CN106217087A - 一种针对厚胶基片的无损夹持装置 - Google Patents

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于艳东
刘斌
白迪
孙彦旭
王传河
王欣
王婷婷
吕刚
郭文斌
徐岩
刘春联
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LUNAN MACHINE-TOOL Co Ltd SHANDONG
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LUNAN MACHINE-TOOL Co Ltd SHANDONG
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/02—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine for mounting on a work-table, tool-slide, or analogous part
    • B23Q3/06—Work-clamping means
    • B23Q3/08—Work-clamping means other than mechanically-actuated
    • B23Q3/088—Work-clamping means other than mechanically-actuated using vacuum means

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Abstract

本发明公开了一种针对厚胶基片的无损夹持装置。为了提供一种针对厚胶基片的无损夹持装置。为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：包括抽气单元、吸盘单元，抽气单元与吸盘单元连接，吸盘单元包括：设置有多个小孔的微孔板、真空吸盘底座，微孔板密封安装在真空吸盘底座上。本发明根据厚胶基片的特点，提出了一种微细孔真空吸附无损夹持专用夹具，主要是利用空气的负压吸住零件，特别适合于吸附平薄板类微小型零件。

Description

一种针对厚胶基片的无损夹持装置
技术领域
本发明涉及一种针对厚胶基片的无损夹持装置。
背景技术
SU-8胶广泛的应用于微机械领域、RF MEMS领域、微光学、微机电、微控制等多个领域，但是其厚胶基片具有薄且脆、容易变形、无磁性等特性，常见的夹持方式有机械式夹具、气缸夹具、液压夹具、气液夹具、磁力夹具、电动夹具等夹紧方式，但是这些夹紧方式容易造成厚胶基片受力不均，而引起厚胶胶膜变形，而且机械式夹具夹持力不易控制，可能对SU-8厚胶基片造成损伤。
发明内容
本发明针对上述问题，提供一种针对厚胶基片的无损夹持装置。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种针对厚胶基片的无损夹持装置，包括抽气单元、吸盘单元，抽气单元与吸盘单元连接，吸盘单元包括：设置有多个小孔的微孔板、真空吸盘底座，微孔板密封安装在真空吸盘底座上。
根据所述的针对厚胶基片的无损夹持装置，抽气单元的真空泵通过气管与真空吸盘底座的接头连接。
根据所述的针对厚胶基片的无损夹持装置，所述的微孔板与真空吸盘底座为螺栓连接，微孔板与真空吸盘底座之间设置密封圈。
根据所述的针对厚胶基片的无损夹持装置，微孔板上还安装定位盖板。
根据所述的针对厚胶基片的无损夹持装置，微孔板上面的小孔均匀分布，包括内孔和外孔两部分，外孔比内孔直径小，
根据所述的针对厚胶基片的无损夹持装置，外孔直径为1.0mm，深度为6mm,内孔直径为1.5mm，深度为12mm，孔间距为2.5mmX2.5mm。
本发明根据厚胶基片的特点，提出了一种微细孔真空吸附无损夹持专用夹具，主要是利用空气的负压吸住零件，特别适合于吸附平薄板类微小型零件。
附图说明
图1本发明的结构示意图。
图2本发明的部分三维示意图。
图3微孔板优化后的孔系结构。
图4是约束及划分网格。
图5是四种方案的应力应变分析。
附图中：1、定位盖板； 2、微孔板； 3、密封圈； 4、真空吸盘底座； 5、接头； 6、工作台； 7、真空泵； 8、气管； 9、厚胶基片。
具体实施方式
一种针对厚胶基片的无损夹持装置，包括定位盖板1、微孔板2、真空吸盘底座4、密封圈3、接头5、工作台6、真空泵7。装夹厚胶基片时，先把厚胶基片放在微孔板2上，然后打开真空泵4。利用空气的负压把厚胶基片紧紧的吸附在上面，由于微孔板2上的孔系结构是通过ANSYS软件分析优化后设计的多微细孔结构，所以不会造成厚胶基片受力不均而引起胶膜变形。
如图1所示，真空吸盘底座4通过螺钉固定在工作台6上，微孔板2通过螺钉固定在真空吸盘底座4上。定位盖板1用于厚胶基片9的定位，通过螺钉固定在微孔板2上，微孔板2与定位盖板1之间装有O型密封圈3，接头5旋紧固定在真空吸盘底座4上，真空泵7通过气管8连接在接头5上。
如图1所示，装夹厚胶基片9时，先把厚胶基片9放在微孔板2上，然后打开真空泵7。利用空气的负压把厚胶基片9紧紧的吸附在上面。当厚胶基片9加工完毕，关掉真空泵7，负压消失，取下加工好的厚胶基片9。
ANSYS软件分析过程如下。
参考常用真空吸附孔直径大小、厚胶基片特点以及孔系加工成本，这里只考虑四种方案。真空吸附夹具的外孔直径分别为1.0mm、1.2mm、1.5mm、1.5mm 四种方案，内孔直径分别为1.5mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm，孔间距分别为2.5mm、3mm、3.5mm、4mm。
分别对四种方案进行仿真应力应变分析，相关材料参数如下表所示，约束及划分网格如图4所示，四种方案的应力应变分析如图5。
物理参数表
通过对4 种方案的应力应变分析结果可以看出，4 个方案的应变都比较小，但是从4个图可以看出表面的应力分布情况，方案1 应力分布均匀，而方案2、3、4 的表面应力分布不均匀，并且应力值是方案1的约2 倍，因此方案1 较方案2、3、4 较好。因此真空吸附表面微细孔采用方案1 比较适合，即：外孔直径为1.0mm, 内孔直径为1.5mm, 微孔间距2.5mmX2.5mm。
同时，为了提高吸附板的刚度，吸附板厚度越大越好，但是当吸附板的厚度增大的同时，微细孔的深度变深，加工细孔难度加大，综合考虑后，外孔直径为1.0mm，深度为6mm,内孔直径为1.5mm,深度为12mm，孔间距2.5mmX2.5mm（如图3微孔板优化后的孔系结构）为最优化的结构，不会造成厚胶基片受力不均而引起胶膜变形。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和保护范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种针对厚胶基片的无损夹持装置，其特征在于：包括抽气单元、吸盘单元，抽气单元与吸盘单元连接，吸盘单元包括：设置有多个小孔的微孔板（2）、真空吸盘底座（4），微孔板（2）密封安装在真空吸盘底座（4）上。
2.根据权利要求1所述的针对厚胶基片的无损夹持装置，其特征在于：抽气单元的真空泵（7）通过气管（8）与真空吸盘底座（4）的接头（5）连接。
3.根据权利要求1所述的针对厚胶基片的无损夹持装置，其特征在于：所述的微孔板（2）与真空吸盘底座（4）为螺栓连接，微孔板（2）与真空吸盘底座（4）之间设置密封圈（3）。
4.根据权利要求3所述的针对厚胶基片的无损夹持装置，其特征在于：微孔板（2）上还安装定位盖板（1）。
5.根据权利要求1所述的针对厚胶基片的无损夹持装置，其特征在于：微孔板（2）上面的小孔均匀分布，包括内孔（b）和外孔（a）两部分，外孔（a）比内孔（b）直径小。
6.根据权利要求5所述的针对厚胶基片的无损夹持装置，其特征在于：小孔间距为2.5X2.5mm。
7.根据权利要求6所述的针对厚胶基片的无损夹持装置，其特征在于：内孔（b）直径为1.5mm，深度为12mm,外孔（a）直径为1.0mm,深度为6mm。
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