一种薄壁长条形零件的夹持装置和方法转让专利

申请号 : CN201310233623.9

文献号 : CN103273445B

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发明人 : 张大朋张正涛徐德

申请人 : 中国科学院自动化研究所

摘要 :

本发明公开了一种用于精密装配中薄壁(50-500微米)长条形零件的夹持装置和方法。本发明通过夹持器上的三个定位柱对被夹持零件进行限位,并通过真空吸附方式对零件进行夹持。夹持器上的定位钢珠分别放入夹持器座的V形槽内,以实现夹持器的定位;此外,通过夹持器座上的圆柱形磁铁对夹持器上的钢柱吸引实现夹持器的固定。实验证明,本发明能够提高薄壁长条形零件夹持的准确性和可靠性,能够实现零件的快速夹持和安装。

权利要求 :

1.一种薄壁长条形零件夹持装置,其特征在于,该装置包括:夹持器(2)和夹持器座(3),其中:所述夹持器(2)上表面的中间位置处设有一长条形的吸附槽,用于对于待夹持的薄壁长条形零件(1)进行真空吸附,所述夹持器(2)的侧面开设有一通气孔,所述通气孔与所述吸附槽相通,且所述通气孔通过软管与外部的真空发生装置连接;

所述夹持器(2)下表面的中间位置通过螺纹连接有一凸出表面的钢柱(9),所述钢柱(9)的周围均匀分布有多个球形凹槽,用于嵌置相应数量的定位钢珠(8);

所述夹持器座(3)为中空圆柱形,其上端面均匀设有与定位钢珠(8)的数量相应的多个V型槽,用于在固定所述夹持器(2)时放置所述定位钢珠(8);

所述夹持器座(3)的中心圆孔内放置一圆柱形磁铁(4),用于在固定所述夹持器(2)时利用磁力吸引所述钢柱(9);

所述夹持装置工作时,所述薄壁长条形零件(1)放置在所述夹持器(2)的吸附槽上,所述真空发生装置的真空泵启动后产生负压,从而将所述薄壁长条形零件(1)吸附在所述夹持器(2)上;之后,所述定位钢珠(8)分别放置在所述夹持器座(3)的V型槽内,以对夹持器(2)及薄壁长条形零件(1)进行快速定位;放置在所述夹持器座(3)上的圆柱形磁铁(4)利用磁力吸引夹持器(2)上的钢柱(9),由此利用所述圆柱形磁铁(4)对于钢柱(9)的吸引将夹持器(2)固定在夹持器座(3)上。

2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述吸附槽的周围设置有多个定位柱,用于对所述薄壁长条形零件(1)进行定位。

3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述定位柱的数量为三个。

4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,三个定位柱中两个定位柱设置于所述吸附槽的上部两侧,另外一个定位柱设置于所述吸附槽的下部一侧。

5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述定位钢珠(8)与所述球形凹槽通过胶粘连在一起。

6.一种使用权利要求2所述的夹持装置夹持薄壁长条形零件的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:步骤1,将薄壁长条形零件放置在夹持器的吸附槽上,使得所述薄壁长条形零件的边缘与所述夹持器上的多个定位柱的外圆周相切;

步骤2,通过软管将外部的真空发生装置与所述夹持器侧面的通气孔相连,然后开启真空泵,所述真空发生装置产生负压,由于所述通气孔与所述吸附槽相通,因此所述真空发生装置产生的负压将所述薄壁长条形零件吸附在所述夹持器的吸附槽上;

步骤3,所述薄壁长条形零件被吸附在所述夹持器上后,将所述夹持器背面的定位钢珠分别放置在夹持器座的相应的V型槽内,并利用放置在所述夹持器座上的圆柱形磁铁对所述夹持器上的钢柱的磁力吸引,对夹持器及被夹持零件进行固定。

说明书 :

一种薄壁长条形零件的夹持装置和方法

技术领域

[0001] 本发明涉及精密装配技术领域,尤其是一种薄壁长条形零件的夹持装置和方法。

背景技术

[0002] 精密装配领域中存在一类薄壁长条形零件(通常壁厚为100-500微米),装配时需要对零件进行快速夹持和安装。传统的夹持装置或方法在这类薄壁长条形零件夹持方面无法满足装配要求,夹持过程中极易损坏零件,且拆装过程较复杂,因此亟需一种新型的夹持装置和方法来实现薄壁长条形零件的快速夹持及安装。

发明内容

[0003] 为了解决上述现有技术存在的问题,本发明旨在提供一种精密装配中薄壁长条形零件的快速夹持装置和方法。本发明采用真空吸附的夹持方法,克服传统夹持器的不足、提高薄壁长条形零件夹持的准确性和可靠性。
[0004] 为达到上述目的,根据本发明的一方面,提出一种薄壁长条形零件夹持装置,其特征在于,该装置包括:夹持器2和夹持器座3,其中:
[0005] 所述夹持器2上表面的中间位置处设有一长条形的吸附槽,用于对于待夹持的薄壁长条形零件1进行真空吸附,所述夹持器2的侧面开设有一通气孔,所述通气孔与所述吸附槽相通,且所述通气孔通过软管与外部的真空发生装置连接;
[0006] 所述夹持器2下表面的中间位置通过螺纹连接有一凸出表面的钢柱9,所述钢柱9的周围均匀分布有多个球形凹槽,用于嵌置相应数量的定位钢珠8;
[0007] 所述夹持器座3为中空圆柱形,其上端面均匀设有与定位钢珠8的数量相应的多个V型槽,用于在固定所述夹持器2时放置所述定位钢珠8;
[0008] 所述夹持器座3的中心圆孔内放置一圆柱形磁铁4,用于在固定所述夹持器2时利用磁力吸引所述钢柱9;
[0009] 所述夹持装置工作时,所述薄壁长条形零件1放置在所述夹持器2的吸附槽上,所述真空发生装置的真空泵启动后产生负压,从而将所述薄壁长条形零件1吸附在所述夹持器2上;之后,所述定位钢珠8分别放置在所述夹持器座3的V型槽内,以对夹持器2及薄壁长条形零件1进行快速定位;放置在所述夹持器座3上的圆柱形磁铁4利用磁力吸引夹持器2上的钢柱9,由此利用所述圆柱形磁铁4对于钢柱9的吸引将夹持器2固定在夹持器座3上。
[0010] 根据本发明的另一方面,提出一种使用所述夹持装置夹持薄壁长条形零件的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
[0011] 步骤1,将薄壁长条形零件放置在夹持器的吸附槽上,使得所述薄壁长条形零件的边缘与所述夹持器上的多个定位柱的外圆周相切;
[0012] 步骤2,通过软管将外部的真空发生装置与所述夹持器侧面的通气孔相连,然后开启真空泵,所述真空发生装置产生负压,由于所述通气孔与所述吸附槽相通,因此所述真空发生装置产生的负压将所述薄壁长条形零件吸附在所述夹持器的吸附槽上;
[0013] 步骤3,所述薄壁长条形零件被吸附在所述夹持器上后,将所述夹持器背面的定位钢珠分别放置在夹持器座的相应的V型槽内,并利用放置在所述夹持器座上的圆柱形磁铁对所述夹持器上的钢柱的磁力吸引,对夹持器及被夹持零件进行固定。
[0014] 本发明采用真空吸附方式夹持薄壁长条形零件,利用夹持器上的三个定位柱实现被夹持零件的限位,通过夹持器上的四个定位钢珠实现夹持器及被夹持零件的快速安装。

附图说明

[0015] 图1为本发明薄壁长条形零件夹持装置的三维视图;
[0016] 图2为本发明薄壁长条形零件夹持装置的俯视图;
[0017] 图3为本发明装置沿着图2 A-A轴线的剖视图;
[0018] 图4为本发明中夹持器及定位柱的三维视图;
[0019] 图5为本发明中夹持器、定位钢珠及钢柱的三维视图;
[0020] 图6为本发明中夹持器和夹持器座之间的定位示意图。

具体实施方式

[0021] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本发明进一步详细说明。
[0022] 图1为本发明薄壁长条形零件夹持装置的三维视图,图2为本发明薄壁长条形零件夹持装置的俯视图,图3为本发明装置沿着图2 A-A轴线的剖视图,如图1-3所示,本发明的夹持装置包括:夹持器2和夹持器座3,其中:
[0023] 所述夹持器2上表面的中间位置处设有一长条形的吸附槽,用于对于待夹持的薄壁长条形零件1进行真空吸附,所述夹持器2的侧面开设有一通气孔,所述通气孔与所述吸附槽相通,如图4所示,且所述通气孔通过软管与外部的真空发生装置连接;
[0024] 所述吸附槽的周围设置有多个比如三个定位柱(第一定位柱5、第二定位柱6、第三定位柱7),用于对所述薄壁长条形零件1进行定位,在本发明一实施例中,其中两个定位柱设置于所述吸附槽的上部两侧,另外一个定位柱设置于所述吸附槽的下部一侧;
[0025] 所述夹持器2下表面的中间位置通过螺纹连接有一凸出表面的钢柱9,所述钢柱9的周围均匀分布有多个比如四个球形凹槽,用于嵌置相应数量的比如四个定位钢珠8,所述定位钢珠8与所述球形凹槽通过胶粘连在一起,如图5所示;
[0026] 所述夹持器座3为中空圆柱形,其上端面均匀设有与定位钢珠8的数量相应的多个比如四个V型槽,用于在固定所述夹持器2时放置所述四个定位钢珠8;所述夹持器座3的中心圆孔内放置一圆柱形磁铁4,用于在固定所述夹持器2时利用磁力吸引所述钢柱9;所述V型槽之间各设置有一安装孔槽,每个安装孔槽内设有安装孔,用于将所述夹持器座3与其它零件相连,以对所述夹持器座3进行固定,如图6所示;
[0027] 所述夹持装置工作时,所述薄壁长条形零件1放置在所述夹持器2的吸附槽上,且所述薄壁长条形零件1的边缘与三个定位柱(第一定位柱5、第二定位柱6、第三定位柱7)的外圆周相切,所述真空发生装置的真空泵启动后产生负压,从而将所述薄壁长条形零件1吸附在所述夹持器2上;之后,所述四个定位钢珠8分别放置在所述夹持器座3的四个V型槽内,以对夹持器2及薄壁长条形零件1进行快速定位;放置在所述夹持器座3上的圆柱形磁铁4利用磁力吸引夹持器2上的钢柱9,由此利用所述圆柱形磁铁4对于钢柱9的吸引将夹持器2固定在夹持器座3上。
[0028] 本发明同时还提出一种使用所述夹持装置夹持薄壁长条形零件的方法,该方法包括以下步骤:
[0029] 步骤1,将薄壁长条形零件放置在夹持器的吸附槽上,使得所述薄壁长条形零件的边缘与所述夹持器上的三个定位柱的外圆周相切,以实现利用夹持器上的三个定位柱对所述薄壁长条形零件进行限位的目的;
[0030] 步骤2,通过软管将外部的真空发生装置与所述夹持器侧面的通气孔相连,然后开启真空泵,所述真空发生装置产生负压,由于所述通气孔与所述吸附槽相通,因此所述真空发生装置产生的负压将所述薄壁长条形零件吸附在所述夹持器的吸附槽上;
[0031] 步骤3,所述薄壁长条形零件被吸附在所述夹持器上后,将所述夹持器背面的四个定位钢珠分别放置在夹持器座的四个相应的V型槽内,并利用放置在所述夹持器座上的圆柱形磁铁对所述夹持器上的钢柱的磁力吸引,实现对于夹持器及被夹持零件的固定。
[0032] 以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。