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CN108214533B - 一种具有双向边缘的吸盘 - Google Patents

一种具有双向边缘的吸盘 Download PDF

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CN108214533B
CN108214533B CN201810104769.6A CN201810104769A CN108214533B CN 108214533 B CN108214533 B CN 108214533B CN 201810104769 A CN201810104769 A CN 201810104769A CN 108214533 B CN108214533 B CN 108214533B
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CN
China
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sucker
ring
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suction cup
suction
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丛茜
范加祥
熙鹏
高天禹
田为军
王思佳
齐欣
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Jilin University
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Jilin University
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/06—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means
    • B25J15/0616—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means with vacuum
    • B25J15/0683—Details of suction cup structure, e.g. grooves or ridges

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Abstract

一种具有双向边缘的吸盘属真空吸附技术领域，本发明中连接件为空心圆柱体，其圆柱上部外圈设有螺纹，吸盘组件由上部凸台和下部吸盘圆滑连接而成，凸台为空心圆柱体，凸台的空心圆柱体内圈设有凹槽；吸盘为空心半圆锥形，其斜面与水平面的夹角α1为30‑60度；吸盘的下端内壁设有吸环，吸环为倒置的空心半圆锥形，吸环与吸盘下端的夹角α2为60‑120度；连接件的下部外圈凸缘与吸盘组件中凸台的凹槽匹配，并固接。本发明中吸环与吸盘的下端的双向边缘设计，使得吸盘在承受侧向力产生的弯矩时，吸盘向外伸展的下端边缘与呈倒圆锥形的向内伸展圆环，总有一个和接触面更紧密地接触，从而能保证吸盘更好的密封性。

Description

一种具有双向边缘的吸盘
技术领域
本发明属于真空吸附技术领域，具体涉及一种具有双向边缘的吸盘。
背景技术
随着工业自动化的不断升级，可实现搬运功能的机械手臂的应用越来越广泛。吸盘由于其独特的吸附特性，在工业机械手和生活挂钩中广泛使用。工业中作为吸附手的吸盘常通过气管与真空泵相连，通过真空泵的作用，对吸盘内部进行抽真空。由于内外压差的作用，吸盘与接触物紧紧吸附在一起。在生活中吸盘常作为吸附挂钩来使用，当吸盘作为吸附挂钩使用时,由于要求结构简单，成本低,故挂钩吸盘一般不与真空泵连通进行抽真空的操作，直接用手将其按压在接触面上即可形成吸附。然后将重物悬挂于吸盘上，在一定重量范围内，吸盘将稳定吸附于墙壁上。
真空吸盘在真空领域，有对搬运物体伤害小，搬运方便，成本低的优点。无论工业吸盘还是生活中的吸盘挂钩，吸盘都经常受到横向力。传统吸盘的边缘是单向的，在被压紧到接触面时，边缘处向四周伸展,并与接触面密封，防止空气泄漏。当吸盘受侧向拉力或者其它与吸盘不垂直的力时，会对吸盘产生弯矩。吸盘与横向力方向相反的一侧有被掀起的趋势，从而容易使气体从这一侧进入吸盘内部，使吸盘失去吸附能力，因此发明一种能有效抵御横向力、牢固吸附的吸盘，成为必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能有效抵御侧向力和倾斜力的具有双向边缘的吸盘。
本发明由连接件A和吸盘组件B组成，其中连接件A为空心圆柱体，连接件A的圆柱下部外圈设有凸缘1，连接件A的圆柱上部外圈设有螺纹3。
吸盘组件B由上部的凸台8和下部的吸盘5圆滑连接而成，凸台8为空心圆柱体，凸台8的空心圆柱体内圈设有凹槽6。
所述连接件A的材料为金属；吸盘组件B的材料为橡胶。
吸盘5为空心半圆锥形，其斜面与水平面的夹角α1为30-60度；吸盘5的下端内壁设有吸环4，吸环4为倒置的空心半圆锥形，吸环4与吸盘5下端的夹角α2为60-120度，吸环4与与吸盘5的下端构成双向边缘。
连接件A的凸缘1与吸盘组件A中凸台8的凹槽6匹配，并固接。
所述吸盘组件B的总高度h1为30-80mm，凸台8的外径d1为30-60mm,高h2为10-20mm，凸台8的内径d3为20-50mm,凹槽6的直径d2为28-58mm,凹槽6的厚度h3为5-10mm，凹槽6上端与凸台8上端的间距h4为2-5mm。
吸环4和吸盘5的壁厚h5为1-5mm，吸环4的高度h6为10-50mm。
工作原理和工作过程为：
吸盘5的下端内壁设有吸环4，吸环4与吸盘5下端设有夹角α2，工作时吸盘5先被压向吸附物体表面，同时真空泵通过连接件A的中心孔Ⅰ2对吸盘5内部抽真空。吸环4受压向吸盘5的中心方向伸展，吸盘5的下端受压向外伸展，使得当吸盘5受到侧向力时，将对吸盘5产生一个转矩。与侧向力方向相反一侧的向外伸展，使得吸盘5的下端边缘有被掀起的趋势，而另一侧向内伸展的边缘有被压紧的趋势。使得吸盘5受到侧向力或斜向力产生弯矩时，在一定范围内，向内与向外伸展的边缘总有一个与接触面贴附较紧，使得吸盘周围得到更好的密封，防止吸盘5受到侧向力时，造成空气泄漏的现象发生。
由于本发明中吸环与吸盘的下端的双向边缘设计，使得吸盘在承受侧向力产生的弯矩时，吸盘向外伸展的下端边缘与呈倒圆锥形的向内伸展圆环，总有一个和接触面更紧密的接触，从而能保证吸盘更好的密封性。
附图说明
图1为具有双向边缘的吸盘的主视图
图2为具有双向边缘的吸盘的轴测图
图3为连接件A的主视图
图4为吸盘组件B的主视图
图5为吸盘组件B的尺寸标记图
其中：A.连接件 B.吸盘组件 1.凸缘 2.中心孔Ⅰ 3.螺纹 4.吸环 5.吸盘 6.凹槽7.中心孔Ⅱ 8.凸台
具体实施方式
如图1-图4所示，本发明由连接件A和吸盘组件B组成，其中连接件A为空心圆柱体，连接件A的圆柱下部外圈设有凸缘1，连接件A的圆柱上部外圈设有螺纹3。
吸盘组件B由上部的凸台8和下部的吸盘5圆滑连接而成，凸台8为空心圆柱体，凸台8的空心圆柱体内圈设有凹槽6。
吸盘5为空心半圆锥形，其斜面与水平面的夹角α1为30-60度；吸盘5的下端内壁设有吸环4，吸环4为倒置的空心半圆锥形，吸环4与吸盘5下端的夹角α2为60-120度，吸环4与吸盘5的下端构成双向边缘。
连接件A的凸缘1与吸盘组件A中凸台8的凹槽6匹配，并固接。
所述连接件A的材料为金属；吸盘组件B的材料为橡胶。
如图5所示，所述吸盘组件B总高度h1为30-80mm，凸台8的外径d1为30-60mm,高h2为10-20mm，凸台8的内径d3为20-50mm,凹槽6的直径d2为28-58mm,凹槽6的厚度h3为5-10mm，凹槽6上端与凸台8上端的间距h4为2-5mm。
吸环4和吸盘5的壁厚h5为1-5mm，吸环4的高度h6为10-50mm。

Claims (3)

1.一种双向边缘的吸盘，其特征在于，由连接件(A)和吸盘组件(B)组成，其中连接件(A)为空心圆柱体，连接件(A)的圆柱下部外圈设有凸缘(1)，连接件(A)的圆柱上部外圈设有螺纹(3)；吸盘组件(B)由上部的凸台(8)和下部的吸盘(5)圆滑连接而成，凸台(8)为空心圆柱体，凸台(8)的空心圆柱体内圈设有凹槽(6)；吸盘(5)为空心半圆锥形，其斜面与水平面的夹角α1为30-60度；吸盘(5)的下端内壁设有吸环(4)，吸环(4)为倒置的空心半圆锥形，吸环(4)与吸盘(5)下端的夹角α2为60-120度；吸环(4)与吸盘(5)的下端构成双向边缘；连接件(A)的凸缘(1)与吸盘组件(A)中凸台(8)的凹槽(6)匹配，并固接。
2.按权利要求1所述的双向边缘吸盘，其特征在于，所述吸盘组件(B)的总高度h1为30-80mm，凸台(8)的外径d1为30-60mm,高h2为10-20mm，凸台(8)的内径d3为20-50mm,凹槽(6)的直径d2为28-58mm,凹槽(6)的厚度h3为5-10mm，凹槽(6)上端与凸台(8)上端的间距h4为2-5mm；吸环(4)和吸盘(5)的壁厚h5为1-5mm，吸环(4)的高度h6为10-50mm。
3.按权利要求1所述的双向边缘吸盘，其特征在于，所述连接件(A)的材料为金属；吸盘组件(B)的材料为橡胶。
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