本實(shí)用新型涉及零件裝夾技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于多點(diǎn)支撐的無線式真空柔性夾具。

背景技術(shù)：

典型的飛機(jī)或汽車構(gòu)件由于減重需要，通常會(huì)被設(shè)計(jì)成多處薄壁筋肋結(jié)構(gòu)，由加強(qiáng)筋、肋板、腹板構(gòu)成形狀各異的多個(gè)型腔，有些小型腔的腹板部分厚度最薄處可小于1毫米。對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、形狀和尺寸多變的腹板，通常不能作為定位基準(zhǔn)，也不宜采用適合大平面加工的傳統(tǒng)真空夾具，因此需要采用專用的真空夾具，實(shí)際生產(chǎn)中由于需要的專用夾具品種多、數(shù)目多，無法保證夾具的通用性，導(dǎo)致夾具工裝成本高。

目前用于薄壁曲面零件柔性定位工裝以西班牙M. Torres公司推出的TORRESTOOL柔性夾具系統(tǒng)最具代表性，TORRESTOOL柔性夾具系統(tǒng)是基于曲面多點(diǎn)成形技術(shù)，采用模塊化陣列式結(jié)構(gòu)，然而該柔性夾具的支撐定位桿調(diào)整機(jī)構(gòu)數(shù)量很多，且每一定位單元均需配備控制電機(jī)和真空管道，從而導(dǎo)致電線和進(jìn)排氣管數(shù)量多，造成該夾具線路復(fù)雜、造價(jià)昂貴，控制系統(tǒng)須同時(shí)控制幾十到幾百臺伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)，控制難度大，夾具總體尺寸大，不適用于具有小型腔的薄壁件加工。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題在于提供一種基于多點(diǎn)支撐的無線式真空柔性夾具，以解決上述背景技術(shù)中的缺點(diǎn)。

本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

基于多點(diǎn)支撐的無線式真空柔性夾具，包括基座、多個(gè)用于夾持工件的支撐定位單元和用于無線遙控支撐定位單元的無線遙控器，其中，支撐定位單元安裝在基座上，且呈M×N階矩陣布置；支撐定位單元中，聯(lián)接座與基座連接，活塞缸與聯(lián)接座連接，伸縮柱安裝在活塞缸外側(cè)，伸縮柱沿活塞缸軸向移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)；在伸縮柱外圓上開有用于安裝隔圈的限位槽，隔圈安裝在限位槽上，伸縮柱下端開有用于安裝限位銷的銷孔，限位銷與隔圈配合使用以限制伸縮柱的軸向移動(dòng)范圍；伸縮柱上端安裝有承載盤，承載盤內(nèi)安裝有壓盤與吸盤，壓盤將吸盤固定在承載盤型腔內(nèi)，承載盤上設(shè)置有用于支撐工件的凸臺，帶有通孔的通氣螺套安裝在伸縮柱頂端用于固定承載盤，伸縮柱型腔內(nèi)安裝有彈簧，彈簧下端頂在活塞缸表面，用于對支撐定位單元進(jìn)行彈性支撐，未放工件時(shí)，靠彈簧的作用，伸縮柱處于伸縮的上極限位置；放上工件后，由于彈簧被壓縮，伸縮柱隨工件的位置可在一定范圍內(nèi)自動(dòng)調(diào)整；鎖緊環(huán)安裝在伸縮柱外部，鎖緊套安裝在活塞缸上，活塞缸開有真空通道和油孔，彈簧片安裝在鎖緊套上，活塞安裝在活塞缸的型腔內(nèi)；上蓋上安裝有用于與無線遙控器連接的無線控制模塊，通氣環(huán)安裝在聯(lián)接座側(cè)面，同時(shí)在帶有通孔的通氣螺套、活塞缸、伸縮柱、聯(lián)接座及通氣環(huán)上分別開有互相連通的氣道，帶有通孔的通氣螺套氣道與吸盤的氣道連通，通氣環(huán)的氣道與真空泵的真空管連通，每個(gè)真空管對應(yīng)一個(gè)真空泵，真空泵與無線控制模塊連接，無線控制模塊與無線遙控器連接，通過無線遙控器控制其開啟和關(guān)閉；活塞、活塞缸與聯(lián)接座構(gòu)成密封腔。

在本實(shí)用新型中，聯(lián)接座上開有用于安裝活塞缸的導(dǎo)向孔。

在本實(shí)用新型中，伸縮柱內(nèi)徑與活塞缸外徑尺寸相同。

在本實(shí)用新型中，承載盤上設(shè)置的凸臺為環(huán)形凸臺。

在本實(shí)用新型中，吸盤內(nèi)設(shè)置有無線壓力傳感器，通過無線壓力傳感器采集吸盤內(nèi)部真空壓力，并通過無線方式控制真空泵的啟停，以實(shí)現(xiàn)夾具各支撐定位單元的吸緊、松開動(dòng)作。

在本實(shí)用新型中，鎖緊套內(nèi)徑與活塞缸外徑相同，鎖緊套外徑與上蓋內(nèi)徑尺寸相同。

在本實(shí)用新型中，鎖緊環(huán)下端安裝有隔圈。

在本實(shí)用新型中，鎖緊環(huán)上開有縱向凹槽，以夾緊和松開伸縮柱。

在本實(shí)用新型中，聯(lián)接座內(nèi)設(shè)置有用于對活塞進(jìn)行導(dǎo)向的活塞導(dǎo)向孔。

在本實(shí)用新型中，密封腔上設(shè)置有節(jié)流閥。

在本實(shí)用新型中，真空泵提供的真空通道具有兩條支路，一支連通吸盤以吸附工件，另一支經(jīng)節(jié)流閥進(jìn)入活塞、活塞缸與聯(lián)接座共同構(gòu)成的密封腔；當(dāng)通過無線遙控器開啟真空泵后，真空泵首先對吸盤抽真空形成負(fù)壓，當(dāng)壓力達(dá)到一定閾值后，節(jié)流閥打開，對密封腔抽真空，活塞上升，擠壓液壓油，經(jīng)液壓比例放大后，推動(dòng)鎖緊套上移，擠壓鎖緊環(huán)，鎖緊環(huán)徑向收縮從而對伸縮柱形成強(qiáng)大的抱緊力，以固定伸縮柱；當(dāng)吸盤腔內(nèi)的壓力與密封腔的壓力相同后，負(fù)壓繼續(xù)增大直至真空泵的最大負(fù)壓，從而對工件產(chǎn)生較大的夾持力，同時(shí)又提供可靠的支撐，待加工完成后，通過無線遙控器無線遙控真空泵撤去負(fù)壓，通過彈簧片的作用推動(dòng)鎖緊套下移，鎖緊環(huán)恢復(fù)至釋然狀態(tài)，從而放松伸縮柱。

有益效果：本實(shí)用新型中支撐定位單元采用內(nèi)置式獨(dú)立結(jié)構(gòu)，各支撐定位單元具有獨(dú)立的自動(dòng)定位和真空吸附功能；且支撐定位單元的壓力數(shù)據(jù)采集與控制均采用無線方式，不需要任何外接電線，也不需要外接真空泵和進(jìn)排氣管路，有效解決目前柔性夾具難以小型化、安裝調(diào)整時(shí)間長、外接電線及管路繁雜等問題；同時(shí)可根據(jù)薄壁件的結(jié)構(gòu)任意配置支撐定位單元的數(shù)量，每個(gè)支撐定位單元可單獨(dú)調(diào)整高度，通過多點(diǎn)定位高度的柔性可調(diào)自動(dòng)適應(yīng)構(gòu)件曲面形狀，從而實(shí)現(xiàn)零件的柔性定位；承載盤與薄壁件采用面接觸，既能保證較大的吸附力，又能提供均勻的支撐，工件局部變形小，支撐定位單元中的承載盤與吸盤尺寸可大可小，形狀可根據(jù)零件型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成圓型、多邊形、橢圓型等，以避開零件型腔中不適合吸附的部位，實(shí)現(xiàn)對復(fù)雜薄壁件加工的支撐定位。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例中的支撐定位單元吸附狀態(tài)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例中的支撐定位單元鎖緊狀態(tài)示意圖。

圖4為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例中的彈簧片結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例中的鎖緊環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白清晰，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。

參見圖1～5的基于多點(diǎn)支撐的無線式真空柔性夾具，包括基座1、支撐定位單元2、無線遙控器3及真空泵21，支撐定位單元2包括聯(lián)接座4、通氣環(huán)5、活塞缸6、伸縮柱7、隔圈8、彈簧9、承載盤10、吸盤11、壓盤12、通氣螺套13、節(jié)流閥14、活塞15、鎖緊環(huán)16、鎖緊套17、彈簧片18、上蓋19及無線控制模塊20；基座1上設(shè)置有九個(gè)支撐定位單元2，九個(gè)支撐定位單元2按3行×3列分布，支撐定位單元2可擴(kuò)展或者減少；支撐定位單元2通過聯(lián)接座4下端的螺釘與基座1連接，支撐定位單元2的聯(lián)接座4開有導(dǎo)向孔用于安裝活塞缸6；活塞缸6安裝在聯(lián)接座4上方，伸縮柱7安裝在活塞缸6外側(cè)，伸縮柱7內(nèi)徑與活塞缸6外徑尺寸相同，伸縮柱7沿活塞缸6軸向移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)，通氣環(huán)安裝在聯(lián)接座4側(cè)面；伸縮柱7外圓上開有四個(gè)限位槽，隔圈8安裝在限位槽上，伸縮柱7下端開有銷孔，用于安裝限位銷，限位銷與隔圈8配合使用以限制伸縮柱7的軸向移動(dòng)范圍；伸縮柱7上端安裝有承載盤10，壓盤12將吸盤11固定在承載盤10型腔內(nèi)，承載盤10內(nèi)設(shè)有凸臺，用于支撐工件，帶有通孔的通氣螺套13將承載盤10固定在伸縮柱7上，使用定位銷固定承載盤10和伸縮柱7；彈簧9安裝在伸縮柱7型腔內(nèi)，下端頂住活塞缸6表面，對支撐定位單元2進(jìn)行彈性支撐，未放工件時(shí)，靠彈簧9的作用，伸縮柱7處于伸縮的上極限位置；放上工件后，由于彈簧9被壓縮，伸縮柱7隨工件的位置可在一定范圍內(nèi)自動(dòng)調(diào)整。

鎖緊套17安裝在活塞缸6上，鎖緊套17內(nèi)徑與活塞缸6外徑相同，鎖緊套17外徑與上蓋19內(nèi)徑尺寸一致，活塞缸6開有真空通道和油孔，真空泵21提供的真空通道具有兩條支路，一支連通吸盤11吸附工件，另一支經(jīng)節(jié)流閥14進(jìn)入活塞15、活塞缸6和聯(lián)接座4共同構(gòu)成的密封腔；鎖緊環(huán)16套在伸縮柱7外圓上，同時(shí)與鎖緊套17、上蓋19接觸，彈簧片18上端與上蓋19接觸，下端與鎖緊套17接觸；當(dāng)通過無線遙控器3開啟真空泵21后，真空泵21首先對吸盤11抽真空形成負(fù)壓，當(dāng)壓力達(dá)到一定閾值后，單向的節(jié)流閥14打開，對密封腔抽真空，活塞15上升，擠壓液壓油，經(jīng)液壓比例放大后，推動(dòng)鎖緊套17上移，擠壓鎖緊環(huán)16，鎖緊環(huán)16徑向收縮從而對伸縮柱7形成強(qiáng)大的抱緊力，以固定伸縮柱7；當(dāng)吸盤11腔內(nèi)的壓力與密封腔的壓力相同后，負(fù)壓繼續(xù)增大直至真空泵21的最大負(fù)壓，從而對工件產(chǎn)生較大的夾持力，同時(shí)又提供了可靠的支撐，加工完成后，通過無線遙控器3無線遙控真空泵21撤去負(fù)壓，通過彈簧片18的作用推動(dòng)鎖緊套17下移，彈簧片18采用一種內(nèi)部鏤空的片簧式結(jié)構(gòu)，彈簧片的對中性好、具有抗偏載能力；鎖緊環(huán)16恢復(fù)至釋然狀態(tài)，從而放松伸縮柱7；上蓋19上安裝有用于與無線遙控器3連接的無線控制模塊20，無線遙控器3上可顯示支撐定位單元2編號、單元壓力和電池電量，可分別控制真空泵21的啟停，實(shí)現(xiàn)對支撐定位單元2的工作狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)切換。

以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。