CN102476300A - 一种用于薄壁平面工件固定的真空吸附装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于薄壁平面工件固定的真空吸附装置，包括真空吸附板和密封盖板。真空吸附板的上表面设有贯穿真空吸附板的n个吸气孔，下表面开设有m条互不连通的真空凹槽，每条真空凹槽既与若干吸气孔相连通，也与抽真空***的吸气管相连通。每条真空凹槽周边均开设有互不连通的环绕真空凹槽的环形密封槽，内置密封材料，与密封盖板一起，将真空吸附板的上表面形成了m个互不连通的真空吸附区域。结合吸气孔孔塞的使用，可以解决真空吸附装置工作过程中个别吸气孔出现突发密封问题所导致工件吸附失效问题，工件本体具有贯穿孔的真空吸附问题及在真空吸附固定方式下，工件内部的切割操作等问题。

Description

一种用于薄壁平面工件固定的真空吸附装置

技术领域

本发明涉及紧固装置，特别涉及一种用于夹持薄壁平面工件的真空吸附紧固装置。

背景技术

随着科学技术的发展，对产品零部件的制造精度要求越来越高。对于薄壁工件而言，如果仍采用传统周边夹紧的方式固定，加工过程中在夹具夹紧力和刀具切削力等共同作用下非常容易变形，严重影响工件的最终尺寸精度。为了解决此问题，可以采用真空吸附的方式进行薄壁工件的固定。真空吸附夹具一般由上、下两个或多个吸板组成，在与工件接触的上吸板上开设有吸气孔，下吸板开设有不同结构的真空凹槽，该真空凹槽既与上吸板的吸气孔相通，又与真空泵管路相连通。将工件放置于上吸板上，开启真空泵后，在工件、吸气孔及下吸板真空凹槽构成的封闭空间内造成一定的负压，利用真空吸附的原理将工件固定于工作台上。采用真空吸附方式紧固工件必须保证工件、吸气孔及吸板内真空凹槽所构成空间的密闭性，任何一处密封出现问题均会影响工件的紧固。

在申请号200720187050.0、专利名称为《运用于切削印刷电路板的真空吸附装置》及申请号200920071085.7、专利名称为《真空吸附工作台》等专利中，在下吸板内由不同形状的立柱构成相互连通的整体流道，流道与上吸板的吸气孔连通。在工件加工过程中，如果由于某种原因导致某个吸气孔与工件间出现不良接触，则会引起该处密封失效，导致工件的真空吸附失效，造成工件在工作台面上的窜动，影响工件加工精度，甚至报废。在申请号200910072732.0、专利名称为《用于夹持薄壁平面工件的真空吸附夹紧装置》的专利中，为了吸附不同尺寸的工件，在下吸板上开设有多个回字形凹槽，每个凹槽均与上吸板上所对应吸气孔相通，而且每个凹槽均通过开关阀与真空泵吸气管连通。如果工件尺寸不足以覆盖某些吸气孔，则可将该孔所对应凹槽连通的开关阀关闭。各回形凹槽间仅靠上盖板下表面与下盖板上表面间直接接触密封。在加工过程，上吸板容易受到刀具向下的冲击力、受力不均、环境温度或刀具切削散热不均等因素影响而发生不同程度的形变，某些凹槽间密封失效，如果该凹槽所对应吸气孔与外界连通，则会导致吸附失效。此外，采用真空吸附方式不易对材料本体具有径向贯穿孔的工件进行紧固。因为贯穿材料本体的径向孔的位置和尺寸具有随机性，很可能与某个或某几个吸气孔的位置重合，导致该处无法进行有效的密封；采用真空吸附方式夹紧的工件也不易进行切割操作，因为在切割操作时，如果某个或某些吸气孔位于工件去除部分或位于刀具的切割路径上，则会导致真空吸附失效。

发明内容

本发明提供一种用于夹持薄壁平面工件的真空吸附紧固装置，可解决真空吸附夹具工作过程中个别真吸气孔出现突发密封问题所导致工件吸附失效及不易进行工件内部切割操作等问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于薄壁平面工件固定的真空吸附装置，包括真空吸附板和密封盖板，真空吸附板具有平整的上表面，于真空吸附板的上表面设有贯穿真空吸附板的n个吸气孔，n≥2正整数；

于真空吸附板的下表面开设有m条互不连通的真空凹槽，每条真空凹槽至少与一个吸气孔相连，真空凹槽与抽真空***的吸气管相连通，m≥2正整数；密封盖板覆盖于真空吸附板的下表面，将真空凹槽密封；这样就于真空吸附板的上表面形成了m个互不连通的真空吸附区域。

于真空凹槽所处的真空吸附板或密封盖板板体壁面上设置有贯穿板体的孔道，孔道一端与一真空凹槽相连，另一端与抽真空***的吸气管相连通，于孔道与吸气管间设有开关阀。

所述抽真空***为真空泵，吸气孔内径向设有环形凸台。

所述吸气孔为阶梯状吸气孔，靠近上表面的吸气孔的孔径大于靠近下表面的吸气孔的孔径，吸气孔内靠近上表面处放置有吸气孔孔塞。

所述每条真空凹槽周边均设有环形密封槽，其中放置有密封材料。

本发明的有益效果

1.采用本发明吸附装置可以解决传统周边夹紧方式对薄壁工件所造成的变形问题；

2.本发明可解决吸附夹具工作过程中个别吸气孔或真空凹槽密封出现突发问题而导致工件真空吸附紧固完全失效问题；在加工过程中，如果由于吸附装置配件突然损坏、冷却问题引起工件温升变形、误操作或其他原因导致工件与某个吸气孔间出现不良接触而导致该处密封失效，仅需关闭与该吸气孔连通真空凹槽所对应的开关阀。由于各真空凹槽间相互没有连通，均是独立密封，相互之间没有影响，因此其他真空凹槽及吸气孔可继续对工件起到紧固作用，不会导致工件真空吸附紧固的完全失效。

3.本发明可以解决待加工材料本体具有通孔的工件的真空吸附问题；本夹具配备若干吸气孔堵塞。如果工件本身具有通透孔洞或加工工序中含有切割操作，则先根据工件孔洞尺寸、位置或具体切割尺寸和位置确定所涉及吸气孔，将堵塞置入相应吸气孔内，将该吸气孔预先密封，然后再将工件放置在吸附板上紧固。此设计可避免由于吸气孔位于材料固有通孔位置、工件切割部分或切割路径上而导致吸附紧固失效。

4.本发明可以解决采用真空吸附方式不易在工件平面内进行切割加工的问题；

5.本发明真空吸附装置结构简单，移动方便，对固定该真空吸附装置的台面无特殊要求，无需添加其他设备便可在普通工作台面上实现真空吸附紧固操作。

附图说明

图1是本发明吸附装置组成示意图；

图2是本发明上吸板的上表面俯视图；

图3是本发明上吸板的下表面俯视图及剖视图；

图4是本发明下盖板的俯视图；

图5是本发明堵塞示意图；

图6是本发明上吸板的吸气孔示意图；

图7是本发明加工工件示意图；

1、吸气孔；2、吸附装置紧固凹槽；3、横向孔；4、真空凹槽；5、密封槽；6、真空吸附板；7、密封盖板；8、吸气孔孔塞；9、开关阀；10真空泵吸气管；11、工件材料所具有径向贯穿孔；12、工件需进行切割的贯穿孔；13、加工工件；14、密封材料。

具体实施例

如下所述实施例仅用于对本发明进行说明，并不构成对权力要求范围的限定，本领域技术人员可以想到的其他实质等同手段，均在本发明权力要求范围内。

实施例1

如图1、2和3所示，本实用新型包括真空吸附板6和密封盖板7，二者均为方形板状结构，但不限于此种形状。真空吸附板上表面开设有若干贯通真空吸附板的阶梯状吸气孔，共8排9列，按照图2中位置，从上到下依次编号第①～⑧排，从左到右依次编号第①～⑨列。真空吸附板下表面开设有4条相互不连通的呈横向“U”型的真空凹槽。按照从上到下位置，第一条凹槽和第二条凹槽相互嵌套，第一条凹槽的下“横臂”位于第二条凹槽的两条“横臂”之间；第二条凹槽的上“横臂”位于第一条凹槽的两条“横臂”之间；第三条凹槽和第四条凹槽嵌套方式与第一条和第二条的嵌套方式相同。

第一条凹槽的上、下横臂分别与第①、③排的吸气孔相连通；第二条凹槽的上、下横臂分别与第②、④排的吸气孔相连通；第三条凹槽的上、下横臂分别与第⑤、⑦排的吸气孔相连通；第四条凹槽的上、下横臂分别与第⑥、⑧排的吸气孔相连通。在真空吸附板厚度范围内，在吸附板左、右两侧各开设2个横向孔，按照图3中从上到下的顺序，4个横向孔的位置分别与第③、④、⑦、⑧排的吸气孔相对应，第一个横向孔向吸附板内的开设深度达到与第③排第⑨列的吸气空1相通；第二个横向孔与第④排第①列的吸气空相通；第三个横向孔与第⑦排第⑨列的吸气空相通；第四个横向孔与第⑧排第①列的吸气空相通。第一个横向孔3的另一端通过第一个开关阀9与第一根真空泵吸气管10相连，其余横向孔依次类推。在第一个真空凹槽4周边，开设有环绕该真空凹槽的环形密封槽5，内置硅橡胶密封材料14；其余真空凹槽周边也开设有环绕真空凹槽的环形密封槽，内置硅橡胶密封材料。所有的密封槽也均无任何连通。密封盖板7可嵌于真空吸附板内下表面或直接覆盖于真空吸附板下表面或真空吸附板嵌于密封盖板上表面。这样，真空凹槽、密封胶线和密封盖板将真空吸附板上表面形成了4个互不连通的真空吸附区域。

将吸附夹具通过紧固凹槽2固定于工作台上。如果工件中没有贯穿工件的径向孔，而且加工工序中也没有切割步骤，则可将工件放置于吸附装置的上表面，打开真空泵，开启全部开关阀，待工件紧固后执行加工工序。加工过程中，如果某个真空凹槽或与其相通的某个或某几个吸气孔的密封失效，可关闭相应开关阀，其他区域内的吸气孔则不会受到影响，对工件仍有吸附紧固作用，避免了由于某个吸附孔的密封失效而导致工件的整体吸附失效。

实施例2

真空吸附装置与实施例1相同。

采用该吸附装置紧固图7所示工件13。工件13加工前便有一个贯穿工件的径向方孔11，而且在加工过程中需切割出如图7中所示的圆形贯穿孔12。根据贯穿孔尺寸和位置可知，第②排中第②、③列的吸气孔位于孔11的范围内，第④排中第⑤列的吸气孔位于待切割孔12的范围内。工件加工前，首先用吸气孔孔塞8将相应吸气孔堵塞，避免由于工件本身具有的贯穿孔11和加工完成后贯穿孔12对真空吸附的影响，然后放置工件13，开启真空泵，打开全部开关阀，待工件紧固后执行加工工序。

Claims (7)

1.一种用于薄壁平面工件固定的真空吸附装置，其特征在于：

包括真空吸附板和密封盖板，真空吸附板具有平整的上表面，于真空吸附板的上表面设有贯穿真空吸附板的n个吸气孔，n≥2正整数；

于真空吸附板的下表面开设有m条互不连通的真空凹槽，每条真空凹槽至少与一个吸气孔相连，真空凹槽与抽真空***的吸气管相连通，m≥2正整数；密封盖板覆盖于真空吸附板的下表面，将真空凹槽密封；这样就于真空吸附板的上表面形成了m个互不连通的真空吸附区域。

2.按照权利要求1所述真空吸附装置，其特征在于：

于真空凹槽所处的真空吸附板或密封盖板板体壁面上设置有贯穿板体的孔道，孔道一端与一真空凹槽相连，另一端抽真空***的吸气管相连通，于孔道与吸气管间设有开关阀。

3.按照权利要求1或2所述真空吸附装置，其特征在于：所述抽真空***为真空泵。

4.按照权利要求1所述真空吸附装置，其特征在于：

所述吸气孔内径向设有环形凸台。

5.按照权利要求1所述真空吸附装置，其特征在于：

所述吸气孔为阶梯状吸气孔，靠近上表面的吸气孔的孔径大于靠近下表面的吸气孔的孔径。

6.按照权利要求4或5所述真空吸附装置，其特征在于：所述吸气孔内靠近上表面处放置有吸气孔孔塞。

7.按照权利要求1或2所述真空吸附装置，其特征在于：所述每条真空凹槽周边均设有环形密封槽，其中放置有密封材料。

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