一种双稳态可调节中位的软体开关阀制造技术

本发明专利技术公开了一种双稳态可调节中位的软体开关阀，包括主动阀阀体、开关阀上底座、开关阀下底座、阀盖和开关阀阀体，所述开关阀上底座、开关阀下底座位于开关阀阀体两端，所述主动阀阀体位于开关阀阀体内部空腔中，所述主动阀阀体内部设有弹簧所述主动阀工作气路两端位于开关阀上底座上，所述开关阀上底座设有主动阀控制气路，所述主动阀阀体与阀盖连接，所述随动阀工作气路两端位于开关阀下底座上，所述随动阀工作气路位于阀盖下方。其优点在于，有较好的兼容性，类似传统电磁阀的功能简化了软执行器的控制，提高了软执行器适应性、可靠性、稳定性，在气动软体执行器领域有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种双稳态可调节中位的软体开关阀
本专利技术涉及一种柔性阀，具体是涉及了一种双稳态可调节中位的软体开关阀，用于控制气动软体机器人的运动。
技术介绍
近年大多数软气动执行器遇到的困难在于其运动需要依靠电磁阀和电子元件进行控制，传统的电磁硬阀采用金属材料制作，其质量较大，增加了软气动执行器负担，影响其可靠性产生较大，金属硬阀不仅难以集成在软体机器人的内部，而且在环境恶劣的条件下或者受到剧烈冲撞之后，硬阀较容易损坏。而现有软体阀大多都采用正压力进行驱动控制，一旦气密性被破坏就无法正常使用。因此有必要研究一种新型的双稳态可控压力的软体开关阀解决这些问题。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种双稳态可调节中位的软体开关阀，其目的旨在替代传统的电磁硬阀以及正压软阀，使得软阀能够集成到软体机器人内部对其运动进行控制，减少机器人的负担。其技术方案为，一种双稳态可调节中位的软体开关阀，包括主动阀阀体、开关阀上底座、开关阀下底座、阀盖和开关阀阀体，所述开关阀上底座、开关阀下底座位于开关阀阀体两端，所述主动阀阀体位于开关阀阀体内部空腔中，所述主动阀阀体内部设有弹簧，所述主动阀工作气路两端位于开关阀上底座上，所述开关阀上底座设有主动阀控制气路，所述主动阀阀体与阀盖连接，所述随动阀工作气路两端位于开关阀下底座上，所述随动阀工作气路位于阀盖下方。进一步的，所述主动阀阀体内设有弹簧，且设有预压缩量。进一步的，所述主动阀工作气路两端对称延伸至开关阀上底座两侧。进一步的，所述随动阀工作气路两端对称延伸至开关阀下底座两侧。进一步的，所述主动阀控制气路未加负压时，弹簧有预压缩量，使阀盖向下移动，随动阀工作气路受到阀盖的压力发生变形，此时随动阀工作气路为关闭状态，主动阀工作气路开启状态。进一步的，所述主动阀控制气路加负压时，弹簧受压缩短，阀盖向上移动，阀盖与随动阀工作气路不接触，阀盖挤压主动阀阀体，使主动工作气路变形，随动阀工作气路形状恢复，此时随动阀工作气路为开启状态，主动阀工作气路关闭状态。进一步的，主动阀控制气路控制主动阀工作气路和随动阀工作气路开启的步骤为，主动阀控制气路施加一定范围的负压时，主动阀阀体收缩，弹簧受压缩变短，阀盖竖直向上位移较小的距离，阀盖与主动阀工作气路不接触，阀盖与随动阀工作气路不接触，随动阀工作气路形状恢复，此时，主动阀工作气路、随动阀工作气路均为开启状态。进一步的，主动阀控制气路控制主动阀工作气路和随动阀工作气路关闭的步骤为，主动阀控制气路施加一定范围的负压时，阀盖与主动阀工作气路接触，主动阀工作气路受压变形，阀盖与随动阀工作气路接触，由于位移较小，随动阀工作气路仍处于受压变形状态，主动阀工作气路、随动阀工作气路均为关闭状态。有益效果所述双稳态可控压力的软体开关阀使用柔性硅胶材料制作，该阀能够直接集成于软体机器人内部，有较好的兼容性，类似传统电磁阀的功能简化了软执行器的控制，提高了软执行器适应性、可靠性、稳定性，在气动软体执行器领域有广阔的应用前景。附图说明图1为本申请立体图；图2是本申请三维剖视图；图3为本申请立体图；(省略开关阀阀体8)图4是主动阀工作示意图；图5是随动阀工作示意图；图6是双稳态可控压力的软体开关阀工作状态示意图。图中：1.主动阀控制气路，2.开关阀上底座，3.主动阀工作气路，4.弹簧，5.主动阀阀体，6.阀盖，7.随动阀工作气路，8.开关阀阀体，9.开关阀下底座。具体实施方式以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。一种双稳态可调节中位的软体开关阀，包括主动阀阀体5、开关阀上底座2、开关阀下底座9、阀盖6和开关阀阀体8，所述开关阀上底座2、开关阀下底座9固定在开关阀阀体8两端，主动阀控制气路1固定在开关阀上底座2上与主动阀阀体5连通，所述主动阀阀体5位于开关阀阀体8内部空腔中，主动阀工作气路3和随动阀工作气路7两端穿过阀孔延分别对称延伸至开关阀上底座2和开关阀下底座9两侧，为保证开关阀气密性，在主动阀底座2与主动阀工作气路3在阀孔处胶接。弹簧4有一半体积嵌入在主动阀阀体5内部，且设有预压缩量(主动阀阀体5进行硅胶浇筑时加入含有弹簧4的模具实现的)。所述主动阀阀体5与阀盖6胶接，所述随动阀工作气路7位于阀盖6下方。主动阀工作气路3和随动阀工作气路7为变形前像充气后的气球，变形后像三角形，如图4、图5。如图2所示为主动阀工作示意图，主动阀控制气路1未加负压时，主动阀工作气路3为开启状态，主动阀阀体5处于舒张状态，阀盖6竖直向下位移，阀盖6与主动阀工作气路3不接触，主动阀工作气路3不变形；主动阀控制气路1加负压时，主动阀内压力降低，主动阀阀体5收缩，弹簧4受压缩变短，阀盖6竖直向上位移，阀盖6与主动阀工作气路3接触，主动阀工作气路3受压变形，此时主动阀工作气路3为关闭状态。如图3所示为随动阀工作示意图，主动阀控制气路1未加负压时，由于弹簧4有预压缩量，因此会对阀盖6产生一个竖直向下的力，阀盖6竖直向下位移，随动阀工作气路7受到阀盖6的压力发生变形，此时随动阀工作气路7为关闭状态。主动阀控制气路1加负压时，弹簧4受压缩短，阀盖6竖直向上位移，阀盖6与随动阀工作气路7不接触，随动阀工作气路7形状恢复，此时随动阀工作气路7为开启状态。如图4所示，该软体开关阀可以拥有4种状态。其中状态1为主动阀控制气路1无加压正常状态，此时主动阀工作气路3为开启状态，随动阀工作气路7为关闭状态。状态2为软体主动阀控制气路1加负压时的状态，此时主动阀工作气路3为关闭状态，随动阀工作气路7为开启状态。状态1与状态2为软体开关阀的稳定状态。通过改变主动阀工作气路3，随动阀工作气路7的长度，可以分别得到状态3与状态4。状态3与状态4为软体开关阀的中位状态，在状态1与状态2之间切换时出现。例如减小随动阀工作气路7的长度，可以得到状态3，此时主动阀控制气路1加了较小的负压，主动阀阀体5收缩，弹簧4受压缩变短，阀盖6竖直向上位移较小的距离，阀盖6与主动阀工作气路3不接触，阀盖6与随动阀工作气路7不接触，随动阀工作气路7形状恢复，此时主动阀工作气路3、随动阀工作气路7均为开启状态；例如当增加主动阀工作气路3的长度，可以得到状态4，此时主动阀控制气路1加了较小的负压，主动阀阀体5收缩，弹簧4受压缩变短，阀盖6竖直向上位移较小的距离，阀盖6与主动阀工作气路3接触，主动阀工作气路3受压变形，阀盖6与随动阀工作气路7接触，由于位移较小，随动阀工作气路7仍处于受压变形状态，此时主动阀工作气路3、随动阀工作气路7均为关闭状态。通过一个主动阀控制气路1对一个主动阀工作气路3和一个随动阀工作气路7开闭进行控制，进而实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双稳态可调节中位的软体开关阀，其特征在于，包括主动阀阀体、开关阀上底座、开关阀下底座、阀盖和开关阀阀体，所述开关阀上底座、开关阀下底座位于开关阀阀体两端，所述主动阀阀体位于开关阀阀体内部空腔中，所述主动阀阀体内部设有弹簧，所述主动阀工作气路两端位于开关阀上底座上，所述开关阀上底座设有主动阀控制气路，所述主动阀阀体与阀盖连接，所述随动阀工作气路两端位于开关阀下底座上，所述随动阀工作气路位于阀盖下方。/n

【技术特征摘要】
1.一种双稳态可调节中位的软体开关阀，其特征在于，包括主动阀阀体、开关阀上底座、开关阀下底座、阀盖和开关阀阀体，所述开关阀上底座、开关阀下底座位于开关阀阀体两端，所述主动阀阀体位于开关阀阀体内部空腔中，所述主动阀阀体内部设有弹簧，所述主动阀工作气路两端位于开关阀上底座上，所述开关阀上底座设有主动阀控制气路，所述主动阀阀体与阀盖连接，所述随动阀工作气路两端位于开关阀下底座上，所述随动阀工作气路位于阀盖下方。


2.根据权利要求1所述的一种双稳态可调节中位的软体开关阀，其特征在于，所述主动阀阀体内设有弹簧，且设有预压缩量。


3.根据权利要求1所述的一种双稳态可调节中位的软体开关阀，其特征在于，所述主动阀工作气路两端对称延伸至开关阀上底座两侧。


4.根据权利要求1所述的一种双稳态可调节中位的软体开关阀，其特征在于，所述随动阀工作气路两端对称延伸至开关阀下底座两侧。


5.根据权利要求2所述的一种双稳态可调节中位的软体开关阀，其特征在于，所述主动阀控制气路未加负压时，弹簧有预压缩量，使阀盖向下移动，随动阀工作气路受到阀盖的压力发生变形，此时随动阀工作气路为关闭状态，主动阀工...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉晨，罗一牛，杨旭，李世振，时文卓，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37