CN102765601A - 用于kdp晶体搬运和位置调整的真空吸附装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于KDP晶体搬运和位置调整的真空吸附装置，包括吸盘和抽真空部件，吸盘的一端设有用来与KDP晶体表面贴合的平整吸附面，吸附面上开设有与抽真空部件连通的导气槽。本发明可有效提供KDP晶体吸附时的支撑，减小KDP晶体吸附时的变形，防止KDP晶体爆裂和被吸附面的刮伤。

Description

用于KDP晶体搬运和位置调整的真空吸附装置

技术领域

本发明主要涉及功能性晶体超精密加工领域，尤其涉及KDP晶体在加工过程中的搬运和位置调整的专用装置。

背景技术

KDP（磷酸二氢钾）晶体作为一种优质的非线性光学晶体，在惯性约束聚变固体激光驱动器、强激光武器和核武器设备等激光和光学领域都具有广泛应用。但是因其具有各向异性、质软、易潮解、脆性高、对温度变化敏感和易开裂等不利于材料加工的特点，使得KDP晶体的加工周期长、合格率低、质量不稳定，因此KDP晶体成为目前最难加工的晶体材料之一。目前世界上公认的最有效的加工方法是单点金刚石切削技术。由于KDP晶体的尺寸一般较大(430mm×430mm)，硬度很低(莫氏硬度2.4)且极易开裂，在加工前后的搬运和位置调整过程中容易造成晶体的表面刮伤、边缘崩碎等现象。同时，徒手搬运时人体与晶体直接接触，会使得晶体局部温度发生改变，产生热应力和热变形，影响最终加工的精度。市面上在售的通用真空吸盘对KDP晶体表面无支撑，吸附力过大时会引起晶体爆裂现象，无法使用。为此，设计一种安全简便的方法实现KDP晶体加工前后的搬运和位置调整，对实现KDP晶体高精度的加工具有重要意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于：针对现有技术存在的不足，提供一种可有效提供KDP晶体吸附时的支撑，减小KDP晶体吸附时的变形，防止KDP晶体爆裂和被吸附面刮伤的用于KDP晶体搬运和位置调整的真空吸附装置。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种用于KDP晶体搬运和位置调整的真空吸附装置，包括吸盘和抽真空部件，所述吸盘的一端设有用来与KDP晶体表面贴合的平整吸附面，所述吸附面上开设有与抽真空部件连通的导气槽。

作为本发明的进一步改进：

所述导气槽包括多个同轴布置且直径不同的环形槽。

所述吸盘上开设有一个以上沿环形槽径向布置且与抽真空部件连通的调节气孔，所述调节气孔的内壁上开设有与环形槽数量相同的导气孔，每个导气孔对应连通一个环形槽，所述调节气孔中设有能够沿调节气孔轴向移动并将所到之处的导气孔封堵的调节件。

所述调节件为螺丝，所述调节气孔的内壁上开设有与螺丝配合的内螺纹。

所述吸盘的侧面开设有环绕吸盘四周的工艺槽，所述工艺槽将吸盘隔成连接端和吸附端，所述吸附面设于吸附端上。

所述连接端开设一与调节气孔连通的螺纹孔，所述抽真空部件通过带螺纹接头的抽气软管与螺纹孔螺纹连接。

所述连接端连接一带把手的吸盘支座，所述连接端沿着所述工艺槽开设有用来通过紧固件与吸盘支座连接的紧固件安装孔，所述吸附端对应紧固件安装孔的位置处开设有可使螺纹件穿过的操作孔。

所述吸盘支座上对应所述螺纹孔的位置处开设有供抽气软管穿过的工艺孔。

所述吸附面具有亚微米级的平面度和镜面的表面粗糙度。

所述抽真空部件为真空发生器。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明通过吸盘对KDP晶体进行加工过程中的搬运和位置调整，避免了徒手搬运和位置调整时造成的晶体刮伤和边缘崩碎，以及人体和晶体直接接触引起的接触区域热变形；同时吸盘设有用来与晶体表面贴合的平整吸附面，可有效提供KDP晶体吸附时的支撑，减小KDP晶体吸附时的变形，防止KDP晶体爆裂和被吸附面刮伤。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明中吸盘的主视结构示意图。

图3为图2中A-A向剖视结构示意图。

图例说明：1、抽真空部件；2、吸盘；21、吸附面；22、导气槽；221、环形槽；23、调节气孔；24、导气孔；25、工艺槽；26、螺纹孔；27、操作孔；28、连接端；281、紧固件安装孔；29、吸附端；3、吸盘支座；31、把手；32、工艺孔；33、支座螺孔；4、KDP晶体；5、调节件；6、抽气软管；7、进气软管。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1、图2所示，本发明的一种用于KDP晶体搬运和位置调整的真空吸附装置实施例，包括圆柱形的吸盘2和抽真空部件1，吸盘2的一端设有用来与KDP晶体4表面贴合的平整吸附面21，吸附面21上开设有与抽真空部件1连通的导气槽22。搬运KDP晶体4时将吸盘2的吸附面21贴合KDP晶体4表面，利用抽真空部件1产生负压，经导气槽22传递到吸盘2的吸附面21，形成KDP晶体4前后表面的压力差，从而产生抵抗重力的支持力。由于吸附时KDP晶体4表面与吸盘2的吸附面21贴合，可有效提供KDP晶体4的支撑，减小KDP晶体4的变形，防止KDP晶体4爆裂和被吸附面的刮伤。

本实施例中，导气槽22包括多个沿吸盘2中心轴同轴布置且直径不同的环形槽221，保证吸盘2能够提供足够且均匀的吸附力。

如图3所示，本实施例中，吸盘2的外圆周侧开设有一个以上沿环形槽221径向布置且与抽真空部件1连通的调节气孔23，调节气孔23的内壁上开设有与环形槽221数量相同的导气孔24，且每个导气孔24对应连通一个环形槽221。调节气孔23中设有能够沿调节气孔23轴向移动并将所到之处的导气孔24封堵的调节件5，本实施例中的调节件5为无头尼龙螺丝，调节气孔23的内壁上开设有与尼龙螺丝配合的内螺纹。应用时可根据KDP晶体4的具体尺寸，调节尼龙螺丝的拧入深度，从而调节吸盘2的有效吸附面积，增强了吸盘2对KDP晶体4尺寸的适用性。

本实施例中，吸盘2的侧面开设有环绕吸盘2四周的工艺槽25，即工艺槽25沿吸盘2的外圆周侧开设一整圈，工艺槽25将吸盘隔成连接端28和吸附端29，吸附面21设于吸附端29上。连接端28开设一与调节气孔23连通的螺纹孔26。抽真空部件1为真空发生器，真空发生器的进气口通过进气软管7连接空气压缩机，用于通入压缩空气，使真空发生器的抽气口产生负压；真空发生器的抽气口通过带螺纹接头的抽气软管6与螺纹孔26螺纹连接，使负压依次经过抽气软管6、螺纹孔26、调节气孔23、导气孔24和环形槽221传递至吸盘2的吸附面21。进气软管7上设有用来控制压缩空气流量的调压阀，以控制真空吸附力的大小。KDP晶体4搬运完成后，通过调压阀将压缩空气流量减小至零，使吸盘2的吸附面21重新恢复至大气压，去除吸附力，分离吸盘2与KDP晶体4。

本实施例中，吸盘2的连接端28连接一带把手31的吸盘支座3，通过把手31可轻松将KDP晶体4竖直抬起，进一步避免了徒手搬运时因KDP晶体4与放置平台之间的水平移动而引起的刮伤和KDP晶体4边缘局部受力导致的崩碎现象。连接端28沿着工艺槽25开设有用来通过紧固件与吸盘支座3连接的紧固件安装孔281，吸附端29对应紧固件安装孔281的位置处开设有可使螺纹件穿过的操作孔27。本实施例中的紧固件安装孔281为吸盘螺孔，吸盘支座3上开设有相应的支座螺孔33，安装吸盘2时，将螺纹紧固件从操作孔27穿过，并拧入吸盘螺孔和支座螺孔33中，使吸盘2的连接端28和吸盘支座3紧固连接，吸盘2的吸附端29则不受到螺纹紧固件的螺纹夹紧力。吸盘2与吸盘支座3连接前，需将吸盘2进行超精密车削加工，以得到具有亚微米级平面度和镜面表面粗糙度的吸附面21，最大限度地减少KDP晶体4吸附时的变形。加工时，可将吸盘2的连接端28通过紧固件安装孔281与车床主轴进行螺纹连接，也可将调节气孔23用尼龙螺丝完全拧死，封堵住所有的导气孔24，再把吸盘2的连接端28直接吸附在车床吸盘上。由于工艺槽25的存在，当吸盘2的连接端28连接到车床上时，吸盘2的吸附端依然处于自由松弛状态，因此可有效隔绝吸盘2与车床螺纹连接的螺纹夹紧力或者吸附连接的真空吸附力，防止吸附面21变形，从而很容易将吸附面21加工到亚微米级的面形精度。同理，加工完成后将吸盘2连接到吸盘支座3时，工艺槽25同样可以隔绝螺纹连接的螺纹夹紧力，防止吸附面21变形，使吸附面21在拆装过程中保持原有的面形精度。

吸盘支座3上对应螺纹孔26的位置处开设有供抽气软管6穿过的工艺孔32，工艺孔32的开设可露出螺纹孔26，实现抽气软管6与吸盘2的直连，减少了负压气体经过的元件，避免了吸盘支座3由于加工误差导致的漏气现象。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于KDP晶体搬运和位置调整的真空吸附装置，包括吸盘（2）和抽真空部件（1），其特征在于：所述吸盘（2）的一端设有用来与KDP晶体（4）表面贴合的平整吸附面（21），所述吸附面（21）上开设有与抽真空部件（1）连通的导气槽（22）。

2.根据权利要求1所述的用于KDP晶体搬运和位置调整的真空吸附装置，其特征在于：所述导气槽（22）包括多个同轴布置且直径不同的环形槽（221）。

3.根据权利要求2所述的用于KDP晶体搬运和位置调整的真空吸附装置，其特征在于：所述吸盘（2）上开设有一个以上沿环形槽（221）径向布置且与抽真空部件（1）连通的调节气孔（23），所述调节气孔（23）的内壁上开设有与环形槽（221）数量相同的导气孔（24），每个导气孔（24）对应连通一个环形槽（221），所述调节气孔（23）中设有能够沿调节气孔（23）轴向移动并将所到之处的导气孔（24）封堵的调节件（5）。

4.根据权利要求3所述的用于KDP晶体搬运和位置调整的真空吸附装置，其特征在于：所述调节件（5）为螺丝，所述调节气孔（23）的内壁上开设有与螺丝配合的内螺纹。

5.根据权利要求3或4所述的用于KDP晶体搬运和位置调整的真空吸附装置，其特征在于：所述吸盘（2）的侧面开设有环绕吸盘（2）四周的工艺槽（25），所述工艺槽（25）将吸盘隔成连接端（28）和吸附端（29），所述吸附面（21）设于吸附端（29）上。

6.根据权利要求5所述的用于KDP晶体搬运和位置调整的真空吸附装置，其特征在于：所述连接端（28）开设一与调节气孔（23）连通的螺纹孔（26），所述抽真空部件（1）通过带螺纹接头的抽气软管（6）与螺纹孔（26）螺纹连接。

7.根据权利要求6所述的用于KDP晶体搬运和位置调整的真空吸附装置，其特征在于：所述连接端（28）连接一带把手（31）的吸盘支座（3），所述连接端（28）沿着所述工艺槽（25）开设有用来通过紧固件与吸盘支座（3）连接的紧固件安装孔（281），所述吸附端（29）对应紧固件安装孔（281）的位置处开设有可使螺纹件穿过的操作孔（27）。

8.根据权利要求7所述的用于KDP晶体搬运和位置调整的真空吸附装置，其特征在于：所述吸盘支座（3）上对应所述螺纹孔（26）的位置处开设有供抽气软管（6）穿过的工艺孔（32）。

9.根据权利要求1或2或3或4所述的用于KDP晶体搬运和位置调整的真空吸附装置，其特征在于：所述吸附面（21）具有亚微米级的平面度和镜面的表面粗糙度。

10.根据权利要求1或2或3或4所述的用于KDP晶体搬运和位置调整的真空吸附装置，其特征在于：所述抽真空部件（1）为真空发生器。

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