自移動裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種自移動裝置，包括一底座（B），底座上設(shè)有真空吸盤（A）、行走單元（20）和功能單元，真空吸盤包括一側(cè)部（2），側(cè)部與底座密封，并支撐于一吸附物表面（C）上，真空吸盤與吸附物表面之間形成一與真空源相連的負壓室（4），隨著負壓室內(nèi)壓強的逐漸下降，外界大氣壓與負壓室內(nèi)的壓強差將自移動裝置壓向吸附物表面，真空吸盤包括有一沿真空吸盤徑向外延的裙部，裙部內(nèi)壁所受壓強與負壓室內(nèi)壓強相同，外壁受大氣壓強作用將裙部壓向吸附物表面。本實用新型的裙部對吸附物表面所產(chǎn)生的壓力能夠隨負壓室真空度的增加而增大，不受行走單元接觸吸附物表面的影響，從而減小了自移動裝置作業(yè)過程中跌落的危險。
【專利說明】自移動裝直
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種帶有真空吸盤的自移動裝置，例如自移動擦玻璃機器人，屬于日用小家電【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的自移動擦玻璃機器人，通過吸附單元吸附在玻璃上，借助于行走單元在玻璃面上行走。常見的吸附單元包含固定在擦玻璃機器人底部的吸盤。當擦玻璃機器人工作時，真空源對吸盤連續(xù)抽氣，使吸盤與玻璃之間的空腔形成負壓室，大氣與負壓室之間的壓強差所產(chǎn)生的壓力作用于擦玻璃機器人的吸盤上，從而將擦玻璃機器人壓抵吸附在玻璃上。
[0003]例如申請?zhí)枮?01210097695.0的中國專利申請，公開一種具有吸附裝置的擦玻璃裝置，如圖1所示，該擦玻璃裝置的吸盤A包括相互連接的頂部I和側(cè)部2，頂部I與擦玻璃裝置的底座連接，側(cè)部2用于密封玻璃表面C，側(cè)部2固定于頂部1，并且側(cè)部2的外壁與頂部I的外邊緣相平齊。將擦玻璃裝置放置在玻璃表面上之后，行走單元20與玻璃表面C之間存在一定間隙d。真空源開始工作后，負壓室4內(nèi)真空度逐漸增大，吸盤A在壓強差的作用下產(chǎn)生變形。吸盤A對玻璃表面的吸附力隨著負壓室4內(nèi)真空度逐漸增加而增大。其中，真空吸盤的吸附力，在數(shù)值上等于負壓室內(nèi)與外界之間存在的壓強差將吸盤壓在玻璃表面的壓力，方向垂直指向玻璃表面。當吸盤A變形到一定程度后，行走單元20便與玻璃表面C相接觸。行走單元20 —旦與玻璃表面C相接觸，將阻止吸盤繼續(xù)變形。即在行走單元20與玻璃表面C接觸后，吸盤的形狀將維持不變，吸盤對玻璃表面C的壓力也將不再增加。此后，隨著負壓室內(nèi)真空度增大，雖然氣壓差作用于擦玻璃裝置底座的壓力繼續(xù)增加，但所增加的力將完全施加于行走單元20。換句話說，在行走單元20接觸玻璃表面C以后，吸盤對玻璃表面的壓力將不隨負壓室內(nèi)真空度增加而增大，該壓力將維持在行走單元20與玻璃表面C接觸時的數(shù)值不變(見圖8中的曲線a)，由此造成吸盤的吸附力不能隨負壓室內(nèi)真空度增加而繼續(xù)增大。由于吸盤的吸附力較小，在擦玻璃裝置工作過程中，存在從玻璃表面跌落的危險。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種自移動裝置，該自移動裝置的真空吸盤對吸附物表面的吸附力不受行走單元接觸到吸附物表面的影響，始終能夠隨著負壓室內(nèi)真空度的增加而增大，從而減小了自移動裝置作業(yè)過程中跌落的危險。
[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0006]一種自移動裝置，包括一底座，底座上設(shè)有真空吸盤、行走單元和功能單元，所述真空吸盤包括一側(cè)部，側(cè)部密封固定于底座，并支撐于一吸附物表面上，底座、側(cè)部與吸附物表面之間密封形成一與真空源相連的負壓室，在垂直于吸附物表面的方向上，所述真空吸盤與所述底座之間能夠發(fā)生相對位移，隨著負壓室內(nèi)壓強逐漸下降，外界大氣壓與負壓室內(nèi)的壓強差將自移動裝置壓向吸附物表面，隨后使負壓室維持在一定的形狀，真空吸盤包括有一沿真空吸盤徑向外延的裙部，裙部的外端與吸附物表面密封，其另一端直接或間接地與底座柔性連接；其中，裙部內(nèi)壁所受壓強與負壓室內(nèi)壓強相同，外壁受大氣壓強，裙部內(nèi)、外壁存在的氣壓差將該裙部壓向吸附物表面，無論行走單元與吸附物表面是否相接觸，該裙部對吸附物表面所產(chǎn)生的壓力都隨負壓室真空度的增加而增大。
[0007]作為另一種結(jié)構(gòu)，所述真空吸盤還可以包括一頂部，側(cè)部通過頂部固定于底座，所述負壓室為頂部、側(cè)部與吸附物表面圍成的與真空源相連的密閉腔室。
[0008]較佳地，側(cè)部通過一柔性連接件連接于底座，側(cè)部與底座之間間隔設(shè)置，由所述側(cè)部構(gòu)成所述裙部。
[0009]優(yōu)選地，于側(cè)部外壁的近吸附物端還設(shè)有沿徑向外延的外延部，所述外延部貼附于吸附物表面上，所述裙部包括該外延部和所述側(cè)部。
[0010]本實用新型通過對吸盤結(jié)構(gòu)的改進，在真空吸盤上設(shè)置一沿徑向外延的裙部，裙部內(nèi)、外壁存在的氣壓差將該裙部壓向吸附物表面，對吸附物表面所產(chǎn)生的壓力隨負壓室真空度的增加而增大，不受行走單元接觸吸附物表面的限制，從而減小了自移動裝置作業(yè)過程中跌落的危險。
[0011]下面結(jié)合附圖和具體實施例，對本實用新型的技術(shù)方案進行詳細地說明。
[0012]【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為現(xiàn)有吸盤的結(jié)構(gòu)；
[0014]圖2為本實用新型整體結(jié)構(gòu)剖面示意圖；
[0015]圖3為本實用新型實施例一的真空吸盤剖面示意圖；
[0016]圖4為本實用新型實施例二的真空吸盤剖面示意圖；
[0017]圖5為本實用新型實施例三的真空吸盤剖面示意圖；
[0018]圖6為本實用新型實施例四的真空吸盤剖面示意圖；
[0019]圖7為本實用新型實施例五的真空吸盤結(jié)構(gòu)的剖面圖；
[0020]圖8為在本實用新型和現(xiàn)有技術(shù)中真空吸盤對吸附物表面的壓力隨負壓室內(nèi)真空度變化的曲線示意圖。
[0021]【具體實施方式】
[0022]圖2為本實用新型整體結(jié)構(gòu)剖面示意圖，如圖2所示，本實用新型公開一種自移動裝置，裝置設(shè)置有控制單元、行走單元20、真空吸盤A和功能單元，行走單元20、真空吸盤A和功能單元均設(shè)置在裝置的底座B上。真空吸盤A包括一側(cè)部，側(cè)部密封固定在底座B，并支撐于吸附物表面C上，底座、側(cè)部與吸附物表面之間密封形成一與真空源相連的負壓室4，隨著負壓室4內(nèi)壓強逐漸下降，外界大氣壓與真空室內(nèi)的壓強差將自移動裝置壓向吸附物表面C上。將真空吸盤的側(cè)部或側(cè)部中一部分設(shè)計成能夠彈性變形的柔性件，具體可將其材質(zhì)設(shè)計為如橡膠、硅膠等，即可實現(xiàn)在垂直于吸附物表面的方向上，真空吸盤與底座之間可發(fā)生相對位移的功能，從而使行走單元20與吸附物表面C相接觸。行走單元20與吸附物表面C相接觸后，在控制單元的作用下，行走單元20帶動自移動裝置在吸附物表面C上行走，對吸附物表面進行功能作業(yè)。本實用新型提供的真空吸盤包括有一沿真空吸盤徑向外延的裙部，裙部的外端與吸附物表面密封，如此，該裙部內(nèi)壁所承受的壓強與負壓室內(nèi)的壓強相同，外壁直接承受大氣壓強，內(nèi)、外壁存在的氣壓差將該裙部壓向吸附物表面。裙部的另一端直接或間接地與底座柔性連接，無論行走單元與吸附物表面是否相接觸，裙部對吸附物表面所產(chǎn)生的吸附力都隨負壓室真空度的增加而增大。為了方便描述，設(shè)裙部的內(nèi)壁在吸附物上的投影面積為S2。
[0023]以下結(jié)合具體的實施例，對本實用新型所提供的真空吸盤的具體結(jié)構(gòu)舉例進行說明。
[0024]實施例一
[0025]圖3為本實用新型實施例一的真空吸盤剖面示意圖，如圖3所示，在本實施例中，真空吸盤包括相互連接的頂部I和側(cè)部2，頂部I固定在移動裝置的底座B上，側(cè)部2垂直固定于吸附物表面，并且側(cè)部2的外壁與頂部I密封設(shè)置，較佳地，所述側(cè)部2的外壁與頂部I的外邊緣平齊，側(cè)部2垂直支撐于吸附物表面C上，頂部、側(cè)部與吸附物表面C之間密封形成一與真空源相連的負壓室4。裙部3連接在側(cè)部2外壁的近吸附物表面處，裙部3沿真空吸盤徑向外延，內(nèi)壁與吸附物表面相接觸，外壁直接承受大氣壓強的作用，內(nèi)、外壁之間存在的壓強差將裙部壓向吸附物表面。也就是說，裙部內(nèi)壁所承受的氣壓與負壓室內(nèi)的氣壓相同，裙部外壁直接承受大氣壓強，即隨著負壓室內(nèi)氣壓的逐漸降低，裙部內(nèi)、外壁所承受的壓強差與負壓室承受的壓強差相同。因此，無論行走單元是否與吸附物表面相接觸，該裙部對吸附物表面所產(chǎn)生的壓強吸附力能夠隨負壓室真空度的增加而增大。
[0026]上述結(jié)構(gòu)中，側(cè)部與頂部至少其中之一或二者中任一個的一部分為彈性材質(zhì)構(gòu)成，彈性材質(zhì)可以為橡膠或硅膠等軟膠，即裙部通過側(cè)部或頂部間接地與底座柔性連接，當負壓室4內(nèi)氣壓減小時，在垂直于吸附物表面的方向上，所述真空吸盤與所述底座之間可發(fā)生相對位移，以保障行走單元20能夠隨彈性材質(zhì)的變形而接觸到吸附物表面；優(yōu)選地，裙部3與側(cè)部2柔性連接，裙部3可作為一個獨立的元件工作，其對吸附物表面產(chǎn)生的壓力不受其他因素的干涉。
[0027]或者，真空吸盤整體(包括側(cè)部、頂部和裙部)由彈性材質(zhì)構(gòu)成。隨著負壓室4內(nèi)壓強的逐漸下降，外界大氣壓與真空室內(nèi)的壓強差將自移動裝置壓向吸附物表面，從而真空吸盤發(fā)生壓縮變形，在垂直于吸附物表面的方向上，所述真空吸盤與所述底座之間可發(fā)生相對位移，致使行走單元2與吸附物表面C相接觸。作為更好的實施方式，側(cè)部2的硬度大于頂部I的硬度。作為一種替換方式，側(cè)部2也可以由剛性材質(zhì)，例如由聚甲醛樹脂或硬質(zhì)尼龍等材質(zhì)構(gòu)成，頂部I和裙部3由橡膠或硅膠等材質(zhì)構(gòu)成。在本實施例中S2為裙部3與吸附物表面的接觸面積。
[0028]實施例二
[0029]圖4為本實用新型實施例二的真空吸盤剖面示意圖。如圖4所示，本實施例提供的真空吸盤是在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，將側(cè)部2通過一柔性連接件8間接連接于頂部I。側(cè)部2的上表面與底座B之間間隔設(shè)置，使得大氣壓強可直接作用于側(cè)部2的上表面，側(cè)部2的下表面貼附于吸附物表面，所受壓強與負壓室內(nèi)的壓強相同。當側(cè)部2的下表面與吸附物接觸面之間的壓強小于大氣壓強時(即負壓室內(nèi)存在真空度時)，真空吸盤被壓向吸附物。因此，在本實施例中，側(cè)部2同時起到裙部的作用:柔性連接于底座，內(nèi)壁所受壓強與負壓室內(nèi)壓強相同，外壁直接受大氣壓強將該側(cè)部壓向吸附物表面。當行走單元與吸附物表面相接觸后，該側(cè)部對吸附物表面所產(chǎn)生的吸附力仍然隨負壓室真空度的增加而增大。換句話說，在本實施例中，由側(cè)部構(gòu)成裙部，S2為側(cè)部2 (即裙部)與吸附物表面的接觸面積。[0030]實施例三
[0031]圖5為本實用新型實施例三的真空吸盤剖面示意圖，如圖5所示，在實施例二的基礎(chǔ)上，于側(cè)部2外壁的近吸附物端還設(shè)有沿徑向外延的外延部6，外延部6貼附于吸附物表面C上。該外延部6可以與側(cè)部2 —體成型，也可以分體設(shè)置。
[0032]在本實施例中，側(cè)部和外延部總和的作用相當于實施例一中的裙部:柔性連接于底座，內(nèi)壁所受壓強與負壓室內(nèi)壓強相同，外壁直接受大氣壓作用，在內(nèi)外壁壓強差的作用下，將側(cè)部和外延部壓向吸附物表面。當行走單元與吸附物表面相接觸后，該側(cè)部和外延部對吸附物表面所產(chǎn)生的壓力仍然隨負壓室真空度的增加而增大。換句話說，在本實施例中，裙部包括外延部6和側(cè)部2，S2為外延部6與側(cè)部2在吸附物表面的投影面積之和。
[0033]相對于實施例二，本實施例可降低側(cè)部2的壁厚，增加外延部6附著在吸附物表面上，既節(jié)約了成本，又保證了裙部具有足夠的附著面積，產(chǎn)生足夠的吸附力吸附在吸附物表面上。
[0034]實施例四
[0035]圖6為本實用新型實施例四的真空吸盤剖面示意圖，如圖6所示，將實施例二中側(cè)部的內(nèi)部掏空，形成本實施例截面為倒L形的側(cè)部2。該側(cè)部2的作用相當于裙部:柔性連接于底座，內(nèi)壁所受壓強與負壓室內(nèi)壓強相同，外壁直接受大氣壓作用，將該側(cè)部壓向吸附物表面。當行走單元與吸附物表面相接觸后，該裙部對吸附物表面所產(chǎn)生的壓力仍然隨負壓室真空度的增加而增大。換句話說，在本實施例中，由側(cè)部構(gòu)成裙部，S2為側(cè)部2在吸附物表面的投影面積。L形的側(cè)部減小了真空吸盤的用料，節(jié)約了成本。
[0036]實施例五
[0037]圖7為本實用新型實施例五的真空吸盤結(jié)構(gòu)的剖面圖，如圖7所示，本實施例公開的真空吸盤的頂部I為一柔性片狀件，由橡膠或硅膠等材質(zhì)構(gòu)成。柔性片狀件的中心部分與底座B密封連接，邊緣部分與側(cè)部2密封。側(cè)部2為一截面形狀為H形的支架，垂直支撐于吸附物表面C，該H形的支架的上表面與自移動裝置的底座B之間間隔設(shè)置，使得大氣壓強可直接作用于該支架的上表面，能夠?qū)形的支架壓向吸附物，該H形的支架由聚甲醛樹脂或硬質(zhì)尼龍等硬度較大的材質(zhì)構(gòu)成。為了使得吸盤更好的貼合吸附物表面，H形支架的下凹槽填設(shè)橡膠或硅膠等材料的彈性材質(zhì)層，且該彈性材質(zhì)層凸出于H形支架底緣一定高度。H形的支架通過上述柔性片狀件連接于真空吸盤，彈性材質(zhì)層與吸附物表面相貼合的內(nèi)壁壓力與負壓室內(nèi)氣壓相同，該內(nèi)壁與H形的支架上表面存在的壓強差將H形的支架/彈性材質(zhì)層壓向吸附物表面，因此，本實施例中，該H形的支架或其下凹槽填充的彈性材質(zhì)層相當于裙部:柔性連接于底座，其與吸附物表面貼合的內(nèi)壁所受壓強與負壓室內(nèi)壓強相同，上表面直接受大氣壓作用，二者的壓強差將H形的支架壓向吸附物表面。當行走單元與吸附物表面相接觸后，該H形的支架對吸附物表面所產(chǎn)生的壓強仍然隨負壓室真空度的增加而增大。換句話說，在本實施例中，H形的支架或其下凹槽填充的彈性材質(zhì)層構(gòu)成裙部，S2為H形的支架內(nèi)表面在吸附物表面的投影面積。
[0038]或者，為了更好的保障H形的支架與吸附物表面的密封性能，可于H形支架與吸附物表面接觸的彈性材料層的底面設(shè)置有吸盤薄膜，吸盤膜的材質(zhì)可以為聚乙烯或聚丙烯等塑料薄膜，并且，吸盤薄膜還利于真空吸盤在吸附物表面滑動，減少摩擦阻力。
[0039]更好地，頂部I通過一吸盤固定座7被固定在底座B上。吸盤固定座7的外緣與H形的支架的內(nèi)壁之間間隔設(shè)置，當自移動裝置移動時，吸盤固定座7帶動真空吸盤A移動。換句話說，吸盤固定座7的外周緣小于H形的支架的內(nèi)周緣，吸盤固定座7的外周緣與H形的支架的內(nèi)壁間存在較小間隙。在自移動裝置移動時，吸盤固定座7抵靠在H形的支架的內(nèi)壁上，在保證負壓室4密封良好的前提下，帶動真空吸盤15隨自移動裝置向前/后移動或向左/右轉(zhuǎn)彎。
[0040]在柔性片狀件與底座和側(cè)部的連接處之間，還可以設(shè)有褶皺，以使頂部I在垂直于吸附物表面C的方向上可以獲得更大的變形空間。而吸盤固定座7設(shè)有與該褶皺相對應(yīng)的凹凸部，對變形后的頂部I起到支撐作用。
[0041]本實施例側(cè)部采用H形支架結(jié)構(gòu)，在節(jié)約用料的同時保證了側(cè)部的強度。其另一個優(yōu)點是，與現(xiàn)有技術(shù)及實施例一至實施例四相比，本實施例的自移動裝置在工作過程中，當行走單元因遇到突起的較大障礙物而被抬離吸附物表面C時，帶動底座B在垂至于吸附物表面方向上產(chǎn)生位移，因頂部I為帶有褶皺的柔性連接件，其褶皺使得吸盤相對于底座在垂直于吸附物表面的方向上具有更大的行程空間，柔性連接件將產(chǎn)生變形，可避免真空吸盤A直接被底座B帶離吸附物表面，造成真空吸盤密封失效、自移動裝置的跌落。
[0042]上述實施例一至實施例五中，都可以在作用相當于裙部的部位設(shè)置有聚乙烯或聚丙烯等材質(zhì)的吸盤薄膜，能夠更好的保障裙部與吸附物表面的密封性能，減少摩擦阻力。
[0043]在上述具體實施例中，所述真空吸盤還可以不包括頂部，側(cè)部直接密封于底座，或者通過柔性連接件8密封固定于底座，此種結(jié)構(gòu)中，負壓室4為底座B、側(cè)部2與吸附物表面圍成的與真空源相連的密閉腔室；在底座對應(yīng)負壓室部分設(shè)有凸臺或?qū)?yīng)側(cè)部2的部分設(shè)有凹槽，來使得側(cè)部與底座間隔設(shè)置，大氣壓可直接將側(cè)部壓向吸附物表面。除此之外，其他結(jié)構(gòu)與實施例一至實施例五中的結(jié)構(gòu)相同，在此不再贅述。
[0044]本實用新型自移動裝置在控制單元的控制下，真空源抽吸真空吸盤內(nèi)的空氣，負壓室內(nèi)氣壓逐漸降低，真空吸盤內(nèi)外壁產(chǎn)生壓強差，真空吸盤對吸附物表面產(chǎn)生壓力，將自移動裝置吸附在吸附物表面上。在上述各實施例中，在自然狀態(tài)時，真空吸盤突出于自移動裝置的高度比行走單元20突出于自移動裝置的高度高出一段距離d (見圖1，通常d介于0-5_之間)，因此，在真空源開始工作的一段時間內(nèi)，真空吸盤A首先接觸吸附物表面C，而行走單元20不接觸吸附物表面C。其中，自然狀態(tài)是指負壓室4的氣壓等于大氣壓時的狀態(tài)。設(shè)真空吸盤整體在吸附物上的投影面積為SI，裙部在吸附物上的投影面積為S2 (如圖3-圖7所示)。真空吸盤的工作過程如下:
[0045]如圖3-圖7所示，當將自移動裝置放置于吸附物表面C上時，控制單元控制真空源工作，真空吸盤與吸附物表面之間的空腔通過抽吸作用形成負壓室4，使真空吸盤吸附于吸附物表面上。裙部由于其內(nèi)、外壁存在壓強差，同樣被大氣壓壓附在吸附物表面上，所產(chǎn)生的吸附力大小直接受負壓室4真空度的影響。
[0046]當行走單元20沒有接觸吸附物表面C時，由于負壓室4與外界大氣存在壓強差Δ P，吸盤對吸附物表面產(chǎn)生一壓力F壓:
[0047]F壓=APX SI。
[0048]隨著負壓室內(nèi)與外界大氣存在的壓強差Λ P逐漸增大，真空吸盤受壓，其具有的彈性材質(zhì)變形底座逐漸靠近吸附物。當壓強差增加到一定數(shù)值Λ PO時，行走單元20隨底座B的下降而接觸吸附物表面C，此后，隨著負壓室4內(nèi)真空度的提高(即負壓室4內(nèi)壓強逐漸減小)，由于真空吸盤不再發(fā)生彈性變形，底座上繼續(xù)增大的壓力將施加于行走單元20上，底座作用于吸盤的壓力將維持不變，其原理同現(xiàn)有技術(shù)(見圖8中的曲線a)，在此不再贅述。
[0049]由于徑向外延的裙部外壁直接受大氣壓的作用，內(nèi)壁所受壓強與負壓室的壓強相同，其內(nèi)、外壁存在壓強差，該壓強差所產(chǎn)生的壓力不受行走單元20與吸附物表面C接觸的影響，將繼續(xù)隨著負壓室4內(nèi)真空度的增加而增大，裙部產(chǎn)生的壓力始終等于Λ PXS2。這樣，裙部與接觸吸附物表面C之間的壓力不受行走單元支撐力的影響，始終隨著Λ P的增加而增大。因此，本實用新型真空吸盤對吸附物表面的吸附力如圖8中的曲線b所示，能夠一直隨著負壓室4內(nèi)真空度的增加而增大，從而使真空吸盤和吸附物表面之間能夠產(chǎn)生足夠的壓力，確保自移動裝置在作業(yè)過程中不會掉落。
[0050]圖8為本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)中真空吸盤對吸附物表面所產(chǎn)生的壓力隨負壓室內(nèi)真空度變化的曲線示意圖。如圖8所示，曲線a為現(xiàn)有技術(shù)中在行走單元接觸到吸附物表面前后吸盤壓力的變化曲線。在開始階段(即行走單元沒有接觸到吸附物表面階段)，真空吸盤對吸附物表面的壓力隨負壓室內(nèi)的真空度增加而增大，但是當負壓室內(nèi)的真空度Λ P增加到一定數(shù)值Λ PO (此時行走單元接觸吸附物表面)后，真空吸盤對吸附物表面的壓力保持不變。曲線b為本實用新型實施例一在行走單元接觸到吸附物表面前后吸盤吸附力的變化曲線。在開始階段(即行走單元沒有接觸到吸附物表面)，真空吸盤對吸附物表面的壓力隨負壓室內(nèi)的真空度增加而增大，當負壓室內(nèi)的真空度Λ P增加到一定數(shù)值Λ PO (此時行走單元接觸吸附物表面)后，真空吸盤對吸附物表面的壓力仍然隨負壓室內(nèi)的真空度增加而增大。
[0051]本實用新型還提供另一實施方式，該實施方式與實施例一至實施例五的不同之處在于，在自然狀態(tài)下，行走單元與吸盤同時接觸吸附物表面，即在自然狀態(tài)下，行走單元20接觸吸附物表面C但不受力。在真空源開始工作后，由于徑向外延的裙部外壁直接受大氣壓的作用，內(nèi)壁所受壓強與負壓室的壓強相同，其內(nèi)、外壁存在壓強差，裙部與吸附物表面之間的壓力不受行走單元支撐力的影響，隨著Λ P的增加而增大，始終等于Λ PXS2。曲線c為該實施方式真空吸盤對吸附物表面壓力的變化曲線:真空吸盤對吸附物表面的壓力自始至終隨負壓室內(nèi)的真空度增加而增大。
[0052]本實用新型例舉了上述實施例真空吸盤的具體結(jié)構(gòu)，但是本實用新型并不以此為限，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該能夠根據(jù)本實用新型的說明書和附圖做等效的替換，例如將上述實施例中豎直的側(cè)部替換為成喇叭狀的傾斜側(cè)壁，因此只要在真空吸盤與吸附物表面接觸的部分連接一沿吸盤徑向外延的裙部，該裙部內(nèi)壁所受壓強與負壓室內(nèi)壓強相同、裙部外壁直接受大氣壓強將所述裙部壓向吸附物表面，即可達到當行走單元與吸附物表面相接觸后，裙部對吸附物表面所產(chǎn)生的吸附力隨負壓室真空度的增加而增大的目的，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
[0053]本實用新型公開的帶有上述真空吸盤的自移動裝置，可以是自移動擦玻璃機器人，該自移動擦玻璃機器人的功能單元為清潔單元，通過真空吸盤吸附在玻璃表面上，控制單元控制行走單元帶動自移動擦玻璃機器人本體在玻璃表面上行走，同時清潔單元對玻璃進行清潔作業(yè)。操作者可以通過控制單元控制負壓室內(nèi)的真空度來調(diào)節(jié)真空吸盤對玻璃表面的吸附力，從而得到適合自移動擦玻璃機器人移動而又能夠保障自移動擦玻璃機器人不跌落的吸附力。
[0054]或者，帶有上述真空吸盤的自移動裝置，也可以是自移動壁面處理裝置。該自移動壁面處理裝置的功能單元為清潔單元或噴涂單元，通過真空吸盤吸附在壁面上，控制單元控制行走單元帶動自移動壁面處理裝置本體在壁面上行走，同時清潔單元或噴涂單元進行作業(yè)。操作者可以通過控制單元控制負壓室內(nèi)的真空度來調(diào)節(jié)真空吸盤對壁面的壓力，從而得到適合自移動壁面處理裝置移動而又能夠保障自移動壁面處理裝置不跌落的吸附力。
[0055]本實用新型通過對真空吸盤結(jié)構(gòu)的改進，在真空吸盤上設(shè)置一沿徑向外延的裙部，改善了真空吸盤對吸附物表面的吸附力，使得吸盤對吸附物表面的壓力能夠始終隨著真空吸盤的負壓室中真空度的增加而增大，不再受到行走單元接觸吸附物表面承受大氣力的限制，從而減小了自移動裝置在作業(yè)過程中跌落的危險。
【權(quán)利要求】
1.一種自移動裝置，包括一底座(B)，底座上設(shè)有真空吸盤(A)、行走單元(20)和功能單元，所述真空吸盤包括一側(cè)部(2)，所述側(cè)部密封固定于底座，并支撐于一吸附物表面(C)上，底座、側(cè)部與吸附物表面之間密封形成一與真空源相連的負壓室(4)，在垂直于吸附物表面的方向上，所述真空吸盤與所述底座之間能夠發(fā)生相對位移，隨著負壓室內(nèi)壓強逐漸下降，外界大氣壓與負壓室內(nèi)的壓強差將自移動裝置壓向吸附物表面，隨后使負壓室維持在一定的形狀，其特征在于:所述真空吸盤包括有一沿真空吸盤徑向外延的裙部，所述裙部的外端與吸附物表面密封，其另一端直接或間接地與底座柔性連接；其中，所述裙部內(nèi)壁所受壓強與負壓室內(nèi)壓強相同，外壁受大氣壓強作用，裙部內(nèi)、外壁存在的氣壓差將所述裙部壓向吸附物表面。
2.如權(quán)利要求1所述的自移動裝置，其特征在于:所述真空吸盤還包括一頂部(I)，側(cè)部通過頂部固定于底座，所述負壓室為頂部、側(cè)部與吸附物表面圍成的與真空源相連的密閉腔室。
3.如權(quán)利要求2所述的自移動裝置，其特征在于:所述側(cè)部(2)垂直支撐于吸附物表面(C)，側(cè)部的外壁與頂部(I)的外邊緣平齊；所述裙部(3)連接在側(cè)部(2)外壁的近吸附物表面處。
4.如權(quán)利要求1或3所述的自移動裝置，其特征在于:所述裙部(3)與所述側(cè)部(2)柔性連接。
5.如權(quán)利要求2所述的自移動裝置，其特征在于:所述側(cè)部(2)通過一柔性連接件(8)連接于頂部(1)，側(cè)部(2)與底座(B)之間間隔設(shè)置，由所述側(cè)部(2)構(gòu)成所述裙部。
6.如權(quán)利要求1所述的自移動裝置，其特征在于:所述側(cè)部(2)通過一柔性連接件(8)連接于底座(B)，側(cè)部(2)與底座之間間隔設(shè)置，由所述側(cè)部(2)構(gòu)成所述裙部。
7.如權(quán)利要求2所述的自移動裝置，其特征在于:所述側(cè)部(2)通過一柔性連接件(8)連接于頂部(I)，側(cè)部(2 )與底座(B)之間間隔設(shè)置，于側(cè)部(2 )外壁的近吸附物端還設(shè)有沿徑向外延的外延部(6)，所述外延部(6)貼附于吸附物表面(C)上，所述裙部包括該外延部(6)和所述側(cè)部(2)。
8.如權(quán)利要求1所述的自移動裝置，其特征在于:所述側(cè)部(2)通過一柔性連接件(8)連接于底座(B)，側(cè)部(2)與底座之間間隔設(shè)置，于側(cè)部(2)外壁的近吸附物端還設(shè)有沿徑向外延的外延部(6)，所述外延部(6)貼附于吸附物表面(C)上，所述裙部包括該外延部(6)和所述側(cè)部(2)。
9.如權(quán)利要求5或6任一項所述的自移動裝置，其特征在于:所述側(cè)部(2)截面為倒L形。
10.如權(quán)利要求5所述的自移動裝置，其特征在于:所述側(cè)部(2)為一截面為H形的支架。
11.如權(quán)利要求6所述的自移動裝置，其特征在于:所述側(cè)部(2)為一截面為H形的支架。
12.如權(quán)利要求10所述的自移動裝置，其特征在于:所述頂部(I)與所述柔性連接件一體成型，通過一吸盤固定座(7 )固定在底座(B )上，所述吸盤固定座(7 )的外緣與側(cè)部(2 )的內(nèi)壁之間間隔設(shè)置，在自移動裝置移動時，吸盤固定座(7 )帶動真空吸盤(A)移動。
13.如權(quán)利要求12所述的自移動裝置，其特征在于:所述頂部(I)設(shè)有褶皺，所述吸盤固定座(7)設(shè)有與所述褶皺相對應(yīng)的凹凸部。
14.如權(quán)利要求10或11所述的自移動裝置，其特征在于:于所述裙部與吸附物表面的接觸面設(shè)置有吸盤薄膜，所述吸盤薄膜的材質(zhì)為聚乙烯或聚丙稀。
15.如權(quán)利要求14所述的自移動裝置，其特征在于:所述自移動裝置為自移動擦玻璃機器人，所述功能單元為清潔單元，自移動擦玻璃機器人通過真空吸盤(A)吸附在玻璃表面上，控制單元控制行走單元帶動所述自移動擦玻璃機器人在玻璃表面上行走，清潔單元進行清潔作業(yè)。
16.如權(quán)利要求14所述的自移動裝置，其特征在于:所述自移動裝置為自移動壁面處理裝置，所述功能單元為清潔單元或噴涂單元，所述自移動壁面處理裝置通過真空吸盤(A)吸附在壁面上，控制單元控制行走單元帶動所述自移動壁面處理裝置在壁面上行走，同時清潔單元或噴涂單元進行作業(yè)。
【文檔編號】A47L1/02GK203539223SQ201320507699
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月20日
【發(fā)明者】馮勇兵 申請人:科沃斯機器人科技(蘇州)有限公司