专利名称：真空吸附工作台的制作方法
技术领域：
真空吸附工作台
技术领域：
本实用新型涉及ー种真空吸附装置，特别是涉及ー种利用真空吸附方式固定エ件的工作平台。
背景技木目前，国内外激光钻孔机钻制PCB(印刷线路板)微型孔场合，基本上都是采用真空吸附工作台吸附エ件。其工作原理是真空发生系统将真空负压通过真空管接头传人工作台腔体内；在腔体内建立起一个静态的负压条件，并通过工作台面板的蜂窝状小孔将该负压值传递到在工作台面的上平面，吸附住放置在该面上的エ件，实现エ件在工作台上的快速紧固。传统的真空吸附工作台，有ー个特点是工作台面板上所开的吸气孔只是ー个连通孔(以下或称小孔)，且其孔径都比较大，以产生较大吸附カ吸附固定住エ件。而通常エ件的有效吸附面积有两种情况I、エ件的有效吸附面积能完全覆盖住工作台面板上的小孔。2、エ件的有效吸附面积不能完全覆盖住工作台面板上的小孔，如エ件外形面积小于工作台的蜂窝状小孔分布面积，或者エ件上有预先已有的孔洞或空缺。无论哪种形式，总会有一部分小孔漏出。对于传统的真空吸附工作台，上述漏出的小孔，由于其孔径较大，大气压会瞬间通过这部分小孔进入工作台的腔体内，泄掉由真空管进入工作台的腔体内的真空负压,腔体内无发建立起哪怕是动态的真空负压值，故无法吸附住エ件，真空吸附工作台的失效。对此，传统的真空吸附工作台解决的办法都是放弃采用真空工作台的原理吸附エ件，而另采用一套专门的复杂的夹钳机构附加在工作台上以备出现上述情况时夹紧エ件。这样做虽能解决エ件在工作台上的固定，但存在一些问题，例如縮小了真空工作台的适用范围，增添了机器的机构，结构复杂较大，増加了机器的成本；挤占了本来就很紧张的工作台面板与激光镜头之间的空间尺寸；エ件受到的压紧カ不均匀，工作不可靠；夹钳机构本身会占用一部分真空吸附工作台的工作面积，縮小了面板的最大许可面积。
实用新型内容基于此，有必要提供ー种真空吸附工作台，其能够吸附住有效吸附面积不能完全覆盖住真空吸附工作台面板上吸气孔的エ件。ー种真空吸附工作台，包括底板和面板，所述底板与所述面板固定在一起并形成ー个腔体，所述真空吸附工作台上设有与所述腔体相连通的抽气ロ，所述面板上设有多个与所述腔体相连通的吸气孔，所述吸气孔包括相互连通的第一连通孔与第二连通孔，所述第一连通孔的孔径大于所述第二连通孔的孔径，所述第一连通孔设于所述面板的表面并通过所述第二连通孔与所述腔体相连通。在优选的实施例中，所述第二连通孔的孔径为O. 3 O. 75mm，所述第二连通孔的孑し长为I. 5 4mm。在优选的实施例中，所述第一连通孔的孔径是所述第二连通孔的孔径的2 10倍。在优选的实施例中，多个所述吸气孔在所述面板上均匀分布。在优选的实施例中，多个所述吸气孔在面板上的分布密度由面板的中心向四周递减。在优选的实施例中，所述真空吸附工作台还包括具有密封作用的密封圈，所述密封圈设于面板与底板之间。在优选的实施例中，所述底板与所述面板为一体成型结构。在优选的实施例中，所述抽气ロ设于所述真空吸附工作台的侧面或所述底板上。在优选的实施例中，所述真空吸附工作台还包括连接底板与真空发生系统的真空管接头，所述真空管接头固定在所述底板上并通过所述抽气ロ与所述腔体连通。在优选的实施例中，所述底板上设有多个支撑面板的凸台。该真空吸附工作台的吸气孔包括相互连通的第一连通孔与第二连通孔，第一连通孔的孔径大于第二连通孔的孔径，由于第二连通孔的孔径较小，气体不容易通过第二连通孔，这样当面板上的吸气孔未完全被エ件覆盖时，第二连通孔会有效阻止气体通过第二连通孔，从而使腔体内能够维持足够的动态真空负压，而第一连通孔因具有较大的孔径而具有较大的吸附面积，从而能够产生较大的吸附カ来吸附エ件，因此该真空吸附工作台能够吸附住有效吸附面积不能完全覆盖住真空吸附工作台面板上吸气孔的エ件。
图I为本实用新型的真空吸附工作台的爆炸图；图2为图I所示真空吸附工作台的吸气孔被エ件完全覆盖时的剖视图；图3为图I所示真空吸附工作台的吸气孔未被エ件完全覆盖时的示意图；图4为图3所示真空吸附工作台的吸气孔未被エ件完全覆盖时的剖视图；图5为图4所示真空吸附工作台I处的局部放大图；图6为图4所示真空吸附工作台II处的局部放大图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。请參考图I 6，本实用新型的较佳实施方式提供ー种真空吸附工作台100，该真空吸附工作台100包括底板120和面板110，底板120与面板110固定在一起并形成一个腔体121，真空吸附工作台100上设有与腔体121相连通的抽气ロ 123，面板110上设有多个与腔体121相连通的吸气孔111，吸气孔111包括相互连通的第一连通孔112与第二连通孔113，第一连通孔112的孔径大于第二连通孔113的孔径，第一连通孔112设于面板110的表面并通过第二连通孔113与腔体121相连通。该真空吸附工作台100还包括具有密封作用的密封圈140，该密封圈140设于面板110与底板120之间。该密封圈140为硅胶材质。该密封圈140可以保证面板110与底板120之间的气密性。另外，该真空吸附工作台100还包括连接底板110与真空发生系统的真空管接头130，该真空管接头130固定在底板120上并通过抽气ロ 123与腔体121连通。这样，真空发生系统可以通过该真空管接头130与腔体121连通，从而为该真空吸附工作台100提供真空负压。该真空吸附工作台100的底板120上还设有多个支撑面板110的凸台122。其能够支持面板110，这样，即使面板110收到较大的压力也不至于出现较大的弯曲变形。此处的抽气ロ 123设置在底板120底面上，当然，抽气ロ 123也可以设置在真空吸附エ作台100的侧面，该真空吸附工作台100的底板120与面板110采用分离式设计是为了加エ的方便，当然也可以采用一体成型的结构。此处不以此为限。在本实施例中，该真空吸附工作台100的吸气孔111在面板110上均匀分布，在其它实施例中，吸气孔111也可以在面板110呈非均匀分布。例如，可以设计吸气孔111在靠近面板110中部分布的密度大，在面板110四周分布的密度小，或者设计吸气孔111在面板110上的分布密度由面板110的中心向四周递减，这样设计可以将有效吸附面积小于吸气孔111分布面积的エ件150尽量对准面板110的中部，由于中部的吸气孔111较为密集，从而能够很好的吸附住エ件150。为了使该真空吸附工作台100有较好的吸附效果，第一连通 孔112的孔径是第二连通孔113的孔径的2 10倍。进ー步的，该真空吸附工作台100的关键之处在于第二连通孔113的孔径与上述传统的真空吸附工作台连通孔(或称小孔)相比非常细小，为O. 3 O. 75mm，其孔的长度为I. 5 4mm。本实用新型并不限定第一连通孔112与第二连通孔113的孔径与孔长，其可以根据实际需要进行设计，其大小受吸气孔111在面板110上的密度、真空发生系统的抽真空能力及エ件150的大小与材质等因素影响。下面将详细介绍ー下该真空吸附工作台100的工作过程。请參考图2，当覆盖在面板110上的エ件150的有效吸附面积不小于面板110上的吸气孔111的分布面积时，由于吸气孔111完全被エ件150所覆盖，因此当真空发生系统エ作时，腔体121内会被瞬间抽成真空，从而通过吸气孔111将エ件150吸附住。此处的吸附方法和常用的真空吸附工作台100相类似。请參考图3 6，当覆盖在面板110上的エ件150的有效吸附面积小于面板110上的吸气孔111的分布面积时，如图3中的圆形ロ、方形ロ及面板110的周边位置的吸气孔111均未被エ件150覆盖。未被エ件150遮盖住的吸气孔111与大气相通。反复的实验测试证明大气气流在通过吸气孔111进入腔体121内时会受到吸气孔111孔壁的摩擦阻滞作用而减缓进入腔体121的速度，吸气孔111的孔径越小或有效长度越长，这种摩擦阻滞作用越强，当吸气孔111的直径足够小或有效长度足够长时，会大大减弱大气压向腔体121内的传递能力，在面板110的上下两面产生动态压力差，使真空系统能在腔体121内维持足够大的动态真空负压值。这ー现象也叫做气体的小孔节流效应。然而传统的真空吸附工作台，由于其吸气孔孔径较大(通常大于1mm)，孔的有效长度较短，实际不会产生这种效应，会瞬间泄掉腔体121内的真空负压，使腔体121内的负压值升高甚至丧失。此时会导致该真空吸附工作台100无法吸附住エ件150。该新型真空吸附工作台100利用了气体的小孔节流效应作为其基本工作原理。其吸气孔111采用ー个第一连通孔112与第二连通孔113相配合的方式，第二连通孔113的孔径较小、孔的有效长度较长，这样在吸气孔111未被エ件150覆盖的位置，吸气孔111能够阻止大气压向腔体121内传递，从而使在面板110的上下两面保持一个动态的压カ差，腔体121内也就建立起一个动态真空负压。对于面板110上吸气孔111被エ件150覆盖的地方，由于建立的动态真空负压会传递到腔体121内的各处，因此，动态真空负压将传递到被エ件150覆盖的吸气孔111处，并通过吸气孔111向エ件150覆盖一面的孔ロ传递。虽然通过第二连通孔113时，气体也会受到第二连通孔113的摩擦阻滞，但由于被エ件150覆盖，第二连通孔113得不到持续的气体补充，且孔径小，留在第二连通孔113内的气体量很小，所以实际上是也瞬间被抽空，使真空负压瞬间传递至エ件150覆盖一面的孔ロ而吸附エ件150。实际上，由于第二连通孔113的孔径很小，其孔ロ截面积也很小，传递到吸气孔111孔ロ的真空负压所产生的吸附カ也就很小，对エ件150产生的吸附カ较小，可能无法吸附住エ件150。因此，在此吸气孔111靠近エ件150的孔ロ处设置成较大直径的第一连通孔112，以增大真空负压吸附面积，增强对エ件150的吸附力，保证エ件150被可靠吸附住。因·此，该真空吸附工作台100能够有效吸附面积不能完全覆盖住真空吸附工作台100面板上吸气孔的エ件，且该真空吸附工作台100具有结构简单的优点。该真空吸附工作台100的第一连通孔112与第二连通孔113相连通。第一连通孔112与第二连通孔113的形状可以是方形、圆形或者椭圆形等合适的形状，此处不限定其形状。当然，并非エ件的有效吸附面积可以无限小，当エ件的有效吸附面越来越小时，未被エ件遮盖住的吸气孔数量会越来越多。虽然单个吸气孔对大气压向真空吸附工作台100腔体内传递的气体很少，对腔体内真空负压的影响较小，但随着未被遮盖的吸气孔的数量的増加会不断増加其对腔体内真空负压的影响。从而使面板上下两面产生的动态压カ差减小，腔体内建立的动态真空负压值将逐渐降低直至丧失，该真空吸附工作台100对エ件的吸附能力也将降低直至消失。因此，实际应用时可以根据最小エ件有效吸附面积及对吸附カ大小的要求等，对第二连通孔113的直径、长度、数量及真空发生系统的能力等參数进行配合设计才以使真空吸附工作台100达到最佳的应用效果。该真空吸附工作台100的吸气孔111包括相互连通的第一连通孔112与第二连通孔113，第一连通孔112的孔径大于第二连通孔113的孔径，由于第二连通孔113的孔径较小，气体不容易通过第二连通孔113，这样当面板110上的吸气孔111未完全被エ件150覆盖时，第二连通孔113会有效阻止气体通过，从而使腔体121内能够维持足够的动态真空负压，而第一连通孔112因具有较大的孔径而具有较大的吸附面积，从而能够产生较大的吸附カ来吸附エ件150。因此，该真空吸附工作台100能够吸附住有效吸附面积不能完全覆盖住真空吸附工作台100面板上吸气孔的エ件。另外，该真空吸附工作台100相对于常用的真空吸附工作台100没有增加额外的元件就具有较好的通用性，从而也具有结构简单的优点。以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求1.ー种真空吸附工作台，包括底板和面板，所述底板与所述面板固定在一起并形成一个腔体，所述真空吸附工作台上设有与所述腔体相连通的抽气ロ，所述面板上设有多个与所述腔体相连通的吸气孔，其特征在干，所述吸气孔包括相互连通的第一连通孔与第二连通孔，所述第一连通孔的孔径大于所述第二连通孔的孔径，所述第一连通孔设于所述面板的表面并通过所述第二连通孔与所述腔体相连通。
2.根据权利要求I所述的真空吸附工作台，其特征在于，所述第二连通孔的孔径为·O.3 O. 75mm,所述第二连通孔的孔长为I. 5 4mm。
3.根据权利要求I或2所述的真空吸附工作台，其特征在于，所述第一连通孔的孔径是所述第二连通孔的孔径的2 10倍。
4.根据权利要求I所述的真空吸附工作台，其特征在于，多个所述吸气孔在所述面板 上均匀分布。
5.根据权利要求I所述的真空吸附工作台，其特征在于，多个所述吸气孔在面板上的分布密度由面板的中心向四周递减。
6.根据权利要求I所述的真空吸附工作台，其特征在于，所述真空吸附工作台还包括具有密封作用的密封圈，所述密封圈设于面板与底板之间。
7.根据权利要求I所述的真空吸附工作台，其特征在于，所述底板与所述面板为一体成型结构。
8.根据权利要求I或6或7所述的真空吸附工作台，其特征在于，所述抽气ロ设于所述真空吸附工作台的侧面或所述底板上。
9.根据权利要求I所述的真空吸附工作台，其特征在于，所述真空吸附工作台还包括连接底板与真空发生系统的真空管接头，所述真空管接头固定在所述底板上并通过所述抽气ロ与所述腔体连通。
10.根据权利要求I所述的真空吸附工作台，其特征在于，所述底板上设有多个支撑面板的凸台。
专利摘要一种真空吸附工作台，包括底板和面板，底板与面板固定在一起而形成一个密封的腔体，底板上设有与腔体相连通的抽气口，面板上设有多个与腔体相连通的吸气孔，该吸气孔包括相互连通的第一连通孔与第二连通孔，第一连通孔的孔径大于第二连通孔的孔径，第一连通孔设于面板的表面并通过第二连通孔与腔体相连通。该真空吸附工作台能够吸附住有效吸附面积不能完全覆盖住真空吸附工作台面板上吸气孔的工件。
文档编号B23K26/36GK202479709SQ20122006796
公开日2012年10月10日 申请日期2012年2月27日 优先权日2012年2月27日
发明者杨宏振, 高云峰 申请人:深圳市大族数控科技有限公司, 深圳市大族激光科技股份有限公司