本發(fā)明涉及一種新型、高效電子式冷凍盤夾具裝置，主要應(yīng)用于各種產(chǎn)品固定，屬于精密制造應(yīng)用領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著高科技的蓬勃發(fā)展，新型材料和產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，精密加工中的產(chǎn)品固定一直困擾著整個加工行業(yè)，是個急需解決的問題。目前傳統(tǒng)的產(chǎn)品固定有以下幾種方式：1.臺虎鉗式，這種方式對產(chǎn)品固定，力度很難控制，會對產(chǎn)品產(chǎn)生變形；2.真空吸盤，這種方式比第1種稍微進步一點，對細(xì)小的零件根本不能固定，不能滿足生產(chǎn)要求；3.定型模具+膠接，這種方式比上述二種方式成本要高，生產(chǎn)效率低；4.磁性吸盤，這種方式對鐵質(zhì)有很好的固定作用，但對其它材料根本起不了固定作用，適用范圍比較局限性。

根據(jù)以上的幾種夾具裝置實現(xiàn)零件固定的方式可知：這些固定方式，對零件固定起到了一定作用，但總因生產(chǎn)效率低、成本高、產(chǎn)品變形量大，適用范圍小等缺陷，達不到精密加工技術(shù)的要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有精密加工產(chǎn)品固定存在的不足，本發(fā)明提供一種新型、高效電子式冷凍盤夾具裝置由工件載臺、熱電芯片、能量轉(zhuǎn)換模塊、冷凍盤殼體、恒溫模組、直流水泵、保溫水箱等器件組成；本發(fā)明將上述器件構(gòu)成一種裝置，給裝置接上合適電源，使熱電芯片產(chǎn)生的熱量快速傳遞到能量交換模塊，能量交換模塊端面設(shè)有與其它器件相連的管路連接口，內(nèi)部設(shè)有co-foam芯，通過其它器件的共同作用，把熱電芯片產(chǎn)生的熱量進行消耗，冷量傳遞到工件載臺，使工件載臺溫度在-8℃--12℃之間，用冰的卓越粘合性，把各種材料的一個面固定在冷凍盤載臺上，固定時不會產(chǎn)生任何應(yīng)力，不會對加工材料產(chǎn)生任何污染，為加工方式，提供更多的選擇；由此可知，本發(fā)明具有環(huán)保、科技、使用范圍廣，可以有效地固定各種形狀固體，實現(xiàn)精密零件的精加工，完美配合各種銑床、磨床、車床加工，實現(xiàn)多個零件的同時加工，極大的提高零件加工的效率，同時特有的加工過程的低溫狀態(tài)，可以提高產(chǎn)品良率，減少刀具損耗，提高刀具壽命。

一種新型、高效電子式冷凍盤夾具裝置，熱電芯片的冷面與工件載臺的一面緊密結(jié)合在一起；熱電芯片的熱面通過涂覆導(dǎo)熱填充材料與能量轉(zhuǎn)換模塊的一面緊密抵制在一起，三者置放在冷凍盤殼體內(nèi)，冷凍盤殼體的二端面設(shè)有管路連接口，把恒溫模組、直流水泵、保溫水箱等器件連接在一起，構(gòu)成一個系統(tǒng)；具有結(jié)構(gòu)緊湊、減少能量損耗、降低熱阻等特點，從而有效地保證熱電芯片不再受外界因素影響下，使冷凍盤載臺溫度在-8℃--12℃之間。

進一步地，所述冷凍盤殼體，其上表面為凹形，凹形平面內(nèi)陣列多個通透的結(jié)水孔，其結(jié)水孔的截面為錐形，通過與熱電芯片冷面的緊密結(jié)合，形成積水槽；降低冷量損失，提高冰與產(chǎn)品的附著力。

進一步地，所述熱電芯片是有芯片載臺、熱電電偶對、與熱電電偶對并聯(lián)的開路保護電子器件、熱電電偶對電路連接用導(dǎo)流片及與基板鍵合用導(dǎo)熱絕緣柔性過渡層組成，大大提高熱電芯片的壽命，降低熱電芯片的故障率，克服熱電芯片熱脹冷縮效應(yīng)。

進一步地，所述熱電芯片載臺上設(shè)有與熱電偶對、熱電電偶對并聯(lián)的開路保護電子器件、熱電電偶對電路連接用導(dǎo)流片相適的陷穴；芯片載臺的材料結(jié)構(gòu)為蜂窩狀的高分子復(fù)合材料，降低材料傳導(dǎo)性能，降低能量損耗。

進一步地，所述熱電電偶對并聯(lián)的開路保護電子器件為高于擊穿熱電電偶對電壓的雙向晶體管，有效防止熱電電偶對在其它因素影響下，造成一個或多個熱電偶對損壞，造成電氣連接開路，導(dǎo)致熱電芯片失效。

進一步地，所述熱交換模塊，由co-foam芯、殼體及殼體密封板組成；co-foam芯材料是鋁或銅或工程塑料，通過壓鑄或cnc加工或注塑成型，截面呈管狀或矩形的空心實體，表面設(shè)有多個通孔，表面通孔孔隙率在75％-98％之間，孔徑在0.5mm-5mm之間，一端密封，另一端設(shè)有與凹形殼體連接相適螺紋口；co-foam芯到殼體密封板軸向距離是co-foam芯到殼體底部距離1/6～1/2倍；在其它器件共同作用下，通過co-foam芯的液體在孔隙率的作用下形成均勻的高壓沖擊流，由于co-foam芯在能量轉(zhuǎn)換模塊腔體內(nèi)的殼體底部與co-foam芯在密封板軸向的距離不同，在能量轉(zhuǎn)換模塊腔體內(nèi)部形成高壓慣性卷流和單相隔離區(qū)域，不僅給熱電芯片工作產(chǎn)生的熱量給予快速冷卻，而且在冷卻過程中，熱電芯片工作產(chǎn)生的熱量在轉(zhuǎn)移過程中，能量轉(zhuǎn)換模塊中的交換后的液體進行分離，互不干擾，減少能量轉(zhuǎn)交換模塊的熱積累，提高了換熱效果。

圖1是本本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是冷凍盤載體結(jié)構(gòu)圖；

圖3是能量交換模塊結(jié)構(gòu)圖；

圖4是熱電芯片載臺結(jié)構(gòu)圖；

圖5是熱電芯片結(jié)構(gòu)圖；

其中，1.co-foam芯2.冷凍盤殼體3.工件載臺4.結(jié)水孔5.工質(zhì)出口6.外部管路7.工質(zhì)入口8.熱電芯片9.導(dǎo)熱填充材料10.能量轉(zhuǎn)換模塊11.冷凍盤殼體底板12.能量轉(zhuǎn)換模塊殼體密封板13.能量轉(zhuǎn)換模塊殼體14.co-foam芯孔15.熱電芯片載臺16.熱電偶對陷穴17.開路保護電子器件陷穴18.熱電電偶對電路連接用導(dǎo)流片陷穴19.基板20.導(dǎo)流片21.熱電電偶對22.開路保護電子器件23絕緣柔性過渡層24.熱電芯片熱面25.熱電芯片冷面。

具體實施方式

一種新型、高效電子式冷凍盤夾具裝置，包括工件載臺3、熱電芯片8、能量轉(zhuǎn)換模塊10、冷凍盤殼體2、恒溫模組、直流水泵、保溫水箱等器件組成一種裝置；所述熱電芯片載臺15把蜂窩狀的高分子復(fù)合材料加工成多個與熱電偶16、熱電電偶對并聯(lián)的開路保護電子器件17、熱電電偶對電路連接用導(dǎo)流片18相適的陷穴載臺，通過機械手或者定型模具的作用下，把熱電電偶對21、熱電電偶對并聯(lián)的開路保護電子器件22、熱電電偶對電路連接用導(dǎo)流片20分別裝配到相對應(yīng)的陷穴內(nèi)，通過加熱壓接設(shè)備，把熱電電偶對21、熱電電偶對并聯(lián)的開路保護電子器件22、熱電電偶對電路連接用導(dǎo)流片20進行鍵合，基板19通過導(dǎo)熱絕緣柔性過渡層23作用下與熱電芯片載臺15連接在一起，形成熱電芯片8。所述的工件載臺3，通過蜂窩狀的高分子復(fù)合材料加工成凹型冷凍盤殼體2，冷凍盤殼體2的二側(cè)面設(shè)有管路連接口5和7，凹形平面內(nèi)陣列多個通透的結(jié)水孔4，其結(jié)水孔4的截面為錐形，與熱電芯片8的冷面25緊密結(jié)合在一起，形成積水槽。所述的能量轉(zhuǎn)換模塊10，由co-foam1、能量轉(zhuǎn)換模塊殼體13及殼體密封板12組成，用鋁或銅的材料；co-foam芯1通過鋁或銅或工程塑料，壓鑄或cnc加工或注塑成型，截面呈管狀或矩形的空心實體，表面設(shè)有多個通孔14，表面通孔孔隙率在75％-98％之間，孔徑在0.5mm-5mm之間，一端密封，另一端設(shè)有與殼體連接相適螺紋口；co-foam芯1到殼體密封板軸向距離是co-foam芯到凹形殼體底部距離1/6～1/2倍；蓋上殼體密封板12，能量轉(zhuǎn)換模塊殼體13內(nèi)部形成一個密閉的腔體；殼體13的一抵制面通過涂覆導(dǎo)熱填充材料9與熱電芯片8的熱面24相連，能量轉(zhuǎn)換模塊殼體13的另一抵制面與冷凍盤殼體底板11相連，上述器件裝配在一起形成模組；通過外部管路6與能量轉(zhuǎn)換模塊10的連接，把恒溫模組、直流水泵、保溫水箱等器件連接在一起，構(gòu)成一種裝置。

工作時，工件載臺3積水槽上加上合適的水，多個產(chǎn)品置放在積水槽內(nèi)，給恒溫模組、直流水泵、熱電芯片通上合適的電源，熱電芯片8的制冷作用下，使工件載臺3溫度在-8℃--12℃之間，用冰的卓越粘合性，把產(chǎn)品固定在工件載臺3上，同時熱電芯片8產(chǎn)生的熱能經(jīng)過導(dǎo)熱填充材料9快速傳導(dǎo)到能量轉(zhuǎn)換模塊10，能量轉(zhuǎn)換模塊10的熱量，在直流水泵的作用下，把保溫水箱的液體，經(jīng)恒溫模組制冷降溫，通過外部管路6把三者進行液體循環(huán)，形成一個液冷系統(tǒng)，使熱電芯片8熱面溫度保持在10℃左右，當(dāng)液體由co-foam芯1連接口7進入，連接口5流出，在co-foam芯表面通孔14的作用下，在能量轉(zhuǎn)換模塊10腔體內(nèi)部形成高壓慣性卷流和單相隔離區(qū)域，不僅給熱電芯片8工作產(chǎn)生的熱量給予快速冷卻，而且在冷卻過程中，熱電芯片8工作產(chǎn)生的熱量在轉(zhuǎn)移過程中，能量轉(zhuǎn)換模塊10中的交換后的高溫液體進行隔離，互不干擾，減少能量轉(zhuǎn)換模塊10的熱積累，提高了換熱效果；當(dāng)熱電芯片8在受其它因素影響下，單個或者多個熱電電偶對21發(fā)生斷裂或者導(dǎo)流片20與熱電電偶對21的共晶層分裂，造成連接熱電電偶對21電氣線路開路，此時與熱電電偶對21并聯(lián)雙向晶體管22受電壓內(nèi)部雪崩擊穿，形成通路，保證了熱電芯片8正常工作；從而不但保證了產(chǎn)品穩(wěn)定性，而且固定時不會產(chǎn)生任何應(yīng)力，不會對加工材料產(chǎn)生任何污染，為加工方式，提供更多的選擇；由此可知，本發(fā)明具有環(huán)保、科技、使用范圍廣等特點。