一种易变形零件用夹持治具及方法与流程

本发明涉及夹具，具体是一种易变形零件用夹持治具及方法。

背景技术：

1、在印制电路板（pcb）组装过程中，大量零件属于易变形零件，包括薄型连接器、柔性电路板（fpc）、薄壁屏蔽罩、超薄金属支架等，此类零件具有壁厚薄、刚性差、尺寸偏差波动大等特点，在装夹和加工过程中极易发生变形，直接影响组装精度和产品合格率。

2、随着电子产品向轻薄化、高密度化方向发展，易变形零件在pcb组装中的占比持续上升，传统装夹方案已难以满足生产要求，亟需开发一种能够实现有效防止零件在装夹加工中发生变形的夹持治具。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种易变形零件用夹持治具及方法，以解决现有技术中存在的易变形零件在夹持固定过程中产生形变的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种易变形零件用夹持治具，包括自适应承载机构和控制系统，所述自适应承载机构包括自适应承载组件和等距模组；

3、所述自适应承载组件包括固定承载组件和移动承载组件，所述固定承载组件与移动承载组件的结构相同，所述移动承载组件与等距模组滑动连接；

4、所述固定承载组件包括安装块和浮动承载元件，所述安装块与等距模组固定连接，所述安装块上开设有若干容纳槽，所述浮动承载元件安装在容纳槽内，所述浮动承载元件和等距模组均与控制系统电性连接；

5、在进行夹持工作之前，操作控制系统，驱动等距模组运行，所述等距模组带动移动承载组件相对于固定承载组件对称滑动，使自适应承载机构的尺寸间距与当前零件的轮廓相匹配，尺寸间距调整到位后，控制系统控制固定承载组件和移动承载组件上的浮动承载元件运行，浮动承载元件的输出端向外伸出，到达预设的工作位置，将易变形的零件放置在自适应承载机构上，所述浮动承载元件贴合并托住零件底部，完成仿形支撑，在自适应承载机构完全托稳零件之后，操作底座上的弹性按压机构运行，从上方对零件的边缘进行压紧，实现上下协同、无损夹持。

6、所述浮动承载元件包括液压元件、柔性承压头、万向球头、弹性组件和波纹管，所述液压元件设置在安装块上，所述液压元件的输出端设置有弹性组件，所述弹性组件与万向球头铰接，所述万向球头远离弹性组件的一端连接有柔性承压头，所述波纹管与液压元件相连接，所述液压元件与控制系统电性连接，所述液压元件为液压缸；

7、在进行夹持工作之前，通过人工操作控制系统，启动液压元件，其输出端推动弹性组件向上移动，达到预设的工作位置后，所述液压元件停止运行，将易变形的零件放置到浮动承载元件上，当顶部的柔性承压头接触到易变形零件底部时，若零件底面存在微小倾斜，所述万向球头会发生偏转，使柔性承压头自动调整角度，与零件底面实现完全贴合，此时弹性组件受到零件的压力，发生轻微滑动，确保易变形零件不会因为刚性接触导致发生变形，在液压元件伸缩运动的过程中，与其相连接的波纹管随之拉伸或压缩，起到严密的防尘和保护内部结构的作用，防止切屑或杂物落入液压元件中。

8、所述弹性组件包括浮动套筒、复位弹簧和浮动杆，所述浮动套筒设置在液压元件的输出端，所述浮动套筒内开设有浮动腔，所述复位弹簧的一端固定连接在浮动腔的腔底，所述复位弹簧另一端与浮动杆固定连接，所述浮动杆滑动套设在浮动套筒内部，所述浮动杆伸出浮动套筒的一端与万向球头铰接；

9、当柔性承压头接触到易变形零件时，所述浮动杆在浮动套筒内轻微滑动，所述复位弹簧发生弹性形变，提供微小的弹性缓冲，避免刚性顶触导致零件局部变形，当上方的弹性按压机构随后开始工作并向下压紧零件时，零件受压向下微动，该下压力经万向球头传至浮动杆，使复位弹簧进一步压缩，吸收夹持应力差，维持稳定的支撑力，当夹持工作完毕后，上层按压机构松开，所述复位弹簧释放能量，推动浮动杆复位。

10、还包括弹性按压机构，所述弹性按压机构对称安装在自适应承载机构的两侧，在进行夹持工作之前，通过人工调节弹性按压机构，使弹性按压机构处于抬起状态，防止放置零件时，所述弹性按压机构阻碍零件的对位安放，将零件放置完成并完成初步定位后，驱动弹性按压机构下落，使弹性按压端抵压在零件的边缘区域，对零件施加均匀的预压紧力，配合下方自适应承载机构的支撑力完成零件的稳定夹持。

11、所述弹性按压机构包括支架、弹性夹持件和按压部件，所述支架上开设有移动槽，所述弹性夹持件滑动设置在移动槽上，所述按压部件与弹性夹持件相连接，当自适应承载机构完成零件承载后，通过人工带动弹性夹持件沿支架上的移动槽滑动，将按压部件调整并对准至零件上方的最佳压紧点，调整到位后，通过弹性夹持件内部的弹性结构配合，操作按压部件向下运行，对零件施加下压夹持力，使零件被牢牢固定在已托稳的自适应承载机构上。

12、所述弹性夹持件包括伸缩杆和夹持座，所述夹持座滑动设置在移动槽上，所述夹持座内部设置有弹性件，所述伸缩杆的一端与弹性件相连，所述伸缩杆可沿夹持座的轴向滑动，所述按压部件设置在夹持座上，当将零件放置到自适应承载机构上时，零件的边缘会与弹性夹持件相接触，由于夹持座上设置多个伸缩杆，可适配不同零件的边缘轮廓，每根伸缩杆均可根据接触位置的零件高度独立伸缩，配合弹性件的弹力自适应抵消零件边缘的高度差，保证按压部件能稳定压紧在零件表面。

13、所述按压部件包括压座、手柄和压杆，所述压座设置在夹持座上，所述手柄和压杆相连接，所述手柄和压杆均与压座转动连接，在放置零件以及自适应承载机构进行仿形承载时，所述手柄处于抬起状态，带动与之相连的压杆绕压座转动抬起，让出零件上方的安放空间，当自适应承载机构完成承载后，通过人工握持手柄向下旋转，手柄带动压杆绕压座同步转动向下压，所述压杆压抵在零件表面，可根据不同零件的尺寸厚度，调整压紧力的大小，确保零件保持稳定的压紧状态不会发生位移。

14、一种易变形零件用夹持方法，所述方法包括如下具体步骤：

15、s1、通过人工将零件放置在自适应承载机构上；

16、s2、自适应承载机构根据零件的尺寸和外形发生浮动和转动，自动调节贴合零件；

17、s3、通过人工操作弹性按压机构对工件进行压紧固定。

18、所述步骤s2包括如下具体步骤：

19、s201、启动等距模组，移动承载组件对称滑动，使自适应承载机构间距与零件轮廓相匹配；

20、s202、启动液压元件，其输出端推动弹性组件向上移动，使柔性承压头到达预设工作位置；

21、s203、将零件放置在浮动承载元件上，柔性承压头接触零件底部并通过万向球头自动调整角度；

22、s204、弹性组件受到压力产生轻微滑动，完成对易变形零件底部的无损支撑。

23、所述步骤s3包括如下具体步骤：

24、s301、人工滑动弹性夹持件，沿支架移动槽将按压部件对准零件上方的最佳压紧点；

25、s302、利用夹持座上的多根伸缩杆独立伸缩，配合弹性件自适应抵消零件边缘高度差；

26、s303、人工握持手柄向下旋转，带动压杆绕压座同步转动向下压抵在零件表面；

27、s034、根据零件厚度调整压紧力大小，使零件牢固且无变形地固定在承载机构上。

28、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

29、1、本发明通过等距模组与浮动承载元件的相互配合，实现了对各类复杂、厚度不均的易变形零件的无应力稳定承载，工作时等距模组带动移动承载组件对称滑动以精确匹配零件轮廓，当柔性承压头接触零件底部时，若遇表面微小倾斜，万向球头可多维偏转实现完美贴合，配合复位弹簧的弹性伸缩微量滑动，消除了传统刚性支撑带来的局部应力集中与翘曲变形风险，有效提升了夹持易变形零件时的稳定性和零件的整体合格率。

30、2、本发明通过弹性夹持件与按压部件的相互配合，实现对易变形零件边缘的自适应柔性压紧与固定，通过滑动弹性夹持件将按压部件对准最佳压紧点，夹持座内多根伸缩杆可按零件边缘高度差独立伸缩，适配不同轮廓的零件，按压部件可根据不同零件尺寸调节压紧力、防止加工位移，同时避免刚性压紧造成零件损伤。