一种环形槽真空吸盘的制作方法
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。
技术实现要素:
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3×105pa。对于直径200mm,厚度2.65mm的纯铜薄型零件吸附后最大变形量小于1.5um。
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