专利名称：持物后可于水下作业的真空吸持装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种采用抽真空的方法吸持工件的设备，尤其适用于所持工件后需在水下作业的特殊情况。
利用真空吸吊物品已广泛应用于很多行业的流水线以及建筑业中，但这些应用多为在空气介质中的应用，对用于水介质中的真空吸持装置，由于工件表面往往并不十分平整、光滑，因而既要保证有足够的吸持力，还要避免因“漏气”而可能造成“漏水”以致引起真空泵损坏现象的出现。
本发明的目的在于提供一种可持物后于水下作业的真空吸持装置。
本发明是通过以下技术措施来实现的一种可持物后于水下作业的真空吸持装置，包括真空泵和真空吸盘，在真空泵与真空吸盘之间依次设有分水滤气器、电接点真空表、二级真空罐、电磁高真空挡板阀、配气管架以及连接上述各部件的管路;在配气管架上排布有真空吸盘。所说的二级真空罐由两个作为真空室的、且为上下设置彼此通过管路相连通的容器组成;下真空室中设有水位控制和显示器，且在底部装有用于排放积水的大口径高真空真空挡板阀;上真空室的下部亦设有排水阀。真空吸盘的结构为三层同心环阶梯形状，其材料由邵尔硬度为43-46、拉伸强度大于4.5MPa、扯断伸长率至少为450%的软橡胶制成。配气管架上所连接的真空吸盘均设有各自的控制阀门。真空泵为旋式的，抽气量大于15l/s。在所述真空罐与配气管架之间设有两个互为反向安装的电磁高真空挡板阀，用以控制真空吸盘对工件的吸持和释放。
本发明的效果是明显的。
首先，由于真空泵的选择与工件表面的状态和重量密切相关，为适应各种不同材料的工件吸持，保证一机多用而选用了抽气量至少为15l/s、极限真空度为6×10-2Pa的旋片式真空泵。因此在吸吊粗糙表面工件时可补偿“漏气”，即使其“抽气速度大于“漏气速度”，从而保证了本发明具有足够的吸持力。
由于真空吸盘的设计采用三环阶梯状密封结构，且其材料选用邵尔硬度为43～46，拉伸强度大于4.5MPa，扯断伸长率(%)大于450的软橡胶制作，因此吸盘可随与工件接触后的抽空作用而逐级变形，密封性能好，为真空吸盘减少“漏气”的产生创造了条件。
所设置的二级真空罐和分水滤气器可进一步将由于少量漏气而产生的漏水积存、水气分离、油污灰尘滤掉，并最终通过排水口排出。由于采用了以上措施，即三环式密封真空吸盘、二级真空罐和分水滤气器所配合构成的三级防水系统，使得该装置能够有效地将“漏水”阻挡在真空泵之外，保证了真空泵的正常工作，以致成功地实现了工件在水下的吸持任务。
本发明的
如下图1为本发明各部件联接关系的示意图;
图2为本发明中真空吸盘的结构图。
下面将结合附图对本发明的实施例作进一步描述。
见图1。旋片式真空泵1依次与分水滤气器2、二级真空罐3、电磁高真空挡板阀5、6和配气管架8通过管路连通，以构成对真空吸盘9动作的控制。在配气管架8上连接有分别由各自阀门10控制的真空吸盘9。吸盘在配气管架8上的分布、排列及数量是根据工件的大小、重量和形状而设置的。吸盘9的结构(如图2所示)呈三层同心环阶梯形状，从外环到内环的高度依次递减;其材料为软橡胶，邵尔硬度在43～46范围内，拉伸强度应大于与4.5MPa，扯断伸长率大于450%，这样可保证吸盘在与工件接触后，随着抽空作用而逐级变形，故密封性能好，吸盘的吸持力大。
为了防止真空吸持装置在水下作业时因“漏气”而可能造成“漏水”的现象，以致损坏真空泵，同时还要保证其具有足够大的吸持力，以适应与不光滑表面的工件接触并实现“抽气速度”大于“漏气速度”，本装置首先是采用了抽气量为15l/s的真空泵，以及利用软橡胶制作真空吸盘9的措施;其次还采取了三级防水措施，即第一为三环式密封结构的真空吸盘9，它可随抽空作用使吸盘逐渐变形，其三环依次与工件接触;第二为设置了具有两级真空室的真空罐3，此二真空室之间由管路连通，当“漏水”进入下真空室后即沉入罐底，而气体照常抽取;同理，上真空室还可再次积存“漏水”，为了掌握并适时释放真空罐中的存水，下真空室设有液位控制和显示器11，便于观察水位。当积水液位接近真空室顶部时，由电气系统控制还可发出报警信号，提醒操作者及时排水。下真空室底部的大口径电磁高真空挡板阀12就是为排放其室内的积水而设置的，上真空室亦设有排水阀13来定时排放积水;第三是采用分水滤气器2，其作用为利用气流离心旋转时将气体中的水雾及少量油污或灰尘滤掉。经上述三级防水措施，可有效地将“漏水”阻挡在真空泵之外，完成了该装置吸持工件并在水下工作的任务。
另外，该装置中设有二个口径相同但却互为反向安装的电磁高真空挡板阀5、6。当吸持工件时，通过电气控制系统关闭阀6，开启阀5;相反需释放工件时开启阀5，外界空气通过过滤器7进入吸盘内空腔中，以达到控制吸盘吸吊和释放工件的目的。为了使本装置中真空度能自动保持在所需要的一定范围之内，还设置了电接点真空表4，用以方便地显示系统的真空度并控制真空泵的启停。
本装置的电气控制系统可根据所需动作设计出多种形式，并能通过操作台按钮实现简单、方便的控制操纵，由于此电气控制系统的设计属该领域普通技术人员的常识，因此不再赘述。
经过试验，本装置已成功地用于浮印大理石图案的连续浮印机上，即用该装置吸持不同材料、不同形状和重量的工件，通过一定的运动机构控制进入预先配制好的图案浮印槽中，浮印完成后离开槽体并释放工件。它很好地解决了过去无法进行大尺寸、大重量工件的手工浮印操作问题，而且吸持和释放工件简便、迅速，既降低了工人的劳动强度，提高了生产效率，同时也满足工业化连续生产的需要。
权利要求
1.一种可持物后于水下作业的真空吸持装置，包括真空泵和真空吸盘，其特征在于，在真空泵与真空吸盘之间依次设有分水滤气器、电接点真空表、二级真空罐、电磁高真空挡板阀、配气管架，以及连接上述各部件的管路；在配气管架上排布有真空吸盘。
2.如权利要求1所述的吸持装置，其特征在于，所说的二级真空罐由两个作为真空室的、且彼此通过管路相连通的容器组成;第一级下真空室中设有水位控制和显示器，且在底部装设用于排放积水的真空挡板阀;第二级上真空室的下部亦设有排水阀。
3.如权利要求1所述的吸持装置，其特征在于，真空吸盘的结构为三层同心环阶梯形状。
4.如权利要求1所述的吸持装置，其特征在于，真空吸盘是由软橡胶制成。
5.如权利要求4所述的吸持装置，其特征在于，所说的吸盘材料为邵尔硬度43～46、拉伸强度大于4.5MPa，扯断伸长率大于450%的橡胶。
6.如权利要求1所述的吸持装置，其特征在于，配气管架上所连接的真空吸盘均设有各自的控制阀门。
7.如权利要求1所述的吸持装置，其特征在于，所述真空泵为旋片式的，抽气量≥15l/s。
8.如权利要求1所述的吸持装置，其特征在于，在所述真空罐与配气管架之间设有两个互为反向安装的电磁高真空挡板阀。
全文摘要
本发明为一种用真空吸持工件后又能进入水下作业的装置。为了克服因工件表面不平整而产生的“漏气”以致“漏水”可能引起的真空泵损坏现象，并同时满足对工件具备足够吸持力的要求，本装置通过三环式密封结构的真空吸盘，控制吸盘动作的真空挡板阀以及用于积存并排放“漏水”的二级真空罐和进行水雾灰尘过滤的分水滤气器等来保证真空泵的正常工作。由于采用上述防水措施，而有效地解决了真空吸持工件的装置不宜进行水下作业的问题。
文档编号B63C11/18GK1094364SQ9312063
公开日1994年11月2日 申请日期1993年12月10日 优先权日1993年12月10日
发明者王静江, 王锡峰, 张育才, 李岚飞, 翟智明, 缪光润, 彭继敏, 王 华 申请人:中国矿业大学北京研究生部