[發(fā)明專利]一種用于微小零件的自動(dòng)組裝夾具及自動(dòng)鎖緊方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010004607.2
• 申請(qǐng)日: 2020-01-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111070141B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王曉東;王乾州;羅怡;任同群
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B25B11/02
• 分類號(hào): B25B11/02;B25B27/14
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;侯明遠(yuǎn)

本發(fā)明屬于精密微小零件自動(dòng)裝配技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于微小零件的自動(dòng)組裝夾具及自動(dòng)鎖緊方法。所述的自動(dòng)組裝夾具底部為固定底板裝置，固定底板裝置上方為兩端伸縮式壓板裝置，在固定底板兩側(cè)及兩端式伸縮鎖緊裝置的兩端正上方固定布置總共4個(gè)直線型驅(qū)動(dòng)元件，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。本裝置能實(shí)現(xiàn)對(duì)待裝配零件間施加單向壓緊力并自鎖，以保證零件間相對(duì)位置固定的功能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于精密微小零件自動(dòng)裝配技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種微小零件的自動(dòng)組裝夾具裝置及自動(dòng)鎖緊方法。

背景技術(shù)

隨著微機(jī)電系統(tǒng)與技術(shù)的不斷發(fā)展，微機(jī)電產(chǎn)品不斷向著小型化與多樣化的趨勢(shì)發(fā)展。作為微機(jī)電產(chǎn)品制造中極為重要的一環(huán)，微小器件的精密裝配技術(shù)面臨越來(lái)越大的挑戰(zhàn)。在微機(jī)電產(chǎn)品中，微小零件通常結(jié)構(gòu)面復(fù)雜、形狀不一、難以?shī)A持，且易受微尺度效應(yīng)以及靜電力磁力等吸附力的干擾，故難以保證裝配效率與裝配精度。

而微小零件在裝配過(guò)程中與裝配過(guò)程后都需要特定的夾具對(duì)其進(jìn)行定位與夾緊過(guò)程，尤其是在對(duì)準(zhǔn)與安裝完成后，需要對(duì)已對(duì)準(zhǔn)裝配好的組件進(jìn)行固定鎖緊，以便后續(xù)其他諸如零件膠粘接或是焊接等工序的進(jìn)行。在裝配過(guò)程伊始至待裝配組件利用微小零件聯(lián)接技術(shù)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)固連接之前，夾具應(yīng)能實(shí)現(xiàn)對(duì)零件的定位與鎖緊，且鎖緊時(shí)應(yīng)能保證各組裝零件間的裝配精度，不發(fā)生相對(duì)位置竄動(dòng)。發(fā)明專利號(hào)為CN201910739305.7的劉思鵬等人發(fā)明設(shè)計(jì)了一種復(fù)雜多構(gòu)型微零件自動(dòng)微操作機(jī)械手系統(tǒng)，使用特制的三指手爪實(shí)現(xiàn)單方向的鎖緊壓裝，有比較高的自動(dòng)化水平與工作效率，但是不能實(shí)現(xiàn)自鎖過(guò)程。發(fā)明專利號(hào)為CN201810603495.5的王曉東、阮冶等人發(fā)明了一種用于微裝配中零件角度調(diào)節(jié)的上料裝置，利用其聯(lián)軸單元的磁性吸附力將驅(qū)動(dòng)器和上料單元連接起來(lái)，可調(diào)節(jié)零件的相對(duì)位置關(guān)系，避免對(duì)已裝配的零件產(chǎn)生影響。

綜上所述，現(xiàn)有的組裝夾具及鎖緊方法常常受到可操作空間、零件特性等因素而采用人工裝配鎖緊或難以實(shí)現(xiàn)自鎖過(guò)程，裝配精度低，固定效果差。因而，設(shè)計(jì)出既能較好固定零件又能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)鎖緊過(guò)程的自動(dòng)鎖緊組裝夾具及方法是非常有必要的。

發(fā)明內(nèi)容

為解決微小零件精密裝配中由于組件之間作用力或外部作用力對(duì)組件間的裝配精度造成干擾與影響，鎖緊并固定已裝配零件，防止組件間產(chǎn)生相對(duì)位置變動(dòng)，并提高裝配與鎖緊效率以及自動(dòng)化水平，本發(fā)明提供了一種自動(dòng)鎖緊組裝夾具的裝置及自動(dòng)鎖緊方法。該自動(dòng)鎖緊組裝夾具包含三個(gè)部分：一套兩端伸縮式壓板裝置，一套固定底板裝置，以及配套布置的一系列驅(qū)動(dòng)裝置。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

一種用于微小零件的自動(dòng)組裝夾具，夾具底部為固定底板裝置，固定底板裝置上方為兩端伸縮式壓板裝置，在固定底板裝置兩側(cè)及兩端式伸縮鎖緊裝置的兩端正上方固定布置4個(gè)直線型驅(qū)動(dòng)裝置；

所述的兩端伸縮式壓板裝置，主要由2個(gè)E型彈簧擋圈1、2個(gè)墊圈2、一個(gè)兩端帶彈簧倉(cāng)的壓板3、兩個(gè)伸縮式內(nèi)柱4、兩個(gè)組合銷橡膠墊10以及兩個(gè)零件膠墊11組成；伸縮式內(nèi)柱4的一端開(kāi)有一方孔，方孔底面貼有組合銷橡膠墊10；伸縮式內(nèi)柱4的另一端加工出臺(tái)階軸，其上套有墊圈2與E型彈簧擋圈1；伸縮式內(nèi)柱4的中間部分安裝在兩端帶彈簧倉(cāng)的壓板3的彈簧倉(cāng)內(nèi)孔中，彈簧倉(cāng)的內(nèi)部與伸縮式內(nèi)柱4外部之間根據(jù)需求裝入彈簧，彈簧的自然長(zhǎng)度大于墊圈2到彈簧倉(cāng)底部的距離；

所述的固定底板裝置，主要由2個(gè)組合銷7、兩個(gè)用來(lái)固定組合銷7的外螺紋扣6和一個(gè)固定底座5組成；組合銷7上部為圓柱體，下部為削邊圓柱體，削邊部分面朝下，兩部分之間套入一墊圈，加工出臺(tái)階軸并通過(guò)螺紋連接固定；外螺紋扣6中間開(kāi)有一圓孔，與組合銷7上的墊圈聯(lián)合固定組合銷7的位置與運(yùn)動(dòng)范圍，外螺紋扣6的端部開(kāi)有缺口，用于將外螺紋扣6旋入固定底座5中；外螺紋扣6和與其配合的固定底座5的孔中安裝有彈簧，保證在自然狀態(tài)下組合銷7為彈出狀態(tài)；固定底座5加工出水平且對(duì)稱的兩個(gè)通孔，用來(lái)使組合銷7的削邊在通孔內(nèi)滑動(dòng)；