一种刮漆治具的制作方法

1.本实用新型涉及加工治具技术领域，尤其涉及一种针对内圆端面的刮漆治具。


背景技术：

2.如附图1所示为本技术所要进行刮漆操作的手机底框1，该手机底框1的厚度约为0.15毫米，在手机底框1上开设有无线充电孔11，需要对充电孔11的内圆周端面进行刮漆操作。这是因为，在手机底框1的固定位置镀金前，要先将该手机底框1进行泳漆0.05~0.10毫米，以防止过多表面暴露在镀金液中，造成贵金属浪费。但是在泳漆后，因整个产品无废料，所以只能依赖手机底框1原有的无线充电孔11的预留圆孔完成刮漆后，为后续做导电电极的固定位置进行镭射去漆后，再对该固定位置进行镀金工艺。由此，如何对充电孔11的内圆周端面进行刮漆操作将直接影响整个作业效率以及该手机底框1上的导电电极处的导电质量。在现有技术中，一般采用人工刮刀作业，该中作业方式存在作业效率低下且容易产生导电不良，而且由于手持手机底框1进行刮漆作业，在手机底框1受力不均或受力过大时，易造成手机底框1弯折、扭曲变形，从而导致后续的加工精度降低。
3.为了提升自动化加工水平，申请人也有采用将手机底框1通过夹具固定在工作台上，然后通过铣刀或镗刀等刀具对该圆形无线充电孔11进行刮漆操作，但由于该手机底框1的厚度仅为0.15毫米，在通过上述结构进行加工时，存在以下问题：一是加工治具会对手机底框1的表面造成损伤，二是由于该手机底框1较薄，在进行刮漆作业时，由于是硬性结构的刀具，易造成充电孔内圆端面损伤或者导致手机底框1扭曲变形，从而影响后续的加工精度。
4.由此，本技术人研究出了结合柔性可旋转的刮刀机构、用于将刮刀顶出的顶升机构以及带动刮刀旋转的传动机构的刮漆治具，以解决上述技术问题。


技术实现要素：

5.为解决现有技术中存在的至少一种技术问题，本实用新型提供了一种可对内圆端面进行刮漆且效率及良率高的刮漆治具。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
7.一种刮漆治具，包括机架及在所述机架上水平设置的定位板，在所述定位板上端面开设有圆形安装槽，在所述安装槽内嵌设有刮刀机构；所述刮刀机构包括嵌设在所述安装槽内的刮刀圆盘、在所述刮刀圆盘上滑动连接且对称设置的两个刮刀座、在所述刮刀座上分别朝向外侧对称设置的刮刀、在垂直所述刮刀方向的刮刀座外侧端面与刮刀圆盘之间连接的第一压缩弹簧及在所述刮刀圆盘上端面上固定连接的导引盖；在两个所述刮刀座相对的端面上开设有相对的弧形推动凹槽，在所述推动凹槽内嵌设有用于将刮刀座向外侧推开的顶升机构；所述顶升机构包括中心轴及气缸，所述中心轴竖直滑动嵌设在推动凹槽内且其顶部为楔形结构，所述气缸导杆固定连接在中心轴下端，在所述中心轴上套设有用于带动刮刀圆盘转动的传动机构；所述传动机构包括在所述刮刀圆盘的下端面固定连接且套
设在中心轴上的中空转轴、内圈固定套设在所述中空转轴上且外圈通过轴承压块固定在定位板下端面的轴承、在所述中空转轴下部固定连接的用于带动中空转轴转动的传动组件以及为传动组件提供动力的电机。
8.优选的，所述刮刀座与刮刀为分体式结构，在所述刮刀座上端面竖直开设有开口朝向外侧的凸字型限位通槽，所述刮刀为t字型结构且其滑动嵌设在限位通槽内，第二压缩弹簧的两端沿刮刀滑动方向分别连接在限位通槽及刮刀的竖直端面上。
9.优选的，在所述定位板上端面开设有若干通气孔，所述通气孔通过真空吸气道连通管接头，所述管接头连接真空发生器，所述真空发生器连接真空罐。
10.优选的，在所述定位板上嵌设有接近传感器，所述接近传感器用于检测工件下端面与定位板上端面之间的距离。
11.优选的，在所述定位板上嵌设有负压传感器，所述负压传感器用于检测工件下端面与定位板上端面之间的压力。
12.优选的，在所述轴承内圈上下端面上分别设有轴承间隔环，所述轴承间隔环套设在中空转轴上，所述轴承内圈下端面上的轴承间隔环通过固定在中空转轴上的固定环固定，所述中空转轴带动固定环、轴承间隔环及轴承内圈同步转动。
13.优选的，所述传动组件包括键连接在中空转轴下部的大同步轮、在电机输出轴上键连接的小同步轮以及连接所述大同步轮及小同步轮的同步带。
14.优选的，在所述定位板上端面竖直设有与工件相匹配的定位柱。
15.优选的，在所述定位板上开设有与工件相匹配的取料缺口。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
17.1.本实用新型通过设置开设安装槽的定位板，设有刮刀圆盘、刮刀座、刮刀、第一压缩弹簧、导引盖，设有气缸、中心轴的顶升机构，以及设有电机及传动组件的传动机构，通过控制器进行控制，可实现对充电孔内圆周的自动化刮漆作业且精度及加工质量较高；本实用新型通过顶升机构使刮刀座带动刮刀向外侧滑动，电机带动传动机构使刮刀圆盘带动刮刀旋转，从而实现了从充电孔内侧进行旋转刮漆作业，由于设置了第一压缩弹簧，刮刀刃部在刮漆过程中并不会将产品压出压痕，而且在调机过程中可以自由调节刮刀后的第一压缩弹簧的线径及长度，可以灵活的调整刮刀与充电孔内圆端面的接触压力。
18.2.通过进一步设置第二压缩弹簧，可进一步提高刮刀在刮漆时的缓冲作用；通过设置通气孔、管接头、真空发生器及真空罐，从而将手机底框1吸附在定位板上，实现对手机底框1的粗定位及一定的固定作用；通过设置接近传感器和负压传感器，和控制器配合，可提高刮漆作业的自动化和智能化程度。
19.3.通过设置轴承间隔环、固定环，提高了中空转轴转动时的平稳性及转动精度；通过设置带传动结构的传动组件，使传动更加平稳且结构更简单；通过设置定位柱，在手机底框放置时进行定位，同时也起到对手机底框在水平方向上的固定作用；通过设置取料缺口，便于手机底框加工完成后取出。
附图说明
20.图1为手机底框的结构示意图。
21.图2为本实用新型在使用时的结构示意图。
22.图3为本实用新型的整体结构示意图。
23.图4为图3的正视结构示意图。
24.图5为为图4的竖直方向的半剖结构示意图。
25.图6为图5的a处放大结构示意图。
26.图7为图4的a-a剖面的结构示意图。
27.图8为本实用新型的定位板的俯视结构示意图。
28.图9为图8的b-b剖面的结构示意图。
29.图10为图9的b处放大的结构示意图。
30.图11为本实用新型的定位板的结构示意图。
31.图12为本实用新型的刮刀机构、传动机构及顶升机构的爆炸结构示意图。
32.图13为本实用新型的刮刀机构、顶升机构的结构示意图。
33.图14为本实用新型的刮刀座未被推开、刮刀未伸出未刮漆时的结构示意图。
34.图15为图14的半剖结构示意图。
35.图16为本实用新型的刮刀座被推开、刮刀伸出刮漆时的结构示意图。
36.图中：1、手机底框，11、充电孔，2、机架，21、底座，22、支撑杆，3、定位板，31、定位柱，32、取料缺口，33、安装槽，34、安装通孔，35、卡槽，36、通气孔，37、真空吸气道，38、通气槽，39、槽孔，4、刮刀机构，41、刮刀圆盘，411、滑动槽，42、刮刀座，421、推动凹槽，43、刮刀，44、第一压缩弹簧，45、第二压缩弹簧，46、导引盖，461、顶升通孔，5、顶升机构，51、中心轴，52、气缸，6、传动机构，61、中空转轴，62、轴承压块、63、轴承，64、电机，65、轴承间隔环，66、固定环，67、大同步轮，68、小同步轮，69、同步带，7、接近传感器。
具体实施方式
37.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
38.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
39.实施例：
40.参见附图1所示为本实用新型所要加工的手机底框1，在对手机底框1进行定位及固定后，主要对充电孔11的内侧端面进行刮漆操作。
41.参见附图2、3、4所示，一种刮漆治具，包括机架2及定位板3，机架2包括水平设置的底座21及垂直底座21通过螺栓或焊接竖直设置的四根支撑杆22，定位板3通过螺栓水平固定连接在支撑杆22的上端面。定位板3的上端面开设有与手机底框1形状相匹配的凹槽结构，以使得在手机底框1放置在定位板3上端面时，对手机底框1进行定位及初步固定。在定位板3的上端面与手机底框1形状相匹配的位置嵌设有竖直设置的定位柱31，定位柱31的尺寸与手机底框1上的长条型通槽结构相匹配，以实现对手机底框1的定位及限位作用。在沿
定位板3宽度方向上的两侧开设有取料缺口32，在手机底框1放置在定位板3上时，手机底框1宽度方向上有部分为悬空状态，以便于取放手机底框1。
42.参见附图8、9所示，在定位板3上端面开设有圆形安装槽33，在安装槽33的底部开设有安装通孔34，在定位板3下端面开设有圆形第一卡槽35，安装槽33、安装通孔34及第一卡槽35同轴设置，安装槽33及第一卡槽35的内径均大于安装通孔34的内径。
43.在安装槽33内嵌设有刮刀机构4。参见附图5、6、13、14、15、16所示，刮刀机构4包括刮刀圆盘41、刮刀座42、刮刀43、第一压缩弹簧44、第二压缩弹簧45及导引盖46。刮刀圆盘41嵌设在安装槽33内，刮刀圆盘41的外径略小于安装槽33的内径，故刮刀圆盘41可在安装槽33内转动。在刮刀圆盘41上开设有十字型滑动槽411，两个刮刀座42滑动嵌设在该滑动槽411内。
44.在刮刀座42上端面竖直开设有开口朝向外侧的凸字型限位通槽，刮刀43为t字型结构且其滑动嵌设在该限位通槽内，刮刀43的t字形结构的横部内侧端面开设有弹簧连接孔，第二压缩弹簧45的一端固定嵌设在该弹簧连接孔内，第二压缩弹簧45的另一端与刮刀座42的凸字形结构底部端面接触。通过上述结构，刮刀43可在限位通槽内滑动。
45.在垂直于刮刀43方向的刮刀座42的外侧端面上开设有弹簧连接孔，在该弹簧连接孔内固定嵌设第一压缩弹簧44的一端，第一压缩弹簧44的另一端与滑动槽411的竖直端面相接触。通过上述结构，刮刀座42在收到向外侧的推力时可在滑动槽41内滑动，并在推力消失后可通过第一压缩弹簧44的弹力来复位，并可通过第一压缩弹簧44来调整刮刀43的刀尖所受的压力。
46.在滑动槽411内背对且对称设有两组刮刀座42、刮刀43、第一压缩弹簧44及第二压缩弹簧45。通过设置第一压缩弹簧44，在刮刀座42受力向外侧推开时，起到缓冲作用，在推力消失后，起到将刮刀座42恢复原位的作用。通过设置第二压缩弹簧45，在刮刀圆盘41带动刮刀43转动时进行刮漆操作时，实现对刮刀43在刮漆时的缓冲，以及避免对手机底框1待加工处的内圆造成损伤。通过调整或调换第一压缩弹簧44的弹力，可以调节刮刀43在刮漆时的压力，可根据不同手机底框1厚度、硬度或材质的不同，对第一压缩弹簧44进行调整。
47.在两个刮刀座42相对的端面上开设有相对的弧形推动凹槽421，在推动凹槽421内嵌设有用于将刮刀座42向外侧推开的顶升机构5。在刮刀圆盘41的滑动槽411的底部开设有滑动通孔，顶升机构5的中心轴51依次滑动穿设安装通孔34内，由于顶升机构5通过向上的力将刮刀座42向外侧推开，为了避免刮刀座42被顶起，导引盖46通过紧固螺栓固定在刮刀圆盘41的上端面，此时，导引盖46的下端面在刮刀座42上方以对其起到阻挡作用。在导引盖46的上端面开设有顶升通孔461，以便于顶升机构5的中心轴51从顶升通孔461中穿出。为了便于将手机底框1的充电孔11套设在刮刀圆盘41的外圆周上，导引盖46的为梯台形结构。
48.参见附图4、5、6所示，顶升机构5包括竖直设置的顶部为楔形结构的中心轴51及通过螺栓竖直固定在底座21上端面的气缸52，气缸52的导杆上端通过浮动结构连接中心轴51的下端，中心轴51的楔形结构的顶部可竖直方向滑动地嵌设在两个推动凹槽421构成的槽形空间内，在中心轴51上套设有用于带动刮刀圆盘41转动的传动机构6。
49.参见附图14所示，刮刀机构4的初始位置，中心轴51的顶部嵌设在推动凹槽421内，刮刀的刀尖未伸出刮刀圆盘41的外圆周。在气缸52的导杆伸出时带动中心轴51向上运动，由于中心轴51的楔形结构，故中心轴51在向上运动的过程中，会将刮刀座41带动刮刀43向
两外侧推开，从而将刮刀43的刀尖伸出刮刀圆盘41的外圆周，以对手机底框1的充电孔11的内圆周进行刮漆，即附图15所示的状态。在气缸52的导杆缩回时带动中心轴51向下运动，刮刀座42在第一压缩弹簧44的作用下恢复至原位，即附图14所示的状态。
50.参见附图4、5、6、12、13所示，传动机构6包括中空转轴61、轴承压块62、轴承63、传动组件及电机64。中空转轴61套设在中心轴51上，参见附图13所示，在刮刀圆盘41上的安装槽33上端面开设有沉孔，在中空转轴61上端面开设有与该沉孔相匹配的螺纹孔，紧固螺栓穿设在该沉孔及螺纹孔内以将刮刀圆盘41与中空转轴61固定在一起。由此，在中空转轴61转动时可带动刮刀圆盘41转动。
51.轴承压块62套设在中空转轴61上且通过紧固螺栓固定连接在定位板3的下端面，在轴承压块62上开设有与定位板3下端面上的第一卡槽35相匹配的第二卡槽。轴承63的内圈固定套设在中空转轴61的外圆周上，轴承63的外圈的上下部分固定卡设在第一卡槽35及第二卡槽内。由此，在电机65驱动传动组件以带动中空转轴61旋转时，第一、二卡槽实现对轴承63的固定作用，轴承63的内圈实现对中空转轴61的支撑及随中空转轴61转动的作用。
52.为了提高中空转轴61转动时的平稳性及转动精度，避免中空转轴61与轴承63的相对窜动，在轴承63内圈上下端面上分别顶紧设置轴承间隔环65，轴承间隔环65套设在中空转轴61上，轴承63内圈下端面上的轴承间隔环65通过固定在中空转轴61上的固定环66固定，中空转轴61带动固定环66、轴承间隔环65及轴承63内圈同步转动。
53.传动组件可选用多种，如链传动、齿轮传动、带传动机构等，本实施例中为了安装方便及运行稳定，传动组件选用了带传动机构，参见附图2、3、4、5所示，传动组件包括键连接在中空转轴61下部的大同步轮67、在电机64输出轴上键连接的小同步轮68以及连接大同步轮67及小同步轮68的同步带69，电机64通过螺栓固定在机架2上的相应位置。
54.为了在手机底框1放置在定位板3上时，对手机底框1进行粗定位以及真空吸附手机底框1避免其窜动，在定位板3上还设有真空吸附机构。真空吸附机构包括在定位板3上端面开设的若干通气孔36、通气孔36通过真空吸气道37连通的管接头（图中未画出）、管接头连接的真空发生器（图中未画出）以及真空发生器连接的真空罐（图中未画出）。在需要真空吸附时，真空发生器通过管接头及通气孔36将手机底框1下端面与定位板3上端面之间的空气吸走，以实现将手机底框1吸附在定位板3上端面，在手机底框1加工完成时，真空发生器关闭吸附功能，以便于将手机底框1取走。管接头、真空发生器及真空罐的连接方式、连接关系及工作原理均为现有技术，能实现上述吸附及放松功能即可，此处不再赘述。
55.参见附图8所示，通气孔36为围绕安装槽33弧形布置，以加强对手机底框1的充电孔11处的吸附力。为便于对定位板3、通气孔36及真空吸气道37进行加工及精简结构，实现一条真空吸气道37连通多个通气孔36，参见附图11所示，在定位板3下端面上的通气孔36对应处开设有通气槽38，通气槽38可连通若干通气孔36。参见附图7、9、10所示，在通气槽38的水平端面上开设有槽孔39，槽孔39连通真空吸气道37。由以上结构，真空发生器从管接头处吸气时，手机底框1下端面与定位板3上端面之间的空气经若干通气孔36、通气槽38、槽孔39及真空吸气道37进入管接头。
56.为了实现对真空吸附及刮漆的自动化操作，参见附图12所示，在定位板3上竖直嵌设有接近传感器7，接近传感器7的上端面与定位板3的上端面平齐。在接近传感器7检测到手机底框1下端面与定位板3上端面之间的距离达到设定的阈值时，接近传感器7通过控制
器控制真空发生器以实现吸气动作。
57.为了检测定位板3上端面与手机底框1下端面之间的压力值，以便于真空传感器的启停动作，在定位板上竖直嵌设有负压传感器（图中未画出），负压传感器的上端面与定位板3的上端面平齐，当负压传感器感知到产品吸附完成，负压传感器通过控制器控制气缸驱动中心轴向上运动以进行下一步操作。
58.关于各部件的连接方式：控制器分别连接电机64、气缸52、真空发生器、接近传感器7及负压传感器。关于各部件的控制逻辑：接近传感器7在达到阈值时，将感应信号发送给控制器，控制器启动真空发生器以吸气，负压传感器在达到阈值时，将感应信号发送给控制器，控制器关闭真空发生器并控制气缸52伸出导杆至指定位置，后控制器控制电机64转动以带动小同步轮68、同步带69、大同步轮67、中空转轴61、刮刀圆盘41等转动，完成刮漆操作。关于上述部件的连接原理、工作原理及具体型号为现有技术，只要满足上述连接方式及控制逻辑即可，此处不再赘述。
59.本实施例中，该刮漆治具的工作原理如下：
60.首先，由人工或机器将手机底框1经由导引盖46粗定位将充电孔11套设在定位板3上的刮刀圆盘41上，安装手机底框1后的状态参见附图2所示。
61.之后，接近传感器7感应到手机底框1且达到设定的阈值后，真空发生器产生的吸力通过管接头、真空吸气道37、槽孔39、通气孔36将手机底框1吸附到定位板3上端面。此时手机底框1的充电孔11的待刮漆内圆面与刮刀机构4的刮刀圆盘41近似同心。
62.然后，负压传感器感知到手机底框1吸附完成，控制器控制气缸52驱动中心轴51向上运动，中心轴51上端的楔形尖头从推动凹槽421中间向上滑动以将刮刀座42向两外侧推开，在刮刀座42上的刮刀43也由此同时向外侧伸出，由于刮刀43后面附有第二压缩弹簧，故刮刀43的刃部在此动作过程中并不会将产品压出压痕。同时，调机过程中也可以自由调节第一压缩弹簧的线径及长度，可以灵活地调整刮刀与手机底框1的接触压力。
63.接着，控制器控制电机64启动，经由同步带69带动大同步轮67、中空转轴61、刮刀圆盘41、刮刀43转动，从而完成刮漆操作。
64.在完成刮漆操作后，控制器控制电机64停止、控制气缸52导杆缩回，刮刀座42在第一压缩弹簧44的作用下恢复至原位置，控制器控制真空发生器停止吸气，将加工后的手机底框1取出即可。
65.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。