[發明專利]一種帶自關斷功能的萬向真空吸盤

有效

• 申請號: 201210492210.8
• 申請日: 2012-11-27
• 公開（公告）號: CN102966659A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 劉純國;鄧玉山;隋振;蔡中義;李明哲;溫宏杰
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: F16B47/00
• 分類號: F16B47/00
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 朱世林;王壽珍

技術領域：

本發明是在柔性工裝上對任意三維曲面零件進行吸附固定的裝置，屬于機械工程領域。

背景技術：

在飛機蒙皮等大型三維曲面零件的銑邊、鉆孔、劃線等加工過程以及鉚接等裝配過程中，需要專用工裝夾具。每一種零件都需要一套專門工裝，成本高、存儲空間大。因此出現了多點柔性工裝，該工裝可以根據被支撐零件的大小和幾何形狀，自動排布所需要的釘柱位置并調整到所需要的高度，代替傳統的專用工裝，支撐、固定大型三維曲面零件，用于測量、劃線、銑邊、鉆孔等操作。為了適應一套工裝，支撐固定不同三維曲面零件的要求，多點柔性工裝上釘柱端部常采用真空吸盤裝置。由于被支撐零件幾何形狀的不同，真空吸盤必須能夠適應曲面輪廓的變化，轉到任意角度都能夠實現零件吸附；另一方面，由于零件的尺寸不同，多點柔性工裝上所用到的釘柱的個數每次也不相同，這就要求每個釘柱上都安裝電磁閥。用于支撐零件的釘柱電磁閥接通吸附零件，不用的控制關閉，導致成本高、系統復雜。為了解決上述這些問題，需要一種既能實現靈活旋轉，同時具有自動關斷功能的真空吸盤裝置。

發明內容：

本發明的目的是提供一種根據三維曲面零件的幾何形狀自動對正吸附零件、并且帶有自關斷功能的萬向真空吸盤裝置。通過將真空吸盤與真空反饋調節裝置集成為一體，無需電氣控制即可自動調節工作及間歇時的抽真空流量，實現有零件時自動吸附，無零件時自動關閉的功能。

本發明的目的是通過下述的技術方案實現的，結合附圖說明如下：

一種帶自關斷功能的萬向真空吸盤，主要由吸盤、球碗、球碗支座、密封套筒和真空自動反饋調節裝置組成，所述吸盤采用密封唇邊吸盤1，所述球碗由第一層旋轉球碗2和碗式結構的第二層旋轉球碗3組成，第一層旋轉球碗2為內凹外圓結構，上部與密封唇邊吸盤1配合，通過螺釘連接為一體，外表面為球型；所述第二層旋轉球碗3為碗式結構，其內翻密封沿與第一層旋轉球碗2的球型外表面密閉配合，其球型外表面與球碗支座4上的球型密封邊沿密封配合；所述球碗支座4中心為空內腔，空內腔側壁設有垂直的通氣孔及針孔滑動塊的安裝孔，空內腔上部具有密封邊沿；所述兩層球碗及球碗支座4通過聚氨酯彈簧橡膠5連接在一起，由橡膠鎖緊塊9鎖緊，再由鎖緊塊拉緊螺絲10保證連接的彈性要求；所述真空自動反饋調節裝置安裝于球碗支座4上。

所述真空自動反饋調節裝置由帶針孔的滑動塊7、彈簧8和防塵網6組成，所述針孔滑動塊7置于球碗支座4空內腔側壁的安裝孔內，安裝孔與球碗支座4空內腔側壁的垂直通氣孔聯通，通氣孔用于調節空內腔壓強，針孔滑動塊7上部是防塵網6，用于防止灰塵進入，下部設有彈簧8，并用中空部件固定，球碗支座4下部外壁設有通氣孔。

如圖2所示，所述第一層旋轉球碗2關于吸盤上表面中心點的旋轉半徑為R1，第二層旋轉球碗3關于中心點的旋轉半徑為R2，所述兩層球碗及球碗支座4的尺寸設計應保證密封唇邊吸盤1旋轉時，其上表面中心點高度不變。

所述兩層球碗及球碗支座4的尺寸設計應保證密封唇邊吸盤1旋轉時，其上表面中心點高度不變。

所述密封唇邊吸盤1、第一層旋轉球碗2和第二層旋轉球碗3轉動定位中心點不變

所述密封唇邊吸盤1的唇邊由鑲嵌在鋼芯上的聚氨酯橡膠制成，中間的鋼芯上制出通氣孔及用于與第一層旋轉球碗2螺釘連接的螺釘孔。

上述結構保證吸盤轉動靈活、中心點高度不變，并且有零件時自動開啟真空回路，零件取走時只保留細小的反饋氣路，無需多個電磁閥控制真空流量，結構簡單靈活。實現了真空吸盤旋轉方向靈活，并且具有自動關斷功能。

本發明創造的優點：

本發明將真空吸盤與真空反饋調節裝置集成為一體，無需電氣控制即可自動調節工作及間歇時的抽真空流量，實現有零件時自動吸附，無零件時自動關閉的功能；同時，由于采用雙層旋轉球碗結構，當傾斜的零件表面壓迫密封唇邊吸盤時，迫使吸盤表面可靠貼合，形成臨時密閉空間，抽真空后，無需調整即可使吸盤與零件表面緊密吸附，旋轉角度在0-45°之間，中心點高度不變，基本滿足大部分三維曲面零件的需求；該真空吸盤使用靈活方便，具有自關斷功能，設備結構簡單，安全系數高，降低使用成套工裝的成本。

附圖說明：

圖1是萬向真空吸盤結構示意圖。

圖2是密封唇邊吸盤1旋轉時，其上表面中心點高度不變的示意圖。

圖3表示該萬向真空吸盤不吸附工件時真空反饋調節裝置的狀態。

圖4表示該萬向真空吸盤吸附工件時真空反饋調節裝置的狀態。

圖中：