本實用新型涉及一種適用于軟包裝搬運操作的吸盤。

背景技術(shù)：

軟包裝是指在填充或取出內(nèi)裝物后，容器形狀可以發(fā)生變化的包裝。用紙、鋁箔、纖維、塑料薄膜以及它們的復(fù)合物所制成的各種袋、盒、套、包等均為軟包裝。將牛奶、果汁、酒、洗衣液等液態(tài)物品通過軟包裝灌裝形成軟包產(chǎn)品?，F(xiàn)有技術(shù)中軟包裝箱過程通過軟包裝箱系統(tǒng)完成，軟包裝箱系統(tǒng)包括軟包輸送線、包裝箱輸送線、抓取機器人。軟包輸送線和包裝箱輸送線都經(jīng)過抓取機器人的正下方位置，抓取機器人上設(shè)有通過真空管路實現(xiàn)吸取功能的吸附裝置，吸附裝置上設(shè)有多個吸盤，吸盤都與真空管路連通。吸盤工作時其上的吸口都處于同一水平作業(yè)面上，吸附過程中由于接觸面少而導(dǎo)致吸附作用不佳。這是因為軟包的外形并非規(guī)整的長方體狀，而是一端厚、另一端薄的形狀，其最大的表面呈現(xiàn)出傾斜的狀態(tài)。明顯的，這樣排布的吸盤使用在帶有斜面的軟包上存在不適應(yīng)的問題，吸附裝置只能吸附在軟包的局部位置，吸包效果不理想。

現(xiàn)有技術(shù)為解決吸盤只能吸附軟包的局部位置的問題，公開了一種提高有效吸附面積的技術(shù)方案。例如中國專利2013年12月4日公布的公開號為CN203319262U的專利中公開了一種軟包抓取機器人，其中公開的負壓吸附部件即吸附裝置的方案，是將吸盤的作業(yè)平面設(shè)置為傾斜于吸附裝置的運動方向，從而在作業(yè)過程中確保吸盤的作業(yè)面與軟包的斜面處于正對的位置關(guān)系，并在吸取過程中獲得最大的接觸面積，達到最佳的吸包效果。在該技術(shù)方案中，各個吸盤仍然為獨立個體，相互之間僅通過軟包建立工作關(guān)系，其安裝、作業(yè)都 具有顯著的個體因素，導(dǎo)致各個吸盤需要足夠的安裝空間、需要獨立的真空管路，作業(yè)過程中吸盤的個體狀態(tài)不統(tǒng)一還會進一步影響吸包效果。因此，整個吸附裝置的吸附面積仍受到局限，吸包效果欠佳。

從現(xiàn)有技術(shù)中解決技術(shù)問題的方案來看，都采用了現(xiàn)有的多個吸盤組裝在一起的設(shè)計思路。因此，無論吸盤如何組合，都會因為每個吸盤需要足夠的安裝空間、需要獨立的真空管路，出現(xiàn)吸盤與吸盤之間存在必要的間距、作業(yè)過程中仍然會出現(xiàn)各個吸盤的工作狀態(tài)不統(tǒng)一的情況。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術(shù)問題是如何提高吸取具有斜面的軟包的吸盤的吸附面積的問題，提供一種可以實現(xiàn)理想的吸包效果的適用于軟包吸取作業(yè)的吸盤。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案：該吸盤設(shè)有殼體、柔性連接件，所述殼體設(shè)有承載件和支撐件，所述承載件為平板結(jié)構(gòu)、其中間位置設(shè)有通孔，所述支撐件設(shè)有連接端和安裝端，所述連接端所處平面傾斜于安裝端所處平面，所述支撐件內(nèi)部設(shè)有隔板，所述隔板上設(shè)有均勻分布的氣孔，所述承載件密封固定在支撐件的連接端上，所述承載件與支撐件之間形成緩沖腔室，所述通孔、緩沖腔室、氣孔都連通，所述柔性連接件為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述柔性連接件固定安裝在隔板上且柔性連接件與安裝端都位于支撐件的同一側(cè)，所述柔性連接件與支撐件密封連接，所述柔性連接件的端面傾斜于連接端所處平面，所述柔性連接件的端面平行于隔板的表面。

吸盤只設(shè)有一個負壓產(chǎn)生區(qū)域，整體上吸盤的負壓產(chǎn)生區(qū)域是同步產(chǎn)生的，并且同步實施吸取作業(yè)。雖然該吸盤工作原理與單個尺寸小的吸盤具有相似之處，但是在技術(shù)方案的實施過程中很多因素并不是線性變化，尤其是負壓產(chǎn)生 周期會隨著負壓產(chǎn)生區(qū)域的大小發(fā)生非線性改變、而且負壓產(chǎn)生過程也會發(fā)生改變。當負壓產(chǎn)生區(qū)域較大時，空氣被抽出會呈現(xiàn)明顯的先后順序，尤其是靠近真空管路的端口的區(qū)域會最先產(chǎn)生負壓環(huán)境，緊接著向周邊漫延；當負壓環(huán)境未占據(jù)整個負壓產(chǎn)生區(qū)域時，還會存在負壓產(chǎn)生區(qū)域的邊緣有外部空氣進入負壓產(chǎn)生區(qū)域的情況，該情況直至負壓環(huán)境漫延至周邊時才結(jié)束。這樣的趨勢會隨著負壓產(chǎn)生區(qū)域增大而越實用新型顯。若不能抑制以局部開始的負壓產(chǎn)生方式，那么負壓產(chǎn)生區(qū)域的產(chǎn)生負壓的周期將不可控，而且會造成吸盤與軟包之間以沖擊方式劇烈接觸。為此，本實用新型的技術(shù)方案中設(shè)置了緩沖腔室，通過緩沖腔室先在氣體流動路徑上建立初步的負壓環(huán)境，再由該負壓環(huán)境引導(dǎo)位于隔板另一側(cè)即位于氣體流動路徑的起始端的負壓產(chǎn)生區(qū)域以整體方式產(chǎn)生負壓環(huán)境，避免前述的問題，從而獲得可控的負壓產(chǎn)生過程和柔和的吸附過程。承載件的通孔設(shè)置在中間位置極大的增進了以整體方式產(chǎn)生負壓環(huán)境的技術(shù)效果。

柔性連接件可以采用閉孔海綿橡膠、硅膠、乳膠。柔性連接件的作用在于能夠緊密貼合軟袋的表面，便于形成與外界隔絕的負壓產(chǎn)生區(qū)域。這使得柔性連接件必須具備柔性和密封的特征。在本技術(shù)方案中優(yōu)選閉孔海綿橡膠。柔性連接件的端面所處平面與柔性連接件的運動方向始終傾斜，這樣就能夠使吸盤與軟包結(jié)合時提供吻合軟包表面輪廓的接觸面，由此提供更大的吸附面積。

隔板不僅起到了形成緩沖腔室的作用，另外在吸取過程中起到限制軟包的作用。在吸取過程中，一旦軟包與柔性連接件結(jié)合，軟包會被往緩沖腔室所在位置運動，軟包會受到隔板阻擋而停留在遠離抽真空用的通孔；同時，隔板上分布在隔板邊緣且與柔性連接件相鄰的氣孔始終不會被軟包堵住，防止軟包與負壓環(huán)境隔絕的情況，因而在軟包上可以維持連續(xù)的負壓環(huán)境。

為了便于對接多種的真空管路，本申請的技術(shù)方案還提供了安裝座，所述安裝座上設(shè)有輸氣通道，所述安裝座固定在承載件的中間位置，所述輸氣通道與通孔連通。由此可以靈活的接入真空管道，提升吸盤的適用性。

安裝座通過螺栓固定安裝在承載件上，必要時可以拆卸安裝座，保留吸盤最大的匹配性；并在更換、維護方面提供便利。

作為本申請優(yōu)選的安裝座的結(jié)構(gòu)，所述安裝座設(shè)有凸緣部位和管狀部位，所述凸緣部位與承載件固定連接，所述管狀部位表面設(shè)有環(huán)形凹槽。該安裝座結(jié)構(gòu)簡單、制造加工方便。

在本申請中隔板是支撐件的一部分即支撐件為一體式結(jié)構(gòu)，采用這樣的結(jié)構(gòu)可以大大簡化支撐件的生產(chǎn)工藝。氣孔分布面積占了隔板的絕大多數(shù)面積，氣孔為圓孔，隔板上的氣孔排列呈矩陣。氣孔的分布特征能夠幫助緩沖腔室引導(dǎo)位于隔板另一側(cè)即位于氣體流動路徑的起始端的負壓產(chǎn)生區(qū)域以整體方式產(chǎn)生負壓環(huán)境。

柔性連接件的安裝方式的優(yōu)選方案為，在隔板一側(cè)的邊緣位置設(shè)有凹槽Ⅰ，所述柔性連接件嵌入在凹槽Ⅰ內(nèi)并且柔性連接件與隔板密封連接，所述氣孔分布位置延伸至柔性連接件與隔板的連接部位。通過凹槽Ⅰ可實現(xiàn)快速的連接操作，還能保障安裝后的準確度；更為重要的是該結(jié)構(gòu)可以進一步提升負壓產(chǎn)生區(qū)的密封性，規(guī)避部件之間連接不緊密導(dǎo)致的漏氣情況。

自然狀態(tài)下軟袋表面呈曲面狀，為了保證柔性連接件的變形量能適應(yīng)曲面狀的表面，減少阻礙柔性連接件發(fā)生變形的因素。支撐件在連接端設(shè)有兩個對稱分布的內(nèi)凹成弧形的缺口，其中一個所述缺口到連接端的垂直距離大于另一個所述缺口到連接端的垂直距離，所述支撐件在缺口處的表面都位于同一個中心線平行于柔性連接件的端面的圓柱面上。

本實用新型采用上述技術(shù)方案：吸盤具有單體結(jié)構(gòu)，避免了多個單體組合引起的弊端，實現(xiàn)了由一個吸盤向一個軟包提供足夠的吸附面積的目的，該吸盤的提供的吸附面積比現(xiàn)有技術(shù)中吸盤組裝在一起提供的吸附面積明顯要大，而且吸附過程柔和、吸附穩(wěn)定，達到最佳的吸附效果好。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步說明。

圖1為本實用新型一種吸盤的主視圖；

圖2為圖1的右視圖；

圖3為圖1的仰視圖；

圖4為圖3在A-A處的剖視圖；

圖5為本實用新型一種吸盤的立體圖。

具體實施方式

如圖1、2、3、4、5所示，吸盤包括殼體、柔性連接件1、安裝座。殼體由承載件2和支撐件8組成，兩者都為金屬部件切都為一體式結(jié)構(gòu)。承載件2為扁平的平板結(jié)構(gòu)，整體呈扁平的長方體狀，即其最大的表面為矩形。在承載件2的中間位置設(shè)有圓形的通孔。

支撐件8為框架結(jié)構(gòu)，橫截面類似彎曲的I形，支撐件8的本體由側(cè)板3和隔板4組成，側(cè)板3和隔板4融為一體、兩者并不是組合在一起的。側(cè)板3圍繞隔板4分布，即隔板4位于側(cè)板3的中間，隔板4與側(cè)板3之間呈傾斜的位置關(guān)系。側(cè)板3表面連續(xù)分布著四個平面，相鄰平面呈垂直的位置關(guān)系。側(cè)板3的一端是用于連接承載件2的連接端、另一端是安裝端。側(cè)板3在連接端設(shè)有四個狹長的矩形平面，四個平面都位于同一個平面內(nèi)；承載件2通過螺栓固定安裝在側(cè)板3的連接端，連接后通孔的延伸方向即為整個吸盤運動方向。 側(cè)板3在安裝端設(shè)有兩個狹長的矩形平面和兩個弧面，平面和弧面間隔分布，兩個平面處于對稱的位置關(guān)系，弧面為內(nèi)凹的結(jié)構(gòu)，因此在側(cè)板3的安裝端處形成了兩個缺口5；這兩個平面處于同一個平面內(nèi)，但是該平面傾斜于連接端所處的平面；因弧面形成的缺口5分布在對稱位置上；受到安裝端的兩個平面傾斜于連接端的四個平面的影響，其中一個所述缺口5到連接端的垂直距離大于另一個所述缺口5到連接端的垂直距離，并且側(cè)板3在缺口5處的兩個弧形表面都位于同一個圓柱面上。

支撐件8內(nèi)部的隔板4相對于連接端處于傾斜狀態(tài)、而相對于安裝端的兩個平面部位處于平行狀態(tài)，因此，隔板4到安裝端的兩個平面的垂直距離都相等。由于安裝端的缺口5處形成弧面所在圓柱面的中心線平行于安裝端的兩個平面，故兩個弧面上處于同一平行于中心線的直線上的部位到隔板4距離相等。隔板4在靠近其與側(cè)板3相交部位的區(qū)域設(shè)有凸起6，凸起6呈環(huán)狀分布并且整體還呈矩形，凸起6與側(cè)板3之間形成凹槽Ⅰ，凹槽Ⅰ呈環(huán)狀。隔板4上設(shè)有均勻分布的氣孔7，但這些氣孔7只局限于凸起6的內(nèi)側(cè)，氣孔7分布位置延伸至凸起6所在位置即柔性連接件1與隔板4的連接部位。為提升工作性能，隔板4上的氣孔7排列呈矩陣。承載件2與支撐件8結(jié)合后，承載件2與支撐件8之間形成緩沖腔室11，該緩沖腔室11位于支撐件8設(shè)有連接端的該側(cè)。

柔性連接件1為閉孔海綿橡膠，它的外部輪廓也呈扁平的長方體狀、其中間部位設(shè)有矩形中空區(qū)域，柔性連接件1整體上呈環(huán)狀且結(jié)構(gòu)和尺寸都對應(yīng)于凹槽Ⅰ的結(jié)構(gòu)和尺寸。安裝時，在柔性連接件1的一個端面通過粘結(jié)劑固定安裝在凹槽Ⅰ的底部即隔板4上，形成柔性連接件1與隔板4密封連接。安裝后柔性連接件1的另一端面傾斜于連接端所處平面，同時柔性連接件1的另一端面還平行于隔板4的表面。柔性連接件1能夠最大幅度的順應(yīng)外力作用而發(fā)生 彈性形變，與此同時，充分保證柔性連接件1具有不透氣的性能。

安裝座為管狀結(jié)構(gòu)，它包括管狀部位9和凸緣部位10。凸緣部位10位于管狀部位9一端的外側(cè)，且兩者為一體式結(jié)構(gòu)。安裝座在管狀部位9的表面設(shè)有沿著安裝座中心線間隔分布的環(huán)形凹槽，管狀部位9的中間設(shè)有輸氣通道。安裝座固定安裝在承載件2的中間位置，凸緣部位10與承載件2之間通過螺栓固定連接，連接后，輸氣通道連通承載件2的通孔、承載件2的通孔又連通緩沖腔室11、緩沖腔室11連通隔板4的氣孔7，氣孔7又與柔性連接件1內(nèi)側(cè)所在區(qū)域連通。

使用時，根據(jù)需要可以拆裝安裝座，在有配備專業(yè)真空管道和接口的工況時可以不需要安裝座，在真空管道配置不足的工況中可以使用安裝座；另外，也可以根據(jù)裝載吸盤的載物裝置的結(jié)構(gòu)來調(diào)整安裝座。本實施例以需要安裝座為例子，載物機構(gòu)的連接部位被固定在安裝座上，因為安裝座與承載件2之間通過螺栓連接，可以將載物機構(gòu)的連接部位固定在這些螺栓上。真空管道接入在安裝座上，當吸盤被搬運至軟包所在位置時，柔性連接件1的端面對應(yīng)軟包的表面，同時真空管路抽取空氣；吸盤靠近軟包并由負壓環(huán)境建立連接。在此過程中吸盤會適當擠壓軟包，以便柔性連接件1變形而產(chǎn)生更加符合軟包表面輪廓的變形結(jié)構(gòu)。柔性連接件1與軟包圍成的負壓環(huán)境會促使軟包吸入直至被隔板4擋住。此時，位于靠近凸起6的氣孔7還未被軟包擋住，從而維持負壓環(huán)境。