一种超半球树脂光学球罩加工定位的夹具的制作方法

本实用新型属于树脂光学球罩的加工夹具，特别是超半球树脂光学球罩加工定位的夹具。

背景技术：

本实用新型所述的超半球树脂光学球罩为球型摄像机所用的保护外罩，是如图1所示的带法兰的超半球光学球罩。超半球树脂光学球罩通过模具注塑成型，由于球面超过半球，两头小，中间大，在后续的加工过程，如与配套的挡圈焊接，在加工装夹定位过程中存在困难，很难做到一次装夹到位。同时由于光学球罩参与摄像机的光学成像，因此球罩除法兰外，其它位置不能有碰伤、污渍、模糊等不良，这对超半球光学球罩的加工提出更高的定位夹紧要求。

技术实现要素：

本实用新型主要目的是解决超半球光学球罩加工过程的定位问题，提供一种超半球树脂光学球罩加工定位的夹具，实现超半球光学球罩的准确定位夹紧，以满足加工需求。

本实用新型的技术方案为一种超半球树脂光学球罩加工定位的夹具，其要点在于它包括球罩固定式定位块、球罩活动式定位块、浮动接头、气缸固定座、气缸电磁阀、气缸、底座、导轨、滑块、活动基座、固定基座组成，球罩固定式定位块、球罩活动式定位块内腔分别为半圆形，二者拼接成整圆，内径与球罩的定位处相配合，球罩固定式定位块与固定基座连接在一起，固定基座固定在底座上；球罩活动式定位块与活动基座、滑块连接在一起在固定在底座上的导轨上进行左右滑动；气缸与气缸固定座连接，气缸固定座固定在底座上；气缸通过浮动接头与活动基座连接在一起。

本实用新型主要由两部分组成：固定机构、运动机构。固定机构主要由底座、球罩固定式定位块、固定基座、气缸固定座、导轨组成；起到固定整个夹具和超半球球罩预定位的功能。运动机构主要由球罩活动式定位块、浮动接头、气缸电磁阀、气缸、滑块、活动基座组成，通过控制气缸电磁阀的开闭，控制气缸的往复运动，进而控制球罩活动式定位块左右开合，实现夹具对球罩的夹紧和放松。本实用新型通过设计出一种可运动的夹紧机构，超半球球罩放入前，加大放置空间，使超半球球罩能够放入工装预定位，再运动夹紧机构，将超半球球罩准确定位在工装内，实现定位组装加工。

球罩固定式定位块、球罩活动式定位块顶端为尖角。由于球罩可供夹紧的位置较小，所以夹具的夹持处设计得较小。

球罩固定式定位块、球罩活动式定位块顶端的尖角为R0.5-2mm的圆弧。圆弧的设计有利于保护球罩不受损。

活动基座、固定基座内部为大于球罩的空心柱形。

底座采用金属材料加工而成，在底座上一次加工出气缸固定座、导轨、固定基座的限位凹槽，分别为第一限位凹槽、第二限位凹槽、第三限位凹槽。用以保证几个部件相对位置的精度。

有两条导轨与气缸的轴线平行，并以气缸的中心轴线为中线对称分布。

球罩固定式定位块、球罩活动式定位块是在一个整体零件加工出相应的超半球光学球罩定位尺寸后，再将这个零件分开两个部件，保证球罩固定式定位块和球罩活动式定位块定位尺寸的是同一个圆弧。用以提高超半球光学球罩定位精度。

本实用新型的优点在于通过设计可开合的活动夹具，超半球光学球罩放置前，夹具处于开放的状态，内部空间大，当球罩放入预定位后，再推进夹具，夹紧球罩，实现对超半球光学球罩夹持，合理的机构和运动顺序设计，解决了超半球光学球罩工装定位的难题，为超半球光学球罩的后续加工提供基础保障。

附图说明

图1为超半球球罩外形图

图2 为本实用新型的使用状态示意图

图3为本实用新型在超半球球罩预定位的状态图

图4为球罩固定式定位块和球罩活动式定位块的主视图

图5为球罩固定式定位块和球罩活动式定位块的俯视图

图6为底座的结构示意图

其中：1球罩固定式定位块、2超半球光学球罩、3球罩活动式定位块、4浮动接头、5气缸固定座、6气缸电磁阀、7气缸、8底座、81第一限位凹槽、82第二限位凹槽、83第三限位凹槽 、9导轨、10滑块、11活动基座、12固定基座。

具体实施方式

下面的实施例可以使本专业的技术人员更理解本实用新型，对下述的实施例进行修改，添加和替换都是可能的，都没有超出本实用新型的保护范围。

如图1-5所示，一种超半球树脂球罩加工定位的夹具，由球罩固定式定位块1、超半球光学球罩2、球罩活动式定位块3、浮动接头4、气缸固定座5、气缸电磁阀6、气缸7、底座8、两根导轨9、滑块10、活动基座11、固定基座12组成。活动基座11、固定基座12内部为大于球罩的空心柱形，用于容纳球罩，底座8上加工有可放入导轨的第二凹槽，两根导轨9放入底座8相应的第二凹槽中，用螺丝将气缸固定座5、两根导轨9、固定基座12固定在底座8上，将滑块10装入两根导轨9中。

底座8采用金属材料加工而成，在底座上一次加工出气缸固定座5、导轨9、固定基座12的限位凹槽，分别为第一限位凹槽81、第二限位凹槽82、第三限位凹槽83，保证几个部件的位置精度，限位凹槽的深度为2-5mm；两条导轨与气缸的轴线平行，并以气缸的中心轴线为中线对称分布，同时球罩固定式定位块1和球罩活动式定位块3的中心线与气缸的轴线在同一平面上，且该平面垂直于底座8，保证超半球光学球罩夹紧定位后受力均匀，减小其变形量。

气缸7用于推动活动基座11，气缸固定座5加工有气缸安装的槽位，保证气缸安装的精度。将气缸7安装在气缸固定座5的槽位中，并固定；将气缸电磁阀6通过气管与气缸7连接在一起，气缸电磁阀6接入电源开关。浮动接头4一端与气缸7连接在一起，浮动接头4另一端与活动基座11连接，浮动接头4为万向节结构，保证活动基座11左右运动顺畅性，克服活动基座11与气缸7直接刚性连接时，运动部件出现磨损偏位造成的阻力。将活动基座11放在滑块10上，再用螺丝将活动基座11固定在滑块10上，通过控制气缸7左右运动，带动球罩活动式定位块3运动，实现球罩固定式定位块1与球罩活动式定位块3开闭。

将固定基座12固定在底座8上，活动基座11与滑块10连接；将球罩固定式定位块1和球罩活动式定位块3分别放在固定基座12和活动基座11上；将活动基座11向固定基座方向推进，直至球罩固定式定位块1和球罩活动式定位块3紧靠在一起，整圆对正后，用螺丝将球罩固定式定位块1和球罩活动式定位块3分别固定在固定基座12和活动基座11上。

球罩固定式定位块1、球罩活动式定位块3内腔分别为半圆形，二者拼接成整圆，所采用的加工方式最好是：球罩固定式定位块1、球罩活动式定位块3是在一个整体零件加工出相应的超半球光学球罩2的定位尺寸后，再用铣床或者线割的方式将这个零件从中间分开左右两半，保证球罩固定式定位块1和球罩活动式定位块3定位尺寸的是同一个圆弧。保证球罩固定式定位块1和球罩活动式定位块3合在一起后曲率半径一致，对球罩定位后，不会出现左右挤压变形严重的问题，用以提高超半球光学球罩2定位精度。

由于球罩可供夹紧的位置较小，一般加紧定位在球面与法兰夹角区域，该区域无光学要求，所以夹具的夹持处设计得较小。球罩固定式定位块1、球罩活动式定位块3的内圆面由内向外形成上大下小的斜面，顶端成尖角，为了保护球罩在夹紧过程不受损，将尖角圆弧化，一般球罩固定式定位块1、球罩活动式定位块3顶端的尖角31为R0.5-2mm的圆弧。使用时，将图1所示的超半球球罩2放置在球罩固定式定位块1上，超半球球罩2法兰与球面夹角区域与球罩固定式定位块的顶端的尖角31完全贴合，如图2所示。

超半球球罩2法兰与球面夹角区域与球罩固定式定位块1完全贴合后，启动气缸电磁阀6，气缸7动作顶出，连接在浮动接头4上球罩活动式定位块球罩3向球罩固定式定位块1方向运动，直至压紧超半球球罩2，此时球罩固定式定位块1和球罩活动式定位块3组成的圆的曲率与超半球球罩2曲率一致，超半球球罩2四周均匀受力，变形量小，提高后续加工的准确性和精准性。

启动超声波焊接机，对超半球球罩2与配套的挡圈进行压紧焊接。焊接完成后，关闭气缸电磁阀6，气缸7动作回位，球罩活动式定位块3回位，取出加工完成的超半球球罩2。

每个电磁阀的动作顺序都通过电连接至一个开关上，易于操作。