[发明专利]一种带自关断功能的万向真空吸盘

说明书

技术领域：

本发明是在柔性工装上对任意三维曲面零件进行吸附固定的装置，属于机械工程领域。

背景技术：

在飞机蒙皮等大型三维曲面零件的铣边、钻孔、划线等加工过程以及铆接等装配过程中，需要专用工装夹具。每一种零件都需要一套专门工装，成本高、存储空间大。因此出现了多点柔性工装，该工装可以根据被支撑零件的大小和几何形状，自动排布所需要的钉柱位置并调整到所需要的高度，代替传统的专用工装，支撑、固定大型三维曲面零件，用于测量、划线、铣边、钻孔等操作。为了适应一套工装，支撑固定不同三维曲面零件的要求，多点柔性工装上钉柱端部常采用真空吸盘装置。由于被支撑零件几何形状的不同，真空吸盘必须能够适应曲面轮廓的变化，转到任意角度都能够实现零件吸附；另一方面，由于零件的尺寸不同，多点柔性工装上所用到的钉柱的个数每次也不相同，这就要求每个钉柱上都安装电磁阀。用于支撑零件的钉柱电磁阀接通吸附零件，不用的控制关闭，导致成本高、系统复杂。为了解决上述这些问题，需要一种既能实现灵活旋转，同时具有自动关断功能的真空吸盘装置。

发明内容：

本发明的目的是提供一种根据三维曲面零件的几何形状自动对正吸附零件、并且带有自关断功能的万向真空吸盘装置。通过将真空吸盘与真空反馈调节装置集成为一体，无需电气控制即可自动调节工作及间歇时的抽真空流量，实现有零件时自动吸附，无零件时自动关闭的功能。

本发明的目的是通过下述的技术方案实现的，结合附图说明如下：

一种带自关断功能的万向真空吸盘，主要由吸盘、球碗、球碗支座、密封套筒和真空自动反馈调节装置组成，所述吸盘采用密封唇边吸盘1，所述球碗由第一层旋转球碗2和碗式结构的第二层旋转球碗3组成，第一层旋转球碗2为内凹外圆结构，上部与密封唇边吸盘1配合，通过螺钉连接为一体，外表面为球型；所述第二层旋转球碗3为碗式结构，其内翻密封沿与第一层旋转球碗2的球型外表面密闭配合，其球型外表面与球碗支座4上的球型密封边沿密封配合；所述球碗支座4中心为空内腔，空内腔侧壁设有垂直的通气孔及针孔滑动块的安装孔，空内腔上部具有密封边沿；所述两层球碗及球碗支座4通过聚氨酯弹簧橡胶5连接在一起，由橡胶锁紧块9锁紧，再由锁紧块拉紧螺丝10保证连接的弹性要求；所述真空自动反馈调节装置安装于球碗支座4上。

所述真空自动反馈调节装置由带针孔的滑动块7、弹簧8和防尘网6组成，所述针孔滑动块7置于球碗支座4空内腔侧壁的安装孔内，安装孔与球碗支座4空内腔侧壁的垂直通气孔联通，通气孔用于调节空内腔压强，针孔滑动块7上部是防尘网6，用于防止灰尘进入，下部设有弹簧8，并用中空部件固定，球碗支座4下部外壁设有通气孔。

如图2所示，所述第一层旋转球碗2关于吸盘上表面中心点的旋转半径为R1，第二层旋转球碗3关于中心点的旋转半径为R2，所述两层球碗及球碗支座4的尺寸设计应保证密封唇边吸盘1旋转时，其上表面中心点高度不变。

所述两层球碗及球碗支座4的尺寸设计应保证密封唇边吸盘1旋转时，其上表面中心点高度不变。

所述密封唇边吸盘1、第一层旋转球碗2和第二层旋转球碗3转动定位中心点不变

所述密封唇边吸盘1的唇边由镶嵌在钢芯上的聚氨酯橡胶制成，中间的钢芯上制出通气孔及用于与第一层旋转球碗2螺钉连接的螺钉孔。

上述结构保证吸盘转动灵活、中心点高度不变，并且有零件时自动开启真空回路，零件取走时只保留细小的反馈气路，无需多个电磁阀控制真空流量，结构简单灵活。实现了真空吸盘旋转方向灵活，并且具有自动关断功能。

本发明创造的优点：

本发明将真空吸盘与真空反馈调节装置集成为一体，无需电气控制即可自动调节工作及间歇时的抽真空流量，实现有零件时自动吸附，无零件时自动关闭的功能；同时，由于采用双层旋转球碗结构，当倾斜的零件表面压迫密封唇边吸盘时，迫使吸盘表面可靠贴合，形成临时密闭空间，抽真空后，无需调整即可使吸盘与零件表面紧密吸附，旋转角度在0-45°之间，中心点高度不变，基本满足大部分三维曲面零件的需求；该真空吸盘使用灵活方便，具有自关断功能，设备结构简单，安全系数高，降低使用成套工装的成本。

附图说明：

图1是万向真空吸盘结构示意图。

图2是密封唇边吸盘1旋转时，其上表面中心点高度不变的示意图。

图3表示该万向真空吸盘不吸附工件时真空反馈调节装置的状态。

图4表示该万向真空吸盘吸附工件时真空反馈调节装置的状态。

图中：