用于吸附裝置的吸盤及裝有該吸盤的吸附裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種吸盤，具體而言涉及一種用于吸附裝置的吸盤，還涉及一種裝有該吸盤的吸附裝置，屬于機(jī)械制造領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于需要在吸附于平面上工作的機(jī)器人、例如擦玻璃機(jī)器人而言，吸附機(jī)構(gòu)是必不可少的，而真空吸盤則是吸附機(jī)構(gòu)的主要形式。目前，機(jī)器人依靠自身所帶的常規(guī)固定式吸盤可以使機(jī)身吸附于平面上，但其一般可應(yīng)用于光滑平面，而現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，宏觀上大多可吸附面皆為不連續(xù)的，或帶有凹坑及凸起，對(duì)于這種情況，現(xiàn)有采用固定式吸盤的機(jī)器人尚無法適應(yīng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提供了一種可調(diào)整高度的吸附裝置用吸盤以及裝有該吸盤的吸附裝置。該吸盤可以根據(jù)吸附表面的狀況進(jìn)行升降，以適應(yīng)不平整的表面，從而提高吸盤對(duì)于吸附表面的適應(yīng)性，并擴(kuò)大吸附機(jī)器人的應(yīng)用范圍及其性能。
[0004]本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種用于吸附裝置的吸盤機(jī)構(gòu)，其具有吸盤本體及與之相連通的氣流通道，其特征在于，該吸盤機(jī)構(gòu)還包括電磁作用組件，所述電磁作用組件包含:
[0006]-活動(dòng)件，其與吸盤本體相對(duì)固定；
[0007]-磁性件，其固定于吸盤機(jī)構(gòu)的機(jī)身上；
[0008]其中，可通過電磁作用使得所述活動(dòng)件與所述磁性件之間產(chǎn)生磁相互作用，從而驅(qū)動(dòng)所述吸盤本體相對(duì)于所述機(jī)身運(yùn)動(dòng)。
[0009]在一個(gè)實(shí)施方式中，所述活動(dòng)件包括永磁鐵,所述磁性件包括線圈,所述線圈在通電時(shí)產(chǎn)生與所述永磁鐵相斥的磁場(chǎng),從而將吸盤本體推出。
[0010]在一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明的吸盤機(jī)構(gòu)在永磁鐵正上方的位置還設(shè)有與永磁鐵相吸的輔助復(fù)位永磁鐵，該輔助復(fù)位永磁鐵固定在機(jī)身上。該輔助復(fù)位永磁鐵可在收回吸盤時(shí)輔助將吸盤本體拉回。
[0011]優(yōu)選地，在本發(fā)明的吸盤中，吸盤本體與導(dǎo)向管相對(duì)固定連接，所述永磁鐵設(shè)置于導(dǎo)向管內(nèi)，機(jī)身設(shè)置有用于容置所述導(dǎo)向管的導(dǎo)向槽，導(dǎo)向管可在導(dǎo)向槽內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)，機(jī)身自其頂部向?qū)虿蹆?nèi)延伸形成一筒狀部，永磁鐵設(shè)置于所述筒狀部?jī)?nèi)，線圈固定于所述筒狀部外周。通過導(dǎo)向管與導(dǎo)向槽間的相互約束，增強(qiáng)了本發(fā)明的吸盤的工作穩(wěn)定性。
[0012]優(yōu)選地，在本發(fā)明的吸盤中，在導(dǎo)向管外側(cè)與導(dǎo)向槽之間設(shè)有直線軸承，所述直線軸承固定于導(dǎo)向槽內(nèi)壁，且與所述導(dǎo)向管(6)滑動(dòng)接觸。在直線軸承內(nèi)側(cè)設(shè)置有多組滾珠，以用于減少導(dǎo)向管直線移動(dòng)的摩擦，所述滾珠由滾珠密封圈封閉于所述直線軸承內(nèi)。
[0013]優(yōu)選地，本發(fā)明的吸盤還包括密封組件和出氣管接頭，所述出氣管接頭通過該密封組件與吸盤本體連通并相對(duì)固定。對(duì)于該密封組件伸入導(dǎo)向管內(nèi)的部分，在該部分的外周設(shè)有至少一個(gè)與所述密封組件相對(duì)固定的密封圈。由此，吸盤本體與氣流通道間實(shí)現(xiàn)密封連接，在吸盤工作時(shí)保證牢固吸附。
[0014]在本發(fā)明的吸盤中，導(dǎo)向管的材質(zhì)優(yōu)選為不易變形的硬質(zhì)材料，優(yōu)選地，導(dǎo)向管的材質(zhì)為鋼質(zhì)；另外，吸盤本體內(nèi)腔體的材質(zhì)優(yōu)選為硅膠。
[0015]優(yōu)選地，在本發(fā)明的吸盤中，線圈的上部與由機(jī)身頂部向下延伸的部分相固定。
[0016]優(yōu)選地，本發(fā)明的吸盤還包括用于將吸盤本體收回的復(fù)位裝置。
[0017]在一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明的吸盤中的所述復(fù)位裝置包括復(fù)位彈簧和復(fù)位彈簧蓋，所述出氣管接頭卡接在復(fù)位彈簧蓋上并相對(duì)固定，所述復(fù)位彈簧套設(shè)在導(dǎo)向槽外，并定位于所述復(fù)位彈簧蓋和機(jī)身之間。
[0018]在另一個(gè)實(shí)施方式中，所述復(fù)位裝置包括復(fù)位拉簧，該復(fù)位拉簧的兩端分別固定于導(dǎo)向管與導(dǎo)向槽內(nèi)的頂壁處。
[0019]在又一個(gè)實(shí)施方式中，所述線圈還具有復(fù)位功能，在需要收回吸盤本體時(shí)向線圈中通入反向電流，使得線圈產(chǎn)生與永磁鐵相吸引的磁場(chǎng)，從而將吸盤本體收回。
[0020]在又一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明的吸盤機(jī)構(gòu)的活動(dòng)件包括活動(dòng)鐵芯；所述磁性件包含固定于所述吸盤機(jī)構(gòu)的機(jī)身上的線圈和永磁鐵；其中，所述線圈通電后產(chǎn)生線圈磁場(chǎng)，在所述永磁鐵及所述線圈磁場(chǎng)的磁力作用力下，所述活動(dòng)鐵芯驅(qū)動(dòng)所述吸盤本體相對(duì)于機(jī)身運(yùn)動(dòng)。
[0021]在另一方面，本發(fā)明還涉及一種吸附裝置，該吸附裝置裝有本發(fā)明所述的吸盤。優(yōu)選地，本發(fā)明的吸附裝置為掃地機(jī)器人、拋光機(jī)器人、擦拭機(jī)器人的任意一種。
【附圖說明】
[0022]圖1-圖2為本發(fā)明的吸盤的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，分別示出了本發(fā)明的吸盤的收回與推出時(shí)的工作狀態(tài)。
[0023]圖3為圖1-圖2所示吸盤的分解結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖4-圖5為本發(fā)明的吸盤的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，分別示出了該實(shí)施方式的吸盤的收回與推出時(shí)的工作狀態(tài)。
[0025]圖6為圖4-圖5所示的吸盤的分解結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖7-圖8為本發(fā)明的吸盤的第三實(shí)施例的工作示意圖，分別示出了該實(shí)施方式的吸盤的收回與推出時(shí)的工作狀態(tài)。
[0027]圖9-圖10為本發(fā)明的吸盤的第四實(shí)施例的工作示意圖，分別示出了該實(shí)施方式的吸盤的收回與推出時(shí)的工作狀態(tài)。
[0028]以上附圖中，各標(biāo)記表示下列部件:
[0029]1.吸盤本體；2.永磁鐵；3.線圈；4.機(jī)身5.輔助復(fù)位永磁鐵；6.導(dǎo)向管；7.導(dǎo)向槽；8.直線軸承；9.密封組件；10.出氣管接頭；11.復(fù)位彈簧；12.復(fù)位彈簧蓋；13.鐵芯。
[0030]以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
【具體實(shí)施方式】
[0031]圖1-圖2為本發(fā)明吸盤的第一個(gè)實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，分別示出了本發(fā)明的吸盤在收回與推出時(shí)的工作狀態(tài)；圖3為該實(shí)施例的分解結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]如圖1和圖3所示，本發(fā)明的吸盤包括吸盤本體1、永磁鐵2、線圈3、機(jī)身4、導(dǎo)向管6、導(dǎo)向槽7、直線軸承8、密封組件9、出氣管接頭10、復(fù)位彈簧11及復(fù)位彈簧蓋12，機(jī)身4設(shè)置有容置導(dǎo)向管6的導(dǎo)向槽7,導(dǎo)向管6位于導(dǎo)向槽7內(nèi)部，可在導(dǎo)向槽7內(nèi)上下移動(dòng)，導(dǎo)向槽7內(nèi)設(shè)有直線軸承8，所述直線軸承8固定于導(dǎo)向槽7內(nèi)壁，且與導(dǎo)向管6滑動(dòng)接觸。吸盤本體1位于導(dǎo)向管6下方并與導(dǎo)向管6相對(duì)固定，其內(nèi)部形成用于吸附的腔體，永磁鐵2固定于導(dǎo)向管6內(nèi)側(cè)，可隨導(dǎo)向管6和吸盤本體1 一起上下移動(dòng)，導(dǎo)向管中部為中空且與吸盤本體的吸附腔體連通。機(jī)身4自其頂部向?qū)虿?內(nèi)延伸形成一筒狀部，永磁鐵2設(shè)置于所述筒狀部?jī)?nèi)，線圈3固定于所述筒狀部外周，線圈3通電后產(chǎn)生的磁場(chǎng)與永磁鐵2的磁場(chǎng)相斥，產(chǎn)生的斥力可將吸盤本體1推出；密封組件9位于導(dǎo)向管6內(nèi)，通過卡圈與導(dǎo)向管6內(nèi)的臺(tái)階固定，與吸盤本體同步運(yùn)動(dòng)，復(fù)位彈簧11位于直線軸承8外側(cè)，其一端由復(fù)位彈簧蓋12固定，另一端固定在機(jī)身4上；復(fù)位彈簧蓋12與出氣管接頭10相連并固定，且出氣管接頭10通過外接抽氣管連接使吸盤本體的吸附腔體形成負(fù)壓的真空源，即，導(dǎo)向管6、吸盤本體1、永磁鐵2、密封組件9、復(fù)位彈簧蓋12和出氣管接頭10相對(duì)固定，而直線軸承8和線圈3固定在機(jī)身4上，這兩大部分相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)可使得復(fù)位彈簧11被壓縮或恢復(fù)。
[0033]如圖2所示，當(dāng)線圈3通電時(shí)，線圈3產(chǎn)生與固定于導(dǎo)向管6內(nèi)側(cè)的永磁鐵2相斥的磁性，產(chǎn)生的排斥力將吸盤本體1推出，吸盤本體1被推出的同時(shí)將密封組件9 一并拉下，密封組件9通過與其密封連接的出氣管接頭10將復(fù)位彈簧蓋12同時(shí)拉下，被拉下的復(fù)位彈簧蓋12同時(shí)將復(fù)位彈簧11壓下，完成吸盤的推出過程。
[0034]如圖1所示，當(dāng)線圈3斷電時(shí)，線圈3產(chǎn)生的磁場(chǎng)消失，將吸盤推出的排斥力消失，即復(fù)位彈簧蓋12失去了將復(fù)位彈簧11壓下的力，此時(shí)，復(fù)位彈簧11恢復(fù)原狀的同時(shí)將復(fù)位彈簧蓋12向上推，由于復(fù)位彈簧蓋12通過出氣管接頭10與密封組件9相連，密封組件9也被向上拉，向上運(yùn)動(dòng)的密封組件9將吸盤本體1向上拉回，完成吸盤的收回過程。
[0035]圖4-圖5示出了本發(fā)明吸盤的第二個(gè)實(shí)施方式，分別示出了該實(shí)施方式的吸盤的收回與推出時(shí)的工作狀態(tài)；圖6為該實(shí)施方式的吸盤的分解結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]該實(shí)施方式的吸盤與上述第一個(gè)實(shí)施方式的不同之處僅在于增加了一個(gè)輔助復(fù)位永磁鐵5。如圖4和圖6所7K,輔助復(fù)位永磁鐵5位于永磁鐵2正上方，也固定在機(jī)身上，其與永磁鐵2相吸引。
[0037]如圖4所示，當(dāng)線圈3通電時(shí)，線圈3產(chǎn)生與固定于導(dǎo)向管6內(nèi)側(cè)的永磁鐵2相斥的磁性，產(chǎn)生的排斥力克服復(fù)位彈簧11的回復(fù)力和永磁鐵2與輔助復(fù)位永磁鐵5之間的吸引力，將吸盤本體1推出。與上述實(shí)施方式相類似，吸盤本體1被推出的同時(shí)帶動(dòng)密封組件9、