CN110281057A - 真空吸附系统通用自密封自开合联接器 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种真空吸附系统通用自密封自开合联接器，旨在提供一种可以进行灵活局部真空吸附面，同时可防止切削堵塞或损坏真空吸附系统的机械加工装夹使用的真空吸盘，本发明通过下述技术方案予以实现：制有阵列吸附孔的真空吸盘(1)、用螺钉(6)周向固定，通过密封圈(3)密封真空室的后盖板(2)，真空吸盘(1)的吸附面上阵列吸附孔被纵横方向的栅格沟槽分隔为阵列矩形凸台，吸附孔位于每一矩形凸台的中央，真空吸盘表面栅格格子状排列的方形突块，形成了快速产生真空吸附面沟槽，侧壁设计有用于防止切屑和切削液吸入真空源的过滤阀(5)。本发明克服了现有技术抽气孔数量有限，解决切屑和切削液被吸入真空源安全隐患。

Description

真空吸附系统通用自密封自开合联接器

技术领域

本发明涉及一种主要用于机械加工领域,真空吸附系统的自动连接自动分开的自密封接头。尤其是真空吸附装置与真空源连接的自动开合结构。

背景技术

现有技术带有框格筋条的薄板类零件装夹加工通常采用真空吸附加工，薄板铣削加工主要有两种方式，用端面铣刀铣平面和立铣刀加工型腔。电子设备的薄板类结构件越来越多，避免在加工中的变形是此类材料构成的薄板零件加工的难题。现有薄板类零件铣削加工时,主要采用压板压零件四周的方式,不仅对操作人员的技术要求高,而且装夹困难,效率低,在铣削过程中受力不均衡及零件刚度的变化引起的变形无法控制,容易造成零件报废。加工薄板时工件夹持力不易掌握。因此机械加工领域小批量多品种薄板类零件在柔性自动化加工生产线全自动化加工过程中存在自动化程度低，可靠性和安全性不足的问题。

根据不同材料采用方法不同，黑色金属类可以采用电磁技术吸附和真空吸附平台加工，而铝、铜合金、塑料等非磁性材料通常使用真空吸盘吸附加工。这种真空吸盘吸附装夹固定薄板零件方法国内外应用比较普遍。自动真空吸附系统是实现薄板类零件在柔性自动化加工生产线上安全可靠自动装夹固定，提高生产效率，扩大自动化加工生产线适用产品范围有效手段。真空吸盘简称吸盘，又称真空吊具一般来说，是一种带密封唇边，在与被吸物体接触后形成一个临时性的密封空间，通过抽走或者稀薄密封空间里面的空气，产生内外压力差而进行工作的一种气动元件。由于真空吸盘的特殊结构，在与物体接触后会形成一个临时性的密闭空间，通过气动管路或者一定的装置，抽走或者稀薄密闭空间里面的空气。常用的真空吸盘有扁平吸盘、波纹吸盘、椭圆吸盘和特殊吸盘。扁平吸盘定位精度高，小巧的设计和小的内部容积能使抓取时间最小化，实现高侧向力，在平整的工件表面，宽密封唇具有最佳的密封特性。抓取工件时，具有良好的稳定性，大直径吸盘的嵌入式结构可实现高的抽吸力，例如：盘型结构吸盘，底部支撑，大而有效的吸盘直径，吸盘材料种类多。变频吸盘典型的应用区域：搬运表面平整或稍微粗糙的扁平或轻微碟形的工件，如：金属板,纸箱,玻璃板,塑料件和木板。波纹吸盘对与不平整的表面有良好的适应性，抓取工件时有提升的效果，不同高度的补偿，轻柔地抓取易损工件，柔软的底部波纹。吸盘的柄部和上部波纹硬度高，柔软的适应性强的锥形密封唇，底部支撑，吸盘材料种类多。波纹吸盘的典型的应用领域：搬运碟形的不平整的工件，如：汽车金属板，纸箱，塑料件，铝箔/热塑包装的产品，电子零件。椭圆吸盘利用可吸取面,适用于长的凸面工件。硬度增强的真空吸盘，尺寸小吸力大，像扁平和波纹吸盘一样通用，多样的吸盘材料，嵌入式结构有高的抓取力(盘型吸盘)。椭圆吸盘的典型的应用区域:搬运狭长而且抓取面很小的工件，如管件，几何形工件，木条，窗架，纸箱，锡箔/热塑包装产品。特殊吸盘：像普通吸盘一样具有普遍性，吸盘材料和形状的特殊性使其可用于特定应用区域/企业；特殊吸盘的典型的应用区域：搬运特殊性能的工件，如易碎的、多孔的、易变形的表面结构。真空吸附系统采用真空吸附装置是真空吸盘+真空泵组成。真空吸盘采用了真空原理，即用真空负压来“吸附”工件以达到夹持工件的目的。真空吸盘通气口与真空发生装置相接，当真空发生装置启动后，通气口通气，吸盘内部的空气被抽走，形成了压力为P2的真空状态。此时，吸盘内部的空气压力低于吸盘外部的大气压力P1，即P2<P1,工件在外部压力的作用下被吸起。吸盘内部的真空度越高，吸盘与工件之间贴的越紧。需要操作人员装卸零件，没有安全报警功能，需要依靠人工值守防止安全事故发生，另外在大批量自动化加工生产线采用专用真空吸附工装或者专用气动夹具，例如汽车钣金件加工，因为这类专用吸盘或者气动夹具在小批量多品种零件加工中需要设计定制大量专用吸盘或夹具，因此不适用。另外在大批量自动化加工生产线采用专用真空吸附工装或者专用气动夹具，例如汽车钣金件加工，因为这类专用吸盘或者气动夹具在小批量多品种零件加工中需要设计定制大量专用吸盘或夹具，因此不适用。而自动真空吸附系统关键技术之一是：真空吸盘与真空源的自动连通与断开技术。通用自密封自开合接头是机械加工设备内部真空吸附装置与设备外真空源连接成为完整真空吸附系统关键结构。

发明内容

为了满足柔性加工生产线自动化加工生产需求，提高柔性加工生产线加工能力，本发明提供一种结构简单、靠性高/成本低，机械连接性能好，能在机床加工恶劣环境条件下长期使用,可实现自密封的真空吸附系统通用自密封自开合联接器。以解决机械加工领域小批量多品种薄板类零件在柔性自动化加工生产线全自动化加工过程中存在自动化程度低，可靠性和安全性不足的问题。

本发明的上述目的可以通过以下技术方案予以实现：一种真空吸附系统通用自密封自开合联接器，包括，与真空吸盘组件1真空通道连接的盘端连接头2和固定安装于机床工作台上的安装座4，其特征在于：安装座4制有横向贯通垂直通孔，在安装座4的垂直通孔上制有台阶孔，台阶孔固定有自密封接头3，自密封接头3与安装座4组成自密封自开合的接头固定部件，从而装配成为贯通自密封盘端连接头2管路，连通真空吸盘组件1中空真空腔的自密封自开合可移动接头部件，机床工作时，在大气压作用下，橡胶材质的自密封自开合可移动接头部件被真空腔产生的真空负压吸附于真空吸盘端连接头2上实现自动连接，橡胶材质的自密封接头3将与金属材质的盘端连接头2贴紧，从而实现自动密封，当机床停止工作，真空系统释放真空时，管路内气压恢复至与大气压一致，则大气压对自密封接头3的作用自动解除，实现自动断开。

本发明相比于现有技术具有如下有益效果。

本发明采用自密封接头3与安装座4组成自密封自开合的接头固定部件，从而装配成为贯通自密封盘端连接头2管路，连通真空吸盘组件1中空真空腔的自密封自开合可移动接头部件，实现加工设备内部真空吸附装置与真空源的自动开合，可靠性高，成本低，确保真空吸附装置受真空吸附系统控制且发挥真空吸附作用。机床工作时，自密封自开合可移动接头部件与上述接头固定部件自动连接，机床停止工作便自动断开，实现的真空吸盘与真空源的自动开合，克服了密封可靠性难题，解决了真空吸附系统应用于机械加工领域柔性加工自动化生产线关键技术瓶颈。能自动开合，具有自密封、高可靠性、结构简单、成本低的特点，能在机床加工恶劣环境条件下长期使用。

可以由机械手等自动化装置全自动搬运进出机床，真空吸盘组件1采用装配式中空结构，吸盘吸附面设计有大量吸附孔，使用时可以灵活选择吸附区域，自密封接头3与固定安装座4等零部件组成通用自密封自开合接头固定部件，固定安装于机床工作台上。机床工作时通用自密封自开合接头可移动部件与通用自密封自开合接头固定部件自动连接，机床停止工作便自动断开，通用自密封自开合接头可移动部件可以由自动化装置自动化搬运进出机床。

本发明可以应用于全自动化机械加工生产，替代人工操作，应用于柔性生产线等加工极大提高产线加工能力。

本发明可为真空吸附系统在柔性加工生产线自动化加工生产中应用奠定基础，解决了关键技术难题。

附图说明

为了进一步说明而不是限制本发明的上述实现方式，下面结合一种通用自密封自开合接头附图给出最佳实施例，从而使本发明的细节和优点变得更为明显。

图1是本发明真空吸附系统通用自密封自开合联接器与真空吸盘组件连接的外观构造示意图。

图2是图1的剖视图。

图3是图2的分解结构示意图。

图4是图2自密封接头3的结构示意图。

图5是图2安装座的俯视图。

图中：1真空吸盘组件，2真空吸盘端连接头，3自密封接头，4安装座

具体实施方式

参阅图1-图5。在以下描述的优选实施例中，一种真空吸附系统通用自密封自开合联接器，包括，与真空吸盘组件1真空通道连接的盘端连接头2和固定安装于机床工作台上的安装座4，其中：安装座4制有横向贯通垂直通孔，在安装座4的垂直通孔上制有台阶孔，台阶孔固定有自密封接头3，自密封接头3与安装座4组成自密封自开合的接头固定部件，从而装配成为贯通自密封盘端连接头2管路，连通真空吸盘组件1中空真空腔的自密封自开合可移动接头部件，机床工作时，在大气压作用下，橡胶材质的自密封自开合可移动接头部件被真空腔产生的真空负压吸附于真空吸盘端连接头2上实现自动连接，橡胶材质的自密封接头3将与金属材质的盘端连接头2贴紧，从而实现自动密封，当机床停止工作，真空系统释放真空时，管路内气压恢复至与大气压一致，则大气压对自密封接头3的作用自动解除，实现自动断开。

真空吸盘组件1采用中空结构。吸盘吸附面纵横方向设有按阵列分布的吸附孔，使用时可以灵活选择吸附区域。真空吸盘组件1上阵列吸附孔设有纵横交错的积液槽和抽气大小槽，积液槽用于存储切削液和切屑；抽气大小槽用于增加装夹零件的吸附面积；利用较多的抽气孔快速产生真空以及形成任意形状的吸附面。

然而，应当理解的是，这里所披露的实施方式仅仅是本发明的典型例子而已，其可体现为各种形式。因此，这里披露的具体细节不被认为是限制性的，而仅仅是作为权利要求的基础以及作为用于教导本领域技术人员以实际中任何恰当的方式不同地应用本发明的代表性的基础，包括采用这里所披露的各种特征并结合这里可能没有明确披露的特征。在本发明的创作思想下，本领域的技术人员可以对上述结构和材料作各种变化和改进，包括这里单独披露或要求保护的技术特征的组合，明显地包括这些特征的其它组合。这些变形和/或组合均落入本发明所涉及的技术领域内，并落入本发明权利要求的保护范围。

然而，应当理解的是，这里所披露的实施方式仅仅是本发明的典型例子而已，其可体现为各种形式。因此，这里披露的具体细节不被认为是限制性的，而仅仅是作为权利要求的基础以及作为用于教导本领域技术人员以实际中任何恰当的方式不同地应用本发明的代表性的基础，包括采用这里所披露的各种特征并结合这里可能没有明确披露的特征。在本发明的创作思想下，本领域的技术人员可以对上述结构和材料作各种变化和改进，包括这里单独披露或要求保护的技术特征的组合，明显地包括这些特征的其它组合。这些变形和/或组合均落入本发明所涉及的技术领域内，并落入本发明权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种真空吸附系统通用自密封自开合联接器，包括：制有阵列吸附孔的真空吸盘(1)、用螺钉(6)周向固定，通过密封圈(3)密封真空室的后盖板(2)，非吸附区域吸附孔专用堵头(4)，以及过滤阀(5)，其特征在于：真空吸盘(1)的吸附面上阵列吸附孔被纵横方向的栅格沟槽分隔为阵列矩形凸台，吸附孔位于每一矩形凸台的中央，真空吸盘表面栅格格子状排列的方形突块，形成了快速产生真空吸附面沟槽，侧壁设计有用于防止切屑和切削液吸入真空源的过滤阀(5)。

2.如权利要求1所述的真空吸附系统通用自密封自开合联接器，其特征在于：真空吸盘(1)为通过后盖板(2)密封的矩形中空腔体。

3.如权利要求1所述的真空吸附系统通用自密封自开合联接器，其特征在于：在真空吸盘侧面真空室与抽气管道之间设有防止切屑和切削液进入抽气管道的过滤阀(5)。

4.如权利要求1所述的真空吸附系统通用自密封自开合联接器，其特征在于：真空室同时可用于贮存被过滤阀阻挡的切屑和切削液。

5.如权利要求1所述的真空吸附系统通用自密封自开合联接器，其特征在于：阵列矩形凸台吸附区域设有可以灵活选择吸附区域，任意选择吸盘上局部区域吸附孔工作的堵头(4)堵塞，以适用于异形零件局部吸附加工。

6.如权利要求1所述的真空吸附系统通用自密封自开合联接器，其特征在于：真空吸盘(1)为矩形中空刚体，由盘体和盖板组装而成。