CN216104188U - 一种治具自动定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种治具自动定位装置，包括定位支座、顶升组件、阻挡组件、第一斜顶块及第二斜顶块，定位支座竖直设置；顶升组件设置于定位支座上；阻挡组件连接与顶升组件上；第一斜顶块设置在顶升组件上部；第二斜顶块连接于第一斜顶块上；治具上层的载座经阻挡组件阻挡后，治具下层的底座因惯性作用继续向前移动，并下压第一斜顶块直至底座下方的第一滚轮滑入第一斜顶块顶部设置的凹槽内，第一斜顶块在弹力作用下带动第二斜顶块上升，第二斜顶块上顶治具的底座，使治具底座脱离传动带。本实用新型有效利用治具运动过程中的惯性力，通过一个升降动力实现治具的自动阻挡、凹槽限位，利用弹性力实现治具抬升，治具定位的同时实现治具传动失效。

Description

一种治具自动定位装置

技术领域

本实用新型涉及自动化生产领域，特别指用于自动化产线自动送料及物料组装加工的一种治具自动定位装置。

背景技术

自动化即通过机器替代人工完成各种生产加工，在自动化设备领域，由于生产产品一般由多个零散的零配件组成，在实际生产过程中，需要将各种零配件通过设备自动组装，从而形成完整的产品结构。因此，各种物料的自动组装加工普遍存在的生产工艺，应用于多个领域，如各种智能终端设备，手机、平板电脑、智能手表、电池、电源等产品，以及各类日用产品、玩具等均有应用物料自动化组装的生产需求。由于自动组装过程中物料的种类规格各异，现有的自动组装技术针对不同物料一般采用各自的组装设备，难以形成标准化通用性组装设备。

对于物料的自动化组装，由于需要组装不同的物料，因此涉及到被组装的物料（如各类电子元器件）及基材物料（如PCB板）；因此，对于物料的自动化组装工艺整体包括三个工艺段，即被组装物料自动上料工艺、基材物料的上料工艺及被组装物料与基材物料的自动组装工艺。

对于基材物料的上料工艺一般采用治具作为装置载体，将治具夹装基材物料后将基材物料运送至组装工位处由组装机械手将被组装物料取出后自动组装至基材物料上。传统的治具夹装基材物料后，一般直接通过运输机构将治具运送至生产线的组装工位处后，组装机械手将物料组装至基材物料上，组装完成后治具带动基材物料移动至下一工站，直至物料组装完成；存在的技术问题是需要复杂的定位机构将运动中的治具阻挡定位在组装工位处。另外，对于单轨传输的治具，治具自由嵌设在滑轨上后，通过治具自身的重力压住设置于滑轨一侧的传输带上，通过治具与传输带的静摩擦力驱动治具向前运动，针对该种传输方式，治具定位后，由于整条生产线上的工位排布很多，因此需要传输带保持向前不断传输状态，在单个工位组装过程中就需要定位的同时使得治具与传输带脱离，以免运动中的传输带与定位固定后的治具底部之间不断摩擦，因此针对该种结构需要重新设计治具定位机构以满足上述工艺要求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种有效利用治具运动过程中的惯性力，通过一个升降动力实现治具的自动阻挡、凹槽限位，利用弹性力实现治具自动抬升，治具定位的同时实现治具传动失效的治具自动定位装置。

本实用新型采取的技术方案如下：一种治具自动定位装置，包括定位支座、顶升组件、阻挡组件、第一斜顶块及第二斜顶块，其中，上述定位支座竖直设置；上述顶升组件设置于定位支座上，且输出端沿竖直方向设置；上述阻挡组件连接与顶升组件上，并竖直向上延伸至顶升组件上方；上述第一斜顶块设置在顶升组件上部，并与顶升组件弹性连接；上述第二斜顶块连接于第一斜顶块上；沿传送滑轨直线运动的治具上层的载座经阻挡组件阻挡后，治具下层的底座因惯性作用继续向前移动，并下压第一斜顶块直至底座下方的第一滚轮滑入第一斜顶块顶部设置的凹槽内，第一斜顶块在弹力作用下带动第二斜顶块上升，第二斜顶块上顶治具的底座，使治具底座脱离不断运动的传动带，以便载具上放置的物料进行组装加工。

优选的，所述的治具顶升组件包括定位气缸、定位滑座及定位连接块其中，上述定位气缸竖直设置在定位支座的一侧，且输出端朝下设置；上述定位滑座沿竖直方向可滑动地连接在定位支座的另一侧壁上；上述定位连接块的一端连接在定位气缸的输出端上，定位连接块的另一端穿过定位支座水平延伸至定位支座的另一侧，并与定位滑座连接，定位气缸通过定位连接块驱动定位滑座升降运动。

优选的，所述的第一斜顶块与定位滑座之间通过定位弹簧柱连接；上述定位弹簧柱竖直设置，定位弹簧柱的下端连接在定位滑座上，并竖直向上延伸。

优选的，所述的第一斜顶块及第二斜顶块设置于定位滑座的顶部，第一斜顶块竖直连接在定位弹簧柱的上端；上述第二斜顶块连接与第一斜顶块的侧壁上，且第一斜顶块及第二斜顶块的顶部分别设有第一斜面及第二斜面，第一斜面沿治具运动方向倾斜向上延伸，第二斜面的倾斜方向与第一斜面相反；上述第一斜面的顶端设有向内凹陷的定位槽，定位槽的内径不小于第一滚轮的外径。

优选的，所述的阻挡组件包括阻挡支座及阻挡柱，阻挡支座设置在定位滑座靠近治具运动方向的侧壁上，并竖直向上延伸；上述阻挡柱设置在阻挡支座的上部，且水平朝治具相反方向延伸；治具直线运动至治具定位机构处时，阻挡柱阻挡治具上层的治具载座，由于惯性作用，治具下层的底座继续带动第一滚轮及第二滚轮分别沿着第一斜顶块及第二斜顶块的第一斜面和第二斜面运动，第一滚轮给第一斜面的作用力向下压缩定位弹簧柱，使第一斜顶块下降，直至第一滚轮运动至第一斜面的顶端时向下滑入定位槽内后，定位弹簧柱的反弹力向上推动第一斜顶块向上运动，第一斜顶块带动第二斜顶块向上顶起第二滚轮，第二滚轮给底座向上的作用力克服连接弹簧的弹力使底座向上抬起，使底座的底部脱离传送滑轨一侧的传送带，使传送带与底座之间的静摩擦力传动失效，且底座与治具载座之间的间距缩小，限位摆杆逐步朝水平方向旋转。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型针对现有技术存在的缺陷和不足自主研发设计了一种有效利用治具运动过程中的惯性力，通过一个升降动力实现治具的自动阻挡、凹槽限位，利用弹性力实现治具自动抬升，治具定位的同时实现治具传动失效的的治具自动定位装置。

本实用新型针对治具上述单轨传送方式进行独创性设计。本实用新型的作用在于将依靠传送带的静摩擦力驱动而直线传送的治具阻挡定位，同时还使治具向上脱离传送带，以免治具阻挡停止运动后，仍在运动中的传送带不断的与治具底部摩擦，影响治具及传送带使用寿命。本实用新型的治具定位机构以竖直设置的定位支座作为承载结构，整体仅包括一个动力输出部件即定位气缸，气缸驱动定位滑座升降运动，在结构设计上定位气缸及定位滑座分别竖直设置在定位支座的两侧，通过下部贯穿定位支座的定位连接块连接定位气缸的输出端和定位滑座，有效地利用空间，减少整体空间占用率。特别地，本实用新型在定位滑座的顶部通过竖直设置的定位弹簧连接有第一斜顶块，定位弹簧的内部应力大于治具的连接弹簧的内部应力；第一斜顶块的侧壁上连接有第二斜顶块，定位滑座的端壁上连接有阻挡支柱；第一斜顶块和第二斜顶块的顶部分别设有倾斜方向相反的第一斜面和第二斜面，其中第一斜面的顶部设有向下凹陷的定位槽，定位槽的宽度大于第一滚轮的外径；阻挡支座沿竖直方向向上延伸至第一斜顶块的上方，阻挡支座的上部靠近第一斜顶块一侧的侧壁上设有水平延伸的阻挡柱。当治具运动至治具定位机构处使，阻挡柱将治具上层的治具载座阻挡，治具载座停止运动，治具下层底座因为惯性继续向前运动，此时第一滚轮沿着第一斜面向上滑动，第一斜顶块下压定位弹簧，直至第一滚轮滑动至第一斜面的顶部时向下掉落至定位槽内，此时第一斜顶块失去第一滚轮的向下压力，定位弹簧的反弹力向上推动第二斜顶块上升，第二斜顶块顶部的第二斜面抵住治具的第二滚轮，并向上顶升第二滚轮，第二滚轮带动底座克服连接弹簧的内部应力向上运动，实现了底座的底部脱离传送带，同时底座向上运动时，通过限位摆块的柔性连接使得底座与治具载座之间的间距缩短。通过上述结构设计，通过一个动力输出在实现阻挡治具运动的同时完成了治具的抬升，使得治具与传送带之间的传动失效，以便进行组装加工。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图之一。

图2为本实用新型的立体结构示意图之二。

图3为本实用新型的立体结构示意图之三。

图4为本实用新型的立体结构示意图之四。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步描述：

如图1至图4所示，本实用新型采取的技术方案如下：一种治具自动定位装置，包括定位支座111、顶升组件、阻挡组件、第一斜顶块116及第二斜顶块117，其中，上述定位支座111竖直设置；上述顶升组件设置于定位支座111上，且输出端沿竖直方向设置；上述阻挡组件连接与顶升组件上，并竖直向上延伸至顶升组件上方；上述第一斜顶块116设置在顶升组件上部，并与顶升组件弹性连接；上述第二斜顶块117连接于第一斜顶块116上；沿传送滑轨直线运动的治具上层的载座经阻挡组件阻挡后，治具下层的底座因惯性作用继续向前移动，并下压第一斜顶块116直至底座下方的第一滚轮滑入第一斜顶块116顶部设置的凹槽内，第一斜顶块在弹力作用下带动第二斜顶块117上升，第二斜顶块117上顶治具的底座，使治具底座脱离不断运动的传动带，以便载具上放置的物料进行组装加工。

治具顶升组件包括定位气缸112、定位滑座113及定位连接块114其中，上述定位气缸112竖直设置在定位支座111的一侧，且输出端朝下设置；上述定位滑座113沿竖直方向可滑动地连接在定位支座111的另一侧壁上；上述定位连接块114的一端连接在定位气缸112的输出端上，定位连接块114的另一端穿过定位支座111水平延伸至定位支座111的另一侧，并与定位滑座113连接，定位气缸112通过定位连接块114驱动定位滑座113升降运动。

第一斜顶块116与定位滑座113之间通过定位弹簧柱115连接；上述定位弹簧柱115竖直设置，定位弹簧柱115的下端连接在定位滑座113上，并竖直向上延伸。

第一斜顶块116及第二斜顶块117设置于定位滑座113的顶部，第一斜顶块116竖直连接在定位弹簧柱115的上端；上述第二斜顶块117连接与第一斜顶块116的侧壁上，且第一斜顶块116及第二斜顶块117的顶部分别设有第一斜面及第二斜面，第一斜面沿治具运动方向倾斜向上延伸，第二斜面的倾斜方向与第一斜面相反；上述第一斜面的顶端设有向内凹陷的定位槽，定位槽的内径不小于第一滚轮的外径。

阻挡组件包括阻挡支座118及阻挡柱119，阻挡支座118设置在定位滑座113靠近治具运动方向的侧壁上，并竖直向上延伸；上述阻挡柱119设置在阻挡支座118的上部，且水平朝治具相反方向延伸；治具直线运动至治具定位机构处时，阻挡柱119阻挡治具上层的治具载座102，由于惯性作用，治具下层的底座继续带动第一滚轮及第二滚轮分别沿着第一斜顶块116及第二斜顶块117的第一斜面和第二斜面运动，第一滚轮给第一斜面的作用力向下压缩定位弹簧柱115，使第一斜顶块116下降，直至第一滚轮运动至第一斜面的顶端时向下滑入定位槽内后，定位弹簧柱115的反弹力向上推动第一斜顶块116向上运动，第一斜顶块116带动第二斜顶块117向上顶起第二滚轮，第二滚轮给底座向上的作用力克服连接弹簧104的弹力使底座向上抬起，使底座的底部脱离传送滑轨109一侧的传送带，使传送带与底座之间的静摩擦力传动失效，且底座与治具载座102之间的间距缩小，限位摆杆103逐步朝水平方向旋转。

进一步，本实用新型设计了一种有效利用治具运动过程中的惯性力，通过一个升降动力实现治具的自动阻挡、凹槽限位，利用弹性力实现治具自动抬升，治具定位的同时实现治具传动失效的的治具自动定位装置。本实用新型针对治具上述单轨传送方式进行独创性设计。本实用新型的作用在于将依靠传送带的静摩擦力驱动而直线传送的治具阻挡定位，同时还使治具向上脱离传送带，以免治具阻挡停止运动后，仍在运动中的传送带不断的与治具底部摩擦，影响治具及传送带使用寿命。本实用新型的治具定位机构以竖直设置的定位支座作为承载结构，整体仅包括一个动力输出部件即定位气缸，气缸驱动定位滑座升降运动，在结构设计上定位气缸及定位滑座分别竖直设置在定位支座的两侧，通过下部贯穿定位支座的定位连接块连接定位气缸的输出端和定位滑座，有效地利用空间，减少整体空间占用率。特别地，本实用新型在定位滑座的顶部通过竖直设置的定位弹簧连接有第一斜顶块，定位弹簧的内部应力大于治具的连接弹簧的内部应力；第一斜顶块的侧壁上连接有第二斜顶块，定位滑座的端壁上连接有阻挡支柱；第一斜顶块和第二斜顶块的顶部分别设有倾斜方向相反的第一斜面和第二斜面，其中第一斜面的顶部设有向下凹陷的定位槽，定位槽的宽度大于第一滚轮的外径；阻挡支座沿竖直方向向上延伸至第一斜顶块的上方，阻挡支座的上部靠近第一斜顶块一侧的侧壁上设有水平延伸的阻挡柱。当治具运动至治具定位机构处使，阻挡柱将治具上层的治具载座阻挡，治具载座停止运动，治具下层底座因为惯性继续向前运动，此时第一滚轮沿着第一斜面向上滑动，第一斜顶块下压定位弹簧，直至第一滚轮滑动至第一斜面的顶部时向下掉落至定位槽内，此时第一斜顶块失去第一滚轮的向下压力，定位弹簧的反弹力向上推动第二斜顶块上升，第二斜顶块顶部的第二斜面抵住治具的第二滚轮，并向上顶升第二滚轮，第二滚轮带动底座克服连接弹簧的内部应力向上运动，实现了底座的底部脱离传送带，同时底座向上运动时，通过限位摆块的柔性连接使得底座与治具载座之间的间距缩短。通过上述结构设计，通过一个动力输出在实现阻挡治具运动的同时完成了治具的抬升，使得治具与传送带之间的传动失效，以便进行组装加工。

本实用新型的实施例只是介绍其具体实施方式，不在于限制其保护范围。本行业的技术人员在本实施例的启发下可以作出某些修改，故凡依照本实用新型专利范围所做的等效变化或修饰，均属于本实用新型专利权利要求范围内。

Claims (5)

1.一种治具自动定位装置，其特征在于：包括定位支座（111）、顶升组件、阻挡组件、第一斜顶块（116）及第二斜顶块（117），其中，上述定位支座（111）竖直设置；上述顶升组件设置于定位支座（111）上，且输出端沿竖直方向设置；上述阻挡组件连接于顶升组件上，并竖直向上延伸至顶升组件上方；上述第一斜顶块（116）设置在顶升组件上部，并与顶升组件弹性连接；上述第二斜顶块（117）连接于第一斜顶块（116）上；沿传送滑轨直线运动的治具上层的载座经阻挡组件阻挡后，治具下层的底座因惯性作用继续向前移动，并下压第一斜顶块（116）直至底座下方的第一滚轮滑入第一斜顶块（116）顶部设置的凹槽内，第一斜顶块在弹力作用下带动第二斜顶块（117）上升，第二斜顶块（117）上顶治具的底座，使治具底座脱离不断运动的传动带，以便载具上放置的物料进行组装加工。

2.根据权利要求1所述的一种治具自动定位装置，其特征在于：所述的顶升组件包括定位气缸（112）、定位滑座（113）及定位连接块（114）其中，上述定位气缸（112）竖直设置在定位支座（111）的一侧，且输出端朝下设置；上述定位滑座（113）沿竖直方向可滑动地连接在定位支座（111）的另一侧壁上；上述定位连接块（114）的一端连接在定位气缸（112）的输出端上，定位连接块（114）的另一端穿过定位支座（111）水平延伸至定位支座（111）的另一侧，并与定位滑座（113）连接，定位气缸（112）通过定位连接块（114）驱动定位滑座（113）升降运动。

3.根据权利要求2所述的一种治具自动定位装置，其特征在于：所述的第一斜顶块（116）与定位滑座（113）之间通过定位弹簧柱（115）连接；上述定位弹簧柱（115）竖直设置，定位弹簧柱（115）的下端连接在定位滑座（113）上，并竖直向上延伸。

4.根据权利要求3所述的一种治具自动定位装置，其特征在于：所述的第一斜顶块（116）及第二斜顶块（117）设置于定位滑座（113）的顶部，第一斜顶块（116）竖直连接在定位弹簧柱（115）的上端；上述第二斜顶块（117）连接于第一斜顶块（116）的侧壁上，且第一斜顶块（116）及第二斜顶块（117）的顶部分别设有第一斜面及第二斜面，第一斜面沿治具运动方向倾斜向上延伸，第二斜面的倾斜方向与第一斜面相反；上述第一斜面的顶端设有向内凹陷的定位槽，定位槽的内径不小于第一滚轮的外径。

5.根据权利要求4所述的一种治具自动定位装置，其特征在于：所述的阻挡组件包括阻挡支座（118）及阻挡柱（119），阻挡支座（118）设置在定位滑座（113）靠近治具运动方向的侧壁上，并竖直向上延伸；上述阻挡柱（119）设置在阻挡支座（118）的上部，且水平朝治具相反方向延伸；治具直线运动至治具定位机构处时，阻挡柱（119）阻挡治具上层的治具载座（102），由于惯性作用，治具下层的底座继续带动第一滚轮及第二滚轮分别沿着第一斜顶块（116）及第二斜顶块（117）的第一斜面和第二斜面运动，第一滚轮给第一斜面的作用力向下压缩定位弹簧柱（115），使第一斜顶块（116）下降，直至第一滚轮运动至第一斜面的顶端时向下滑入定位槽内后，定位弹簧柱（115）的反弹力向上推动第一斜顶块（116）向上运动，第一斜顶块（116）带动第二斜顶块（117）向上顶起第二滚轮，第二滚轮给底座向上的作用力克服连接弹簧的弹力使底座向上抬起，使底座的底部脱离传送滑轨一侧的传送带，使传送带与底座之间的静摩擦力传动失效。

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