CN106183580A - 一种分区域可控的双面真空吸附装置、系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分区域可控的双面真空吸附装置、系统及方法，包括上层吸附台和下层吸附台，上层吸附台固定在下层吸附台的上端，其中，所述下层吸附台内设置有下层吸附台腔室，位于下层吸附台空腔下端的下层吸附工作面和与下层吸附台空腔连通的抽气管道，下层吸附台空腔由下层吸附工作面、侧壁和顶壁围成，下层吸附工作面上设置有若干个抽气孔，不同抽气孔位于不同的位置处，抽气孔的周围设置有密封槽，密封槽内安装有密封条。下层吸附台的作用是将真空吸附装置吸附固定在加工区域，避免了机械固定的繁琐和易损坏等不足。下层吸附台包括多个吸附腔室，可以适应不同的固定面，具有良好的可调节性能，增强了工作台的适用性。

Description

一种分区域可控的双面真空吸附装置、系统及方法

技术领域

本发明涉及一种适用于石材雕刻加工的装夹定位工作台及其方法，具体涉及为一种分区域可控的双面真空吸附装置、吸附系统与利用该真空吸附系统进行工作的方法。

背景技术

现有的装夹定位装置，大多靠机械方式将工件固定在待加工区域，此种方式不适用于石材、木材等非金属零件的装夹，并且存在操作不便、定位不准确、经常拆卸易损伤等缺点。同时，在真空吸附装置方面，吸附方式为单面吸附，需要靠机械方式将吸附台固定在待加工区域，此种方式存在操作不便、定位不准确、经常拆卸易损坏工作台等弊端。虽然已经有专利公开了一种自动控制的真空吸附台，该真空吸附台的抽真空腔体内具有若干相互平行的L形隔墙，所述L形隔墙与所述抽真空腔体的侧壁正交且密封连接，所述L形隔墙将所述抽真空腔体分隔成若干个相互独立的抽真空区域，且每个抽真空区域都有与之对应的感应器和真空控制阀，感应器通过感应被吸附物的版面大小从而控制相应的真空控制阀开启，因此该自动控制真空吸附台不仅可以实现自动启闭，还能够根据被吸附物的版面大小控制吸附区域大小。但是该真空吸附台内设置感应器和真空控制阀，使装置复杂，如果感应器失灵或真空控制阀失灵，则会影响吸附效果。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的一个目的提供一种分区域控制的双面真空吸附装置，该吸附装置由上下两层结构构成，每层都可吸附，下层吸附台的底部为吸附平面，与加工工作台接触吸附，用于将吸附装置吸附固定在加工位置；上层吸附台的上平面为吸附工作面，上层吸附台分区域控制，根据待加工工件的面积开启不同的工作区域，进而适应不同的待加工工件。

本发明的另一个目的是提供一种工件吸附系统，该吸附系统将上述双面真空吸附装置与真空泵连接，实现待加工工件的吸附。

本发明的第三个目的是提供利用上述触发式双面真空吸附系统进行工件固定的方法。

为了解决以上问题，本发明的技术方案为：

一种分区域控制的双面真空吸附装置，包括上层吸附台和下层吸附台，上层吸附台固定在下层吸附台的上端，其中，所述下层吸附台内设置有下层吸附台腔室，位于下层吸附台空腔下端的下层吸附工作面和与下层吸附台空腔连通的抽气管道，下层吸附台空腔由下层吸附工作面、侧壁和顶壁围成，下层吸附工作面上设置有若干个抽气孔，不同抽气孔位于不同的位置处，抽气孔的周围设置有密封槽，密封槽内安装有密封条。

优选的，每个抽气孔内设置有触发机构，触发机构包括触发杆、密封盘和弹性元件，所述弹性元件固定在下层吸附台空腔的内壁上，密封盘与弹性元件连接，由弹性元件对密封盘施加向下的作用力，触发杆的上端固定在密封盘上，触发杆的下端延伸出抽气孔的下表面，密封盘与抽气孔配合，将抽气孔密封。

进一步优选的，所述弹性元件的上端固定在所述顶壁的下表面，弹性元件的下端与所述密封盘连接。

当下层吸附工作面上没有施加压力时，密封盘在弹性元件的作用下，抵住抽气孔的上端，对抽气孔进行密封，启动真空吸附装置后，可以对下层吸附台空腔进行抽真空；当将真空吸附台放在工作面上时，工作面对触发杆的上端施加向上的作用力，触发杆对密封盘施加向上的作用力，使密封盘的下表面与抽气孔的上端分离，此时抽气孔与上层吸附台空腔连通，将真空吸附台吸附固定在工作面上。

由于工作面的面积不同，所以会触发不同范围的触发杆，被触发的范围内对真空吸附装置产生真空吸附作用，其他部位会保持密封状态。所以，该真空吸附装置可以适用于不同的工作面上，具有更好的适应性。

更进一步优选的，所述弹性元件为弹簧。弹簧具有更好的弹性，使用寿命长，且易于制造和方便更换维修。

进一步优选的，所述密封盘的上端固定有导向结构。

更进一步优选的，所述导向结构包括导向杆和导向槽，导向槽固定在所述顶壁的下表面，导向杆的下端固定在密封盘的上表面，导向杆的上端插入导向槽内，且与所述顶壁之间留有设定距离。

更进一步优选的，所述导向结构包括至少两个导向杆，两个导向杆的上端固定在所述顶壁的下表面，导向杆的下端贯穿所述密封盘，使密封盘沿导向杆运行。

优选的，所述下层吸附工作面上设置有若干排抽气孔，每排抽气孔包括若干个抽气孔。

进一步优选的，所述吸附平面上设置有5-15排抽气孔，每排抽气孔包括5-15个抽气孔。

优选的，所述上层吸附台包括上层吸附台空腔、位于上层吸附台空腔上端的上层吸附工作面和与上层吸附台空腔连通的抽气管道，上层吸附工作面上设置有若干个第二抽气孔，第二抽气孔与上层吸附台空腔连通。

进一步优选的，所述第二抽气孔的周围设置有密封槽，密封槽上设置有密封条。

进一步优选的，所述上层吸附台空腔内设置有若干个挡板，挡板将上层吸附台空腔分隔为若干部分，每一部分均与相应的抽气管道连通。

更进一步优选的，所述上层吸附台空腔每一部分对应的上层吸附平面上均设置有所述第二抽气孔。

再进一步优选的，所述第二抽气孔在上层吸附平面上基本对称设置。

更进一步优选的，每个挡板围成多边形腔室或圆形腔室。

再进一步优选的，所述的若干个挡板同轴设置。可以将上层吸附台空腔围成同轴设置的多个腔室。

再进一步优选的，每个挡板围成圆形腔室，各个挡板同轴设置。

优选的，所述双面真空吸附装置还包括两个把手，两个把手分别位于双面真空吸附装置的两侧。

上层吸附台的作用是将待加工工件进行吸附固定，根据待加工工件的底部面积的大小选择合适的工作区域，使待加工工件更迅速牢固地进行固定。

一种真空吸附系统，包括上述分区域可控的双面真空吸附装置和抽真空装置，抽真空装置与所述分区域可控的双面真空吸附装置的抽气管道连接。

利用上述真空吸附系统进行工件固定的方法，包括如下步骤：

1)将所述分区域可控的双面真空吸附装置移动到加工区域，启动抽真空装置，将所述双面真空吸附装置进行吸附固定；

2)将待加工工件放置于上层工作台上，根据待加工工件的底部面积将上层吸附平台相应的吸附管道与抽真空装置连通，对相应抽真空区域进行抽真空，将待加工工件吸附在上层共作台上。

本发明的有益效果为：

1、本发明的下层吸附台上设置有抽气孔，每个抽气孔中设置有触发机构，触发机构包括触发杆、弹簧和密封盘，弹簧的存在可以为密封盘提供向上的作用力，使密封盘与抽气孔之间实现密封；当将真空吸附台放置于固定平面上时，会触动触发杆向上运动，使密封盘与抽气孔分离，将真空吸附台吸附固定在固定平面上，触发机构结构简单、维修方便、维修成本低。

2、本发明的下层吸附台的作用是将真空吸附装置吸附固定在加工区域，避免了机械固定的繁琐和易损坏等不足。下层吸附台包括多个吸附腔室，可以适应不同的固定面，具有良好的可调节性能，增强了工作台的适用性。

3、本发明将上层工作平台划分为多个区域，不同区域之间密封设置，不同区域均设置多个抽气孔，并且与相应的抽气管道连通，所以可以根据待加工工件的底部面积的大小选择合适的区域，一方面避免了对所有的空腔抽真空，造成抽气效率降低、抽气时间长的弊端；另一方面，多个区域之间相互隔绝、密封，选择某些区域进行吸附固定，更好避免了抽气孔的泄露造成的吸附效果差的问题。

附图说明

图1(a)为本发明的真空吸附台的俯视图结构示意图；

图1(b)为本发明的真空吸附台的上层吸附台的内部结构示意图；

图2为本发明的真空吸附台的仰视图结构示意图；

图3为本发明的真空吸附台的下层吸附台内部结构示意图；

图4为本发明的实施例中触发机构的结构示意图。

其中，1、第二抽气孔，2、第一抽气管道，3、密封槽，4、把手，5、第四抽气管道，6、第一挡板、7、第二挡板，8、第三挡板，9、第二抽气管道，10、第三抽气管道，11、抽气孔，12、第一支撑体，13、第二支撑体，14、触发杆，15、密封盘，16、弹簧，17、导向杆，18、导向槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

如图1(a)、图2和图3所示，一种分区域控制的双面真空吸附装置，包括上层吸附台和下层吸附台，上层吸附台固定在下层吸附台的上端，其中，所述下层吸附台内设置有下层吸附台腔室，位于下层吸附台空腔下端的下层吸附工作面和与下层吸附台空腔连通的抽气管道，下层吸附台空腔由下层吸附工作面、侧壁和顶壁围成，下层吸附工作面上设置有若干个抽气孔11，不同抽气孔11位于不同的位置处，抽气孔11的周围设置有密封槽，密封槽内安装有密封条。

如图4所示，每个抽气孔11内设置有触发机构，触发机构包括触发杆14、密封盘15和弹性元件，所述弹性元件固定在下层吸附台空腔的内壁上，密封盘15与弹性元件连接，由弹性元件对密封盘15施加向下的作用力，触发杆14的上端固定在密封盘15上，触发杆14的下端延伸出抽气孔11的下表面，密封盘15与抽气孔11配合，将抽气孔11密封。

弹性元件的上端固定在所述顶壁的下表面，弹性元件的下端与所述密封盘15连接。

当下层吸附工作面上没有施加压力时，密封盘15在弹性元件的作用下，抵住抽气孔11的上端，对抽气孔11进行密封，启动真空吸附装置后，可以对下层吸附台空腔进行抽真空；当将真空吸附台放在工作面上时，工作面对触发杆14的上端施加向上的作用力，触发杆14对密封盘15施加向上的作用力，使密封盘15的下表面与抽气孔11的上端分离，此时抽气孔11与上层吸附台空腔连通，将真空吸附台吸附固定在工作面上。

弹性元件为弹簧，也可以为其他的弹性元件，如弹性网，弹性网的四周固定在下层吸附面的上表面，密封盘15贴合设置在弹性网的下端，弹性网发生弹性形变，对密封盘15施加向下的作用力。弹性元件还可以是橡胶棒等，可能效果不是太好。

密封盘的上端固定有导向结构，所述导向结构包括导向杆17和导向槽18，导向槽18固定在所述顶壁的下表面，导向杆17的下端固定在密封盘15的上表面，导向杆17的上端插入导向槽18内，且与所述顶壁之间留有设定距离。

作为另一种实施方式，所述导向结构包括至少两个导向杆，两个导向杆的上端固定在所述顶壁的下表面，导向杆的下端贯穿所述密封盘15，使密封盘15沿导向杆运行。

下层吸附工作面上设置有若干排抽气孔，每排抽气孔包括若干个抽气孔。

优选的，所述吸附平面上设置有5-15排抽气孔，每排抽气孔包括5-15个抽气孔。

上层吸附台包括上层吸附台空腔、位于上层吸附台空腔上端的上层吸附工作面和与上层吸附台空腔连通的抽气管道，上层吸附工作面上设置有若干个第二抽气孔1，第二抽气孔1与上层吸附台空腔连通。第二抽气孔1的周围设置有密封槽3，密封槽3上设置有密封条。

上层吸附台空腔内设置有若干个挡板，挡板将上层吸附台空腔分隔为若干部分，每一部分均与相应的抽气管道连通。上层吸附台空腔每一部分对应的上层吸附平面上均设置有所述第二抽气孔1。第二抽气孔1在上层吸附平面上基本对称设置。

每个挡板围成多边形腔室或圆形腔室，优选为圆形腔室。再进一步的，所述的若干个挡板同轴设置。

优选的，所述双面真空吸附装置还包括两个把手4，两个把手4分别位于双面真空吸附装置的两侧。

一种真空吸附系统，包括上述分区域可控的双面真空吸附装置和抽真空装置，抽真空装置与所述分区域可控的双面真空吸附装置的抽气管道连接。

下面结合一个具体实施例进行说明：

如图2、图3和图4所示，下层吸附平台上分布有4个抽气孔11，每个抽气孔11内设置有触发机构，触发机构包括触发杆14、密封盘15和弹簧16，弹簧16的上端固定在所述下层吸附台空腔的顶壁上，密封盘15固定在弹簧16的上端，触发杆14的下端固定在密封盘15的上表面，触发杆14的下端延伸出所述抽气孔11的上表面；密封盘15在弹簧16的作用下完全盖合抽气孔11的上表面，使抽气孔11密封，当对触发杆14施加向下的压力时，触发杆14压迫密封盘克服弹性元件的弹力向下运动，使密封盘15与抽气孔11的下表面分离。下层吸附腔室中还设置有第一支撑体12和第二支撑体13，支撑体一方面对下层吸附面进行支撑，另一方面将下层吸附腔室分成多个区域，只在中间区域中设置抽气孔11，且与第四抽气管道5连通，抽气孔11周围设置密封槽3，密封槽3中设置密封条，将抽真空装置的一个或多个抽气孔11放置在固定平面上，抽气孔11配合周围的密封槽和密封条，将真空吸附台吸附固定。

如图1(a)和图1(b)所示，上层吸附平台的上层吸附台空腔被第一挡板6、第二挡板7和第三挡板8围成一个圆形腔室和位于圆形腔室外围的第一环形腔室、第二环形腔室，圆形腔室与第二抽气管道9连通，第一环形腔室与第三抽气管道10连通，第二环形腔室与第一抽气管道2连通。圆形腔室上端的吸附平面上设置有1个第二抽气孔1，第一环形腔室上端的吸附平面上设置有4个第二抽气孔1，4个第二抽气孔1对称分布，第二环形腔室上端的吸附平面上设置有4个第二抽气孔1，4个第二抽气孔1对称分布。

一种真空吸附系统，包括上述分区域控制双面真空吸附装置和抽真空装置，抽真空装置与所述分区域控制双面真空吸附装置的抽气管道连接。

利用上述真空吸附系统进行工件固定的方法，包括如下步骤：

1)将所述分区域可控的双面真空吸附装置移动到加工区域，启动抽真空装置，将所述双面真空吸附装置进行吸附固定；

2)将待加工工件放置于上层吸附台上，根据待加工工件的底部面积将上层吸附台相应的吸附管道与抽真空装置连通，对相应抽真空区域进行抽真空，将待加工工件吸附在上层吸附台上。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种分区域控制的双面真空吸附装置，其特征在于：包括上层吸附台和下层吸附台，上层吸附台固定在下层吸附台的上端，其中，所述下层吸附台内设置有下层吸附台腔室，位于下层吸附台空腔下端的下层吸附工作面和与下层吸附台空腔连通的抽气管道，下层吸附台空腔由下层吸附工作面、侧壁和顶壁围成，下层吸附工作面上设置有若干个抽气孔，不同抽气孔位于不同的位置处，抽气孔的周围设置有密封槽，密封槽内安装有密封条。

2.根据权利要求1所述的双面真空吸附装置，其特征在于：每个抽气孔内设置有触发机构，触发机构包括触发杆、密封盘和弹性元件，所述弹性元件固定在下层吸附台空腔的内壁上，密封盘与弹性元件连接，由弹性元件对密封盘施加向下的作用力，触发杆的上端固定在密封盘上，触发杆的下端延伸出抽气孔的下表面，密封盘与抽气孔配合，将抽气孔密封；

优选的，所述弹性元件的上端固定在所述顶壁的下表面，弹性元件的下端与所述密封盘连接；

优选的，所述弹性元件为弹簧。

3.根据权利要求1所述的双面真空吸附装置，其特征在于：所述密封盘的上端固定有导向结构；

优选的，所述导向结构包括导向杆和导向槽，导向槽固定在所述顶壁的下表面，导向杆的下端固定在密封盘的上表面，导向杆的上端插入导向槽内，且与所述顶壁之间留有设定距离；

或，所述导向结构包括至少两个导向杆，两个导向杆的上端固定在所述顶壁的下表面，导向杆的下端贯穿所述密封盘，使密封盘沿导向杆运行。

4.根据权利要求1所述的双面真空吸附装置，其特征在于：所述上层吸附台包括上层吸附台空腔、位于上层吸附台空腔上端的上层吸附工作面和与上层吸附台空腔连通的抽气管道，上层吸附工作面上设置有若干个第二抽气孔，第二抽气孔与上层吸附台空腔连通；

优选的，所述第二抽气孔的周围设置有密封槽，密封槽上设置有密封条。

5.根据权利要求1所述的双面真空吸附装置，其特征在于：所述上层吸附台空腔内设置有若干个挡板，挡板将上层吸附台空腔分隔为若干部分，每一部分均与相应的抽气管道连通；

优选的，所述上层吸附台空腔每一部分对应的上层吸附平面上均设置有所述第二抽气孔。

6.根据权利要求5所述的双面真空吸附装置，其特征在于：所述第二抽气孔在上层吸附平面上基本对称设置。

7.根据权利要求5或6所述的双面真空吸附装置，其特征在于：每个挡板围成多边形腔室或圆形腔室；

优选的，所述的若干个挡板同轴设置。

8.根据权利要求1所述的双面真空吸附装置，其特征在于：所述双面真空吸附装置还包括两个把手，两个把手分别位于双面真空吸附装置的两侧。

9.一种真空吸附系统，其特征在于：包括权利要求1-8任一所述分区域可控的双面真空吸附装置和抽真空装置，抽真空装置与所述分区域可控的双面真空吸附装置的抽气管道连接。

10.利用权利要求9所述的真空吸附系统进行工件固定的方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)将所述分区域可控的双面真空吸附装置移动到加工区域，启动抽真空装置，将所述双面真空吸附装置进行吸附固定；

2)将待加工工件放置于上层吸附台上，根据待加工工件的底部面积将上层吸附台相应的吸附管道与抽真空装置连通，对相应抽真空区域进行抽真空，将待加工工件吸附在上层吸附台上。