CN108712992B - 包含真空泵的真空夹具装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种真空夹具装置。该装置包含提供通用真空室的本体，并带有从外部看以“H”型形成的圆筒状第1安装筒及第2安装筒。在所述第1安装筒内插入有真空泵，在第2安装筒内选择性地安装有真空泵或释放阀。另外，在所述第1安装筒及第2安装筒的前方插入口上套有对被安装的所述真空泵及释放阀进行支撑防止其脱落的饰面材料。优选地，至少所述第1安装筒的饰面材料为消音器。依据本发明具有以下特殊效果：即可以提由高压缩空气产生的真空响应速度及夹持可靠性，并提高装置的适用性。

Description

包含真空泵的真空夹具装置

技术领域

本发明涉及一种利用由高速的压缩空气产生的负压将对象物夹持住的真空夹具装置。

背景技术

传统上，真空夹具系统包括：本体，其呈中空形态；衬垫，其与所述本体的下端连通彼此结合；真空泵，其通过软管与所述本体的上侧或一侧连接。另外，在所述衬垫与对象物接触的状态下，当高速的压缩空气通过真空泵时，衬垫内的空气经由本体及软管被吸引到泵内部，与压缩空气一起排出到泵的外部。这时，衬垫内产生负压的同时，还依靠该负压将所述对象物把持。然后，所述被把持的对象物通过自动化系统等被移送到指定的场所。

虽然这种夹具系统目前仍然在有效使用，但是实际上在设计及配线等方面存在复杂的问题。因此，提出了一种真空夹具装置，通过在所述本体的内部安装真空泵，使得结构比较紧凑，大韩民国公开专利公报第10-2009-0131617号及美国专利公报第7,540,309号中记载的真空装置就是其实例。

参照图1可知，前者的夹具装置1以“T”型的中空状本体2为中心，在其下部结合有吸附垫3，在一侧安装有真空泵4，在另一侧设置有压缩空气供给孔5。另外，依靠所述压缩空气的压力运转的释放阀6配置在所述孔5的下侧。作为参考，后者的装置区别仅在于将所述阀6配置在“+”型本体的上侧，实际上与前者的装置1是相同的。因此，在这里就不再另行图解，图中符号7是消音器。

与普通真空夹具系统的情况相同，在所述衬垫3与对象物P接触的状态下，当高速的压缩空气通过真空泵4时，衬垫3内的空气经由本体2被吸引到泵4的内部，然后与压缩空气一起排出到泵4的外部。这时，衬垫3内在产生负压的同时，依靠该负压将所述对象物P把持住。另外，供给的压缩空气的一部分继续挤压所述阀6，使释放阀6关闭，从而能够使泵4内部保持真空。

例如：对象物P的移送结束后，如果中断压缩空气的供给，释放阀6就借助弹簧的压力而开放。然后，外部空气就流入本体2内，装置内的真空及负压就被破坏，夹具装置1从对象物P分离后，会为下一道夹持工序作准备。

发明内容

所要解决的技术问题

如上所述，现有的夹具装置1设计成在本体2内安装有吸附垫3、真空泵4、释放阀6等。因此，与传统的方式相比，其优点在于能够紧凑地完成真空夹具系统的设计及实施。但是，也存在以下问题：

第一，要将构成所述真空装置1的各个要素3、4、6紧固在“T”型或“+”型本体2的各个方向，因此，其组装及拆卸不方便，生产效率降低；

第二，特别是，由于所述真空泵4没有独立的安装空间而是直接安装在本体2上，供给的压缩空气产生的压力直接向本体2及衬垫3一侧传递，导致夹持可靠性降低；

第三，以所述本体2为中心的要素3、6间配置不均衡，由此对衬垫3的夹持状态产生影响；

第四，需要根据现场的不同情况对迅速形成真空或迅速解除真空的要素进行选择、变换、适用等，然而完全没有与之相关的提前准备，因此其本身在使用方面就存在一定的局限。

本发明就是为解决上述现有真空装置存在的问题而研发的。本发明的一个目的在于，提供一种真空夹具装置，其为一种包含真空泵的紧凑型装置，特别是，各要素的组装及拆卸容易，可以提高由压缩空气引起的真空响应速度及夹持可靠性，同时使要素之间的配置达到均衡状态。本发明的另一个目的在于，提供一种真空夹具装置，可以根据现场的需要对安装要素进行选择，因此适用性优秀。

解决技术问题的方法

依据本发明一个实施例的真空夹具装置，其特征在于，包括：

本体，其呈垂直形，内部形成有通用真空室；

第1安装筒及第2安装筒，其是圆筒形构件，在所述本体的左侧面及右侧面上沿水平方向平行地配置，提供与所述本体独立的安装空间，就结构而言，从外部观察时形成为：包括连接中央部分的所述本体在内的整体“H”型，在彼此相对的各一侧设置有能够与所述通用真空室连通的通路；

吸附垫，其与所述本体的下部连接，能够与所述通用真空室连通。

在所述第1安装筒内部插入并安装有真空泵，当供给及排出压缩空气时，真空泵对所述通用真空室排气，从而形成真空。

在所述第2安装筒内部选择性地插入并安装所述真空泵，或者插入并安装释放阀，所述释放阀用于当所述真空泵停止运转时，开放所述释放阀，从而使空气流入所述通用真空室。

优选地，在所述第2安装筒内部插入并安装有所述真空泵。在这种情况下，在所述本体的一侧形成有分配路径，分配路径不经过真空室就将第1安装筒及第2安装筒之间连接起来，向任意一个安装筒施加的压缩空气会均向两个安装筒及真空泵供给。

发明效果

本发明的真空夹具装置是一种包含真空泵的紧凑型真空夹具设备。特别是，在带有通用真空室的垂直形本体外侧面上提供与本体独立的安装空间。就结构而言，具备平行地构成的两个安装筒，从外部观察时呈包括连接中央部分的所述本体在内的整体的大致“H”型。因此，其具有以下良好效果：

1)所述真空泵及释放阀的组装及拆卸都容易。

2)提供有与本体独立的真空泵安装空间，压缩空气不会直接对所述本体施加压力或冲击，因此提高了夹持可靠性。

3)使所述本体的左右侧要素之间的配置达到均衡状态，通过此举可以确保衬垫夹持的稳定性。

4)另外，虽然所述安装筒中的一个上必须安装真空泵，但是另一个上可以根据实施例安装释放阀或真空泵，由此就能够有效应对作业上要求的“迅速废弃真空”或“迅速形成真空”。

附图说明

图1是显示现有真空装置构成的截面图；

图2是依据本发明第1实施例的真空夹具装置的外形图；

图3是图2所示真空夹具装置的分解立体图；

图4是图2所示的'A-A'线截面图；

图5是图2所示的'B-B'线截面图；

图6是图2所示的'C-C'线截面图；

图7是图2所示真空夹具装置的真空夹持作用图；

图8是图2所示真空夹具装置的解除作用图；

图9是依据本发明第2实施例的真空夹具装置截面图；

图10是依据本发明第3实施例的真空夹具装置截面图。

附图标记说明

10a、10b、10c：真空夹具装置

11：本体 12a：第1安装筒

12b：第2安装筒 13：吸附垫

14：通用真空室 15：通路

16：真空泵 17：流入口

18：排出口 19：通孔

20：释放阀 21：弹簧

22：活塞 23：插入口

24：供给口 25、26：饰面材料

27：夹具(clip) 28：槽

29：孔 30：突起

31：肋架 32：肋

33：夹子(clamp) 34：螺纹槽

35：凹槽 36：托架

37：支撑件 38：释放端口

39：分配路径 40：连接器

41、42：凹陷 43：过滤要素

具体实施方式

以上记载或未记载的本发明“包含真空泵的真空夹具装置”(以下简称“真空夹具装置”)的特征与作用效果，通过以下参照附图进行说明的实施例的记载会变得更加清晰。在图2之后的附图中，依据本发明的真空夹具装置根据实施例的不同分别用符号“10a”、“10b”、“10c”标示。

<第1实施例>

参照图2至图6可知，本发明的真空夹具装置10a包括：本体11，其呈垂直型；第1安装筒12a及第2安装筒12b，其呈圆筒形，分别以一体设置在所述本体11的左侧面及右侧面上，提供与所述本体11独立的安装空间；吸附垫13，其与所述本体11的下部连接。如图所示，所述本体11为在内部形成有通用真空室14的剖面倒U型(Inverted U-type)本体，吸附垫13与所述真空室14连通。

具体地，所述第1安装筒12a及第2安装筒12b沿水平方向平行配置。因此，就结构而言，从外部观察时，包括将中央连接起来的所述本体11在内形成为整体的“H”型，所述第1安装筒及第2安装筒在彼此相对的各一侧包括能够与所述本体11内部的通用真空室14疏通的通路15。另外，在本实施例中，在所述第1安装筒12a的内部安装有真空泵16，在第2安装筒12b的内部安装有释放阀20。

这里安装的所述真空泵16是一种管状真空泵，其一端为压缩空气流入口17，相反侧的另一端为排出口18，在侧壁上形成有能够与所述真空室14连通的通孔19。所述释放阀20是根据压缩空气的压力有无而使通过弹簧21支撑的活塞22向开放侧或关闭侧移动，从而对向真空室14的空气流入进行控制的阀门。但是，具有上述构成及作用的所述真空泵16及释放阀20本身在本发明或本实施例中并不是特殊的。

另外，在本发明的各个实施例中，所述释放阀20的设计如下，依靠压缩空气的供给产生的压力使活塞22朝一个方向移动而开放，当压缩空气的供给中断时，依靠弹簧21压力朝相反方向移动而关闭。与此不同地，也可将其设计为如图1所示的阀门6结构，即依靠压缩空气的供给产生的压力使活塞22朝一个方向移动而关闭，当压缩空气的供给中断时，依靠弹簧21压力朝相反方向移动而开放的结构。

所述真空泵16的流入口17一侧通过第1安装筒12a的前方插入口23可连通地插入至后方空气供给口24，从而能够将所述真空泵安装到第1安装筒12a内。所述释放阀20也一样，活塞22的端部通过第2安装筒12b的前方插入口23以使后方空气供给口24开闭的方式插入，从而能够将所述释放阀安装到第2安装筒12b内。

另外，在所述第1安装筒12a及第2安装筒12b的前方套有饰面材料25、26，饰面材料对被安装的所述真空泵16及释放阀20进行支撑防止其脱落。在这种情况下，为了确保所述饰面材料25、26能够牢固结合，设置有大致呈“C”形的夹具(clip)27。所述夹具27弹性地嵌装于插入口23一侧外面的槽28内，夹具一部分渗入位于槽28中的孔29内，并卡在饰面材料25、26外面的突起30上。

因此，在拆卸时将所述夹具27从插入口23一侧卸下之后，就可以将饰面材料25、26和真空泵16及释放阀20分离。优选地，所述第1安装筒12a的饰面材料25包括在其内部形成的凹陷41，凹陷41供所述真空泵16的排出口18一侧能够插入。第2安装筒12b的饰面材料26包括在其内部形成的凹陷42，凹陷42供所述释放阀20能够插入。更加优选地，所述第1安装筒12a的饰面材料25为中空型的消音器。

所述吸附垫13与本体11的下部连接，且能够与所述真空室14连通，所述吸附垫的下端部与对象物P的表面接触。具体地，所述吸附垫13包括：波纹管型的肋架31，其与本体11下端结合；裙形的肋32，其以分离型或一体型与所述肋架31的下部连接，并与对象物P的表面接触。符号33表示对以分离型提供的所述肋架31与肋32的接触部分进行挤压的环状夹头(clamp)。利用该夹头33，所述吸附垫13还可包括：1个以上的中波纹管(middle bellows)，其配置在肋架31与肋32之间，中波纹管上端与下端分别与肋架31及肋32结合。

本实施例中示出的所述吸附垫13的结构，采用的是一种将各要素31、32、33按照可分离的方式结合的结构，这与大韩民国专利公报第1303740号中记载的情况没有什么不同。如图所示，在这里，为了将对象物P表面的灰尘或者异物滤除，所述吸附垫13包括过滤要素43，过滤要素43插入至肋架31的内径内并安装。但是，本发明并非仅限定于所述吸附垫13的具体构成。

另外，所述真空夹具装置10a还包括为了与自动化移送系统实现最佳连接的手段。作为该手段，所述本体11包括：螺纹槽34，其设置于于所述本体上面中央；一个以上的固定槽35或突起，其在上面外侧对向设置。例如：如图2所示，连接用托架36依靠插入至所述槽34内的支撑件37而固定。在这种情况下，所述凹槽35与托架36的一面突起相对应，由此可以防止托架36移动或旋转。

参照图7可知，首先，高速的压缩空气向第1安装筒12a的后方供给口24供给(参照箭头①)，流入所述真空泵16的流入口17后，再继续向排出口18前进。在这一过程中，所述真空室14及吸附垫13的内部空气通过通路15及通孔19被吸引到真空泵16内(参照箭头②)，并与压缩空气一起通过排出口18排出(参照箭头③)。由此，在真空室14内形成真空，同时吸附垫13内产生负压。这时，释放阀20的活塞22端部利用弹簧21的压力使第2安装筒12b的空气供给口24关闭。

在这种负压的作用下，对象物(图6中的‘P’)被夹持住，由此，能够实现利用自动化移送系统对对象物P的移送。当然，当所述移送完成之后，所述真空泵16的排气动作就停止。与此同时，释放阀20运转，由此外部空气流入真空室14内，从而能够将吸附垫13与对象物P迅速分离。

参照图8可知，在这种情况下，高速的压缩空气向第2安装筒12b的后方供给口24供给(参照箭头④)，在这种压力作用下，所述活塞22开始移动，从而开放释放阀20，空气就向真空室14及吸附垫13流入(参照箭头⑤)。因此，所述形成的真空及产生的负压被破坏，从而能够使吸附垫13与对象物P分离。符号38是位于第1安装筒12a另一侧的释放端口。例如：如果压缩空气向该端口38供给(参照箭头⑥)，则不论所述释放阀20是否运转，都能够更加迅速地执行将负压废弃及使对象物P分离的操作。

<第2实施例>

本实施例的真空夹具装置10b以所述第1实施例的真空夹具装置10a为基础。即，本实施例的真空夹具装置10b，包括：

本体11，其呈垂直形，在内部形成有通用真空室14；

第1安装筒12a及第2安装筒12b，其是一种圆筒形构件，分别在所述本体11的左侧面及右侧面上以一体形成，并沿水平方向平行地配置，从而提供与所述本体11另行的安装空间，就结构而言，从外部观察时形成为：包括将中央部分连接起来的所述本体11在内的整体“H”型，在彼此相对的各一侧设置有能够与所述通用真空室14连通的内部通路15；

吸附垫13，其以与真空室14连通的方式连接至所述本体11的下部。

参照图9可知，在这里，其区别仅在于，第1安装筒12a及第2安装筒12b的内部均插入并安装有真空泵16，真空泵16用于当压缩空气供给及排出时对所述通用真空室14排气而形成真空。因此，如果说第1实施例的所述真空夹具装置10a在解除真空的迅速性方面是有利的，那么本实施例的真空夹具装置10b在形成真空的迅速性方面是有利的。

在这里，将真空泵16安装在第2安装筒12b中的构成及作用与第1实施例中将真空泵16安装在第1安装筒12a中的情况相同，因此，不再另行说明。从特征方面来看，高速的压缩空气同时向第1安装筒12a及第2安装筒12b的后方供给口24供给，然后贯通各真空泵16，最终两个真空泵16对通用真空室14及吸附垫13排气(参照箭头⑦)。因此，从真空形成的迅速性方面看，可以说其比所述真空夹具装置10a更加有利。

真空的解除问题，通过向所述释放端口38供给压缩空气(参照图8所示箭头⑥)就能够有效解决。

<第3实施例>

本实施例的真空夹具装置10c以所述第2实施例的真空夹具装置10b为基础。即，本实施例的真空夹具装置10c，包括：

垂直形的本体11，在内部提供通用真空室14；

第1安装筒12a及第2安装筒12b，其是一种圆筒形构件，分别在所述本体11的左侧面及右侧面上沿水平方向平行地配置，彼此构成一体，并提供独立于所述本体11的安装空间，就结构而言，从外部看时形成为：包括将中央部分连接起来的所述本体11在内的整体“H”型，在彼此相对的各一侧设置有能够与所述通用真空室14连通的内部通路15；

吸附垫13，其与所述本体11的下部连接，且能够与真空室14连通。

在所述第1安装筒及第2安装筒上插入并安装有真空泵，真空泵的运转方式为：当供给及排出压缩空气时，对所述通用真空室排气，从而形成真空。

参照图10可知，在这里，区别仅在于，在所述本体11的一侧形成有分配路径39，其不经过真空室就将第1安装筒及第2安装筒之间连接起来，由此，向任何一个安装筒12a或12b施加的压缩空气都能够向两个安装筒12a、12b供给。具体来看，向第1安装筒12a的供给口24供给的压缩空气分配并供给至第2安装筒12b的供给口24(参照箭头⑧)，最终所述压缩空气可以向第1安装筒12a及第2安装筒12b两者供给。

实际上，从能效及配线方面来看，可以说这种设计比所述真空夹具装置10b更加有利。当然，两个真空泵16使通用的真空室14及吸附垫13排气(参照箭头⑦)的情况与第2实施例的真空夹具装置10b相同。另外，真空的解除问题，通过向所述释放端口38供给压缩空气(参照图8所示箭头⑥)就能够解决。

图中显示了所述第2安装筒12b的后方端部以不可能开放的形式关闭的状态。但是，这种状态与在其关闭端部一侧适用图2至图9所示开放型连接器40的情况相比，并不具有值得留意的作用方面的差异。

Claims (9)

1.一种包含真空泵的真空夹具装置，其特征在于，包括：

本体（11），其呈垂直形，在内部形成有通用真空室（14）；

第1安装筒（12a）及第2安装筒（12b），其是圆筒形构件，在所述本体的左侧面及右侧面上沿水平方向平行地配置，提供与所述本体（11）独立的安装空间，就结构而言，从外部观察时形成为：包括将中央部分连接起来的所述本体（11）在内的整体“H”型，在彼此相对的各一侧设置有能够与所述通用真空室连通的通路（15）；

吸附垫（13），其与所述本体（11）的下部连接，且吸附垫（13）与所述通用真空室（14）连通，

在所述第1安装筒（12a）内部插入并安装有真空泵（16），当供给及排出压缩空气时，所述真空泵（16）对所述通用真空室（14）排气，从而形成真空，

在所述第2安装筒（12b）内插入并安装有所述真空泵（16），在这种情况下，在所述本体（11）的一侧形成有分配路径（39），该分配路径（39）不经过所述通用真空室（14）就将第1安装筒（12a）及第2安装筒（12b）之间连接起来，向任意一个安装筒（12a或12b）施加的压缩空气均会向两个安装筒（12a、12b）及真空泵（16）供给。

2.根据权利要求1所述的包含真空泵的真空夹具装置，其特征在于，

所述真空泵（16）是管状真空泵，其一端为压缩空气流入口（17），另一端为排出口（18），在侧壁上形成有能够与所述通用真空室（14）连通的通孔（19），

所述真空泵（16）以所述流入口（17）一侧通过第1安装筒（12a）的前方插入口（23）向后方空气供给口（24）内插入并连通的方式安装在第1安装筒（12a）内，也以同样的方式安装在第2安装筒（12b）内。

3.根据权利要求1所述的包含真空泵的真空夹具装置，其特征在于，

所述吸附垫（13）包括：

肋架（31），其按照能够拆卸的方式与所述本体（11）的下端结合；裙形的肋（32），其与所述肋架（31）的下部连接，并与对象物（P）的表面接触。

4.根据权利要求3所述的包含真空泵的真空夹具装置，其特征在于，

所述吸附垫（13）还包括：

过滤要素（43），其插入所述肋架（31）的内径并安装，用于将对象物（P）表面的异物滤除。

5.根据权利要求1所述的包含真空泵的真空夹具装置，其特征在于，

在所述第1安装筒（12a）及第2安装筒（12b）的前方插入口（23）上套有对被安装的所述真空泵（16）进行支撑防止所述真空泵（16）脱落的饰面材料（25）。

6.根据权利要求5所述的包含真空泵的真空夹具装置，其特征在于，

所述第1安装筒（12a）及第2安装筒（12b）的饰面材料（25）是中空型消音器，该饰面材料内部供真空泵（16）的排出口（18）一侧插入，同时该饰面材料套在所述安装筒（12a、12b）的前方插入口（23）。

7.根据权利要求5或6所述的包含真空泵的真空夹具装置，其特征在于，

“C”形的夹具（27）弹性地嵌装于插入口（23）一侧外面的槽（28）内，该夹具的一部分渗入位于槽（28）中形成的孔（29）内，并卡在饰面材料（25）外面的突起（30）上，在拆卸饰面材料（25）时，首先将所述夹具（27）从插入口（23）一侧拆除。

8.根据权利要求1所述的包含真空泵的真空夹具装置，其特征在于，

所述本体（11）包括：

螺纹槽（34），其设置于上面中央，用于将所述真空夹具装置固定在外部托架上；一个以上的固定槽（35）或突起，其设置于上面外侧。

9.根据权利要求1所述的包含真空泵的真空夹具装置，其特征在于，

在所述第1安装筒（12a）或第2安装筒（12b）的与设置有所述通路（15）的一侧相反的另一侧设置有释放端口（38），用于在解除真空及负压时向通用真空室（14）供给空气。

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