[发明专利]一种用于微小零件的自动组装夹具及自动锁紧方法

说明书

本发明属于精密微小零件自动装配技术领域，涉及一种用于微小零件的自动组装夹具及自动锁紧方法。所述的自动组装夹具底部为固定底板装置，固定底板装置上方为两端伸缩式压板装置，在固定底板两侧及两端式伸缩锁紧装置的两端正上方固定布置总共4个直线型驱动元件，实现自动化控制。本装置能实现对待装配零件间施加单向压紧力并自锁，以保证零件间相对位置固定的功能。

技术领域

本发明属于精密微小零件自动装配技术领域，涉及一种微小零件的自动组装夹具装置及自动锁紧方法。

背景技术

随着微机电系统与技术的不断发展，微机电产品不断向着小型化与多样化的趋势发展。作为微机电产品制造中极为重要的一环，微小器件的精密装配技术面临越来越大的挑战。在微机电产品中，微小零件通常结构面复杂、形状不一、难以夹持，且易受微尺度效应以及静电力磁力等吸附力的干扰，故难以保证装配效率与装配精度。

而微小零件在装配过程中与装配过程后都需要特定的夹具对其进行定位与夹紧过程，尤其是在对准与安装完成后，需要对已对准装配好的组件进行固定锁紧，以便后续其他诸如零件胶粘接或是焊接等工序的进行。在装配过程伊始至待装配组件利用微小零件联接技术实现稳固连接之前，夹具应能实现对零件的定位与锁紧，且锁紧时应能保证各组装零件间的装配精度，不发生相对位置窜动。发明专利号为CN201910739305.7的刘思鹏等人发明设计了一种复杂多构型微零件自动微操作机械手系统，使用特制的三指手爪实现单方向的锁紧压装，有比较高的自动化水平与工作效率，但是不能实现自锁过程。发明专利号为CN201810603495.5的王晓东、阮冶等人发明了一种用于微装配中零件角度调节的上料装置，利用其联轴单元的磁性吸附力将驱动器和上料单元连接起来，可调节零件的相对位置关系，避免对已装配的零件产生影响。

综上所述，现有的组装夹具及锁紧方法常常受到可操作空间、零件特性等因素而采用人工装配锁紧或难以实现自锁过程，装配精度低，固定效果差。因而，设计出既能较好固定零件又能实现自动锁紧过程的自动锁紧组装夹具及方法是非常有必要的。

发明内容

为解决微小零件精密装配中由于组件之间作用力或外部作用力对组件间的装配精度造成干扰与影响，锁紧并固定已装配零件，防止组件间产生相对位置变动，并提高装配与锁紧效率以及自动化水平，本发明提供了一种自动锁紧组装夹具的装置及自动锁紧方法。该自动锁紧组装夹具包含三个部分：一套两端伸缩式压板装置，一套固定底板装置，以及配套布置的一系列驱动装置。

本发明的技术方案：

一种用于微小零件的自动组装夹具，夹具底部为固定底板装置，固定底板装置上方为两端伸缩式压板装置，在固定底板装置两侧及两端式伸缩锁紧装置的两端正上方固定布置4个直线型驱动装置；

所述的两端伸缩式压板装置，主要由2个E型弹簧挡圈1、2个垫圈2、一个两端带弹簧仓的压板3、两个伸缩式内柱4、两个组合销橡胶垫10以及两个零件胶垫11组成；伸缩式内柱4的一端开有一方孔，方孔底面贴有组合销橡胶垫10；伸缩式内柱4的另一端加工出台阶轴，其上套有垫圈2与E型弹簧挡圈1；伸缩式内柱4的中间部分安装在两端带弹簧仓的压板3的弹簧仓内孔中，弹簧仓的内部与伸缩式内柱4外部之间根据需求装入弹簧，弹簧的自然长度大于垫圈2到弹簧仓底部的距离；

所述的固定底板装置，主要由2个组合销7、两个用来固定组合销7的外螺纹扣6和一个固定底座5组成；组合销7上部为圆柱体，下部为削边圆柱体，削边部分面朝下，两部分之间套入一垫圈，加工出台阶轴并通过螺纹连接固定；外螺纹扣6中间开有一圆孔，与组合销7上的垫圈联合固定组合销7的位置与运动范围，外螺纹扣6的端部开有缺口，用于将外螺纹扣6旋入固定底座5中；外螺纹扣6和与其配合的固定底座5的孔中安装有弹簧，保证在自然状态下组合销7为弹出状态；固定底座5加工出水平且对称的两个通孔，用来使组合销7的削边在通孔内滑动；