CN114454108A - 一种自动设备及其真空治具 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种自动设备及其真空治具，真空治具包括治具主体，所述治具主体设有中空腔体，所述治具主体的表面设有连通所述中空腔体且用于吸附工件的第一吸盘；还包括吸嘴组件和抽真空装置；所述吸嘴组件包括吸嘴封口、连接所述吸嘴封口的弹性件以及连通所述中空腔体且用于抽真空的抽气口，所述弹性件用于驱动所述吸嘴封口顶压并封闭所述抽气口；所述抽真空装置包括用于罩设于所述抽气口的抽气吸盘和设于所述抽气吸盘中央的第一压棒，所述第一压棒下压所述吸嘴封口时，所述抽气吸盘通过所述吸嘴组件与所述中空腔体连通。上述真空治具能够方便高效地吸附固定工件和解除工件固定，同时保证了工件被吸附状态下移动时吸附固定的稳定性。
Description
技术领域
本申请涉及电子产品生产维修技术领域，特别涉及一种自动设备及其真空治具。
背景技术
通讯技术的飞速发展加快了电子产品更新换代的速度，也促进了电子产品生产链的不断革新。对于电子产品的外壳及电路板等部件，在外力作用下极易变形损坏，生产过程中操作人员难以固定工件，加工误差大，造成产品次品率较高。由于一些产品加工时变形量大，强度较弱，传统的装夹固定的方式无法保证较高的加工尺寸精度要求，而且使得产品品质难以保证，容易造成产品损伤，影响产品良率。目前此类产品加工设计主要采用真空吸附固定，通过对治具腔体抽真空，利用和治具腔体连通的吸附口吸附工件，吸附住产品，但是治具在移动时难以保持真空吸附状态，而且产品在吸附固定和解除固定操作不便。
发明内容
本申请的目的是提供一种真空治具，该真空治具能够方便高效地吸附固定工件和解除工件固定，同时保证了工件被吸附状态下移动时吸附固定的稳定性。本申请的另一目的是提供一种包括上述真空治具的自动设备。
为实现上述目的，本申请提供一种真空治具，包括治具主体，所述治具主体设有中空腔体，所述治具主体的表面设有连通所述中空腔体且用于吸附工件的第一吸盘；
还包括吸嘴组件和抽真空装置；
所述吸嘴组件包括吸嘴封口、连接所述吸嘴封口的弹性件以及连通所述中空腔体且用于抽真空的抽气口，所述弹性件用于驱动所述吸嘴封口顶压并封闭所述抽气口；
所述抽真空装置包括用于罩设于所述抽气口的抽气吸盘和设于所述抽气吸盘中央的第一压棒，所述第一压棒下压所述吸嘴封口时，所述抽气吸盘通过所述吸嘴组件与所述中空腔体连通。
可选地，所述抽真空装置包括真空泵和与所述真空泵连通的真空压块，所述真空压块连通所述抽气吸盘且与所述第一压棒固连，所述真空压块带动所述第一压棒朝向吸嘴组件下压时，所述抽气吸盘沿纵向被压缩。
可选地，所述抽真空装置包括第一竖直气缸、连接所述第一竖直气缸的第一水平气缸和固定所述第一水平气缸的第一固定架，所述真空压块连接于所述第一竖直气缸的底部。
可选地，还包括破真空装置，所述破真空装置包括第二压棒、第二竖直气缸、连接所述第二竖直气缸的第二水平气缸和固定所述第二水平气缸的第二固定架，所述第二压棒固定于所述竖直气缸。
可选地，所述治具主体的表面开设用于容置并定位工件的凹槽，全部所述第一吸盘设于所述凹槽内。
可选地，还包括承载机构，所述承载机构的上方设有多个所述治具主体，所述承载机构用于带动所述治具主体沿预设方向运动。
可选地，所述承载机构为分度盘，多个所述治具主体沿所述分度盘的周向均匀设置。
可选地，所述吸嘴组件包括吸嘴主体，所述抽气口开设于所述吸嘴主体，所述吸嘴封口设于所述吸嘴主体内，所述吸嘴主体用于和所述治具主体配合封装所述中空腔体的结合面设有密封圈安装槽，所述密封圈安装槽内设置密封圈。
可选地，所述抽气口贯穿至所述吸嘴主体上表面的周部开设导向槽。
本申请还提供一种自动设备，包括上述设有承载机构的真空治具，所述抽真空装置设于所述承载机构外侧的第一预设工位，所述破真空装置设于所述承载机构外侧的第二预设工位，还包括设于所述承载机构外侧并位于所述第一预设工位和所述第二预设工位之间工件加工装置，所述工件加工装置用于对工件执行预设组装操作。
相对于现有技术，本申请所提供的真空治具设有连通治具主体的中空腔体的第一吸盘，利用抽真空装置通过吸嘴组件对中空腔体抽真空，借助第一吸盘对工件进行吸附固定；抽真空时，抽真空装置的抽气吸盘和第一压棒同步下移，第一压棒作用于吸嘴封口，吸嘴封口克服弹性件的弹力下移并解除对抽气口的封堵，抽气吸盘罩设在抽气口的周部实现抽气吸盘与中空腔体的连通，以便对中空腔体抽真空；抽真空完毕后，第一压棒和抽气吸盘整体上移，弹性件驱动吸嘴封口上移并将抽气口再次封堵，实现真空治具保持对工件真空吸附状态下的移动；工件完成预设工序的加工/修复后，只需再次下压吸嘴封口预设时间，即可实现破坏真空并解除工件的锁定。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例所提供的自动设备的示意图；
图2为图1中治具主体的示意图；
图3为图2中吸嘴组件的示意图；
图4为图1中抽真空装置的示意图；
图5为图4中A部放大后的截面图；
图6为图1中破真空装置的示意图。
其中：
1-分度盘、2-治具主体、3-抽真空装置、4-破真空装置、5-扫码机构、6-工件加工装置；
21-凹槽、22-吸嘴组件、23-第一吸盘；
221-吸嘴主体、222-吸嘴封口、223-弹性件、224-密封圈安装槽；
31-第一固定架、32-第一水平气缸、33-第一竖直气缸、34-真空压块、35-抽气吸盘、36-第一压棒；
41-第二固定架、42-第二水平气缸、43-第二竖直气缸、44-固定压块、45-第二压棒。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。
本申请提供一种真空治具，参考图1至图6，真空治具包括治具主体2、吸嘴组件22和抽真空装置3，治具主体2设置中空腔体和连通中空腔体的第一吸盘23，借助第一吸盘23吸附工件；吸嘴组件22开设连通中空腔体的抽气口，吸嘴组件22还包括能够运动封堵抽气口的吸嘴封口222，弹性件223驱动吸嘴封口222上移将抽气口封堵，有助于维持中空腔体的真空状态；抽真空装置3包括抽气吸盘35和第一压棒36，第一压棒36位于抽气吸盘35的中央，当第一压棒36和抽气吸盘35相对抽气口整体下压时，第一压棒36驱动吸嘴封口222克服弹性件223的弹力下移将抽气口导通，抽气吸盘35罩设在抽气口的周部，以便真空泵等抽真空设备通过抽气吸盘35对中空腔体进行抽真空。
在一实施例中，治具主体2的设置如图2所示，治具主体2的上表面设置多个第一吸盘23，多个第一吸盘23均和中空腔体连通，借助多个第一吸盘23对工件进行稳定吸附。第一吸盘23具体可设置如图2所示的四组，四组吸盘呈十字对称式设置。作为优选地，治具主体2的上表面还设有凹槽21，凹槽21的形状及深度均与工件适配，确保工件能够放置在凹槽21内；多个第一吸盘23则设置在凹槽21的底部，工件放入凹槽21后通过多个第一吸盘23吸附固定。
为方便对中空腔体进行抽真空并维持真空，治具主体2还设有连通中空腔体的吸嘴组件22，吸嘴组件22开设抽气口并设置能够运动封堵抽气口的吸嘴封口222。
如图2和图3所示，吸嘴组件22包括吸嘴主体221、吸嘴封口222和弹性件223。治具主体2开设和吸嘴主体221配合的槽位，吸嘴主体221安装在该槽位内并封闭中空腔体。吸嘴主体221大体呈倒扣设置的罩状/盖状结构，抽气口开设在吸嘴主体221的中央，吸嘴封口222设置在吸嘴主体221内，吸嘴封口222的上部呈与抽气口配合的柱状结构，吸嘴封口222的中部设有倒锥型的渐扩部，吸嘴封口222的底部设有圆盘部，圆盘部的底部开设定位槽，弹性件223的一端固定于定位槽内，另一端压合固定在治具主体2的中空腔体内。吸嘴封口222未受压时，在弹性件223的作用下，吸嘴封口222整体上移，倒锥型的渐扩部上移并封堵抽气口，圆盘部上移和吸嘴主体221上部较小直径的内壁配合形成双重密封，柱状结构主要起到导向和定位作用，避免吸嘴封口222被下压时从抽气口移出。
作为优选地，为了提高中空腔体的密闭效果，吸嘴主体221底部用来和治具主体2配合的结合面开设密封圈安装槽224，通过在密封圈安装槽224内装设密封圈，提高吸嘴主体221和治具主体2组装后中空腔体的密闭性。此外，吸嘴主体221的上表面位于抽气口的周部还导向槽，导向槽的直径沿自上至下渐缩，对第一压棒36的运动起导向作用，便于第一压棒36顺利压入抽气口。
在一实施例中，抽真空装置3的设置如图4和图5所示，抽真空装置3包括真空泵(附图未示出)、真空压块34、抽气吸盘35和第一压棒36，真空压块34为中空结构，其一端与真空泵连通，另一端与抽气吸盘35连通，第一压棒36设置在抽气吸盘35的中央并与真空压块34连接固定，抽气吸盘35的中央为气道，气道的直径大于第一压棒36的尺寸。抽气吸盘35采用硅胶等材料制成，使其能够沿纵向被压缩，抽气吸盘35的底部为喇叭状，能够罩设在抽气口的周部。当真空压块34整体下移时，抽气吸盘35底部贴合吸嘴主体221，第一压棒36同时抵压吸嘴封口222，真空压块34继续下移，第一压棒36驱动吸嘴封口222下移导通抽气口，吸嘴封口222被压缩预设尺寸，借助压缩的弹力提高抽气吸盘35与吸嘴主体221贴合时的密封性。
在此基础之上，抽真空装置3还包括第一固定架31、第一水平气缸32和第一竖直气缸33，第一水平气缸32固定在第一固定架31上，第一竖直气缸33连接第一水平气缸32，真空压块34则连接在第一竖直气缸33的底部。调节第一水平气缸32使得第一压棒36和抽气吸盘35与吸嘴封口222及抽气口充分对位，借助第一竖直气缸33驱动第一压棒36和抽气吸盘35竖直运动，以便方便高效的导通抽气口进行抽真空以及后续维持真空。
本申请实施例所提供的真空治具还包括用来破坏真空的破真空装置4，以便借助破真空装置4破坏中空腔体的真空，快速将工件解除固定。如图6所示，破真空装置4包括第二固定架41、第二水平气缸42、第二竖直气缸43和第二压棒45。第二水平气缸42固定在第二固定架41上，第二竖直气缸43竖直固定在第二水平气缸42的末端，第二竖直气缸43的底端连接固定压块44，第二压棒45竖直固定在固定压块44的底部，借助第二水平气缸42调节第二压棒45与吸嘴封口222对位，利用第二竖直气缸43驱动第二压棒45下压下嘴封口预设时间，破坏中空腔体的真空，实现快速自动将工件解除固定。
在上述实施例的基础之上，本申请实施例所提供的真空治具进一步包括承载机构，承载机构的上方固定多个治具主体2，能够驱动多个治具主体2沿预设方向运动，只需将抽真空装置3和破真空装置4分别固定在承载机构外侧的预设位置，即可实现对多个治具主体2顺次抽真空和破坏真空，进而实现固定工件和解除工件固定，适用于工件的连续加工/检修。
如图1所示，承载机构具体采用分度盘1，多个治具主体2沿分度盘1的周向均匀布置，抽真空装置3布置在分度盘1的第一预设工位(如12点钟方向)，破真空装置4布置在分度盘1的第二预设工位(如3点钟方向)，借助分度盘1的逆时针旋转，实现治具主体2顺次经过破真空装置4和抽真空装置3。此外，承载机构还可采用直线输送机构，抽真空装置3布置在直线输送机构输送方向的上游，破真空装置4布置在直线输送机构输送方向的下游，此处不再赘述。
继续参考图1，本申请实施例还提供一种自动设备，用于工件的自动组装/检修，该自动设备包括上述实施例中具有承载机构的真空治具，还包括工件加工装置6/工件检修装置，抽真空装置3布置在承载机构外侧的第一预设工位，破真空装置4布置在承载机构外侧的第二预设工位，工件加工装置6/工件检修装置布置在承载机构外侧的第一预设工位和第二预设工位之间。
当抽真空装置3对治具主体2抽真空并利用第一吸盘23吸附固定工件后，承载机构移动预设距离/转动预设角度使工件逐次运动至不同的工件加工装置6/工件检修装置，使工件加工装置6/工件检修装置对工件执行预设的组装/检修工序，最后吸附有工件的治具主体2经过破真空装置4完成破坏真空并解除锁定，实现生产的连续性。工件加工装置6/工件检修装置的数量根据需要灵活设置，工件加工装置6/工件检修装置的型号及结构可基于工件种类参考现有技术灵活选择。抽真空装置3和工件加工装置6/工件检修装置之间还可根据需要设置扫码机构5，利用扫码机构5扫描识别并确认吸附有工件的治具主体2的运动过程。
在上述实施例中，真空压块34和固定压块44的下方还可设置识别定位吸嘴封口222的定位机构，利用定位机构识别吸嘴封口222的位置，以便控制承载机构、第一水平气缸32和第二水平气缸42运动，实现第一压棒36和第二压棒45与吸嘴封口222的精确对位。定位机构的设置可参考现有定位装置，本申请不再详细介绍。
需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上对本申请所提供的自动设备及其真空治具进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种真空治具，其特征在于，包括治具主体，所述治具主体设有中空腔体，所述治具主体的表面设有连通所述中空腔体且用于吸附工件的第一吸盘；
还包括吸嘴组件和抽真空装置；
所述吸嘴组件包括吸嘴封口、连接所述吸嘴封口的弹性件以及连通所述中空腔体且用于抽真空的抽气口，所述弹性件用于驱动所述吸嘴封口顶压并封闭所述抽气口；
所述抽真空装置包括用于罩设于所述抽气口的抽气吸盘和设于所述抽气吸盘中央的第一压棒，所述第一压棒下压所述吸嘴封口时，所述抽气吸盘通过所述吸嘴组件与所述中空腔体连通。
2.根据权利要求1所述的真空治具，其特征在于，所述抽真空装置包括真空泵和与所述真空泵连通的真空压块，所述真空压块连通所述抽气吸盘且与所述第一压棒固连，所述真空压块带动所述第一压棒朝向吸嘴组件下压时，所述抽气吸盘沿纵向被压缩。
3.根据权利要求2所述的真空治具，其特征在于，所述抽真空装置包括第一竖直气缸、连接所述第一竖直气缸的第一水平气缸和固定所述第一水平气缸的第一固定架，所述真空压块连接于所述第一竖直气缸的底部。
4.根据权利要求1所述的真空治具，其特征在于，还包括破真空装置，所述破真空装置包括第二压棒、第二竖直气缸、连接所述第二竖直气缸的第二水平气缸和固定所述第二水平气缸的第二固定架，所述第二压棒固定于所述竖直气缸。
5.根据权利要求1-4任一项所述的真空治具，其特征在于，所述治具主体的表面开设用于容置并定位工件的凹槽，全部所述第一吸盘设于所述凹槽内。
6.根据权利要求4所述的真空治具，其特征在于，还包括承载机构，所述承载机构的上方设有多个所述治具主体，所述承载机构用于带动所述治具主体沿预设方向运动。
7.根据权利要求6所述的真空治具，其特征在于，所述承载机构为分度盘，多个所述治具主体沿所述分度盘的周向均匀设置。
8.根据权利要求6所述的真空治具，其特征在于，所述吸嘴组件包括吸嘴主体，所述抽气口开设于所述吸嘴主体，所述吸嘴封口设于所述吸嘴主体内，所述吸嘴主体用于和所述治具主体配合封装所述中空腔体的结合面设有密封圈安装槽，所述密封圈安装槽内设置密封圈。
9.根据权利要求8所述的真空治具，其特征在于，所述抽气口贯穿至所述吸嘴主体上表面的周部开设导向槽。
10.一种自动设备，其特征在于，包括权利要求6-9任一项所述的真空治具，所述抽真空装置设于所述承载机构外侧的第一预设工位，所述破真空装置设于所述承载机构外侧的第二预设工位，还包括设于所述承载机构外侧并位于所述第一预设工位和所述第二预设工位之间工件加工装置，所述工件加工装置用于对工件执行预设组装操作。
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