一种共腔式气动绷膜机构的制作方法

本发明涉及大口径薄膜镜领域，提出了一种共腔式气动绷膜机构。

气动系统中常用的执行元件是气缸，它能输出很大的推拉力，完成搬送重物的任务。而浮动气缸这类气缸包括皮囊气缸、薄膜气缸等，其特点是工作气压直接作用在皮囊或膜片上，再由皮囊或膜片将变化的工作压力转变为活塞杆端的压力与位移。这样运动部件就可以轻巧地跟踪工作压力的变化了。可以直接用于控制与调节管道的流体流量，实现优化工况工作的目的。此外，薄膜气缸还广泛应用于夹紧装置和要求保持固定推力的场合。因此，薄膜气缸以其轻巧灵活、装拆容易、维修方便、工作可靠而广泛应用于工业中。

本发明于大口径薄膜绷紧工装装备，其装置要求设置对称绷膜机构，使薄膜绷平后沿各个径向的张力对称一致，采用标定检测法，并由此开始施加压力，而这种气动薄膜式气缸可以通过理论计算提供精确的压力检测；很好的解决了这一技术难点；

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种共腔式气动绷膜机构。原理为利用气动式小行程气缸的活塞杆运动使得弹性扩张环半径均匀变大，从而带动绷膜盘上的薄膜均匀径向绷紧且可检测到薄膜的内应力；

本发明为实现上述目的所采用的方案是：其结构包括包括盘体(1)、pvc软管(2)、气缸挡板(3)、小行程气缸(4)、弹性扩张环(5)、薄膜(6)、进气口(7)、卸气口(8)、共腔式气流道体(9)、绷膜盘支撑体(10)、绷膜盘(11)。pvc软管(2)分别与盘体(1)的共腔式气流道体(9)和气缸挡板(3)相连接；气缸挡板(3)分别与小行程气缸(4)相和盘体(1)连接，小行程气缸(4)与弹性扩张环(5)相连接；弹性扩张环(5)与薄膜(6)周边相连接；

本发明一种共腔式气动绷膜机构，所述的小行程气缸(4)采用薄膜式气缸，气缸的最大径向工作行程为微米量级，沿盘体中心垂直的轴线周向设置有四个气缸，工作时沿径向向外运动起到薄膜夹紧作用；

本发明一种共腔式气动绷膜机构，其中盘体包括进气口(7)、卸气口(8)、共腔式气流道体(9)、绷膜盘支撑体(10)、绷膜盘(11)，采用铸造工艺使其为一体，从而减少装配误差。

本发明一种共腔式气动绷膜机构，所述的pvc软管(2)和共腔式气流道体(9)之间连接采用过隙配合并采用密封装置连接，可以保证连接处气密性；

本发明一种共腔式气动绷膜机构，所述的弹性扩张环(5)外侧表面与薄膜(6)采用真空吸附技术连接，弹性扩张环采用尼龙材质，具有沿径向弹性同心形变作用；

本发明一种共腔式气动绷膜机构，所述的气缸挡板(3)与小行程气缸(4)采用螺栓连接，便于拆卸更换，大大降低维修成本；

本发明一种共腔式气动绷膜机构的优点及效果：1.传统的绷膜机构比如由卡盘体、夹持爪和夹持爪驱动机构构成，长时间使用会造成夹持爪驱动机构疲劳磨损，磨损后机构会变为间隙配合，导致卡盘精度降低，这时需要整体更换卡盘，所述的气缸挡板与小行程气缸采用螺栓连接，便于拆卸更换，大大降低维修成本且没有刚性疲脑磨损，大大提高寿命；2.此绷膜机构利用弹性扩张环与薄膜周边使面接触，使得薄膜绷紧后，各个方向的绷紧力相同。

附图说明

图1是本发明一种共腔式气动绷膜机构的结构半剖图；

图中，1-盘体、2-pvc软管、3-气缸挡板、4-小行程气缸、5-弹性扩张环、6-薄膜、7-进气口、8-卸气口、9-共腔式气流道体、10-绷膜盘支撑体、11-绷膜盘。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，结合附图1，对本发明进行进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于下述的实施例；

机构为工作状态时，盘体(1)、pvc软管(2)、气缸挡板(3)、微距式气缸(4)、进气口(7)、卸气口(8)、气流道体(9)、绷膜盘支撑体(10)、绷膜盘(11)都为固定状态。当其气体从进气口(7)流入，经过共腔式流道体(9)和pvc软管(2)进入到小行程气缸(4)，使得沿盘体(1)四个周向分布的小行程气缸(4)的活塞杆产生微米级径向位移，使得与之相接触的弹性扩张环(5)均匀向外扩张，从而使得吸附在弹性扩张环(5)上薄膜(6)周边沿径向均匀扩张，最终使得薄膜(6)径向绷紧并且可检测到薄膜的内应力。

机构为非工作状态时，气体从卸气口(6)卸压，使得机构的、小行程气缸(9)和弹性扩张环(5)回复到初始位置。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种共腔式气动绷膜机构，其特征在于：其原理为利用小行程气缸(4)的活塞杆运动使得弹性扩张环(5)半径均匀变大，从而带动绷膜盘(11)上的薄膜(6)均匀径向绷紧且可检测到薄膜的内应力。

2.一种共腔式气动绷膜机构，其特征在于：盘体(1)、pvc软管(2)、气缸挡板(3)、小行程气缸(4)、弹性扩张环(5)、薄膜(6)、进气口(7)、卸气口(8)、共腔式气流道体(9)、绷膜盘支撑体(10)、绷膜盘(11)。pvc软管(2)分别与盘体(1)的共腔式气流道体(9)和气缸挡板(3)相连接；气缸挡板(3)分别与小行程气缸(4)相和盘体(1)连接，小行程气缸(4)与弹性扩张环(5)相连接。

3.根据权利要求2所述的一种共腔式气动绷膜机构，其特征在于：所述的盘体(1)沿周向设置角间距为90度的四个小行程气缸(4)。

4.根据权利要求2所述的一种共腔式气动绷膜机构，其特征在于：所述的卸气口(8)用于卸压使得权利要求2所述的小行程气缸(4)的活塞杆恢复到初始置。

5.根据权利要求2所述的一种共腔式气动绷膜机构，其特征在于：所述的气缸挡板(3)与小行程气缸(4)采用螺栓连接，便于拆卸更换，大大降低维修成本。

6.根据权利要求2所述的一种共腔式气动绷膜机构，其特征在于：所述的弹性扩张(5)环采用尼龙材质，沿径向具有弹性同心形变作用。

7.根据权利要求2所述的一种共腔式气动绷膜机构，其特征在于：所述的弹性扩张环(5)与pi薄膜(6)周边环形区域相连接，弹性扩张环(5)与薄膜(6)采用真空吸附技术连接。

8.一种共腔式气动绷膜机构，其特征在于：薄膜(6)绷平后内应力完全对称一致，且可检测到薄膜的内应力。

技术总结
本发明公开了一种共腔式气动绷膜机构，其结构包括盘体、PVC软管、气缸挡板、小行程气缸、弹性扩张环、薄膜、进气口、卸气口、共腔式气流道体、绷膜盘支撑体、绷膜盘。PVC软管分别与盘体的共腔式气流道体和气缸挡板相连接；缸挡板分别与小行程气缸相和盘体连接，小行程气缸与弹性扩张环相连接；弹性扩张环与薄膜周边相连接。加工工艺简单、密封性好、不易泄露、便维修、成本低，适用于薄膜最大变形量为微米量级的场合。

技术研发人员：王皓;王广平;望凯力;吕嗣鸿;曹宇
受保护的技术使用者：电子科技大学
技术研发日：2019.07.15
技术公布日：2019.12.03