CN116852070A - 自动定位夹持压入装置 - Google Patents

Abstract

一种自动定位夹持压入装置(10)，包括用于实现水平方向的定位的水平定位机构(100)和用于实现垂直方向的定位的垂直定位机构(200)，上述水平定位机构具有：安装部(110)，上述安装部将上述水平定位机构(100)和上述垂直定位机构(200)连接在一起；夹持部(120)，上述夹持部从部品(T)的内表面对上述部品(T)进行夹持；控制部(130)，上述控制部对上述夹持部(120)的夹持操作进行控制，上述垂直定位机构设置于上述水平定位机构的上方，并且带动上述水平定位机构的整体沿垂直方向移动。通过该装置，能够通过垂直定位结构实现部品的垂直方向上的定位，并且能够通过夹持部从部品的内表面对部品进行夹持。

Description

自动定位夹持压入装置

技术领域

本发明涉及一种夹持装置，更具体地，涉及一种自动定位夹持压入装置，该自动定位夹持压入装置能够实现水平和垂直这两个方向上的定位，并且能够在定位完成的状态下完成精确的压入装配作业。

背景技术

在仪器设备的生产制造领域，经常需要用到对部品进行夹持的装置。以往的夹持装置一般只考虑了水平方向上的定位，无法在垂直方向上进行移动，从而无法实现部品的垂直方向上的定位操作。

在由北京元六鸿远电子科技股份有限公司于2016年12月9日提交的中国专利申请CN206358900U所记载的定位座中，如图8所示，在安装座10’的下表面的避让孔处安装有气缸20’，气缸20’通过气缸上表面的安装柱30’安装在安装座10’的下表面，气缸20’的气缸轴21’位于气缸20’的上表面且对应斜坡结构，气缸轴21’向上运动顶住斜坡结构，斜坡结构由闭合状态转为打开状态；同时，定位爪40’顶端在杠杆的作用下由打开状态转为闭合状态，四个定位片41’向中心聚拢，形成用于校正部品的部品校正槽50’。

但是，对于该定位座，由于上述定位爪40’无法沿垂直方向移动，因此，仅能够实现部品的水平方向的定位。并且，该定位座通过上述定位爪40’从部品的外表面对部品进行夹持，对于某些需要从内表面进行定位的部品而言是无法适用的。此外，由于该定位座不存在垂直定位机构，因此，无法同时实现部品的垂直方向上的定位、移动，从而无法对部品进行压入等装配作业。

因此，鉴于现有技术中存在的上述问题，如何提供一种能够实现水平的垂直的双向定位的夹持装置便成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本公开是为了解决上述技术问题而作出的，其目的在于提供一种能够实现水平的垂直的双向定位的夹持装置。

为了实现本公开的目的，提供一种自动定位夹持压入装置，包括用于实现水平方向的定位的水平定位机构和用于实现垂直方向的定位的垂直定位机构，上述水平定位机构具有：安装部，上述安装部将上述水平定位机构和上述垂直定位机构连接在一起；夹持部，上述夹持部从部品的内表面对上述部品进行夹持；控制部，上述控制部对上述夹持部的夹持操作进行控制，上述垂直定位机构设置于上述水平定位机构的上方，并且带动上述水平定位机构的整体沿垂直方向移动。

根据如上所述构成，能够通过垂直定位结构实现部品的垂直方向上的定位，并且能够通过夹持部从部品的内表面对部品进行夹持。

优选的是，上述夹持部包括活塞、活塞轴、连接件、夹爪、缸体以及定位外盖，上述连接件以相对于上述活塞轴成角度地倾斜的方式安装于上述活塞轴，在上述活塞和上述活塞轴在气压的作用下沿垂直方向移动时，上述活塞轴经由上述连接件带动上述夹爪沿水平方向伸出或缩回。

根据如上所述构成，能够通过沿水平方向伸出的夹爪将部品的内表面抵住，由此实现部品的夹持。

优选的是，上述夹爪的数量为三个或多于三个，并且沿周向等间隔地分布。

根据如上所述构成，通过使用数量三个或多于三个的夹爪，能够可靠地实现部品的水平方向的定位。

优选的是，上述缸体呈中空圆筒状，并且包括大径部和形成于上述大径部的下方的小径部，上述活塞和上述活塞轴分别以能够相对于上述缸体沿垂直方向移动的方式插设在上述大径部和上述小径部中。

根据如上所述构成，能够以简单的结构实现水平方向的定位操作。

优选的是，上述定位外盖的外表面呈弧形形状，并且可拆卸地设置于上述水平定位机构的底端，以便与上述部品的底面贴合，在上述垂直定位机构(200)下降的过程中将部品(T)从倾斜状态逐渐调整为垂直状态。

根据如上所述构成，能够通过设置于底端的定位外盖将部品由倾斜状态调整为垂直状态以方便进行水平定位，并且能够通过该定位外盖实现部品的压装操作。由于该定位外盖是可拆卸的，因此，有利于磨损后的更换以及针对不同底面结构的使用。

优选的是，上述控制部包括夹持调节阀和释放调节阀，上述夹持调节阀在需要对部品进行夹持时进气，以便在气压的作用下推动上述活塞和上述活塞轴沿垂直方向向下移动，进而经由上述连接件带动上述夹爪沿水平方向伸出，从而对上述部品进行夹持，上述释放调节阀在需要解除部品的夹持时进气，以便在气压的作用下推动上述活塞和上述活塞轴沿垂直方向向上移动，进而经由上述连接件带动上述夹爪沿水平方向缩回，从而解除对上述部品的夹持。

根据如上所述构成，能够以简单的结构实现部品的夹持和解除部品的夹持，操作简单方便。

优选的是，上述安装部包括防撞连接板，上述防撞连接板对上述垂直定位机构与上述水平定位机构的碰撞起到缓冲作用。

根据如上所述构成，能够防撞连接板对垂直定位机构在垂直方向上的运动过程中与水平定位机构的碰撞进行缓冲，从而能够防止部件磨损，延长装置的使用寿命。

优选的是，上述垂直定位机构是电缸。

根据如上所述构成，能够以简单的结构实现部品的垂直方向上的定位。

一种使用自动定位夹持压入装置来实现部品的夹持和压装的方法，包括以下步骤：i.上述垂直定位机构下降，上述水平定位机构的头部进入到上述部品内，上述部品由倾斜状态变为垂直状态；ii.上述控制部动作，以控制上述夹持部从部品的内表面对上述部品进行夹持；iii.上述垂直定位机构上升，从而带动上述水平定位机构和水平定位完成的部品一起向上运动并移动至设定位置；iv.上述垂直定位机构下降，并且通过上述水平定位机构的定位外盖将上述部品压入到另一制品中；v.上述控制部动作，以控制上述夹持部释放对从上述部品的夹持，上述垂直定位机构上升并回归原点。

根据如上所述构成，能够通过简单的操作实现部品的垂直方向的定位、内表面夹持以及压装操作，操作简单且效率较高。

附图说明

参考以上目的，本发明的技术特征在下面的技术方案中清楚地描述，并且其优点从以下参照附图的详细描述中显而易见，附图以示例方式示出了本发明的优选实施例，而不限制本发明构思的范围。

图1是表示本发明的自动定位夹持压入装置的整体示意图。

图2是表示本发明的自动定位夹持压入装置的水平定位机构的分解立体图。

图3A～图3B是表示本发明的自动定位夹持压入装置的工作过程的第一步骤的示意图。

图4A～图4B是表示本发明的自动定位夹持压入装置的工作过程的第二步骤的示意图。

图5是表示本发明的自动定位夹持压入装置的工作过程的第三步骤的示意图。

图6是表示本发明的自动定位夹持压入装置的工作过程的第四步骤的示意图。

图7A～图7B是表示本发明的自动定位夹持压入装置的工作过程的第五步骤的示意图。

图8是表示现有技术的夹持装置的整体示意图。

符号说明

10 自动定位夹持压入装置

100 水平定位机构

200 垂直定位机构

110 安装部

111 机构安装板

112 防撞连接板

113 头部安装板

114 密封圈

120 夹持部

121 活塞

122 活塞轴

123 连接件

124 夹爪

125 缸体

125a 大径部

125b 小径部

126 定位外盖

130 控制部

130a 夹持调节阀

130b 释放调节阀

T 部品

S 制品

10’ 安装座

20’ 气缸

21’ 气缸轴

30’ 安装柱

40’ 定位爪

41’ 定位片

50’ 校正槽

具体实施方式

现在将详细地参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等效形式及其它实施方案。

以下，参照图1对本发明的自动定位夹持压入装置10的整体结构进行说明。

图1是表示本发明的自动定位夹持压入装置10的整体结构的示意图。如图1所示，本发明的自动定位夹持压入装置10主要包括水平定位机构100和垂直定位机构200，上述垂直定位机构200设置于上述水平定位机构100的上方并与该水平定位机构100连接成一体，由此带动水平定位机构100整体沿垂直方向移动。

接着，参照图2对本发明的自动定位夹持压入装置10的水平定位机构100进行说明。

图2是表示本发明的自动定位夹持压入装置10的水平定位机构100的分解立体图。如图2所示，上述水平定位机构100主要包括安装部110、夹持部120和控制部130。

<安装部110>

上述安装部110将上述水平定位机构100和上述垂直定位机构200连接在一起，并且供下述的夹持部120和控制部130的构件进行安装，主要包括机构安装板111、防撞连接板112、头部安装板113以及密封圈114。

上述机构安装板111的厚度较厚并呈大致方形形状，并且设置于上述水平定位机构100的垂直方向上的顶端，由此供上述垂直定位机构200安装。

上述防撞连接板112呈大致圆形形状，并且设置于上述机构安装板111的下方，对由上述垂直定位机构200实现的垂直运动而导致的与上述水平定位机构100的碰撞起到缓冲作用。

上述头部安装板113呈大致圆形形状，并且设置于上述防撞连接板112的下方，由此下述的夹持部120的顶盖。

在上述机构安装板111、上述防撞连接板112和头部安装板113的相同的位置处形成有沿周向等间隔地布置的四个安装孔，在该安装孔中插设有连接销，由此将上述三个板件固定连接在一起。

上述密封圈114设置于上述头部安装板113与上述活塞121之间，对上述水平定位机构100的缸体125内的气体进行密封，从而保证使上述夹持部120在垂直方向上运动所需的压力。

<夹持部120>

上述夹持部120用于对部品T进行夹持，主要包括活塞121、活塞轴122、连接件123、夹爪124、缸体125以及定位外盖126。

上述活塞121呈大致圆环形状，并且承受由于下述的夹持调节阀130a和释放调节阀130b进气而产生的压力，由此带动上述活塞轴122沿垂直方向移动。

上述活塞轴122呈大致圆柱状，在上述活塞轴122的垂直方向上的上端形成有定位突起，由此经由上述活塞121的中间孔装设于上述活塞121的下方。在上述活塞轴122的垂直方向上的下方的位置处形成有多个切口(在此示出为六个)，在上述切口彼此之间的隔壁上沿上下方向分别设置有两个安装孔，以便供上述连接件123安装。

上述连接件123呈大致长条形状，在上述连接件123的两端分别设置有一个安装孔，上述连接件123的一端经由连接销安装于上述活塞轴122的安装孔，上述连接件123的另一端经由连接销与上述夹爪124连接。上述连接件123相对于上述活塞轴122的轴线方向以一定的角度倾斜。

上述夹爪124由两块彼此对称的大致矩形状的板材拼接而成。上述夹爪124以与上述活塞轴122的轴线方向垂直的方式布置，在上述两块板材的远离上述活塞轴122的长边上，沿垂直方向分别设置有两个安装孔，由此通过连接销分别与两个连接件123连接。

每个夹爪124通过两个连接件123与活塞轴122连接，在此示出了沿周向等间隔地布置的三个夹爪124，因此需要六个连接件123。此外，上述活塞轴122、上述连接件123、上述夹爪124布置成使得，在上述活塞轴122沿垂直方向移动时，能够经由上述连接件123带动上述夹爪124沿水平方向伸出，从而与部品T的内表面抵接，由此实现从部品T的内表面对部品T进行夹持。

上述缸体125呈大致中空圆筒状，包括位于上方的大径部125a和位于下方的小径部125b。在上述缸体125中收容有上述活塞121、上述活塞轴122、上述连接件123和上述夹爪124。上述活塞121和上述活塞轴122分别以隔开微小间隙的方式插设在上述大径部125a和上述小径部125b中，由此能够在保证上述缸体125内的气密性的同时使上述活塞121和上述活塞轴122能相对于上述缸体125沿垂直方向移动。在上述缸体125的垂直方向上的下端形成有沿周向等间隔地布置的三个切槽，由此能够使得上述夹爪124沿水平方向移动到上述缸体125的外部以对部品T进行夹持。

在上述缸体125的垂直方向上的底端可拆卸地安装有定位外盖126，上述定位外盖126的外表面呈具有特定弧度的弧形形状，由此与部品T的底面贴合，并且在垂直定位机构200下降的过程中将部品T从倾斜状态逐渐调整为垂直状态，以便对部品T进行压装操作。

<控制部130>

上述控制部130对上述夹持部120的动作进行控制，并且包括夹持调节阀130a和释放调节阀130b。

如图2所示，在上述头部安装板113与上述缸体125之间安装有夹持调节阀130a，在需要对部品T进行夹持时，上述夹持调节阀130a进气，以便在气压的作用下推动上述活塞121和活塞轴122沿垂直方向向下移动，进而经由连接件123带动上述夹爪124沿水平方向伸出，从而将部品T夹持。

在上述缸体125的大径部125a的靠近小径部125b的位置处安装有释放调节阀130b，在需要解除部品T的夹持时，上述释放调节阀130b进气，以便在气压的作用下推动上述活塞121和活塞轴122沿垂直方向向上移动，进而经由连接件123带动上述夹爪124沿水平方向缩回，从而解除对部品T的夹持。

以下，参照图3A～图7B对本发明的自动定位夹持压入装置10的工作过程进行说明。

图3A～图3B是表示本发明的自动定位夹持压入装置10的工作过程的第一步骤的示意图。如图3A所示，首先，使垂直定位机构200(在此示出为电缸)下降，从而带动水平定位机构100沿垂直方向向下运动，使得水平定位机构100的下端的头部部分进入到部品T内，在定位外盖126到达部品T的底面时停止垂直定位机构200的动作。如图3B所示，由于上述定位外盖126的外表面呈弧形形状，因此，能够与部品T的内表面大致贴合。由此，在下降的过程中将原本处于倾斜状态的部品T逐步调整为垂直状态，以方便之后对部品T进行夹持。

图4A～图4B是表示本发明的自动定位夹持压入装置10的工作过程的第二步骤的示意图。如图4A所示，在水平定位机构100的定位外盖126到达部品T的底面并使得部品T处于垂直状态之后，使夹持调节阀130a进气，如图4B所示，在气压的作用下，上述活塞121和活塞轴122沿垂直方向向下运动，进而经由上述连接件123带动上述夹爪124沿水平方向伸出，由此通过沿周向等间隔地布置的三个夹爪124将部品T对中定位并固定。

如上所述，通过将水平定位机构100的下端插入到部品T内，并且经由伸出的夹爪124将部品T的内表面抵住来实现部品T的定位，因此，能够实现从部品T的内表面对部品T进行定位这样的技术效果。

图5是表示本发明的自动定位夹持压入装置10的工作过程的第三步骤的示意图。如图5所示，在部品T的水平定位完成之后，使垂直定位机构200沿垂直方向向上运动，由此带动定位完成的部品T一起移动。在实际的操作过程中，一般利用PLC程序来控制垂直定位机构200的移动点位，从而由垂直定位机构200带动自动定位夹持压入装置10整体移动到指定位置。由此，能够实现垂直方向上的精确定位。

图6是表示本发明的自动定位夹持压入装置10的工作过程的第四步骤的示意图。如图6所示，在通过垂直定位机构200将部品T移动到指定位置之后，使上述垂直定位机构200沿垂直方向向下运动，从而通过定位外盖126将部品T压入到另一制品S中，压入后的部品T上表面和制品S的上表面处于同一平面内。如上所述，能够通过垂直定位机构200的垂直方向上的移动，利用水平定位机构100的头部将部品T压入到另一制品S中。

图7A～图7B是表示本发明的自动定位夹持压入装置10的工作过程的第五步骤的示意图。如图7A所示，在将部品T压入到另一制品S完成之后，使释放调节阀130b进气，如图7B所示，在气压的作用下，活塞121和活塞轴122沿垂直方向向上运动，进而经由连接件123带动上述夹爪124沿水平方向缩回，由此释放上述夹爪124对部品T的夹持。接着，垂直定位机构200上升，带动自动定位夹持压入装置10整体沿垂直方向向上运动，从而带动水平定位机构回归原点以便进入下一循环。

虽然以上结合了较佳实施例对本发明的结构和工作原理进行了说明，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，上述示例仅是用来说明的，而不能作为对本发明的限制。因此，可以在权利要求书的实质精神范围内对本发明进行修改和变型，这些修改和变型都将落在本发明的权利要求书所要求的范围之内。

例如，在本发明中，示出了垂直定位机构200是电缸的示例，但是本发明不局限于此，上述垂直定位机构200也可以是其他装置，只要是适于沿垂直方向运动的装置即可。

例如，在本发明中，示出了控制部130是夹持调节阀130a和释放调节阀130b的示例，但是本发明不局限于此，上述控制部130也可以是电子控制装置等其他控制装置，只要是适于对夹持部120的垂直方向上的运动进行控制的装置即可。

例如，在本发明中，示出了水平定位机构100是通过将夹爪124沿水平方向伸出来抵住部品T的内表面以对部品T进行夹持的示例，但是本发明不局限于此，上述水平定位机构100也可以是其他结构，只要是适于从部品T的内表面对部品T进行夹持的结构即可。

Claims (9)

1.一种自动定位夹持压入装置(10)，其特征在于，包括用于实现水平方向的定位的水平定位机构(100)和用于实现垂直方向的定位的垂直定位机构(200)，

所述水平定位机构(100)具有：

安装部(110)，所述安装部(110)将所述水平定位机构(100)和所述垂直定位机构(200)连接在一起；

夹持部(120)，所述夹持部(120)从部品(T)的内表面对所述部品(T)进行夹持；

控制部(130)，所述控制部(130)对所述夹持部(120)的夹持操作进行控制，

所述垂直定位机构(200)设置于所述水平定位机构(100)的上方，并且带动所述水平定位机构(100)的整体沿垂直方向移动。

2.如权利要求1所述的自动定位夹持压入装置(10)，其特征在于，

所述夹持部(120)包括活塞(121)、活塞轴(122)、连接件(123)、夹爪(124)、缸体(125)以及定位外盖(126)，

所述连接件(123)以相对于所述活塞轴(122)成角度地倾斜的方式安装于所述活塞轴(122)，在所述活塞(121)和所述活塞轴(122)在气压的作用下沿垂直方向移动时，所述活塞轴(122)经由所述连接件(123)带动所述夹爪(124)沿水平方向伸出或缩回。

3.如权利要求2所述的自动定位夹持压入装置(10)，其特征在于，

所述夹爪(124)的数量为三个或多于三个，并且沿周向等间隔地分布。

4.如权利要求2所述的自动定位夹持压入装置(10)，其特征在于，

所述缸体(125)呈中空圆筒状，并且包括大径部(125a)和形成于所述大径部(125a)的下方的小径部(125b)，所述活塞(121)和所述活塞轴(122)分别以能够相对于所述缸体(125)沿垂直方向移动的方式插设在所述大径部(125a)和所述小径部(125b)中。

5.如权利要求2所述的自动定位夹持压入装置(10)，其特征在于，

所述定位外盖(126)的外表面呈弧形形状，并且可拆卸地设置于所述水平定位机构(100)的底端，以便与所述部品(T)的底面贴合，在所述垂直定位机构(200)下降的过程中将部品(T)从倾斜状态逐渐调整为垂直状态。

6.如权利要求2所述的自动定位夹持压入装置(10)，其特征在于，

所述控制部(130)包括夹持调节阀(130a)和释放调节阀(130b)，

所述夹持调节阀(130a)在需要对部品(T)进行夹持时进气，以便在气压的作用下推动所述活塞(121)和所述活塞轴(122)沿垂直方向向下移动，进而经由所述连接件(123)带动所述夹爪(124)沿水平方向伸出，从而对所述部品(T)进行夹持，

所述释放调节阀(130b)在需要解除部品(T)的夹持时进气，以便在气压的作用下推动所述活塞(121)和所述活塞轴(122)沿垂直方向向上移动，进而经由所述连接件(123)带动所述夹爪(124)沿水平方向缩回，从而解除对所述部品(T)的夹持。

7.如权利要求1所述的自动定位夹持压入装置(10)，其特征在于，

所述安装部(110)包括防撞连接板(112)，所述防撞连接板(112)对所述垂直定位机构(200)与所述水平定位机构(100)的碰撞起到缓冲作用。

8.如权利要求1至7中的任一项所述的自动定位夹持压入装置(10)，其特征在于，

所述垂直定位机构(200)是电缸。

9.一种使用如权利要求1至8中的任一项所述的自动定位夹持压入装置(10)来实现部品(T)的夹持和压装的方法，其特征在于，包括以下步骤：

i.所述垂直定位机构(200)下降，所述水平定位机构(100)的头部进入到所述部品(T)内，所述部品(T)由倾斜状态变为垂直状态；

ii.所述控制部(130)动作，以控制所述夹持部(120)从部品(T)的内表面对所述部品(T)进行夹持；

iii.所述垂直定位机构(200)上升，从而带动所述水平定位机构(100)和水平定位完成的部品(T)一起向上运动并移动至设定位置；

iv.所述垂直定位机构(200)下降，并且通过所述水平定位机构(100)的定位外盖(126)将所述部品(T)压入到另一制品(S)中；

v.所述控制部(130)动作，以控制所述夹持部(120)释放对从所述部品(T)的夹持，所述垂直定位机构(200)上升并回归原点。