CN114473414B - 一种玻璃丝层压板垫片-螺钉组合真空吸附结构和方法 - Google Patents

一种玻璃丝层压板垫片-螺钉组合真空吸附结构和方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种玻璃丝层压板垫片‑螺钉组合真空吸附结构和方法，包括叠层轮毂式套筒；叠层轮毂式套筒呈空心圆柱结构，叠层轮毂式套筒的内部上下两端分别设置有上充气孔和下充气孔；上充气孔连通上充气毂，下充气孔连通下充气毂；叠层轮毂式套筒的侧壁上设置有真空抽气孔；螺钉设置在紧固件组合载盘上；玻璃丝层压板垫片设置在螺钉与紧固件组合载盘的接触部位；叠层轮毂式套筒套设在螺钉的外侧，螺丝批从叠层轮毂式套筒的顶部伸入顶压在螺钉上；上充气毂和下充气毂充气后，上充气毂挤压螺丝批，下充气毂挤压玻璃丝层压板垫片，形成密封空间。克服玻璃丝层压板垫片较差圆度以及参差玻璃丝的固有缺陷，实现高效、可靠自动化装配。

Description

一种玻璃丝层压板垫片-螺钉组合真空吸附结构和方法
技术领域
本发明属于紧固件自动化装配技术领域，具体属于一种玻璃丝层压板垫片-螺钉组合真空吸附结构和方法。
背景技术
垫片-螺钉的组合是计算机产品常用紧固件组合。由于航天禁限用工艺中对绝缘间距的要求，导致金属垫片-螺钉的组合在一些印制线与装配孔距离小于1，6mm的情况下无法使用，故此催生了玻璃丝层压板垫片-螺钉的紧固件组合。随着军用计算机装配自动化进程的推进，玻璃丝层压板垫片-螺钉的紧固件需要使用设备完成装配动作。玻璃丝层压板垫片-螺钉的组合在自动化装配过程中有如下几个难点：（1）通常来说，因为玻璃丝层压板的高硬度低韧性的特征，导致玻璃丝层压板垫片-螺钉的紧固件无法制作成组合螺钉，故此在自动化实现过程中，需要将玻璃丝层压板垫片、螺钉分两次进行吸附；（2）玻璃丝层压板内部含有大量不连续但叠层分布的玻璃丝，导致玻璃丝层压板垫片的成品外圆弧面圆度差，常出现玻璃丝的毛刺。较差的圆度以及参差的玻璃丝，导致普通的垫片-螺钉组合真空吸附结构无法实现满压力吸附，会出现漏气、垫片倾斜的情况，极端情况下会出现垫片-螺钉直接掉落的风险，无法实现设备的自动化装配。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种玻璃丝层压板垫片-螺钉组合真空吸附结构和方法，满足玻璃丝层压板垫片-螺钉的组合的自动化装配需求，提升设备效率，克服玻璃丝层压板垫片较差圆度以及参差玻璃丝的固有缺陷，实现高效、可靠自动化装配。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种玻璃丝层压板垫片-螺钉组合真空吸附结构，包括螺钉、玻璃丝层压板垫片、叠层轮毂式套筒和螺丝批；
所述叠层轮毂式套筒呈空心圆柱结构，所述叠层轮毂式套筒的内部上下两端分别设置有上充气孔和下充气孔；所述上充气孔连通上充气毂，所述下充气孔连通下充气毂；所述叠层轮毂式套筒的侧壁上设置有真空抽气孔；
所述螺钉设置在紧固件组合载盘上；所述玻璃丝层压板垫片设置在螺钉与紧固件组合载盘的接触部位；
所述叠层轮毂式套筒套设在螺钉的外侧，螺丝批从叠层轮毂式套筒的顶部伸入顶压在螺钉上；上充气毂和下充气毂充气后，上充气毂挤压螺丝批，下充气毂挤压玻璃丝层压板垫片，形成密封空间。
优选的，所述上充气毂和下充气毂的内部气体为压缩空气或氮气。
优选的，所述真空抽气孔对称设置在叠层轮毂式套筒的两侧侧壁上。
优选的，所述真空抽气孔设置在叠层轮毂式套筒的侧壁中部。
优选的，所述上充气毂和下充气毂均采用环状铆接高强度橡胶制成。
优选的，当玻璃丝层压板垫片上有玻璃丝层压板垫片毛刺时，玻璃丝层压板垫片毛刺被充气状态下的下充气毂包裹，形成密封空间。
优选的，所述螺钉和玻璃丝层压板垫片等间距阵列设置在紧固件组合载盘上。
一种玻璃丝层压板垫片-螺钉组合真空吸附方法，包括以下过程，
螺丝批与螺钉形成刃口，螺丝批在自动化设备的作用下下压，在紧固件组合载盘上，压紧玻璃丝层压板垫片和螺钉；充气设备通过管道在上充气孔和下充气孔分别对上充气毂和下充气毂完成充气，上充气毂挤压螺丝批，下充气毂挤压玻璃丝层压板垫片，在叠层轮毂式套筒中形成密封空间；
叠层轮毂式套筒上的真空抽气孔通过管道进行抽气，在叠层轮毂式套筒、上充气毂、下充气毂、玻璃丝层压板垫片和螺钉之间形成真空，完成吸附；
自动化设备带动真空吸附后的叠层轮毂式套筒移动锁付位置，管道通过真空抽气孔吸气，螺丝批压紧螺钉和玻璃丝层压板垫片，上充气毂、下充气毂放气，螺丝批旋转，完成玻璃丝层压板垫片和螺钉锁付装配。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明提供一种玻璃丝层压板垫片-螺钉组合真空吸附结构，通过设置叠层轮毂式套筒，对于带毛刺或者圆度不好的玻璃丝层压板垫片，在下充气毂充气后以及螺丝批的压力下，仅需一次充气抽真空，即可完成紧固件吸附。叠层轮毂式套筒内部真空度稳定，玻璃丝层压板垫片-螺钉组合保持水平，处于最佳锁付姿态，满足自动化设备生产要求，仅需一次吸附，并且夹持稳定。并且本发明的吸附适用范围广，凡是小于叠层轮毂式套筒内径的垫片-螺钉组合或者仅有机加螺钉无垫片的轴向紧固件形式，均可使用本结构进行真空吸附。本结构可作为通用件应用于多种装配自动化设备。维护成本低，操作控制简单，本发明结构坚固，仅上、下充气毂为易磨损件，更换时长因橡胶材质有关，更换成本低，更换操作简单；充、放气控制通过工业用电磁阀实现，使用模块化设计，可移植性高。
附图说明
图1为玻璃丝层压板垫片-螺钉组合图。
图2为带毛刺的玻璃丝层压板垫片-螺钉组合图。
图3为玻璃丝层压板垫片-螺钉组合在螺钉载盘上的形式。
图4为一种玻璃丝层压板垫片-螺钉组合真空吸附结构局部视图。
图5为非充气状态下的真空吸附结构剖面图。
图6为充气状态下的真空吸附结构剖面图。
图7为非充气状态下的叠层轮毂式套筒剖面图。
图8为充气状态下的叠层轮毂式套筒剖面图。
附图中：1螺钉；2玻璃丝层压板垫片；3玻璃丝层压板垫片毛刺；4紧固件组合载盘；5叠层轮毂式套筒；6螺丝批；7上充气毂；8下充气毂；9上充气孔；10下充气孔；11真空抽气孔。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
如图1至图8所示，一种玻璃丝层压板垫片-螺钉组合真空吸附结构，其主要结构件包括：螺钉1、玻璃丝层压板垫片2、叠层轮毂式套筒5和螺丝批6。
如图1玻璃丝层压板垫片-螺钉组合，是本发明真空吸附对象的常规形态；图2是带毛刺的玻璃丝层压板垫片-螺钉组合，是本发明需要解决真空吸附对象；图3是玻璃丝层压板垫片-螺钉组合在紧固件组合载盘4上的阵列形态。
叠层轮毂式套筒5呈空心圆柱结构，叠层轮毂式套筒5的内部上下两端分别设置有上充气孔9和下充气孔10；上充气孔9连通上充气毂7，下充气孔10连通下充气毂8；叠层轮毂式套筒5的侧壁上设置有真空抽气孔11；螺钉1设置在紧固件组合载盘4上；玻璃丝层压板垫片2设置在螺钉1与紧固件组合载盘4的接触部位；叠层轮毂式套筒5套设在螺钉1的外侧，螺丝批6从叠层轮毂式套筒5的顶部伸入顶压在螺钉1上；上充气毂7和下充气毂8充气后，上充气毂7挤压螺丝批6，下充气毂8挤压玻璃丝层压板垫片2，形成密封空间。
螺丝批6将随着叠层轮毂式套筒5在紧固件组合载盘4上往复吸取玻璃丝层压板垫片-螺钉组合，进行下一步的装配动作。叠层轮毂式套筒5与螺丝批6为同轴结构，当装配动作进行时，螺丝批6可在叠层轮毂式套筒5形成的空间中独立旋转，并对螺钉1施加要求力矩，完成装配。叠层轮毂式套筒5上共设置6处气孔，两处上充气孔9、两处下充气孔10、两处真空抽气孔11，并环状铆接高强度橡胶制成的上充气毂7、下充气毂8；当螺丝批6通过CCD相机系统在紧固件组合载盘4上压住螺钉1完成刃口时，压缩空气或者氮气通过上充气孔9、两处下充气孔10完成上充气毂7、下充气毂8的充气在叠层轮毂式套筒5中形成密封空间，此时真空抽气孔11动作，抽出压缩空气或者氮气，在叠层轮毂式套筒5中形成负压，完成带毛刺的玻璃丝层压板垫片-螺钉组合的吸取动作，移动到装配位进行装配。
实施例
本发明的一种玻璃丝层压板垫片-螺钉组合真空吸附方法，本发明的一种玻璃丝层压板垫片-螺钉组合真空吸附结构由自动化设备控制移动至紧固件组合载盘4上方，此时紧固件组合载盘4上以等间距阵列的形式排布了玻璃丝层压板垫片2-螺钉1的组合；在自动化设备CCD相机的指引下，一种玻璃丝层压板垫片-螺钉组合真空吸附结构上的螺丝批6在360°范围内小幅旋转，保持与螺钉1形成刃口，下一步螺丝批6在自动化设备的作用下下压，在紧固件组合载盘4上，压紧玻璃丝层压板垫片2-螺钉1组合；自动化设备通过电磁阀给予充气指令，压缩空气或氮气通过管道在上充气孔9、下充气孔10处对上充气毂7、下充气毂8完成充气，上充气毂7挤压螺丝批6，下充气毂8挤压玻璃丝层压板垫片2，在叠层轮毂式套筒5中形成密封空间；如玻璃丝层压板垫片2上有玻璃丝层压板垫片毛刺3，此时已经被充气状态下的下充气毂8包裹，避免形成漏气缝隙；此时叠层轮毂式套筒5上的真空抽气孔11通过管道进行抽气，在叠层轮毂式套筒5、上充气毂7、下充气毂8、玻璃丝层压板垫片2-螺钉1之间形成真空，完成吸附；自动化设备带动一种玻璃丝层压板垫片-螺钉组合真空吸附结构动作，移动至装配位进行锁付操作；一种玻璃丝层压板垫片-螺钉组合真空吸附结构移动至锁付位置后，管道通过真空抽气孔11吸气，螺丝批6压紧玻璃丝层压板垫片2-螺钉1，上充气毂7、下充气毂8放气，螺丝批6旋转，完成玻璃丝层压板垫片2-螺钉1锁付装配；完成后，一种玻璃丝层压板垫片-螺钉组合真空吸附结构在自动化设备的带动下，重复上述操作。

Claims (7)

1.一种玻璃丝层压板垫片-螺钉组合真空吸附结构，其特征在于，包括螺钉（1）、玻璃丝层压板垫片（2）、叠层轮毂式套筒（5）和螺丝批（6）；
所述叠层轮毂式套筒（5）呈空心圆柱结构，所述叠层轮毂式套筒（5）的内部上下两端分别设置有上充气孔（9）和下充气孔（10）；所述上充气孔（9）连通上充气毂（7），所述下充气孔（10）连通下充气毂（8）；所述叠层轮毂式套筒（5）的侧壁上设置有真空抽气孔（11）；
所述螺钉（1）设置在紧固件组合载盘（4）上；所述玻璃丝层压板垫片（2）设置在螺钉（1）与紧固件组合载盘（4）的接触部位；
所述叠层轮毂式套筒（5）套设在螺钉（1）的外侧，螺丝批（6）从叠层轮毂式套筒（5）的顶部伸入顶压在螺钉（1）上；上充气毂（7）和下充气毂（8）充气后，上充气毂（7）挤压螺丝批（6），下充气毂（8）挤压玻璃丝层压板垫片（2），形成密封空间；
当玻璃丝层压板垫片（2）上有玻璃丝层压板垫片毛刺（3）时，玻璃丝层压板垫片毛刺（3）被充气状态下的下充气毂（8）包裹，形成密封空间。
2.根据权利要求1所述的一种玻璃丝层压板垫片-螺钉组合真空吸附结构，其特征在于，所述上充气毂（7）和下充气毂（8）的内部气体为压缩空气或氮气。
3.根据权利要求1所述的一种玻璃丝层压板垫片-螺钉组合真空吸附结构，其特征在于，所述真空抽气孔（11）对称设置在叠层轮毂式套筒（5）的两侧侧壁上。
4.根据权利要求1所述的一种玻璃丝层压板垫片-螺钉组合真空吸附结构，其特征在于，所述真空抽气孔（11）设置在叠层轮毂式套筒（5）的侧壁中部。
5.根据权利要求1所述的一种玻璃丝层压板垫片-螺钉组合真空吸附结构，其特征在于，所述上充气毂（7）和下充气毂（8）均采用环状铆接高强度橡胶制成。
6.根据权利要求1所述的一种玻璃丝层压板垫片-螺钉组合真空吸附结构，其特征在于，所述螺钉（1）和玻璃丝层压板垫片（2）等间距阵列设置在紧固件组合载盘（4）上。
7.一种玻璃丝层压板垫片-螺钉组合真空吸附方法，其特征在于，包括以下过程，
螺丝批（6）与螺钉（1）形成刃口，螺丝批（6）在自动化设备的作用下下压，在紧固件组合载盘（4）上，压紧玻璃丝层压板垫片（2）和螺钉（1）；充气设备通过管道在上充气孔（9）和下充气孔（10）分别对上充气毂（7）和下充气毂（8）完成充气，上充气毂（7）挤压螺丝批（6），下充气毂（8）挤压玻璃丝层压板垫片（2），在叠层轮毂式套筒（5）中形成密封空间；
叠层轮毂式套筒（5）上的真空抽气孔（11）通过管道进行抽气，在叠层轮毂式套筒（5）、上充气毂（7）、下充气毂（8）、玻璃丝层压板垫片（2）和螺钉（1）之间形成真空，完成吸附；
自动化设备带动真空吸附后的叠层轮毂式套筒（5）移动锁付位置，管道通过真空抽气孔（11）吸气，螺丝批（6）压紧螺钉（1）和玻璃丝层压板垫片（2），上充气毂（7）、下充气毂（8）放气，螺丝批（6）旋转，完成玻璃丝层压板垫片（2）和螺钉（1）锁付装配。
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