CN110695891A - 定位装配夹具、多零件同步自动装配装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种定位装配夹具、多零件同步自动装配装置及其方法,其中，所述定位装配夹具将沿高度方向依次设置的第一部件、第二部件及第三部件进行定位装配，其包括依次设置的底板、定位板及压板，底板设有多个供第一部件插置并定位的装配腔，定位板上设有多个一一对应装配腔设置并用于定位第二部件的定位槽，定位板位于每个定位槽处开设有用于定位第三部件的定位孔，压板用于接收外力并对第三部件施压以使待装配的第一部件、第二部件及第三部件压合装配。通过底板和定位板对第一部件、第二部件及第三部件进行定位以组成预装配组件，再利用压板接收外力对第三部件施压从而使得预装配组件压合装配完成，操作方便，且装配速度快，装配精度高。

Description

定位装配夹具、多零件同步自动装配装置及其方法

技术领域

本发明涉及移动通信领域基站天线辐射单元装配领域，尤其涉及一种定位装配夹具、多零件同步自动装配装置及其方法。

背景技术

基站天线是广泛应用于移动通信工程中，天线质量的稳定直接关系到每个用户的切身体验；其中天线内部有数量众多的各种类型的振子，实现天线收发信号的作用。振子的性能关系到天线的整体性能指标的好坏和能否达标。对于其中的一种压铸振子来说，在将馈电片组件装配入振子本体后，还需要在振子本体上装配塑料固定座、塑料卡件等零件，塑料卡件是将振子的四个瓣的距离固定，同时也将馈电片组件限制在振子本体内，以及在后续的整机装配调试时会根据需要安装隔离片到塑料卡件上，塑料固定座用于振子本体的固定以及和天线底板的联接，这就决定了振子等零件装配质量的好坏，决定了后续天线整机调试质量的稳定性。

在该振子的实际生产过程中，是采用人工手动将馈电片组件装入振子本体内，然后人工手动将塑料固定座压入振子本体上，最后将塑料卡件人工压入振子本体上。由于塑料固定座的弹性倒钩弹性刚度较大，人工压入时比较费力；塑料卡件上有4条筋固定于振子本体的4个槽内，用于固定振子的四个瓣的距离，塑料卡件上有四个倒钩的弹性钩用于将塑料卡件固定在振子本体上，在人工装配时不仅吃力，而且需要逐个地压入四个弹性钩到振子本体的定位孔内，造成装配效率不高，增加生产成本。如果因为装配吃力而造成零件安装不到位，还会影响到产品质量的稳定。

发明内容

本发明的主要目的旨在提供一种操作简单、可同时定位多个零件进行压合装配的定位装配夹具。

本发明的另一目的旨在提供一种包括上述定位装配夹具的多零件同步自动装配装置。

本发明的另一目的旨在提供一种涉及上述多零件同步自动装配装置的方法。

作为第一方面，本发明涉及一种定位装配夹具，用于将沿高度方向依次设置的第一部件、第二部件及第三部件进行定位装配，包括依次设置的底板、定位板及压板，所述底板设有多个用于供所述第一部件插置并定位的装配腔，所述定位板靠近所述底板的一侧设有多个一一对应所述装配腔设置并用于定位所述第二部件的定位槽，且所述定位板对应每个定位槽开设有贯通所述定位板并用于定位所述第三部件的定位孔，所述压板用于接收外力并对所述第三部件施压以使待装配的第一部件、第二部件及第三部件压合装配固定。

进一步设置：所述装配腔的大小被设置为与所述第一部件的大小相适配，且所述装配腔的侧壁上设有至少一个用于与所述第一部件预设的凸耳配合定位的缺口。

进一步设置：所述定位孔内设有与所述第三部件相适配的避让孔，所述避让孔内设有与所述第三部件相贴且可受到所述第三部件挤压以发生形变的弹性件。

进一步设置：所述定位板位于所述定位槽的周侧设有用于导向所述第二部件进入所述定位槽中的导向块。

进一步设置：所述压板的角端处设有朝向所述定位板延伸的导向结构，且所述导向结构限定出与所述定位板的大小相适配并为所述压板提供导向作用的导向空间。

进一步设置：所述压板靠近所述定位板的一侧设有可与所述第三部件穿过所述定位板的部位相抵的压杆。

作为第二方面，本发明涉及一种多零件同步自动装配装置，包括如上所述的定位装配夹具及压接机，所述压接机包括用于容置所述定位装配夹具的腔体、设于所述腔体中的活动板及用于驱动所述活动板沿所述腔体的高度方向升降的驱动件，所述驱动件可驱动所述活动板向下运动以对所述压板施压并朝靠近所述定位板的方向移动。

进一步设置：所述驱动件包括气缸，所述气缸的缸筒与所述腔体顶部固定，其活塞杆延伸至腔体中并与所述活动板连接。

进一步设置：所述腔体中设有多根沿竖直方向延伸的导向杆，所述活动板上设有套接于所述导向杆的导向套。

进一步设置：所述腔体内底部设有向上延伸的限位杆，所述限位杆顶部设有点动开关，所述活动板上设有位于与所述限位杆同一直线上且可与所述限位杆顶部的点动开关接触的调节杆。

进一步设置：所述调节杆靠近所述限位杆的端部设有弹性件。

进一步设置：所述调节杆上套接有两个分别位于所述活动板上下两侧并与所述活动板抵接的螺母。

作为第三方面，本发明涉及一种多零件同步自动装配方法，其包括如下步骤：将第一部件、第二部件及第三部件与定位装配夹具进行定位预装配，并使所述第三部件伸出定位板且与压板相抵；

将定位装配夹具及第一部件、第二部件和第三部件形成的预装配组件一同放入压接机的腔体中，气动启动压接机的开关，使驱动件驱动活动板向下运动并通过压板将第一部件、第二部件及第三部件压合装配。

相比现有技术，本发明的方案具有以下优点：

1.在本发明的定位装配夹具中，通过底板和定位板对第一部件、第二部件及第三部件进行定位以组成预装配组件，再利用压板接收外力对第三部件施压从而使得预装配组件压合装配完成，操作方便，且装配速度快，装配精度高。

2.在本发明多零件同步自动装配装置中，通过压接机配合定位装配夹具以实现多零件的同步自动加工，无需人工手动装配，降低了劳动强度，节省了成本，并且装配速度快、装配效率高且装配质量好，同时定位装配夹具作为周转夹具使用，可多次循环使用，实现了流水自动化作业。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明定位装配夹具的一个实施例的结构示意图；

图2为本发明定位装配夹具中定位板和压板的结构示意图；

图3为本发明压接机的一个实施例的结构示意图；

图4(a)为本发明预装配振子本体和塑料固定座及塑料卡件的结构示意图；

图4(b)为本发明中已装配完成振子的结构示意图。

图中，1、定位装配夹具；11、底板；111、装配腔；112、缺口；12、定位板；121、定位孔；122、弹性件；123、定位槽；124、导向块；13、压板；131、压杆；132、导向板；133、装配孔；100、减重孔；2、压接机；21、腔体；211、外罩；22、活动板；221、导向套；222、调节杆；223、螺母；224、弹性件；23、驱动件；24、导向杆；25、限位杆；26、限位板；3、预装配组件；31、第一部件；310、塑料固定座；311、安装孔；312、安装块；313、凸耳；32、第二部件；320、振子本体；321、安装槽；322、卡槽；33、第三部件；330、塑料卡件；331、卡环；332、弹性卡钩；333、卡条；340、馈电片组件。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本发明涉及一种多零件同步自动装配装置，具体可应用到移动通信领域的基站天线辐射单元的装配领域中，可解决人工手动装配的装配效率低和装配质量低的问题，其装配速度快且装配精度高，降低了劳动强度，提高了生产效率和装配质量。

请参见图1至图3，所述多零件同步自动装配装置包括定位装配夹具1及压接机2，其中，所述定位装配夹具1可实现多零件的定位预装配，例如沿高度方向依次设置的第一部件31、第二部件32及第三部件33的定位装配，从而确保加工零件的装配精准度，再通过所述压接机2对所述定位装配夹具1施压以将所述定位装配夹具1中由第一部件31、第二部件32及第三部件33所组成的预装配组件3进行压合装配固定。

具体请结合图1和图2，所述定位装配夹具1包括依次设置的底板11、定位板12及压板13，所述底板11上开设有多个装配腔111，所述第一部件31可插置于所述装配腔111中以实现定位。同时所述第二部件32和第三部件33依次预装配的安装于第一部件31上，所述定位板12位于所述底板11上方以用于定位所述第二部件32和第三部件33，所述定位板12靠近底板11的一侧设有多个用于定位所述第二部件32的定位槽123，所述定位板12上位于每个定位槽123处还设有贯通所述定位板12的定位孔121，所述定位孔121可供所述第三部件33穿过并用于定位第三部件33。

其中，所述装配腔111的大小与所述第一部件31的大小相适配，以避免在压接过程中所述第一部件31与所述底板11之间发生相对位移，从而提高了压接的稳定性。进一步的，所述装配腔111的侧壁上还设有至少一个缺口112，所述缺口112可与所述第一部件31上的凸耳313相配合，以便于操作人员进行所述第一部件31与所述底板11的装配，同时可进一步提高所述第一部件31与所述底板11之间的稳定性。

此外，所述定位孔121上设有与所述第三部件33相适配的避让孔(图中未标示，下同)，所述避让孔对应于所述第三部件33与第二部件32的装配部位设置，并且所述避让孔内设有弹性件122，所述弹性件122可与所述第三部件33相贴以对所述第三部件33进行限位，同时由于所述弹性件122具有一定弹性形变能力，可在第三部件33与第二部件32装配固定过程中发生弹性变形，以使装配顺利进行。优选地，所述弹性件122可采用硅胶垫或橡胶垫的一种。

所述定位槽123的大小及形状与所述第二部件32的截面相适配，从而提高压接过程中的稳定性，并且所述定位板12靠近所述底板11的一侧并位于每个定位槽123的周侧均设有导向块124，所述第二部件32可通过所述导向块124的导向作用顺利插入到所述定位槽123中。

所述压板13位于所述定位板12的上方且可与所述第三部件33穿过所述定位板12的部位相抵，其用于接收外力并对所述第三部件33施压以使第一部件31、第二部件32及第三部件33压合装配固定。

进一步的，所述压板13靠近所述定位板12的一侧还设有朝向所述定位板12延伸的压杆131，所述压杆131与所述第三部件33穿过所述定位板12的部位相抵，且所述压杆131与所述第三部件33相抵的端部呈台阶状设置，其与所述第三部件33的形状相适配，可避免在压接装配过程中对所述第三部件33造成损坏。此外，所述压杆131与所述压板13为分体结构，两者通过螺钉进行连接固定，所述压板13上开设有供所述压杆131插接的装配孔133，所述压杆131与所述压板13连接的端部设置为与所述装配孔133适配的扁位，从而使得所述压杆131台阶状端部与所述第三部件33正确配合以确保所述压杆131的压接方向正确。

作为一个优选的实施例中，以一种压铸振子为例，请参见图4(a)和图4(b),在将馈电片组件340装配入振子本体320后，还需要在振子本体320上装配塑料固定座310和塑料卡件330等零件，塑料固定座310、振子本体320及塑料卡件330可依照所述第一部件31、第二部件32及第三部件33的高度方向位置与所述定位装配夹具1进行定位预装配。

在本实施例中，请结合图1、图2、图4(a)和图4(b),所述塑料固定座310作为第一部件31，所述振子本体320作为第二部件32，所述塑料卡件330作为第三部件33，其中，所述塑料固定座310插置于所述底板11的装配腔111中，所述装配腔111与所述塑料固定座310的形状相适配以便于对所述塑料固定座310进行定位，同时所述塑料固定座310上的凸耳313可插入到所述缺口112中，此外，所述装配腔111不贯通所述底板11，避免在压接装配过程中发生振动而导致馈电片组件340的定位柱(图中未标示，下同)脱落，从而提高装配过程的稳定性。

将所述塑料固定座310置于所述装配腔111中后，再将已装入馈电片组件340的振子本体320放入所述塑料固定座310的供振子本体320安装的安装孔311内，并且所述安装孔311孔壁内侧开设有具有弹性的安装块312，所述振子本体320放入所述塑料固定座310的部分设有可供所述安装块312插入配合的安装槽321，此时所述振子本体320与所述塑料固定座310之间并未装配到位，所述安装块312并未插入到所述安装槽321中配合卡接。

接着将所述定位板12按照所述定位孔121与所述装配腔111的对应关系放置到所述振子本体320上，并在所述导向块124的导向作用下，所述振子本体320插入到所述定位槽123中以实现定位。

随后将所述塑料卡件330预装配地放入所述振子本体320的顶部，所述塑料卡件330包括对应所述振子本体320的四个辐射臂设置的卡环331，所述卡环331呈对称的四叶草形状设置，且所述卡环331的每瓣结构上设有弹性卡钩332，所述振子本体320的四个辐射臂上开设有一一与所述弹性卡钩332且与所述弹性卡钩332配合卡接的卡槽322，通过将所述卡环331以对所述振子本体320的四个辐射臂进行定位，并且在所述卡环331的相邻两瓣结构之间还设有可插入相邻两个辐射臂之间缝隙的卡条333，从而利用所述塑料卡件330以将所述振子本体320的结构固定，同时将馈电片组件340限制在所述振子本体320内。

此外，所述定位孔121上的避让孔位置对应于所述卡环331的弹性卡钩332的位置设置，且所述避让孔内的弹性件122与所述弹性卡钩332相贴，以起到限位的作用，由于所述弹性件122具有一定的弹性形变能力，使得在压接装配过程中，所述弹性卡钩332压入所述卡槽322中会发生形变，则所述弹性件122可适应性发生弹性形变以便于装配的顺利进行。

然后将所述压板13装配到所述塑料卡件330的上方，所述压板13上对应同一定位孔121设有四根压杆131，四根所述压杆131一一对应于卡环331的弹性卡钩332设置，使得所述卡环331的受力均匀，且所述压杆131远离所述压板13的台阶状端面与所述卡环331的形状适配，可通过所述压板13接受外力传递至所述压杆131处以对所述卡环331施压使得所述塑料卡件330、振子本体320及塑料固定座310三者依次压合固定。

进一步的，所述压板13的角端处设有导向结构，所述导向结构包括在所述压板13的角端处形成角码结构的导向板132，所述导向板132朝向所述定位板12的方向延伸，且由所述导向结构所限定出的导向空间与所述定位板12的大小相适配，从而可确保所述压板13的装配位置正确，并对所述压板13的移动起到导向和限位的作用，使得所述压板13可正对于所述定位板12并在外力的驱动下做靠近或远离所述定位板12的运动。

所述底板11和压板13上均开设用于减轻重量的减重孔100。

所述塑料固定座310、振子本体320及塑料卡件330与所述定位装配夹具1定位安装完毕后，将所述定位装配夹具1及预装配组件3一同放入压接机2中进行压合装配，请结合图3，所述压接机2包括腔体21、设于所述腔体21中的活动板22及用于驱动所述活动板22在所述腔体21内上下移动的驱动件23，所述定位装配夹具1及预装配组件3置于所述腔体21中，所述驱动件23可驱动所述活动板22向下移动以对所述压板13施压，使得压板13朝靠近所述定位板12的方向移动并对所述塑料卡件330施压，从而实现塑料固定座310、振子本体320及塑料卡件330压合固定。

其中，所述定位装配夹具1的位置可通过设于所述腔体21中的限位板26确定，所述限位板26利用螺钉固定于所述腔体21的底部，以起到限制所述定位装配夹具1的前后左右位置的作用，从而确保所述定位装配夹具1在压接过程中处于所述压接机2的压接中心。

优选地，本实施例中的驱动件23设置为气缸，所述气缸的缸筒与所述腔体21的顶部固定，所述气缸的活塞杆延伸至所述腔体21中并与所述活动板22固定连接，以通过气缸驱动所述活动板22上下移动。在其他实施例中，所述驱动件23还可设置为液压缸或者由电机驱动升降机构等。

进一步的，所述腔体21中还设有多根沿竖直方向延伸的导向杆24，本实施例中的导向杆24设有四根且分别位于所述腔体21的四个角落，所述活动板22上设有套接于所述导向杆24上的导向套221，从而提高所述活动板22移动的稳定性。

在所述腔体21内还设有由所述腔体21底部向上延伸的限位杆25，所述活动板22上设有位于与所述限位杆25同一直线上的调节杆222，所述限位杆25顶端设有点动开关(图中未示意，下同)，当所述活动板22在所述驱动件23的驱动下向下运动以对所述定位装配夹具1施压，所述调节杆222在接触到所述限位杆25顶端的点动开关时，可使得所述驱动件23带动所述活动板22向上运动，同时在所述腔体21的上方也设有点动开关(图中未示意，下同)，当所述活动板22向上运动至与所述腔体21上方的点动开关接触时，所述驱动件23停止运动，从而实现一个装配工作的完成。

进一步的，所述调节杆222的端部设有弹性件224，所述弹性件224可为海绵垫或者橡胶垫等，通过所述弹性件224与所述限位杆25顶部的点动开关接触，可缓冲一部分压接的冲击力，减少对点动开关的损坏。

此外，所述调节杆222伸出于所述活动板22靠近所述定位装配夹具1侧面的长度可调，所述活动板22上开设有供所述调节杆222穿设的穿孔(图中未示意，下同)，且所述调节杆222上设有两个紧固件，所述两个紧固件分别位于活动板22的上下两侧并与所述活动板22相抵，从而实现所述调节杆222与所述活动板22的相对固定。优选地，所述调节杆222上设有外螺纹(图中未示意，下同)，所述紧固件为螺纹连接于所述调节杆222上的螺母223。通过调节所述调节杆222伸出于所述活动板22的长度可实现对预装配组件3的压接程度的调节。

所述压接机2还包括用于控制所述压接机2启动的控制面板(图中未示意，下同)，以便于施工人员进行操作，同时所述驱动件23上还设有节流调速阀(图中未示意，下同)，可对所述驱动件23的运动速度进行调节。所述腔体21上装配有用作安全保护的外罩211，可有效地防止意外事故的发生。

本发明还涉及一种上述多零件同步自动装配装置的方法，具体请结合压铸振子与塑料固定座310和塑料卡件330的装配结构，其包括如下步骤：

S01、将塑料固定座310、振子本体320及塑料卡件330与定位装配夹具1进行定位装配，并所述塑料卡件330伸出所述定位板12并与所述压板13相抵。

先将所述塑料固定座310插置于所述底板11的装配腔111中并定位，随后将振子本体320预装配地安装到所述塑料固定座310上，接着将所述定位板12放置于所述振子本体320上进行定位，然后将所述塑料卡件330穿过所述定位板12的定位孔121预装配地放置于所述振子本体320顶部，使得所述塑料固定座310、振子本体320及塑料卡件330形成置于所述定位装配夹具1中的预装配组件3，最后将所述压板13通过所述导向结构适配地装于所述定位板12的上方，并使所述压板13的压杆131与所述塑料卡件330穿过所述定位板12的部分相抵。

S02、将所述塑料固定座310、振子本体320及塑料卡件330所形成的预装配组件3和所述定位装配夹具1一同置于所述压接机2中进行压接，通过所述腔体21中的限位板26对所述定位装配夹具1进行定位，随后通过所述控制面板启动所述压接机2，所述驱动件23驱动所述活动板22向下移动并直到与所述压板13接触，然后所述活动板22对所述压板13施压并使得所述压板13向下移动，从而使得所述压杆131通过压动所述塑料卡件330和所述振子本体320，以完成所述振子本体320和所述塑料固定座310及塑料卡件330的装配固定。

在所述塑料固定座310、振子本体320及塑料卡件330压合固定后，所述活动板22上的调节杆222与所述限位杆25顶部的点动开关接触，使得所述驱动件23反向带动所述活动板22向上移动，从而阻断所述活动板22对所述定位装配夹具1和装配完成的振子的继续压接，避免装配完成的振子受到损坏。

当所述活动板22向上运动至与位于所述腔体21上方的点动开关接触时，所述驱动件23停止运动，此时可将所述定位装配夹具1连同装配完成的振子从所述压接机2中取出，再从所述定位装配夹具1中取出装配完成的振子，从而完成多零件同步自动装配装置的一次装配作业。

需要说明的是，所述定位装配夹具1实际是用作周转夹具进行使用，可以多次循环使用以实现流水自动化作业。并且由于所述定位装配夹具1中具有多个装配腔111及定位孔121，从而实现多个振子的同步自动装配。

本发明采用定位装配夹具1和压接机2配合以实现多振子多零件的同步自动装配，解决了人工手动装配产生的生产效率低、装配质量不稳定等稳定，达到了装配速度快、装配效率高且装配精度高的目的，并且采用启动一次开关完成一个工作循环的自动装配，不仅大大降低了劳动强度，而且提高了生产效率和装配质量，大大降低了生产成本，同时提高了操作人员的劳动安全。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种定位装配夹具，用于将沿高度方向依次设置的第一部件、第二部件及第三部件进行定位装配，其特征在于，包括依次设置的底板、定位板及压板，所述底板设有多个用于供所述第一部件插置并定位的装配腔，所述定位板靠近所述底板的一侧设有多个一一对应所述装配腔设置并用于定位所述第二部件的定位槽，且所述定位板对应每个定位槽开设有贯通所述定位板并用于定位所述第三部件的定位孔，所述压板用于接收外力并对所述第三部件施压以使待装配的第一部件、第二部件及第三部件压合装配固定。

2.根据权利要求1所述的定位装配夹具，其特征在于，所述装配腔的大小被设置为与所述第一部件的大小相适配，且所述装配腔的侧壁上设有至少一个用于与所述第一部件预设的凸耳配合定位的缺口。

3.根据权利要求1所述的定位装配夹具，其特征在于，所述定位孔内设有与所述第三部件相适配的避让孔，所述避让孔内设有与所述第三部件相贴且可受到所述第三部件挤压以发生形变的弹性件。

4.根据权利要求1所述的定位装配夹具，其特征在于，所述定位板位于所述定位槽的周侧设有用于导向所述第二部件进入所述定位槽中的导向块。

5.根据权利要求1所述的定位装配夹具，其特征在于，所述压板的角端处设有朝向所述定位板延伸的导向结构，且所述导向结构限定出与所述定位板的大小相适配并为所述压板提供导向作用的导向空间。

6.根据权利要求1所述的定位装配夹具，其特征在于，所述压板靠近所述定位板的一侧设有可与所述第三部件相抵的压杆。

7.一种多零件同步自动装配装置，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的定位装配夹具及压接机，所述压接机包括用于容置所述定位装配夹具的腔体、设于所述腔体中的活动板及用于驱动所述活动板沿所述腔体的高度方向升降的驱动件，所述驱动件可驱动所述活动板向下运动以对所述压板施压并朝靠近所述定位板的方向移动。

8.根据权利要求7所述的多零件同步自动装配装置，其特征在于，所述腔体内底部设有向上延伸的限位杆，所述限位杆顶部设有点动开关，所述活动板上设有位于与所述限位杆同一直线上且可与所述限位杆顶部的点动开关接触的调节杆。

9.根据权利要求8所述的多零件同步自动装配装置，其特征在于，所述调节杆靠近所述限位杆的端部设有弹性件。

10.根据权利要求8所述的多零件同步自动装配装置，其特征在于，所述调节杆上套接有两个分别位于所述活动板上下两侧并与所述活动板抵接的螺母。

11.一种多零件同步自动装配方法，其包括如下步骤：

将第一部件、第二部件及第三部件与定位装配夹具进行定位预装配，并使所述第三部件伸出定位板且与压板相抵；

将定位装配夹具及第一部件、第二部件和第三部件形成的预装配组件一同放入压接机的腔体中，启动压接机的开关，使驱动件驱动活动板向下运动并通过压板将第一部件、第二部件及第三部件压合装配。

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