CN217376422U - 一种旋转吸附装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于先进制造技术领域，特别是涉及一种旋转吸附装置。旋转吸附装置中，包括基座，所述基座设置有安装槽和第一连通孔；还包括旋转吸附组件，所述旋转吸附组件上设有吸附孔组，且所述旋转吸附组件安装于所述安装槽中，所述第一连通孔连通所述吸附孔组，所述旋转吸附组件可相对于所述基座沿第一方向旋转；还包括密封组件，所述第一连通孔和吸附孔组通过所述密封组件在第二方向上密封，所述第一方向垂直于所述第二方向。本实用新型中，所述旋转吸附组件旋转吸附装置可实现高速旋转的同时，吸附待加工件，从而可以实现待加工件的高速高精度运动。

Description

一种旋转吸附装置

技术领域

本实用新型属于先进制造技术领域，特别是涉及一种旋转吸附装置。

背景技术

对于玻璃、陶瓷、半导体晶圆等被加工件硬脆材料，以及各种薄盘形工件的加工，为了保证被加工件等不被损坏，通常是将其固定在设有吸附孔的旋转吸附组件上。真空的吸附孔可以将被加工件吸附在旋转吸附组件上，被加工件加工完毕之后，吸附孔恢复常压状态，从而可以从吸附孔上取下被加工件。设有吸附孔的旋转吸附组件，无需任何夹具即可将被加工件固定在旋转吸附组件上，从而避免了被加工件装夹过程中发生损坏的事故。

现有技术中的旋转吸附组件大多无法旋转，即使有可旋转的旋转吸附组件，其结构均极其复杂，尤其是其中的气路部分，从而导致旋转吸附组件加工困难，制造成本高；另外，现有的旋转吸附组件均采用O型密封圈来密封，旋转吸附组件在高速旋转时，摩擦阻力巨大，导致驱动电机过载、O型密封圈的使用寿命大大缩短、需经常拆卸等缺陷，故在实际工程应用中，现有旋转吸附组件装置基本无法实现高速旋转的功能；此外，部分现有的旋转吸附组件装置需要气源与吸盘随动，从而导致旋转吸附组件的吸附力很小，无法满足加工要求。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中旋转吸附组件气源与吸盘随动，无法高速旋转且精度低的技术问题，提供了一种可实现高速高精度运动的旋转吸附装置。

鉴于以上技术问题，本实用新型实施例提供一种旋转吸附装置，包括

基座，所述基座设置有安装槽和第一连通孔；

旋转吸附组件，所述旋转吸附组件上设有吸附孔组，且所述旋转吸附组件安装于所述安装槽中，所述第一连通孔连通所述吸附孔组，所述旋转吸附组件可相对于所述基座沿第一方向旋转；

密封组件，所述第一连通孔和所述吸附孔组的连通处通过所述密封组件在第二方向上密封，所述第一方向垂直于所述第二方向。

可选地，所述吸附孔组包括环形槽和吸附孔，所述环形槽的一端连通所述吸附孔，所述环形槽的另一端连通所述第一连通孔，所述密封组件用于密封所述第一连通孔与所述环形槽的连通处。

可选地，所述密封组件包括第一密封件和第二密封件，所述环形槽设置于所述第一密封件和所述第二密封件之间。

可选地，所述第一密封件和所述第二密封件均为骨架油封。

可选地，所述旋转吸附装置还包括轴承，所述轴承设置于所述安装槽和所述旋转吸附组件之间。

可选地，所述旋转吸附组件的环形台阶面抵接于所述轴承，所述环形台阶面的外径尺寸大于所述轴承内圈外径，且所述环形台阶面的外径尺寸小于所述轴承外圈内径。

可选地，所述旋转吸附装置还包括驱动件，所述驱动件的输出端连接所述旋转吸附组件以驱动所述旋转吸附组件相对于所述基座旋转。

可选地，所述旋转吸附组件包括吸盘和连接所述吸盘的底盘所述底盘和所述吸盘之间形成所述环形槽。

可选地，所述吸附孔组还包括第二连通孔和第三连通孔，所述第二连通孔的一端连通所述环形槽，所述第二连通孔的另一端连通所述第三连通孔，所述吸附孔连通所述第三连通孔，所述第一连通孔的一端连通所述环形槽远离所述第二连通孔的一端，所述第一连通孔的另一端连通外部真空装置。

可选地，所述旋转吸附装置还包括用于密封所述第三连通孔的堵头，所述堵头密封安装在所述第三连通孔中。

可选地，所述吸盘还设有同轴分布的多个环形凹槽，所述吸附孔设置在所述环形凹槽中。

本实用新型中，所述基座设置有安装槽和第一连通孔，所述旋转吸附组件上设有吸附孔组，且所述旋转吸附组件安装于所述安装槽中，所述第一连通孔连通所述吸附孔组，所述旋转吸附组件可相对于所述基座沿第一方向旋转；外部真空装置通过所述第一连通孔可以将所述吸附孔组抽取成真空状态，待加工件可以被所述吸附孔组吸附在所述旋转吸附组件上，并且，驱动件驱动所述旋转吸附组件转动的过程中，外部真空装置不会随着所述旋转吸附组件的转动而转动，从而使外部真空装置不会因该旋转吸附装置的尺寸或驱动件的功率等限制，可以选择更大功率的外部真空装置，进而旋转吸附组件可以对被加工件具有较大的吸附力，增大了该旋转吸附装置的适用性。另外，所述第一连通孔和吸附孔组通过所述密封组件在第二方向上密封，所述旋转吸附组件在所述第一方向上相对于所述基座转动，且所述旋转吸附组件转动的过程中，所述密封组件在保证了所述第一连通孔与所述吸附孔组连通的同时，所述第一连通孔中的气体不会从所述基座和所述旋转吸附组件的其他连接处发生泄露，保证了该旋转吸附装置的气密性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型第一实施例提供的旋转吸附装置的结构示意图；

图2是本实用新型第一实施例提供的旋转吸附装置的俯视图；

图3是图2中A-A向的剖视图；

图4是图2中B-B向的剖视图；

图5是本实用新型第一实施例提供的旋转吸附装置的部分结构示意图；

图6是本实用新型第一实施例提供的旋转吸附装置的基座的结构示意图；

图7是本实用新型第一实施例提供的旋转吸附装置的旋转吸附组件的结构示意图；

图8是本实用新型第二实施例提供的旋转吸附装置的结构示意图；

图9是本实用新型第二实施例提供的旋转吸附装置的剖视图。

说明书中的附图标记如下：

1、基座；11、安装槽；12、第一连通孔；2、旋转吸附组件；21、吸附孔组；211、第二连通孔；212、第三连通孔；213、吸附孔；214、环形槽； 22、环形台阶面；23、底盘；24、吸盘；241、环形凹槽；3、密封组件；31、第一密封件；32、第二密封件；4、轴承。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“中部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为本实用新型的限制。

如图1至图4所示，本实用新型一实施例提供的一种旋转吸附装置，包括

基座1，所述基座1设置有安装槽11和第一连通孔12；可以理解地，所述第一连通孔12连通所述安装槽11。

旋转吸附组件2，所述旋转吸附组件2上设有吸附孔组21，且所述旋转吸附组件2安装于所述安装槽11中，所述第一连通孔12连通所述吸附孔组 21，所述旋转吸附组件2可相对于所述基座1沿第一方向旋转(所述第一方向可以为顺时针旋转的方向，也可以为逆时针旋转的方向)；可以理解地，所述吸附孔组21可以将待加工件吸附在所述旋转吸附组件2上，且所述旋转吸附组件2可在所述安装槽11中转动，从而带动吸附在旋转吸附组件2上的待加工件旋转。

需要说明地，所述第一连通孔12远离所述吸附孔组21的一端连通外部真空装置，从而外部真空装置可以通过所述第一连通孔12将所述吸附孔组21 抽成真空状态，真空状态的所述吸附孔组21可以将待加工件吸附在所述旋转吸附组件2上。可以理解地，所述外部真空装置包括但不限于真空泵等。需要说明地，该旋转吸附装置可用于车铣刨磨、电火花辅助抛光、超声辅助加工、超声辅助抛光、化学机械抛光等各类特种精密加工场合。

密封组件3，所述第一连通孔12和吸附孔组21的连通处通过所述密封组件3在第二方向上密封，所述第一方向垂直于所述第二方向。优选的，所述第二方向为所述密封组件的径向；或为所述旋转吸附装置的径向。在一具体实施例中，所述第一方向为Z轴方向，所述第二方向为X轴方向，Z轴与X 轴垂直设置；所述密封组件3用于密封所述第一连通孔12和所述吸附孔组21 的连通处，使第一连通孔12和连通吸附孔组21形成唯一的一条气体流道，保证气体可以从所述第一连通孔12和所述吸附孔组21之间流通，而不会从所述第一连通孔12和所述吸附孔组21的连通处泄露出去。

本实用新型中，所述基座1设置有安装槽11和第一连通孔12，所述旋转吸附组件2上设有吸附孔组21，且所述旋转吸附组件2安装于所述安装槽11 中，所述第一连通孔12连通所述吸附孔组21，所述旋转吸附组件2可相对于所述基座1沿第一方向旋转；外部真空装置通过所述第一连通孔12可以将所述吸附孔组21抽取成真空状态，待加工件可以被所述吸附孔组21吸附在所述旋转吸附组件2上，并且，驱动件驱动所述旋转吸附组件2转动的过程中，外部真空装置不会随着所述旋转吸附组件2的转动而转动，从而使外部真空装置不会因该旋转吸附装置的尺寸或驱动件的功率等限制，可以选择更大功率的外部真空装置，进而旋转吸附组件2可以对被加工件具有较大的吸附力，增大了该旋转吸附装置的适用性。另外，所述第一连通孔12和吸附孔组21 通过所述密封组件3在第二方向上密封，所述旋转吸附组件2在所述第一方向上相对于所述基座1转动，且所述旋转吸附组件2转动的过程中，所述密封组件3在保证了所述第一连通孔12与所述吸附孔组21连通的同时，所述第一连通孔12中的气体不会从所述基座1和所述旋转吸附组件2的其他连接处发生泄露，保证了该旋转吸附装置的气密性。

在一实施例中，如图2和图3所示，所述吸附孔组21包括环形槽214和吸附孔213，所述环形槽214的一端连通所述吸附孔213，所述环形槽214的另一端连通所述第一连通孔12(即所述第一连通孔12与所述环形槽214的连通处通过密封组件3在第二方向上密封，第二方向为所述密封组件3的径向；或为所述旋转吸附装置的径向；也即所述环形槽214在第二方向上连通所述第一连通孔12)，优选地，所述第一方向垂直于所述第二方向；所述密封组件3用于密封所述第一连通孔12与所述环形槽214的连通处。可以理解地，所述环形凹槽241设置在所述旋转吸附组件2的外壁上，且所述环形槽214 的深度沿所述第二方向延伸。本实施例中，所述环形槽214的设计，保证了所述旋转吸附组件2转动的同时，所述第一连通孔12始终与所述环形槽214 连通，所述密封组件3可以保证所述第一连通孔12和所述环形凹槽241除连通的其它部分发生泄露，该旋转吸附装置的结构简单，制造成本低。

在一实施例中，如图2至图4所示，所述密封组件3包括第一密封件31 和第二密封件32，所述第一密封件31和所述第二密封件32沿所述环形槽214 的轴向(第一方向)设置，所述环形槽214设置于所述第一密封件31和所述第二密封件32之间。作为优选，所述第一密封件31和所述第二密封件32均为骨架油封。可以理解地，所述旋转吸附装置在工作的过程中，所述旋转吸附组件2可相对于所述基座1转动，所述密封组件3包括可以实现所述第一连通孔12与所述环形凹槽241接口处的骨架油封。

具体地，将所述骨架油封密封安装在所述旋转吸附组件2和所述基座1 的内侧壁之间时，所述骨架油封的唇口与所述旋转吸附组件2的外壁抵接，所述骨架油封的骨架与所述基座1的内侧壁抵接；该骨架油封在所述旋转吸附组件2高速旋转的过程中，保证该旋转吸附装置的密封性，从而该旋转吸附装置对被加工件进行高速高精度的加工。并且，所述密封组件3由于自身的唇口具有弹性，在高速旋转时可以通过自身的弹性而减小与所述旋转吸附组件2之间的摩擦力，从而减小所述密封组件3的发热量，进而该密封组件3 不需要经常拆卸，延长了该旋转吸附装置的使用寿命。

在另一具体实施例中，所述基座1上设置有第一密封件槽和第二密封件槽，所述第一连通孔12设置于第一密封件槽和第二密封件槽之间，第一密封件槽收纳第一密封件31，第二密封件槽收纳第二密封件32。

在一实施例中，如图2至图4所示，所述旋转吸附装置还包括轴承4，所述轴承4连接在所述安装槽11和所述旋转吸附组件2之间。具体地，所述基座1上设有安装槽11，所述轴承4安装在所述安装槽11中，所述旋转吸附组件2安装所述轴承4的内孔中，从而所述旋转吸附组件2通过所述轴承4可与所述基座1发生相对转动。

在一实施例中，如图4和图5所示，所述旋转吸附组件2的环形台阶面 22抵接于所述轴承4，所述环形台阶面22的外径尺寸大于所述轴承4内圈外径，且所述环形台阶面22的外径尺寸小于所述轴承4外圈内径。具体地，所述旋转吸附组件2包括圆盘和连接所述圆盘的圆柱，圆盘的直径大于所述圆柱的直径，从而所述圆盘和所述圆柱之间形成所述环形台阶。所述轴承4和所述基座1之间在第二方向(或垂直于第一方向)上过盈配合，所述轴承4在所述第一方向上抵接于所述基座1，从而所述基座1和旋转吸附组件2之间通过所述轴承4在第一方向和第二方向进行力的传递。

在一实施例中，所述旋转吸附装置还包括驱动件(图未示)，所述驱动件的输出端连接所述旋转吸附组件2以驱动所述旋转吸附组件2相对于所述基座1旋转。可以理解地，所述驱动件包括但不限于驱动电机、驱动电机和减速器等，所述驱动件驱动所述旋转吸附组件2沿第一方向旋转。

在一实施例中，如图4至图7所示，所述旋转吸附组件2包括吸盘24和连接所述吸盘24的底盘23，所述吸附孔213设置在所述吸盘24上，所述底盘23和所述吸盘24之间形成所述环形槽214，所述吸附孔组21还包括均设置在所述吸盘24上设有第二连通孔211和第三连通孔212，所述第二连通孔 211的一端连通所述环形槽214，所述第二连通孔211的另一端连通所述第三连通孔212，所述吸附孔213连通所述第三连通孔212，所述第一连通孔12 的一端连通所述环形槽214远离所述第二连通孔211的一端，所述第一连通孔12的另一端连通外部真空装置。该旋转吸附组件2的工艺为：首先从所述吸盘24的底部向加工所述第二连通孔211，再从侧方在所述吸盘24的上部加工所述第三连通孔212，所述第三连通孔212与外界环境之间可以通过堵头等封堵件密封，最后从所述吸盘24的顶部加工所述吸附孔213，从而所述吸盘 24上所有孔都是水平孔或竖直孔，其加工工艺简单。所述底盘23和所述吸盘 24可以为分开的部件，也可以连接为一个整体，如所述底盘23和所述吸盘 24为分开的部件，两者之间可以通过螺钉或紧固胶等方式连接且密封，优选地，环形槽形214设置于所述底盘23和所述吸盘24的连接处；当所述吸盘 24上加工完所述第二连通孔211、所述第三连通孔212以及所述吸附孔213 之后，再通过焊接等工艺连接所述底盘23，并且所述底盘23和所述吸盘24 之间形成所述环形槽214。本实施例中，该旋转吸附装置的制造工艺简单，制造成本低。

具体地，该旋转吸附装置的工作原理为：首先将被加工件放置在所述吸盘24的上方，接着外部真空装置依次通过所述第一连通孔12、所述环形槽 214、所述第二连通孔211以及第三年连通孔将所述吸附孔213抽成真空状态或部分真空状态，真空状态或部分真空状态的所述吸附孔213可以将被加工件吸附在所述吸盘24上。在待加工件加工的过程中，可以由驱动件等带动所述吸盘24转动。当所述被加工件加工完毕之后，所述吸附孔213依次通过所述第三连通孔212、所述第二连通孔211、所述环形槽214以及第一连通孔12 进行泄压，从而可以从所述吸盘24上将加工完毕的被加工件取下来。需要说明地，所述待加工件包括但不限于半导体晶圆、玻璃、陶瓷、工程塑料等。

在一实施例中，如图7所示，所述第二连通孔211的中心线与所述吸盘 24的中心线平行，所述第一连通孔12的中心线和所述第三连通孔212的中心线均与所述第二连通孔211的中心线垂直。可以理解地，所述吸盘24的中心线与所述第一方向平行，所述第一连通孔12的中心线和所述第二连通孔211 的中心线均与所述第二方向平行。本实施例中，所述第三连通孔212沿竖直方向分布，所述第一连通孔12和所述第二连通孔211均沿水平方向布置。进一步地，所述吸附孔213也沿竖直方向分布，所述环形槽214的开口朝向所述第一连通孔12。本实施例中，该旋转吸附装置的加工工艺简单，制造成本低。

在一实施例中，所述旋转吸附装置还包括用于密封所述第三连通孔212 的堵头(图未示)，所述堵头密封安装在所述第三连通孔212中。可以理解地，在所述堵头没有封堵所述第三连通孔212之前，所述第三连通孔212的一端连通外界环境，当所述第三连通孔212加工完毕之后，利用所述堵头将所述第三连通孔212直接与外界环境连通的端口堵住，从而避免所述第三连通孔212直接与外界环境连通。本实施例中，所述堵头的设计，保证了所述旋转吸附装置的密封性的同时，还降低了该旋转吸附装置的制造成本。

在一实施例中，如图8和图9所示，所述吸盘24还设有同轴分布的多个环形凹槽241，所述吸附孔213设置在所述环形凹槽241中。可以理解地，所述环形凹槽241设置在所述吸盘24的上表面，且所述吸附孔213设置在所述环形凹槽241的底部。本实施例中，所述环形凹槽241将被加工平面由连续面转变为不连续面，从而可显著提高吸盘24加工面的加工精度，并且所述环形凹槽241的内部无需精加工；此外，在所述吸盘24的精加工面上无需加工所述吸附孔213，所述吸附孔213只需在所述环形凹槽241的槽底加工即可，从而避免了在所述吸盘24的精加工面上加工所述吸附孔213所产生的毛刺，影响所述吸盘24的精加工效果。

以上仅为本实用新型的旋转吸附装置的实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种旋转吸附装置，其特征在于，包括

基座，所述基座设置有安装槽和第一连通孔；

旋转吸附组件，所述旋转吸附组件上设有吸附孔组，且所述旋转吸附组件安装于所述安装槽中，所述第一连通孔连通所述吸附孔组，所述旋转吸附组件可相对于所述基座沿第一方向旋转；

密封组件，所述第一连通孔和所述吸附孔组的连通处通过所述密封组件在第二方向上密封，所述第一方向垂直于所述第二方向。

2.根据权利要求1所述的旋转吸附装置，其特征在于，所述吸附孔组包括环形槽和吸附孔，所述环形槽的一端连通所述吸附孔，所述环形槽的另一端连通所述第一连通孔，所述密封组件用于密封所述第一连通孔与所述环形槽的连通处。

3.根据权利要求2所述的旋转吸附装置，其特征在于，所述密封组件包括第一密封件和第二密封件，所述环形槽设置于所述第一密封件和所述第二密封件之间。

4.根据权利要求3所述的旋转吸附装置，其特征在于，所述第一密封件和所述第二密封件均为骨架油封。

5.根据权利要求1所述的旋转吸附装置，其特征在于，所述旋转吸附装置还包括轴承，所述轴承设置于所述安装槽和所述旋转吸附组件之间。

6.根据权利要求5所述的旋转吸附装置，其特征在于，所述旋转吸附组件的环形台阶面抵接于所述轴承，所述环形台阶面的外径尺寸大于所述轴承内圈外径，且所述环形台阶面的外径尺寸小于所述轴承外圈内径。

7.根据权利要求1所述的旋转吸附装置，其特征在于，所述旋转吸附装置还包括驱动件，所述驱动件的输出端连接所述旋转吸附组件以驱动所述旋转吸附组件相对于所述基座旋转。

8.根据权利要求2所述的旋转吸附装置，其特征在于，所述旋转吸附组件包括吸盘和连接所述吸盘的底盘，所述底盘和所述吸盘之间形成所述环形槽。

9.根据权利要求2所述的旋转吸附装置，其特征在于，所述吸附孔组还包括第二连通孔和第三连通孔，所述第二连通孔的一端连通所述环形槽，所述第二连通孔的另一端连通所述第三连通孔，所述吸附孔连通所述第三连通孔，所述第一连通孔的一端连通所述环形槽远离所述第二连通孔的一端，所述第一连通孔的另一端连通外部真空装置。

10.根据权利要求9所述的旋转吸附装置，其特征在于，所述旋转吸附装置还包括用于密封所述第三连通孔的堵头，所述堵头密封安装在所述第三连通孔中。

11.根据权利要求8所述的旋转吸附装置，其特征在于，所述吸盘还设有同轴分布的多个环形凹槽，所述吸附孔设置在所述环形凹槽中。

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