压力增大，下移动推板(14)运动到一定程度后停止运动，上移动推板(3 )继续压缩弹簧组件(4)并带动吸盘密封块(19 )向下运动，此时吸盘下腔(11)已完全贴附在物体表面，排出了与物体接触空间内的气体或液体，并通过通孔(16)排到装置外部；
[0038]第六步:当密封容腔(13)内的压力达到一定程度时，密封容腔(13)内的第二压力传感器(8)将反馈信号传至控制开关(7)，调节稳压泵(5)工作，使密封容腔(13)内液体返回油箱(20)。
[0039]第七步:随着密封容腔(13)内的液体减少，上移动推板(4)又推动下移动推板
(14)下移，吸盘密封块(19)与盘密封座(18)紧密接触。当压力达到一定程度时，吸盘密封座(18 )下部的第一压力传感器(81)发出反馈信号，调节开关使液压缸泵(22 )停止工作，吸盘与物体之间形成密封。
[0040]第八步:提升机械装置，带动本发明和所吸附的物体上升，作业完成。
【权利要求】
1.一种压力式吸盘装置，其特征在于:是由油缸泵(22)、液压油缸(2)、上移动推板(3)、下移动推板(14)、吸盘(A)、稳压泵(5)、控制开关(7)、第二压力传感器(8)、弹簧组件(4)和吸盘密封块(19)构成，具有吸盘座(I)的液压油缸(2)位于吸盘装置顶端，液压油缸(2)内填充有液压油(25)，油缸活塞(24)连接油缸活塞杆(26)，液压油缸(2)具有的油缸进出油孔(23)与油缸泵(22)连通，油缸泵(22)与油箱(20)连通，稳压泵(5)、油缸泵(22)和油箱(20 )均固定在泵座(6 )上，泵座(6 )焊接在推板缸套外壁(B)上；吸盘座(I)与操纵机械装置连接，液压油缸(2)运动状态由油缸泵(22)控制；液压油缸外壁(C)通过固定螺钉(21)与推板缸套外壁(B)连接；油缸活塞杆(26)下端连接上移动推板(3)，上移动推板(3)上固定有吸盘密封块(19)和两个弹簧组件(4)，通过两个弹簧组件(4)的作用，将上移动推板(3)和下移动推板(14)连接在一起；下移动推板(14)具有中心孔(29)用于安装吸盘(A)，吸盘密封座(18)下部安装有第一压力传感器(81)，吸盘下腔(11)边缘处的吸盘卡槽(10)和推板缸套(B)配合连接，吸盘卡槽(10)外侧安装加紧环(12)将卡槽(10)紧紧固定在推板缸套外壁(B)上；吸盘(A)上部密封容腔(13)内安装有第二压力传感器(8)，用于测定密封容腔(13)内的压力，通过调控控制开关(7)来调控稳压泵(5)的运转；所述的吸盘(A)是由吸盘下腔(11)和吸盘密封座(18)构成，吸盘下腔(11)为软体塑性材料，吸盘密封座(18)为硬质塑性材料且具有一定弹性；吸盘下腔(11)边缘有吸盘卡槽(10),吸盘密封座(18)下部具有用于和下移动推板(14)配合安装的环槽，吸盘下腔(11)底面有一系列从吸盘中心孔口沿至边缘的横状凸起(27)和在吸盘底面边缘环形分布的环状凸起(28)； 所述的下移动推板(14)是由两个对称的中间有半圆凹坑的推板拼接而成，边缘处有两个推板螺栓孔(32)用于安装紧固推板的固定螺栓(30)，两半圆移动推板连接处加有密封垫片(33)用于保证密封容腔(13)的密闭性。
【文档编号】F16B47/00GK103851064SQ201410126075
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2014年3月31日 优先权日:2014年3月31日
【发明者】丛茜, 邱昆, 刘入源, 胡国正, 贾淼, 黄振超, 朱洪国 申请人:吉林大学