[发明专利]吸附器

说明书

本发明涉及一种吸附器，包括本体，在所述本体内设有腔体，所述腔体具有一个封闭端面和一个开口端面，所述开口端面形成吸附器吸附工件的端面，在腔体的侧壁面上设置切向喷嘴，外部流体通过切向喷嘴沿着腔体的切线方向进入腔体，在所述腔体的封闭端面上设置有抽吸孔，所述抽吸孔与抽吸单元相连通，所述抽吸单元通过抽吸孔抽吸腔体内的流体。本发明在吸附器腔体内同时利用流体旋流负压和抽吸负压来吸附工件，能够抑制工件表面对吸力的影响，并能够产生更大的吸力。

技术领域

本发明属于流体动力技术领域，特别涉及一种吸附器。

背景技术

在各种自动化生产线上，经常利用吸盘来吸附工件并移动工件。有些工件的表面是粗糙的或是凹凸不平的（例如金属铸件），有些工件是柔软的（例如食材）。为了吸附和移动这些工件，公开号为2005-51260的日本发明专利公开了一种利用旋转流动的吸盘，如图1a和图1b所示。该公开技术在一个圆柱形腔体A的圆壁处加工了两个切线喷嘴B，流体从切向喷嘴B喷出后，沿着腔体A的圆形壁面流动形成旋转流动，如图中箭头所示。旋转流动的离心力使腔体A内形成负压，从而能够实现吸附腔体下方的工件C。但是，该技术存在着以下缺陷：

（1）从喷嘴B进入腔体A的流体将会从该吸盘的下方排出，因此，该吸盘在吸起下方工件C的同时会和工件C保持一定的间距，流体流入该缝隙并流经该缝隙排出（下称泄流流动）。这导致了该吸盘和工件C没有接触，因此，该吸盘无法给工件C在横向上提供摩擦力。没有横向的摩擦力，吸盘就无法带动工件C在横向做移动。

（2）当流体流经吸盘外缘和工件C之间的缝隙流道时，在粘性的作用下会形成正压分布，参见图2。外缘的正压分布不仅会对下方的工件C施加一个排斥力，而且还会使得腔内的负压分布向正压方向移动，这些都导致了吸盘吸力的减弱。

（3）在下方的工件C表面比较粗糙或是凹凸不平整的情况下，工件C表面和吸盘外缘之间所形成的缝隙流道的泄流流阻会增加，且流阻在圆周方向上是不规则的，即有些地方的流阻大，有些地方的流阻小。于是，流体在流经这样的流道时发生紊乱（见图3a和图3b所示）。这些因素会导致吸力急剧下降且吸力变得不稳定。根据我们的研究发现，吸盘外缘的压力分布与腔体A内的负压有一个连动的关系，也就是说，外缘的压力分布变得紊乱，腔体A内的负压分布也会变得紊乱，从而导致吸盘吸力变得不稳定；工件C的表面变得粗糙导致泄流流道的流阻增加，吸盘外缘的正压分布增大，作用在工件C上的排斥力就会增加；另外，还会使得腔体A内的负压分布向正压方向移动，最终结果就是导致吸盘吸力急剧减小。

（4）当工件C是柔软材质时，工件C在吸盘腔内的负压作用下发生变形从而导致工件C的中心部分陷入腔内。这样的变形很有可能导致工件C和吸盘发生局部接触，见图4。在局部接触的部位，流体无法排出，导致了流体的排出在圆周方向上发生混乱和产生严重的不对称。这种的混乱和不对称会破坏吸盘腔内的旋转流动状态，进而导致吸盘吸力的大幅下降。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种吸附器，能够抑制工件表面对吸力的影响，并能够产生更大的吸力。

本发明是这样实现的，提供一种吸附器，包括本体，在所述本体内设有腔体，所述腔体具有一个封闭端面和一个开口端面，所述开口端面形成吸附器吸附工件的端面，在腔体的侧壁面上设置切向喷嘴，外部流体通过切向喷嘴沿着腔体的切线方向进入腔体，在所述腔体的封闭端面上设置有抽吸孔，所述抽吸孔与抽吸单元相连通，所述抽吸单元通过抽吸孔抽吸腔体内的流体。

进一步地，在所述腔体的封闭端面上设置有至少一个抽吸孔。

进一步地，所述抽吸单元为具有抽吸流体功能的真空泵或是射流式真空发生器。

进一步地，所述腔体的横截面形状为圆形或近似圆形。