CN109822480A - 微米真空吸盘及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于真空吸盘制造加工技术领域，具体涉及微米真空吸盘，包括吸盘本体和吸附块，吸盘本体阵列开设多个槽体，吸附块安装在槽体中，吸附块的顶面与吸盘本体顶面在同一平面上，吸盘本体侧面开设多个通道，通道在轴向方向上开设多个真空抽气孔，真空抽气孔对应连通槽体；吸附块与槽体紧配合，吸附块开设多个微米孔，微米孔连通真空抽气孔。本发明还公开了上述微米真空吸盘的制备工艺。本发明提供的微米真空吸盘结构简单，吸附力强，实现了真空吸附面积的最大化简化了加工流程，实现无密封吸附。
Description
技术领域
本发明属于真空吸盘制造加工技术领域，具体涉及一种微米真空吸盘及其制备工艺。
背景技术
在机械、电子、材料等行业的加工、工装领域，经常会用到真空吸盘，以实现对工件的夹持、定位等要求。现有技术中的真空吸盘需要密封条，此外，现在有很多小方格真空吸盘增大了吸附面积，但是由于还是存在吸附面积不足，加工通道类零件需要另外围挡密封条。
发明内容
本发明目的是为了解决上述问题，本发明提供了结构简单，易于维护，吸附力高，无需密封条的微米真空吸盘及其制备工艺。
本发明提供的具体微米真空吸盘，具体技术方案如下：
微米真空吸盘，包括吸盘本体和吸附块，所述吸盘本体阵列开设多个槽体，所述吸附块安装在所述槽体中，所述吸附块的顶面与所述吸盘本体顶面在同一平面上，
所述吸盘本体侧面开设多个通道，所述通道在轴向方向上开设多个真空抽气孔，所述真空抽气孔对应连通所述槽体；
所述吸附块与所述槽体紧配合，所述吸附块开设多个微米孔，所述微米孔连通所述真空抽气孔。
在某些实施方式中，所述微米孔均匀分布在所述吸附块上，所述微米孔直径为35-40微米。
在某些实施方式中，所述通道阵列分布于所述吸盘本体的侧面，所述通道直径为10-20毫米。
在某些实施方式中，所述真空抽气孔的直径为0.2-0.8毫米。
本发明还提供了微米真空吸盘的制备工艺，用于制备上述的微米真空吸盘的工艺，包括如下步骤：
S1，制备吸盘本体：将毛坯进行回火去应力处理，再进行液氮冰冷化处理，获得处理件，在所述处理件的侧面加工开设多个通道，在所述处理件的顶面开设多个槽体，在所述槽体的底部开设真空抽气孔，连通所述通道，获得吸盘本体；
S2，制备吸附块：混合两种不同材质的金属粉末并进行烧结，获得金属块，所述金属块的尺寸大于槽体的尺寸，所述金属块进过化学腐蚀法处理，获得具有微米孔的吸附块；
S3，组装吸附块和吸盘本体：将所述吸附块在在液氮中浸泡，将浸泡完成的吸附块取出安装在所述槽体中，经过回温处理，所述吸附块与所述槽体的内壁完全贴紧，产生过盈配合。
S4，加工吸盘表面：吸附块的温度回到常温，与所述吸盘本体充分贴合后，经过打磨加工微米真空吸盘表面，使吸盘本体和吸附块在同一平面上。
在某些实施方式中，步骤S1中所述通道由深孔钻加工完成，且阵列分布于所述吸盘本体的侧面，所述通道直径为10-20毫米；
所述槽体由cnc数控机床加工完成，所述槽体阵列分布在所述吸盘本体的顶面上；
所述真空抽气孔由精密穿孔机加工完成，所述真空抽气孔的直径为0.2-0.8毫米。
在某些实施方式中，步骤S2中所述微米孔均匀分布在所述吸附块上，所述微米孔直径为35-40微米。
在某些实施方式中，步骤S3中所述浸泡的时间为5-10小时。
本发明具有以下有益效果：本发明提供的微米真空吸盘结构简单，易于维护，相比现有技术中的真空吸盘提高1.67倍吸附面积，实现了真空吸附面积的最大化，无需围挡硅胶发泡密封条，简化了加工流程，实现无密封吸附；本发明提供的微米真空吸盘的制备工艺，在制备加工过程中零件需要加工通孔和真空抽气孔时，可以直接加工通孔和真空抽气孔，实现了制备过程中的自动堵漏密封，省时省力，不需要额外定制盘面；加工适用广泛，可吸附和加工通孔及表面本身有孔零件。
附图说明
图1是本发明的微米真空吸盘立体结构示意图；
图2是本发明的微米真空吸盘的吸盘本体的立体结构示意图；
图3是本发明的微米真空吸盘的吸附块的立体结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图1-3，对本发明进一步详细说明。
本发明提供了微米真空吸盘，具体的技术方案如下：
微米真空吸盘，包括吸盘本体1和吸附块2，吸盘本体1阵列开设多个槽体11，吸附块2安装在槽体11中，吸附块2的顶面与吸盘本体1顶面在同一平面上。吸盘本体1侧面开设多个通道12，通道12在轴向方向上开设多个真空抽气孔13，真空抽气孔13对应连通槽体11。吸附块与槽体11紧配合，吸附块2开设多个微米孔21，微米孔21连通真空抽气孔13。如此，最大化的增加真空吸附面积，每个吸附块2下方都有个真空抽气孔13，真空抽气孔13的下方都有通孔12，用于真空储压和排水，吸盘本体1上每个吸附块2都形成真空通路。此外，由于槽体11阵列分布在吸盘本体1的顶面上。如此，吸附块2便均匀安装在吸盘本体1上，从而微米真空吸盘吸附零件的吸附力分布均匀。
优选的，微米孔21均匀分布在吸附块2上，微米孔21的直径为35-40微米。在本实施例中，微米孔21的直径为37微米。如此，由于真空吸附作用，被吸附的零件在加工中产生的液体受真空吸附力形成无密封状态下的吸附块2，在吸附块2吸附切削液时自然形成了水涌密封，从而实现了自动密封功能。
优选的，通孔12阵列分布于吸盘本体1的侧面，通孔12直径为10-20毫米。本实施例中通孔12的直径为15毫米，通孔12可以同时作为负压接入口和排水口。
优选的，真空抽气孔13的直径为0.2-0.8毫米。本实施例的真空抽气孔13的直径0.5毫米。由于真空抽气孔13的直径远小于通孔12的直径，使在微米真空吸盘的通孔12抽真空量远远大于真空抽气孔13的泄漏量。
本发明还提供了微米真空吸盘的制备工艺，用于制备上述的微米真空吸盘的工艺，包括如下步骤：
S1，制备吸盘本体1：将毛坯(毛坯材料为7075T6铝合金)进行回火去应力处理，再进行液氮冰冷化处理，获得处理件。这保证最终的成品在正常实用环境下不会产生变形。在处理件的侧面加工开设多个通道12，在处理件的顶面开设多个槽体11，在槽体11的底部开设真空抽气孔13，连通通道12，获得吸盘本体1。
S2，制备吸附块2：两种不同材质的金属粉末混合并进行烧结，获得金属块。本实施例中，吸附块2的尺寸为15*15*6毫米，金属块的尺寸大于槽体11的尺寸，且金属块进过化学腐蚀法处理，获得具有微米孔21的吸附块2。吸附块2对边尺寸控制在15.02-15.04毫米。由于微米孔21直径微小，一般的铁削无法通过这么小的孔，所以也起到防止杂质在由于真空作用时会随着负压进入微米真空吸盘，累积过后会影响真空作用。
S3，组装吸附块2和吸盘本体1：将吸附块2在在液氮中浸泡，本实施例中，吸附块2对边由于液氮的浸泡会收缩至14.8-14.9毫米。将浸泡完成的吸附块2取出安装在槽体11中，吸附块2由于温度慢慢回到常温，外形尺寸慢慢变大，直至吸附块2与槽体11的内壁完全贴紧，产生过盈配合。此后微米真空吸盘不管在冬天还是夏天使用，由于金属材料的热胀冷缩，吸盘本体1和吸附块2将不受影响，吸盘本体1受热胀大，吸附块2也受热胀大，反之一样。
S4，加工吸盘表面：吸附块2的温度回到常温，与吸盘本体1充分贴合后，经过打磨加工微米真空吸盘表面，使吸盘本体1和吸附块2在同一平面上。
在某些实施方式中，步骤S1中通道12由深孔钻加工完成，且阵列分布于吸盘本体1的侧面，通道12直径为10-20毫米；本实施例中通道12的直径为15毫米，通道12可以同时作为负压接入口和排水口。
槽体11由cnc数控机床加工完成，槽体11阵列分布在吸盘本体1的顶面上；如此，吸附块2便均匀安装在吸盘本体1上，从而微米真空吸盘吸附零件的吸附力分布均匀。真空抽气孔13由精密穿孔机加工完成，真空抽气孔13的直径为0.2-0.8毫米。本实施例的真空抽气孔13的直径0.5毫米。由于真空抽气孔13的直径远小于通道12的直径，使在微米真空吸盘的通道12抽真空量远远大于真空抽气孔13的泄漏量。
在某些实施方式中，步骤S2中微米孔21均匀分布在吸附块2上，微米孔21直径为35-40微米。在本实施例中，微米孔21的直径为37微米。如此，由于真空吸附作用，被吸附的零件在加工中产生的液体受真空吸附力涌入通道12、真空抽气孔13，从而形成无密封状态下的吸附块2，在吸附块2吸附切削液时自然形成了水涌密封，从而实现了自动密封功能。
在某些实施方式中，步骤S3中浸泡的时间为5-10小时。具体的，采用的液氮浸泡时间可以为5小时、8小时、10小时。由于受到液氮的极冷作用，吸附块2为金属材料，因此遇冷收缩。
综上所述，本发明提供的微米真空吸盘主要有吸盘本体1和吸附块2组成，吸附块2与本体过盈配合。当吸附块2为15*15毫米的尺寸时，采用化学腐蚀法使其表面均布867个直径0.037毫米的微米孔21，微米孔21既防止吸附零件加工时候的铁削吸入真空吸盘内部的通道12，又通过0.5mm的真空抽气孔13有效的阻隔切削液大量的涌入微米真空吸盘，吸盘本体1上的多个通道12连接产生负压的设备连接产生负压，真空抽气孔13与吸附块2数量相等，每个吸附块2都有真空通路。当微米真空吸盘吸附零件时，在零件底部的吸附块2均匀产生负压，形成对零件的真空吸附固定，其余未被零件覆盖住的吸附块2由于通道12抽真空量远远大于真空抽气孔13的泄漏量，而且加工中的切削液，由于真空吸附作用，切削液受真空吸附力涌入铣加工通孔、铣通槽后形成无密封状态下的吸附块2，在吸附块2吸附切削液时自然形成了水涌密封，从而实现了自动密封功能，同理，零件在加工过程中打通道(12)、铣通槽时，由于零件被加工通时切削液涌入，自然也形成水涌密封。
上述仅本发明较佳可行实施例，并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的技术人员，在本发明的实质范围内，所作出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.微米真空吸盘，其特征在于，包括吸盘本体(1)和吸附块(2)，所述吸盘本体(1)阵列开设多个槽体(11)，所述吸附块(2)安装在所述槽体(11)中，所述吸附块(2)的顶面与所述吸盘本体(1)顶面在同一平面上，
所述吸盘本体(1)侧面开设多个通道(12)，所述通道(12)在轴向方向上开设多个真空抽气孔(13)，所述真空抽气孔(13)对应连通所述槽体(11)；
所述吸附块与所述槽体(11)紧配合，所述吸附块(2)开设多个微米孔(21)，所述微米孔(21)连通所述真空抽气孔(13)。
2.根据权利要求1所述的微米真空吸盘，其特征在于，所述微米孔(21)均匀分布在所述吸附块(2)上，所述微米孔(21)直径为35-40微米。
3.根据权利要求1所述的微米真空吸盘，其特征在于，所述通道(12)阵列分布于所述吸盘本体(1)的侧面，所述通道(12)直径为10-20毫米。
4.根据权利要求1所述的微米真空吸盘，其特征在于，所述真空抽气孔(13)的直径为0.2-0.8毫米。
5.微米真空吸盘的制备工艺，其特征在于，用于制备如权利要求1-4任意一项所述的微米真空吸盘的工艺，包括如下步骤：
S1，制备吸盘本体(1)：将毛坯进行回火去应力处理，再进行液氮冰冷化处理，获得处理件，在所述处理件的侧面加工开设多个通道(12)，在所述处理件的顶面开设多个槽体(11)，在所述槽体(11)的底部开设真空抽气孔(13)，连通所述通道(12)，获得吸盘本体(1)；
S2，制备吸附块(2)：混合两种不同材质的金属粉末并进行烧结，获得金属块，所述金属块的尺寸大于槽体(11)的尺寸，所述金属块进过化学腐蚀法处理，获得具有微米孔(21)的吸附块(2)；
S3，组装吸附块(2)和吸盘本体(1)：将所述吸附块(2)在在液氮中浸泡，将浸泡完成的吸附块(2)取出安装在所述槽体(11)中，经过回温处理，所述吸附块(2)与所述槽体(11)的内壁完全贴紧，产生过盈配合。
S4，加工吸盘表面：吸附块(2)的温度回到常温，与所述吸盘本体(1)充分贴合后，经过打磨加工微米真空吸盘表面，使吸盘本体(1)和吸附块(2)在同一平面上。
6.根据权利要求5所述的微米真空吸盘的制备工艺，其特征在于，步骤S1中所述通道(12)由深孔钻加工完成，且阵列分布于所述吸盘本体(1)的侧面，所述通道(12)直径为10-20毫米；
所述槽体(11)由cnc数控机床加工完成，所述槽体(11)阵列分布在所述吸盘本体(1)的顶面上；
所述真空抽气孔(13)由精密穿孔机加工完成，所述真空抽气孔(13)的直径为0.2-0.8毫米。
7.根据权利要求5所述的微米真空吸盘的制备工艺，其特征在于，步骤S2中所述微米孔(21)均匀分布在所述吸附块(2)上，所述微米孔(21)直径为35-40微米。
8.根据权利要求5所述的微米真空吸盘的制备工艺，其特征在于，步骤S3中所述浸泡的时间为5-10小时。
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