CN105583665B - 真空夹紧装置或夹持装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种真空夹紧装置或夹持装置，具有吸附面，待保持的工件可被吸附至该吸附面上，其中，吸附面具有至少一个贴靠区域，该贴靠区域在工件被保持的情况下贴靠该工件。为了位置稳定地、保护地且防滑动地吸附且保持工件，贴靠区域包括带有弹性体的涂层。

Description

真空夹紧装置或夹持装置

技术领域

本发明涉及一种真空夹紧装置或夹持装置。

背景技术

特别地，该类型的夹紧或夹持装置用于在加工平面物体时固定或升起该平面物体，例如固定或升起位置稳定的扁平材料如板，扁平塑料件或盘。

在处理具有非常平滑的和/或易损表面的工件时，例如观察窗或用于显示器的防尘盖，有特别的要求。在此，在吸附且随后加工被保持的工件时应避免滑动，以及在吸附过程中应避免损伤。

基本上已知，在吸附面上布置泡沫材料衬面。例如在DE 10 2006 050 970 A1中描述了相应的装置。特别地，该类泡沫材料衬面用于避免损伤被吸附的工件，特别抑制在吸附面上的硬碰撞。此外，泡沫材料衬面应紧靠到被吸附工件的通常不平的表面轮廓上，且抵消不平性，从而实现均匀的保持力。所使用的泡沫材料通常具有带有可压缩微腔的孔隙结构。这样的泡沫可在吸附工件时被挤压到一起，其中，可导致在吸附面处的工件的不期望的横向移动，例如当泡沫材料衬面的不同区域不同程度地被压缩时。此外，通过泡沫材料通常不能传递足够的摩擦力可抗横向滑动。被吸附的工件最后未稳固地被固定在泡沫材料衬面处，而在例如利用铣床加工被吸附在吸附面处的工件时可能导致工件的横向振动。当工件被附着在泡沫材料衬面上时，则其可能由于加工工件而形成剪切运动，其导致工件与吸附面的相对运动。在铣削过程中，这可能导致在被铣削轮廓中的不精确性。

在EP 1 258 319 A2中已知另一设计方案。该文献描述了一种真空夹持器，该真空夹持器在其上侧具有吸入腔，该吸入腔贴靠在工件上用于吸附工件。工件在真空夹持器上的定位通过具有橡胶的涂层实现。涂层这样地被设计，即，在真空结构中在吸入腔中防止吸入腔空间上倒塌。在此，相应地使用硬橡胶弹性体，从而足以提供阻力抵抗吸入腔压扁。然而，这样的弹性体不能传递足够的摩擦力，使得工件在吸附过程中可能横向移动。此外，吸入腔环形地被唇密封部密封，该唇密封部同样贴靠到工件的下侧上。在此，由于唇结构，工件也可能横向滑动。

发明内容

本发明的目的在于，在所述类型的真空夹紧装置或夹持装置中，尽可能在吸附过程中抑制工件的横向滑动，且此外在加工被保持的工件时避免横向所不期望的振动或运动。特别地，具有非常平滑表面的工件也应可位置稳定地被容纳和保持。

该目的通过根据本发明的真空夹紧装置或夹持装置实现。该装置具有吸附面，待保持的，即待夹紧或夹持的工件可被吸附至该吸附面上，且其具有至少一个或更多个贴靠区域，其贴靠在被保持的工件上。在此设定，用于固定被保持的工件的贴靠区域被涂覆有弹性体以抵抗横向滑动。

就此而言，不使用厚的泡沫材料衬面或摩擦衬面，从而传递横向稳定的摩擦力。更确切的说，贴靠区域具有由涂层形成的、薄的摩擦衬面，用于固定被保持的工件以抵抗在贴靠面上的横向滑动。

在使用合适的弹性体涂层的情况下，在吸附过程中，一旦与工件接触，已经可传递抵抗横向滑动的大摩擦力。在此，弹性体也可将大摩擦力传递到非常平滑的表面上，如玻璃或抛光的塑料。由于涂层的薄的设计方案，强烈限制被保持的工件的运动自由度。前述问题通过被布置在吸附面上的泡沫材料衬面的剪切运动而不再存在。例如在加工工件期间也可有效抑制不期望的横向振动或移动。

所述装置可以例如具有壳体，在该壳体中设置有可被施加真空的真空室或设置有真空供给系统。该壳体的外表面例如可形成吸附面。基本上，吸附面特别具有至少一个吸气口。该吸气口可与壳体内部的真空室或与真空供给系统连通。

原则上，具有弹性体的涂层是非常薄的。厚度例如可以为相应被涂层的贴靠区域的横向延伸的极小部分，特别是比各被涂层的贴靠区域的横向延伸小十倍至一千倍。

例如可使用下述材料作为合适的弹性体：橡胶、聚氨酯(PU)、丁腈橡胶(NBR)、天然橡胶(NK)、氯丁橡胶(CR)等。

优选地，涂层被构建成薄的弹性体膜，厚度特别为0.3mm或更薄，优选0.2mm或更薄。可使用软的弹性体，例如具有60肖氏A的肖氏硬度，特别为50肖氏A(其中，肖氏硬度例如可根据标准DIN EN ISO 868或DIN ISO 7619-1确定)。可设想的是，在更小厚度的情况下，使用具有更小肖氏硬度的弹性体，例如在厚度为0.2mm或更小的情况下为具有50肖氏A的弹性体，或在厚度在0.2mm与0.3mm之间的情况下为具有60肖氏A的弹性体。已证实，用于更软弹性体的可通过涂层传递的横向摩擦力随发展趋势而升高，且针对更薄涂层的抵抗横向运动或振动的稳定性升高。

原则上，吸附面被构建成金属的，或由合适的硬塑料构成。特别地，涂层直接被置于吸附面上。例如，为了涂层，弹性体可被硫化到吸附面上。这使得可以简单且可靠地生产，如其可具有其他衬面类型，例如泡沫材料衬面。

优选地，吸附面具有多个未连接的贴靠区域，即，在吸附面的面中看，贴靠区域是非连续的。就此而言，特别设定，贴靠区域仅部分覆盖吸附面。在使用厚摩擦衬面的情况下，这样的设计可能导致下述问题，即，被吸附的工件由于摩擦衬面的厚度而与吸附面保持间隔，且由此在贴靠区域的未连接区域之间出现泄漏。这可降低吸附力。在此，由于弹性体涂层的薄设计，可避免该问题。然而原则上也可设想，贴靠区域网状关联，或基本完全覆盖吸附面。

对于另一设计方案，吸附面可具有多个吸气口，通过该吸气口可吸入空气或介质，从而保持工件。特别地，在不同的吸气口之间布置一个贴靠区域或多个贴靠区域。

特别地，贴靠区域被设计成突出于吸附面，使得能够实现到该工件上的可靠的力传递。

优选地，所述的吸气口位于吸气面的凹入区域中。

附图说明

下文中参考附图进一步描述本发明。附图中：

图1根据本发明的真空夹紧装置；

图2根据本发明的装置的吸附面的视图；

图3和4另一根据本发明的装置的吸附面的透视图；

图5又一根据本发明的装置的吸附面的视图；

图6和7另一根据本发明的装置的吸附面的透视图。

具体实施方式

在下文和附图中，对于相同和相互对应的特征分别使用相同的附图标记。

图1示例性地示出真空夹紧装置10，该真空夹紧装置被布置在未详细示出的加工装置的机台12上。该真空夹紧装置10包括壳体14，该壳体具有(未详细示出的)被布置在壳体14中的真空供给系统，例如真空室。壳体14具有上侧，其形成在未示出的示例中被构建成夹紧面的、真空夹紧装置10的吸附面16。吸附面16具有吸气口28(例如，参见图2、3)，通过吸气口借助于真空供给系统，空气可被吸入，并因此可将工件吸附到吸附面16上。

吸附面具有多个突出的区域18，其提供贴靠区域20，该贴靠区域在装置运行中贴靠在被吸附的工件上且与其接触。

对于另一设计方案，原则上可在吸附面16上设置环形密封唇(在图1中以标记22标示)，借助于其在工件被吸附的情况下可减少泄露，且因此可提高保持力。密封唇22的接触部分优选与贴靠区域布置在一个平面中，使得在吸附时可避免不期望的剪切运动，密封唇通过该接触部分贴靠在工件上。

对于本发明的整体实施方式，一个基本设计方案可能性在于，在吸附面16上设置环形密封边或环形密封条(例如以参考标记22标示，参见图1)。密封边22或密封条22特别这样地突出，即，其在工件被保持的情况下贴靠在工件上。特别地，密封边22或密封条不突出于贴靠区域20，且优选与贴靠区域20位于一个平面中。优选地，密封边22或密封条22围绕吸附面16的至少一个吸气口，通过该吸气口可吸入空气，从而吸附工件(参见下文)。

贴靠区域20包括带有诸如橡胶的弹性体的薄涂层24。特别地，该涂层24的厚度被选择成比真空夹紧装置的其余尺寸小数倍。优选地，涂层24被硫化到吸附面16的贴靠区域20上。涂层24可完全覆盖突出区域18，然而这不是强制性的。若如前所述地设置环形的密封边22或环形的密封条22，则密封边22或密封条22可基本上同样地包括所述类型的带有弹性体的涂层24。

装置10作为夹紧装置的设计方案基本上不是强制的。此外，装置10也可以是夹持装置，其中，吸附面16形成夹持面。

在下文中根据图2至7进一步描述针对贴靠区域20的涂层24和针对吸附面16的不同的设计方案可能性。

在图2中，吸附面16具有多个突出区域18。在每个突出区域18上分组地布置多个贴靠区域20，其中，贴靠区域20分别包括带有薄弹性体的涂层24。在突出区域18之间延伸有在吸附面16中凹入的区域26，该区域在所示示例中被构建成吸附面16中的边缘开放的通道。优选地，在凹入区域26中设置吸气口28，通过该吸气口可吸入空气，从而吸附工件。在图2中，为了清晰，仅示出吸气口28。当然可设想，特别在凹入区域26中设置多个吸气口28。在所示示例中的凹入区域26的通道状设计方案导致，凹入区域26作用为吸气通道，该吸气通道成网状地在吸附面16中延伸，且因此将均匀的吸附力提供到吸附面16上。

在图3和4所示的吸附面16的设计方案中，再次设置多个突出区域18，其中，在所示实例中，整个突出区域18分别涂覆有薄弹性体(涂层24)，且突出区域18由此整体形成贴靠区域20。贴靠区域20例如可被布置成棋盘状。通道状凹入的区域26可在突出区域18之间延伸。在凹入区域26中示出吸气口28。

在根据图1至4的示例中，贴靠区域20在几何结构方面是非连续的，即，未连接的。图5示出示例性设计方案，其中，吸附面16具有几何结构方面连续的贴靠区域20，其被涂覆有薄弹性体(涂层24)。贴靠区域或涂层24是网状的，且具有多个留空区域，吸附面16的凹入区域26位于这些留空区域中。在所示示例中，凹入区域26在几何结构方面是非连续的，而通过贴靠区域20相互隔离。在凹入区域26中可分别设置吸气口28。就此而言，示出具有多个吸气口28的设计方案，这可以实现均匀分布到吸附面16上的保持力。如在图5的示例中所示的那样，凹入区域26可被设计成锥形凹部，例如具有基本圆形的截面，且矩阵状通过有规律的图样被定位在吸附面16上。

图6和7示出吸附面16的设计方案，该吸附面具有多个圆台状构建的突出区域18。就此而言，吸附面16在突出区域18之间的部分形成凹入区域26，在该凹入区域中可再次设置吸气口。突出区域18不完全涂覆有弹性体，即，涂层24不完全覆盖突出区域18。确切地说，在涂层24中延伸槽状缝隙30，该槽状缝隙在所示示例中沿着直径贯穿圆台状的突出区域18。突出区域18的设置有涂层24的部分再次形成吸附面16的贴靠区域20。缝隙30例如可作用为吸气通道，且在工件贴靠在贴靠区域20上的情况下与吸附面16的凹入区域26流动连通。对此，缝隙30优选是朝向凹入区域26边缘开放的。此外，吸附面16在所示示例中具有围绕突出区域18的边18′，其在此意义下同样形成突出区域。优选地，边18′也设有由弹性体构成的薄涂层24。若吸附面16被平面工件完全覆盖，则环形边18′通过其涂层24贴靠在工件上，且向外密封凹入区域26。因此，实现位置固定且防滑动地保持工件。

Claims (8)

1.一种真空夹紧装置或夹持装置(10)，具有吸附面(16)，待保持的工件能被吸附至该吸附面上，其中，吸附面(16)具有至少一个贴靠区域(20)，所述贴靠区域在工件被保持的情况下贴靠该工件，其特征在于，具有至少一个贴靠区域(20)的吸附面(16)被构建成金属的或由硬塑料构成，并且贴靠区域(20)具有带有弹性体的涂层(24)，所述弹性体具有60肖氏A或更低的肖氏硬度，其中所述涂层(24)被构建为具有小于0.3mm的厚度的弹性体薄膜。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述弹性体薄膜的厚度小于0.2mm。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，涂层(24)由被硫化处理到贴靠区域(20)上的弹性体构成。

4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，多个未连接的贴靠区域(20)被设置在吸附面(16)上。

5.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在吸附面(16)中布置有多个吸气口(28)，其中，在不同的吸气口(28)之间布置一个或更多个贴靠区域(20)。

6.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，贴靠区域(20)被设置在突起超过吸附面的区域(18)上。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，吸气口(28)被布置在吸附面(16)的凹入区域(26)中。

8.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，吸附面(16)具有环形密封边(22)，该环形密封边同样具有带有弹性体的涂层(24)，其中，密封边(22)不突出于贴靠区域(20)，与贴靠区域(20)位于一个平面中。