專利名稱：一種多適應(yīng)性海綿吸盤系統(tǒng)及其吸附工件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及真空抓取領(lǐng)域，特別是一種多適應(yīng)性海綿吸盤系統(tǒng)及其吸附工件的方法。
背景技術(shù)：
真空吸盤簡稱吸盤，是一種帶密封唇邊的，在與被吸物體接觸后形成一個(gè)臨時(shí)性的密封空間，通過抽走或者稀薄密封空間里面的空氣，產(chǎn)生內(nèi)外壓力差而進(jìn)行工作的一種氣動(dòng)元件。它的名字還有橡膠吸嘴，橡膠吸頭，皮碗等等。在倉儲(chǔ)，物流以及包裝線上都需要用到移動(dòng)抓取設(shè)備，抓取設(shè)備上設(shè)有吸附件，吸附件上設(shè)有多個(gè)真空吸盤，通過吸盤吸附住物體，將物體移動(dòng)需要的位置，如對板材或玻璃的移動(dòng)需要多個(gè)吸盤吸附在板材或玻璃的不同位置，將板材提起或移到其他地方，對于不是平面的物體，如管材，就需要用與管材弧度相同形狀的吸盤，以上的吸盤的使用受到物體表面不同形狀的限制，因此，這種吸盤使用范圍較小，在包裝車間，如餅干、薯片、雪糕、飲料等包裝物的物體大小不一，形狀也不一致，物體表面也不規(guī)則，因此，這種車間就需要大量的工人來包裝，這樣勢必會(huì)提高生產(chǎn)成本、降低工作效率，因此，就需要有一種能同時(shí)滿足抓取不同大小，不同形狀和不同體積的物體的吸盤來滿足我們自動(dòng)化搬取的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種能同時(shí)滿足抓取不同大小、不同形狀和不同體積的物體的多適應(yīng)性海綿吸盤系統(tǒng)。本發(fā)明的另一個(gè)目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種能同時(shí)滿足抓取不同大小、不同形狀和不同體積的物體的多適應(yīng)性海綿吸盤系統(tǒng)吸附工件的方法。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
一種多適應(yīng)性海綿吸盤系統(tǒng)，包括海綿層、單向閥層、密閉腔體和框架，其特征在于，單向閥層與密閉腔體內(nèi)設(shè)于框架內(nèi)，密閉腔體的下部連接單向閥層中的各單向閥，上部連接設(shè)置于框架上的真空管，海綿層固定在框架的下面且至少設(shè)有一個(gè)底孔，單向閥層上設(shè)有至少一個(gè)單向閥，每個(gè)單向閥的閥口與底孔對應(yīng)，并密閉固定在底孔里端，每個(gè)底孔與對應(yīng)的單向閥的閥口形成一個(gè)氣路。 依照本發(fā)明較佳實(shí)施例所述的多適應(yīng)性海綿吸盤系統(tǒng)，所述海綿層包括海綿墊、濾網(wǎng)和橡膠墊，海綿墊、濾網(wǎng)和橡膠墊依次連接，海綿墊和橡膠墊都設(shè)有對應(yīng)的底孔。依照本發(fā)明較佳實(shí)施例所述的多適應(yīng)性海綿吸盤系統(tǒng)，所述單向閥包括閥體、閥球、閥口和金屬塊，閥體內(nèi)設(shè)有閥腔，閥球設(shè)在閥腔內(nèi)，并可在閥腔內(nèi)活動(dòng)，閥球與閥口之間設(shè)有金屬濾網(wǎng)片，所述金屬塊設(shè)置于閥腔的上部，金屬塊朝向閥球的端面設(shè)有半球形凹坑，該半球形凹坑的形狀與閥球的表面相同，閥球進(jìn)入半球形凹坑后與半球形凹坑緊密貼合，半球形凹坑的底部設(shè)有縱向通孔。依照本發(fā)明較佳實(shí)施例所述的多適應(yīng)性海綿吸盤系統(tǒng)，所述金屬塊的橫向面上還設(shè)有橫向通孔，橫向通孔一端連通縱向通孔，另一端連通單向閥的閥腔。依照本發(fā)明較佳實(shí)施例所述的多適應(yīng)性海綿吸盤系統(tǒng)，所述橫向通孔的口徑要小于縱向通孔的口徑。依照本發(fā)明較佳實(shí)施例所述的多適應(yīng)性海綿吸盤系統(tǒng)，所述海綿層還包括黏膠層，所述黏膠層上設(shè)置有與所述海綿墊和所述橡膠墊上的底孔相適應(yīng)的穿孔。依照本發(fā)明較佳實(shí)施例所述的多適應(yīng)性海綿吸盤系統(tǒng)，所述黏膠層連接框架和橡膠墊。一種多適應(yīng)性海綿吸盤系統(tǒng)吸附工件的方法，其特征在于，由海綿層上的底孔、濾網(wǎng)、金屬濾網(wǎng)片、單向閥閥腔及縱向通孔形成一個(gè)氣路，吸附工件的具體步驟包括
(1)在啟動(dòng)真空泵的一瞬間，空氣通過海綿層上的底孔從單向閥閥口進(jìn)入單向閥，將所有單向閥內(nèi)的閥球頂?shù)桨肭蛐伟伎觾?nèi)，由于半球形凹坑的形狀與閥球的表面相同，將縱向通孔的氣路給堵??；
(2)橫向通孔將繼續(xù)進(jìn)風(fēng)，當(dāng)工件與海綿層上的任意一個(gè)或多個(gè)底孔接觸時(shí)，工件將底孔堵??；
(3)底孔內(nèi)的空氣被抽走，閥腔內(nèi)的空氣對閥球的作用力逐漸減小，在閥球自身重力及密閉腔體內(nèi)壓力的共同作用下，使得閥球下落，閥腔里的空氣被瞬間抽走，工件被吸牢。依照本發(fā)明較佳實(shí)施例所述的多適應(yīng)性海綿吸盤系統(tǒng)吸附工件的方法，所述橫向通孔的口徑要小于縱向通孔的口徑。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明存在以下技術(shù)效果
當(dāng)大量空氣從海綿層的底孔進(jìn)入單向閥時(shí)，閥球上升進(jìn)入半球形凹坑，堵塞縱向通孔，但是橫向通孔還有空氣流入。這種流入不足以破壞整體真空。當(dāng)海綿層的底孔被堵上后，通孔內(nèi)的空氣從橫向通孔被抽走，閥球上部分和下部分的氣壓縮小到不能克服閥球的重量時(shí)，閥球下落，海綿層底孔中的空氣被迅速抽走，海綿層抓牢了工件，由于海綿層是柔性的，海綿層可隨工件的形狀不同而改變，能很好的和工件表面配合，就能實(shí)現(xiàn)不同物體的抓取，不必在意是工件外輪廓是否與吸盤的外輪廓一致，還有，海綿層上設(shè)有多個(gè)底孔，每個(gè)底孔都對應(yīng)設(shè)有一個(gè)單向閥，工件只需與其中的隨機(jī)幾個(gè)底孔接觸就能抓住工件，針對不同的抓取物，可將改變底孔的形狀、大小和分布的疏密程度來滿足其需要。


圖1為本發(fā)明多適應(yīng)性海綿吸盤系統(tǒng)的示意 圖2為本發(fā)明海綿層示意 圖3為本發(fā)明單向閥的示意 圖4為本發(fā)明抓取工件的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖舉一具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。請參考圖1-4，一種多適應(yīng)性海綿吸盤系統(tǒng)，包括海綿層1、單向閥層2、密閉腔體3和框架4。單向閥層2包括多個(gè)單向閥，所述單向閥包括閥體21、閥球22、閥口和金屬塊23，金屬塊23優(yōu)選為銅塊，閥體21內(nèi)設(shè)有閥腔24，閥球22可在閥腔24內(nèi)活動(dòng)，閥球22和閥口之間設(shè)有金屬濾網(wǎng)片25，金屬塊23設(shè)置于閥腔24的上部，金屬塊23朝向閥球22的端面形成一個(gè)半球形凹坑28，該半球形凹坑28的形狀與閥球22的表面相同，半球形凹坑28的底部設(shè)有縱向通孔26，金屬塊23橫向面上還設(shè)有橫向通孔27，橫向通孔27 —端連通縱向通孔26，另一端連通單向閥的閥腔24，橫向通孔27的口徑小于縱向通孔26的口徑，海綿層I包括海綿墊11、濾網(wǎng)12和橡膠墊13，海綿墊11、濾網(wǎng)12和橡膠墊13依次連接，海綿墊11和橡膠墊13都設(shè)有對應(yīng)的底孔14，且底孔14至少為一個(gè)，濾網(wǎng)12上不設(shè)底孔14。海綿層I還包括黏膠層15，所述黏膠層15上設(shè)置有與所述海綿墊11和所述橡膠墊13上的底孔14相適應(yīng)的穿孔。根據(jù)產(chǎn)品的不同形狀和特點(diǎn)，底孔14可大可小、可圓可方、可密可疏、可薄可厚，能適應(yīng)各種凹凸不平面，進(jìn)而起到很好的密封作用。單向閥層2與密閉腔體3內(nèi)設(shè)于框架4內(nèi)，密閉腔體3和框架4的材質(zhì)優(yōu)選為鋁合金。密閉腔體3的下部通過縱向通孔26連接單向閥層2中的各單向閥，上部通過真空管接頭5連接真空管。海綿層I通過黏膠層15固定在框架4的下面，海綿層I上各底孔14與單向閥各閥口相對應(yīng)，并密閉固定在底孔里端，海綿層上的底孔、濾網(wǎng)、金屬濾網(wǎng)片、單向閥閥腔及縱向通孔形成一個(gè)氣路。在啟動(dòng)真空泵的一瞬間，空氣通過海綿層I上的底孔14從單向閥閥口進(jìn)入單向閥，將所有單向閥內(nèi)的閥球22頂?shù)桨肭蛐伟伎?8內(nèi)，由于半球形凹坑28的形狀與閥球22的表面相同，因此，將縱向通孔26的氣路給堵住，而橫向通孔27將繼續(xù)進(jìn)風(fēng)，當(dāng)工件6與海綿層I上的任意一個(gè)或多個(gè)底孔14接觸時(shí)，工件6將底孔14堵住。之后，底孔14內(nèi)的空氣被抽走，閥腔24內(nèi)的空氣對閥球22的作用力逐漸減小，在閥球22自身重力及密閉腔體3內(nèi)壓力的共同作用下，使得閥球22下落，閥腔24里的空氣被瞬間抽走，工件6被吸牢；而其他幾個(gè)沒有被工件6堵住的底孔14，由于暴露在空氣中，閥球下方底孔端的空氣壓力大于密閉腔室3中的空氣對閥球22產(chǎn)生的作用力和閥球22自身重力之和，故閥球22不會(huì)下落，縱向通孔26繼續(xù)被閥球22堵住，密閉腔室3的真空不會(huì)被破壞，這就是即使工件6沒有完全覆蓋底孔14，也不會(huì)掉落的原因。由于海綿層I具有柔軟和密封的特性，它可隨工件6的不同外形而改變形狀，因此，海綿層I與工件6的接觸面能達(dá)到最佳效果，不管是板材還是飲料瓶或其他不規(guī)則的接觸面都能被吸住，另外，海綿層I上分布著很多個(gè)底孔14，每個(gè)底孔14又對應(yīng)著一個(gè)單向閥，所以，工件6只需與海綿層I上的隨意一個(gè)或多個(gè)底孔14接觸就能將工件6吸住。上述公開的僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，該實(shí)施例只為更清楚的說明本發(fā)明所用，而并非對本發(fā)明的限定，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化，都應(yīng)落在保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種多適應(yīng)性海綿吸盤系統(tǒng)，包括海綿層、單向閥層、密閉腔體和框架，其特征在于，單向閥層與密閉腔體內(nèi)設(shè)于框架內(nèi)，密閉腔體的下部連接單向閥層中的各單向閥，上部連接設(shè)置于框架上的真空管，海綿層固定在框架的下面且至少設(shè)有一個(gè)底孔，單向閥層上設(shè)有至少一個(gè)單向閥，每個(gè)單向閥的閥口與底孔對應(yīng)，并密閉固定在底孔里端，每個(gè)底孔與對應(yīng)的單向閥的閥口形成一個(gè)氣路。
2.如權(quán)利要求1所述的多適應(yīng)性海綿吸盤系統(tǒng)，其特征在于，海綿層包括海綿墊、濾網(wǎng)和橡膠墊，海綿墊、濾網(wǎng)和橡膠墊依次連接，海綿墊和橡膠墊都設(shè)有對應(yīng)的底孔。
3.如權(quán)利要求1所述的多適應(yīng)性海綿吸盤系統(tǒng)，其特征在于，單向閥包括閥體、閥球、閥口和金屬塊，閥體內(nèi)設(shè)有閥腔，閥球設(shè)在閥腔內(nèi)，并可在閥腔內(nèi)活動(dòng)，閥球與閥口之間設(shè)有金屬濾網(wǎng)片，所述金屬塊設(shè)置于閥腔的上部，金屬塊朝向閥球的端面設(shè)有半球形凹坑，該半球形凹坑的形狀與閥球的表面相同，閥球進(jìn)入半球形凹坑后與半球形凹坑緊密貼合，半球形凹坑的底部設(shè)有縱向通孔。
4.如權(quán)利要求3所述的多適應(yīng)性海綿吸盤系統(tǒng)，其特征在于，所述金屬塊的橫向面上還設(shè)有橫向通孔，橫向通孔一端連通縱向通孔，另一端連通單向閥的閥腔。
5.如權(quán)利要求1所述的多適應(yīng)性海綿吸盤系統(tǒng)，其特征在于，橫向通孔的口徑要小于縱向通孔的口徑。
6.如權(quán)利要求2所述的多適應(yīng)性海綿吸盤系統(tǒng)，其特征在于，所述海綿層還包括黏膠層，所述黏膠層上設(shè)置有與所述海綿墊和所述橡膠墊上的底孔相適應(yīng)的穿孔。
7.如權(quán)利要求6所述的多適應(yīng)性海綿吸盤系統(tǒng)，其特征在于，所述黏膠層連接框架和橡膠墊。
8.—種多適應(yīng)性海綿吸盤系統(tǒng)吸附工件的方法，其特征在于，由海綿層上的底孔、濾網(wǎng)、金屬濾網(wǎng)片、單向閥閥腔及縱向通孔形成一個(gè)氣路，吸附工件的具體步驟包括: (1)在啟動(dòng)真空泵的一瞬間，空氣通過海綿層上的底孔從單向閥閥口進(jìn)入單向閥，將所有單向閥內(nèi)的閥球頂?shù)桨肭蛐伟伎觾?nèi)，由于半球形凹坑的形狀與閥球的表面相同，將縱向通孔的氣路給堵??； (2)橫向通孔將繼續(xù)進(jìn)風(fēng)，當(dāng)工件與海綿層上的任意一個(gè)或多個(gè)底孔接觸時(shí)，工件將底孔堵?。? (3)底孔內(nèi)的空氣被抽走，閥腔內(nèi)的空氣對閥球的作用力逐漸減小，在閥球自身重力及密閉腔體內(nèi)壓力的共同作用下，使得閥球下落，閥腔里的空氣被瞬間抽走，工件被吸牢。
9.如權(quán)利要求8所述的多適應(yīng)性海綿吸盤系統(tǒng)吸附工件的方法，其特征在于，所述橫向通孔的口徑要小于縱向通孔的口徑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多適應(yīng)性海綿吸盤系統(tǒng)及其吸附工件的方法，包括海綿層、單向閥層、密閉腔體和框架，單向閥層與密閉腔體內(nèi)設(shè)于框架內(nèi)，密閉腔體的下部連接單向閥層中的各單向閥，上部連接設(shè)置于框架上的真空管，海綿層固定在框架的下面且至少設(shè)有一個(gè)底孔，單向閥層上設(shè)有至少一個(gè)單向閥，每個(gè)單向閥的閥口與底孔對應(yīng)，并密閉固定在底孔里端，每個(gè)底孔與對應(yīng)的單向閥的閥口形成一個(gè)氣路，通過工件將底孔堵住，海綿層底孔內(nèi)的空氣被抽，底孔內(nèi)形成真空，將工件吸住，本發(fā)明能用于板材、瓦楞紙箱、小包裝物，飲料瓶組等不規(guī)則物體的抓取和釋放。
文檔編號(hào)B65G47/91GK103072822SQ20121032512
公開日2013年5月1日 申請日期2012年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月5日
發(fā)明者王偉光 申請人:王偉光