CN108098412A - 一种免密封模块化真空夹具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种免密封模块化真空夹具，包括底板，底板上设有真空进气孔，和与真空进气孔连通的数个通气孔，通气孔用于连接真空吸附组件，真空吸附组件包括通过相互连接的吸盘和感应阀，感应阀与通气孔连接，吸盘用于放置待夹持工件。本发明提高了固持工件的夹持效率，减少夹持工作的工序，使得夹持工作台更加简洁方便，提高了夹具的使用寿命和使用稳定性。

Description

一种免密封模块化真空夹具
技术领域
本发明涉及固持工件夹具，具体涉及一种免密封模块化真空夹具。
背景技术
现有的夹持方法，必须使用专用的密封件作为连接件，而且夹持工作台管路及台面损坏会使得真空压力下降，工件会脱离夹具，现有的夹持方法无法加工钻孔和开槽类零件。
发明内容：
为了克服上述背景技术的缺陷，本发明提供一种免密封模块化真空夹具，方便夹持工作，提高夹持稳定度。
为了解决上述技术问题本发明的所采用的技术方案为：
一种免密封模块化真空夹具，包括底板，底板上设有真空进气孔，和与真空进气孔连通的数个通气孔，通气孔用于连接真空吸附组件，真空吸附组件包括通过相互连接的吸盘和感应阀，感应阀与通气孔连接，吸盘用于放置待夹持工件。
较佳地，感应阀包括阀体，阀体的中心处设有阀腔，阀腔通过下部气管贯穿阀体的底部与阀体外部连通，阀腔通过上部气管贯穿阀体的顶部与阀体外部连通，阀腔的顶部与上部气管之间设有锥面过渡段；阀腔内设有可在阀腔内沿阀体中轴线上下移动的阀芯，阀芯的顶部与锥面过渡段相配合的密封结构，阀芯与阀腔的内顶面之间设有弹性件，阀芯的中心处设有阀芯气孔。
较佳地，阀芯包括阀芯上段、阀芯中段和阀芯下段，阀芯下段的外缘周面与阀腔的内缘周面相配合，阀芯中段的外缘周面与阀腔的内缘周面之间设有用于放置弹性件的空隙，阀芯上段与锥面过渡段的顶部相配合，阀芯上段的外缘周面用于设置密封结构。
较佳地，阀芯下段和阀芯中段之间的连接处形成台阶面，弹性件的底端抵靠于台阶面，弹性件的顶端抵靠于阀腔的内顶面。
较佳地，阀芯的底部设有向阀芯中心处凹陷的凹槽结构。
较佳地，弹性件包括弹簧，密封结构包括密封圈。
较佳地，阀腔靠近下部管路的一侧设有过滤结构。
较佳地，底板上还设有过渡板和/或工作面板，工作面板上设有用于安放真空吸附组件的安装孔，过渡板上设有连通安装孔和通气孔的通孔，通气孔、通孔和安装孔之间形成密封的气路。
较佳地，感应阀上设有用于与工作面板或过渡板或底板接触的垫片。
较佳地，底板上设有与各个通气孔连通的真空破坏孔，真空破坏孔连接真空破坏阀，底板上还设有与各个所述通气孔连通的清洁孔，用于连接清洁管路开关，真空进气孔通过真空进气阀连接真空气泵。
本发明的有益效果在于：真空气流通过真空进气阀和真空进气孔进入底板内部镂空气路，直到底板上的通气孔，进而通过过滤板上的通孔和工作面板上的安装孔，进入感应阀，感应阀与通气孔螺纹密封连接。感应阀自动利用压力差感应到有无工件覆盖在吸盘上，当有工件覆盖时真空气流快速抽空吸盘内部空气，传导的气流将自动感应阀内小球向下压缩，真空气流持续保持真空；外部大气压力将工件压紧在夹具面板上，使之固定。当没有工件覆盖在吸盘表面时，真空气流无法将小球吸附牵引，形成管路封闭。真空破坏阀，当大面积工件覆盖在夹具表面时，由于管路内部仍然是真空状态，比较难以将工件松开，打开真空破坏阀时内部管路与外部大气快速联通，内外压力相等。压力消失，工件取放方便。自动清洁管路开关连接清洁气流，当工件加工时会有碎屑及切削液进入夹具内部，长期会使内部堵塞，当加工结束时利用正向气流将内部杂物通过单向阀门吹出夹具内部，保持稳定工作状态。本发明提高了固持工件的夹持效率，减少夹持工作的工序，使得夹持工作台更加简洁方便，提高了夹具的使用寿命和使用稳定性。
附图说明
图1为本发明实施例的爆炸图，
图2为本发明实施例的整体结构示意图，
图3为本发明实施例的俯视图，
图4为本发明实施例的真空吸附组件结构示意图，
图5本发明实施例真空吸附组件上有待夹持工件时，感应阀的结构示意图，
图6本发明实施例真空吸附组件上无待夹持工件时，感应阀的结构示意图。
图中：1-底板，2-过渡板，3-工作面板，4-真空进气孔，5-真空破坏孔，6-清洁孔，7-真空进气阀，8-真空破坏阀，9-清洁管路开关，10-真空吸附组件，11-吸盘，12-连接金具，13-感应阀，13.1-阀体，13.2-阀腔，13.3-阀芯，13.3.1-阀芯上段，13.3.2-阀芯中段，13.3.3-阀芯下段，13.3.4-台阶面，13.3.5-凹槽结构，13.4-上部气管，13.5-下部气管，13.6-锥面过渡段，13.7-密封结构，13.8-弹性件，14-过滤结构，15-垫片，16-通气孔，17-安装孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。
一种免密封模块化真空夹具，包括底板1，底板1上设有真空进气孔4，和与真空进气孔4连通的数个通气孔16，通气孔16用于连接真空吸附组件10，真空吸附组件10包括通过相互连接的吸盘11和感应阀13，感应阀13与通气孔16通过连接金具12连接，吸盘11用于放置待夹持工件，感应阀13与通气孔16连接。
本实施例中通气孔16与真空进气孔4的轴线之间相互垂直。
感应阀13包括阀体13.1，阀体13.1的中心处设有阀腔13.2，阀腔13.2通过下部气管13.5贯穿阀体13.1的底部与阀体13.1外部连通，阀腔13.2通过上部气管13.4贯穿阀体13.1的顶部与阀体13.1外部连通，阀腔13.2的顶部与上部气管13.4之间设有锥面过渡段13.6；阀腔13.2内设有可在阀腔13.2内沿阀体13.1中轴线上下移动的阀芯13.3，阀芯13.3的顶部与锥面过渡段13.6相配合的密封结构13.7，阀芯13.3与阀腔13.2的内顶面之间设有弹性件13.8。阀芯13.3的中心处设有阀芯13.3气孔，阀芯13.3气孔的直径为0.3至0.7毫米。本实施例中上部气管13.4的上端通过连接金具12与吸盘11连接，下部气管13.5与通气孔16之间密封连接。
阀芯13.3包括阀芯上段13.3.1、阀芯中段13.3.2和阀芯下段13.3.3，阀芯下段13.3.3的外缘周面与阀腔13.2的内缘周面相配合，阀芯中段13.3.2的外缘周面与阀腔13.2的内缘周面之间设有用于放置弹性件13.8的空隙，阀芯上段13.3.1与锥面过渡段13.6的顶部相配合，阀芯上段13.3.1的外缘周面用于设置密封结构13.7。
阀芯下段13.3.3和阀芯中段13.3.2之间的连接处形成台阶面13.3.4，弹性件13.8的底端抵靠于台阶面13.3.4，弹性件13.8的顶端抵靠于阀腔13.2的内顶面。
阀芯13.3的底部设有向阀芯13.3中心处凹陷的凹槽结构13.3.5。凹槽结构13.3.5可以使阀芯13.3在气流的冲击下保持稳定，具有缓冲作用。
弹性件13.8包括弹簧，密封结构13.7包括密封圈。
阀腔13.2靠近下部管路的一侧设有过滤结构14，过滤结构14为过滤板。
底板1上还设有过渡板2，过渡板2上设有工作面板3，工作面板3上设有用于安放真空吸附组件10的安装孔17，过渡板2上设有连通安装孔17和通气孔16的通孔，通气孔16、通孔和安装孔17之间形成密封的气路。过渡板2和工作面板3主要起稳定支撑作用。
感应阀13上设有用于与工作面板3或过渡板2或底板1接触的垫片15。
感应阀13与吸盘11通过连接金具12连接在一起。
底板1上设有与各个通气孔16连通的真空破坏孔5，真空破坏孔5连接真空破坏阀8，底板1上还设有与各个所述通气孔16连通的清洁孔6，用于连接清洁管路开关9，真空进气孔4通过真空进气阀7连接真空气泵。
底板1、过渡板2和工作面板3之间通过螺钉连接在一起，形成通气孔16、通孔和安装孔17之间的密封气路。
在吸盘11上方放置有待夹持工件时，如图5所示，真空气流会抽走阀体13.1内部空气，使得阀芯13.3上下压力差变大，阀芯13.3底部连接外部大气。阀芯13.3会往上升起，但是有工件覆盖吸盘11，使得整个环境为密封环境，阀体13.1得不到外部空气的持续补充，上升会停止。在弹性件13.8的压力作用下，将阀芯13.3推向底部的过滤板。在阀芯13.3第一段与锥面过渡段13.6和阀腔13.2上部之间形成一个空间，真空气流流量不会减少通过，保持接触部分持续负压状态，图中箭头为气流方向。
在吸盘11上方无待夹持工件时，如图6所示，真空气流抽走阀腔13.2内部空气，使得阀芯13.3上下压力差变大，阀芯13.3会往上升起，但是无工件覆盖吸盘11，使得整个环境为开放环境，阀腔13.2得到外部空气的持续补充，上升不会停止。在气压的压力作用下，推力大于弹性件13.8弹力，将阀芯13.3推向上部阀腔13.2，在阀芯13.3第一段与锥面过渡段13.6和阀腔13.2上部之间形成闭合，真空气流流量将明显减少通过，通过真空泵或者真空发生器持续补充负压,使得泄露真空气流小于补充真空气流(管径决定流量)，整体管路仍然保持负压状态，图中箭头为气流方向。
真空气流通过真空进气阀7和真空进气孔4进入底板1内部镂空气路，直到底板1上的通气孔16，进而通过过滤板上的通孔和工作面板3上的安装孔17，进入感应阀13，感应阀13与通气孔16螺纹密封连接。感应阀13自动利用压力差感应到有无工件覆盖在吸盘11上，当有工件覆盖时真空气流快速抽空吸盘11内部空气，传导的气流将自动感应阀13内小球向下压缩，真空气流持续保持真空；外部大气压力将工件压紧在夹具面板上，使之固定。当没有工件覆盖在吸盘11表面时，真空气流无法将小球吸附牵引，形成管路封闭。真空破坏阀8，当大面积工件覆盖在夹具表面时，由于管路内部仍然是真空状态，比较难以将工件松开，打开真空破坏阀8时内部管路与外部大气快速联通，内外压力相等。压力消失，工件取放方便。自动清洁管路开关9连接清洁气流，当工件加工时会有碎屑及切削液进入夹具内部，长期会使内部堵塞，当加工结束时利用正向气流将内部杂物通过单向阀门吹出夹具内部，保持稳定工作状态。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种免密封模块化真空夹具，其特征在于：包括底板(1)，所述底板(1)上设有真空进气孔(4)，和与所述真空进气孔(4)连通的数个通气孔(16)，所述通气孔(16)用于连接真空吸附组件(10)，所述真空吸附组件(10)包括通过相互连接的吸盘(11)和感应阀(13)，所述感应阀(13)与所述通气孔(16)连接，所述吸盘(11)用于放置待夹持工件。
2.根据权利要求1所述的一种免密封模块化真空夹具，其特征在于：所述感应阀(13)包括阀体(13.1)，所述阀体(13.1)的中心处设有阀腔(13.2)，所述阀腔(13.2)通过下部气管(13.5)贯穿所阀体(13.1)的底部与所述阀体(13.1)外部连通，所述阀腔(13.2)通过上部气管(13.4)贯穿所述阀体(13.1)的顶部与所述阀体(13.1)外部连通，所述阀腔(13.2)的顶部与所述上部气管(13.4)之间设有锥面过渡段(13.6)；所述阀腔(13.2)内设有可在所述阀腔(13.2)内沿所述阀体(13.1)中轴线上下移动的阀芯(13.3)，所述阀芯(13.3)的顶部与所述锥面过渡段(13.6)相配合的密封结构(13.7)，所述阀芯(13.3)与所述阀腔(13.2)的内顶面之间设有弹性件(13.8)；所述阀芯(13.3)的中心处设有阀芯(13.3)气孔。
3.根据权利要求2所述的一种免密封模块化真空夹具，其特征在于：所述阀芯(13.3)包括阀芯上段(13.3.1)、阀芯中段(13.3.2)和阀芯下段(13.3.3)，所述阀芯下段(13.3.3)的外缘周面与所述阀腔(13.2)的内缘周面相配合，所述阀芯中段(13.3.2)的外缘周面与所述阀腔(13.2)的内缘周面之间设有用于放置所述弹性件(13.8)的空隙，所述阀芯上段(13.3.1)与所述锥面过渡段(13.6)的顶部相配合，所述阀芯上段(13.3.1)的外缘周面用于设置所述密封结构(13.7)。
4.根据权利要求3所述的一种免密封模块化真空夹具，其特征在于：所述阀芯下段(13.3.3)和所述阀芯中段(13.3.2)之间的连接处形成台阶面(13.3.4)，所述弹性件(13.8)的底端抵靠于所述台阶面(13.3.4)，所述弹性件(13.8)的顶端抵靠于所述阀腔(13.2)的内顶面。
5.根据权利要求2所述的一种免密封模块化真空夹具，其特征在于：所述阀芯(13.3)的底部设有向所述阀芯(13.3)中心处凹陷的凹槽结构(13.3.5)。
6.根据权利要求2-5任一项所述的一种免密封模块化真空夹具，其特征在于：所述弹性件(13.8)包括弹簧，所述密封结构(13.7)包括密封圈，所述感应阀(13)与所述通气孔(16)通过连接金具(12)连接。
7.根据权利要求6所述的一种免密封模块化真空夹具，其特征在于：所述阀腔(13.2)靠近所述下部管路的一侧设有过滤结构(14)。
8.根据权利要求1所述的一种免密封模块化真空夹具，其特征在于：所述底板(1)上还设有过渡板(2)，所述过渡板(2)上设有工作面板(3)，所述工作面板(3)上设有用于安放所述真空吸附组件(10)的安装孔(17)，所述过渡板(2)上设有连通所述安装孔(17)和所述通气孔(16)的通孔，所述通气孔(16)、所述通孔和所述安装孔(17)之间形成密封的气路。
9.根据权利要求8所述的一种免密封模块化真空夹具，其特征在于：所述感应阀(13)上设有用于与所述工作面板(3)或所述过渡板(2)或所述底板(1)接触的垫片(15)。
10.根据权利要求1所述的一种免密封模块化真空夹具，其特征在于：所述底板(1)上设有与各个所述通气孔(16)连通的真空破坏孔(5)，所述真空破坏孔(5)连接真空破坏阀(8)；所述底板(1)上还设有与各个所述通气孔(16)连通的清洁孔(6)，用于连接清洁管路开关(9)；所述真空进气孔(4)通过真空进气阀(7)连接真空气泵。
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