專利名稱：帶有可替換的密封表面的吸盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于由真空驅(qū)動(dòng)的工具的吸盤，所述吸盤在第一端或上端處被布置為與真空源流體流動(dòng)連通并且在其相對(duì)端處被布置為與待處理的物體的表面緊密接觸。 本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一組互相兼容的元件，這些元件能夠根據(jù)需要而組合并且被布置為可組裝為用于多種用途的吸盤；并且涉及包含于前述一組元件中的終端件，波紋管以及密封環(huán)。
背景技術(shù)：
首先應(yīng)當(dāng)說明，在本文的描述中使用的術(shù)語“真空”應(yīng)當(dāng)被理解為低于周圍大氣壓力的壓力，并且足以在吸盤與物體之間有效地產(chǎn)生需要的保持力以便固定、提起并移動(dòng)該物體。因此術(shù)語真空應(yīng)當(dāng)在更廣的意義上被理解而不是被理解為絕對(duì)無壓力狀態(tài)。用于利用根據(jù)本發(fā)明的吸盤驅(qū)動(dòng)工具的負(fù)壓可使用電機(jī)驅(qū)動(dòng)的泵或壓縮空氣驅(qū)動(dòng)的噴射器以本身已知的方式提供。該負(fù)壓通常被排出至吸盤，該吸盤由諸如布置為可移動(dòng)并且可被操作并控制以便升降并移動(dòng)物體的升降裝置的工具或由被設(shè)計(jì)為用于保持該物體被固定在某一位置的工具支撐。在多種應(yīng)用中，例如在需要將吸盤特別輕柔地施加物體上的應(yīng)用時(shí)，或如果該物體的表面不均勻或具有高度差異，在該工具與吸盤之間布置柔性波紋管是有利的。與波紋管配合的這種類型的吸盤通常由與該波紋管一體形成并與物體的表面密封接觸的密封表面制成。該密封表面承受磨損，并且其諸如柔軟性、撓性以及不在物體上施加印記的能力的特性應(yīng)當(dāng)適應(yīng)于主體對(duì)象。因此，密封表面的這些特性通常不同于彈性與強(qiáng)度及穩(wěn)定性相結(jié)合的形式的波紋管所需的特性。波紋管以及密封表面的所需特征能夠通過雙重鑄造工藝被結(jié)合至單個(gè)吸盤內(nèi)，這同時(shí)導(dǎo)致例如在密封表面磨損時(shí)必須丟棄整個(gè)吸盤，或者例如，當(dāng)生產(chǎn)變化時(shí)需要替換另一個(gè)吸盤。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服這一問題并提供一種帶有改進(jìn)的通用性以及適于不同應(yīng)用和需要的能力的吸盤。該目的以如開始所述的吸盤實(shí)現(xiàn)，其中，該吸盤的下端被布置為用于聯(lián)接于密封環(huán)，該密封環(huán)具有布置于外圓周與由內(nèi)圓周限定的貫穿開口之間的密封表面，并且在該密封環(huán)的內(nèi)圓周的區(qū)域中，該密封環(huán)包括與該吸盤接合的唇緣，在該吸盤的下端中包括圓周延伸的溝槽，該密封環(huán)的圓周區(qū)域可以形狀配合的方式并且以在接合區(qū)域中該溝槽與唇緣之間徑向重合的關(guān)系插入該溝槽。這樣獲得一種用于吸盤的可替換的密封表面，其中，周圍大氣與該吸盤內(nèi)的真空之間的壓力差異用于在該吸盤的保持位置處增強(qiáng)該吸盤與密封環(huán)之間的緊密且牢固的連接。結(jié)構(gòu)上有利的實(shí)施方式預(yù)見了所述溝槽具有從開口內(nèi)側(cè)的溝槽的底部基本上沿徑向延伸而向外開口的橫截面輪廓。在這種優(yōu)選的實(shí)施方式中，密封環(huán)的柔性及延展性有助于元件的組裝。通過使密封環(huán)唇緣的橫截面輪廓適于該溝槽能夠有利地實(shí)現(xiàn)鎖定連接，該唇緣的輪廓包括接合該溝槽的底部區(qū)域的隆起部。這樣，該吸盤的零件能夠以形狀配合接合的方式，并且優(yōu)選地以可去除的連接卡在一起。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，該溝槽由在該溝槽的開口與底部之間延伸的相對(duì)的上壁及下壁限定。如果該下壁形成有延伸至該溝槽內(nèi)的跟部并且該跟部在安裝位置處接合形成于密封環(huán)的表面中的相應(yīng)凹槽，那么就能夠設(shè)置附加的鎖定裝置。 在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，吸盤包括選自一組密封環(huán)、波紋管以及終端件形式的互相連接的，優(yōu)選可拆卸地連接的元件中的至少兩個(gè)元件。這些元件包括與這些元件一體形成的互補(bǔ)形狀的聯(lián)接裝置，優(yōu)選地，該聯(lián)接裝置具有旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的形狀，并且布置為用于聯(lián)接元件之間的形狀配合接合，由此，由于所有元件的聯(lián)接裝置包括通用的接口，能夠根據(jù)需要而對(duì)這些元件進(jìn)行組合。該接口包括一致地成形的接觸表面，一方面，這些接觸表面形成于以沿圓周延伸的溝槽的形式的第一元件的內(nèi)側(cè)上，另一方面，以可插入該溝槽內(nèi)的以沿圓周延伸的唇緣的形式形成于第二元件的外側(cè)上，該接觸表面的主要延伸部關(guān)于這些元件的縱向軸線呈徑向。所述溝槽在該元件的外側(cè)開口并延伸至徑向位于該開口的內(nèi)側(cè)的溝槽底部，并且，該溝槽底部優(yōu)選地具有相對(duì)于該開口加寬的橫截面，該開口合適于在可插入該溝槽內(nèi)的唇緣的頂部的相應(yīng)地成形的隆起部。該溝槽的加寬底部，以及該唇緣的隆起部，在穿過這些元件的中央的軸向平面中均優(yōu)選地具有半圓形橫截面。該溝槽的半圓形的形狀與密封環(huán)的部分為環(huán)形的內(nèi)圓周配合，這種方式有效地迫使密封環(huán)被完全插入以便于在該溝槽中正確定位。在溝槽的開口與底部之間，該溝槽被限定在軸向隔開并且彼此相對(duì)的上壁與下壁之間，其中，優(yōu)選地，至少該下壁具有跟部，該跟部延伸至該溝槽內(nèi)并且在安裝位置處接合形成于可插入該溝槽內(nèi)的唇緣的下側(cè)中的相應(yīng)凹槽。結(jié)果，主要是為了上述的元件之間的兼容性，提供了一種系統(tǒng)，其能夠組裝用于形成適于不同應(yīng)用的吸盤的元件。因此，這樣，可形成包括終端件以及密封環(huán)的吸盤，或包括終端件、波紋管以及密封環(huán)的吸盤，以及包括終端件、兩個(gè)或更多波紋管以及密封環(huán)的吸
ο因此，本發(fā)明還包括用于吸盤的終端件，該終端件布置為用于連接至真空源的連接件并包括圓周延伸并且在終端件的外側(cè)上一體形成的聯(lián)接裝置，該聯(lián)接裝置布置為用于提供與布置于波紋管上或密封環(huán)上的相對(duì)應(yīng)地成形的聯(lián)接裝置的形狀配合接合。相應(yīng)地，本發(fā)明還包括一種用于吸盤的波紋管，該波紋管包括一體形成于該波紋管的上端的內(nèi)圓周中的圓周延伸的聯(lián)接裝置，以及一體形成于該波紋管的下端的外側(cè)中的圓周延伸的聯(lián)接裝置，每個(gè)所述聯(lián)接裝置布置為與布置于終端件中、或密封環(huán)中或另一波紋管中的相對(duì)應(yīng)地成形的聯(lián)接裝置提供形狀配合接合。同樣，本發(fā)明還包括一種用于吸盤的密封環(huán)，該密封環(huán)包括圓周延伸的聯(lián)接裝置， 該聯(lián)接裝置一體形成于該密封環(huán)的內(nèi)圓周上，并布置為與布置于終端件中或波紋管中的相對(duì)應(yīng)地成形的聯(lián)接裝置提供形狀配合接合。


參考附圖，下文將更進(jìn)一步地解釋本發(fā)明，在附圖中，示意性地示出了該吸盤的實(shí)施方式。其中圖1是以基本的第一種實(shí)施方式示出穿過根據(jù)本發(fā)明的吸盤的中央的縱向剖視圖；圖2示出了在相應(yīng)的剖視圖中的處于未組裝狀態(tài)下的吸盤的零件；圖3a_3b同樣地以穿過該吸盤的及其各個(gè)元件的中央的縱向剖視圖分別示出了處于組裝狀態(tài)及未組裝狀態(tài)下的本發(fā)明的可替換的實(shí)施方式；以及圖4a_4b示出了穿過根據(jù)本發(fā)明的吸盤的可替換的實(shí)施方式的相應(yīng)的剖視圖。
具體實(shí)施例方式基本上，根據(jù)所示實(shí)施方式的吸盤包括波紋管1，該波紋管1具有布置于與該波紋管分離的可拆卸的密封環(huán)2上的密封表面。該波紋管1在第一端或上端處形成有終端件， 該終端件布置為與真空源流體流動(dòng)連通，為此，該終端件可以本領(lǐng)域技術(shù)人員本身已知的方式具有連接件3，以便使得該吸盤能夠直接或間接地安裝于真空供給工具(未示出)。在波紋管1的第二端、相對(duì)端或下端4中，該波紋管1布置為用于容納密封環(huán)2。該密封環(huán)2 (見圖2)實(shí)施為具有布置于外圓周6與徑向內(nèi)圓周7之間的密封表面 5的環(huán)，該密封環(huán)2限定穿過該密封環(huán)的開口 8。該密封環(huán)有利地包括厚度朝向外圓周的方向減少的壁9，以及適應(yīng)于該波紋管的卵形或旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的基本形狀。波紋管的材料以及密封環(huán)的材料可互相獨(dú)立地選擇，并且該材料典型地包括在耐久性、彈性以及撓性方面帶有適當(dāng)特征的自然橡膠、合成橡膠、聚合物及聚合物的混合物。 可以本領(lǐng)域中技術(shù)人員已知的任意壓鑄方法生產(chǎn)該吸盤的零件。在密封環(huán)2的內(nèi)圓周區(qū)域7中，形成有可插入溝槽11中的唇緣10，該溝槽11形成于波紋管1的下端中，該溝槽11繞該波紋管沿圓周方向延伸。溝槽11向外開放并具有基本上呈徑向的方向以及在溝槽11的開口 12與底部13之間延伸的橫截面輪廓。這里使用的基本上呈徑向的方向是指，相對(duì)于波紋管的縱向方向以及中心軸線C，該溝槽的徑向尺寸大于其軸向尺寸。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，該溝槽具有加寬的溝槽底部13，該溝槽底部13容納布置于密封環(huán)唇緣10的尖端的相對(duì)應(yīng)地成形的隆起部14。優(yōu)選的實(shí)施方式預(yù)見了該溝槽底部區(qū)域的一部分具有當(dāng)沿穿過該吸盤的中心的縱向橫截面觀察時(shí)部分呈圓形的形狀， 并且溝槽的該部分包括至少大于半圓的一部分圓，該密封環(huán)的內(nèi)圓周7包括基本為圓的部分，其一部分至少大于半圓。所述溝槽由上壁15及下壁16限制，該下壁16在該溝槽的開口 12與其底部13之間被軸向分離地延伸。優(yōu)選地，至少下壁16形成有跟部17，該跟部17 延伸至溝槽11內(nèi)以用于與布置于密封環(huán)的下側(cè)中的相對(duì)應(yīng)地成形的凹槽18接合。同樣， 在本文中未示出的情況下，上壁可形成有突出部，該突出部延伸至溝槽11內(nèi)以用于與密封環(huán)的上側(cè)中的相對(duì)應(yīng)地成形的凹槽接合。波紋管1以及密封環(huán)2典型地具有旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的基本形狀，并且上述的聯(lián)接裝置10 以及11優(yōu)選地關(guān)于該波紋管與密封環(huán)的共同的縱向軸線連續(xù)地延伸。可替換地，本發(fā)明的方案可通過形成該吸盤的元件的其它基本形狀實(shí)現(xiàn)，例如橢圓形或多邊形，并且，可替換地，該聯(lián)接裝置可具有沿該元件的圓周方向部分間斷的延伸部，并且，例如，可具有一段其它橫截面形狀，但是，應(yīng)當(dāng)基本上完全圍繞形成該吸盤的相應(yīng)的元件延伸。通過這些方法，波紋管以及密封環(huán)被布置為以形狀配合接合的方式以及以在接合的區(qū)域中徑向重疊的關(guān)系連接，在圖1中通過徑向長度r示出。由于在操作期間，環(huán)境壓力在該連接區(qū)域上施加了確保密封環(huán)與波紋管的接合的夾緊力，因此不需要任何附加的用于固定該連接的附連裝置。參考圖3a至圖北，本發(fā)明的另一改進(jìn)的實(shí)施方式包括一組互相兼容的元件，所述元件被設(shè)計(jì)為用于根據(jù)需要而組合以形成多種實(shí)施方式的吸盤。該組元件包括至少一個(gè)波紋管1、密封環(huán)2以及單獨(dú)的終端件19，該終端件19被設(shè)計(jì)為與真空源建立流體流動(dòng)連通。 由于每個(gè)元件均包括一體的且彼此互補(bǔ)形成的聯(lián)接裝置10、11，該聯(lián)接裝置10、11優(yōu)選地如上所述成形，因此提供了相容性。這些元件可選擇性地組合，因?yàn)槁?lián)接裝置包括對(duì)于所有元件通用的單一的接口。該接口由在聯(lián)接區(qū)域中接觸的表面，即，唇緣10的外側(cè)以及溝槽 11的內(nèi)側(cè)形成。在聯(lián)接位置處，該接觸表面提供形狀配合接合，并且為此，它們以互為鏡像的方式同樣成形。接觸表面的主方向關(guān)于該對(duì)象元件的縱向軸線呈徑向。在溝槽底部13 以及唇緣的隆起部14的區(qū)域中，沿穿過該元件的中心的軸向平面觀察時(shí)，該接口優(yōu)選地具有圓化的部分圓形的橫截面。在圖1-3中示出的包括終端件、波紋管以及密封環(huán)的組合的替代實(shí)施方式中，可替換地，該密封環(huán)可直接聯(lián)接于該終端件，如圖4a_4b所示，或者，在適當(dāng)?shù)那闆r下，通過更多互連的波紋管而不是圖3a_3b中示出的那兩個(gè)波紋管聯(lián)接于該終端件。上述實(shí)施方式是優(yōu)選的實(shí)施方式并且提供了一種滿足所闡明的目的的吸盤，通過可替換的密封環(huán)，也提供了延長的壽命，并且能夠自由地組合以形成分別帶有所需的波紋管的及密封表面的特性的吸盤。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，該吸盤的部件以及聯(lián)接裝置被設(shè)計(jì)為用于在部件之間提供可拆卸的連接，并且，盡管如此，這些部件可通過諸如膠合等被永久地連接。 也應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，能夠修改所示實(shí)施方式的細(xì)節(jié)而不偏離所呈現(xiàn)的方案的原理。
權(quán)利要求
1.一種用于真空動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的工具的吸盤，所述吸盤在第一端或上端(3)處被布置為與真空源流體流動(dòng)連通，并且在所述吸盤的相對(duì)的第二端或下端(4)處被布置為與待借助所述吸盤處理的物體的表面緊密接觸，所述下端布置為聯(lián)接于密封環(huán)O)，所述密封環(huán)(2)具有布置于外周緣(6)與由內(nèi)周緣(7)限定的貫穿開口(8)之間的密封表面(5)，并且，所述密封環(huán)在所述密封環(huán)的內(nèi)周緣區(qū)域的區(qū)域中成形為用于與所述吸盤接合，其特征在于，所述吸盤在所述吸盤的下端中具有周向延伸的溝槽(11)，所述溝槽(11)限定于相對(duì)的上壁 (15)與下壁(16)之間并具有向外開口的橫截面輪廓，所述輪廓帶有位于開口(12)的內(nèi)側(cè)的朝向所述溝槽的底部(13)的主要呈徑向的延伸部，并且，所述密封環(huán)的所述內(nèi)邊緣區(qū)域具有唇緣(10)，所述唇緣(10)適應(yīng)于所述溝槽(11)以用于與所述溝槽的所述底部區(qū)域接合，所述唇緣能夠以形狀配合接合的方式并且以在所述接合的區(qū)域(r)中、所述唇緣(10) 與所述溝槽(11)之間彼此徑向重疊的關(guān)系插入所述溝槽(11)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸盤，其特征在于，所述溝槽(11)具有加寬的底部區(qū)域 (13)，并且所述密封環(huán)O)的所述唇緣(10)具有相對(duì)應(yīng)地成形的隆起部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的吸盤，其特征在于，所述溝槽的所述底部區(qū)域(13)具有半圓形橫截面，并且，所述密封環(huán)的所述內(nèi)邊緣(7)具有至少部分呈環(huán)形的唇緣(10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3所述的吸盤，其特征在于，至少所述溝槽(11)的所述下壁(16) 具有跟部(17)，所述跟部(17)延伸至所述溝槽內(nèi)并且在聯(lián)接位置處接合形成于所述密封環(huán)的下側(cè)中的相應(yīng)的凹槽(18)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一權(quán)利要求所述的吸盤，其特征在于，所述密封環(huán)(2)是圓形或橢圓形環(huán)，所述環(huán)具有厚度朝向所述外周緣的方向減少的壁(9)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一權(quán)利要求所述的吸盤，其中，所述吸盤包括呈密封環(huán) O)、波紋管(1)以及終端件(19)形式的一組可互相連接的元件中的至少兩個(gè)元件，其特征在于，所述元件具有形狀互補(bǔ)的聯(lián)接裝置(10、11)，所述聯(lián)接裝置(10、11)與所述元件一體形成并適于聯(lián)接元件之間的形狀配合接合，所述元件可通過包括所有元件通用的一個(gè)單一接口的所述聯(lián)接裝置(10、11)而選擇性地組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的吸盤，其特征在于，包括終端件以及密封環(huán)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的吸盤，其特征在于，包括終端件、波紋管以及密封環(huán)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的吸盤，其特征在于，包括終端件、兩個(gè)或更多波紋管以及密封環(huán)。
10.用于根據(jù)權(quán)利要求6至9中的任一權(quán)利要求所述的吸盤的終端件(19)，其特征在于，一體形成于所述終端件的外側(cè)上的周向延伸的聯(lián)接裝置(11)，所述聯(lián)接裝置(11)布置為用于與布置于波紋管上或密封環(huán)上的相對(duì)應(yīng)地成形的聯(lián)接裝置(10)提供形狀配合接I=I O
11.用于根據(jù)權(quán)利要求6至9中的任一權(quán)利要求所述的吸盤的波紋管(1)，其特征在于，一體形成于所述波紋管的所述上端的所述內(nèi)邊緣中的周向延伸的聯(lián)接裝置(10)，以及一體形成于所述波紋管的所述下端的所述外側(cè)中的周向延伸的聯(lián)接裝置(11)，所述聯(lián)接裝置(10、11)布置為用于與布置于終端件、密封環(huán)或波紋管中的相對(duì)應(yīng)地成形的聯(lián)接裝置提供形狀配合接合。
12.用于根據(jù)權(quán)利要求6至9中的任一權(quán)利要求所述的吸盤的密封環(huán)0)，其特征在于，一體形成于所述密封環(huán)的所述內(nèi)邊緣中的周向延伸的聯(lián)接裝置(10)，并且所述聯(lián)接裝置(10)布置為用于與布置于終端件或波紋管中的相對(duì)應(yīng)地成形的聯(lián)接裝置(11)提供形狀配合接合。
全文摘要
一種用于由真空驅(qū)動(dòng)的工具的吸盤，所述吸盤在第一端或上端處被布置為與真空源流體流動(dòng)連通并且在其相對(duì)端處被布置為與待被處理的物體的表面緊密接觸。所述吸盤在其下端處被布置為聯(lián)接于密封環(huán)(2)，所述密封環(huán)(2)具有布置于外圓周(6)與由內(nèi)圓周(7)限定的貫穿開口(8)之間的密封表面(5)，并且所述密封環(huán)在其內(nèi)圓周區(qū)域中具有布置為與所述吸盤接合的唇緣(10)，為此，所述吸盤在其下端處具有圓周延伸的溝槽(11)，其中，所述圓周區(qū)域以及所述密封環(huán)的所述唇緣可以形狀配合接合的方式并且以在接合的區(qū)域(r)的所述溝槽(11)與所述唇緣(10)之間徑向重疊的關(guān)系插入所述溝槽(11)中。
文檔編號(hào)B65G47/91GK102361812SQ201080013725
公開日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2010年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月27日
發(fā)明者彼得·泰爾 申請(qǐng)人:謝雷克斯公司