[发明专利]一种用于低刚度骨架类零件无损夹持的气囊夹持器

说明书

本发明公开了一种用于低刚度骨架类零件无损夹持的气囊夹持器，属于微操作与微机电技术领域，它包括：气腔座、保持架、气囊及气路组件；所述气囊为一端开口、一端封闭的结构；其封闭端具有向内凹陷的圆柱型空腔及与该圆柱型空腔同轴的圆环型空腔，圆环型空腔用于与骨架类零件的环形面配合，圆柱型空腔用于与装配位置的轴配合；所述保持架与气囊的外形一致，其圆环型空腔两相对的圆周面上分别加工有一个以上的开口；气腔座的开口端与气囊的开口端对接；保持架套装在气囊的外表面，并固定在气腔座的开口端端面；所述气路组件通过气管接头与气腔座的空腔连通，用于给气囊充气和排气；本发明能够精确无损地双向挤压夹持低刚度骨架类的待装配零件。

技术领域

本发明属于微操作与微机电技术领域，具体涉及一种用于低刚度骨架类零件无损夹持的气囊夹持器。

背景技术

目前，低刚度的骨架类零件越来越多地被应用在高新微小型科技领域中，对于例如内径26mm、外径28.5m、高11mm、中间四根宽2mm支撑柱的铜合金骨架类零件，无损夹持是亟待解决的问题。此外，对于低刚度骨架类零件，在装配时配合间隙小且需要胶接，如何保证精密装配且配合间隙均匀，需要对装配过程进行监控，为完成低刚度骨架类零件的无损夹持和精密装配，亟须研制一种柔性且带有多维力监控的夹持器。

现有技术有一种将橡胶气囊内置于四周开有长条孔的管壁内，带压气体进入气囊中，气囊膨胀，未受管壁压迫的气囊从长条孔凸出，从而夹取零件。但此方案无法夹取微小零件，且气囊只是单方向挤压零件，对于低刚度类零件，单方向挤压极易使零件变形，并不适用于低刚度骨架类零件的无损夹持。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种用于低刚度骨架类零件无损夹持的气囊夹持器，能够精确无损地双向挤压夹持低刚度骨架类的待装配零件。

本发明是通过下述技术方案实现的：

一种用于低刚度骨架类零件无损夹持的气囊夹持器，包括：气腔座、保持架、气囊及气路组件；

待夹持的零件为低刚度的骨架类零件，所述骨架类零件为环形薄壁结构；

所述气腔座为一端开口、一端封闭的结构，气腔座的侧面安装有气管接头；

所述气囊为一端开口、一端封闭的结构；其封闭端具有向内凹陷的圆柱型空腔及与该圆柱型空腔同轴的圆环型空腔，圆环型空腔用于与骨架类零件的环形面配合，圆柱型空腔用于与装配位置的轴配合；

所述保持架与气囊的外形一致，其圆环型空腔两相对的圆周面上分别加工有一个以上的开口，且两个圆周面上的开口位置一一对应；

整体连接关系如下：气腔座的开口端与气囊的开口端对接；保持架套装在气囊的外表面，并固定在气腔座的开口端端面；

所述气路组件通过气管接头与气腔座的空腔连通，用于给气囊充气和排气。

进一步的，还包括传感器保护夹具、六维力传感器、转接板及力监控组件；

转接板的下表面与气腔座的封闭端对接；六维力传感器安装在转接板的上表面，转接板上加工有用于放置六维力传感器的连接电缆的缆线槽；传感器保护夹具套装在六维力传感器的外部；

力监控组件通过与引线与六维力传感器连接，用于对夹持骨架类零件在装配位置进行装配产生的装配力进行实时监测。

进一步的，所述力监控组件包括：顺序电性连接的电源与信号变送盒、数据采集卡及主机；电源与信号变送盒为六维力传感器提供工作电压，并将六维力传感器的原始应变信号经放大后转换为电压信号；数据采集卡采集电源与信号变送盒输出的电压信号，并将采集到的电压信号进行A/D转换，得到A/D转换值后，储存在自身的内部寄存器中；主机通过线缆与数据采集卡连接，并读取数据采集卡中储存的A/D转换值后，通过标定文件将所述A/D转换值换算为力/力矩信息。