[實用新型]一種用于微小型復雜薄壁零件加工的精密夾具

有效

• 申請號: 201520741167.3
• 申請日: 2015-09-23
• 公開（公告）號: CN204935198U
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發明（設計）人: 張金峰;封超;馬蕓慧;唐微;高麗;田和強;蘇春建;鐘佩思;肖林京
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: B23Q3/08
• 分類號: B23Q3/08;B23Q1/25;B23Q17/00
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 毛勝昔

1.一種用于微小型復雜薄壁零件加工的精密夾具，其特征在于，包括底座、可升降偏轉平臺和五個氣液阻尼缸；所述底座為一體式結構，包括下粗上細的兩段，整體呈扁平的階梯軸形狀；

所述可升降偏轉平臺為一圓形板；

所述底座與所述可升降偏轉平臺一下一上相互平行設置，并通過上述五個氣液阻尼缸連接成一整體；

上述五個氣液阻尼缸中，一個為中心氣液阻尼缸，該中心氣液阻尼缸的中軸線與所述底座和所述可升降偏轉平臺的圓心之間的連線為同一直線；

上述五個氣液阻尼缸與所述底座和所述可升降偏轉平臺的連接方式為：所述中心氣液阻尼缸的下端通過萬向節與所述底座形成可轉動連接，其上端通過一球頭銷與所述可升降偏轉平臺形成可轉動連接；

另外四個氣液阻尼缸均為周邊氣液阻尼缸，各周邊氣液阻尼缸的上端與所述可升降偏轉平臺成可轉動連接，四個可轉動連接的連接處均為上萬向節，該四個上萬向節分別均布在所述可升降偏轉平臺的下表面邊緣內側的同一圓周面上；

各周邊氣液阻尼缸的下端與所述底座成可轉動連接，四個可轉動連接的連接處均為下萬向節，該四個下萬向節分別均布在所述底座的上表面邊緣內側的同一圓周面上；

所述可升降偏轉平臺的上表面的中心位置處設置有一真空吸盤；

在真空吸盤的外壁與可升降偏轉平臺的邊緣之間，在可升降偏轉平臺的上表面上，沿徑向均布有四條滑軌；

上述四條滑軌中，每條滑軌內均分別設置有一滑塊，各滑塊的上表面均分別設置有一豎立的沿豎直方向延伸的連接軸；在各連接軸的上端面均分別固定設置有一與連接軸垂直，并指向夾具的中軸線方向的壓緊板；

所述壓緊板與所述連接軸為一體式結構，各壓緊板末端的的下表面，均分別設置有一直角槽口，該直角槽口用于供放置在真空吸盤頂部的、待加工處理的微小型復雜薄壁零件的邊緣部位插入，以形成過渡配合的方式被夾持固定，其深度和長度尺寸均與待加工處理的微小型復雜薄壁零件的厚度和大小尺寸相匹配；

在上述每條滑軌中，緊鄰真空吸盤，均分別設置有一電磁鐵，各電磁鐵的線圈均分別與外部電源連接，以產生電磁力，向下吸引各自上方對應的壓緊板；

在上述待加工處理的微小型復雜薄壁零件與真空吸盤頂部表面之間，還粘貼有一層雙面膠薄膜。

2.根據權利要求1所述的用于微小型復雜薄壁零件加工的精密夾具，其特征在于，還包括有若干數量的長條狀墊片；

所述墊片根據需要插入所述滑塊與滑軌之間的間隙。

3.根據權利要求1所述的用于微小型復雜薄壁零件加工的精密夾具，其特征在于，所述滑軌的兩側均分別開設有長條狀通孔；沿滑軌橫向上、在滑塊與電磁鐵之間，還設置有一定位螺栓。

4.根據權利要求1所述的用于微小型復雜薄壁零件加工的精密夾具，其特征在于，所述底座的下段與上段連接處所形成的臺階上，從邊緣沿徑向均勻開設有若干數量的條形通透定位孔；所述條形通透定位孔用于將整個精密夾具裝配到微制造平臺的底座上時進行定位。

5.根據權利要求4所述的用于微小型復雜薄壁零件加工的精密夾具，其特征在于，在將整個精密夾具裝配到微制造平臺的底座上時，所述底座與所述微制造平臺的底座之間還設置有一橡膠減震墊。

6.根據權利要求1-5任一所述的用于微小型復雜薄壁零件加工的精密夾具，其特征在于，所述真空吸盤為自動數值控制真空吸盤。

7.根據權利要求1-5任一所述的用于微小型復雜薄壁零件加工的精密夾具，其特征在于，還包括有外接的真空系統、液壓系統、電磁微力壓緊系統和視覺成像系統；其中：

(1)、所述真空系統的末端設置有一第三空氣過濾器，該第三空氣過濾器通過管路與所述真空吸盤連接，在該第三空氣過濾器與真空吸盤之間還設置有一壓力表；

所述氣液壓系統分別與五個氣液阻尼缸連接，以驅動各氣液阻尼缸的動作執行；

所述電磁系統分別與四個電磁鐵連接，以控制通過各電磁鐵的線圈電流大小；

所述視覺成像系統安裝在精密夾具的側上方位置處，以將整個精密夾具運動狀態同步成像，并將圖像信息傳送至外接工控機，由工控機內的實時圖像處理軟件進行圖像處理；

所述真空系統包括兩條相互并聯的控制回路，分別為第一回路和第二回路；

所述第一回路的末端與所述空氣過濾器連接，通過真空泵對真空吸盤抽真空，以產生吸附力；

所述第二回路的末端與所述空氣過濾器連接，用于將壓縮空氣送入真空吸盤，以使真空吸盤內的真空狀態被破壞、恢復至正常大氣壓，以使真空吸盤所受吸附力變為零；

所述第一回路從末端至起始端的連接順序為：真空開關和第一二位二通電磁閥，其中，第一二位二通電磁閥的一個端口與第一氣容連接，另一個端口與第一真空控制組件的進氣端連接；上述第一真空控制組件由順次連接的第一空氣過濾器、第一減壓閥和第一氣壓表組成；上述第一真空控制組件的出氣端順次連接連有真空泵和第一真空發生器；

所述第二回路從末端至起始端的連接順序為：單向節流閥、第二二位二通電磁閥、第二真空控制組件和壓縮空氣氣源；

上述第二真空控制組件的出氣端與第二二位二通電磁閥連接，其進氣端與壓縮空氣氣源連接；上述第二真空控制組件由順次連接的第二氣壓表、第二減壓閥、第二空氣過濾器和第三空氣過濾器組成；

(2)、所述液壓系統包括液壓控制組件和氣動控制組件；所述液壓控制組件包括油杯、單向閥和節流閥；其中，節流閥與氣液阻尼缸的液壓缸的出油口連接，單向閥的出口端與氣液阻尼缸的液壓缸的進油口連接；上述氣液阻尼缸的液壓缸與節流閥通過液壓油管連接，形成一液壓油閉路循環；

在豎直方向上，上述油杯的標高高于所述氣液阻尼缸頂部的標高；

所述氣動控制組件包括第二壓縮空氣氣源和二位四通電磁換向閥；其中，二位四通電磁換向閥的出氣端口與氣液阻尼缸的氣缸的進氣口連接，二位四通電磁換向閥的進氣端口與氣液阻尼缸的氣缸的出氣口連接，形成一壓縮空氣閉路循環；

(3)、所述電磁微力壓緊系統包括安裝在壓緊板下表面上的超薄壓電傳感器，該超薄壓電傳感器用于檢測待加工處理的微小型復雜薄壁零件所受電磁力的大小；

(4)、所述視覺成像系統由物鏡、傳像束、傳光束、圖像采集卡和圖像處理軟件組成，并安裝在用于微小型復雜薄壁零件加工的精密夾具頂部的側上方。