治具及加工设备的制作方法

[0001]
本发明涉及机械自动化加工设备领域，尤其涉及一种治具及加工设备。


背景技术：

[0002]
随着电路板制造技术的发展，柔性电路板已广泛应用于各种电子设备中。由于柔性电路板具有一定的柔性，在柔性电路板的加工过程中一般使用真空治具对其进行吸附固定。
[0003]
在对治具上的柔性电路板进行加工时会产生部分烟尘，真空吸附治具便会吸入部分的烟尘而使其内部的气压发生变化，这就容易导致真空吸附治具上的柔性电路板发生震动或变形，以致于真空吸附治具不能为工件提供稳定的吸附力，影响柔性电路板的精确定位，从而降低柔性电路板的加工品质，不利于工业生产。


技术实现要素：

[0004]
有鉴于此，本发明提供了一种治具及加工设备，用于解决传统的治具中由于吸入烟尘而影响其固定工件效果的问题。
[0005]
本发明提出一种治具，包括：
[0006]
治具本体，具有用于承载工件的承载面，所述承载面上开设有吸附孔和吸尘孔；所述治具本体内部还设有第一气道和第二气道，所述第一气道分别连通于所述吸附孔和外部气源，并用于将所述工件吸附在所述承载面上；所述第二气道分别连通于所述吸尘孔和外部气源。
[0007]
可选地，所述工件还包括成品部，所述待加工部设置有多个，并连接于所述成品部；所述吸尘孔设置有多个，多个所述吸尘孔均与所述第二气道相连通，且每一个所述吸尘孔对应于一个所述待加工部。
[0008]
可选地，所述承载面上还开设有吸尘腔，所述吸尘腔分别连通于所述第二气道和多个所述吸尘孔。
[0009]
可选地，所述工件包括多个成品部，所述吸附孔设置有多个，且多个所述吸附孔均连通于所述第一气道，每一个所述吸附孔对应于一个所述成品部。
[0010]
可选地，所述治具本体包括相接的承载件和连接件，所述承载件用于承载工件，且所述承载面位于所述承载件远离所述连接件的一侧；所述第一气道包括相连通的通气腔和连接孔，所述通气腔设于所述连接件的内部，所述连接孔设于所述连接件的外壁上，所述通气腔连通于多个所述吸附孔，所述连接孔用于连接外部气源。
[0011]
可选地，所述工件还包括周缘部，至少部分的所述成品部连接于所述周缘部并位于所述周缘部的内侧；所述吸附孔包括成品吸附孔以及周缘吸附孔；所述工件放置在所述承载面上时，所述成品部至少部分覆盖所述成品吸附孔，所述周缘部至少部分覆盖所述周缘吸附孔。
[0012]
可选地，所述治具还包括至少部分自所述承载面凸出的定位件，所述工件上开设
有与所述定位件相适配的定位槽。
[0013]
可选地，所述定位件包括第一定位凸部和第二定位凸部，所述定位槽包括条形槽和矩形槽；所述第一定位凸部沿第一方向延伸，并适配于所述条形槽，以在第二方向上对所述工件定位；所述第二定位凸部与所述矩形槽相适配，以在所述第一方向上和所述第二方向上对所述工件定位；所述第二方向垂直于所述第一方向，且所述第一方向和所述第二方向均平行与所述承载面。
[0014]
可选地，所述吸附孔与所述吸尘孔互不连通，且所述第一气道和所述第二气道互不连通。
[0015]
本发明还提供了一种加工设备，包括上述任意一项所述的治具。
[0016]
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
[0017]
使用本实施例中的治具时，将工件放置在治具本体的承载面上，并使第一气道和第二气道分别连通外部气源，通过第一气道内气体的驱动以使吸附孔能够将工件吸附在承载面上，通过第二气道内气体的驱动以使吸尘孔能够吸附工件在加工过程中产生的烟尘。在本实施例的治具中，通过分别设置吸附孔和吸尘孔，以及对应的第一气道和第二气道，在对治具上的工件进行加工的过程中，第一气道内的气体对工件进行吸附固定，第二气道内的气体对工件进行吸尘操作，两者互不影响，从而保证治具的吸附效果。
附图说明
[0018]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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。
[0019]
其中：
[0020]
图1是本发明的实施例中治具的示意图；
[0021]
图2是图1中局部a的放大视图；
[0022]
图3是本发明的实施例中治具的其中一局部剖视示意图；
[0023]
图4是本发明的实施例中治具的另一局部剖视示意图；
[0024]
图5是本发明的实施例中连接件的局部剖视示意图；
[0025]
图6是本发明的实施例中治具的局部单元结构示意图；
[0026]
图7是本发明的实施例中治具的另一视角的示意图；
[0027]
图中：
[0028]
10、治具本体；
[0029]
100、承载件；110、承载面；120、吸附孔；121、成品吸附孔；122、周缘吸附孔；130、吸尘孔；131、第一通孔；132、第二通孔；140、吸尘腔；150、定位插孔；
[0030]
200、连接件；210、通气腔；211、环形腔部；212、连接腔部；220、第一连接孔；230、第一贯孔；240、第二贯孔；
[0031]
300、集气件；310、真空腔；320、密封槽；330、密封圈；
[0032]
400、连接组件；410、连接管；420、密封垫；
[0033]
500、基座组件；510、顶板；520、侧板；530、底板；
[0034]
600、定位件；610、第一定位凸部；620、第二定位凸部；630、定位销；
[0035]
700、调节组件；710、第一调节件；720、第二调节件；
[0036]
20、工件；21、待加工部；22、成品部；23、周缘部；24、条形槽；25、矩形槽；
[0037]
30、第一气道；40、第二气道。
具体实施方式
[0038]
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清楚、完整地描述，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作出创造性劳动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。
[0039]
本发明实施例提供了一种加工设备，用于对工件进行机加工，例如对工件进行裁切、焊接等价格操作，参阅图1所示，该加工设备包括一种新型的治具，其用于吸附固定工件。工件包括但不限于薄型板状或片状的结构，在本实施例中，工件为柔性电路板，在其他实施例中，工件也可以是印刷电路板或其他板状、片状等结构。
[0040]
请继续参阅图2和图3，工件20具有待加工部21，也就是需要被加工的部位，使用加工设备可以对待加工部21进行裁切、焊接等加工操作，同时在加工过程中，待加工部21会产生部分烟尘，治具本体10具有承载面110、第一气道30以及第二气道40，承载面110上开设有吸附孔120和吸尘孔130；工件20放置在承载面110上时，至少部分的工件20覆盖吸附孔120，且吸尘孔130对应于待加工部21；第一气道30分别连通于吸附孔120和外部气源，并用于将工件20吸附在承载面110上；第二气道40分别连通于吸尘孔130和外部气源。
[0041]
使用本实施例中的治具时，将工件20放置在治具本体10的承载面110上，并使第一气道30和第二气道40分别连通外部气源，通过第一气道30内气体的驱动以使吸附孔120能够将工件20吸附在承载面110上，通过第二气道40内气体的驱动以使吸尘孔130能够吸附工件20在加工过程中产生的烟尘。在本实施例的治具中，通过分别设置吸附孔120和吸尘孔130，以及对应的第一气道30和第二气道40，在对治具上的工件20进行加工的过程中，第一气道30内的气体对工件20进行吸附固定，第二气道40内的气体对工件20进行吸尘操作，两者互不影响，从而保证治具本体10的吸附效果。
[0042]
进一步地，吸附孔120与吸尘孔130互不连通，且第一气道30和第二气道40互不连通。可以理解地是，在本实施例的治具本体10中，第一气道30和第二气道40分别连接于不同的外部气源，第一气道30和第二气道40内的气压可以单独进行控制，从而使本治具本体10能够在不影响吸附孔120吸附效果的前提下控制吸尘孔130的吸尘速度，或在未对工件20进行加工时关闭第二气道40以降低加工设备的运行成本；通过设置可单独调节气压的第一气道30和第二气道40，可以使本实施例中的治具本体10具有更好的调节能力，使用效果好。
[0043]
在其他实施例中，第一气道30和第二气道40在远离吸附孔120和吸尘孔130的末端也可以相互连通，并连接于同一外部气源；由此设置，相较于上一实施例中，本实施例中的治具本体10可以降低成本，同时通过吸附孔120吸附固定顶板510，以及吸尘孔130吸取烟尘，同样可以实现部分上述实施例中记载的功能，但是不便于单独控制第一气道30内的气压。
[0044]
进一步地，参阅图2和图3所示，工件20还包括成品部22，待加工部21设置有多个，
并连接于成品部22；吸尘孔130设置有多个，多个吸尘孔130均与第二气道40相连通，且每一个吸尘孔130对应于一个待加工部21。
[0045]
可以理解地是，在柔性电路板的加工过程中，一般需要多个待加工部21连接成品部22，以使成品部22在工件20上呈架空状态，从而便于加工设备对其进行激光裁切、激光焊接等加工操作；在本实施例的治具本体10中，通过设置多个吸尘孔130，可以使每一个待加工部21均对应于一个吸尘孔130，以使加工过程中本治具本体10能够具有更有效地吸尘操作，避免烟尘进入第一气道30中，使用效果好。在其他实施例中，吸尘孔130的数量也可以根据实际加工的工件20的需求设置，吸尘孔130的数量可以是一个、两个或两个以上，从而使本治具本体10能够满足加工过程中的吸尘需求，吸尘孔130的数量也可以大于待加工部21的数量，多于待加工部21数量的吸尘孔130同时也可以为工件20提供吸附作用。
[0046]
进一步地，参阅图6所示，承载面110上还开设有吸尘腔140，吸尘腔140分别连通于第二气道40和多个吸尘孔130。可以理解地是，通过在承载面110上开设有吸尘腔140，一方面可以使多个吸尘孔130至少部分连通，从而平衡吸尘过程中各个吸尘孔130之间的气压，另一方面，通过设置吸尘腔140，当连通于第二气道40的外部气源未启动时，一部分烟尘可以暂时积存在吸尘腔140中，起到暂存烟尘的作用，当连接于第二气道40的外部气源启动之后，烟尘便可以在负压的作用下自吸尘孔130排出，使用效果好。
[0047]
进一步地，参阅图1所示，工件20包括多个成品部22，吸附孔120设置有多个，且多个吸附孔120均连通于第一气道30，每一个吸附孔120对应于一个成品部22，多个成品部22沿线型方向依次排列。
[0048]
可以理解地是，在柔性电路板的加工过程中，一般在一张板材上形成有多个成品部22，通过加工设备将多个成品部22裁切或焊接之后形成多个成品，并将成品进行下一步地加工；通过在承载件100上开设有多个吸附孔120，以使每一个成品部22均能够对应于一个吸附孔120；一方面，在连接于第一气道30的启动时，通过多个吸附孔120吸附工件20，可以提高本治具本体10对工件20的固定效果，避免加工过程中工件20发生偏移；另一方面，多个吸附孔120分别吸附不同位置的成品部22，可以为工件20提供平衡的吸附力，避免工件20受到的吸附力在局部位置偏大，从而避免损坏工件20，使用效果好。需要注意地是，本实施例中所述的成品仅指本次加工过程中产生的部件产品，并非柔性电路板的加工成品。
[0049]
参阅图3、图5和图7所示，在一实施例中，治具本体10包括相接的承载件100和连接件200，承载件100用于承载工件20，且承载面110位于承载件100远离连接件200的一侧；第一气道30包括相连通的通气腔210和连接孔220，通气腔210设于连接件200的内部，连接孔220设于连接件200的外壁上，通气腔210连通于多个吸附孔120，连接孔220用于连接外部气源。
[0050]
组装本实施例中的治具本体10时，首先将承载件100连接于连接件200的一侧，并使吸附孔120连通于通气腔210，将连接孔220与外部气源连接，外部气源启动之后，气流通过吸附孔120和通气腔210，并最终从连接孔220排出，以使吸附孔120处形成负压，从而将待加工部21吸附固定在承载件100上。
[0051]
进一步地，通气腔210开设于连接件200朝向承载件100的一侧；由此设置，当承载件100与连接件200连接之后，多个吸附孔120可以对应于一个通气腔210，并通过一个连接孔220连接于外部气源，从而可以平衡多个吸附孔120处气压，避免工件20的局部承受较大
的吸附力而损坏。
[0052]
优选的，参阅图7所示，连接孔220设置有两个，且均连通于通气腔210，由此设置，可以将连接孔220连接于不同的外部气源，从而对通气腔210内部的气压进行调节；在其他实施例中，也可以根据需求设置对应数量的连接孔220，具体可以为一个、两个或两个以上，通过设置多个连接孔220，既可以提高单位时间通过第一气道30的流量，以提高吸附孔120处建立负压的速度，从而提高治具本体10固定工件20的速度，进而提高加工设备的加工效率，同时可以通过连接不同的外部气源以保证气源的供气稳定性，避免单一气源故障而影响加工设备的加工效率，结构简单，使用效果好。具体地，连接孔220优选为螺纹孔，外部气源的连接端可以通过螺纹连接于连接孔220，从而实现密封的效果。
[0053]
参阅图6所示，工件20还包括周缘部23，至少部分的成品部22连接于周缘部23并位于周缘部23的内侧；吸附孔120包括成品吸附孔121以及周缘吸附孔122；工件20放置在承载面110上时，成品部22至少部分覆盖成品吸附孔121，周缘部23至少部分覆盖周缘吸附孔122。
[0054]
可以理解地是，柔性电路板的板材上，一般需要在成品部22的外围设置周缘部23；使用本实施例的治具本体10时，成品吸附孔121和周缘吸附孔122可以分别吸附于工件20的成品部22和周缘部23，通过吸附周缘部23可以使工件20在其周缘部23上受到平衡的吸附力，不仅能够提高本治具本体10的吸附稳定性，同时通过周缘部23的支撑，可以分担成品部22处受到的吸附力，降低治具本体10对工件20造成的损伤，使用效果好。
[0055]
参阅图6所示的单元结构，在优选实施例的治具本体10中，吸尘孔130包括第一通孔131和第二通孔132，第一通孔131大致为圆形，第二通孔132大致为椭圆形；连接孔220包括第一贯孔230和第二贯孔240，第一贯孔230大致为圆形，第二贯孔240大致为椭圆形；通气腔210包括相连通的环形腔部211和连接腔部212；第一通孔131和第二通孔132沿垂直于承载面110的方向贯穿承载件100，第一贯孔230和第二贯孔240沿垂直于承载面110的方向贯穿连接件200。即在承载面110的投影上，第一通孔131、第一贯孔230与待加工部21至少部分重叠，第二通孔132、第二贯孔240与另一成品部22也至少部分重叠，成品吸附孔121、连接腔部212与成品部22、也至少部分重叠，周缘吸附孔122与环形腔部211至少部分重叠。
[0056]
使用本治具本体10吸附工件20时，启动连接于第一气道30的外部气源并抽气，一部分气流沿成品吸附孔121和连接腔部212流动至环形腔部211，并进而从连接孔220排出，以使成品吸附孔121处产生负压，从而对成品部22进行吸附固定；与此同时，另一部分气流自周缘吸附孔122被吸入环形腔部211，并进而从连接孔220丢，以使周缘吸附孔122处产生负压，从而对周缘部23进行吸附固定；此时，治具本体10即可对工件20进行吸附固定。
[0057]
当需要对工件20进行加工时，启动连接于第二气道40的外部气源并抽气，一部分气流沿第一通孔131和第一贯孔230流动，并自第二气道40排出，以使第一通孔131处产生负压，从而吸附工件20上位于第一通孔131处的待加工部21产生的烟尘；另一部分气流沿第二通孔132和第二贯孔240流动，并自第二气道40排出，以使第二通孔132处产生负压，从而吸附工件20上位于第二通孔132处的待加工部21产生的烟尘，进而实现本实施例中治具本体10的吸尘操作。
[0058]
具体地，周缘吸附孔122沿周缘部23均匀设置有多个，且多个周缘吸附孔122均连通于环形腔部211；本实施例的治具本体10中，具有多个图6所示的单元结构，多个单元结构
沿线型排列并相互连接。
[0059]
参阅图2所示，治具本体10还包括至少部分自承载面110凸出的定位件600，工件20上开设有与定位件600相适配的定位槽。在本实施例的治具本体10中，通过在承载件100上设置对应于工件20的定位件600，工件20放置在承载面110上时，定位件600可以对工件20进行定位，当定位完成之后，连接于第一气道30的外部气源随之启动，并将工件20吸附固定在承载面110上，定位效果好。
[0060]
具体参阅图2所示，定位件600包括第一定位凸部610和第二定位凸部620，定位槽包括条形槽24和矩形槽25；第一定位凸部610沿第一方向延伸，并适配于条形槽24，以在第二方向上对工件20定位；第二定位凸部620与矩形槽25相适配，以在第一方向上和第二方向上对工件20定位；第二方向垂直于第一方向，且第一方向和第二方向均平行与承载面110。
[0061]
参阅图2和图7所示，进一步地，定位件600还包括定位销630，承载面110上开设有与定位销630相适配的定位插孔150，定位销630插设于定位插孔150内，当工件20放置在承载面110上时，定位销630抵接于工件20的侧壁，以对其进行定位。
[0062]
使用本实施例中的治具本体10时，首先将定位销630插设于定位插孔150中，并使定位销630自承载面110凸出，之后将工件20放置在承载面110上，并使工件20的侧壁与定位销630抵接，此时定位销630即可对工件20进行定位。
[0063]
参阅图7所示，在优选实施例中，定位插孔150与定位销630设置有六个，工件20在x方向上的相对两侧各设置有两个定位销630，并沿y方向均匀设置，工件20在y方向上的相对两侧各设置有一个定位销630，由此设置，工件20在x方向上的两侧，通过两组定位销630进行定位，每一组中的两个定位销630可以在y方向沿直线对工件20进行定位，避免工件20发生偏转，在y方向上的两个定位销630可以对工件20沿y方向的移动进行限位，之后通过启动外部气源，以使吸附孔120将工件20吸附在承载面110上完成定位、固定操作，操作简单，定位效果好，通过保证工件20的定位精度，从而进一步保证了工件20的加工精度。
[0064]
参阅图1和图4所示，在一实施例中，治具还包括集气件300，集气件300连接于连接件200远离承载件100的一侧，且集气件300内部开设有连通于第二气道40的真空腔310，集气件300的外壁上还开设有连通于真空腔310的抽气孔。
[0065]
在本实施例的治具本体10中，集气件300与连接件200扣合，并将抽气孔与外部气源连接，外部气源启动并抽气时，气流自吸尘孔130沿第二气道40流动至真空腔310内，最终从抽气孔排出；气流能够在吸尘孔130处形成负压，以将待加工部21处产生的烟尘吸附并随气流流动至抽气孔排出；通过设置在连接件200一侧设置有内部开设真空腔310的集气件300，既可以在治具本体10中形成真空区域，以在吸尘孔130处形成负压，同时部分进入真空腔310内的烟尘可以堆积在真空腔310的内部，以便技术人员进行统一收集。
[0066]
进一步地，参阅图4所示，集气件300朝向连接件200的一侧开设有环绕真空腔310开口的密封槽320，且密封槽320内部设置有密封圈330，连接件200与集气件300连接时，密封圈330分别抵接于连接件200和集气件300，从而使连接件200和集气件300之间密封，避免漏气，使用效果好。
[0067]
参阅图1和图7所示，治具还包括连接组件400，连接组件400连接于集气件300，并连通于连接孔220，进而连通于第二气道40，连接组件400用于连接外部气源。
[0068]
具体地，连接组件400包括连接管410和密封垫420，连接管410和密封垫420上分别
开设有相连通的通孔，连接件200在于通孔对应的外壁上开设有螺纹孔，螺钉依次穿过连接管410和密封垫420上的通孔并螺纹连接于连接件200上的螺纹孔，由此即可将连接管410固定在连接件200上，并通过密封垫420进行密封，从而提高连接管410的密闭性，避免治具本体10吸附过程中发生漏气的问题，使用效果好。
[0069]
优选地，连接管410的材质为q235a，并且表面喷漆，由此可以避免连接管410生锈，提高耐用性，密封垫420包括但不限于采用橡胶、硅胶、纸质等材料制成。在其他实施例中，连接组件400也可以直接连接于连接件200，并与第二气道40连通。
[0070]
进一步地，参阅图1和图7所示，治具还包括基座组件500和调节组件700，基座组件500作为承载件100的载体，基座组件500的一侧连接于承载件100，另一侧可以固定在外部构件中；调节组件700可拆卸地连接于基座组件500，并抵接于承载件100，以对承载件100在基座组件500上的位置进行调节。
[0071]
具体地，参阅图7所示，基座组件500包括顶板510、侧板520和底板530，侧板520分别连接于顶板510和底板530，底板530用于连接外部构件，顶板510远离侧板520的一侧连接于连接件200或集气件300，由此固定承载件100和连接件200。
[0072]
可以理解地是，通过设置不同结构的基座组件500，以使治具本体10能够适用于不同的加工需求，或适用于不同的加工设备，适用性得以提高，使用效果好；同时调节组件700可拆卸连接于顶板510，调节组件700相对于顶板510的位置可调，通过调整调节组件700与顶板510之间的相对位置，以调整承载件100相对于基座组件500的位置，从而使承载件100能够满足加工需求。具体地，调节组件700与顶板510之间包括但不限于采用螺钉连接、销钉连接、插接、卡接等可拆卸连接方式进行连接，由此设置，可以便捷地调整调节组件700与顶板510的相对位置。
[0073]
参阅图7所示，在一实施例中，调节组件700包括第一调节件710和第二调节件720，第一调节件710和第二调节件720分别设置在y方向上集气件300的相对两侧，且第一调节件710分别连接于集气件300和顶板510，第二调节件720分别连接于集气件300和顶板510。
[0074]
使用本实施例中的治具本体10时，首先将第一调节件710和第二调节件720固定在顶板510的对应位置，之后将集气件300置于第一调节件710和第二调节件720之间，将集气件300调整至预设位置之后，将集气件300分别与第一调节件710和第二调节件720连接，即可完成集气件300的调节固定。
[0075]
参阅图1和图7所示，在一实施例中，第一调节件710大致为沿x方向延伸的l型结构，第二调节件720为l型结构，且数目为两个，两个第二调节件720沿x方向设置在顶板510上的两侧，由此即可对集气件300在x方向上进行定位。在其他实施例中，第一调节件710和第二调节件720也可以根据实际情况设置对应的结构。
[0076]
在一实施例中，加工设备还包括激光加工装置，激光加工装置用于对治具本体10上的工件20的待加工部21进行激光裁切操作，第一气道30连通外部气源，且外部气源向治具本体10外吸气，第二气道40也连接于外部气源，可以与第一气道30连接相同或不同的外部气源，以使吸尘孔130处产生负压，从而将工件20吸附固定在承载面110上；裁切过程中待加工部21产生的烟尘被吸尘腔140吸取，并桶盖第二气道40排出治具本体10外部，可以理解地是，通过将第一气道30和第二气道40分隔设置，以使本实施例中的治具本体10即可以对工件20进行稳定地吸附固定，并使片状的工件20受力均匀，避免损坏，同时加工过程中产生
的烟尘可以从第二气道40中排出，使用效果好。在其他实施例中，激光加工装置也可以对工件20的待加工部21进行焊接加工等操作，待加工部21产生的烟尘同样可以自第二气道40排出，在此不做唯一限定。
[0077]
在一些实施例中，承载件100、连接件200、集气件300以及基座组件500均可采用铝合金材料制成，并且表面硬质氧化处理；可以理解地是，铝合金具有良好的耐氧化性能，同时通过硬质氧化处理，可以进一步提高治具本体10的耐用性；同时由于铝具有密度低的特点，采用铝合金材质制成的治具本体10具有重量轻的优点，便于运输和使用。
[0078]
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。