[發明專利]一種用于低剛度骨架類零件無損夾持的氣囊夾持器

有效

• 申請號: 201710744128.2
• 申請日: 2017-08-25
• 公開（公告）號: CN107414448B
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 葉鑫;張之敬;邵超;劉玉紅;吳飛飛;何理
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: B23P19/00
• 分類號: B23P19/00;B25J9/16;B25J15/00
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 郭德忠;仇蕾安

本發明公開了一種用于低剛度骨架類零件無損夾持的氣囊夾持器，屬于微操作與微機電技術領域，它包括：氣腔座、保持架、氣囊及氣路組件；所述氣囊為一端開口、一端封閉的結構；其封閉端具有向內凹陷的圓柱型空腔及與該圓柱型空腔同軸的圓環型空腔，圓環型空腔用于與骨架類零件的環形面配合，圓柱型空腔用于與裝配位置的軸配合；所述保持架與氣囊的外形一致，其圓環型空腔兩相對的圓周面上分別加工有一個以上的開口；氣腔座的開口端與氣囊的開口端對接；保持架套裝在氣囊的外表面，并固定在氣腔座的開口端端面；所述氣路組件通過氣管接頭與氣腔座的空腔連通，用于給氣囊充氣和排氣；本發明能夠精確無損地雙向擠壓夾持低剛度骨架類的待裝配零件。

技術領域

本發明屬于微操作與微機電技術領域，具體涉及一種用于低剛度骨架類零件無損夾持的氣囊夾持器。

背景技術

目前，低剛度的骨架類零件越來越多地被應用在高新微小型科技領域中，對于例如內徑26mm、外徑28.5m、高11mm、中間四根寬2mm支撐柱的銅合金骨架類零件，無損夾持是亟待解決的問題。此外，對于低剛度骨架類零件，在裝配時配合間隙小且需要膠接，如何保證精密裝配且配合間隙均勻，需要對裝配過程進行監控，為完成低剛度骨架類零件的無損夾持和精密裝配，亟須研制一種柔性且帶有多維力監控的夾持器。

現有技術有一種將橡膠氣囊內置于四周開有長條孔的管壁內，帶壓氣體進入氣囊中，氣囊膨脹，未受管壁壓迫的氣囊從長條孔凸出，從而夾取零件。但此方案無法夾取微小零件，且氣囊只是單方向擠壓零件，對于低剛度類零件，單方向擠壓極易使零件變形，并不適用于低剛度骨架類零件的無損夾持。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種用于低剛度骨架類零件無損夾持的氣囊夾持器，能夠精確無損地雙向擠壓夾持低剛度骨架類的待裝配零件。

本發明是通過下述技術方案實現的：

一種用于低剛度骨架類零件無損夾持的氣囊夾持器，包括：氣腔座、保持架、氣囊及氣路組件；

待夾持的零件為低剛度的骨架類零件，所述骨架類零件為環形薄壁結構；

所述氣腔座為一端開口、一端封閉的結構，氣腔座的側面安裝有氣管接頭；

所述氣囊為一端開口、一端封閉的結構；其封閉端具有向內凹陷的圓柱型空腔及與該圓柱型空腔同軸的圓環型空腔，圓環型空腔用于與骨架類零件的環形面配合，圓柱型空腔用于與裝配位置的軸配合；

所述保持架與氣囊的外形一致，其圓環型空腔兩相對的圓周面上分別加工有一個以上的開口，且兩個圓周面上的開口位置一一對應；

整體連接關系如下：氣腔座的開口端與氣囊的開口端對接；保持架套裝在氣囊的外表面，并固定在氣腔座的開口端端面；

所述氣路組件通過氣管接頭與氣腔座的空腔連通，用于給氣囊充氣和排氣。

進一步的，還包括傳感器保護夾具、六維力傳感器、轉接板及力監控組件；

轉接板的下表面與氣腔座的封閉端對接；六維力傳感器安裝在轉接板的上表面，轉接板上加工有用于放置六維力傳感器的連接電纜的纜線槽；傳感器保護夾具套裝在六維力傳感器的外部；

力監控組件通過與引線與六維力傳感器連接，用于對夾持骨架類零件在裝配位置進行裝配產生的裝配力進行實時監測。

進一步的，所述力監控組件包括：順序電性連接的電源與信號變送盒、數據采集卡及主機；電源與信號變送盒為六維力傳感器提供工作電壓，并將六維力傳感器的原始應變信號經放大后轉換為電壓信號；數據采集卡采集電源與信號變送盒輸出的電壓信號，并將采集到的電壓信號進行A/D轉換，得到A/D轉換值后，儲存在自身的內部寄存器中；主機通過線纜與數據采集卡連接，并讀取數據采集卡中儲存的A/D轉換值后，通過標定文件將所述A/D轉換值換算為力/力矩信息。