CN115739454A - 一种喷涂用异形铝合金板柔性夹具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种喷涂用异形铝合金板柔性夹具，属于喷涂工装技术领域。包括安装基板和设置在安装基板上的若干定位单元，定位单元包括卡头、第一锁紧螺母、外筒、伸缩管柱和吸盘，卡头通过一销柱固定在外筒的下端，第一锁紧螺母螺纹连接在销柱上，安装基板上设置有与各定位单元一一对应的滑槽，卡头滑动连接在滑槽内，伸缩管柱的下端固定设置有一密封头，密封头滑动连接在外筒内，密封头上方的伸缩管柱外壁具有一收缩部，收缩部与外筒内壁之间形成一控制腔，伸缩管柱内具有连通吸盘吸气孔和控制腔的抽气通道，伸缩管柱上具有一吸气接管，吸气接管与抽气通道相通。本发明具有夹持可靠、适于异型铝合金板的喷涂夹持等优点。

Description

一种喷涂用异形铝合金板柔性夹具

技术领域

本发明属于喷涂工装技术领域，涉及一种喷涂用异形铝合金板柔性夹具。

背景技术

在金属外层喷涂一层油漆是一种常见的加工工艺流程。对工件表面进行油漆喷涂时，为保证喷涂效果，需要对工件定位。采用传统的机械夹紧方式虽然定位牢靠，但容易影响喷涂效果(被夹持部位需要二次喷涂)，对工件表面造成损伤，甚至由于夹紧力过大使工件产生变形造成零件失效。并且机械夹紧不适用表面复杂的工件定位。采用柔性夹具来装夹工件能有效的避免上述问题。

在国内，有些异型铝合金板的专用夹具生产准备周期长达1-2个月，一板一夹具的方式限制了行业的迅速发展，也大幅提高了产品开发成本，约束了产品的开发思路。采用柔性夹具可缩短产品研发速度，提高效率，节省成本。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种喷涂用异形铝合金板柔性夹具，本发明所要解决的技术问题是如何提高不同形状铝合金板的夹持适应性和适用范围。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种喷涂用异形铝合金板柔性夹具，其特征在于，包括安装基板和设置在安装基板上的若干定位单元，所述定位单元包括卡头、第一锁紧螺母、外筒、伸缩管柱和吸盘，所述卡头通过一销柱固定在外筒的下端，所述第一锁紧螺母螺纹连接在销柱上，所述安装基板上设置有与各定位单元一一对应的滑槽，所述卡头滑动连接在滑槽内，所述吸盘固定在伸缩管柱的上端，所述伸缩管柱的下端固定设置有一密封头，所述密封头滑动连接在外筒内，所述密封头上方的伸缩管柱外壁具有一收缩部，所述收缩部与外筒内壁之间形成一控制腔，所述伸缩管柱内具有连通吸盘吸气孔和控制腔的抽气通道，所述伸缩管柱上具有一吸气接管，所述吸气接管与抽气通道相通。

进一步的，所述外筒的上端螺纹连接有一第二锁紧螺母，所述第二锁紧螺母内具有一台阶面，所述台阶面与外筒的端面之间设置有一锁紧卡簧，所述台阶面与第二锁紧螺母的内周面之间具有第一导向斜面，所述锁紧卡簧为具有断口的金属环，所述锁紧卡簧上具有与第一导向斜面适配的第二导向斜面。

在第二锁紧螺母旋紧的过程中，第一导向斜面挤压第二导向斜面，使锁紧卡簧的内径减小，能够实现对伸缩管柱的夹持，从而使伸缩管柱不能够相对外筒滑动，反之，伸缩管柱可相对外筒伸缩。

进一步的，所述锁紧卡簧的内壁面具有一防滑条。

进一步的，各吸气接管并联后一真空发生器相连。

在操作前，先将各定位单元固定在安装基板上，各定位单元可在滑槽内滑动以调整各定位单元的X轴位置，安装基板被固定在不可动平台或机械手执行端，本柔性夹具提供两种夹持模式，一种为设定高度的夹持，另一种为自适应高度的夹持，设定高度的夹持，需要预先调整吸盘的高度，即调整伸缩管柱在外筒上的位置，然后旋紧第二锁紧螺母，此模式下，吸盘的Y轴方向的位置被固定；作为自适应高度的夹持模式，第二锁紧螺母处于松弛状态，伸缩管柱可相对外筒纵向滑动，在吸气接管接通负压源后，控制腔存在一定的负压，伸缩管柱会相对外筒上移，直至吸盘与夹持面抵靠。

不同形状的铝合金板可以通过调整吸盘在X轴方向的位置以确定该方向的固定点，然后通过吸盘的高度调节以适配Y轴方向的固定位置，进而选择能够可靠定位异型铝合金板的位置，通过吸盘的多点固定后，对吸盘所在面的铝合金另一侧面进行喷涂作业。

附图说明

图1是本柔性夹具在各定位单元直列状态下的结构示意图。

图2是本柔性夹具在各定位单元错位状态下的结构示意图。

图3是定位单元的立体结构示意图。

图4是定位单元的截面图。

图5是第二锁紧螺母和锁紧卡簧的结构示意图。

图6是图4中局部A的放大图。

图7是各吸盘的气路控制原理图。

图中，1、安装基板；2、定位单元；21、卡头；22、第一锁紧螺母；23、外筒；24、伸缩管柱；25、密封头；26、控制腔；27、抽气通道；28、吸气接管；29、第二锁紧螺母；3、滑槽；4、吸盘；5、锁紧卡簧；51、第一导向斜面；52、第二导向斜面；53、防滑条。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1-图6所示，喷涂用异形铝合金板柔性夹具包括安装基板1和设置在安装基板1上的若干定位单元2，定位单元2包括卡头21、第一锁紧螺母22、外筒23、伸缩管柱24和吸盘4，卡头21通过一销柱固定在外筒23的下端，第一锁紧螺母22螺纹连接在销柱上，安装基板1上设置有与各定位单元2一一对应的滑槽3，卡头21滑动连接在滑槽3内，吸盘4固定在伸缩管柱24的上端，伸缩管柱24的下端固定设置有一密封头25，密封头25滑动连接在外筒23内，密封头25上方的伸缩管柱24外壁具有一收缩部，收缩部与外筒23内壁之间形成一控制腔26，伸缩管柱24内具有连通吸盘4吸气孔和控制腔26的抽气通道27，伸缩管柱24上具有一吸气接管28，吸气接管28与抽气通道27相通。

外筒23的上端螺纹连接有一第二锁紧螺母29，第二锁紧螺母29内具有一台阶面，台阶面与外筒23的端面之间设置有一锁紧卡簧5，台阶面与第二锁紧螺母29的内周面之间具有第一导向斜面51，锁紧卡簧5为具有断口的金属环，锁紧卡簧5上具有与第一导向斜面51适配的第二导向斜面52，锁紧卡簧5的内壁面具有一防滑条53。

在操作前，先将各定位单元2固定在安装基板1上，各定位单元2可在滑槽3内滑动以调整各定位单元2的X轴位置，安装基板1被固定在不可动平台或机械手执行端，本柔性夹具提供两种夹持模式，一种为设定高度的夹持，另一种为自适应高度的夹持，设定高度的夹持，需要预先调整吸盘4的高度，即调整伸缩管柱24在外筒23上的位置，然后旋紧第二锁紧螺母29，此模式下，吸盘4的Y轴方向的位置被固定；作为自适应高度的夹持模式，第二锁紧螺母29处于松弛状态，伸缩管柱24可相对外筒23纵向滑动，在吸气接管28接通负压源后，控制腔26存在一定的负压，伸缩管柱24会相对外筒23上移，直至吸盘4与夹持面抵靠。

不同形状的铝合金板可以通过调整吸盘4在X轴方向的位置以确定该方向的固定点，然后通过吸盘4的高度调节以适配Y轴方向的固定位置，进而选择能够可靠定位异型铝合金板的位置，通过吸盘4的多点固定后，对吸盘4所在面的铝合金另一侧面进行喷涂作业。

这里特别解释一下柔性夹具的自适应夹持模式，众所周知，多吸盘4吸附铝合金板实现对铝合金板的定位过程中，全部吸盘4均有效吸附是定位可靠性的保障，在夹持过程中，预先的定位位置可能存在误差，或放置铝合金板时存在位置误差，根据铝合金板的吸附面形状的不同，这些误差可能会造成部分吸盘4无法接触对应的吸附位置，即便是可以接触对应的吸附位置，因误差的存在，势必有一部分吸盘4处于推挤工件的状态，也有一部分吸盘4处于拉扯工件的状态，吸盘4头部的塑性变形可以一定程度上平衡这一问题，但是无法消除，这显然会影响铝合金板的夹持强度和精度，在夹持后的喷涂过程中，喷涂对铝合金板的冲击力会加剧上述误差造成的负面影响，存在脱板的危险。

自适应模式下，各定位单元2在X轴上的位置预先固定，机械手携带安装基板1取件时，使吸盘4靠近铝合金板的吸附面即可，负压作用下，即便是吸盘4未与工件吸附面接触，控制腔26依然存在一定的真空度，从而可以驱使伸缩管柱24相对外筒23外伸，直至吸盘4与工件的吸附面接触后不再伸出，吸盘4吸附工件后，控制腔26内依然有一定的负压，在工件与吸盘4之间存在松动时，可以自适应实现吸盘4与工件表面的抵靠压紧，从而确保了工件的可靠夹持，同时也可以使各吸盘4处于平横状态，消除了吸盘4与工件之间的应力。

可见，本夹具可直接将吸盘4一侧靠近堆叠的铝合金板即可取板并固定，实现自适应异型吸附面，定位可靠；由于吸盘4的吸附小孔孔径较小，伸缩管柱24在吸盘4未靠近吸附面时的伸出较快，在对异型件夹持时可快速取件固定，相比传统的夹具而言，本柔性夹具仅需要与板材的其中一个面接触，喷涂另一面可一次性完成，效率和喷涂质量均有提升，对吸盘4的预定吸附位置也没有很高的精度要求。

如图7所示，各吸气接管28并联后一真空发生器相连，在真空发生器与吸盘4之间设置有真空过滤器，真空发生器的出气端设置消声器，真空发生器的进气端和真空过滤器的进气端分别连接一个二位三通阀的两个接通端，二位三通阀用于控制真空发生器的通断启停。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (4)

1.一种喷涂用异形铝合金板柔性夹具，其特征在于，包括安装基板(1)和设置在安装基板(1)上的若干定位单元(2)，所述定位单元(2)包括卡头(21)、第一锁紧螺母(22)、外筒(23)、伸缩管柱(24)和吸盘(4)，所述卡头(21)通过一销柱固定在外筒(23)的下端，所述第一锁紧螺母(22)螺纹连接在销柱上，所述安装基板(1)上设置有与各定位单元(2)一一对应的滑槽(3)，所述卡头(21)滑动连接在滑槽(3)内，所述吸盘(4)固定在伸缩管柱(24)的上端，所述伸缩管柱(24)的下端固定设置有一密封头(25)，所述密封头(25)滑动连接在外筒(23)内，所述密封头(25)上方的伸缩管柱(24)外壁具有一收缩部，所述收缩部与外筒(23)内壁之间形成一控制腔(26)，所述伸缩管柱(24)内具有连通吸盘(4)吸气孔和控制腔(26)的抽气通道(27)，所述伸缩管柱(24)上具有一吸气接管(28)，所述吸气接管(28)与抽气通道(27)相通。

2.根据权利要求1所述一种喷涂用异形铝合金板柔性夹具，其特征在于，所述外筒(23)的上端螺纹连接有一第二锁紧螺母(29)，所述第二锁紧螺母(29)内具有一台阶面，所述台阶面与外筒(23)的端面之间设置有一锁紧卡簧(5)，所述台阶面与第二锁紧螺母(29)的内周面之间具有第一导向斜面(51)，所述锁紧卡簧(5)为具有断口的金属环，所述锁紧卡簧(5)上具有与第一导向斜面(51)适配的第二导向斜面(52)。

3.根据权利要求2所述一种喷涂用异形铝合金板柔性夹具，其特征在于，所述锁紧卡簧(5)的内壁面具有一防滑条(53)。

4.根据权利要求1或2或3所述一种喷涂用异形铝合金板柔性夹具，其特征在于，各吸气接管(28)并联后一真空发生器相连。

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