CN107617841A - 四面分中定位治具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种四面分中定位治具，包括：底座、连接底座的浮动块、连接浮动块的驱动组件、以及连接底座的定位组件。底座的中心处设有垂直贯穿底座的滑道；底座设有四个滑槽；滑槽以滑道为中心呈十字形分布；浮动块容置在滑道中；浮动块靠近滑槽的一端设有四个斜楔块；驱动组件用于带动浮动块沿滑道移动；定位组件包括：四个压块；四个压块围设出一个定位槽；压块与滑槽一一对应滑动连接；每个压块分别设有一个斜楔槽；斜楔槽与斜楔块一一对应滑动连接。上述四面分中定位治具，随着浮动块的移动，四个压块同步地并且逐渐地向底板的中心处靠拢，从而实现X、Y向的同步分中，达到四面分中的目的，解决X、Y向弧度不统一的产品的稳定和精准的定位。

Description

四面分中定位治具

技术领域

本发明涉及治具领域，特别是涉及一种四面分中定位治具。

背景技术

在手机生产时，手机的内部结构中经常会涉及到一些小零件与手机外壳的组装或者焊接作业。在组装或者焊接时，需要利用定位治具对手机外壳进行定位，以保证作业的精度。

针对上述的问题，传统的定位治具一般有侧推定位治具和单向分中定位治具。对于侧推定位治具，其常用于背面为平面的产品，但是对于背面为弧面的产品，侧推定位治具不能有效地保证产品与其支持块的弧面完全贴合。而对于单向分中治具，其适用于X向或者Y向为单一弧面的产品，而对于X、Y向弧度不统一的产品，不能有效地保证产品与其支持块的弧面完全贴合。因此，针对X、Y向弧度不统一的产品，亟需研发出新型的定位治具以实现稳定和精准的定位。

发明内容

基于此，本发明提供一种针对X、Y向弧度不统一的产品，实现稳定和精准的定位的四面分中定位治具。

一种四面分中定位治具，包括：

底座；底座的中心处设有垂直贯穿底座的滑道；底座设有四个滑槽；滑槽以滑道为中心呈十字形分布；

连接底座的浮动块；浮动块容置在滑道中；浮动块靠近滑槽的一端设有四个斜楔块；

连接浮动块的驱动组件；驱动组件用于带动浮动块沿滑道移动；以及

连接底座的定位组件；定位组件包括：四个压块；四个压块围设出一个定位槽；压块与滑槽一一对应滑动连接；每个压块分别设有一个斜楔槽；斜楔槽与斜楔块一一对应滑动连接。

上述四面分中定位治具，工作时，产品放置于定位组件中的四个压块围设出的定位槽中。驱动组件带动浮动块沿着滑道向滑块靠近定位组件的一端移动，在浮动块的四个斜楔块与定位组件上的四个斜楔槽的相互作用下，随着浮动块的移动，四个压块同步地并且逐渐地向底板的中心处靠拢，从而实现X、Y向的同步分中，达到四面分中的目的，解决X、Y向弧度不统一的产品的稳定和精准的定位。

在其中一个实施例中，底座还设有四个复位弹簧；每个滑槽中开设有一个下容置槽；每个压块朝向底座的一面设有一个匹配下容置槽的上容置槽；一个下容置槽和一个上容置槽共同构成一个用于容置一个复位弹簧的弹簧容置槽。复位弹簧用于定位组件的复位。

在其中一个实施例中，斜楔块的倾斜角度为20°～30°。

在其中一个实施例中，驱动组件包括：连接浮动块的升降气缸；升降气缸用于带动浮动块沿滑道移动。

在其中一个实施例中，驱动组件包括：连接浮动块的滑块和连接滑块的横移气缸；滑块平行于底座设置；滑块的一侧设有倾斜导向槽；浮动块的一侧凸设有滑动连接倾斜导向槽的凸柱；横移气缸用于带动滑块横移以带动浮动块沿滑道移动。

在其中一个实施例中，倾斜导向槽的倾斜角度为20°～30°。

在其中一个实施例中，底座开设有供滑块移动的通孔。

在其中一个实施例中，压块包括：滑动连接滑槽的滑座和连接滑座的压板；滑座设有斜楔槽；四个压板围设出定位槽。

在其中一个实施例中，还包括：位于定位组件背离底座的一面的支撑块。支撑块用于匹配产品的表面结构，使得产品定位更加精准和稳定。

在其中一个实施例中，支撑块设有真空吸管。真空吸管用于在Z向提供吸附力以稳定产品。

附图说明

图1为本发明的一种实施方式的四面分中定位治具的示意图；

图2为图1所示的四面分中定位治具中的局部示意图；

图3为图2所示的四面分中定位治具的爆炸示意图；

图4为图3所示的四面分中定位治具中的底座的示意图；

图5为图3所示的四面分中定位治具中的浮动块的示意图；

图6为图3所示的四面分中定位治具中的驱动机构的示意图；

图7为图3所示的四面分中定位治具中的定位组件的示意图；

图8为图7所示的定位组件的背面示意图；

图9为图1所示的四面分中定位治具的一种使用状态图；

图10为图9所示的四面分中定位治具的整体受力分析图；

图11为图10所示的四面分中定位治具中的斜楔面的受力分析图；

图12为图10所示的四面分中定位治具中的斜楔块的受力分析图；

图13为图9所示的四面分中定位治具的整体位移分析图；

图14为图10所示的四面分中定位治具中的斜楔面的位移分析图；

图15为图10所示的四面分中定位治具中的斜楔块的位移分析图；

图16为图1所示的四面分中定位治具的另一种使用状态图；

附图中各标号的含义为：

10-四面分中定位治具；

20-底座，21-滑道，22-滑槽，23-下容置槽，24-通孔；

30-浮动块，31-斜楔块，32-凸柱；

40-驱动组件，41-滑块，42-横移气缸，43-倾斜导向槽；

50-定位组件，51-压块，52-定位槽，53-斜楔槽，54-滑座，55-压板，56-上容置槽；

60-支撑块；

70-产品；

80-焊头。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，解析本发明的优点与精神，藉由以下结合附图与具体实施方式对本发明的详述得到进一步的了解。

参见图1至图16，为本发明的一种实施例的四面分中定位治具10的示意图。

如图1至图3所示，该四面分中定位治具10，包括：底座20、连接底座20的浮动块30、连接浮动块30的驱动组件40、以及连接底座20的定位组件50。其中，定位组件50用于夹持产品70的四个侧面以定位产品70，浮动块30用于带动定位组件50动作，驱动组件40用于驱动浮动块30动作。各结构的说明如下：

如图4所示，该底座20的中心处设有垂直贯穿底座20的滑道21。底座20设有四个长条形的滑槽22。滑槽22以滑道21为中心呈十字形分布。在本实施例中，底座20还设有四个复位弹簧(图未示)，复位弹簧用于定位组件50的复位。每个滑槽22中开设有一个下容置槽23。此外，底座20上还开设有贯通底座20相对的两侧的通孔24。

如图5所示，该浮动块30容置在滑道21中，且浮动块30靠近滑槽22的一端设有四个斜楔块31。斜楔块31的倾斜角度为20°～30°。每个斜楔块31的倾斜面均朝向浮动块30的中心处。

该驱动组件40用于带动浮动块30沿滑道21移动。此处，提供两种驱动组件40的实现方式。第一种实现方式：驱动组件40包括：连接浮动块30的升降气缸。升降气缸用于带动浮动块30沿滑道21移动，本实现方式中利用升降气缸直接驱动浮动块30沿滑道21上下移动，其优点是直接、简单和高效，但是缺点是，升降气缸占用了一定的高度，使得该四面分中定位治具10的整体高度增大，不利用设备高度方向上的空间压缩。第二种实现方式，如图6所示，该驱动组件40包括：连接浮动块30的滑块41和连接滑块41的横移气缸42。滑块41平行于底座20设置并且滑动连接该通孔24。滑块41的一侧设有倾斜导向槽43。相应地，浮动块30的一侧凸设有滑动连接倾斜导向槽43的凸柱32。横移气缸42用于带动滑块41横移以带动浮动块30沿滑道21移动。本实现方式中利用横移气缸42带动滑块41横移，再藉由滑块41上的倾斜导向槽43和浮动块30上的凸柱32相互配合，推动浮动块30沿滑道21移动，其优点是横移气缸42可以横放以减少该四面分中定位治具10的整体高度，有利于设备高度方向上的空间压缩。进一步地，倾斜导向槽43的倾斜角度为20°～30°。

如图7和图8所示，该定位组件50包括：四个压块51。四个压块51围设出一个定位槽52。压块51与滑槽22一一对应滑动连接。每个压块51分别设有一个供斜楔块31插入的斜楔槽53。斜楔槽53与斜楔块31一一对应滑动连接。压块51包括：滑动连接滑槽22的滑座54和连接滑座54的压板55。滑座54设有斜楔槽53。四个压板55围设出定位槽52。对应上文的下容置槽23，每个压块51朝向底座20的一面设有一个匹配下容置槽23的上容置槽56。一个下容置槽23和一个上容置槽56共同构成一个用于容置一个复位弹簧的弹簧容置槽。

如图1所示，在本实施例中，为了进一步提升产品70定位的稳定性，该四面分中定位治具10还包括：位于定位组件50背离底座20的一面的支撑块60。支撑块60用于匹配产品70的表面结构，使得产品70定位更加精准和稳定。进一步地，在支撑块60背离底座20的一面还设置了匹配产品70表面的凹凸结构，使得产品70定位效果得到进一步的提升。此外，在本实施例中，支撑块60设有真空吸管。真空吸管用于在Z向提供吸附力以稳定产品70。

工作原理说明：如图9至图16所示，

受力分析：

如图10至图12所示，当外力F使滑块41向左滑动，滑块41通过倾斜导向槽43的斜楔面的作用带动浮动块30往上滑动，浮动块30迫使与其连接的四个压块51向中心靠拢以实现侧向压紧产品70，而高度方向则利用了真空吸管的作用将产品70吸紧。在不考虑摩擦力的情况下，滑块41与浮动块30的相互作用力如图11所示，而浮动块30与压块51的相互作用力如图12所示，其中，α为倾斜导向槽43的倾斜角度；θ为斜楔块31的倾斜角度；F为外部施加力(即横移气缸42的输出力)，F₁为浮动块30的向上力，F₂为侧向压紧产品70力。Tanα＝F/F₁；F₁＝F/tanα。而浮动块30有四个斜楔块31，故，Tanθ＝F₁/(4F₂)；F₂＝F₁/tanθ，进而推导出，F₂＝F/(4tanα*tanθ)。

位移分析：

如图13至图15所示，在上述受力分析的前提下，进一步地，滑块41与浮动块30的相互作用力如图14所示，而浮动块30与压块51的相互作用力如图15所示，其中，S为滑块41位移，S₁为浮动块30的向上位移，S₂为压块51位移(即压块51向中心靠拢的距离)。Tanα＝S₁/S；S₁＝S*tanα。故，Tanθ＝S₂/S₁；S₂＝S₁*tanθ，进而推导出，S₂＝S*(tanα*tanθ)。

综合上述，当α取20°～30°，θ取20°～30°时，在不考虑摩擦力的情况下，外部施加力为F，则侧向压紧产品70力可增大1～2倍，且可实现斜楔自锁。而斜楔自锁的好处是，在产品70定位完毕后，其表面承受来自于外部焊接设备的焊头80垂直于底座20的压力时，可以实现该四面分中定位治具10的自锁，保证产品70定位的稳定性。例如，如图16所示，其为一个具体的实际运用例子，铜箔点焊中采用该四面分中定位治具10，焊头80的压铜箔单个点的压力在6kgf，采用JD16-10气缸(10kgf)，α取22°，θ取30°则压紧产品70力为7kgf～8kgf(考虑摩擦力)，可实现斜锲自锁。经比对，铜箔点焊制程前期采用传统的侧推治具方案，良率92％左右；而采用该四面分中定位治具10，良率则达到98％以上。

上述四面分中定位治具10，工作时，产品70放置于定位组件50中的四个压块51围设出的定位槽52中。驱动组件40带动浮动块30沿着滑道21向滑块41靠近定位组件50的一端移动，在浮动块30的四个斜楔块31与定位组件50上的四个斜楔槽53的相互作用下，随着浮动块30的移动，四个压块51同步地并且逐渐地向底板的中心处靠拢，从而实现X、Y向的同步分中，达到四面分中的目的，解决X、Y向弧度不统一的产品70的稳定和精准的定位。该四面分中治具尤其适用于夹紧外形精度高，且为弧面的产品70，在组装和焊接段的治具中发挥良好的作用。需要说明的是，本发明的四面分中定位不仅适用于上述的弧面产品70，也适用于背面为平面的产品70。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种四面分中定位治具，其特征在于：包括：

底座；所述底座的中心处设有垂直贯穿所述底座的滑道；所述底座设有四个滑槽；所述滑槽以所述滑道为中心呈十字形分布；

连接所述底座的浮动块；所述浮动块容置在所述滑道中；所述浮动块靠近所述滑槽的一端设有四个斜楔块；

连接所述浮动块的驱动组件；所述驱动组件用于带动所述浮动块沿所述滑道移动；以及

连接所述底座的定位组件；所述定位组件包括：四个压块；四个所述压块围设出一个定位槽；所述压块与所述滑槽一一对应滑动连接；每个所述压块分别设有一个斜楔槽；所述斜楔槽与所述斜楔块一一对应滑动连接。

2.根据权利要求1所述的四面分中定位治具，其特征在于，所述底座还设有四个复位弹簧；每个所述滑槽中开设有一个下容置槽；每个所述压块朝向所述底座的一面设有一个匹配所述下容置槽的上容置槽；一个所述下容置槽和一个所述上容置槽共同构成一个用于容置一个所述复位弹簧的弹簧容置槽。

3.根据权利要求1所述的四面分中定位治具，其特征在于，各所述斜楔块的倾斜角度为20°～30°。

4.根据权利要求1所述的四面分中定位治具，其特征在于，所述驱动组件包括：连接所述浮动块的升降气缸；所述升降气缸用于带动所述浮动块沿所述滑道移动。

5.根据权利要求1或3所述的四面分中定位治具，其特征在于，所述驱动组件包括：连接所述浮动块的滑块和连接所述滑块的横移气缸；所述滑块平行于所述底座设置；所述滑块的一侧设有倾斜导向槽；所述浮动块的一侧凸设有滑动连接所述倾斜导向槽的凸柱；所述横移气缸用于带动所述滑块横移以带动所述浮动块沿所述滑道移动。

6.根据权利要求5所述的四面分中定位治具，其特征在于，所述倾斜导向槽的倾斜角度为20°～30°。

7.根据权利要求5所述的四面分中定位治具，其特征在于，所述底座开设有供所述滑块移动的通孔。

8.根据权利要求1所述的四面分中定位治具，其特征在于，所述压块包括：滑动连接所述滑槽的滑座和连接所述滑座的压板；所述滑座设有所述斜楔槽；四个所述压板围设出所述定位槽。

9.根据权利要求1所述的四面分中定位治具，其特征在于，还包括：位于所述定位组件背离所述底座的一面的支撑块。

10.根据权利要求9所述的四面分中定位治具，其特征在于，所述支撑块设有真空吸管。