CN110883718A - 一种用于钣金件的真空吸附夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于钣金件的真空吸附夹具，包括真空底盘以及设置在真空底盘上的多个夹持件，夹持件包括从上至下依次连接的吸嘴部件、吸嘴固定件、铰接件和底部插装件，吸嘴部件可拆卸地安装在吸嘴固定件上并用于吸附钣金件，所述吸嘴固定件与底部插装件分别铰接在铰接件的上下两侧，底部插装件安装在真空底盘上，所述底部插装件内部加工有与插装孔连通的第一气孔，第一气孔与吸嘴部件之间连接有输气软管。本发明采用真空吸附的方式，避免对钣金件表面造成刚性损伤；并且每个夹持件均采用柔性设计，可以任意调节，突破了传统刚性支柱的支撑方式，多个夹持件的组合可适合任意曲面钣金件的稳定吸附，适用范围较广。

Description

一种用于钣金件的真空吸附夹具

技术领域

本发明涉及钣金件精密检测技术领域，具体涉及一种用于钣金件的真空吸附夹具。

背景技术

目前，三坐标测量在曲面钣金类零件的轮廓度检测中具备无与伦比的优越性，如汽车引擎盖、车门、内饰件等轻型零件的轮廓度检测中。而目前市面上还找不到一款适合在三坐标测量机上装夹曲面钣金零件的组合夹具。现有技术中的一些常规夹具是由固定底板和安装在固定底板上高低不等的实心支柱(实心支柱端部安装有夹具)来装夹零件，它只能适合安装一些外形比较规则的零件，而不太适合曲面钣金类零件的安装，并且其夹具与零件多为刚性接触，容易对零件造成刚性损伤。

发明内容

本发明的目的在于克服背景技术中提出的问题而提供一种用于钣金件的真空吸附夹具。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种用于钣金件的真空吸附夹具，包括底盘以及设置在底盘上的多个夹持件，所述底盘包括内外嵌套的内箱体和外箱体，外箱体上表面均匀排布有多个与其内腔连通的插装孔，且外箱体侧壁上成型有伸入其内腔并与内箱体连通的负压管和调压管，所述内箱体上成型有多根数量与插装孔相等并与内箱体内腔连通的插装管，每根插装管分别与对应单个插装孔连通，所述夹持件包括从上至下依次连接的吸嘴部件、吸嘴固定件、铰接件和底部插装件，吸嘴部件可拆卸地安装在吸嘴固定件上并用于吸附钣金件，所述吸嘴固定件与底部插装件分别铰接在铰接件的上下两侧，底部插装件安装在其中一个插装孔上并用于密封插装孔，所述底部插装件内部加工有与插装孔连通的第一气孔，第一气孔与吸嘴部件之间连接有输气软管。

进一步地，所述底部插装件包括装配管和外密封座，外密封座内加工有贯穿其上下表面的第一装配孔，所述外密封座下表面用于密封插装孔，且外密封座顶部与铰接件铰接，所述第一气孔沿装配管内部轴向设置，所述装配管包括一体成型的上连接部和下插装部，下插装部插入至插装孔内并与插装孔间隙配合，所述上连接部伸入至第一装配孔内并与输气软管一端连接，所述吸嘴部件包括从上至下依次设置并相互连通的柔性吸盘、进气连接壳和下连接管，所述柔性吸盘用于吸附钣金件，所述进气连接壳与吸嘴固定件活动连接，所述下连接管与输气软管另一端连接。

进一步地，所述进气连接壳一侧加工有与其内腔连通的储备气孔。

进一步地，所述吸嘴固定件包括固定座、第一夹紧件以及成型在固定座下表面的下铰接部，所述固定座上表面与进气连接壳下表面接触，且固定座上表面加工有与下连接管横截面形状匹配的插孔，所述下连接管活动插入至插孔内，所述插孔相对的两侧分别贯通固定座对应的侧壁，所述固定座下部加工有贯通其至少一侧壁的操作孔，操作孔与插孔连通，所述第一夹紧件用于夹紧固定座未被插孔贯通的两侧侧壁，所述下铰接部的下端与铰接件铰接。

进一步地，所述下铰接部内加工有贯穿其上下表面的第二装配孔，第二装配孔与固定座的操作孔连通，所述下铰接部包括一体连接的短杆与第一万向球，短杆与固定座下表面固定连接，所述铰接件包括两块相互平行且相对布置的铰接板以及用于扣紧两块铰接板的第二夹紧件，两块铰接板相互靠近一侧的上部和下部均加工有球形弧孔，所述第一万向球可转动地配合在两块铰接板上部的球形弧孔之间，所述外密封座包括从上至下依次一体连接的第二万向球、锥形体和座体，座体用于密封插装孔，所述第二万向球可转动地配合在两块铰接板下部的球形弧孔之间。

进一步地，所述第二夹紧件包括第二U型壳体、第二锁紧螺杆和第二锁紧螺母，所述两块铰接板均位于第二U型壳体的U型孔内，且两块铰接板的外侧壁分别与第二U型壳体两个端部的内侧壁贴紧，所述第二U型壳体两个端部均成型有相互靠近的第二延伸部，所述第二锁紧螺杆一端依次穿过两个第二延伸部并与第二锁紧螺母配合。

进一步地，所述第一夹紧件包括第一U型壳体、第一锁紧螺杆和第一锁紧螺母，所述固定座位于第一U型壳体的U型孔内，且固定座未被贯穿的两侧侧壁分别与第一U型壳体两个端部的内侧壁贴紧，所述第一U型壳体两个端部均成型有相互靠近的第一延伸部，所述第一锁紧螺杆一端依次穿过两个第一延伸部并与第一锁紧螺母配合。

进一步地，所述操作孔贯通固定座的两侧侧壁，且操作孔贯通的固定座侧壁与插孔贯通的固定座侧壁一致。

进一步地，所述外箱体侧壁上成型有保护台板，保护台板位于负压管和调压管的外管口上方。

进一步地，所述外箱体的下表面成型有伸入其内腔并与内箱体连通的储备泄压管。

本发明采用真空吸附的方式，避免对钣金件表面造成刚性损伤；并且每个夹持件均采用柔性设计，可以任意调节，突破了传统刚性支柱的支撑方式，多个夹持件的组合可适合任意曲面钣金件的稳定吸附，适用范围较广；同时整体密封性较好，经实际验证，能够达到强力吸抓的效果，从而为三坐标测量机的精密检测作业提供了稳定可靠的保障。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中底盘的内部结构示意图；

图3为本发明中夹持件的结构示意图；

图4为图3所示结构另一视角的示意图；

图5为本发明中装配管的结构示意图；

图6为本发明中吸嘴部件的结构示意图。

图中标记：1-底盘；2-夹持件；3-保护台板；11-负压管；12-调压管；13-插装孔；14-内箱体；15-外箱体；16-储备泄压管；17-插装管；21-底部插装件；22-铰接件；23-吸嘴固定件；24-吸嘴部件；211-装配管；212-座体；213-锥形体；214-第二万向球；221-铰接板；222-第二U型壳体；223-第二锁紧螺杆；231-第一万向球；232-固定座；233-操作孔；234-第一U型壳体；235-第一锁紧螺杆；241-下连接管；242-进气连接壳；243-储备气孔；244-柔性吸盘；2111-下插装部；2112-上连接部。

具体实施方式

如图1～图6所示，本实施例提供的用于钣金件的真空吸附夹具包括底盘1以及设置在底盘1上的多个夹持件2，本实施例中的底盘1相较于传统的固定底盘进行了优化改进，不仅具有传统固定底盘刚性插装固定的功能，还能采用真空吸附形式进行稳定柔性吸附。具体地，所述底盘1包括内外嵌套的内箱体14和外箱体15，外箱体15上表面呈矩形阵列均匀排布有多个与其内腔连通的插装孔13，插装孔13为轴孔或者螺纹孔，用于与夹持件2密封连接。所述外箱体15侧壁上成型有伸入其内腔并与内箱体14连通的负压管11和调压管12，所述内箱体14上成型有多根数量与插装孔13相等并与内箱体14内腔连通的插装管17，多根插装管17的排列方式与多个插装孔13的排列方式相同，且每根插装管17分别与对应单个插装孔13连通。采用真空泵通过管道与负压管11连接便可将内箱体14内的空气抽走形成负压空间，将需要使用的夹持件2安装在对应的插装孔13上，其余插装孔13采用密封塞封住，便能将所有夹持件2稳定吸附在外箱体15表面上。所述调压管12通过管道与调节阀门及压力表连接，用于微调并显示内箱体14内的压力。所述外箱体15侧壁上成型有保护台板3，保护台板3位于负压管11和调压管12的外管口上方，用于防止接口因连接不稳而引起接头弹起或飞起。所述外箱体15的下表面成型有伸入其内腔并与内箱体14连通的储备泄压管16，储备泄压管16与泄压阀连接，用于整体测试完毕后进行安全卸压。

本实施例中，每个夹持件2均采用柔性设计，可以任意转向调节，突破了传统刚性支柱的支撑方式。具体地，所述夹持件2包括从上至下依次连接的吸嘴部件24、吸嘴固定件23、铰接件22和底部插装件21，吸嘴部件24可拆卸地安装在吸嘴固定件23上并用于吸附钣金件，所述吸嘴固定件23与底部插装件21分别铰接在铰接件22的上下两侧，底部插装件21安装在其中一个插装孔13上并用于密封插装孔13，夹持件2中部采用铰接的方式连接，相较于传统钢柱的形式更加柔性，适用范围更广，并且能组合更多的形式来吸附钣金件不规则的表面，经过多次实际验证，能够达到强力吸抓的效果。

我们在多次实验后进行了一定优化设计，将用于吸附夹持件2的吸附力同时用于吸附钣金件，就不必再多增设抽真空装置来单独为吸嘴部件24提供真空吸力。即将底部插装件21与插装孔13连通，再与吸嘴部件24连通，这样同一吸附力既能吸附底部插装件21，还能为吸嘴部件24提供足够吸附力，具体是在所述底部插装件21内部加工有与插装孔13连通的第一气孔，第一气孔与吸嘴部件24之间连接有输气软管(未图示)。为了保证底部插装件21较好的密封性，才能实现同一吸附力在不同处使用，所述底部插装件21包括装配管211和外密封座，外密封座内加工有贯穿其上下表面的第一装配孔，第一装配孔为轴孔，所述外密封座下表面为光滑的金属表面，其可与外箱体15上表面紧密贴合，以用于密封插装孔13。所述第一气孔沿装配管211内部轴向设置，即装配管211的内孔为第一气孔，所述装配管211为台阶型长管，它包括一体成型的上连接部2112和下插装部2111，下插装部2111为大直径部分，且下插装部2111插入至插装孔13内并与插装孔13间隙配合，所述上连接部2112为小直径部分，上连接部2112伸入至第一装配孔内并与输气软管一端连接。本实施例中，所述吸嘴部件24包括从上至下依次设置并相互连通的柔性吸盘244、进气连接壳242和下连接管241，所述柔性吸盘244与钣金件的表面贴合并用于吸附钣金件，所述进气连接壳242与吸嘴固定件23活动连接，所述下连接管241与输气软管另一端连接，这样便能实现装配管211与柔性吸盘244的连通，当内箱体14产生负压时，负压环境便能通过插装孔13、装配管211、输气软管、下连接管241、进气连接壳242和柔性吸盘244的连通来实现吸附钣金件表面，同时负压环境还能通过装配管211与插装孔13之间的微小缝隙将外密封座强力吸附并使外密封座几乎无缝贴合在外箱体15上表面。

本申请的夹持件2采用真空柔性吸附的方式，避免了传统刚性夹持的方式对零件表面造成刚性损伤，并且夹持件2与底盘1的连接方式也采用真空吸附形式(非传统纯刚性连接)，在保证足够稳定的支撑力下减小了夹持件2对底盘1表面的刚性损伤。此外，在设计之初，本申请也具有传统底盘1与夹持件2的刚性连接功能，即装配管211与插装孔13间隙配合，实现可拆卸地插装连接，具备一定刚性支撑的条件。为了实现柔性吸盘244与钣金件的柔性吸附，所述进气连接壳242一侧加工有与其内腔连通的储备气孔243，将外设的负压管与储备气孔243连接，并采用堵塞将输气软管外端密封，同样实现了底盘1与夹持件2的刚性连接以及柔性吸盘244与钣金件的柔性吸附，这种使用方式相对底盘1也采用真空吸附的方式而言，对整体气密性要求不高，适用于表面曲率较大的零件吸附。

考虑到吸嘴部件24与输气软管的连接以及吸嘴部件24的更换难易程度，吸嘴部件24需与吸嘴固定件23之间实现快速装配功能。所述吸嘴固定件23包括固定座232、第一夹紧件以及成型在固定座232下表面的下铰接部，固定座232优选为与进气连接壳242横截面形状相同的长方体，固定座232上表面与进气连接壳242下表面贴合，且固定座232上表面加工有沿其轴向并与下连接管241横截面形状匹配的插孔，所述下连接管241活动插入至插孔内，插孔相对的两侧分别贯通固定座232对应的侧壁，使得未被贯通的两侧壁存在可相互靠近的间隙，所述固定座232下部加工有贯通其两侧壁的操作孔233，操作孔233与插孔连通，且操作孔233用于提供输气软管与下连接管241连接的操作空间，本实施例中，所述操作孔233贯通的固定座232侧壁与插孔贯通的固定座232侧壁一致。

所述第一夹紧件用于夹紧固定座232未被插孔贯通的两侧侧壁，使该两侧侧壁相互靠近并将下连接管241稳定夹接。所述第一夹紧件包括第一U型壳体234、第一锁紧螺杆235和第一锁紧螺母，所述固定座232位于第一U型壳体234的U型孔内，且固定座232未被贯穿的两侧侧壁分别与第一U型壳体234两个端部的内侧壁贴紧，所述第一U型壳体234两个端部均成型有相互靠近的第一延伸部，所述第一锁紧螺杆235一端依次穿过两个第一延伸部并与第一锁紧螺母配合，通过拧紧第一锁紧螺母，便能实现固定座232未被贯穿的两侧侧壁相互靠近并将下连接管241稳定夹接，这种夹紧方式能够为吸嘴部件24的快速插装提供基础的结构保障。

为了使夹持件2的调节范围足够大，以适应不同种类的曲面钣金件吸附，即底部插装件21的外密封座顶部与铰接件22以及吸嘴固定件23的下铰接部底部与铰接件22之间铰接的转动角度范围足够大。具体地，所述下铰接部内加工有贯穿其上下表面的第二装配孔，第二装配孔与固定座232的操作孔233连通，本实施例中，所述下铰接部包括一体连接的短杆与第一万向球231，短杆上端与固定座232下表面固定连接。所述铰接件22包括两块相互平行且相对布置的铰接板221以及用于扣紧两块铰接板221的第二夹紧件，两块铰接板221相互靠近一侧的上部和下部均加工有球形弧孔，所述第一万向球231可转动地配合在两块铰接板221上部的球形弧孔之间。所述外密封座包括从上至下依次一体连接的第二万向球214、锥形体213和座体212，座体212的形状为六角螺母状，其下表面与外箱体15上表面紧密贴合并用于密封插装孔13，所述第二万向球214可转动地配合在两块铰接板221下部的球形弧孔之间。这种连接方式可使外密封座与两块铰接板221之间以及下铰接部与两块铰接板221之间的转动角度范围足够大；此外，输气软管也可从第一装配管处穿出并经第二装配孔穿入至操作孔233内与下连接管241连接，保证输气软管走向更规整，不会与其余输气软管之间接触并缠绕。

本实施例中作为优选地，第二夹紧件与第一夹紧件结构相同，所述第二夹紧件包括第二U型壳体222、第二锁紧螺杆223和第二锁紧螺母，所述两块铰接板221均位于第二U型壳体222的U型孔内，且两块铰接板221的外侧壁分别与第二U型壳体222两个端部的内侧壁贴紧，所述第二U型壳体222两个端部均成型有相互靠近的第二延伸部，所述第二锁紧螺杆223一端依次穿过两个第二延伸部并与第二锁紧螺母配合，当第一万向球231和第二万向球214转动到合适角度后，通过拧紧第二锁紧螺母，便能使两块铰接板221相互靠近并将第一万向球231和第二万向球214稳定夹紧，从而保证整体的支撑稳定性。

以上所述仅是本发明优选的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何基于本发明所提供的技术方案和发明构思进行的改造和替换都应涵盖在本发明的保护范围内。应当注意，在附图中所图示的结构或部件不一定按比例绘制，同时本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述，以避免不必要地限制本发明。

Claims (10)

1.一种用于钣金件的真空吸附夹具，包括底盘以及设置在底盘上的多个夹持件，其特征在于：所述底盘包括内外嵌套的内箱体和外箱体，外箱体上表面均匀排布有多个与其内腔连通的插装孔，且外箱体侧壁上成型有伸入其内腔并与内箱体连通的负压管和调压管，所述内箱体上成型有多根数量与插装孔相等并与内箱体内腔连通的插装管，每根插装管分别与对应单个插装孔连通，所述夹持件包括从上至下依次连接的吸嘴部件、吸嘴固定件、铰接件和底部插装件，吸嘴部件可拆卸地安装在吸嘴固定件上并用于吸附钣金件，所述吸嘴固定件与底部插装件分别铰接在铰接件的上下两侧，底部插装件安装在其中一个插装孔上并用于密封插装孔，所述底部插装件内部加工有与插装孔连通的第一气孔，第一气孔与吸嘴部件之间连接有输气软管。

2.根据权利要求1所述的用于钣金件的真空吸附夹具，其特征在于：所述底部插装件包括装配管和外密封座，外密封座内加工有贯穿其上下表面的第一装配孔，所述外密封座下表面用于密封插装孔，且外密封座顶部与铰接件铰接，所述第一气孔沿装配管内部轴向设置，所述装配管包括一体成型的上连接部和下插装部，下插装部插入至插装孔内并与插装孔间隙配合，所述上连接部伸入至第一装配孔内并与输气软管一端连接，所述吸嘴部件包括从上至下依次设置并相互连通的柔性吸盘、进气连接壳和下连接管，所述柔性吸盘用于吸附钣金件，所述进气连接壳与吸嘴固定件活动连接，所述下连接管与输气软管另一端连接。

3.根据权利要求2所述的用于钣金件的真空吸附夹具，其特征在于：所述进气连接壳一侧加工有与其内腔连通的储备气孔。

4.根据权利要求2所述的用于钣金件的真空吸附夹具，其特征在于：所述吸嘴固定件包括固定座、第一夹紧件以及成型在固定座下表面的下铰接部，所述固定座上表面与进气连接壳下表面接触，且固定座上表面加工有与下连接管横截面形状匹配的插孔，所述下连接管活动插入至插孔内，所述插孔相对的两侧分别贯通固定座对应的侧壁，所述固定座下部加工有贯通其至少一侧壁的操作孔，操作孔与插孔连通，所述第一夹紧件用于夹紧固定座未被插孔贯通的两侧侧壁，所述下铰接部的下端与铰接件铰接。

5.根据权利要求4所述的用于钣金件的真空吸附夹具，其特征在于：所述下铰接部内加工有贯穿其上下表面的第二装配孔，第二装配孔与固定座的操作孔连通，所述下铰接部包括一体连接的短杆与第一万向球，短杆与固定座下表面固定连接，所述铰接件包括两块相互平行且相对布置的铰接板以及用于扣紧两块铰接板的第二夹紧件，两块铰接板相互靠近一侧的上部和下部均加工有球形弧孔，所述第一万向球可转动地配合在两块铰接板上部的球形弧孔之间，所述外密封座包括从上至下依次一体连接的第二万向球、锥形体和座体，座体用于密封插装孔，所述第二万向球可转动地配合在两块铰接板下部的球形弧孔之间。

6.根据权利要求5所述的用于钣金件的真空吸附夹具，其特征在于：所述第二夹紧件包括第二U型壳体、第二锁紧螺杆和第二锁紧螺母，所述两块铰接板均位于第二U型壳体的U型孔内，且两块铰接板的外侧壁分别与第二U型壳体两个端部的内侧壁贴紧，所述第二U型壳体两个端部均成型有相互靠近的第二延伸部，所述第二锁紧螺杆一端依次穿过两个第二延伸部并与第二锁紧螺母配合。

7.根据权利要求4或5所述的用于钣金件的真空吸附夹具，其特征在于：所述第一夹紧件包括第一U型壳体、第一锁紧螺杆和第一锁紧螺母，所述固定座位于第一U型壳体的U型孔内，且固定座未被贯穿的两侧侧壁分别与第一U型壳体两个端部的内侧壁贴紧，所述第一U型壳体两个端部均成型有相互靠近的第一延伸部，所述第一锁紧螺杆一端依次穿过两个第一延伸部并与第一锁紧螺母配合。

8.根据权利要求4所述的用于钣金件的真空吸附夹具，其特征在于：所述操作孔贯通固定座的两侧侧壁，且操作孔贯通的固定座侧壁与插孔贯通的固定座侧壁一致。

9.根据权利要求1所述的用于钣金件的真空吸附夹具，其特征在于：所述外箱体侧壁上成型有保护台板，保护台板位于负压管和调压管的外管口上方。

10.根据权利要求1或9所述的用于钣金件的真空吸附夹具，其特征在于：所述外箱体的下表面成型有伸入其内腔并与内箱体连通的储备泄压管。

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