用于机械加工平坦基材的通用固定装置的制造方法_2

文档序号:9203616阅读:来源:国知局
相对的,并非用来表示组件或者表面的任意必须取向,而是简单地用于表示和区分相对的表面或者组件间的关系。类似地,例如,可以相对于附图使用术语“水平”和“垂直”,用以描述不同平面中的组件的相对正交关系,但是并不表示组件需要是相对于真正的水平和垂直取向的任意取向。
[0039]当使用时,术语“第一”、“第二”、以及“第三”等不一定表示任意顺序或者优先关系,而是用于更清楚地将一种元件或时间间隔与另一种元件或时间间隔区分开。例如,本文所述中没有固定的“第一”或“第二”元件;这些描述仅用于在本发明中将一种元件与另一种相似的元件清楚地区分开。“多个”表示两个或更多。用于平坦表面的术语“基本平行”表示表面范围上的平行偏差为+/-0.5mm内或者更小。
[0040]根据本发明的一个宽方面,描述的设备和方法提供了可配置的固定装置设备,所述固定装置设备用于对机械加工用工作平台安装工件。不同于常规固定装置方案,本发明的设备使用一组相互分隔的多个真空安装元件,所述真空安装元件可以用合适的布置独立地定位以支撑各种尺寸的玻璃或者其他平坦工件。
[0041]图1A显示了用于向工作平台14安装玻璃工件12进行机械加工或者其他加工的示例性固定装置设备10的侧视图。图1B是对应的俯视图。工作平台14是CNC系统或者其他机械加工工具的典型部分。在工作平台14和工件12之间分布有多个真空安装元件20a、20b、20c、20d和20e,以支撑工件12并将其牢固地夹在用于机械加工的位置。图1C显示了与图1A和IB类似的布置的透视图,具有五个真空安装元件20a、20b、20c、20d和20e。在图1A-1C中放大了安装元件之间的间距,以提升单个组件的可视性。
[0042]有利地,每个真空安装元件20a、20b、20c、20d和20e可以分别被分隔地放置,且根据诸如工件12的尺寸以及提供的真空量的因素,可以使用较少或者较多的安装元件。由于该可配置性,固定装置设备10实现了对于用于保持玻璃或者其他工件12的板的真空安装的相当程度的灵活性。图2显示了图1A-1C的安装布置的示意图,具有真空源30和单独的真空软管32,所述真空软管通过真空口 34与每一个真空安装元件20a、20b、20c、20d和20e连接。真空源30可以是真空分配器或者简单地是由CNC或者其他加工工具直接提供的真空。应理解的是,可以使用各种类型的真空连接器用于与真空口 34连接。如图2所示,来自多个真空安装元件20a、20b、20c、20d和20e的一个或多个真空软管32可通过位于工件12和工作平台14之间的区域延伸。真空连接可以是串联或并联的。
[0043]对于具体应用中的每一个具体工件12,可以按需在宽范围内改变真空级。根据本发明的一个示例性实施方式,提供了约500-700_ Hg柱(负压)范围内的真空,来保持工件。应理解的是,可以根据工件特性以及机械加工过程的要求改变应用的真空级。此外,根据本发明的一个实施方式,取决于工件12的配置以及机械加工过程的要求,可以对不同的真空安装元件20a、20b、20c、20d和20e应用不同的真空级,例如相互相差20%或者更高的真空级。
[0044]显示了俯视图和截面图的图3A的平面图以及图3B的透视图,以举例方式,显示了真空安装元件20c是如何形成的;形成了其他具有类似结构的真空安装元件,但是对于凸起部分26和基座22具有不同的几何结构。每个真空安装元件具有基座22,所述基座22具有工作平台接触表面,下文中称为下接触表面24。接触表面24抵靠住机械加工工具的工作平台或者其他合适的表面,并被夹持或者以其他方式保持抵靠住工作平台表面,或者,与一个或多个其他真空安装元件机械连接,所述其他真空安装元件它们自身安装在或者夹持住工作平台表面。真空安装元件具有从基座正交延伸的凸起部分26,其方向相对于接触表面24正交,并提供了工件接触表面(下文中称为上接触表面28)用于支撑工件并向所述工件提供来自真空室40的真空作用力。上接触表面28与下接触表面24在非常严格容差内平行,优选地,在上接触表面28的全部范围内的上接触表面28与下接触表面24之间的距离,显示为高度H,是均匀的,机械加工到至少+/-0.02mm之内,或者更优选地,+/-0.0lmm之内,或者更好。该严格容差使得用于特定配置的每个真空安装元件的高度是均匀的,在预定的固定值的紧密容差内。用于特定固定装置设备10的真空安装元件的高度H的尺寸是一个预定值,所述预定值基于以下因素,例如:与工作平台的允许距离、工件表面特性以及夹具和真空软管所需的间隔空间。
[0045]再次,必须强调“上”和“下”仅是相对术语,用于描述本文附图所示的接触表面24和28的取向。实践中,例如,下接触表面抵靠住工作平台从而可以是垂直的或者一些其他的取向。
[0046]如图3A和3B所示,在凸起部分26中挖空真空室40,所述真空室40通过真空口34与真空源流体(真空)连通。沿其基座22,每个真空安装元件具有与下接触表面24间隔开的夹持表面42。如实施方式中所示,夹持表面42与下接触表面24基本平行。或者可以以多种不同方式来配置夹持表面24,用以提供支持真空安装元件夹持或者其他类型附着于工作平台表面的特征。例如,对于螺纹紧固件或者其他类型的夹持紧固件,可任选地提供一个或多个孔62。其中工作平台是合适的材料,还可以在固定装置设备安装过程中使用磁力用于夹持安装元件或者帮助安装元件的粗略定位,例如通过形成诸如铁磁体金属的磁性材料的真空安装元件。应注意,例如,取决于所用的夹持机制和工件尺寸范围之类的因素,可以不同于本文附图中所示的情况,改变基座22的尺寸和厚度及其相对于凸起部分26在任意方向的延伸。因此,例如,图3A的俯视图显示了直接沿着真空安装元件20c边缘的L形凸起部分26的侧面。在该例子中,夹持表面42仅沿着凸起部分26的外侧。对于特定应用,可优选基座22的其他布置。
[0047]可以使用多种不同的夹持或者安装布置以使得固定装置设备10牢固地固定在工作平台14的表面。图4的俯视示意图,为清楚起见未示出工件12,显示了一个可能的配置,其中仅有一个真空安装元件,在此例子中为真空安装元件20e,被直接夹在工作平台14的表面。夹具50将安装元件20e锁定在工作平台14的表面。夹具50可以是任意的多种类型的夹持装置,诸如常规C-夹具以及安装螺栓等。然后,为了将其他安装元件牢固地固定在位置中,联接器52的网络从夹持安装元件20e向每一个其他的安装元件延伸,或者在安装元件间延伸。可以容易地理解,任意数量的其他布置也可适用于将真空安装元件20a、20b、20c、20d和20e固定在位置中。例如,每个安装元件可以被单独地夹持在或者螺栓到工作平台14的表面。
[0048]例如,图4所示的布置可能是有利的,它可用于建立“基准”或者相对于机械加工工具的参考位置。将一个真空安装元件固定在给定参考数据的位置上,然后可以相对于固定位置定位其他真空安装元件。通过诸如图4中例子的安装元件的布置,将参考安装元件
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