[发明专利]一种用于超薄壁深筒零件夹持的多工位硅胶气囊夹持器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于超薄壁深筒零件夹持的多工位硅胶气囊夹持器，属于微操作与微机电技术领域。

背景技术

目前，易变形薄壁类零件越来越多地被应用在高新微小型科技领域中，对于例如壁厚0.1mm，内径4mm的金质腔体类零件，无损夹持是亟待解决的问题。此外，对于多种类型微小零件，例如薄壳球类零件，薄膜类柔性零件，微米级玻璃管，平面薄壁零件等需要装配的复杂微小零件，夹持和装配工艺复杂，为快速高效完成多种零件的装配，亟须研制一种柔性多工位夹持器。

现有技术有一种将橡胶气囊内置于四周开有长条孔的管壁内，带压气体进入气囊中，气囊膨胀，未受管壁压迫的气囊从长条孔凸出，从而夹取零件。但此方案无法夹取微小零件，且气囊在长条孔伸缩极易磨损，且该夹持器仅适合夹取一种类型、一种尺寸的零件，效率低下。

发明内容

本发明针对现有技术对于超薄壁腔类零件没有有效的无损夹持和装配技术的问题，提出了一种用于超薄壁深筒类零件夹持的多工位硅胶气囊夹持器。

一种用于超薄壁深筒类零件夹持的多工位硅胶气囊夹持器，包括气囊夹持头、锥面快插接头、多工位回转台和气路系统。其中气囊夹持头包括气囊、中心保持架、紧圈垫片和连接过渡件；锥面快插接头包括快换接头插头和快换接头插座；多工位回转台包括360°手动回转台和转接板；气路系统包括气源、过滤器、调压阀、调速阀、电磁换向阀和气管接头。

所述360°手动回转台能旋转实现气囊夹持头与待夹持零件的对准；具体包括释放按钮、粗调和精调按钮、锁紧按钮、工作台面。工作台面上制作多个螺纹孔和多个安装孔，用螺钉通过螺纹孔将转接板固定到工作台面上，用螺栓通过安装孔将360°手动回转台安装到控制夹持器的机械手臂上。360°手动回转台具有粗调和精调功能，按下释放按钮，在外部视觉系统下对位，将转台调到期望位置，然后旋转粗调和精调按钮，保证气囊夹持头与待夹持零件同轴度在允许误差范围内，按下360°手动回转台的锁紧按钮，锁紧位置。

所述转接板用于连接360°手动回转台和锥面快插接头。转接板上有多个插座孔。插座孔下端为气管接头安装孔。

本发明的组成的位置及连接关系为：气囊粘贴在连接过渡件顶面、中心保持架上端圆柱面及顶面，紧圈垫片位于气囊除夹持部分之外的顶面上，通过螺栓压紧紧圈垫片，保证气囊的密封性。连接过渡件套在锥面快插接头上，通过锥螺纹与锥面快插接头连接，快换接头插头插在快换接头插座中，连接过渡件、锥面快插接头、快换接头插座共中心轴；中心保持架沿中心轴和连接过渡件螺纹连接。快换接头插座通过锥螺纹与转接板连接，转接板通过螺栓固定在360°手动回转台上，360°手动回转台安装在外部的机械手臂上。通过气管依次连接气源、过滤器、调压阀，电磁换向阀，调速阀、转接板上的气管接头，形成的气路穿过快换接头和连接过渡件，最终连通到中心保持架上的通气槽中。

所述气囊的材料为硅胶，气囊形状与待夹持的超薄壁深筒零件相配合，能充放气；中心保持架起连接固定和气路导通作用，下端为螺纹，与连接过渡件螺纹连接，上部为与气囊配合的圆柱体，沿圆柱面轴向均布多个通气槽，贯通下端螺纹部分，保证快换接头插头和气囊间气流通畅。连接过渡件端面开有螺纹孔，用螺钉通过螺纹孔固定紧圈垫片，沿中心轴开有中心螺纹通孔，用于安装中心保持架，中心螺纹通孔的内侧面凿有锥螺纹，用于连接快换接头插头。

所述锥面快插接头包括快换接头插头、快换接头插座和阀芯。快换接头插头和快换接头插座的中心轴向均为中空的气体通道，阀芯位于快换接头插头和快换接头插座气体通道的交界处。快换接头插头能相对快换接头插座上下移动，使得气体通道连通或者关闭。

所述气路系统由气管依次连接气源、过滤器、调压阀、电磁换向阀、调速阀、气管接头形成，气管接头安装在转接板下端。气源产生的带压气体通过过滤器、调压阀、电磁换向阀、调速阀、气管接头进入夹持器内部气路。调压阀用来控制系统压力，调速阀用来调节流量，电磁换向阀用来控制气囊的充气和排气。

所述夹持器内部气路为从气管接头，经锥面快插接头的气体通道以及中心保持架通气槽，到达气囊内部。

针对不同尺寸零件，采用柔性夹持方案：气囊夹持头针对不同直径的零件设计和加工，安装在快换接头插头上，当需要夹持不同直径的零件时，快速更换适用于不同尺寸零件的夹持头，实现柔性夹持，提高了夹持效率。