CN102837212A

CN102837212A - 一种内置真空发生器的吸附治具

Info

Publication number: CN102837212A
Application number: CN2012103442512A
Authority: CN
Inventors: 施太郎
Original assignee: SUZHOU GAMMA AUTOMATION TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: SUZHOU GAMMA AUTOMATION TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2012-09-17
Filing date: 2012-09-17
Publication date: 2012-12-26

Abstract

本发明公开了一种内置真空发生器的吸附治具，包括工装板、真空发生器、快速接头、分流快、第一气管、L型接头、金具和吸盘，真空发生器通过与之相连的快速接头与外界稳定压力的气源相连，并与分流块相连通，分流块上连有至少2根第一气管，每个第一气管端口都接有L型接头，工装板上设有通孔，通孔一端装L型接头通过第一气管连接分流块，另一端装有金具，金具上装配与第一气管数量一致的吸盘，在工装板表面设有一定位边和至少两个定位柱，利用内置真空发生器代替外置真空泵进行工作，真空发生器体积小巧、结构简单，造价低廉，仅需在工装板内部结构中留有较小空间即可装置在其内部，构成完整的一体化设计，不但性能优越，而且外形美观得体。

Description

一种内置真空发生器的吸附治具

技术领域

本发明属于治具设计领域，涉及一种真空吸附治具，具体涉及一种采用内置真空发生器替代外置真空泵的吸附治具。

背景技术

治具是一个木工、铁工、钳工、机械、电控以及其他一些手工艺品的大类工具，主要是作为协助控制位置或动作（或两者）的一种工具，为了解决实际问题或实现某个功能而针对性制作的辅助性装置。在工业时代前就已被广泛使用，包括机械治具、木工治具、焊接治具、珠宝治具、以及其他领域用治具。某些类型的治具也称为“模具”或“辅具”，其主要目的是为准确的重复某部分的重制。随着工业的发展为了能够更有效的提高生产效率，减轻员工劳动强度和作业难度，提高产品的品质，就更需要治具来辅助作业。

工装治具是一种可安装在机床工作台上，可对加工中的工件进行固定及定位的应用型治具。现在市面上出现的此类治具，大多为夹治具与抱治具，夹治具、抱治具一般夹持在工件上，容易将工件夹伤变形，尤其对于比较薄弱的工件其弊端更为突出；市面上出现的少量的吸附治具也是将吸盘吸附在工件表面，在加工过程中会干涉到工件，引起诸多不便，不能一次性对整个面进行加工。

目前的吸附治具均采用外置真空泵产生负压，通过吸盘吸附在工件表面，外置真空泵的吸附治具存在体积大，结构复杂，造价高等问题，且真空泵不能和吸附治具工装板一体化，外观上也显得臃肿。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种具有改良结构的真空吸附治具，以克服上述缺陷。

发明内容

有鉴于此，为了克服现有技术中外置真空泵吸附治具的不足，本发明提供了一种采用内置真空发生器替代传统的外置真空泵的吸附治具，该吸附治具是一种可对加工中的工件进行固定及定位的应用型装夹治具。其可以对夹紧易变形、无法装夹或表面需要全部加工的工件进行吸附定位，尤其适用于薄弱工件的吸附定位。

真空发生器是利用正压气源产生负压的一种新型、高效、清洁、经济、小型的真空元器件，这使得在有压缩空气的地方，或在一个气动系统中同时需要正负压的地方获得负压变得十分容易和方便。真空发生器广泛应用在工业自动化中机械，电子，包装，印刷，塑料及机器人等领域。真空发生器的传统用途是与吸盘配合，进行各种物料的吸附、搬运，尤其适合于吸附易碎、柔软、薄的非铁、非金属材料或球型物体。

真空发生器的工作原理是利用喷管高速喷射压缩空气，在喷管出口形成射流，从而产生卷吸流动，在卷吸作用下，使得喷管出口周围的空气不断地被抽吸走，使吸附腔内的压力降至大气压以下，形成一定真空度。

鉴于真空发生器的工作原理及其体积小巧、结构简单、造价低廉的优势，本发明采用内置真空发生器替代外置真空泵制得一种无真空泵的吸附治具，本发明的吸附治具包括工装板、真空发生器、快速接头、分流快、第一气管、L型接头、金具和吸盘，各部件分别安装在工装板的内部及表面上。真空发生器通过与之相连的快速接头与外界稳定压力的压缩空气气源相连通，并与分流块相连通，分流块上连有多根第一气管，每个第一气管端口都接有L型接头，工装板上设有多个通孔，通孔一端装L型接头通过第一气管连接分流块，另一端装有金具，金具上装配吸盘。

所述的分流块上至少连有2根第一气管，第一气管数量与通过通孔安装的吸盘数量相一致，相应的至少装有2个吸盘，根据待吸附固定工件的尺寸情况予以增加、调整。

进一步的，在工装板表面设有一定位边和多个定位柱。

所述的工装板表面上至少设有2个定位柱，根据待吸附固定工件的尺寸情况予以增加、调整。

进一步的，分别在工装板侧面设置了一检知柱塞和一检知柱塞挡板，检知柱塞通过第二气管与分流块连接，当真空发生器产生负压时检知柱塞会被吸入，若负压压力不足或没有产生负压，检知柱塞将不会被完全吸入或不会产生动作，通过观察检知柱塞状态，可方便判断是否产生足够负压以及内部是否有故障，以确保工件被完全吸附在工装夹具上，检知柱塞挡板起到阻挡检知柱塞的作用。

也可以在工装板侧面设置了一真空表，通过第二气管与分流块连接，直接通过读取真空表的适时压力值来判断是否产生足够负压以及内部是否有故障。

进一步地还可以在工装板上的进气管孔位和检知柱塞孔位处设有防水檐或导流槽，防止切削液进入吸附治具内部，使得本发明的吸附治具具有极好的防水性。

本吸附治具表面上的定位柱为可拆卸、可更换型，底部与吸附治具工装板通过较高精度配合保证更换的定位柱具有互换性，当定位柱严重磨损，无需更换整套治具只需更换定位柱即可，方便快速亦降低了成本。

稳定压力气源的压缩空气进入吸附治具内部，通过吸附治具内部的真空发生器将压缩空气转换成一定的真空度，经过相连接的气管通过吸盘作用在工件底部，将工件固定在吸附治具表面，限制了工件上下方向的自由度；另外还在工装板表面设有定位边与定位柱，通过定位边与定位柱限制工件在治具上旋转方向的自由度，使得工件所有自由度均被限制，工件即可被稳定定位、固定在此治具上。

利用内置真空发生器代替外置真空泵进行工作，由于真空发生器体积小巧、结构简单，造价低廉，仅需在工装板内部结构中留有较小空间即可装置在其内部，构成了完整的一体化设计，此产品不但性能优越，而且外形美观得体。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的有关本发明的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的内置真空发生器的吸附治具的内部结构示意图；

图2是本发明的内置真空发生器的吸附治具的吸附表面结构示意图。

具体实施方式

本发明采用内置真空发生器替代外置真空泵制得一种无真空泵的吸附治具，本发明的吸附治具包括工装板、真空发生器、快速接头、分流快、第一气管、L型接头、金具和吸盘，各部件分别安装在工装板的内部及表面上。真空发生器通过与之相连的快速接头与外界稳定压力的压缩空气气源相连通，并与分流块相连通，分流块上连有多根第一气管，每个第一气管端口都接有L型接头，工装板上设有多个通孔，通孔一端装L型接头通过第一气管连接分流块，另一端装有金具，金具上装配吸盘。

进一步的，在工装板表面设有一定位边和多个定位柱。

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详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如附图1和2所示，本发明的内置真空发生器的吸附治具包括工装板1、真空发生器2、快速接头3、分流快4、第一气管5、L型接头6、金具9、吸盘10、定位边11和定位柱12，各部件分别安装在工装板1的内部及表面上，其中真空发生器2、快速接头3、分流快4、第一气管5、L型接头6位于工装板1的内部，快速接头3端口从工装板1一侧引出，方便外接稳定压力的压缩空气气源，金具9、吸盘10、定位边11、定位柱12位于工装板1的表面上。真空发生器2通过与之相连的快速接头3与外界稳定压力的压缩空气气源相连，并与分流块4相连通，分流块4上连有4根第一气管5，每个第一气管5端口都接有L型接头6，工装板1上设有4个通孔，通孔一端装L型接头6通过第一气管5连接到分流块4，另一端装有金具9，金具上装配吸盘10，共有4个吸盘10，在工装板1吸附定位表面上设有1定位边11和2个定位柱12。

本发明的内置真空发生器的吸附治具是吸附型治具，面对夹紧易变形或无法装夹的工件时，能够很轻易的加以吸附固定且不会引起工件损伤变形。

以该吸附治具将工件固定在五轴抛光机上为例加以说明，真空发生器2的规格为：工作压力5kgf/cm²；适合电压AC125V，5A或者AC250V，3A；真空压力-91.8kPa（-690mmHg）；空气消耗44Nl/min，可以选择不同工作电压的交流电源，使得该吸附治具可以更广泛的得以应用，仅以此规格的真空发生器为例，但不限于此。工件表面需要全部加工，将工装板1一侧侧面引出的快速接头3与外部稳定压力的压缩空气气源相连，打开气源，持续通入压力5kgf/cm²的压缩空气，于真空发生器2内产生卷吸流动，在卷吸作用下，腔内的空气不断地被抽吸走，腔内的压力降至大气压以下，产生负压，由于分流块4与真空发生器2相连通，分流块4内便产生了负压，通过相连通的第一气管5和L型接头6将负压的效果传导到金具9上装配的吸盘10上，吸盘10作用在工件的底部，将工件吸附在治具表面，这样就限制了工件上下方向的自由度；吸附治具表面设有1定位边11与2定位柱12，而加工工件上有两事先做好的定位孔，将工件安装在治具上，使其定位孔与吸附治具的定位柱12对齐，工件一边紧靠定位边11，通过此配合可限制工件在吸附治具上的旋转自由度，然后通过吸盘将工件底部牢牢吸附，这样就可以将工件定位并固定在吸附治具上，可以对工件整个表面进行抛光加工。

由于负压压力是吸附效果的保证，还分别设置了一检知柱塞7和检知柱塞挡板8，检知柱塞7通过第二气管13与分流块4连接，当产生负压时检知柱塞7会被吸入，若负压不足或没有产生负压时，检知柱塞7将不会被完全吸入或不会被吸入，通过观察此检知柱塞7的动作可方便判断是否产生足够负压以及内部是否有故障，可以确保工件被完全吸附在工装夹具上，检知柱塞挡板8起到阻挡检知柱塞7的作用，限制检知柱塞7的动作位置。或者在工装板1侧面设置了一真空表，通过第二气管13与分流块4连接，直接通过读取真空表的适时压力值来判断是否产生足够负压以及内部是否有故障。

对于一般尺寸的工件，分流块4上连有2根第一气管5，相应的装有2个吸盘10，通过吸附治具表面的1定位边11和2个定位柱12便能够将之吸附固定在吸附治具表面。而对于尺寸较大的工件，则相应地需要增加吸盘10和定位柱12的数量才能很好的吸附固定，需要在实际设计中综合考虑这些因素加以调整。

定位柱12为可拆卸可更换型，底部与治具工装板1通过较高精度配合保证更换的定位柱12具有互换性，当定位柱12严重磨损后，不需要更换整套治具只需更换定位柱12即可，方便快速亦降低了成本。

工件在加工时会有切削液喷在磨头和工件上，来进行降温，在工装板上的进气管孔位和检知柱塞处孔位设有防水檐或导流槽，防止切削液进入治具内部，使得本吸附治具具有极好的防水性。

综上所述，本发明实施例的采用内置真空发生器替代传统的外置真空泵的吸附治具，其可以对夹紧易变形、无法装夹或表面需要全部加工的工件进行吸附定位，尤其适用于薄弱工件的吸附定位，由于用真空发生器替代了传统的真空泵，小巧的真空发生器可以置于工装板内，使得整个吸附治具可以一体化设计，性能优越，美观得体。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.一种内置真空发生器的吸附治具，其特征在于：包括工装板（1）、真空发生器（2）、快速接头（3）、分流快（4）、第一气管（5）、L型接头（6）、金具（9）和吸盘（10），真空发生器（2）通过与之相连的快速接头（3）与外界稳定压力的压缩空气气源相连，并与分流块（4）相连通，分流块（4）上连有至少2根第一气管（5），每个第一气管（5）端口都接有L型接头（6），工装板（1）上设有通孔，通孔一端装L型接头（6）通过第一气管（5）连接分流块（4），另一端装有金具（9），金具（9）上装配吸盘（10），与第一气管（5）数量一致，在工装板（1）表面至少装配2个吸盘（10）。

2.根据权利要求1所述的内置真空发生器的吸附治具，其特征在于：所述的工装板（1）表面设有1定位边（11）和至少2个定位柱（12）。

3.根据权利要求1所述的内置真空发生器的吸附治具，其特征在于：所述的工装板（1）表面设有1定位边（11）和2个定位柱（12）。

4.根据权利要求1-3任一项所述的内置真空发生器的吸附治具，其特征在于：所述的工装板（1）一侧设置一检知柱塞（7）和一检知柱塞挡板（8），检知柱塞（7）通过第二气管（13）与分流块（4）连接。

5.根据权利要求1-3任一项所述的内置真空发生器的吸附治具，其特征在于：所述的工装板（1）一侧设置一真空表，通过第二气管（13）与分流块（4）连接。

6.根据权利要求5所述的内置真空发生器的吸附治具，其特征在于：在工装板（1）上的进气管孔位和检知柱塞（7）孔位处设有防水檐或导流槽。