一种环形槽真空吸盘

技术领域

本发明属于真空技术领域，具体涉及一种真空吸盘。

背景技术

在工业日益发达的今天，真空技术已经广泛应用于各行各业，已经在真空冶金、真空镀膜、冷冻干燥、机器人等行业取得了重要成就。传统的真空吸盘按照性质分类可分为柔性真空吸盘和刚性真空吸盘；柔性真空吸盘在吸附物体时虽然可以与被吸附物体充分贴合，但真空吸盘的形变量较大，吸附物体送往目的坐标时定位误差较大。刚性真空吸盘则相反，虽然真空吸盘的形变量较小，但吸附刚性物体时，贴合面之间存有缝隙，会出现贴合不牢靠的情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种既能与被吸附物体充分贴合、形变量又小的环形槽真空吸盘。

本发明提供的环形槽真空吸盘，主要利用压缩气流经过拉法尔喷管时，产生气流卷吸效应，从而产生吸附力的原理。其主体部分材料采用刚性大的不锈钢材料，吸附部分材料选用弹性较好的异戊橡胶，以克服上述背景技术中所述不足。传统真空吸盘与真空发生器分开连接，占用空间位置较大，结构较为复杂，本发明采用一体式结构可以解决上述问题。具体地，本发明提供的环形槽真空吸盘，如图1-图4所示；包括：橡胶吸附部件1，真空通路部件2，真空发生器部件3，且三者通过贯穿橡胶吸附部件1、真空通路部件2、真空发生器部件3的螺孔14用螺栓（图中未示出）固定为一体式结构；其中，所述真空通路部件2内部为空腔体11，所述真空发生器部件3中有排气孔4、吸气孔6、进气孔7以及拉法尔喷管13，排气孔4、进气孔7与拉法尔喷管13在真空发生器部件3的同一直径方向上，吸气孔6经过真空发生器部件3的圆心，且垂直于真空发生器部件3与真空通路部件2的接触表面，并连通拉法尔喷管13；所述真空通路部件2在与橡胶吸附部件1接触的表面开有一排沿直径方向的一系列通气孔8；通气孔8的方向垂直于与橡胶吸附部件1接触的表面，并与真空通路部件2内部的腔体11相连通；腔体11两端有管螺纹5，加上堵头（图中未示出）以后可以形成密封腔；橡胶吸附部件1上表面开有环形槽12，环形槽12的底部开有与真空通路部件2上通气孔8位置相对应的吸附孔9；真空通路部件2底部有通孔10，通孔10将腔体11与真空发生器部件3上的吸气孔6相连通；吸气孔6的主要作用是与通孔10一起连通腔体11与真空发生器的排气孔4。

真空发生器部件3中，进气孔7与排气孔4端口有另一管螺纹5，分别与气管（图中未示出）相连接。当压缩空气气流从真空发生器的进气孔7进入，经过拉法尔喷管13并从排气孔4排出时，由于气流卷吸效应，会导致腔体11内部的空气经由通孔10、吸气孔6一起从排气孔4排出，从而在橡胶吸附部件1的吸附面产生吸附作用。

本发明中，橡胶吸附部件1材料为异戊橡胶，真空通路部件2和真空发生器部件3的材料均为不锈钢。

本发明中，橡胶吸附部件1、真空通路部件2和真空发生器部件3的直径可以根据被吸取对象的大小调整设计尺寸，但三者直径应相等。橡胶吸附部件1厚度宜为8-10mm，真空通路部件2、真空发生器部件3的厚度应视其直径大小具体确定，以保持其直径厚度比在合理范围，防止变形，在直径为200mm时，其厚度宜为20-25mm。

本发明中，优选环形槽12的宽度为2mm，间隔为2mm，深度为2mm；吸附孔9与通气孔8的直径均为2mm；真空通路部件2中腔体11的直径视真空通路部件的厚度确定，且保证上下面厚度相等，在其厚度为20-25mm时，其尺寸宜为13-15mm；通孔10与吸气孔6的直径为10mm；进气孔7与排气孔4的直径视真空发生器部件3的厚度确定，在其厚度为20-25mm时，其直径宜为11-12mm；拉法尔喷管的尺寸根据进气管7和排气管4的尺寸确定，管螺纹5的规格根据腔体11的直径、进气孔7的直径、排气孔4的直径具体确定。

本发明设计的环形槽真空吸盘，不锈钢材料刚性大，不易变形；异戊橡胶材料弹性大，拉伸强度大，抗撕裂性强，在控制吸附被对象变形量的同时，还可以保证被吸附对象与真空吸盘吸附面充分的贴合，吸附效果优异。真空发生器部件、真空通路部件、橡胶吸附部件为一体式结构，安装方便，节省空间。

附图说明

图1为环形槽真空吸盘外形三维示意图。

图2为环形槽真空吸盘俯视图。

图3为图2的A-A向剖面爆炸图。

图4为气体流向示意图。

图中标号：1为橡胶吸附部件；2为真空通路部件；3为真空发生器部件；4为真空发生器排气孔；5为管螺纹；6为真空发生器吸气孔；7为真空发生器部件进气孔；8为通气孔；9为吸附孔；10为通孔；11为真空通路部件内的腔体；12为环形槽；13为拉法尔喷管；14为螺孔。

具体实施方式

下面通过具体的实例并结合附图对本发明做出进一步的详细描述。

一种环形槽真空吸盘，如图1-4所示，包括橡胶吸附部件1，真空通路部件2，真空发生器部件3，且三者通过贯穿橡胶吸附部件1、真空通路部件2、真空发生器部件3的螺孔14用螺栓（图中未示出）固定为一体式结构。三者直径均为200mm。真空通路部件2在与橡胶吸附部件1接触的表面开有一排沿直径方向的一系列通气孔8，通气孔尺寸为2mm，通气孔8的方向垂直于与橡胶吸附部件1接触的表面，并与真空通路部件2内部的腔体11相连通，腔体直径为13mm；腔体11两端有管螺纹5，管螺纹规格为R1/4，加上堵头（图中未示出）以后可以形成密封腔。橡胶吸附部件1上表面开有环形槽12，每条环形槽间隔2mm，槽宽2mm，槽深2mm，环形槽12的底部开有与真空通路部件2上通气孔8位置相对应的吸附孔9，吸附孔的直径为2mm。真空通路部件2底部有通孔10，通孔的直径为10mm，通孔10将腔体11与真空发生器部件3上的吸气孔6相连通，吸气孔6的直径为10mm；吸气孔6的主要作用是与通孔10一起连通腔体11与真空发生器排气孔4。

真空发生器部件3开有进气孔7与排气孔4，进气孔7与排气孔4的直径为11mm，进气孔7与排气孔4端口有管螺纹5，管螺纹规格为R1/4，分别与气管（图中未示出）相连接。当压缩空气气流从真空发生器进气孔7进入并经过拉法尔喷管13，并从排气孔4排出时，由于气流卷吸效应，会导致腔体11内部的空气经由通孔10、吸气孔6一起排出，从而在橡胶吸附部件1的吸附面产生吸附作用。拉法尔喷管13的进口直径为1.5mm，喷管出口直径3mm，喷管长7.5mm。扩张管进口直径5mm，出口直径3.5mm，长10mm。

实施案例中的真空吸盘对直径在20kg以下的刚性零件和弱刚性易变性零件都具有较好的吸附效果，吸附孔处的压力值经过有限元仿真其理论值可3×10