CN110425319A - 一种柔性双通道控制的泄压阀体 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种柔性双通道控制的泄压阀体，包括螺纹外壳、三孔外壳、弹性硅胶膜，上部分的螺纹外壳与下部分的三孔外壳密封对接，弹性硅胶膜夹设于螺纹外壳与三孔外壳的对接处；螺纹外壳的内侧壁上旋接有无孔旋钮，无孔旋钮的底部中央固定有弹簧，弹簧的末端与位于弹簧硅胶膜底部的压块固定连接；螺纹外壳上位于无孔旋钮与外壳底部边缘之间开设有用于连接上方控制气管的连通孔；三孔外壳内穿设有硅胶气管，且三孔外壳的壳体下方开设有用于连接下方控制气管的气孔；三孔外壳的壳体内部底侧固定有与压块位置相对应磁铁凸台。该泄压阀体主要应用于具有节律性、顺序性运动的气动软体机器人上。

Description

一种柔性双通道控制的泄压阀体

技术领域

本发明涉及软体机器人及流体控制技术领域，特别是涉及一种柔性双通道控制的泄压阀体。

背景技术

传统工业上使用的机器人绝大部分都是刚性结构的机器人，虽然刚性机器人刚度大，工作强度高，执行效率快，但是由于其任意位置刚度不可以调，因此不适用于抓取一些脆性的物体，例如鸡蛋、饼干、玻璃等。现代科技发展已经不再满足于设计刚性结构的机器人，为了进一步解放人类的双手，面对更为复杂危险繁杂的工作时能使用机器人解决，于是在对软体机器人的探索领域内不断加深，探索设备不断更新。在一般情况下一个气动软体机器人的一个气腔需要一根气管控制，如果软体机器人功能越复杂，伴随着的就是气腔数目的增加，同时也引起了气管数目的增加，气管数目的增加必定带来软体机器人运动上的困难。因此需要设计一种软体阀门，在某些情况下能代替气管的功能，同时确保气动软体机器人质量轻、体积小、实用可靠。

发明内容

本发明的目的是提供一种柔性双通道控制的泄压阀体，以解决上述现有技术存在的问题，主要应用于具有节律性、顺序性运动的气动软体机器人上，该泄压阀体具有使串联气腔之间有单向延时释放气体的功能，因此能让软执行器先后执行动作。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种柔性双通道控制的泄压阀体，包括螺纹外壳、三孔外壳、弹性硅胶膜，上部分的所述螺纹外壳与下部分的所述三孔外壳密封对接，所述弹性硅胶膜夹设于所述螺纹外壳与三孔外壳的对接处；

所述螺纹外壳的内侧壁上旋接有无孔旋钮，所述无孔旋钮的底部中央固定有弹簧，所述弹簧的末端与位于所述弹簧硅胶膜底部的压块固定连接；所述螺纹外壳上位于所述无孔旋钮与外壳底部边缘之间开设有用于连接上方控制气管的连通孔；

所述三孔外壳内穿设有硅胶气管，且所述三孔外壳的壳体下方开设有用于连接下方控制气管的气孔；所述三孔外壳的壳体内部底侧固定有与所述压块位置相对应磁铁凸台。

进一步地，所述螺纹外壳与三孔外壳的相接口处分别设置倒角；所述弹性硅胶膜被上下外壳夹住，并用胶水密封固定。

进一步地，所述无孔旋钮的上表面中间开设有一条沟槽，下表面开设有一圆形凹槽，所述弹簧的顶端固定有弹簧垫片，所述弹簧垫片配合安装在所述圆形凹槽内。

进一步地，所述压块为铁质的压块，所述压块的底部用于压紧所述硅胶气管，所述压块的顶部连接有穿过所述弹性硅胶膜并与所述弹簧的末端相固定的连接柱。

进一步地，所述弹性硅胶膜的中间开设有一通孔，所述连接柱的顶端穿过所述通孔后与所述弹簧的末端相固定；所述连接柱上设置有用于夹紧所述通孔的螺母和垫片。

进一步地，所述磁铁凸台上开设有与所述压块的形状相匹配的凹槽。

进一步地，所述硅胶气管、上方控制气管和下方控制气管分别连接不同的气腔。

进一步地，所述硅胶气管的邵氏硬度为30A，且所述硅胶气管预先拉紧。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明中的柔性双通道控制的泄压阀体，为软体多腔体机器人提供一个可以减少气管使用的方案，该方案中的执行元件是具有弹性的硅胶管和硅胶膜，控制阀的通断，达到气腔之间相互作用自主泄气的功能。本发明主要用于气动软体机器人、解决气动软体机器人气管多的问题，与刚体的阀不同，本发明中使用的软体硅胶管气密性好，体积小、质量轻；与电控的刚体阀不同，本发明不需要电控制，而是加压达到阈值后由于腔体之间的相互作用会自动导通；采用下一次气腔充气的能量作为当前气腔泄气阀打开的动力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明左视剖面图；

图2为本发明正视剖视图；

图3为本发明整体结构示意图；

其中，1螺纹外壳；2三孔外壳；3无孔旋钮；4弹簧垫片；5弹簧；6上方控制气管；7弹性硅胶膜；8压块；9硅胶气管；10磁铁凸台；11下方控制气管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种柔性双通道控制的泄压阀体，以解决上述现有技术存在的问题，主要应用于具有节律性、顺序性运动的气动软体机器人上，该泄压阀体具有使串联气腔之间有单向延时释放气体的功能，因此能让软执行器先后执行动作。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-3所示，本发明提供一种柔性双通道控制的泄压阀体，包括螺纹外壳1、三孔外壳2、弹性硅胶膜7，上部分的螺纹外壳1与下部分的三孔外壳2密封对接，弹性硅胶膜7夹设于螺纹外壳1与三孔外壳2的对接处；螺纹外壳1的内侧壁上旋接有无孔旋钮3，无孔旋钮3的底部中央固定有弹簧5，弹簧5的末端与位于弹簧5硅胶膜底部的压块8固定连接；螺纹外壳1上位于无孔旋钮3与外壳底部边缘之间开设有用于连接上方控制气管6的连通孔；三孔外壳2内穿设有硅胶气管9，且三孔外壳2的壳体下方开设有用于连接下方控制气管11的气孔；三孔外壳2的壳体内部底侧固定有与压块8位置相对应磁铁凸台10。

通过无孔旋钮3挤压弹簧5，弹簧5推动压块8往下挤压硅胶气管9与硅胶膜，推动硅胶气管9达到下方磁铁凸台10，硅胶气管9由于上下同时受到叠加了磁性吸引而产生的挤压，因此会呈现截断状态而不能让气体通过。但是当硅胶气管9内部的下腔室通有的气压升高，会使得硅胶膜下方气压升高，从而推动硅胶膜往上运动，硅胶膜的运动克服弹簧5作用力与磁性吸引力，带动压块8往上抬，释放硅胶管径向压力，从而使得硅胶气管9重新处于泄气状态。当硅胶气管9内部的上腔室通有的气压升高，会使得硅胶膜上方气压升高，从而推动硅胶膜往下运动，重新使得阀体处于截断状态。

本发明的柔性双通道控制的泄压阀体，两个外壳的相接口处有一倒角，方便两外壳对接以及夹紧弹性硅胶膜7，一块硅胶膜把阀体隔绝开两部分；同时硅胶气管9、上方控制气管6和下方控制气管11分别连接不同的气腔。

无孔旋钮3圆柱面上带有螺纹，与螺纹外壳1的内侧壁上的螺纹相配合。通过调节无孔旋钮3的深浅，可以调节弹簧5的预紧力，从而调节压块8对硅胶气管9的起始挤压位移。无孔旋钮3下方带有圆形凹槽，与弹簧垫片4配合，弹簧垫片4与弹簧5相对固定，目的是为了防止弹簧5在动作时发生侧滑。

弹性硅胶膜7中间有一个较小的通孔，被螺母、垫片夹紧，防止其中间小孔漏气。下方控制气管11和上方控制气管6采用的是一种刚度稍微比硅胶气管9刚度大一点的硅胶管，其作用在于对阀体下腔室或上腔室充入高压气体，使得主气道可以打开或关闭。

本发明中的柔性双通道控制的泄压阀体，具体工作原理如下：

硅胶气管9的左边与另一高压气腔接通，其在阀体内部中间部位被压块8挤压，当硅胶气管9一旦挤压下移一段距离，硅胶气管9有可能会处于截断状态，当硅胶气管9继续下移，磁铁凸台10就会吸住压块8挤压，导致硅胶气管9上下被夹住，从而必定处于截断状态。当高压气体从下腔室充入，会使得下方腔室的气压升高，由于上方腔室依然保持原本气压，当气压升高到一个阈值时，气体推动硅胶膜往上运动，此过程克服弹簧5作用力和磁铁凸台10与压块8之间的磁力。当压块8向上移动一定距离后，硅胶气管9主干道又处于导通状态，此状态可以把高压腔室端的高压气体泄出到大气。当上方的控制气管连接的腔室处于高压状态时，阀体内部的上腔室也会处于高压状态，这时候上方气压连同弹簧5作用力一起使得硅胶膜往下移动，迫使压块8重新压紧硅胶气管9，硅胶气管9重新处于截断状态，该状态可以使得阀体在泄气完毕后关上，避免气体从泄气口返回。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种柔性双通道控制的泄压阀体，其特征在于：包括螺纹外壳、三孔外壳、弹性硅胶膜，上部分的所述螺纹外壳与下部分的所述三孔外壳密封对接，所述弹性硅胶膜夹设于所述螺纹外壳与三孔外壳的对接处；

所述螺纹外壳的内侧壁上旋接有无孔旋钮，所述无孔旋钮的底部中央固定有弹簧，所述弹簧的末端与位于所述弹簧硅胶膜底部的压块固定连接；所述螺纹外壳上位于所述无孔旋钮与外壳底部边缘之间开设有用于连接上方控制气管的连通孔；

所述三孔外壳内穿设有硅胶气管，且所述三孔外壳的壳体下方开设有用于连接下方控制气管的气孔；所述三孔外壳的壳体内部底侧固定有与所述压块位置相对应磁铁凸台。

2.根据权利要求1所述的柔性双通道控制的泄压阀体，其特征在于：所述螺纹外壳与三孔外壳的相接口处分别设置倒角；所述弹性硅胶膜被上下外壳夹住，并用胶水密封固定。

3.根据权利要求1所述的柔性双通道控制的泄压阀体，其特征在于：所述无孔旋钮的上表面中间开设有一条沟槽，下表面开设有一圆形凹槽，所述弹簧的顶端固定有弹簧垫片，所述弹簧垫片配合安装在所述圆形凹槽内。

4.根据权利要求1所述的柔性双通道控制的泄压阀体，其特征在于：所述压块为铁质的压块，所述压块的底部用于压紧所述硅胶气管，所述压块的顶部连接有穿过所述弹性硅胶膜并与所述弹簧的末端相固定的连接柱。

5.根据权利要求4所述的柔性双通道控制的泄压阀体，其特征在于：所述弹性硅胶膜的中间开设有一通孔，所述连接柱的顶端穿过所述通孔后与所述弹簧的末端相固定；所述连接柱上设置有用于夹紧所述通孔的螺母和垫片。

6.根据权利要求1所述的柔性双通道控制的泄压阀体，其特征在于：所述磁铁凸台上开设有与所述压块的形状相匹配的凹槽。

7.根据权利要求1所述的柔性双通道控制的泄压阀体，其特征在于：所述硅胶气管、上方控制气管和下方控制气管分别连接不同的气腔。

8.根据权利要求1所述的柔性双通道控制的泄压阀体，其特征在于：所述硅胶气管的邵氏硬度为30A，且所述硅胶气管预先拉紧。