CN113500545A - 一种自适应定位夹紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自适应定位夹紧装置，旨在解决单元产品的上、下散热器组装过程中定位不便的不足。该发明包括底板、用于装夹散热器组件的托板、若干插装定位杆，托板安装在底板上，散热器组件包括上散热器、下散热器，下散热器上设有若干工艺孔和若干盲孔，上散热器上设有若干通孔，通孔和盲孔对应设置，托板上安装定位板，定位板上设有若干定位销，定位销和工艺孔插装在一起，插装定位杆下端穿过通孔并插装到盲孔中；托板两侧均安装有压紧臂，压紧臂上连接用于推动压紧臂转动的推动机构，压紧臂上安装压板，压板压在上散热器上。自适应定位夹紧装置方便了单元产品的上、下散热器组装过程的定位，定位精准可靠，有利于提高工作效率。

Description

一种自适应定位夹紧装置

技术领域

本发明涉及一种工装，更具体地说，它涉及一种自适应定位夹紧装置。

背景技术

单元产品的上、下散热器组合锁丝前需要进行定位夹紧，目前该部分组装工艺过程完全采用人工，国内外也缺少相应的自动化解决方案及装置；鉴于单元产品规格的多样化，其在装配工艺、装配质量、装配效率和自动化程度等均面临着巨大挑战。常规单元散热器的组装过程大多采用外轮廓限位治具和转角气缸，分别实现散热器的外轮廓定位和垂直夹紧；但此种定位和夹紧方式依然存在诸多不足，并不能较好地满足单元散热器在组装过程中的自动定位和夹紧需求。

首先，单元散热器多采用铝、铜等导热性较好的金属材料进行生产，此类金属材料的延展性较好，散热器材料断面面积较小之处易发生变形，如散热器上的散热片等，在批量生产过程中也难以保证其外轮廓加工精度；对于常规散热器无装配定位点设计的锁丝场合，外轮廓定位方式存在较大的定位误差。

其次，在单元散热器组装锁丝过程中，为保证上、下散热器的装配位置，需要在下散热器已定位的前提下，对上散热器的轮廓进行定位；传统定位方式均采用可拆卸式定位治具，对上散热器轮廓进行手动定位，难以实现自动定位；一方面，可拆卸式定位治具增加了定位治具成本；另一方面，如果自动定位采用可拆卸式定位方式，机构定位效率低，可行性不高。

再次，与外轮廓定位方式匹配的夹紧方式为垂直夹紧，此种夹紧方式虽然在现有工业锁螺丝机上应用广泛，但依然存在不足；由于单元产品规格多样化，特别在高度方向，不同单元产品规格存在较大差异，该夹紧方式在高度方向的夹紧范围不可调，故不能满足单元散热器多样化的夹紧需求；反之，若增加转角气缸夹紧高度，即在其下方添加垫块，则会存在转角气缸最高点与垂直轴模组底部干涉的风险。

综上所述可知，为优化单元产品生产工艺，提高生产质量和生产效率，推进生产自动化进程，急需一种自适应定位夹紧装置。

发明内容

本发明克服了单元产品的上、下散热器组装过程中定位不便的不足，提供了一种自适应定位夹紧装置，它大大方便了单元产品的上、下散热器组装过程的定位，定位精准可靠，有利于提高工作效率。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种自适应定位夹紧装置，包括底板、用于装夹散热器组件的托板、若干插装定位杆，托板安装在底板上，散热器组件包括上散热器、下散热器，下散热器上设有若干工艺孔和若干盲孔，上散热器上设有若干通孔，通孔和盲孔对应设置，托板上安装定位板，定位板上设有若干定位销，定位销和工艺孔插装在一起，插装定位杆下端穿过通孔并插装到盲孔中；托板两侧均安装有压紧臂，压紧臂上连接用于推动压紧臂转动的推动机构，压紧臂上安装压板，压板压在上散热器上。

散热器组件组装时，先根据实际产品的尺寸规格，调整定位板的位置，使定位销对准下散热器上的工艺孔。采用人工或者机械手上料的方式将下散热器装载到托板上，下散热器上的工艺孔对应插装到定位销上，实现横向定位。然后将上散热器放置到下散热器上，上散热器上的通孔与下散热器上的盲孔对准，再将插装定位杆下端穿过通孔并插装到盲孔中，从而实现了散热器组件的横向定位，最后再通过推动机构带动压紧臂转动，使压紧臂上的压板压紧在上散热器上，实现散热器组件在高度方向上的定位，之后就可以将上下散热器通过螺丝进行组装，组装定位精准可靠。上下散热器组装完成后，推动机构带动压紧臂反向转动，压板脱离上散热器，向上拔出插装定位杆，即可将散热器组件从托板上取下。这种自适应定位夹紧装置大大方便了单元产品的上、下散热器组装过程的定位，定位精准可靠，有利于提高工作效率。

作为优选，插装定位杆下端和定位销上端均呈锥形结构。这种结构设置的插装定位杆和定位销便于自适应定位，有利于提高定位精准度。

作为优选，推动机构包括活塞缸、连接板，连接板与活塞缸伸缩杆连接，压紧臂一端与连接板铰接。活塞缸伸缩杆在伸缩的过程带动连接板一起移动，从而带动压紧臂翻转，运行稳定可靠。

作为优选，底板上和推动机构对应安装有安装座，活塞缸安装在安装座上，连接板上固定连接导向杆，安装座上设有导向孔，导向杆穿过导向孔。

导向杆对活塞伸缩杆的移动过程起到了很好的导向作用，保证伸缩过程的精准度，避免出现偏差。

作为优选，连接板上安装导向轴，导向轴上连接铰接杆，压紧臂转动连接在铰接杆上。导向轴方便了压紧臂与连接板的连接。

作为优选，压紧臂上设有长条形的滑槽，滑槽内安装固定轴，固定轴与底板连接。滑槽的设置使压紧臂能沿固定轴进行转动和滑动，避免出现卡滞现象。

作为优选，底板上安装调节底座、升降导杆，升降导杆上安装可升降的升降立板，升降立板上连接升降座，调节底座上安装锁紧杆，锁紧杆与升降座套装在一起，锁紧杆上连接两锁紧螺母，两锁紧螺母分别抵接在升降座的上下两表面上，固定轴连接在升降立板上。

上下调节两锁紧螺母的位置，实现对升降立板高度位置的调节，以适应不同规格的散热器组件的装配，调节方便可靠。

作为优选，压紧臂上设有长条形的调节槽，压板和调节槽之间连接锁止销。调节槽便于调整压板与压紧臂的连接位置。

作为优选，定位销外壁上靠近上部位置安装若干定位气囊柱，定位销内设有充气腔，定位气囊柱均与充气腔连通；定位板上定位销下方设有安装槽，安装槽底部设有活塞槽孔，安装槽内安装可升降的定位盘，定位盘上均布设有若干顶块，顶块向上延伸出定位板上表面，定位盘和安装槽之间安装回位弹簧，活塞槽孔内安装活塞，活塞与定位盘连接，活塞槽孔内活塞下方形成气压腔，气压腔与充气腔连通；安装槽内安装定位柱，定位柱一端和安装槽之间连接复位弹簧，定位柱另一端设有倾斜设置的推动面且可抵接在定位盘上表面上；定位板上和定位柱对应铰接有拉杆，拉杆一端设有导槽，定位柱和导槽之间连接销轴，拉杆另一端铰接单向拨动头，单向拨动头和拉杆之间连接拉紧弹簧，推动机构连接推动杆，推动杆上设有推动头，推动机构推动压紧臂使压板脱离上散热器的过程中，推动头抵接到单向拨动头并推动拉杆转动，拉杆将定位柱向远离定位盘方向拉动使定位柱脱离定位盘，定位盘在回位弹簧作用下向上顶起。

下散热器装载到托板后，工艺孔套装到定位销上，下散热器下表面将顶块向下压动，从而使定位盘向下移动，与定位盘连接的活塞向下移动将气压腔内的气体推向充气腔内，使定位气囊柱向外鼓出到下散热器上表面上，对下散热器进行定位，防止下散热器向上窜动。当推动机构推动压紧臂转动使压板压紧在上散热器的过程中，推动头滑过单向拨动头，此时不会推动拉杆转动。上下散热器组装完成后，推动机构推动压紧臂使压板脱离上散热器的过程中，推动头抵接到单向拨动头并推动拉杆转动，拉杆将定位柱向远离定位盘方向拉动使定位柱脱离定位盘，定位盘在回位弹簧作用下向上顶起，定位气囊柱内的气流回流到充气腔和气压腔内，定位气囊柱回缩，定位气囊柱对下散热器的定位失效，便于取下下散热器。通过这种结构设置提高了对下散热器的定位效果，定位更加可靠。

作为优选，定位销下端设有安装板，安装板紧固连接在定位板上表面，安装板盖合在安装槽上端。安装板挡板了定位销的连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：自适应定位夹紧装置大大方便了单元产品的上、下散热器组装过程的定位，定位精准可靠，有利于提高工作效率。

附图说明

图1是本发明的实施例1的压板张开的结构示意图；

图2是本发明的实施例1的压板压紧散热器组件的结构示意图；

图3是本发明的实施例2的俯视图；

图4是本发明的实施例2的定位销位置的剖视图；

图5是本发明的实施例2的拉杆的连接结构示意图；

图中：1、底板，2、托板，3、插装定位杆，4、上散热器，5、下散热器，6、定位销，7、压紧臂，8、压板，9、活塞缸，10、连接板，11、安装座，12、导向杆，13、导向轴，14、铰接杆，15、滑槽，16、固定轴，17、调节底座，18、升降导杆，19、升降立板，20、升降座，21、锁紧杆，22、调节槽，23、锁紧螺母，24、压块，25、定位气囊柱，26、充气腔，27、安装槽，28、活塞槽孔，29、定位盘，30、顶块，31、回位弹簧，32、活塞，33、气压腔，34、定位柱，35、拉杆，36、单向拨动头，37、推动杆，38、推动头，39、过渡杆，40、滑孔，41、滑柱，42、密封塞，43、通气软管，44、安装孔，45、定位板，46、安装板。

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作进一步的具体描述：

实施例1：一种自适应定位夹紧装置（参见附图1、附图2），包括底板1、用于装夹散热器组件的托板2、若干插装定位杆3，托板安装在底板上，散热器组件包括上散热器4、下散热器5，下散热器上设有若干工艺孔和若干盲孔，上散热器上设有若干通孔，通孔和盲孔对应设置，托板上安装定位板45，定位板上设有若干定位销6，定位销和工艺孔插装在一起，插装定位杆下端穿过通孔并插装到盲孔中；托板两侧均安装有压紧臂7，压紧臂上连接用于推动压紧臂转动的推动机构，压紧臂上安装压板8，压板压在上散热器上。插装定位杆下端和定位销上端均呈锥形结构。

托板的前后两侧均安装一定位板，每个定位板上设置两个定位销，底板的前后两侧均安装一推动机构，压紧臂设置两个，两压紧臂分别设置在托板的左右两侧。底板为多孔板，可根据夹紧需求调整平面内各个部件的连接位置。插装定位杆设置有两根，两根插装定位杆分别穿过两通孔并插入盲孔中。

推动机构包括活塞缸9、连接板10，连接板与活塞缸伸缩杆连接，压紧臂一端与连接板铰接。活塞缸采用气缸，底板上和推动机构对应安装有L形的安装座11，活塞缸安装在安装座上，连接板上固定连接导向杆12，安装座上设有导向孔，导向杆穿过导向孔。连接板上安装导向轴13，导向轴上连接铰接杆14，压紧臂转动连接在铰接杆上。铰接杆上套装压簧和两平垫，压簧抵接在两平垫之间，一平垫抵接在压紧臂上，另一平垫抵接在导向轴上。压紧臂上设有长条形的滑槽15，滑槽内安装固定轴16，固定轴与底板连接。底板上安装调节底座17、升降导杆18，升降导杆上安装可升降的升降立板19，升降立板上连接升降座20，调节底座上安装锁紧杆21，锁紧杆与升降座套装在一起，锁紧杆上连接两锁紧螺母23，两锁紧螺母分别抵接在升降座的上下两表面上，固定轴连接在升降立板上。压紧臂上设有长条形的调节槽22，压板和调节槽之间连接锁止销。压板和压紧臂之间连接压块24。压块和压紧臂连接在一起呈L形结构。两压紧臂上的压板压在上散热器的左右两侧。

散热器组件组装时，先根据实际产品的尺寸规格，调整定位板的位置，使定位销对准下散热器上的工艺孔。采用人工或者机械手上料的方式将下散热器装载到托板上，下散热器上的工艺孔对应插装到定位销上，实现横向定位。然后将上散热器放置到下散热器上，上散热器上的通孔与下散热器上的盲孔对准，再将插装定位杆下端穿过通孔并插装到盲孔中，从而实现了散热器组件的横向定位，最后再通过推动机构带动压紧臂转动，使压紧臂上的压板压紧在上散热器上，实现散热器组件在高度方向上的定位，之后就可以将上下散热器通过螺丝进行组装，组装定位精准可靠。上下散热器组装完成后，推动机构带动压紧臂反向转动，压板脱离上散热器，向上拔出插装定位杆，即可将散热器组件从托板上取下。这种自适应定位夹紧装置大大方便了单元产品的上、下散热器组装过程的定位，定位精准可靠，有利于提高工作效率。

实施例2：一种自适应定位夹紧装置（参见附图3、附图4、附图5），其结构与实施例1相似，主要不同点在于本实施例中定位销外壁上靠近上部位置安装若干定位气囊柱25，定位销内设有充气腔26，定位气囊柱均与充气腔连通；定位板上定位销下方设有安装槽27，安装槽底部设有活塞槽孔28，安装槽内安装可升降的定位盘29，定位盘上均布设有若干顶块30，顶块向上延伸出定位板上表面，定位盘和安装槽之间安装回位弹簧31，活塞槽孔内安装活塞32，活塞与定位盘连接，活塞槽孔内活塞下方形成气压腔33，气压腔与充气腔连通；安装槽内安装定位柱34，定位柱一端和安装槽之间连接复位弹簧，定位柱另一端设有倾斜设置的推动面且可抵接在定位盘上表面上；定位板上和定位柱对应铰接有拉杆35，拉杆一端设有导槽，定位柱和导槽之间连接销轴，拉杆另一端铰接单向拨动头36，单向拨动头和拉杆之间连接拉紧弹簧，推动机构连接推动杆37，推动杆连接在连接板上，推动杆上设有推动头38，推动机构推动压紧臂使压板脱离上散热器的过程中，推动头抵接到单向拨动头并推动拉杆转动，拉杆将定位柱向远离定位盘方向拉动使定位柱脱离定位盘，定位盘在回位弹簧作用下向上顶起。定位销下端设有安装板46，安装板紧固连接在定位板上表面，安装板盖合在安装槽上端。

定位盘的左右两侧均设置有定位柱，左侧的定位柱与拉杆连接，拉杆端部直接铰接单向拨动头。与右侧定位柱连接的拉杆端部铰接有过渡杆39，过渡杆铰接在定位板上，过渡杆端部铰接单向拨动头，单向拨动头和过渡杆之间连接拉紧弹簧，推动杆上和单向拨动头均对应设置有推动头，单向拨动头上下错开设置，推动头上下错开设置，保证推动头只能推动与之对应的单向拨动头，而不能推动其它的单向拨动头。定位销内设有滑孔40，定位盘中间设有滑柱41，滑柱上部置于滑孔中，滑孔上部安装密封塞42，密封塞和滑孔顶部之间形成充气腔。活塞上设有通气孔，通气孔向上延伸出滑柱，密封塞上设有连通孔，连通孔和通气孔之间连接通气软管43。定位销外壁上和定位气囊柱对应设有安装孔44，定位气囊柱上设有支座，支座紧固连接在安装孔内。其它结构与实施例1相同。

下散热器装载到托板后，工艺孔套装到定位销上，下散热器下表面将顶块向下压动，从而使定位盘向下移动，定位盘边缘滑过定位柱端部的推动面，使定位柱端部抵接到定位盘上表面上对定位盘进行定位，与定位盘连接的活塞向下移动将气压腔内的气体推向充气腔内，使定位气囊柱向外鼓出到下散热器上表面上，对下散热器进行定位，防止下散热器向上窜动。当推动机构推动压紧臂转动使压板压紧在上散热器的过程中，推动头滑过单向拨动头，此时不会推动拉杆转动。上下散热器组装完成后，推动机构推动压紧臂使压板脱离上散热器的过程中，推动头抵接到单向拨动头并推动拉杆转动，拉杆将定位柱向远离定位盘方向拉动使定位柱脱离定位盘，定位盘在回位弹簧作用下向上顶起，定位气囊柱内的气流回流到充气腔和气压腔内，定位气囊柱回缩，定位气囊柱对下散热器的定位失效，便于取下下散热器。通过这种结构设置提高了对下散热器的定位效果，定位更加可靠。

以上所述的实施例只是本发明较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1.一种自适应定位夹紧装置，其特征是，包括底板、用于装夹散热器组件的托板、若干插装定位杆，托板安装在底板上，散热器组件包括上散热器、下散热器，下散热器上设有若干工艺孔和若干盲孔，上散热器上设有若干通孔，通孔和盲孔对应设置，托板上安装定位板，定位板上设有若干定位销，定位销和工艺孔插装在一起，插装定位杆下端穿过通孔并插装到盲孔中；托板两侧均安装有压紧臂，压紧臂上连接用于推动压紧臂转动的推动机构，压紧臂上安装压板，压板压在上散热器上。

2.根据权利要求1所述的一种自适应定位夹紧装置，其特征是，插装定位杆下端和定位销上端均呈锥形结构。

3.根据权利要求1所述的一种自适应定位夹紧装置，其特征是，推动机构包括活塞缸、连接板，连接板与活塞缸伸缩杆连接，压紧臂一端与连接板铰接。

4.根据权利要求3所述的一种自适应定位夹紧装置，其特征是，底板上和推动机构对应安装有安装座，活塞缸安装在安装座上，连接板上固定连接导向杆，安装座上设有导向孔，导向杆穿过导向孔。

5.根据权利要求3所述的一种自适应定位夹紧装置，其特征是，连接板上安装导向轴，导向轴上连接铰接杆，压紧臂转动连接在铰接杆上。

6.根据权利要求1所述的一种自适应定位夹紧装置，其特征是，压紧臂上设有长条形的滑槽，滑槽内安装固定轴，固定轴与底板连接。

7.根据权利要求6所述的一种自适应定位夹紧装置，其特征是，底板上安装调节底座、升降导杆，升降导杆上安装可升降的升降立板，升降立板上连接升降座，调节底座上安装锁紧杆，锁紧杆与升降座套装在一起，锁紧杆上连接两锁紧螺母，两锁紧螺母分别抵接在升降座的上下两表面上，固定轴连接在升降立板上。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的一种自适应定位夹紧装置，其特征是，压紧臂上设有长条形的调节槽，压板和调节槽之间连接锁止销。

9.根据权利要求1至7任意一项所述的一种自适应定位夹紧装置，其特征是，定位销外壁上靠近上部位置安装若干定位气囊柱，定位销内设有充气腔，定位气囊柱均与充气腔连通；定位板上定位销下方设有安装槽，安装槽底部设有活塞槽孔，安装槽内安装可升降的定位盘，定位盘上均布设有若干顶块，顶块向上延伸出定位板上表面，定位盘和安装槽之间安装回位弹簧，活塞槽孔内安装活塞，活塞与定位盘连接，活塞槽孔内活塞下方形成气压腔，气压腔与充气腔连通；安装槽内安装定位柱，定位柱一端和安装槽之间连接复位弹簧，定位柱另一端设有倾斜设置的推动面且可抵接在定位盘上表面上；定位板上和定位柱对应铰接有拉杆，拉杆一端设有导槽，定位柱和导槽之间连接销轴，拉杆另一端铰接单向拨动头，单向拨动头和拉杆之间连接拉紧弹簧，推动机构连接推动杆，推动杆上设有推动头，推动机构推动压紧臂使压板脱离上散热器的过程中，推动头抵接到单向拨动头并推动拉杆转动，拉杆将定位柱向远离定位盘方向拉动使定位柱脱离定位盘，定位盘在回位弹簧作用下向上顶起。

10.根据权利要求9所述的一种自适应定位夹紧装置，其特征是，定位销下端设有安装板，安装板紧固连接在定位板上表面，安装板盖合在安装槽上端。

Images