[发明专利]一种扩张辐射流动机构

说明书

本发明公开了一种扩张辐射流动机构，所述机构具有底面，且在所述底面上设有流体供给口，在使用时，使所述机构的底面与待吸附物体的表面形成缝隙，流体由所述流体供给口流出进入所述缝隙并沿缝隙向外流动，所述缝隙为扩张缝隙，满足如下：以所述流体供给口作为流动的起始点，存在一段径向长度，在该长度内沿着径向方向向外，所述缝隙的高度不断变大。本发明的机构通过对平行辐射流动机构进行改进，可以进一步的有效提高辐射流动的吸附力，有利于其后续应用。

技术领域

本发明属于吸附技术领域，涉及一种扩张辐射流动机构。

背景技术

平行辐射流动机构是一种被广泛用于自动化生产线的装置，它具有非接触吸附功能。图1是平行辐射流动流动的机构示意图。它具有一个底面，底面是平面，底面设置流体供给口。底面放置在被吸附面的上方，两者之间形成平行缝隙。如图中箭头所示，高压流体从流体供给口流出，并进入平行缝隙。在缝隙里，流体从流体供给口向外周流动，形成平行辐射流动。

平行辐射流动的流通截面沿着流动方向逐渐变大，即，距离流体供给口越远，流动的截面积越大。又因为流体的质量是守恒的，所以，流动截面积越大，流体的速度越小。也就是说，从流体供给口向外周的流动是减速流动。根据流体运动方程(Navier-Stokes方程)，减速流动的惯性作用(其中，u_r是径向速度，r是径向位置，是径向速度的变化梯度)会形成正的压力梯度(其中，P是压力)，而正的压力梯度会在平行缝隙里形成内侧低、外侧高的压力分布，如图2所示。这就意味着，缝隙里的压力低于外周环境压力，从而所述的平行辐射流动机构可以施加吸附力在被吸附面上。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出一种扩张辐射流动机构，该机构在平行辐射流动结构的基础上进行改进，可以进一步的有效提高机构的吸附力，有利于其后续应用。

本发明所采用的技术方案如下：

一种扩张辐射流动机构，所述机构具有底面，且在所述底面上设有流体供给口，在使用时，使所述机构底面与被吸附物体表面形成缝隙，流体由所述流体供给口流出进入所述缝隙并沿缝隙向外流动，所述缝隙为扩张缝隙，满足如下：以所述流体供给口(即扩张缝隙的流体入口)作为起始点，存在一段径向长度，在该长度内，所述缝隙的高度沿着径向方向向外不断变大。

在上述方案中，进一步的，所述的被吸附物体表面可以为平面；或者，所述机构的底面可以为平面。

进一步的，在所述径向长度内，所述缝隙的高度沿着径向方向向外可以是呈线性增大，或者也可以是呈非线性增大；更进一步的，在所述径向长度之外，所述缝隙的高度沿着径向方向向外可以保持不变。

进一步的，所述缝隙还可以满足如下：以所述流体供给口作为起始点，所述缝隙高度沿着径向方向向外持续呈线性增大。

进一步的，所述的径向长度应当满足，其长度是扩张缝隙流体入口处缝隙高度的10倍或以上，这样能够更为充分有效的提高负压和吸附力。

本发明通过改变流体的流动形态来增强吸附力，图3是本发明的结构原理示意图，与图1的平行辐射流动机构相比，本发明的扩张辐射流动机构的底面与被吸附物体表面之间形成扩张缝隙，即，至少在扩张缝隙的初始阶段流体的流通截面的高度沿着流体流动的方向变大。流体从流体供给口向外周流动，形成扩张辐射流动。通过理论分析以及实验测试均发现，采用这种扩张辐射流动机构，其产生的吸附力要远大于平行辐射流动机构。

附图说明

图1是平行辐射流动机构的示意图；

图2是平行辐射流动机构缝隙内压力随径向位置的变化曲线；

图3是本发明机构示意图；

图4是平行辐射流动机构的流体速度分布；

图5是本发明机构中流体速度分布；