[發(fā)明專利]一種集成裝配力檢測的柔性夾具

有效

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• 申請日: 2017-10-30
• 公開（公告）號: CN109724730B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁勇;馬俊杰;胡逸洲;趙建華;王寧
• 申請（專利權(quán)）人: 北京精密機(jī)電控制設(shè)備研究所
• 主分類號: B23Q3/06
• 分類號: B23Q3/06
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 閆兆梅

本發(fā)明屬于加工制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一套可避免內(nèi)部有密封結(jié)構(gòu)的薄壁件裝配損傷的柔性夾具。柔性夾具上布置了壓力傳感器測量裝配過程中工件的裝配力，從而間接對內(nèi)部密封結(jié)構(gòu)的裝配情況進(jìn)行監(jiān)測，避免裝配損傷工件內(nèi)部的密封結(jié)構(gòu)；此外，夾具上布置多維力傳感器，測量薄壁工件夾緊點(diǎn)處的受力情況，并控制電動缸使夾緊力在合適范圍，避免壓傷薄壁件。包括夾具A(1)、夾具B(2)、配套工裝(3)及安裝底座；所述夾具A(1)、夾具B(2)設(shè)于底座上；所述配套工裝(3)與夾具A(1)和夾具B(2)配套使用；所述夾具A(1)包括電動缸(1.1)、三維力傳感器(1.2)夾具上蓋(1.3)、支撐柱(1.4)、夾具A底座(1.5)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于加工制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種集成裝配力檢測的柔性夾具。

背景技術(shù)

本發(fā)明中的一種集成裝配力檢測的柔性夾具用于一臺高可靠性裝配裝置上，配合實(shí)現(xiàn)伺服機(jī)構(gòu)大尺寸組件的自動化裝配。

伺服機(jī)構(gòu)大尺寸組件內(nèi)部有多道密封結(jié)構(gòu)，在壓裝過程中需要監(jiān)測工件的裝配力及工件其他方向的受力來判斷工件的裝配質(zhì)量，密封圈是否損傷等；其次，大尺寸組件中有薄壁類軸孔零件，對夾緊力有較高要求。此外，大尺寸組件主要為孔軸類工件，但尺寸跨度較大，夾具需具備一定的通用性。

目前針對軸孔類零件的夾具常見為專用夾具，較通用有三爪卡盤加芯軸固定或套筒固定等形式，主要應(yīng)用在機(jī)械加工上，能適應(yīng)一定尺寸范圍內(nèi)的軸孔類工件的夾緊定位，但是無法測量及控制夾緊力；微小型和大尺寸軸孔類零件的夾具一般采用機(jī)械式夾鉗或吸附式夾鉗，適應(yīng)性較強(qiáng)。

針對以上情況，本發(fā)明主要在兩端夾具上布置了相應(yīng)的力傳感器，形成一種柔性裝配力檢測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)裝配過程中對多種工件受力狀況的檢測和夾緊力的控制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是，針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一套可避免內(nèi)部有密封結(jié)構(gòu)的薄壁件裝配損傷的柔性夾具。柔性夾具上布置了壓力傳感器測量裝配過程中工件的裝配力，從而間接對內(nèi)部密封結(jié)構(gòu)的裝配情況進(jìn)行監(jiān)測，避免裝配損傷工件內(nèi)部的密封結(jié)構(gòu)；此外，夾具上布置多維力傳感器，測量薄壁工件夾緊點(diǎn)處的受力情況，并控制電動缸使夾緊力在合適范圍，避免壓傷薄壁件。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種集成裝配力檢測的柔性夾具，包括夾具A、夾具B、配套工裝及安裝底座；所述夾具A、夾具B設(shè)于底座上；所述配套工裝與夾具A和夾具B配套使用。

所述夾具A包括電動缸、三維力傳感器、夾具上蓋、支撐柱、夾具A底座及接觸塊；其中所述支撐柱分別與夾具A底座、夾具上蓋通過螺釘連接，電動缸與夾具上蓋螺釘連接；三維力傳感器一端通過螺紋安裝在電動缸推桿端部，另一端安裝接觸塊，夾緊工件時(shí)，驅(qū)動電動缸，通過電動缸推桿夾緊工件，夾緊力通過控制電流來控制。

所述夾具B包括上壓板、夾具B的支撐柱、夾具B底座、滾針導(dǎo)軌、安裝底板、傳感器安裝座、壓力傳感器、導(dǎo)軌限位板、傳感器碰塊、鎖緊座、球頭螺栓、鎖緊螺母、導(dǎo)軌組件、鉸座組件及鎖緊組件；夾具B底座實(shí)現(xiàn)軸孔類裝配件的軸線對中定位，夾具B的支撐柱通過螺釘安裝在夾具B底座上，夾具B的支撐柱另一端與上壓板一端通過鉸座、長銷軸連接，使上壓板能夠沿長銷軸翻轉(zhuǎn)；上壓板另一端，鎖緊座通過螺釘安裝在支撐柱上，用短銷軸在鎖緊座上固定一個(gè)球頭螺栓，球頭螺栓繞短銷軸旋轉(zhuǎn)；球頭螺栓上有鎖緊螺母；夾緊工件時(shí)，將上壓板翻轉(zhuǎn)至與夾具B的支撐柱端面貼合，將球頭螺栓沿短銷軸旋轉(zhuǎn)至立起，擰緊鎖緊螺母使上蓋固定在立柱上，擰緊螺釘與工件接觸的一端上安裝接觸塊，避免擰緊螺釘損傷工件表面；夾具B底座下安裝了一組滾針導(dǎo)軌，固定導(dǎo)軌部分通過螺釘安裝在安裝底板上，導(dǎo)軌限位板安裝在固定導(dǎo)軌一端給夾具滑動限位；傳感器安裝座通過螺釘固定在底板一端上，壓力傳感器一端通過螺釘固定在傳感器安裝座上；傳感器碰塊通過螺釘安裝在夾具B底座一端上，當(dāng)夾具沿導(dǎo)軌滑動時(shí)，傳感器碰塊與壓力傳感器產(chǎn)生接觸碰撞，從而測得裝配力。