CN110919339B - 高精度螺丝锁附定位装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高精度螺丝锁附定位装置，包括壳体辅助定位机构和螺丝辅助定位机构，其技术要点是：壳体辅助定位机构包括定位工作台和设于定位工作台外围的夹持机构，定位工作台上表面设有圈定预装壳体安装位置的标定线，定位工作台下方设有压力传感器，螺丝辅助定位机构由沿定位工作台Y方向布置的Y向直线导轨、设于Y向直线导轨上的Y向滑块、固定于Y向滑块上方的ZX向滑动模块、与ZX向滑动模块连接的Y向悬臂、设于Y向悬臂上的用于寻找装配孔X、Y轴坐标的图像识别模块和用于保持螺丝垂直度的螺丝夹持导引模块。本发明定位精度高，通用性强，维护成本低，满足摄像头装配生产的自动化要求，保证装配生产顺利进行。
Description
技术领域
本发明属于摄像头装配技术领域，具体是一种高精度螺丝锁附定位装置，适用于摄像头壳体内电路板螺丝锁附，也可适用于其他相似场合。
背景技术
目前，摄像头产品的生产装配中，在进行“电路板螺丝锁附”(利用电动螺丝刀通过打自攻螺丝1的方式，将电路板2锁附于壳体3内，参见图1)这一工序时，要求螺丝1的中轴线与装配孔的中轴线尽可能地重合，即在X、Y轴方向上保证螺丝与孔中心的位置度，在Z轴方向上保证螺丝与PCB板面的垂直度，但实际操作时经常出现螺丝导引部发生小幅摆动、螺丝自攻偏位、卡滞、滑丝等现象，甚至造成电路板的损坏，从而增加了生产成本，降低了生产效率。分析原因如下：1、电路板锁附用螺丝需穿过双层或三层电路板后锁附于壳体内，故所用螺丝的螺纹行程较长，重量相对中短行程的螺丝也会偏大一些，因而在刀头磁力吸附后螺丝较易出现小幅摆头的情况；2、电路板的装配孔缺少导入结构(如锥孔类)，导致螺丝如稍有摆动即在X、Y方向上难以保证位置度，在螺丝行程方向(Z向)难以保证垂直度；3、由于摄像头壳体为轻量化设计，内部结构布置要求紧凑，给螺丝预留的行程较短，所以在壳体上开设导入结构进行辅助定位的难度较大，导致螺丝穿过两层或三层电路板后，因无法对正壳体孔位而出现自攻中途卡滞的情况。
为解决上述问题，通常采用螺丝锁附定位装置辅助锁附操作，现有的螺丝锁附辅助定位装置为翻盖式孔对正机构，参见图2，其以翻盖5为基面，设置若干螺丝定位套4，其结构类似于向心弹力卡簧，然后通过机加工精度保证各螺丝定位套4与装配孔的位置度和垂直度。这种定位机构在批量生产中会因盖板的晃动而影响定位精度，给作业者带来诸多困难，具体缺陷如下：
1、将所有定位套(此例中为两处)均设在同一基面(翻转盖板)上，对机械加工的精度要求很高，从而将大幅增加制作成本；如任何一处限位基准出现加工或装配偏差，将影响到整个系统的定位精准度；
2、采用翻转式定位机构，长期使用容易产生盖板组件间的偏位，将影响到系统的定位精度，需要定期进行校准，增加了日常维护保养的成本；
3、此类对正机构中的螺丝定位组件缺乏自动化控制(由操作者手动翻开/扣合盖板)，既影响生产效率，也难以保证产品的一致性(翻盖是否下压到位，较难做到实时监控)；
4、从人机工学的角度出发，对于外形尺寸较小的产品(如车载摄像头壳体)，不便在较小的型腔中进行安装和拿取，较局促的操作空间不仅会降低生产效率，也增加操作难度，易出现操作误差；
5、此类对正机构为专用治具，通用性差，如更换其他型号产品，需另行配制治具，增加了生产成本。
基于此，现有的螺丝锁附定位装置仍需改进。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种克服现有螺丝锁附定位装置上述缺陷的高精度螺丝锁附定位装置，定位精度高，通用性强，维护成本低，满足摄像头装配生产的自动化要求，保证装配生产顺利进行。
本发明的技术方案是：
一种高精度螺丝锁附定位装置，包括壳体辅助定位机构、螺丝辅助定位机构、与壳体辅助定位机构和螺丝辅助定位机构电连的控制器，其技术要点是：所述壳体辅助定位机构包括定位工作台和设于定位工作台外围的夹持机构，所述定位工作台上表面设有圈定预装壳体安装位置的标定线，定位工作台下方设有压力传感器，所述夹持机构由沿定位工作台X方向布置的X向直线导轨、以定位工作台的Y轴为对称线对称设于定位工作台左、右两侧的X正、负向滑块组件、设于X正、负向滑块组件上的夹持执行组件组成；所述螺丝辅助定位机构包括沿定位工作台Y方向布置的Y向直线导轨、设于Y向直线导轨上的Y向滑块、固定于Y向滑块上方的ZX向滑动模块、与ZX向滑动模块连接的Y向悬臂、设于Y向悬臂上的用于寻找装配孔X、Y轴坐标的图像识别模块和用于保持螺丝垂直度的螺丝夹持导引模块。
上述的高精度螺丝锁附定位装置，所述图像识别模块采用工业相机。
上述的高精度螺丝锁附定位装置，所述螺丝夹持导引模块包括环形定位座、由上至下设于环形定位座中的多层夹持导引机构，所述夹持导引机构为中心设有通孔的卡盘式结构，所述卡盘式结构由尺寸相同的三瓣卡盘单元组成，每瓣卡盘单元的后端设有法向凸起，所述环形定位座对应法向凸起的位置设有法向滑槽，所述法向凸起的法向顶面设有法向压簧，所述法向滑槽的法向槽底设有与法向压簧对应的限位槽。
上述的高精度螺丝锁附定位装置，各层夹持导引机构的通孔尺寸相同且中心线重合，所述通孔由上部锥孔和与上部锥孔连接的下部圆孔组成。
上述的高精度螺丝锁附定位装置，所述Y向悬臂的末端设有与环形定位座外周面固定的支撑环。
上述的高精度螺丝锁附定位装置，所述ZX向滑动模块由与Y向滑块连接的Z向直线单元、与Z向直线单元连接的X向直线单元组成，所述Y向悬臂固定于X向直线单元的滑块上。
上述的高精度螺丝锁附定位装置，所述X正、负向滑块组件分别由与X向直线导轨连接的滑块基座、设于滑块基座上的Z向导轨、设于Z向导轨上的Z向滑块、与Z向滑块连接且设有中空腔体的水平支撑臂组成，所述中空腔体的底面设有立式转轴，所述夹持执行组件由设于立式转轴上的齿轮、支撑于水平支撑臂上并与齿轮上、下部分别啮合的X向齿条和Y向齿条、设于X向齿条朝向定位工作台端的X向夹块、设于X向齿条另一端与中空腔体内壁之间的弹簧组件、设于Y向齿条一端的L形拐臂、设于L形拐臂自由端的Y向夹块组成，两个夹持执行组件的L形拐臂以定位工作台的X轴为对称线对称分布于定位工作台前、后两侧。
上述的高精度螺丝锁附定位装置，两个所述夹持执行组件的齿轮的中心连线与定位工作台的X轴对称线重合，两个夹持执行组件的X向齿条对称分布于两齿轮的中心连线两侧。
上述的高精度螺丝锁附定位装置，所述水平支撑臂包括支撑臂本体和对应中空腔体的盖板，所述支撑臂本体上开设有对应Y向齿条的Y向滑槽、对应X向齿条的X向滑槽，所述X向滑槽为半封闭结构，槽体上部设有调节压块，所述调节压块的下表面设有与X向齿条对应的凹槽，调节压块上表面所在平面与支撑臂本体上沿所在平面重合或低于支撑臂本体上沿所在平面。
上述的高精度螺丝锁附定位装置，所述X向夹块、Y向夹块的材质为EPDM，以增加夹持的摩擦力，并不损害壳体外观面。
上述的高精度螺丝锁附定位装置，所述X正向滑块组件由与X向直线导轨连接的滑块基座、设于滑块基座上的Z向导轨、设于Z向导轨上的Z向滑块、与Z向滑块连接的水平支撑臂Ⅰ组成，所述X负向滑块组件由与X向直线导轨连接的滑块基座、设于滑块基座上的Z向导轨、设于Z向导轨上的Z向滑块、与Z向滑块连接且设有中空腔体的水平支撑臂Ⅱ组成，所述中空腔体的底面设有立式转轴，所述夹持执行组件由设于立式转轴上的齿轮、支撑于水平支撑臂Ⅱ上并与齿轮上部啮合的X向齿条、支撑于水平支撑臂Ⅱ上并与齿轮下部左、右两侧分别啮合的Y正、负向齿条、设于X向齿条朝向定位工作台端的X负向夹块、设于X向齿条另一端与中空腔体内壁之间的弹簧组件、设于Y正、负向齿条相背端的L形拐臂、分别设于两个L形拐臂自由端的Y正、负向夹块、设于水平支撑臂Ⅰ末端的X正向夹块组成。
上述的高精度螺丝锁附定位装置，所述水平支撑臂Ⅱ包括支撑臂本体和对应中空腔体的盖板，所述支撑臂本体上开设有对应Y正、负向齿条的Y向滑槽、对应X向齿条的X向滑槽，所述X向滑槽为半封闭结构，槽体上部设有调节压块，所述调节压块的下表面设有与X向齿条对应的凹槽，调节压块上表面所在平面与支撑臂本体上沿所在平面重合或低于支撑臂本体上沿所在平面。
上述的高精度螺丝锁附定位装置，所述X正向夹块、X负向夹块、Y正向夹块和Y负向夹块的材质为EPDM，以增加夹持的摩擦力，并不损害壳体外观面。
上述的高精度螺丝锁附定位装置，所述定位工作台由方形台面、固定于方形台面下表面四角位置的四个支柱组成，所述标定线为类方形线圈形状，类方形线圈的四角位置分别设有倒角过渡线，所述标定线的数量为多个，各个标定线同心布置且各个标定线中心与定位工作台的中心重合。
本发明的有益效果是：
1、本发明先利用壳体辅助定位机构夹持住待装配壳体(预装有电路板，只是没有螺丝锁附)，再利用螺丝辅助定位机构夹持待装配螺丝找到装配孔坐标并寻址定位，配合电动螺丝机的刀头完成装配。通过对装配孔逐一对位锁附的方法，避免了翻盖式锁附装置整体式定位的弊端，从而降低了制作成本和装配要求。
2、壳体辅助定位机构为主动式壳体定位机构，解决了因长期使用而出现型腔磨损、影响到定位精度的问题，节约了日常维护保养的成本。
3、壳体辅助定位机构和螺丝辅助定位机构自动化程度高、对位精度高，既提高了生产效率，也增强了产品的一致性。
4、从人机工学的角度出发，本发明解决了小尺寸产品(如车载摄像头壳体)在局促的定位型腔中安装、拿取便利性差的问题，能够降低操作难度，提高装配效率。
5、此发明为通用型装置，可满足目前各型号车载摄像头的螺丝锁附要求，无需换线使用，因而大幅降低了生产成本。
附图说明
图1是将电路板锁附于壳体内的示意图；
图2是现有螺丝锁附辅助定位装置的使用示意图；
图3是本发明的结构示意图(初始状态)；
图4是本发明的结构示意图(工作状态)；
图5是本发明壳体辅助定位机构的结构示意图(对应实施例1)；
图6是本发明螺丝辅助定位机构的结构示意图；
图7是本发明三层夹持导引机构的结构示意图；
图8是本发明壳体辅助定位机构的结构示意图(对应实施例2)；
图中：1.螺丝、2.电路板、3.壳体、4.螺丝定位套、5.翻盖、6.X向直线导轨、7.滑块基座、8.Z向导轨、9.水平支撑臂、10.Y向齿条、11.L形拐臂、12.Y向夹块、13.X向夹块、14.Z向滑块、15.Y向直线导轨、16.Y向滑块、17.ZX向滑动模块、18.Y向悬臂、19.图像识别模块、20.支撑环、21.螺丝夹持导引模块、2101.环形定位座、2102.夹持导引机构、2102a.卡盘单元、2103.法向压簧、2104.通孔、22.定位工作台、23.标定线、24.立式转轴、25.齿轮、26.X向齿条、27.弹簧组件、28.Y向滑槽、29.X向滑槽、30.调节压块、31.水平支撑臂Ⅰ、32.水平支撑臂Ⅱ、33.Y正向齿条、34.Y负向齿条、35.X负向夹块、36.Y正向夹块、37.Y负向夹块、38.X正向夹块。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案做进一步说明。
实施例1
如图3-图7所示，该高精度螺丝锁附定位装置，包括壳体辅助定位机构和螺丝辅助定位机构、与壳体辅助定位机构和螺丝辅助定位机构电连的控制器(图中省略)。
其中，所述壳体辅助定位机构包括定位工作台22和设于定位工作台22外围的夹持机构，所述定位工作台22上表面设有圈定预装壳体3安装位置的标定线23，定位工作台22下方设有压力传感器(图中省略)。所述夹持机构由沿定位工作台22X方向布置的X向直线导轨6、以定位工作台22的Y轴为对称线对称设于定位工作台22左、右两侧的X正、负向滑块组件、设于X正、负向滑块组件上的夹持执行组件组成。
本实施例中，所述X正、负向滑块组件分别由与X向直线导轨6连接的滑块基座7、设于滑块基座7上的Z向导轨8、设于Z向导轨8上的Z向滑块14、与Z向滑块14连接且设有中空腔体的水平支撑臂9组成。所述中空腔体的底面设有立式转轴24，所述夹持执行组件由设于立式转轴24上的齿轮25、支撑于水平支撑臂9上并与齿轮25上、下部分别啮合的X向齿条26和Y向齿条10、设于X向齿条26朝向定位工作台端的X向夹块13、设于X向齿条26另一端与中空腔体内壁之间的弹簧组件27、设于Y向齿条10一端的L形拐臂11、设于L形拐臂11自由端的Y向夹块12组成。两个夹持执行组件的L形拐臂11以定位工作台22的X轴为对称线对称分布于定位工作台22前、后两侧。两个所述夹持执行组件的齿轮25的中心连线与定位工作台22的X轴对称线重合，两个夹持执行组件的X向齿条26对称分布于两齿轮的中心连线两侧。所述水平支撑臂9包括支撑臂本体和对应中空腔体的盖板，所述支撑臂本体上开设有对应Y向齿条10的Y向滑槽28、对应X向齿条26的X向滑槽29，所述X向滑槽29为半封闭结构，槽体上部设有调节压块30，所述调节压块30的下表面设有与X向齿条26对应的凹槽，调节压块30上表面所在平面与支撑臂本体上沿所在平面重合或低于支撑臂本体上沿所在平面。所述X向夹块13、Y向夹块12的材质为EPDM，以增加夹持的摩擦力，并不损害壳体3外观面。
所述螺丝辅助定位机构包括沿定位工作台22Y方向布置的Y向直线导轨15、设于Y向直线导轨15上的Y向滑块16、固定于Y向滑块16上方的ZX向滑动模块17、与ZX向滑动模块17连接的Y向悬臂18、设于Y向悬臂18上的用于寻找装配孔X、Y轴坐标的图像识别模块19和用于保持螺丝垂直度的螺丝夹持导引模块21。
本实施例中，所述图像识别模块19采用工业相机，VP系列，具体型号为VP-CLNC-1065CB，生产厂家为东莞市普密斯精密仪器有限公司。
所述螺丝夹持导引模块21包括环形定位座2101、由上至下设于环形定位座2101中的三层夹持导引机构2102，所述夹持导引机构2102为中心设有通孔的卡盘式结构，所述卡盘式结构由尺寸相同的三瓣卡盘单元2102a组成，每瓣卡盘单元2102a的后端设有法向凸起，所述环形定位座2101对应法向凸起的位置设有法向滑槽，所述法向凸起的法向顶面设有法向压簧2103，所述法向滑槽的法向槽底设有与法向压簧2103对应的限位槽。三层夹持导引机构2102的通孔2104尺寸相同且中心线重合，所述通孔2104由上部锥孔和与上部锥孔连接的下部圆孔组成。所述ZX向滑动模块17由与Y向滑块16连接的Z向直线单元、与Z向直线单元连接的X向直线单元组成，所述Y向悬臂18固定于X向直线单元的滑块上。所述Y向悬臂19的末端设有与环形定位座2101外周面固定的支撑环20。
所述定位工作台22由方形台面、固定于方形台面下表面四角位置的四个支柱组成，所述标定线23为类方形线圈形状，类方形线圈的四角位置分别设有倒角过渡线，所述标定线23的数量为多个，各个标定线23同心布置且各个标定线23中心与定位工作台22的中心重合，以满足多款型号(外壳尺寸不同)的产品。放置预装产品时需使产品壳体3最外侧的四边不超出标定线23范围，为便于快速操作，预设20％左右余量。
工作过程：
1、将预装产品放于定位工作台22的方形台面上，压力传感器判定有产品放入，控制器驱动X正、负向滑块组件沿X向直线导轨6同步、匀速向定位工作台22移动，利用夹持执行组件自动纠正预装产品放置时产生的偏移或旋转，使其保持居中置于定位工作台22上并夹持锁定。
具体是：X正、负向滑块组件由初始位置沿X向直线导轨6相向运动，当两个X向夹块13接触到预装产品壳体3时，X向齿条26不能再继续向前移动，在X轴方向上夹持住预装产品壳体3，而后滑块基座7带动水平支撑臂9继续向定位工作台22移动，弹簧组件27挤压X向齿条26，水平支撑臂9中的齿轮25沿X向齿条26向前移动，同时齿轮25绕立式转轴24逆时针旋转，齿轮25驱动Y向齿条10移动，Y向齿条10带动与其连接的L形拐臂11运动，拐臂自由端的Y向夹块12向预装产品壳体3移动，两个Y向夹块12相向而行，最终在Y轴方向上夹持住预装产品壳体3，从而实现纠正壳体3摆放时的轻微位移或偏转、从四面进行夹持定位的功能。
2、预装产品壳体3被夹持定位后，控制器驱动螺丝辅助定位机构的Y向滑块16沿Y向直线导轨15向定位工作台22移动，图像识别模块19到达定位工作台22上方，再通过X向直线单元的配合，找寻待装配孔的X、Y轴坐标，坐标确定后，指导螺丝夹持导引模块21到达待装配孔的正上方，保证夹持的待装配螺丝1中轴线与待装配孔的中轴线重合。其中，图像识别模块19基于X、Y轴所在的2D平面寻找待装配孔中心的坐标。
3、螺丝夹持导引模块21到达待装配孔的正上方后，电动螺丝机的刀头垂直下压(同时旋转)，待装配螺丝1在旋转的同时，头部(盘头或沉头)利用锥角带动各层夹持导引机构的三瓣卡盘单元2102a向圆周外侧运动，逐级分离，直到把螺丝1导引部正确送入装配孔并完成锁附。螺丝夹持导引模块21可根据不同行程的螺丝1设置夹持导引机构2102的层数，以满足各类型产品的需求。锁附过程中，各层夹持导引机构2102保证了待装配螺丝本身的姿态，即位置度和垂直度，使待装配螺丝1正确的位置度垂直下落，这样即便电动螺丝机的刀头有一定偏差，也不受其影响，仍然可以保证螺丝的精准下落姿态。
4、一处装配完成后，螺丝辅助定位机构的图像识别模块19寻找下一处装配位置，然后重复上步操作，直至所有装配孔均有螺丝锁附。
5、装配完成后，螺丝辅助定位机构首先复位，壳体辅助定位机构的X正、负向滑块组件反向移动，由于弹簧组件27的压紧作用，X向齿条26起初并不能移动，齿轮25沿X向齿条26后移，同时顺时针旋转，则Y向齿条10被驱动，并带动L形拐臂11和Y向夹块12向远离已完成装配的产品壳体3侧移动，从而解除对产品的Y向夹持，X正、负向滑块组件继续反向移动，带动X向齿条26和X向夹块13远离完成装配的产品壳体3，解除对产品的X向夹持。此时可取下装配完成的产品。
实施例2
如图8所示，该高精度螺丝锁附定位装置，夹持机构由沿定位工作台22X方向布置的X向直线导轨6、以定位工作台22的Y轴为对称线对称设于定位工作台22左、右两侧的X正、负向滑块组件、设于X正、负向滑块组件上的夹持执行组件组成。
本实施例中，所述X正向滑块组件由与X向直线导轨6连接的滑块基座7、设于滑块基座7上的Z向导轨8、设于Z向导轨8上的Z向滑块14、与Z向滑块14连接的水平支撑臂Ⅰ31组成。所述X负向滑块组件由与X向直线导轨6连接的滑块基座7、设于滑块基座7上的Z向导轨8、设于Z向导轨8上的Z向滑块14、与Z向滑块14连接且设有中空腔体的水平支撑臂Ⅱ32组成。所述中空腔体的底面设有立式转轴24，所述夹持执行组件由设于立式转轴24上的齿轮25、支撑于水平支撑臂Ⅱ32上并与齿轮25上部啮合的X向齿条26、支撑于水平支撑臂Ⅱ32上并与齿轮25下部左、右两侧分别啮合的Y正、负向齿条33、34、设于X向齿条26朝向定位工作台端的X负向夹块35、设于X向齿条26另一端与中空腔体内壁之间的弹簧组件27、设于Y正、负向齿条33、34相背端的L形拐臂11、分别设于两个L形拐臂11自由端的Y正、负向夹块36、37、设于水平支撑臂Ⅰ31末端的X正向夹块38组成。所述水平支撑臂Ⅱ32包括支撑臂本体和对应中空腔体的盖板，所述支撑臂本体上开设有对应Y正、负向齿条33、34的Y向滑槽、对应X向齿条26的X向滑槽，所述X向滑槽为半封闭结构，槽体上部设有调节压块30，所述调节压块30的下表面设有与X向齿条26对应的凹槽，调节压块30上表面所在平面与支撑臂本体上沿所在平面重合或低于支撑臂本体上沿所在平面。所述X正向夹块38、X负向夹块35、Y正向夹块36和Y负向夹块37的材质为EPDM，以增加夹持的摩擦力，并不损害壳体外观面。
本实施例，X负向滑块组件的水平支撑臂Ⅱ32上采用三齿条错层排布，避免了因相互干涉所带来的行程局限。
工作时，先驱动X正向滑块组件的滑块基座7沿X向直线导轨6向定位工作台22移动，直至水平支撑臂Ⅰ31末端的X正向夹块38到达定位工作台22上方设定位置，实现初始限位，然后放置预装产品，预装产品壳体3一侧与水平支撑臂Ⅰ末端的X正向夹块38接触，压力传感器判定有产品放入，X负向滑块组件沿X向直线导轨6向定位工作台22移动，将预装产品纠正偏位、夹持固定。
具体是：X负向滑块组件由初始位置沿X向直线导轨6运动，当X负向夹块35接触到预装产品壳体3时，X向齿条26不能再继续向前移动，在X轴方向上夹持住预装产品壳体3，而后滑块基座7带动水平支撑臂Ⅱ32继续向定位工作台22移动，弹簧组件27挤压X向齿条26，水平支撑臂Ⅱ32中的齿轮25沿X向齿条26向前移动，同时齿轮25绕立式转轴24逆时针旋转，齿轮25驱动Y正、负向齿条33、34移动，Y正、负向齿条33、34带动与对应连接的L形拐臂11运动，Y正、负向夹块36、37相向而行，最终在Y轴方向上夹持住预装产品壳体3，从而实现纠正壳体摆放时的轻微位移或偏转、从四面进行夹持定位的功能。
装配完成后，螺丝辅助定位机构首先复位，壳体辅助定位机构的X正、负向滑块组件反向移动。X负向滑块组件由于弹簧组件37的压紧作用，X向齿条26起初并不能移动，齿轮25沿X向齿条26后移，同时顺时针旋转，则Y正、负向齿条33、34被驱动，并带动L形拐臂11向远离已完成装配的产品壳体侧移动，从而解除对产品的Y向夹持，X负向滑块组件继续向远离定位工作台方向移动，带动X负向齿条26和X负向夹块35远离完成装配的产品壳体，解除对产品的X向夹持。此时可取下装配完成的产品。
其他同实施例1。
综上，两个实施例中，预装产品的壳体3为方形或矩形，X向夹块(或X正、负向夹块)和Y向夹块(Y正、负向夹块)的工作面为垂直于水平面的平面，也可根据实际预装产品外壳表面制作与其匹配的夹块表面，如遇异形壳体，夹块的工作面也可以是曲面、凸面、凹面等。同时根据产品壳体外形尺寸，上述夹块是可以更换的，方便替换。另，在极特殊情况下，所定位的壳体3下端可能不是平面，需要在定位工作台22的台面上加装结构相匹配的定位座，以保证电路板2板面与定位工作台22的台面保持平行，这样便于在竖直方向(Z向)上使螺丝1垂直装入壳体3内。
Claims (10)
1.一种高精度螺丝锁附定位装置，包括壳体辅助定位机构、螺丝辅助定位机构、与壳体辅助定位机构和螺丝辅助定位机构电连的控制器，其特征在于：所述壳体辅助定位机构包括定位工作台和设于定位工作台外围的夹持机构，所述定位工作台上表面设有圈定预装壳体安装位置的标定线，定位工作台下方设有压力传感器，所述夹持机构由沿定位工作台X方向布置的X向直线导轨、以定位工作台的Y轴为对称线对称设于定位工作台左、右两侧的X正、负向滑块组件、设于X正、负向滑块组件上的夹持执行组件组成；所述螺丝辅助定位机构包括沿定位工作台Y方向布置的Y向直线导轨、设于Y向直线导轨上的Y向滑块、固定于Y向滑块上方的ZX向滑动模块、与ZX向滑动模块连接的Y向悬臂、设于Y向悬臂上的用于寻找装配孔X、Y轴坐标的图像识别模块和用于保持螺丝垂直度的螺丝夹持导引模块。
2.根据权利要求1所述的高精度螺丝锁附定位装置，其特征在于：所述图像识别模块采用工业相机。
3.根据权利要求1所述的高精度螺丝锁附定位装置，其特征在于：所述螺丝夹持导引模块包括环形定位座、由上至下设于环形定位座中的多层夹持导引机构，所述夹持导引机构为中心设有通孔的卡盘式结构，所述卡盘式结构由尺寸相同的三瓣卡盘单元组成，每瓣卡盘单元的后端设有法向凸起，所述环形定位座对应法向凸起的位置设有法向滑槽，所述法向凸起的法向顶面设有法向压簧，所述法向滑槽的法向槽底设有与法向压簧对应的限位槽。
4.根据权利要求3所述的高精度螺丝锁附定位装置，其特征在于：各层夹持导引机构的通孔尺寸相同且中心线重合，所述通孔由上部锥孔和与上部锥孔连接的下部圆孔组成。
5.根据权利要求1所述的高精度螺丝锁附定位装置，其特征在于：所述X正、负向滑块组件分别由与X向直线导轨连接的滑块基座、设于滑块基座上的Z向导轨、设于Z向导轨上的Z向滑块、与Z向滑块连接且设有中空腔体的水平支撑臂组成，所述中空腔体的底面设有立式转轴，所述夹持执行组件由设于立式转轴上的齿轮、支撑于水平支撑臂上并与齿轮上、下部分别啮合的X向齿条和Y向齿条、设于X向齿条朝向定位工作台端的X向夹块、设于X向齿条另一端与中空腔体内壁之间的弹簧组件、设于Y向齿条一端的L形拐臂、设于L形拐臂自由端的Y向夹块组成，两个夹持执行组件的L形拐臂以定位工作台的X轴为对称线对称分布于定位工作台前、后两侧。
6.根据权利要求5所述的高精度螺丝锁附定位装置，其特征在于：两个所述夹持执行组件的齿轮的中心连线与定位工作台的X轴对称线重合，两个夹持执行组件的X向齿条对称分布于两齿轮的中心连线两侧。
7.根据权利要求5所述的高精度螺丝锁附定位装置，其特征在于：所述水平支撑臂包括支撑臂本体和对应中空腔体的盖板，所述支撑臂本体上开设有对应Y向齿条的Y向滑槽、对应X向齿条的X向滑槽，所述X向滑槽为半封闭结构，槽体上部设有调节压块，所述调节压块的下表面设有与X向齿条对应的凹槽，调节压块上表面所在平面与支撑臂本体上沿所在平面重合或低于支撑臂本体上沿所在平面。
8.根据权利要求1所述的高精度螺丝锁附定位装置，其特征在于：所述X正向滑块组件由与X向直线导轨连接的滑块基座、设于滑块基座上的Z向导轨、设于Z向导轨上的Z向滑块、与Z向滑块连接的水平支撑臂Ⅰ组成，所述X负向滑块组件由与X向直线导轨连接的滑块基座、设于滑块基座上的Z向导轨、设于Z向导轨上的Z向滑块、与Z向滑块连接且设有中空腔体的水平支撑臂Ⅱ组成，所述中空腔体的底面设有立式转轴，所述夹持执行组件由设于立式转轴上的齿轮、支撑于水平支撑臂Ⅱ上并与齿轮上部啮合的X向齿条、支撑于水平支撑臂Ⅱ上并与齿轮下部左、右两侧分别啮合的Y正、负向齿条、设于X向齿条朝向定位工作台端的X负向夹块、设于X向齿条另一端与中空腔体内壁之间的弹簧组件、设于Y正、负向齿条相背端的L形拐臂、分别设于两个L形拐臂自由端的Y正、负向夹块、设于水平支撑臂Ⅰ末端的X正向夹块组成。
9.根据权利要求8所述的高精度螺丝锁附定位装置，其特征在于：所述水平支撑臂Ⅱ包括支撑臂本体和对应中空腔体的盖板，所述支撑臂本体上开设有对应Y正、负向齿条的Y向滑槽、对应X向齿条的X向滑槽，所述X向滑槽为半封闭结构，槽体上部设有调节压块，所述调节压块的下表面设有与X向齿条对应的凹槽，调节压块上表面所在平面与支撑臂本体上沿所在平面重合或低于支撑臂本体上沿所在平面。
10.根据权利要求1所述的高精度螺丝锁附定位装置，其特征在于：所述定位工作台由方形台面、固定于方形台面下表面四角位置的四个支柱组成，所述标定线为类方形线圈形状，类方形线圈的四角位置分别设有倒角过渡线，所述标定线的数量为多个，各个标定线同心布置且各个标定线中心与定位工作台的中心重合。
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