一种自循环吹气吸附装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于激光加工领域，具体涉及一种自循环吹气吸附装置，主要包括腔体部分与气路部分；腔体部分包括：吸附盘、位于吸附盘腔体内部的隔板，及位于隔板上的排气装置；气路部分包括第一连接管、第二连接管、第三连接管及电磁阀；第一连接管、第二连接管及第三连接管的一端均与电磁阀连接，第一连接管的另一端与排气口连接，第二连接管的另一端与外部气瓶连接，第三连接管的另一端指向加工部位。解决了采用吸附式装夹方法固定加工对象时，气体浪费严重的问题，将吸附产生的废气循环利用于激光加工过程中的辅助吹气，减少了气体的浪费，提高了利用效率，整套装置结构紧凑，简单易操作，适合工业应用。

A self circulation air blowing adsorption device

【技术实现步骤摘要】
一种自循环吹气吸附装置
本技术涉及激光加工领域，特别涉及一种自循环吹气吸附装置。
技术介绍
激光加工是利用光的能量经过透镜聚焦后在焦点上达到很高的能量密度，靠光热效应来加工的。激光加工不需要工具、加工速度快、表面变形小，可加工各种材料。用激光束对材料进行各种加工，如打孔、切割、划片、焊接、热处理等。某些具有亚稳态能级的物质，在外来光子的激发下会吸收光能，使处于高能级原子的数目大于低能级原子的数目——粒子数反转，若有一束光照射，光子的能量等于这两个能相对应的差，这时就会产生受激辐射，输出大量的光能。在激光加工方面，最常用的夹具包括两类，一类是机械式夹具，另一类是吸附式夹具。机械式夹具是指采用机械挤压的方式固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受施工或检测的装置。对于一般的机械零件，这种装夹方式的优点是可以迅速、方便、安全地安装工件。随着电子行业的飞速发展，超薄硬脆材料进入人们的视野，这种材料的厚度一般为0.01～0.5mm，硬度很高而且脆性很大，如果采用机械式装夹方法，容易受力过大对材料产生损伤，由于材料很薄，如果受力过小容易无法装夹到位，因此机械式装夹方法已经不适用于硬脆材料的装夹。吸附式装夹的原理是采用真空泵或者真空发生器在密闭空间内形成负压，在密闭空间的上部分有一些开孔，由于空间内是负压，上表面形成一定的吸附力，将样品放置在上表面即完成吸附夹具。这种夹紧方式操作简单，吸附紧凑，特别适合超薄硬脆材料的吸附。但这种方式一般采用抽真空将密闭空间的气体抽到空气中，气体浪费严重，同时一般加工还需再通入气体作为辅助气体加工样品，造成极大浪费，整体结构十分不合理。
技术实现思路
为了解决采用吸附式装夹方法固定加工对象时，气体浪费严重的问题，本技术提供一种能够提高整体气体利用率的一种吹气吸附装置，这种装置可以减少整个吸附过程中的气体浪费，同时将排出的气体循环再利用，实现自循环。为了实现上述目的，本技术的技术解决方案是提供了一种自循环吹气吸附装置，其特殊之处在于：包括腔体部分与气路部分；腔体部分是装置的主体部分，用于产生负压，将工件夹紧固定；气路部分是支撑部分，用于吸附气体和吹气气体之间的循环以及气瓶气体的补充，形成自循环气路。上述腔体部分包括：吸附盘，所述吸附盘为顶部具有若干通孔的腔体，所述腔体的下部设有排气口；隔板，所述隔板位于腔体内部，将腔体分为上腔体与下腔体两部分；排气装置，所述排气装置位于隔板上，使腔体内产生负压，并通过排气口将气体排出；所述气路部分包括第一连接管、第二连接管、第三连接管及电磁阀；所述第一连接管、第二连接管及第三连接管的一端均与电磁阀连接，第一连接管的另一端与排气口连接，第二连接管的另一端与外部气瓶连接，第三连接管的另一端指向加工部位。进一步地，所述排气装置包括排气扇与电机，所述电机与排气扇连接，控制排气扇转动。进一步地，所述气路部分还包括连接在第三连接管另一端的气嘴，所述气嘴指向加工部位的角度可调。进一步地，气嘴的材料为金属材质。进一步地，第一连接管、第二连接管、第三连接管均为软连接管，承受压力范围为0.1～10Mpa；电磁阀为气动电磁阀门，可调节通过气压范围为：0～30MPa；所述电机为直线电机或步进电机。进一步地，所述通孔均布在吸附盘的顶部，吸附盘腔体内产生负压，并通过这些通孔吸紧需要加工的工件。本技术还提供一种利用上述的装置实现激光加工的方法，包括以下步骤：S1、将工件放置在吸附盘顶部，调整气嘴吹气角度；S2、设置电机参数，打开电机，排气扇工作，上腔体的空气被引入下腔体，上腔体内形成负压，工件吸附在吸附盘表面；S3、打开电磁阀，将下腔体的空气引入气路部分，并通过气嘴将气体吹出；设置激光参数，打开激光束，开始加工工件；气嘴吹出的气体作用在工件表面上，用来吹走激光加工形成的残渣并对切割道进行冷却；S4，关闭激光，关闭电机，排气扇停止工作，上腔体内的气压恢复正常气压，工件与吸附盘分离，完成工件加工。进一步地，步骤S3具体为：打开电磁阀，将下腔体的空气引入第一连接管内的同时控制气瓶气体通过第二连接管进入电磁阀，通过电磁阀调整两路气的通气量，并调整到需要的气体压力，最终通过第三连接管进入气嘴。进一步地，定义，吸附盘顶部所在平面为XY平面，垂直于XY平面的方向即为Z轴方向；所述步骤S1的气嘴吹气角度为气嘴与Z轴的夹角，范围为0～90°；所述步骤S2的电机速度为0.1mm/s-100mm/s；所述步骤S2的排气扇绕Z轴旋转，转速为0～5000rpm。进一步地，工件的厚度为0.01mm-1mm；所述步骤S3的激光束为高斯光束；所述步骤S3的激光参数为：激光功率为0.1～1000W，激光频率为0～10MHz。与现有技术相比，本技术具有以下优点：1、采用吸附产生的废气循环利用，用于激光加工过程中的辅助吹气，减少了气体的浪费，提高了利用效率；2、采用气瓶辅助整套气路循环系统，实现吹气气体的气压可控调节，满足不同的吹气和吸附要求，灵活性更强；3、整套装置结构紧凑，简单易操作，适合工业应用。附图说明图1是本技术实施例的装置示意图；图2是本技术实施例的方法流程图；图3是本技术实施例的步骤S1的示意图；图4是本技术实施例的步骤S2的示意图；图5是本技术实施例的步骤S3的示意图；图6是本技术实施例的步骤S4的示意图；图中附图标记为：1-吸附盘，2-隔板，3-工件，4-排气扇，5-激光束，6-气嘴，7-电机，8-第三连接管，9-第二连接管，10-气瓶，11-电磁阀，12-第一连接管，13-排气口。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本技术的具体实施方式作进一步详细描述。从图1可以看出，本实施例自循环吹气吸附装置，包括腔体部分和气路部分两个部分，腔体部分是装置的主体部分，用于产生负压，将工件3夹紧固定；气路部分是支撑部分，用于吸附气体和吹气气体之间的循环以及气瓶10气体的补充，形成自循环气路。激光束5位于工件3的上方，用于加工工件3。参见图1，其中腔体部分包括吸附盘1、隔板2、排气口13、排气扇4和电机7。吸附盘1为中空腔体，腔体的顶部开有若干的通孔；隔板2固定在中空腔体内部，并将中空腔体在Z方向隔离为两个独立的腔体，靠近Z正方向的为上腔体，靠近Z负方向的位下腔体，排气口13在腔体的侧面，排气扇4和电机7均安装在隔板2上，排气扇4与电机7连接在一起，电机7控制排气扇4转动，上腔体产生负压，下腔体与排气口13相连，将气体通入气路部分，工件被吸紧在吸附盘顶部。气路部分包括第一连接管12、第二连接管9、第三连接管8、电磁阀11、气瓶10及气嘴6。第一连接管12、第二连接管9和第三连接管8与电磁阀11同时相连，其中第一连接管12本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自循环吹气吸附装置，其特征在于：包括腔体部分与气路部分；/n所述腔体部分包括：/n吸附盘(1)，所述吸附盘(1)为顶部具有若干通孔的腔体，所述腔体的下部设有排气口(13)；/n隔板(2)，所述隔板(2)位于腔体内部，将腔体分为上腔体与下腔体两部分；/n排气装置，所述排气装置位于隔板(2)上，使腔体内产生负压，并通过排气口(13)将气体排出；/n所述气路部分包括第一连接管(12)、第二连接管(9)、第三连接管(8)及电磁阀(11)；所述第一连接管(12)、第二连接管(9)及第三连接管(8)的一端均与电磁阀(11)连接，第一连接管(12)的另一端与排气口(13)连接，第二连接管(9)的另一端与外部气瓶连接，第三连接管(8)的另一端指向加工部位。/n

【技术特征摘要】
1.一种自循环吹气吸附装置，其特征在于：包括腔体部分与气路部分；
所述腔体部分包括：
吸附盘(1)，所述吸附盘(1)为顶部具有若干通孔的腔体，所述腔体的下部设有排气口(13)；
隔板(2)，所述隔板(2)位于腔体内部，将腔体分为上腔体与下腔体两部分；
排气装置，所述排气装置位于隔板(2)上，使腔体内产生负压，并通过排气口(13)将气体排出；
所述气路部分包括第一连接管(12)、第二连接管(9)、第三连接管(8)及电磁阀(11)；所述第一连接管(12)、第二连接管(9)及第三连接管(8)的一端均与电磁阀(11)连接，第一连接管(12)的另一端与排气口(13)连接，第二连接管(9)的另一端与外部气瓶连接，第三连接管(8)的另一端指向加工部位。


2.根据权利要求1所述的自循环吹气吸附装置，其特征在于：所述排气装置包...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宁，朱文宇，王自，杨小君，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：新型
国别省市：陕西;61