本实用新型涉及曲面零件三坐标测量技术领域，具体而言，涉及一种带有真空吸附功能的柔性支撑结构。
背景技术：
在三坐标测量中，零件的快速定位夹装是硬性要求，由于零件种类繁多，各种平面、曲面零件的装夹通常需要定制专用夹具。现有的曲面常规夹具大多采用刚性支撑，其主要是通过由固定底板和插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，这种方式只能适合夹装一些外形比较规则的零件，而不太适合一些不规则曲面或异型面的零件进行装夹。因此需要设计一种具有柔性支撑并伴有真空吸附功能的夹持件来实现异型面或曲面零件稳定装夹的目的，而夹持件的主体结构部分设计尤为重要。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种带有真空吸附功能的柔性支撑结构，采用该柔性支撑结构设计的夹持件能够对异型面或曲面零件稳定装夹并稳定吸附的目的。
本实用新型的实施例是这样实现的：一种带有真空吸附功能的柔性支撑结构，包括吸嘴部件、吸嘴固定件和柔性支撑件，柔性支撑件包括多个依次连接的竹节连接件，且相邻竹节连接件之间球式铰接，竹节连接件内设置有贯穿其两侧的轴向通孔，所有竹节连接件的轴向通孔相互连通，吸嘴部件安装在吸嘴固定件上，吸嘴固定件远离吸嘴部件的一端与柔性支撑件的首端竹节连接件相互铰接，且吸嘴固定件与柔性支撑件的首端竹节连接件铰接的一端成型有可伸入至该首端竹节连接件轴向通孔的管接头，管接头上连接有可穿过所有竹节连接件轴向通孔的真空吸附管。
进一步地，竹节连接件包括容包部、连接部和球体部，连接部固定在容包部和球体部之间，容包部内加工有与球体部球面转动配合的球型腔，竹节连接件通过其球体部与相邻竹节连接件内的容包部球式铰接，吸嘴固定件一端成型有球体连接部，且吸嘴固定件通过其球体连接部与首端竹节连接件的容包部球式铰接。
进一步地，真空吸附管包括多段波纹管，每段波纹管一端均设置有连接法兰，波纹管通过其一端连接法兰与另一波纹管远离连接法兰的一端连接。
进一步地，连接法兰的法兰部分上加工有多个定位螺孔，多个定位螺孔绕连接法兰的轴线周向均匀分布，每个定位螺孔内均设置有定位螺栓，定位螺栓的中部与定位螺孔通过螺纹配合，且定位螺栓的两端均加工有锁止螺孔，每个锁止螺孔内均设置有连接螺栓，连接螺栓的一端指向竹节连接件的内腔表壁，且连接螺栓指向竹节连接件内腔表壁的一端可拆卸地连接有限位球。
本实用新型实施例的有益效果是：
本实用新型实施例提供的柔性支撑结构通过将柔性支撑件采用万向柔性设计，再辅以配合真空吸附管和吸嘴部件达到真空吸附的方式，可以解决绝大部分曲面或者异型面零件的稳定装夹作业，并且该柔性支撑结构的方向可自由调节，尤其是在进行零件的三坐标测量时，可以尽量避免与测量头之间的相互干渉，也不会对零件表面造成过多刚性损伤。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本实用新型实施例提供的柔性支撑结构的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的柔性支撑件的部分结构示意图；
图3为图2的a处放大示意图。
图标：21-吸嘴部件；22-吸嘴固定件；23-竹节连接件；24-真空吸附管；231-容包部；232-连接部；233-球体部；241-波纹管；242-连接法兰；243-锁紧螺栓；244-压环；245-定位螺栓；246-连接螺栓；247-限位球。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直，而是可以稍微倾斜。如“平行”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加平行，并不是表示该结构一定要完全平行，而是可以稍微倾斜。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
实施例
请参照图1～图3，本实施例提供的一种带有真空吸附功能的柔性支撑结构包括吸嘴部件21、吸嘴固定件22和柔性支撑件，柔性支撑件的设计关系到整个柔性支撑结构的转动自由度是否足够大，能否达到不影响测量头进行测量的目的，具体地，所述柔性支撑件包括多个依次连接的竹节连接件23，即表示柔性支撑件采用了竹节连接的方式，并且此竹节连接的方式属于柔性连接的方式，即相邻竹节连接件23之间球式铰接。所述吸嘴部件21、吸嘴固定件22、竹节连接件23均为中空的结构形式，即中部带有通孔。进一步地，所述竹节连接件23内设置有贯穿其两侧的轴向通孔，所有竹节连接件23的轴向通孔相互连通，以形成一个可与吸嘴部件21和吸嘴固定件22相通的内部通道。所述吸嘴部件21插接安装或粘接安装在吸嘴固定件22上，只需要满足吸嘴部件21的内孔与吸嘴固定件22的内孔相互连通且无缝连接(气密性非常好)即可，吸嘴部件21采用高分子塑料制作，具有一定柔性和贴和适应性，不会对零件表面造成过多刚性损伤。所述吸嘴固定件22一端与柔性支撑件的首端竹节连接件23相互(球式)铰接，以达到高的转动自由度，且吸嘴固定件22与柔性支撑件的首端竹节连接件23铰接的一端成型有可伸入至该首端竹节连接件23轴向通孔的管接头，所述管接头上连接有可穿过所有竹节连接件23轴向通孔的真空吸附管24。通过将真空吸附管24外接真空泵，可以达到稳定吸附零件表面的目的，即表示采用该柔性支撑结构不仅能够达到转动自由度较高的柔性支撑，还能达到接触损伤较小的柔性吸附，非常适合于装夹轻质类曲面零件，从而进行可靠的三坐标测量作业。
本实施例中，所述竹节连接件23为大致的筒形体，竹节连接件23包括容包部231、连接部232和球体部233，所述容包部231、连接部232和球体部233之间的连接方式优选为一体成型，所述连接部232固定在容包部231和球体部233之间，所述容包部231内加工有与球体部233球面转动配合的球型腔，以相邻两个竹节连接件23的连接关系来说明，其中一个竹节连接件23通过其球体部233与相邻竹节连接件23内的容包部231球式铰接，由此展开，每两个竹节连接件23的铰接方式均为此球式铰接方式，即可构成一个高转动自由度以及较高支撑稳定性的柔性支撑件。所述吸嘴固定件22一端成型有球体连接部，球体连接部与球体部结构相同，吸嘴固定件22通过其球体连接部与首端竹节连接件23的容包部231球式铰接，这样便达到了整个柔性支撑结构铰接式连接的完整性，从而来满足柔性支撑的目的，这种铰接方式组合成的柔性整体，调节装配更加简便。
为了使真空吸附管24自身具有可拼接性，所述真空吸附管24包括多段波纹管241，波纹管241可由硬质非金属材料或者软质金属材料制作，具有一定延展性与可塑性。每段波纹管241的一端均设置有连接法兰242，波纹管241通过其一端连接法兰242与另一波纹管241远离连接法兰242的一端连接，即表示相邻两段波纹管241之间通过一个连接法兰242连接。具体地，所述连接法兰242为筒形体的侧环壁中部加工一圈法兰的形式，波纹管241一端伸入至连接法兰242的内孔中并与连接法兰242内孔紧密贴合，在连接法兰242的内孔中设置有一圈刚好紧压波纹管241伸入端的压环244，压环244与连接法兰242之间通过多个锁紧螺栓243相互锁紧，从而来达到稳固压紧以及密封波纹管241伸入端的目的。首段的波纹管241通过其连接法兰242与吸嘴固定件22的管接头通过螺栓固定连接，再配合密封环保证较好的密封性，末段的波纹管241通过其连接法兰242与外接真空设备连接。
真空吸附管24这种可拆卸的形式可根据具体长度需要来进行加装或减配，在本实施例中，波纹管241的数量与竹节连接件23的数量相同，每段波纹管241的连接法兰242分别位于单个竹节连接件23的内腔中。在另一实施例中，波纹管241的数量是竹节连接件23的二分之一，每段波纹管241的连接法兰242分别位于每两个竹节连接件23连在一起的内腔中。由于竹节连接件23在转动时，会导致其内的波纹管241弯曲甚至弯折，一旦波纹管241出现严重弯折现象后，不仅会影响真空吸附力的大小，而且会对波纹管241造成磨损和刚性挤压损伤，从而影响整体的气密性。为了克服这一问题，以每个连接法兰242为例说明，所述连接法兰242的法兰部分上加工有多个定位螺孔，多个定位螺孔绕连接法兰242的轴线周向均匀分布，每个定位螺孔内均设置有定位螺栓245，定位螺栓245采用螺柱的形式，所述定位螺栓245的中部与定位螺孔通过螺纹配合，且定位螺栓245的两端均加工有锁止螺孔，此处，锁止螺孔的轴向与定位螺孔的轴向相互垂直，每个锁止螺孔内均设置有连接螺栓246，连接螺栓246的一端指向竹节连接件23的内腔表壁，且连接螺栓246指向竹节连接件23内腔表壁的一端可拆卸地连接有限位球247，可拆卸连接的方式可采用螺接、扣接或插接。当单个竹节连接件23转动时，竹节连接件23的内壁首先接触到限位球247，在相互抵靠的作用下使连接法兰242移动，从而使整段波纹管241跟随偏移以及短距离拉伸，以防止波纹管241被刚性挤压造成严重弯折现象。当然，限位球247与竹节连接件23内壁之间相互挤压时损伤很小，相对于竹节连接件23内壁之间挤压连接法兰242或者波纹管241产生的刚性损伤更小，甚至可以忽略不计。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。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，同时本实用新型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实用新型。
1.一种带有真空吸附功能的柔性支撑结构，其特征在于，包括吸嘴部件、吸嘴固定件和柔性支撑件，所述柔性支撑件包括多个依次连接的竹节连接件，且相邻竹节连接件之间球式铰接，所述竹节连接件内设置有贯穿其两侧的轴向通孔，所有竹节连接件的轴向通孔相互连通，所述吸嘴部件安装在吸嘴固定件上，所述吸嘴固定件远离吸嘴部件的一端与柔性支撑件的首端竹节连接件相互铰接，且吸嘴固定件与柔性支撑件的首端竹节连接件铰接的一端成型有可伸入至该首端竹节连接件轴向通孔的管接头，所述管接头上连接有可穿过所有竹节连接件轴向通孔的真空吸附管。
2.根据权利要求1所述的带有真空吸附功能的柔性支撑结构，其特征在于，所述竹节连接件包括容包部、连接部和球体部，所述连接部固定在容包部和球体部之间，所述容包部内加工有与球体部球面转动配合的球型腔，所述竹节连接件通过其球体部与相邻竹节连接件内的容包部球式铰接，所述吸嘴固定件一端成型有球体连接部，且吸嘴固定件通过其球体连接部与首端竹节连接件的容包部球式铰接。
3.根据权利要求1所述的带有真空吸附功能的柔性支撑结构，其特征在于，所述真空吸附管包括多段波纹管，每段波纹管一端均设置有连接法兰，波纹管通过其一端连接法兰与另一波纹管远离连接法兰的一端连接。
4.根据权利要求3所述的带有真空吸附功能的柔性支撑结构，其特征在于，所述连接法兰的法兰部分上加工有多个定位螺孔，多个定位螺孔绕连接法兰的轴线周向均匀分布，每个定位螺孔内均设置有定位螺栓，所述定位螺栓的中部与定位螺孔通过螺纹配合，且定位螺栓的两端均加工有锁止螺孔，每个锁止螺孔内均设置有连接螺栓，连接螺栓的一端指向竹节连接件的内腔表壁，且连接螺栓指向竹节连接件内腔表壁的一端可拆卸地连接有限位球。
技术总结