CN116690454A - 一种多孔式真空吸盘 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多孔式真空吸盘，包括吸盘座本体，位于吸盘座本体所在的上方开设若干组吸附孔，位于每组吸附孔内均独立设有阀体机构，阀体机构的下方通过储气室相互连通，并实现同步通放气；阀体机构的阀本体所在中部为上下贯穿式的腔体室，并位于阀本体所在的顶部位置设置顶针件，使顶针件对阀本体的顶部形成罩盖，同时弹簧件位于阀本体所在的上部外壁，并对顶针件所在的外沿口形成支撑连接。本装置在使用时，每组吸附孔均设置有自动感应机构，确保每个吸附孔都可以独立工作，没有被工件覆盖的吸附孔不会工作，而被工件覆盖的吸附孔，当工件被铣穿所对应的吸附孔就会自动关闭，不会破坏吸盘的整体吸力，确保加工工件的加工精度。
Description
技术领域
本发明属于吸盘吸附设备技术领域，具体涉及一种多孔式真空吸盘。
背景技术
传统机械加工行业工件装夹需要使用502、AB胶、双面胶、压板、虎钳、密封条吸盘等工艺，不但装夹过程繁琐，而且效率很低，特别是遇到单散件或者少量多样的零件加工，需要浪费大量工装夹/治具设计、加工装配，成本很高。
目前来说，在中国专利申请号为CN201210586865.1中公开了一种TSV硅片的真空吸盘，在该装置中，通过吸盘采用弹性吸附层和由内至外变化的吸附面积，将点吸附变为了面吸附，增加了TVS硅片的吸附牢固度。但是在实际使用过程中，由于这种设计的吸附孔同步打开并释放，会对总负压吸附的力度要求较高，并且平均在每个吸附孔上的吸附压力值并不均等，当出现吸附孔堵塞时，该吸附孔所在的局部区域的吸附效果会大大降低，从而影响吸附效果。
在中国专利申请号为CN202210867020.3中公开了一种应用于加工晶圆及超薄材料的多孔真空吸盘，虽然能够实现在吸附时的压力均衡，但这种吸盘只可作为转运使用，在对于精加工设备固定时，所产生的碎屑容易造成气孔的堵塞，从而影响整体的使用寿命。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种多孔式真空吸盘，解决了现有技术中存在的上述技术问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种多孔式真空吸盘，包括吸盘座本体，位于吸盘座本体所在的上方开设若干组吸附孔，位于每组吸附孔内均独立设有阀体机构，所述阀体机构的下方通过储气室相互连通，并实现同步通放气；
所述阀体机构包括阀本体、顶针件以及弹簧件，所述阀本体所在中部为上下贯穿式的腔体室，并位于阀本体所在的顶部位置设置顶针件，使所述顶针件对阀本体的顶部形成罩盖，同时所述弹簧件位于阀本体所在的上部外壁，并对顶针件所在的外沿口形成支撑连接；
当弹簧件处于压缩时，所述顶针件对腔体室的上端部开孔形成封闭，并同步对附着在吸附孔上方的物件进行负压吸附；当弹簧件复位回弹时，所述顶针件脱离与腔体室上端部开孔的接触，并同步对附着在吸附孔上的物件进行顶升脱离。
进一步的，所述吸盘座本体设置多层，从上到下依次设置为高精密胶板层、吸附主板层，位于吸附主板层内设置有真空保压腔层；
所述真空保压腔层与多组储气室相互贯通，并设置有上下贯穿的通气槽。
进一步的，所述高精密胶板层所在的上表面为水平设置，并使得所述吸附孔所在的上开口为水平。
进一步的，所述阀本体所在的底部外周设置为锁附螺牙，并通过锁附螺牙与吸附孔所在的底部螺接。
进一步的，位于所述阀本体中心腔体室的顶部位置设置有O型密封圈，使顶针件下压时对腔体室的顶部开口位置形成密封；
位于所述阀本体所在的底部位置同步设有另一组O型密封圈，使得阀本体与吸附孔的底部连接紧固密封。
进一步的，所述吸附孔所在的中部加设有隔板层，并通过隔板层将吸附孔分隔成上下两个部分，同时使阀体机构位于隔板层所在的下方；
位于所述隔板层所在的侧边开设有槽口，使吸附孔的气体实现上下两部分相互贯通。
进一步的，位于所述吸盘座本体所在的侧边位置设置有正压开关和负压开关，通过负压开关实现位于吸附孔内阀体机构的顶针件向下挤压，并对位于中心的腔体室顶部进行密封；
通过正压开关实现真空保压腔层将气体通过储气室传递给位于吸附孔内的阀体机构，使得阀体机构上的顶针件顶出；
进一步的，所述正压开关和负压开关所在的侧边设置有切换阀，同时使用时所述正压开关和负压开关分别外接有正压发生器和负压发生器。
本发明的有益效果：
1、本装置吸附主板上设置有与所述吸盘真空保压腔内的储气室位置相对应的吸附孔，所有吸附孔均设置有自动感应机构，确保每个吸附孔都可以独立工作，没有被工件覆盖的吸附孔不会工作，而被工件覆盖的吸附孔，当工件被铣穿的一瞬间，所对应的吸附孔就会自动关闭，不会破坏吸盘的整体吸力，保障了工件被牢固吸附不会发生移动。
2、本装置采用有正压开关，当对工件切割完成后，通过该正压吹气方式，对位于吸附孔下方的阀体机构进行吹气作业，从而使得被吸附的工件能迅速从吸附孔的上表面脱离接触，同时也会对沉积在吸附孔内的碎屑油污进行吹出动作，保持吸附孔的畅通。
3、本装置采用的阀体机构结构设计巧妙，每组吸附孔所在的位置都可以独立工作吸附，并且便于更换，减少了维修成本，并保证了气密性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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。
图1是本发明实施例的整体结构示意图；
图2是本发明实施例的俯视结构示意图；
图3是本发明实施例的侧面结构示意图；
图4是本发明实施例的剖面结构示意图；
图5是本发明实施例的图4中A处部分结构示意图；
图6是本发明实施例的阀体机构整体结构示意图；
图7是本发明实施例的阀体机构正压吹气剖面结构示意图；
图8是本发明实施例的阀体机构负压吸气剖面结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-图3所示，本发明实施例提供一种多孔式真空吸盘，包括吸盘座本体1，此时的吸盘座本体1设置为多层结构，从上到下依次设置为高精密胶板层101、吸附主板层102，位于吸附主板层102内设置有真空保压腔层103；真空保压腔层103与多组储气室7相互贯通，并设置有上下贯穿的通气槽。位于吸附主板层102所在的上表面开设有若干组吸附孔11(其中高精密胶板层101附着在吸附主板层102所在的上表面)。
如图4-5所示，位于每组吸附孔11内均独立设有阀体机构6，确保每组吸附孔11均能独立工作，阀体机构6的下方通过储气室7相互连通，实现同步通放气；与此同时真空保压腔层103由多组储气室7组成，并相互贯通；吸附主板层102与真空保压腔层103之间设置有上下层贯穿的通气槽，可实现吸附主板层102与真空保压腔层103以及储气室7之间的气体连通。
位于吸附孔11保持吸附时的牢固性，位于吸附主板层102(高精密胶板层101)所在的上表面设置为水平。
如图6-8所示，阀体机构6包括阀本体61、顶针件62以及弹簧件63，阀本体61所在中部为上下贯穿式的腔体室601(气体在通过腔体室601时可实现上下贯通)，位于阀本体61所在的顶部位置设置顶针件62，此时的顶针件62所在的下沿口设置弹簧件63，弹簧件63所在的下端部套设在阀体件61所在的下端部，上端部与顶针件62所在的底部连接，并对顶针件62所在的外沿口形成支撑连接，同时顶针件62对阀本体61的顶部形成罩盖。
吸附孔11所在的中部加设有隔板层111，并通过隔板层111将吸附孔11分隔成上下两个部分，同时使阀体机构6位于隔板层111所在的下方；位于所述隔板层111所在的侧边开设有槽口，使吸附孔11的气体实现上下两部分相互贯通，同时这种设计方式可以避免较大工件掉落在吸附孔11内对阀体机构6造成不必要的损伤。
阀本体61所在的底部外周设置为锁附螺牙，并通过锁附螺牙与吸附孔11所在的底部螺接，即每组吸附孔11的连接方式均通过螺接固定。同时为了保持气密性，阀本体61所在的底部位置同步设有一组O型密封圈602，使得阀本体61与吸附孔11的底部连接紧固密封，这种设计可以方便当其中一组阀体机构6出现故障时，实现及时更换，不影响整体的使用效果，并且还降低了整体的维修成本支出。
位于吸盘座本体1所在的侧边位置分别设置有正压开关2和负压开关3，通过负压开关3实现位于吸附孔11内阀体机构6的顶针件62向下挤压，并对位于中心的腔体室601顶部进行密封；通过正压开关2实现真空保压腔层103将气体通过储气室7传递给位于吸附孔11内的阀体机构6，使得阀体机构6上的顶针件62顶出。正压开关2和负压开关3所在的侧边设置有切换阀4，通过切换阀4切换正压开关2和负压开关3的连通工作状态，同时使用时正压开关2和负压开关3分别外接有正压发生器和负压发生器。
具体使用时，首先用压板将多孔式真空吸盘固定在加工设备的工作平台上，并确保多孔式真空吸盘与设备的工作平台保持水平状态。随后将负压气管插入至负压开关3上，将正压气管插入到正压开关2上，并检查此时的切换阀4状态，检查真空负压，多孔式真空吸盘标准真空负压值为-0.75MPa到-0.9MPa以上，且吸盘在工作过程中必须保持真空负压持续稳定即可。
随后对吸盘座本体1所在的吸附主板层102上表面进行清理，再将待加工的工件放置到吸附主板层102上表面，并用手轻压工件，最后启动切换阀4，使负压开关3开始工作。此时当工件对吸附孔11的上端面完全罩盖时，此时位于吸附孔11下方的阀体机构6处于抽负压状态，位于阀体机构6上方的吸附孔11所在的空间也处于负压状态，因此顶针件62继续形成向下的吸附(由于此时的吸附孔11上方被密封，从而实现顶针件62上方所在吸附孔11所形成的区域形成负压状态)，从而达到位于该吸附孔11位置的工件被有效吸附。
而对于工件未对吸附孔11位置形成罩盖时，此时的由于吸附孔11所在的上端部敞开，位于阀体机构6底部的储气室7在受到负压状态时，会迅速对阀本体61上部的顶针件62吸附，从而实现顶针件62对阀本体61中部的腔体室601顶部罩盖封闭，进而实现该吸附孔11整体处于关闭状态。
随后对位于阀体机构6上的工件进行精加工切割作业，在切割时，一旦出现破坏了位于吸附孔11与阀体机构6之间的压力平衡，此时的阀体机构6的顶针件62会迅速阀本体61中部的腔体室601顶部罩盖封闭，从而该吸附孔11失去吸附效果。可有效减少或避免清洗切割液对阀体机构6的侵蚀堵塞。
精加工切割作业完成后，通过切换阀4切换成正压开关2，此时的气流从底部的多组储气室7分别进入到吸附孔11所在的位置，即实现顶针件62从阀本体61中部的腔体室601顶部脱离，使气体继续从吸附孔11位置向上流动，并对位于吸附孔11上方的工件进行推动，方便工件从阀体机构6的上表面脱离。这种正压吹气方式还能够有效去除沉积在吸附孔11内的切割碎屑。同时配合用气枪将吸盘台面上残留的屑渣、油污等清理干净,最后再关闭正压开关2。重复以上步骤，进行循环加工，能够满足多种异型结构件的吸附固定。
为了提高吸附效果，增加密闭性，位于阀本体61中心腔体室601的顶部位置设置有O型密封圈602(可设置在腔体室601所在的内侧位置)，使顶针件62下压时对腔体室601的顶部开口位置形成密封。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (8)
1.一种多孔式真空吸盘，包括吸盘座本体(1)，其特征在于，位于吸盘座本体(1)所在的上方开设若干组吸附孔(11)，位于每组吸附孔(11)内均独立设有阀体机构(6)，所述阀体机构(6)的下方通过储气室(7)相互连通，并实现同步通放气；
所述阀体机构(6)包括阀本体(61)、顶针件(62)以及弹簧件(63)，所述阀本体(61)所在中部为上下贯穿式的腔体室(601)，并位于阀本体(61)所在的顶部位置设置顶针件(62)，使所述顶针件(62)对阀本体(61)的顶部形成罩盖，同时所述弹簧件(63)位于阀本体(61)所在的上部外壁，并对顶针件(62)所在的外沿口形成支撑连接；
当弹簧件(63)处于压缩时，所述顶针件(62)对腔体室(601)的上端部开孔形成封闭，并同步对附着在吸附孔(11)上方的物件进行负压吸附；当弹簧件(63)复位回弹时，所述顶针件(62)脱离与腔体室(601)上端部开孔的接触，并同步对附着在吸附孔(11)上的物件进行顶升脱离。
2.根据权利要求1所述的多孔式真空吸盘，其特征在于，所述吸盘座本体(1)设置多层，从上到下依次设置为高精密胶板层(101)、吸附主板层(102)，位于吸附主板层(102)内设置有真空保压腔层(103)；
所述真空保压腔层(103)与多组储气室(7)相互贯通，并设置有上下贯穿的通气槽。
3.根据权利要求2所述的多孔式真空吸盘，其特征在于，所述高精密胶板层(101)所在的上表面为水平设置，并使得所述吸附孔(11)所在的上开口为水平。
4.根据权利要求1所述的多孔式真空吸盘，其特征在于，所述阀本体(61)所在的底部外周设置为锁附螺牙，并通过锁附螺牙与吸附孔(11)所在的底部螺接。
5.根据权利要求4所述的多孔式真空吸盘，其特征在于，位于所述阀本体(61)中心腔体室(601)的顶部位置设置有O型密封圈(602)，使顶针件(62)下压时对腔体室(601)的顶部开口位置形成密封；
位于所述阀本体(61)所在的底部位置同步设有另一组O型密封圈(602)，使得阀本体(61)与吸附孔(11)的底部连接紧固密封。
6.根据权利要求1所述的多孔式真空吸盘，其特征在于，所述吸附孔(11)所在的中部加设有隔板层(111)，并通过隔板层(111)将吸附孔(11)分隔成上下两个部分，同时使阀体机构(6)位于隔板层(111)所在的下方；
位于所述隔板层(111)所在的侧边开设有槽口，使吸附孔(11)的气体实现上下两部分相互贯通。
7.根据权利要求1所述的多孔式真空吸盘，其特征在于，位于所述吸盘座本体(1)所在的侧边位置设置有正压开关(2)和负压开关(3)，通过负压开关(3)实现位于吸附孔(11)内阀体机构(6)的顶针件(62)向下挤压，并对位于中心的腔体室(601)顶部进行密封；
通过正压开关(2)实现真空保压腔层(103)将气体通过储气室(7)传递给位于吸附孔(11)内的阀体机构(6)，使得阀体机构(6)上的顶针件(62)顶出。
8.根据权利要求7所述的多孔式真空吸盘，其特征在于，所述正压开关(2)和负压开关(3)所在的侧边设置有切换阀(4)，同时使用时所述正压开关(2)和负压开关(3)分别外接有正压发生器和负压发生器。
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