CN201102249Y

CN201102249Y - 一种高效率的真空生产装置

Info

Publication number: CN201102249Y
Application number: CNU2007201950346U
Authority: CN
Inventors: 魏昕; 杨楠; 高云飞; 张毓新
Original assignee: BEIJING KUNTA TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: BEIJING KUNTA TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2007-11-14
Filing date: 2007-11-14
Publication date: 2008-08-20
Anticipated expiration: 2017-11-14

Abstract

本实用新型公开了一种高效率的真空生产装置。它包括有真空舱、工作台，真空舱经由抽气口与真空机组相连，另外，它还包括有辅助舱、升降机构、搬运机构、工作源，其中，辅助舱与真空舱连通，升降机构的前端具有隔离真空舱和辅助舱的隔板，用于将已加工工件和未加工工件互换位置的搬运机构同时与工作台及隔板配合，工作源则与工作台上工件配合。本实用新型增加了与真空舱相连的辅助舱，同时在真空舱内采用升降机构来隔离真空舱和辅助舱，并利用搬运机构来实现工件在工作台和升降机构的隔板之间的位置互换，使得工件的装载/卸载可以与另一个工件的真空加工同步进行，从而大大减少了辅助工作时间，提高了生产效率。

Description

一种高效率的真空生产装置

技术领域：

本实用新型涉及热加工生产装置技术领域，尤其是涉及一种用于在真空环境下对工件进行加工处理的真空生产装置，

背景技术：

常规的真空加工方法，例如真空电子束焊接、真空钎焊、真空热处理等，都需要在真空室中进行加工处理。以电子束焊接为例，一个焊接加工周期包括以下过程：装载—抽真空—焊接—充大气—卸载，相对于很短的焊接时间而言，整个周期内的其他辅助工序时间占到了相当大的比例。

《电工电能新技术》1994年第4期“EBW-4G系列齿轮电子束焊机的技术发展”一文介绍了一种用于批量生产的齿轮电子束专用焊机，该焊机采用一个真空室，内置一套驱动系统，每次焊接只能装入1个齿轮；《电焊机》2002年1月第32卷第1期“精密双工位高真空电子束焊机的研制”介绍了另外一种精密高真空电子束焊机，其特点是在真空室内的一套工作台上安置两个定位工装，使该焊机能够在一个焊接周期中焊两个工件。

上述现有技术均采用了一个真空室，一套工作台及驱动系统的真空布局方式，其不足之处在于每个工作节拍中必须将真空室由常压状态抽至真空状态，因此抽真空占用的辅助工作时间较长；同时每个工作节拍内必须将真空室充气以进行装卸工件的操作，占用了很大一部分辅助工作时间。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于针对现有技术存在的不足之处而提供一种高效率的真空生产装置，以降低生产过程中的辅助工作时间，提高生产效率。

为实现上述目的，本实用新型包括有真空舱、工作台，真空舱经由抽气口与真空机组相连，另外，它还包括有辅助舱、升降机构、搬运机构、工作源，其中，辅助舱与真空舱连通，升降机构的前端具有隔离真空舱和辅助舱的隔板，用于将已加工工件和未加工工件互换位置的搬运机构同时与工作台及隔板配合，工作源则与工作台上工件配合。

所述的工作台、辅助舱、升降机构、搬运机构、工作源皆为一个，其中，工作台、升降机构、搬运机构位于真空舱内，工作源则位于真空舱内部或外端。

所述的辅助舱经由抽气口与另一真空机组相连，其上端具有活动的舱盖。

所述的工作台、搬运机构、工作源分别为一个，辅助舱和升降机构各为两个，其中，第一辅助舱、第二辅助舱分别与第一升降机构、第二升降机构前端的隔板配合，第一升降机构、第二升降机构、搬运机构位于真空舱内，第二升降机构的隔板兼做工作台，工作源则位于第二辅助舱内部或外端。

所述的第一辅助舱经由抽气口与另一真空机组相连，其上端具有活动的舱盖。

所述的升降机构、搬运机构的驱动装置位于真空舱内部或外端。

所述的升降机构中的隔板由气动装置、液压装置、伺服电机、或机械连杆机构带动实现升降。

所述的搬运机构为旋转平台、物流流水线、或搬运机器人。

本实用新型的有益效果在于：它增加了与真空舱相连的辅助舱，同时在真空舱内采用升降机构来隔离真空舱和辅助舱，并利用搬运机构来实现工件在工作台和升降机构的隔板之间的位置互换，使得工件的装载/卸载可以与另一个工件的真空加工同步进行，从而大大减少了辅助工作时间，提高了生产效率。

附图说明：

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明；

附图1为本实用新型实施例一的结构示意图；

附图2为本实用新型实施例二的结构示意图；

附图3为本实用新型实施例三的结构示意图。

具体实施方式：

以下所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不因此而限定本实用新型的保护范围。

见附图1所示：在该实施例中，真空生产装置包括有一个真空舱10、一个工作台20、一个辅助舱30、一个升降机构40、一个搬运机构50、一个工作源60；其中：

真空舱10经由抽气口11与真空机组(图中未表示)相连，其内部空间的大小取决于其他几部分的结构尺寸及工作运动范围，在工作过程中，真空舱10内部始终保持在工件加工所需要的真空度范围内。

工作台20为承载、夹持被加工零件的平台，它可为简单静止的定位工装，仅对工件进行精确定位，确保其重复精度，由工作源60执行相对运动，对工件进行加工；亦可为X-Y工作台，甚至三轴、四轴乃至多轴联动的复杂工作台，此时可令工作源60静止不动，被加工工件作相对运动。其具体形式因加工方式的不同而异，附图1所示的实施例为定位工装方式。

辅助舱30的容积为真空舱10容积的几十分之一到几分之一，它与真空舱10上端的开口12相连，同时经由抽气口31与另一真空机组(图中为表示)相连，辅助舱30上端具有活动的舱盖32，以方便装载/卸载工件。

升降机构40前端具有隔离真空舱10和辅助舱30的隔板41，在本实施例中，隔板41由伺服电机42和齿轮箱43驱动的连杆机构44带动实现升降，当然，隔板41也可由其它驱动装置(如气压装置、液压装置等)带动而实现升降；隔板41可将真空舱10与辅助舱30分开成为两个独立的真空系统，当辅助舱30内部充注大气时，真空舱10内仍可保持原有的真空度水平；隔板41一方面起到密封隔离真空舱10与辅助舱30的作用，另一方面，还具有承载工件的功能，其中心设置的工装411可对工件进行准确定位，某些场合下甚至可以对工件进行驱动。

搬运机构50同时与工作台20及隔板31配合，用于将已加工工件和未加工工件在工作台20和隔板31之间互换位置，在本实施例中，搬运机构50采用附加手爪装置的搬运机器人；另外，它也采用旋转平台、物流流水线等装置。

工作源60为实现真空加工的能量来源，视加工工艺不同而异，它可以是目前已得到广泛应用的如下热源之一：如感应加热源、激光、电子束、离子束、等离子弧、电弧等，所进行的真空加工工艺可以是真空热处理、真空镀膜、真空钎焊、真空熔炼、真空电子束焊接等，工作源60与工作台20上工件配合。

在本实施例中，工作台20、升降机构40、搬运机构50、工作源60位于真空舱10内，需要说明的是：工作源60亦可位于真空舱10外部，通过真空密封接口而将能量引入真空舱10内。

下面简述一下附图1所示的真空生产装置的工作原理：假设工作台20的加工位置上已有一工件A正处在被加工过程中，升降机构40的隔板41的工装位置411上已有一加工完成的工件B；此时，升降机构40接收电气控制系统(附图中未示出)的指令后带动隔板41开始上升，在隔板41上升位置的终点，即真空舱10上端与辅助舱30相连的12处，隔板41将真空舱10与辅助舱30气密隔离；辅助舱30受令向其内部充注大气，当辅助舱30内部的气压达到外界大气压水平后，活动舱盖32就可以打开，此时，可采用人工或自动方式将工件B取出，并将一新工件C放入隔板41上的工装411内。活动舱盖32重新闭合后，辅助舱30受令开始抽真空，待其内部真空度达到工件加工工艺要求后，升降机构40带动隔板41开始下降，当隔板41到达下降位终点后，真空舱10与辅助舱30重新连通。

与此同时，在工作台20的加工位置上，工件A正处在被加工过程中，也就是说，工件A的加工过程与工件B/C的卸载/装载过程是同时进行的；当工件A加工完毕，且承载工件C的隔板41到达下降位终点，则生产装置给搬运机构40下达指令，将工件A和工件C进行位置互换；工件A置于隔板41上的工装411内上升，工件C置于工作台20上，新的加工过程开始执行。如此周而复始，真空生产装置不断地工作下去，直至收到停止指令。

附图2所示为本实用新型的另一实施例，在该实施例中，辅助舱和升降机构各为两个，其中，第一辅助舱30、第二辅助舱30′分别与经由真空舱10上的开口12、12′与真空舱10内部连通，并与第一升降机构40、第二升降机构40′前端的隔板41、41′配合，第二升降机构40′的隔板41′同时兼做工作台20，工作源60则位于第二辅助舱30′内部或外端。通过这种方式，可将工件的真空加工过程移至第二辅助舱30′内进行，以避免加工过程中产生的物质污染真空舱10内的环境，保证真空生产装置长期稳定运行，其工作原理与实施例一相似，这里不再赘述。

附图3所示为本实用新型的又一实施例，在该实施例中，辅助舱和升降机构也各为两个，其中，第一辅助舱30、第二辅助舱30′分别与第一升降机构40、第二升降机构40′前端的隔板41、41′配合，第二升降机构40′的隔板41′同时兼做工作台20，工作源60则位于第二辅助舱30′内部或外端；其与实施例二不同的是：第一升降机构40、第二升降机构40′、搬运机构50的驱动装置位于真空舱10外端；其中，第一升降机构40、第二升降机构40′通过滑动密封件将光杠引入真空舱10内，搬运机构50替换为一套平面旋转台，其驱动系统置于舱外，通过转动密封件将旋转轴引入真空舱10内；当光杠向上移动，可顶紧隔板41、41′，使真空舱10和辅助舱30、30′隔离；光杠分别向下移动时，隔板41、41′下落，落到平面旋转台上后，光杠与隔板41、41′脱离；平面旋转台开始旋转换位，然后光杠再分别升起，重复如前所述的动作；这种结构形式可以使用较小的真空舱，从而使整套生产装置的体积减小，而功能不变。

Claims

1.一种高效率的真空生产装置，它包括有真空舱、工作台，真空舱经由抽气口与真空机组相连，其特征在于：它还包括有辅助舱、升降机构、搬运机构、工作源，其中，辅助舱与真空舱连通，升降机构的前端具有隔离真空舱和辅助舱的隔板，用于将已加工工件和未加工工件互换位置的搬运机构同时与工作台及隔板配合，工作源则与工作台上工件配合。

2.根据权利要求1所述的真空生产装置，其特征在于：所述的工作台、辅助舱、升降机构、搬运机构、工作源皆为一个，其中，工作台、升降机构、搬运机构位于真空舱内，工作源则位于真空舱内部或外端。

3.根据权利要求2所述的真空生产装置，其特征在于：所述的辅助舱经由抽气口与另一真空机组相连，其上端具有活动的舱盖。

4.根据权利要求1所述的真空生产装置，其特征在于：所述的工作台、搬运机构、工作源分别为一个，辅助舱和升降机构各为两个，其中，第一辅助舱、第二辅助舱分别与第一升降机构、第二升降机构前端的隔板配合，第一升降机构、第二升降机构、搬运机构位于真空舱内，第二升降机构的隔板兼做工作台，工作源则位于第二辅助舱内部或外端。

5.根据权利要求4所述的真空生产装置，其特征在于：所述的第一辅助舱经由抽气口与另一真空机组相连，其上端具有活动的舱盖。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的真空生产装置，其特征在于：所述的升降机构、搬运机构的驱动装置位于真空舱内部或外端。

7.根据权利要求6所述的真空生产装置，其特征在于：所述的升降机构中的隔板由气动装置、液压装置、伺服电机、或机械连杆机构带动实现升降。

8.根据权利要求6所述的真空生产装置，其特征在于：所述的搬运机构为旋转平台、物流流水线、或搬运机器人。