CN117182431B - 一种用于传感器焊接的定位工装夹具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于传感器焊接的定位工装夹具，涉及传感器焊接工装夹具技术领域。该用于传感器焊接的定位工装夹具包括顶仓，顶仓的底部设置有底仓，顶仓顶部的中心位置处安装有安装环，且安装环的底端与底仓的顶部紧贴，底仓的内顶部设置有连接架，连接架的中间位置处设置有外螺纹杆，且外螺纹杆外侧的顶部螺纹设置有内螺纹升降管。本发明通过顺时针转动转动杆，利用蜗轮蜗杆传动带动外螺纹杆转动，迫使内螺纹升降管带动升降圆板一同上升，便可自由调整升降圆板在安装环内部的深度，也就可以使位于安装环顶部的传感器能够将其焊接脚从安装环内部伸出合适的焊接高度，既保证了传感器焊接后的精度，又保证了该定位工装夹具的使用便利性。

Description

一种用于传感器焊接的定位工装夹具

技术领域

本发明涉及焊接工装夹具技术领域，具体为一种用于传感器焊接的定位工装夹具。

背景技术

传感器是一种高精度组件，可用于位移、速度、力和加速度等信息的检测，传感器组件往往采用多种材料经多次加工而成，最终传感器焊接成型的质量直接关系到整个传感器的系统精度与技术参数，因此需要使用到相应的定位工装夹具对传感器位置进行精确定位和固定，这样才能使得传感器在焊接过程中更加精确稳定。

当前定位工装夹具往往只能对一种形状壳体的传感器进行夹持固定，无法同时适用于圆筒形壳体传感器或方形壳体传感器，也无法自动将不同大小的传感器进行居中定位并固定，从而降低了该定位工装夹具的适用范围和使用效果；且不同传感器的高度也会不相同，而所要焊接的电路板在输送过程中其高度往往也是固定不变的，也就无法根据不同高度传感器的实际情况，快速调整传感器在定位工装夹具内部的深度，促使定位工装夹具在实际使用过程中十分不便；同时在将定位工装夹具内部的传感器焊接到电路板上后，无法有效降低传感器以及定位工装夹具的温度，从而使得定位工装夹具在每次使用后都需要停留较长时间进行降温，之后才能对下一组传感器进行定位固定，也就降低了该定位工装夹具的使用效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于传感器焊接的定位工装夹具，以解决上述背景技术中提出的相关问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于传感器焊接的定位工装夹具，包括顶仓，所述顶仓的底部设置有底仓，所述顶仓顶部的中心位置处安装有安装环，且安装环的底端与底仓的顶部紧贴，所述底仓的内顶部设置有连接架，所述连接架的中间位置处设置有外螺纹杆，且外螺纹杆外侧的顶部螺纹设置有内螺纹升降管，所述内螺纹升降管的顶端延伸至安装环的内部并安装有升降圆板，所述升降圆板和底仓的顶部皆均匀开设有通气孔，所述升降圆板底部的边缘位置处均匀安装有四组限位滑杆，且限位滑杆的底端延伸至底仓的内部，所述外螺纹杆外侧的底端安装有蜗轮，所述底仓内部的底端设置有转动杆，且转动杆的中间位置处安装有与蜗轮相互配合的蜗杆，所述安装环内壁的顶部开设有环形凹槽，所述安装环的外侧设置有夹持定位机构，所述夹持定位机构包括第一夹持组件、第二夹持组件和提供驱动力的驱动装置，所述底仓底部的中间位置处安装有风扇。

优选的，所述第一夹持组件包括第一轴承、第一转动环、第一大齿轮、第一环形齿条、第一丝杆、第一传动齿轮、第一内螺纹管和弧形夹板，所述安装环外侧的顶端安装有第一轴承，且第一轴承的外圈安装有第一转动环，所述第一转动环的外圈安装有第一大齿轮，所述第一转动环底部的边缘位置处安装有第一环形齿条，所述顶仓内顶部的边缘位置处均匀设置有四组第一丝杆，且第一丝杆外侧远离安装环的一端安装有第一传动齿轮，所述第一丝杆的外侧螺纹设置有第一内螺纹管，所述第一内螺纹管靠近安装环的一端延伸至环形凹槽的内部并安装有弧形夹板。

优选的，所述第二夹持组件包括第二轴承、第二转动环、第二大齿轮、第二环形齿条、第二丝杆、第二传动齿轮、第二内螺纹管和平面夹板，所述安装环外侧的中间位置处安装有第二轴承，且第二轴承的外圈安装有第二转动环，所述第二转动环的外圈安装有第二大齿轮，所述第二转动环底部的边缘位置处安装有第二环形齿条，所述顶仓内部的边缘位置处均匀设置有四组第二丝杆，且第二丝杆外侧远离安装环的一端安装有第二传动齿轮，所述第二丝杆的外侧螺纹设置有第二内螺纹管，所述第二内螺纹管靠近安装环的一端延伸至环形凹槽的内部并安装有平面夹板。

优选的，所述驱动装置包括驱动电机、转动轴和驱动齿轮，所述底仓顶部的边缘位置处对称安装有驱动电机，且两组驱动电机的输出端皆安装有转动轴，两组转动轴的外侧皆安装有驱动齿轮，一组驱动齿轮位于转动轴的顶端，另一组驱动齿轮位于转动轴的底端。

优选的，四组所述第一丝杆外侧远离安装环的一端皆安装有第一限位轴承，且第一限位轴承的外圈与顶仓的内壁固定连接，所述第一内螺纹管外侧远离安装环的一端安装有第一挡环。

优选的，四组所述第二丝杆外侧远离安装环的一端皆安装有第二限位轴承，且第二限位轴承的外圈与顶仓的内壁固定连接，所述第二内螺纹管外侧远离安装环的一端安装有第二挡环。

优选的，所述第二内螺纹管横截面的内圈呈圆形状，所述第二内螺纹管横截面的外圈呈正四边形状，而第二内螺纹管的形状大小与第一内螺纹管完全相同。

优选的，所述蜗轮的表面均匀开设有圆孔，所述底仓的底部设置有圆形过滤网。

优选的，所述顶仓底部的边缘位置处设置有环形卡条，所述底仓顶部的边缘位置处开设有与环形卡条相互配合的环形卡槽。

优选的，所述连接架包括U型架和连接轴承，所述底仓内顶部的中间位置处安装有U型架，且U型架的中间位置处安装有连接轴承，所述外螺纹杆外侧的底端与连接轴承的内圈固定连接。

与现有技术相比，本发明提供了一种用于传感器焊接的定位工装夹具，具备以下有益效果。

（1）本发明在对圆筒形壳体传感器进行夹持固定时，可以通过第一组驱动装置配合第一大齿轮带动第一转动环顺时针转动，第一转动环通过第一环形齿条和第一传动齿轮的传动，同时带动四组第一丝杆同步转动，利用螺纹作用迫使四组第一内螺纹管推动四组弧形夹板同时向安装环内部的中心位置处移动，直到四组弧形夹板将圆筒形壳体传感器夹持固定，并且此时圆筒形壳体传感器也自动定位在安装环内部的中间位置处，而在对方形壳体传感器进行定位固定时，控制第二组驱动装置带动第二转动环顺时针转动即可，便可以使得四组平面夹板将方形壳体传感器定位固定在安装环内部的中间位置处，如此便使得该定位工装夹具可以根据传感器壳体的形状自由选择定位固定模式对传感器进行定位固定，极大地提高了该定位工装夹具的适用范围和使用效果。

（2）本发明在对传感器进行定位固定前，根据该传感器的实际高度，调整升降圆板在安装环内部的深度，通过顺时针转动转动杆，利用蜗杆和蜗轮的传动带动外螺纹杆转动，外螺纹杆通过螺纹作用迫使内螺纹升降管带动升降圆板一同上升，如此便可以自由调整升降圆板在安装环内部的深度，也就可以让位于安装环顶部的传感器能够将其焊接脚从安装环内部伸出合适的焊接高度，在保证了传感器焊接后精度的前提下，也保证了该定位工装夹具使用过程中的便利性。

（3）本发明在将安装环内部的传感器焊接后，控制风扇将外界的空气吹进底仓的内部，流动的空气在通过底仓和升降圆板顶部的通气孔进入到安装环的内部，并对位于安装环顶部的传感器进行风吹降温，过程中也会对该定位工装夹具与传感器靠近部位进行降温，以便于该定位工装夹具能够快速投入到下一组传感器的定位固定流程中，充分提高了该定位工装夹具的使用效率。

附图说明

图1为本发明的俯视图；

图2为本发明的仰视图；

图3为本发明顶仓和底仓连接的立体示意图；

图4为本发明的俯视剖视图；

图5为本发明底仓的仰视剖视图；

图6为本发明顶仓的仰视剖视图；

图7为本发明的主视剖视图；

图8为本发明第一转动环的俯视示意图；

图9为本发明内螺纹升降管和升降圆板连接的立体示意图；

图10为本发明图4的A处放大图；

图11为本发明图4的B处放大图。

图中：1、顶仓；2、底仓；3、安装环；4、连接架；5、外螺纹杆；6、蜗轮；7、环形凹槽；8、夹持定位机构；81、第一夹持组件；811、第一轴承；812、第一转动环；813、第一大齿轮；814、第一环形齿条；815、第一丝杆；816、第一传动齿轮；817、第一内螺纹管；818、弧形夹板；82、第二夹持组件；821、第二轴承；822、第二转动环；823、第二大齿轮；824、第二环形齿条；825、第二丝杆；826、第二传动齿轮；827、第二内螺纹管；828、平面夹板；83、驱动装置；9、内螺纹升降管；10、升降圆板；11、通气孔；12、限位滑杆；13、转动杆；14、蜗杆；15、圆孔；16、风扇。

实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图11，本发明提供一种技术方案：一种用于传感器焊接的定位工装夹具，包括顶仓1，顶仓1的底部设置有底仓2，顶仓1顶部的中心位置处安装有安装环3，且安装环3的底端与底仓2的顶部紧贴，底仓2的内顶部设置有连接架4，连接架4的中间位置处设置有外螺纹杆5，且外螺纹杆5外侧的顶部螺纹设置有内螺纹升降管9，内螺纹升降管9的顶端延伸至安装环3的内部并安装有升降圆板10，升降圆板10和底仓2的顶部皆均匀开设有通气孔11，升降圆板10底部的边缘位置处均匀安装有四组限位滑杆12，且限位滑杆12的底端延伸至底仓2的内部，外螺纹杆5外侧的底端安装有蜗轮6，底仓2内部的底端设置有转动杆13，且转动杆13的中间位置处安装有与蜗轮6相互配合的蜗杆14，安装环3内壁的顶部开设有环形凹槽7，安装环3的外侧设置有夹持定位机构8，夹持定位机构8包括第一夹持组件81、第二夹持组件82和提供驱动力的驱动装置83，底仓2底部的中间位置处安装有风扇16。

进一步地，第一夹持组件81包括第一轴承811、第一转动环812、第一大齿轮813、第一环形齿条814、第一丝杆815、第一传动齿轮816、第一内螺纹管817和弧形夹板818，安装环3外侧的顶端安装有第一轴承811，且第一轴承811的外圈安装有第一转动环812，第一转动环812的外圈安装有第一大齿轮813，第一转动环812底部的边缘位置处安装有第一环形齿条814，顶仓1内顶部的边缘位置处均匀设置有四组第一丝杆815，且第一丝杆815外侧远离安装环3的一端安装有第一传动齿轮816，第一丝杆815的外侧螺纹设置有第一内螺纹管817，第一内螺纹管817靠近安装环3的一端延伸至环形凹槽7的内部并安装有弧形夹板818。

进一步地，第二夹持组件82包括第二轴承821、第二转动环822、第二大齿轮823、第二环形齿条824、第二丝杆825、第二传动齿轮826、第二内螺纹管827和平面夹板828，安装环3外侧的中间位置处安装有第二轴承821，且第二轴承821的外圈安装有第二转动环822，第二转动环822的外圈安装有第二大齿轮823，第二转动环822底部的边缘位置处安装有第二环形齿条824，顶仓1内部的边缘位置处均匀设置有四组第二丝杆825，且第二丝杆825外侧远离安装环3的一端安装有第二传动齿轮826，第二丝杆825的外侧螺纹设置有第二内螺纹管827，第二内螺纹管827靠近安装环3的一端延伸至环形凹槽7的内部并安装有平面夹板828。

进一步地，驱动装置83包括驱动电机、转动轴和驱动齿轮，底仓2顶部的边缘位置处对称安装有驱动电机，且两组驱动电机的输出端皆安装有转动轴，两组转动轴的外侧皆安装有驱动齿轮，一组驱动齿轮位于转动轴的顶端，另一组驱动齿轮位于转动轴的底端，可以通过第一组驱动电机、转动轴和驱动齿轮带动配合第一大齿轮813带动第一转动环812转动，而第二组驱动电机、转动轴和驱动齿轮带动配合第二大齿轮823带动第二转动环822转动。

进一步地，四组第一丝杆815外侧远离安装环3的一端皆安装有第一限位轴承，且第一限位轴承的外圈与顶仓1的内壁固定连接，第一内螺纹管817外侧远离安装环3的一端安装有第一挡环，第一限位轴承有助于提高第一丝杆815转动的稳定性，而第一挡环则可以对第一内螺纹管817活动的距离进行限制。

进一步地，四组第二丝杆825外侧远离安装环3的一端皆安装有第二限位轴承，且第二限位轴承的外圈与顶仓1的内壁固定连接，第二内螺纹管827外侧远离安装环3的一端安装有第二挡环，第二限位轴承有助于提高第二丝杆825转动的稳定性，而第二挡环则可以对第二内螺纹管827活动的距离进行限制。

进一步地，第二内螺纹管827横截面的内圈呈圆形状，第二内螺纹管827横截面的外圈呈正四边形状，而第二内螺纹管827的形状大小与第一内螺纹管817完全相同，有助于在第二丝杆825转动过程中，利用螺纹作用迫使第二内螺纹管827推动平面夹板828向安装环3的圆心处移动，第一内螺纹管817也是同样可以将弧形夹板818稳定向安装环3的圆心推动。

进一步地，蜗轮6的表面均匀开设有圆孔15，底仓2的底部设置有圆形过滤网，有助于将过滤后的空气吹进安装环3的内部。

进一步地，顶仓1底部的边缘位置处设置有环形卡条，底仓2顶部的边缘位置处开设有与环形卡条相互配合的环形卡槽，有助于将顶仓1和底仓2稳定连接在一起。

进一步地，连接架4包括U型架和连接轴承，底仓2内顶部的中间位置处安装有U型架，且U型架的中间位置处安装有连接轴承，外螺纹杆5外侧的底端与连接轴承的内圈固定连接，有助于保证外螺纹杆5转动过程中的稳定性。

实施例1，如图1-图11所示，本发明设计有两种对传感器进行定位固定模式；

圆筒壳体固定模式：控制第一组驱动装置83配合第一大齿轮813带动第一转动环812顺时针转动，第一转动环812通过第一环形齿条814和第一传动齿轮816的传动，同时带动四组第一丝杆815同步转动，利用螺纹作用迫使四组第一内螺纹管817推动四组弧形夹板818同时向安装环3内部的中心位置处移动，直到四组弧形夹板818将圆筒形壳体传感器夹持固定，并且此时圆筒形壳体传感器也自动定位在安装环3内部的中间位置处；

方形壳体固定模式：控制第二组驱动装置83带动第二转动环822顺时针转动，第二转动环822通过第二环形齿条824和第二传动齿轮826的传动，同时带动四组第二丝杆825同步转动，利用螺纹作用迫使四组第二内螺纹管827推动四组平面夹板828同时向安装环3内部的中心位置处移动，如此使得四组平面夹板828将方形壳体传感器定位固定在安装环3内部的中间位置处。

实施例2，如图3和图7所示，手动将顶仓1与底仓2分开，使得环形卡条与环形卡槽分开，此时底仓2带动升降圆板10离开安装环3的内部，两组驱动齿轮分别与第一大齿轮813和第二大齿轮823不再啮合，如此便可以将顶仓1的内部完全暴露出来，以便于检修人员对顶仓1内部的零部件进行检修或更换，在检修完成后，重新将顶仓1和底仓2通过环形卡条和环形卡槽进行固定连接。

实施例3，如图3-图5、图7和图9所示，可以在底仓2的内部安装一组驱动转动杆13转动的伺服电机，通过伺服电机配合转动杆13和蜗轮6带动外螺纹杆5转动，而外螺纹杆5利用螺纹作用迫使内螺纹升降管9推动升降圆板10在安装环3的内部升降，当需要取走安装环3内部的传感器时，控制伺服电机一直带动转动杆13顺时针转动，让升降圆板10在安装环3的内部一直升高，直到升降圆板10的顶部与顶仓1的顶部处于同一水平面上，如此便可以让操作人员十分便捷的取放升降圆板10顶部的传感器。

工作原理：使用前将装置接通电源，首先将待焊接的传感器焊接脚朝上放进安装环3内部的升降圆板10上，接着根据该传感器的实际高度，调整升降圆板10在安装环3内部的深度，通过顺时针转动转动杆13，利用蜗杆14和蜗轮6的传动带动外螺纹杆5转动，外螺纹杆5通过螺纹作用迫使内螺纹升降管9带动升降圆板10一同上升，过程中限位滑杆12于顶仓1顶部的连接处滑动，如此便可以自由调整升降圆板10在安装环3内部的深度，也就可以让位于安装环3顶部的传感器能够将其焊接脚从安装环3内部伸出合适的焊接高度，之后根据该传感器壳体的形状选择对应的定位固定模式，将传感器定位固定在安装环3内部的中间位置处，待到传感器焊接完成后，控制风扇16将外界的空气吹进底仓2的内部，流动的空气再通过底仓2和升降圆板10顶部的通气孔11进入到安装环3的内部，并对位于安装环3顶部的传感器进行风吹降温。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220V市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种用于传感器焊接的定位工装夹具，包括顶仓（1），其特征在于：所述顶仓（1）的底部设置有底仓（2），所述顶仓（1）顶部的中心位置处安装有安装环（3），且安装环（3）的底端与底仓（2）的顶部紧贴，所述底仓（2）的内顶部设置有连接架（4），所述连接架（4）的中间位置处设置有外螺纹杆（5），且外螺纹杆（5）外侧的顶部螺纹设置有内螺纹升降管（9），所述内螺纹升降管（9）的顶端延伸至安装环（3）的内部并安装有升降圆板（10），所述升降圆板（10）和底仓（2）的顶部皆均匀开设有通气孔（11），所述升降圆板（10）底部的边缘位置处均匀安装有四组限位滑杆（12），且限位滑杆（12）的底端延伸至底仓（2）的内部，所述外螺纹杆（5）外侧的底端安装有蜗轮（6），所述底仓（2）内部的底端设置有转动杆（13），且转动杆（13）的中间位置处安装有与蜗轮（6）相互配合的蜗杆（14），所述安装环（3）内壁的顶部开设有环形凹槽（7），所述安装环（3）的外侧设置有夹持定位机构（8），所述夹持定位机构（8）包括第一夹持组件（81）、第二夹持组件（82）和提供驱动力的驱动装置（83），所述底仓（2）底部的中间位置处安装有风扇（16）；

所述第一夹持组件（81）包括第一轴承（811）、第一转动环（812）、第一大齿轮（813）、第一环形齿条（814）、第一丝杆（815）、第一传动齿轮（816）、第一内螺纹管（817）和弧形夹板（818），所述安装环（3）外侧的顶端安装有第一轴承（811），且第一轴承（811）的外圈安装有第一转动环（812），所述第一转动环（812）的外圈安装有第一大齿轮（813），所述第一转动环（812）底部的边缘位置处安装有第一环形齿条（814），所述顶仓（1）内顶部的边缘位置处均匀设置有四组第一丝杆（815），且第一丝杆（815）外侧远离安装环（3）的一端安装有第一传动齿轮（816），所述第一丝杆（815）的外侧螺纹设置有第一内螺纹管（817），所述第一内螺纹管（817）靠近安装环（3）的一端延伸至环形凹槽（7）的内部并安装有弧形夹板（818）；

所述第二夹持组件（82）包括第二轴承（821）、第二转动环（822）、第二大齿轮（823）、第二环形齿条（824）、第二丝杆（825）、第二传动齿轮（826）、第二内螺纹管（827）和平面夹板（828），所述安装环（3）外侧的中间位置处安装有第二轴承（821），且第二轴承（821）的外圈安装有第二转动环（822），所述第二转动环（822）的外圈安装有第二大齿轮（823），所述第二转动环（822）底部的边缘位置处安装有第二环形齿条（824），所述顶仓（1）内部的边缘位置处均匀设置有四组第二丝杆（825），且第二丝杆（825）外侧远离安装环（3）的一端安装有第二传动齿轮（826），所述第二丝杆（825）的外侧螺纹设置有第二内螺纹管（827），所述第二内螺纹管（827）靠近安装环（3）的一端延伸至环形凹槽（7）的内部并安装有平面夹板（828）；

所述第二内螺纹管（827）横截面的内圈呈圆形状，所述第二内螺纹管（827）横截面的外圈呈正四边形状，而第二内螺纹管（827）的形状大小与第一内螺纹管（817）完全相同。

2.根据权利要求1所述的一种用于传感器焊接的定位工装夹具，其特征在于：所述驱动装置（83）包括驱动电机、转动轴和驱动齿轮，所述底仓（2）顶部的边缘位置处对称安装有驱动电机，且两组驱动电机的输出端皆安装有转动轴，两组转动轴的外侧皆安装有驱动齿轮，一组驱动齿轮位于转动轴的顶端，另一组驱动齿轮位于转动轴的底端。

3.根据权利要求1所述的一种用于传感器焊接的定位工装夹具，其特征在于：四组所述第一丝杆（815）外侧远离安装环（3）的一端皆安装有第一限位轴承，且第一限位轴承的外圈与顶仓（1）的内壁固定连接，所述第一内螺纹管（817）外侧远离安装环（3）的一端安装有第一挡环。

4.根据权利要求1所述的一种用于传感器焊接的定位工装夹具，其特征在于：四组所述第二丝杆（825）外侧远离安装环（3）的一端皆安装有第二限位轴承，且第二限位轴承的外圈与顶仓（1）的内壁固定连接，所述第二内螺纹管（827）外侧远离安装环（3）的一端安装有第二挡环。

5.根据权利要求1所述的一种用于传感器焊接的定位工装夹具，其特征在于：所述蜗轮（6）的表面均匀开设有圆孔（15），所述底仓（2）的底部设置有圆形过滤网。

6.根据权利要求1所述的一种用于传感器焊接的定位工装夹具，其特征在于：所述顶仓（1）底部的边缘位置处设置有环形卡条，所述底仓（2）顶部的边缘位置处开设有与环形卡条相互配合的环形卡槽。

7.根据权利要求1所述的一种用于传感器焊接的定位工装夹具，其特征在于：所述连接架（4）包括U型架和连接轴承，所述底仓（2）内顶部的中间位置处安装有U型架，且U型架的中间位置处安装有连接轴承，所述外螺纹杆（5）外侧的底端与连接轴承的内圈固定连接。