CN205928237U - 一种柔性模块化的真空吸盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种柔性模块化的真空吸盘，属于精密切削加工工件和零部件夹持和机床零部件领域。本实用新型可满足小批量柔性生产线中多种规格形状尺寸零件加工的真空夹紧的需要。快换柔性模块化真空吸盘主要包括真空吸盘座、模块化基盘、锁紧块、锁紧螺钉、密封圈，真空吸盘基座与模块化基盘定位过盈配合安装，通过模块化基盘中心圆锥孔和小端面分别与真空吸盘基座圆锥定位面和基盘定位底面配合定位装夹，并通过锁紧块锁紧，模块化基盘可以根据加工零件规格尺寸变化实现快速更换和高精度重复定位，实现不同规格尺寸工件的装夹加工。本实用新型用于多品种小批量工件柔性化高效精密加工中。

Description

一种柔性模块化的真空吸盘

技术领域

本实用新型的实施方式涉及精密切削加工工件和零部件夹持和机床零部件领域，更具体地，本实用新型的实施方式涉及一种柔性模块化的真空吸盘。

背景技术

真空吸盘利用大气压差和真空吸盘内部的真空形成压差，通过这种压差实现各种零部件和工件吸附于装夹吸盘上。真空吸盘具有结构简单，使用方便可靠，现在广泛应用于精密切削和磨削加工的零部件和工件的吸附和夹持中，主要针对非金属材料，如硅片磨削和各种复合材料和光学玻璃器件的加工中。传统的真空吸盘虽然得到广泛的应用，但仍然存在一些问题；如吸附之后会引起工件形变和应力集中，如硅片吸附加工后表面有较大的波纹度。

目前，用于精密加工的吸盘根据需要进行了相应的改进，如Applied Materials公司通过在多空陶瓷吸盘和加工硅片之间加装软性橡胶垫，并且采用均匀分布式的贯穿小孔，减小工件形变并提高加工效率。日本的Une提出了一种圆柱销式真空吸盘，真空吸盘表面不采用多空陶瓷而是采用密集均匀分布的圆柱销，加工的硅片只与短圆柱端面相接触，可以使硅片达到完全平坦，并且可以消除微小灰尘的吸附影响。Bendfeldt通过沟槽吸盘设计扩大提高了吸附面积而显著增加了工件的吸附力。Strasbaugh公司研制了一种分区真空吸盘，可以根据加工不同尺寸的硅片工件，调节真空吸附范围。当加工小直径时可以只对内抽真空，当加工大尺寸硅片时，可同时对内和对外抽真空。

上述的真空吸盘主要是针对硅片磨削加工，主要用于端面加工中。对于同时需要加工端面和外圆的多种尺寸规格工件来说，传统真空吸盘包括上述吸盘均不能很好满足要求。而对需要端面和外圆同时加工的情况，真空吸盘尺寸与加工零部件尺寸一般需要对应配对使用，而对于小批量的多种尺寸零件加工的柔性生产线，需要频繁的安装更换各种不同尺寸和规格的真空吸盘，每次均需要进行重复更换安装和定位校准，生产准备时间较长，很大程度影响了需要进行小批量多种尺寸规格工件的加工效率，柔性不足，灵活性下降。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种柔性模块化的真空吸盘，以解决小批量的柔性生产线中工件装夹所需多种真空吸盘的更换安装和重新定位校正的效率问题。通过柔性模块化设计实现快速快换，具有快速适应工件不同尺寸规格的安装装夹。该装置具有结构简单，使用方便，装夹可靠，快换后定位精度和重复定位精度高，能显著提高生产效率。

为解决上述的技术问题，本实用新型的一种实施方式采用以下技术方案：

一种柔性模块化的真空吸盘，包括真空吸盘座、模块化基盘、锁紧块、锁紧螺钉和密封圈，所述模块化基盘具有中心圆锥孔，所述模块化基盘与真空吸盘座定位过盈配合安装，模块化基盘的中心圆锥孔和小端面分别与真空吸盘基座的圆锥定位面和基盘定位底面配合定位装夹，并通过锁紧块压紧，所述锁紧块通过锁紧螺钉固定连接在真空吸盘座上；所述真空吸盘座和锁紧块的中心均为空腔，并且二者的空腔与模块化基盘的中心圆锥孔连通，当真空吸盘吸附工件时，上述连通的空腔与工件端面形成真空区域；所述真空吸盘座和模块化基盘过盈配合安装后相邻的两侧面通过密封圈压紧密封。

进一步的技术方案是：所述模块化基盘是一组外圆直径不同的模块化标准部件，所有模块化基盘具有尺寸规格相同的中心圆锥孔，将所有模块化基盘按外圆直径大小的顺序排列后，相邻模块化基盘的外圆直径相差10～15mm。

更进一步的技术方案是：所述模块化基盘两侧面平行度≤0.01mm，平面度均＜0.001mm。

本实用新型的一种柔性模块化真空吸盘通过对真空吸盘柔性模块化设计，实现小批量不同尺寸规格工件和真空吸盘的快速快换和安装装夹。通过对模块化基盘快速快换和高精度重复定位，实现不同规格尺寸工件的装夹。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果之一是：

一、本实用新型的柔性模块化真空吸盘实现了在小批量柔性生产线中多种规格形状尺寸零件加工的夹紧，实现多种真空吸盘快速组合更换安装，不需重新定位校正，安装定位精度高。

二、本实用新型的柔性模块化真空吸盘解决了以往小批量加工中不同规格尺寸工件装夹吸盘重复安装更换和校正时间过长，效率低下的问题。

三、本实用新型的柔性模块化真空吸盘具有结构简单，使用方便，装夹可靠，后定位精度和重复定位精度高，显著提高生产效率。本实用新型很好的满足小批量柔性生产线中多种规格形状尺寸零件加工的夹紧的需要。

附图说明

图1为本实用新型柔性模块化的真空吸盘一种装配图。

图2为本实用新型柔性模块化的真空吸盘吸附小尺寸工件的工作模式示意图。

图3为本实用新型柔性模块化的真空吸盘吸附大尺寸工件的工作模式示意图。

图4为本实用新型柔性模块化的真空吸盘适用的各种规格的模块化基盘结构对比图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图4所示，本实用新型所述模块化基盘是模块化标准部件，具有一系列的规格，这些不同规格的模块化基盘具有尺寸规格相同的中心圆锥孔，不同规格的模块化基盘的主要区别在于该基盘的外圆直径大小不同。如果将所有模块化基盘按外圆直径大小的顺序排列，假如某一模块化基盘的外缘直径为d，那么与其相邻的两个规格的模块化基盘与该直径为d的模块化基盘相比，其外圆直径一个比直径为d的模块化基盘小10～15mm，另一个比直径为d的模块化基盘大10～15mm。由于模块化基盘具有尺寸规格相同的中心圆锥孔，该中心圆锥孔也是模块化基盘中心的空腔，中心圆锥孔用于与真空吸盘座过盈配合安装。

本实用新型的一种实施方式如图1和图3所示，均是针对尺寸比较大的工件利用本实用新型所述结构进行吸附，其中图3所述的工件尺寸比图1所述的工件尺寸更大一些，当工件被吸附固定后，可对其进行表面加工。柔性模块化的真空吸盘包括真空吸盘座1、模块化基盘2、锁紧块3、锁紧螺钉4和密封圈5，真空吸盘座安装在机床主轴上或回转中作台上，所述模块化基盘2与真空吸盘座1定位过盈配合安装，模块化基盘2的中心圆锥孔和小端面分别与真空吸盘基座1的圆锥定位面8和基盘定位底面9配合定位装夹，并通过锁紧块3压紧，所述锁紧块3通过锁紧螺钉4固定连接在真空吸盘座1上；所述真空吸盘座1和锁紧块3的中心均为空腔，并且二者的空腔与模块化基盘2的中心圆锥孔连通，当真空吸盘吸附工件6时，上述连通的空腔与工件端面形成真空区域7；所述真空吸盘座1和模块化基盘2过盈配合安装后相邻的两侧面通过密封圈5压紧密封。为了实现更好的装夹效果，模块化基盘两侧面平行度≤0.01mm，平面度均＜0.001mm。

本实用新型的另一种实施方式如图2所示，由于工件尺寸很小，因此无需使用模块化基盘和锁紧块等附件，可直接用真空吸盘座吸附工件，这是本实用新型所述柔性模块化真空吸盘的特殊应用情况，工件尺寸规格最小只需由真空吸盘座1吸附装夹，也是该套装夹系统的工件最小装夹尺寸。

尽管这里参照本实用新型的解释性实施例对本实用新型进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (3)

1.一种柔性模块化的真空吸盘，其特征在于包括真空吸盘座(1)、模块化基盘(2)、锁紧块(3)、锁紧螺钉(4)和密封圈(5)，所述模块化基盘(2)具有中心圆锥孔，所述模块化基盘(2)与真空吸盘座(1)定位过盈配合安装，模块化基盘(2)的中心圆锥孔和小端面分别与真空吸盘座(1)的圆锥定位面(8)和基盘定位底面(9)配合定位装夹，并通过锁紧块(3)压紧，所述锁紧块(3)通过锁紧螺钉(4)固定连接在真空吸盘座(1)上；

所述真空吸盘座(1)和锁紧块(3)的中心均为空腔，并且二者的空腔与模块化基盘(2)的中心圆锥孔连通，当真空吸盘吸附工件(6)时，上述连通的空腔与工件端面形成真空区域(7)；所述真空吸盘座(1)和模块化基盘(2)过盈配合安装后相邻的两侧面通过密封圈(5)压紧密封。

2.根据权利要求1所述的柔性模块化的真空吸盘，其特征在于所述模块化基盘是一组外圆直径不同的模块化标准部件，所有模块化基盘具有尺寸规格相同的中心圆锥孔，将所有模块化基盘按外圆直径大小的顺序排列后，相邻模块化基盘的外圆直径相差10～15mm。

3.根据权利要求1所述的柔性模块化的真空吸盘，其特征在于所述模块化基盘两侧面平行度≤0.01mm，平面度均＜0.001mm。