CN107288989A - 一种真空式吸盘 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种真空式吸盘，包括吸盘、吸盘外壳、定滑轮、预紧螺帽、弹簧、活塞筒、活塞、线绳，其特征在于：所述活塞筒为中空的圆柱结构，与吸盘垂直连接为一个整体，所述活塞筒外壁上半部设置有螺纹结构，外壁下半部为光滑平面；所述活塞设置于活塞筒的内部；所述的吸盘外壳套于活塞筒外部；所述预紧螺帽与活塞筒外壁上的螺纹螺接；所述弹簧设置于活塞筒中，位于预紧螺帽与活塞之间；所述定滑轮固定于吸盘外壳之上。本发明结构简单，根据受到的重力来调节自身的吸附力，增加了吸盘的吸附时间，提高吸盘的密封性能，延长吸盘的使用。

Description

一种真空式吸盘

技术领域

本发明涉及真空吸盘领域，尤其涉及无动力式真空吸盘和机械领域中的一种节能环保的无动力真空式自调吸力大小吸盘。

背景技术

吸盘是一种方便、快捷，日常生活中常见的工具，在各个领域有着不可或缺的作用，尤其是在人工难以长时间工作或人工难以完成的情况下，更是具有突出的作用，无论是工业上还是商业上都有很大的用途。其中，真空吸盘是最为常见的吸盘，接触真空吸收技术广泛应用于工农业生产和人们的生活，利用负压来夹紧工件，成本低，结构简单，使用方便。真空吸附方法是利用大气压强差来使吸盘被吸附。真空式吸盘的特点包括：第一，环保，采用无动力真空式吸盘除了消耗原材料之外，没有在花费其他原材料，无需动力源就可以工作。第二，不会留下使用过后的痕迹，干净无污染。第三，吸盘可以重复、循环使用。第四，吸盘对墙或者是工件不会有损害，因为吸盘与之接触的是橡胶，具有保护作用。第五，吸盘使用范围广，只要是光滑表面就可以使用。

根据无动力式真空吸盘的技术要求，分析无动力式设计要求和真空吸盘的主要结构形式，接触式真空吸取技术从传统非金属材料到形状自适应和人工弹性材料仿生吸盘，研究通过外部负压源，改变材料形状等优化方法的发展趋势。随着深入研究和技术进步，合理利用新技术和新方法，可以优化吸盘的结构，增加吸附力和气密性，促进接触真空吸收技术对操作模式适应和发展方向，如夹紧、效率高、节能、环保、使用寿命长等等。

中国专利申请号201710194295.4公开了一种自抽真空组合挂钩，包括吸盘、真空扩张器、扳架、拉带、滑轮、挂钩；真空扩张器壳体安装在吸盘壳内；真空扩张器内安装有胶盘组、压板、标杆；胶盘组和吸盘下边的胶盘相连通；拉带上端固定在压板上，绕过上滑轮、下滑轮，下端与挂钩相连；扳架两边的叉架铰连在真空扩张器壳体的轴销上；标杆上设置有能代表胶盘真空度的标识；所挂重物的重力经滑轮、拉带改变力的方向转换成抽真空的拉力。其存在的技术问题为：1、结构复杂，制造成本高；2、真空扩张器采用胶盘组结构，极易发生漏气现象；3、当重物的重力减小时，真空扩张器中的胶盘不能自动恢复原位。

本专利发明人经过长期的摸索和实践，不断探索与改进，研究发明出一种真空式吸盘，该发明利用简单的结构，增大了吸盘的强度和吸附时间，增加了吸盘的自适应能力，提高了吸盘的密封性能，延长了吸盘的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供应用于长时间工作、频繁工作等工业领域的一种真空式吸盘。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种真空式吸盘，包括吸盘(1)、吸盘外壳(2)、定滑轮(3)、预紧螺帽(4)、弹簧(5)、活塞筒(6)、活塞(7)、线绳(8)，其特征在于：所述活塞筒(6)为中空的圆柱结构，与吸盘(1)垂直连接为一个整体，所述活塞筒(6)外壁上半部设置有螺纹结构，外壁下半部为光滑平面，所述活塞筒(6)内壁为光滑的平面；

所述活塞(7)设置于活塞筒(6)的内部，所述活塞的直径与活塞筒(6)的内壁直径相同，所述活塞(7)包括活塞头(71)及立柱(72)，所述立柱(72)上端中心处设置有小孔，所述活塞头(71)下端的形状与大小与活塞筒(6)的内壁下端完全贴合；所述活塞头(71)采用弹性材料制成；

所述的吸盘外壳(2)套于活塞筒(6)外壁上，所述吸盘外壳(2)的两侧对称设置有小孔。

所述预紧螺帽(4)与活塞筒外壁上的螺纹螺接，所述预紧螺帽(4)中间设置有小孔，小孔直径与预紧螺帽(4)直径之比为2∶5～7∶10。

所述弹簧(5)设置于活塞筒(6)中，位于预紧螺帽(4)与活塞(7)之间；所述的弹簧(5)直径需大于所述活塞立柱(72)的直径且小于活塞筒(6)的内径，长度应大于所述活塞(7)位于活塞筒(6)最底端时活塞(7)上表面到活塞筒(6)最上端的距离。

所述定滑轮(3)固定于吸盘外壳(2)之上。

所述吸盘(1)中心设置有小孔。

所述的线绳(8)依次穿过所述活塞立柱(72)的小孔、弹簧(5)、预紧螺帽(4)中间的小孔、吸盘外壳(2)两侧的小孔后，固定于定滑轮(3)上，重物垂挂于固定在定滑轮(3)上的线绳(8)上，所述的线绳(8)无弹性，且能够负担重物的质量。

所述的线绳的具体穿线方式为：第一步将线绳(8)对中折然后系在活塞立柱(72)上端的小孔上，留两头线端，再把两条线端从内穿过预紧螺帽(4)中心的小孔；第二步，把吸盘外壳(2)套在活塞筒(6)上；第三步，把活塞(7)安装到活塞筒(6)中，再放置弹簧(5)，使线绳(8)穿过弹簧(5)中间，之后压缩弹簧(5)，扣住预紧螺帽(4)；第四步，将线绳(8)两端的线分别通过吸盘外壳(2)两侧的小孔，需同方向通过，之后在定滑轮上缠绕几圈后系在一起。

本发明一种真空式吸盘的有益效果是：本发明由于利用重物的重力等物理特性实现自动调节吸盘吸力大小的功用，也没有添加新的物质，从而具有节能、降耗、不污染表面的功效。本发明避免了复杂的控制系统的设计，无动力真空式自调吸力大小吸盘把所有受到的力都利用起来，根据重物受到的重力来自适应调节吸盘的吸附力。本发明增大吸盘的强度和吸附时间，增加吸盘的自适应能力，提高吸盘的密封性能，延长吸盘的使用寿命。具体而言：1、本设计采用预紧螺帽的方式，一来是固定住吸盘能吸住在壁面上，二来是可以不用一次性把吸盘拉紧到最大，可以缓解吸盘的疲劳强度，提高使用寿命，能更多次使用；2、本设计外壳采用对称受力孔，外壳受力均匀，提高气密性，延长单次使用周期；3、本设计采用活塞式的吸盘，可以无动力自动的调节受力情况，当受到重量较轻时，通过活塞的调节减轻吸盘被拉的拉伸度，当受到的重量超过活塞的调节能力时吸盘才会受到大的拉伸，从而使吸盘的寿命延长；4、本设计通过在活塞筒中设置弹簧，既实现了对吸盘的预紧力，同时，当重物的重力变小时，活塞筒中的弹簧起到使活塞复位的作用，即可实现自动的根据受到的重力来调节吸盘的吸力。

附图说明

图1是本发明一种真空式吸盘的整体结构图。

图2是本发明一种真空式吸盘的剖面图。

图3是本发明一种真空式吸盘的内部穿线示意图。

图4是本发明一种真空式吸盘的完整安装示意图。

图中：1：吸盘，2：吸盘外壳，3：定滑轮，4、预紧螺帽，5：弹簧，6：活塞筒，7：活塞，71：活塞头，72：立柱，8：线绳。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的说明。

如图1、图2所示，一种真空式吸盘，包括吸盘1、吸盘外壳2、定滑轮3、预紧螺帽4、弹簧5、活塞筒6、活塞7、线绳8，其特征在于：所述活塞筒6为中空的圆柱结构，与吸盘1垂直连接为一个整体，所述活塞筒6外壁上半部设置有螺纹结构，外壁下半部为光滑平面，所述活塞筒6内壁为光滑的平面；

所述活塞7设置于活塞筒6的内部，所述活塞的直径与活塞筒6的内壁直径相同，所述活塞7包括活塞头71及立柱72，所述立柱72上端中心处设置有小孔，所述活塞头71下端的形状与大小与活塞筒6的内壁下端完全贴合；所述活塞头71采用弹性材料制成；

所述的吸盘外壳2套于活塞筒6外壁上，所述吸盘外壳2的两侧对称设置有小孔；

所述预紧螺帽4与活塞筒外壁上的螺纹螺接，所述预紧螺帽4中心设置有小孔，小孔直径与预紧螺帽4直径之比为2∶5～7∶10；

所述弹簧5设置于活塞筒6中，位于预紧螺帽4与活塞7之间；所述的弹簧5直径需大于所述活塞立柱72的直径且小于活塞筒6的内径，长度应大于所述活塞7位于活塞筒6最底端时活塞7上表面到活塞筒6最上端的距离。

所述定滑轮3固定于吸盘外壳2之上；

所述吸盘1中心设置有小孔。

如图3、图4所示，一种真空式吸盘的穿线方式为：所述的线绳8依次穿过所述活塞立柱72的小孔、弹簧5、预紧螺帽4中间的小孔、吸盘外壳2两侧的小孔后，固定于定滑轮3上，重物垂挂于固定在定滑轮3上的线绳8上，所述的线绳8无弹性，且能够负担重物的质量。

线绳8的具体穿线方式为：第一步将线绳8对中折然后系在活塞立柱72上端的小孔上，留两头线端，再把两条线端从内穿过预紧螺帽4中心的小孔；第二步，把吸盘外壳2套在活塞筒6上；第三步，把活塞7安装到活塞筒6中，再放置弹簧5，使线绳8穿过弹簧5的中间，之后压缩弹簧5，扣住预紧螺帽4；第四步，将线绳8两端的线分别通过吸盘外壳2两侧的小孔，需同方向通过，之后在定滑轮上缠绕几圈后系在一起。

本发明一种真空式吸盘的使用方法为：首先安装上述穿线方法把真空式吸盘组装好，之后把吸盘1贴在墙上，然后转动预紧螺帽4，转到手不能转动就可以了，使吸盘1吸在墙上。

在吸盘1没受到外在的拉力，即只有自身重力时，吸盘1的吸力仅由预紧螺帽4的预紧力提供，所以对于吸盘1的受力不是很大，相对于其他类型吸盘橡胶的寿命有所延长。

在吸盘1受到重力作用的情况下，分两种情况。第一种，受到的重力没有超过预紧力，即活塞7没有被拉动，这种情况下吸盘1的受力几乎与无重力情况下的基本一样，但是本发明的吸盘1受到的力是远远小于其他吸盘。第二种，吸盘1受到的重力大于预紧力，即活塞7被拉动，通过吸盘1上的小孔增加吸盘的吸力，从而使吸盘能够承受跟多的重量，同时，当重物的重力变小时，活塞筒6中的弹簧起到使活塞复位的作用，即可实现自动的根据受到的重力来调节吸盘的吸力，从而达到满足吸盘工作的条件。

本发明一种真空式吸盘的工作原理为利用吸盘内外大气压力差来吸附工件以达到吸附墙面的目的。本吸盘是有三次真空发生，第一次，使吸盘和壁面紧密的接触，通过吸盘的变形排除一部分空气，形成一定的真空度，是吸盘吸附在壁面上不会脱落。第二次，旋转预紧螺帽4，拉动吸盘1沿墙壁方向上下移动，使吸盘与墙壁接触的真空面积增大，形成了一个压力更小的真空状态，吸盘内部的空气压力进一步低于吸盘外部的大气压力，吸盘在外部大气压力差的作用下被牢牢吸住，等于加了一个预紧力的作用。第三次，挂起重物，当重物能拉动活塞7时，通过吸盘1上的小孔使吸盘1内部的真空体积又再一次增大，形成了一个压力比之前的吸盘内部真空状态下更小的压强，这说明吸盘被吸附的作用增强了，也就能承受更大的重量。同时，当重物的重力变小时，活塞筒6中的弹簧起到使活塞复位的作用，即可实现自动的根据受到的重力来调节吸盘的吸力，从而达到满足吸盘工作的条件。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (9)

1.一种真空式吸盘，包括吸盘(1)、吸盘外壳(2)、定滑轮(3)、预紧螺帽(4)、弹簧(5)、活塞筒(6)、活塞(7)、线绳(8)，其特征在于：所述活塞筒(6)为中空的圆柱结构，与吸盘(1)垂直连接为一个整体，所述活塞筒(6)外壁上半部设置有螺纹结构，外壁下半部为光滑平面；所述活塞(7)设置于活塞筒(6)的内部；所述的吸盘外壳(2)套于活塞筒(6)外壁上；所述预紧螺帽(4)与活塞筒外壁上的螺纹螺接；所述弹簧(5)设置于活塞筒(6)中，位于预紧螺帽(4)与活塞(7)之间；所述定滑轮(3)固定于吸盘外壳(2)之上。

2.根据权利要求1所述的一种真空式吸盘，其特征在于：所述活塞(7)包括活塞头(71)及立柱(72)，所述立柱(72)上端中心处设置有小孔，所述活塞头(71)下端的形状、大小与活塞筒(6)的内壁下端完全贴合。

3.根据权利要求2所述的一种真空式吸盘，其特征在于：所述吸盘(1)中心设置有小孔。

4.根据权利要求3所述的一种真空式吸盘，其特征在于：所述预紧螺帽(4)中间设置有小孔，小孔直径与预紧螺帽(4)直径之比为2∶5～7∶10。

5.根据权利要求4所述的一种真空式吸盘，其特征在于：所述吸盘外壳(2)的两侧对称设置有小孔。

6.根据权利要求5所述的一种真空式吸盘，其特征在于：所述的线绳(8)依次穿过所述活塞立柱(72)的小孔、弹簧(5)、预紧螺帽(4)中间的小孔、吸盘外壳(2)两侧的小孔后，固定于定滑轮(3)上。

7.根据权利要求6所述的一种真空式吸盘，其特征在于：所述线绳(8)的具体穿线方式为：第一步将线绳(8)对中折然后系在活塞立柱(72)上端的小孔上，留两头线端，再把两条线端从内穿过预紧螺帽(4)中心的小孔；第二步，把吸盘外壳(2)套在活塞筒(6)上；第三步，把活塞(7)安装到活塞筒(6)中，再放置弹簧(5)，使线绳(8)穿过弹簧(5)中间，之后压缩弹簧(5)，扣住预紧螺帽(4)；第四步，将线绳(8)两端的线分别通过吸盘外壳(2)两侧的小孔，需同方向通过，之后在定滑轮(3)上缠绕几圈后系在一起。

8.根据权利要求2所述的一种真空式吸盘，其特征在于：所述的弹簧(5)直径需大于所述活塞立柱(72)的直径且小于活塞筒(6)的内径，长度应大于所述活塞(7)位于活塞筒(6)最底端时活塞(7)上表面到活塞筒(6)最上端的距离。

9.根据权利要求2所述的一种真空式吸盘，其特征在于：所述活塞头(71)采用弹性材料制成。