[发明专利]压紧装置

说明书

技术领域

本发明涉及自动化装备及制造领域，尤其涉及一种压紧装置。

背景技术

在现代的自动化装备及制造中，装备件的工装环节决定了后续制造、装配环节的精度与可靠性，尤其针对飞机蒙皮和框梁间的连接孔加工，需要对两者之间实施压紧力，以消除材料间的间隙，避免复合材料出口分层、切屑夹杂在蒙皮和框梁间不易清理，并能有效提高加工区域的整体刚度。压紧力的准确控制可以保证既有效对目标进行压紧，另一方面防止压力过大对材料表面造成损伤。合适的压紧力还可以减少不同材料的对应连接孔错位、有效减少穿心夹的使用，减少人力浪费。

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种压紧装置，其能够消除单气缸带来的偏心距的影响。

本发明的另一目的在于提供一种压紧装置，其能在结构上降低对加工和装配的要求。

本发明的再一目的在于提供一种压紧装置，其能抑制在压紧过程中卡滞现象的发生，从而提高了系统的精度和寿命。

为了实现上述目的，本发明提供了一种压紧装置，其包括：底板、压紧单元、驱动单元以及气控单元。压紧单元包括：运动机构、支撑机构、以及压头机构。运动机构包括：两个直线导轨，沿Z方向平行设置于底板；以及至少一对滑块，各对滑块分别滑动设置在两个直线导轨上。支撑机构固定连接在所述至少一对滑块上。压头机构包括：压紧头，用于接触并压紧工件的待加工区域，压紧头接触并压紧工件的待加工区域的一侧为供刀具出入的筒状；压紧头支板，固定连接于支撑机构；以及压力传感器，固定连接在压紧头和压紧头支板之间，用于检测压紧头压紧工件的待加工区域的压紧力。驱动单元包括：第一双作用气缸，设置于底板上且位于一个直线导轨的一侧，具有第一缸体和出入于第一缸体的第一活塞杆，第一缸体设置有用于使推动第一活塞杆运动的气体出入于第一缸体的第一前端口和第一后端口；第二双作用气缸，设置于底板上且位于另一个直线导轨的一侧，具有第二缸体和出入于第二缸体的第二活塞杆，第二缸体设置有用于使推动第二活塞杆运动的气体出入于第二缸体的第二前端口和第二后端口；第一连接件，具备X、Y、α、β、γ五个自由度，连接第一双作用气缸的第一活塞杆的外端和支撑机构；以及第二连接件，具备X、Y、α、β、γ五个自由度，连接第二双作用气缸的第二活塞杆的外端和支撑机构；其中，第一双作用气缸和第二双作用气缸相对于Z方向对称设置，第一活塞杆的中心轴线和第二活塞杆的中心轴线与压紧头的中心轴线平行且均处于与Y方向垂直的同一平面内。气控单元包括：三位五通电磁阀，为中封式，具有入气口P、出气口A和出气口B、排气口EA和排气口EB；第一分流器，一端连通出气口A，另一端连通第一双作用气缸的第一前端口以及第二双作用气缸的第二前端口；以及第二分流器，一端连通出气口B，另一端连通第一双作用气缸的第一后端口以及第二双作用气缸的第二后端口。其中，三位五通电磁阀受控在上位工作时，使气流由入气口P进入、流经出气口A、流经第一分流器、同时分别向第一双作用气缸的第一前端口的气室和第二双作用气缸的第二前端口的气室进气；由此推动第一双作用气缸的第一活塞杆和第二双作用气缸的第二活塞杆沿Z方向运动、第一双作用气缸的第一后端口的气室和第二双作用气缸的第二后端口的气室排气、所述排气流经第二分流器以及三位五通电磁阀的出气口B且从排气口EB排出；第一分流器和第二分流器能够使第一双作用气缸的第一前端口的气室和第二双作用气缸的第二前端口的气室内的气压相同、第一双作用气缸的第一后端口的气室和第二双作用气缸的第二后端口的气室内的气压相同，由此推动第一双作用气缸的第一活塞杆和第二双作用气缸的第二活塞杆沿Z方向运动相同距离，从而使第一双作用气缸的第一活塞杆和第二双作用气缸的第二活塞杆产生相同的推力，并经第一连接件和第二连接件推动支撑机构随滑块一起沿两个直线导轨沿Z方向运动，从而使压紧机构的压紧头压紧工件的待加工区域；三位五通电磁阀受控在下位工作时，使气流由入气口P进入、流经出气口B、流经第二分流器、同时分别向第一双作用气缸的第一后端口的气室和第二双作用气缸的第二后端口的气室进气；由此推动第一双作用气缸的第一活塞杆和第二双作用气缸的第二活塞杆沿Z方向相反的方向运动、第一双作用气缸的第一前端口的气室和第二双作用气缸的第二前端口的气室排气、所述排气流经第一分流器以及三位五通电磁阀的出气口A且从排气口EA排出；三位五通电磁阀在中位工作时，入气口P、出气口A和出气口B、排气口EA和排气口EB均处于封闭状态，第一分流器、第二分流器、第一双作用气缸的第一前端口和第一后端口以及第二双作用气缸的第二前端口和第二后端口之间形成一个闭合的气流通道，从而使得第一双作用气缸的第一活塞杆和第二双作用气缸的第二活塞杆沿Z方向运动时，能够使第一双作用气缸的第一前端口的气室和第二双作用气缸的第二前端口的气室内的气压调整至相同、第一双作用气缸的第一后端口的气室和第二双作用气缸的第二后端口的气室内的气压调整至相同，由此调整第一双作用气缸的第一活塞杆和第二双作用气缸的第二活塞杆沿Z方向运动相同距离。