隔离器腔体加工的制造方法
【专利摘要】本发明揭示了一种隔离器腔体加工机，用于组装构成隔离器腔体的若干侧板和底板，其包括：侧板定位装置，所述侧板定位装置包括若干可容纳侧板的第一定位腔，所述侧板定位装置用于将若干侧板彼此相对定位；第一机械手，可被控制地将经过所述侧板定位装置定位后的若干侧板转移至加工位置；第二机械手，可被控制地将底板转移配合至位于所述加工位置的若干侧板上；冲压装置，用于将所述若干侧板及配合在所述若干侧板上的底板冲压铆接。本发明提供的隔离器腔体加工机通过配合设置的侧板定位装置、第一机械手、第二机械手、以及冲压装置，可以实现组成隔离器腔体的底板和侧板的自动化组装，节约了人力成本，提高了加工效率，且加工精度高。
【专利说明】隔离器腔体加工机【技术领域】[0001]本发明属于机械加工设备领域，具体涉及一种隔离器腔体加工机。
【背景技术】
[0002]铁氧体环形器和隔离器在微波和射频通信领域有着非常重要的作用，通过其单向传输的特性，可以保护电路中元件免受无用信号的损害，也可以使同一电路实现发送和接收信号的双工功能。金属腔体是环形器和隔离器中必不可少的部件，起着机械支撑，器件封装，导磁导电等功能。
[0003]现有环形器和隔离器腔体大多采用传统的整体式方式，也有部分采用有底圆腔和底板焊接或铆接在一起的方式。整体式腔体有整体机加工形式和整体烧结或铸造再进行机加工两种形式。整体机加工形式浪费材料，加工成本高，整体烧结或铸造结合机加工方式电磁性能差，制作周期长，小批量制造成本高。有底圆腔和底板焊接式或铆接式使用不同的有底圆腔和板的组合性能较好，但由于有底圆腔的加工形式存在一些限制，只在有限的产品形式上有一定优势。
[0004]目前成本较低，性能较好且工艺简单的一种隔离器腔体形式如中国专利号CN201120438905.9所示，可以使用冲压等廉价工艺得到各个简单部件，并将它们联接在一起形成腔体，但是，在目前的工艺中，将得到的各个简单部件联接的过程是通过人力手工加工的方式完成，生产的效率较低，阻碍了此种方式隔离器腔体的应用。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种隔离器腔体加工机，可以实现隔离器腔体各部件的自动组装。
[0006]为实现上述发明目的，本发明提供一种隔离器腔体加工机，用于组装构成隔离器腔体的若干侧板和底板，所述隔离器腔体加工机包括:
侧板定位装置，所述侧板定位装置包括若干可容纳侧板的第一定位腔，所述侧板定位装置用于将若干侧板彼此相对定位；
第一机械手，可被控制地将经过所述侧板定位装置定位后的若干侧板转移至加工位
置；
第二机械手，可被控制地将底板转移配合至位于所述加工位置的若干侧板上；
冲压装置，用于将位于所述加工位置的若干侧板及配合在所述若干侧板上的底板冲压铆接。
[0007]作为本发明的进一步改进，所述侧板定位装置包括定位头以及与所述定位头配合的定位套，所述定位头的外侧壁上设有若干定位凸起，相邻的所述定位凸起与所述定位头的外侧壁共同定义所述第一定位腔。
[0008]作为本发明的进一步改进，所述定位套上设有可供侧板通过的缺口，所述定位头可旋转地配合于所述定位套内。[0009]作为本发明的进一步改进，所述定位头下部连接有弹性元件。
[0010]作为本发明的进一步改进，所述第一机械手包括真空抓取头，所述真空抓取头的横截面形状与所述定位头的横截面形状相同，所述真空抓取头的外侧壁设有可外接真空设备的气孔。
[0011]作为本发明的进一步改进，所述第二机械手包括真空吸盘。
[0012]作为本发明的进一步改进，所述加工位置设有侧板固定装置，所述侧板固定装置包括固定模芯、环绕所述固定模芯设置的固定夹头、以及套合在所述固定夹头外的固定套，所述固定模芯和所述固定夹头间形成有可容纳隔离器腔体侧板的固定腔。
[0013]作为本发明的进一步改进，所述固定夹头的外侧壁与固定套的内侧壁分别设置有斜面，所述固定夹头的外侧壁的斜面被如此设置以使所述固定夹头具有自上向下逐渐减小的壁厚，所述固定套的内侧壁的斜面被如此设置以使所述固定套具有自上向下逐渐增加的壁厚，所述固定套下部连接有可带动固定套在初始位置和固定位置间运动的驱动装置，所述固定腔下部配合有顶料装置。
[0014]作为本发明的进一步改进，还包括底板转运装置，所述底板转运装置包括储料腔、第二定位腔、推料机构，所述储料腔和第二定位腔间设置有出料口，所述推料机构可被控制地通过所述出料口将位于所述储料腔内的底板推送至所述定位腔内。
[0015]作为本发明的进一步改进，所述出料口的高度大于等于底板的厚度且小于两倍底板的厚度。
[0016]与现有技术相比，本发明提供的隔离器腔体加工机通过配合设置的侧板定位装置、第一机械手、第二机械手、以及冲压装置，可以实现组成隔离器腔体的底板和侧板的自动化组装，节约了人力成本，提高了加工效率，且加工精度高。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本发明的隔离器腔体加工机所需加工的隔离器腔体的爆炸示意图；
图2是本发明隔离器腔体加工机一实施方式的结构示意图；
图3是本发明隔离器腔体加工机一实施方式中侧板定位装置的结构示意图；
图4是图3中的侧板定位装置的定位头和定位套的配合示意图；
图5是本发明隔离器腔体加工机一实施方式中侧板定位装置与第一机械手的真空抓取头刚接触时的配合结构示意图；
图6是图5中的真空抓取头完全取代侧板定位装置中的定位头时的结构示意图；
图7是本发明隔离器腔体加工机一实施方式中侧板固定装置的结构示意图；
图8是图7所示结构的部分剖视示意图；
图9是本发明隔离器腔体加工机一实施方式中第二机械手抓取转移待装配的隔离器腔体的底板时的配合结构示意图；
图10是本发明隔离器腔体加工机一实施方式中冲压装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]以下将结合附图所示的【具体实施方式】对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
[0019]参图1，为了更好的理解本发明，首先介绍本发明隔离器腔体加工机所加工的隔离器腔1，该隔离器腔体I包括底板4以及可与底板4配合的若干侧板2，该侧板2为弧形板，侧板2上设有用于铆接联接的凸起3，底板4上设有与该凸起3相匹配的铆接孔5，示范性地，这里所要加工的隔离器腔体I的侧板2数量为三块，每块侧板2上分别设有三个用于铆接的凸起3，本发明提供的隔离器腔体加工机用于自动化地将该三块侧板2与底板4相铆接。
[0020]参图2，介绍本发明隔离器腔体加工机100的一【具体实施方式】。在本实施方式中，该隔离器腔体加工机100包括侧板定位装置10、第一机械手20、第二机械手40、以及冲压装置60。
[0021]配合参照图3、图4，侧板定位装置10包括定位头11以及与定位头11配合的定位套12，定位头11的外侧壁上设有三个定位部111，定位头11的外侧壁与任意相邻的两个定位部111共同定义有可容纳一侧板的第一定位腔13 ;定位套12上开设有可供侧板2通过的缺口 121，定位头11可旋转地配合于定位套12内。
[0022]在本实施方式中，该定位套12具有一定的壁厚，故在定位套12的缺口 121内可以配合叠放多个待组装的侧板2。具体地，通过配合设置的振动盘(图未示)，将若干侧板2有序地排列在定位套12的缺口 121内，并同时施加该若干侧板2 —朝向定位头11的推动力。
[0023]当定位头11上的定位部111配合朝向定位套12上的缺口 121时，可阻止叠放在缺口 121内的侧板2配合至第一定位腔13内，而当该定位头11旋转至其上的第一定位腔13正朝缺口 121时，叠放在缺口 121内的侧板2会在振动盘的作用下，配合进该正朝缺口121的第一定位腔13内，当该第一定位腔13内配合入一个侧板2后，定位头11继续旋转，直至下个第一定位腔13正朝缺口 121，类似地，此时又有一个侧板2配合进对应的第一定位腔13内，如此继续直至定位头11的三个第一定位腔13内分别配合有侧板2为止。
[0024]作为优选的实施方式，在初始状态时，定位头11上的一定位部111面向定位套12上缺口 121的中部位置，开始加工时，该定位头11按预定方向旋转60度，此时一第一定位腔13正朝缺口 121，侧板2在振动盘的作用力下配合进该第一定位腔13，接着，定位头11继续旋转120度，又一侧板2配合至相应第一定位腔13，随后，定位头11继续旋转120度，构成一个隔离器腔体的最后一侧板2配合至相应的第一定位腔13,最后,定位头11旋转60度，保证一定位部111阻止排列在定位套12缺口 121内的其它侧板进入，并最终完成三个侧板的定位。
[0025]适应地，在上述的实施方式中，定位头11上的若干定位部111的外侧壁所在的圆周的半径优选地与定位套12的内侧壁所在的圆周的半径相等，以保证不会出现侧板卡入定位部111和定位套12之间的情况；当然，在更多的实施方式中，通过设置定位头11上的若干定位部111的外侧壁所在的圆周的半径与定位套12的内侧壁所在的圆周的半径之间小于侧板的厚度也可达到上述的技术效果，这里所列举的各实施方式仅仅是示范性地，而非是限制性的。
[0026]定位头11的下方连接有弹性元件(未标示)，该定位头11可在外界作用力的带动下压缩该弹性元件以向下运动，并且，特殊地，在本实施方式中，驱动该定位头11旋转的为步进伺服电机。[0027]配合参照图5、图6，第一机械手20可被控制地将经过侧板定位装置10定位后的若干侧板2转移至加工位置P。第一机械手20包括真空抓取头21，该真空抓取头21的横截面形状与定位头11的横截面形状一致，在该真空抓取头21的外侧壁上设置有可外接真空装置(图未示)的气孔211。
[0028]第一机械手20抓取若干侧板2的具体过程如下:首先，第一机械手20被控制地将真空抓取头21带动至侧板定位装置10的上方，并保证其上真空抓取头21与侧板定位装置10的定位头11在水平面上的投影完全重合，也就是说，此时真空抓取头21与定位头11完全对准；接着，在一向下驱动力的作用下，第一机械手20带动真空抓取头21向下运动，并与定位头11接触配合(图5状态)，在真空抓取头21进一步向下运动的过程中，定位头11受到机械手向下的作用力进而压缩弹性元件以使真空抓取头21逐渐替代原定位头11所处位置；最后，当真空抓取头21完全取替代定位头11的位置时(图6状态)，外接真空装置启动，真空抓取头21侧壁上的气孔211通过吸附力将三块侧板2按照被定位头11定位的状态吸附在真空抓取头21上，第一机械手20进而抬升，并将被彼此之间相对定位的若干侧板转移至加工位置P，此时定位头11在弹性元件的作用力下回复至原位置。
[0029]参图7、图8，在本实施方式中，加工位置P设置有侧板固定装置30，以固定锁紧侧板2，避免进一步的加工过程中，由于侧板2的偏移而造成的加工误差。具体地，该侧板固定装置30包括固定模芯311、环绕固定模芯311设置的固定夹头312、以及套合在固定夹头312之外的固定套313，固定模芯311与固定夹头312之间形成有固定腔33以容纳第一机械手20抓取的三个侧板2，相适应地，固定夹头312的数量也设置为三个，以分别对应三个侧板2 ;固定夹头312的外侧壁与固定套313的内侧壁设置分别设置有斜面，具体地，固定套313内侧壁的斜面被如此设置以使固定套313具有自上向下逐渐增加的壁厚，固定夹头312的外侧壁的斜面被如此设置以使固定夹头312具有自上向下逐渐减小的壁厚，并且，固定套313的下部连接有可带动固定套313在初始位置与固定位置间运动的第一驱动装置32，固定腔33的下部配合有顶料装置。
[0030]顶料装置包括可以施加一横向驱动力的第二驱动装置341、与第二驱动装置341轴接的第一斜块342、可滑动地与第一斜块342配合的第二斜块343、以及连接在第二斜块343上表面的顶针(图未示)，顶针用于与上述的固定腔33相配合，适应地，这里的顶针设置为三个，以分别对应固定腔内的三块侧板。第一斜块342在沿远离第二驱动装置341的方向上具有逐渐减小的厚度，第二斜块343在沿远离第二驱动装置341的方向上具有逐渐增加的厚度。
[0031]第二机械手40可被控制地将底板4转移配合至位于所述加工位置P的若干侧板2上。该第二机械手40的一端设置有可与底板配合的真空吸盘41。
[0032]参图9，在本实施方式中，底板4按照预定的方向叠放储存在一储料腔51中，储料腔51限定的空间的横截面大小大致与底板4相当以进行底板4的初步定位。配合该储料腔51设置有一推料机构53，以及一与该储料腔51连通的第二定位腔52，该储料腔51与第二定位腔52之间设置有出料口(图未示)，该储料腔51和第二定位腔52通过该出料口彼此连通，储料腔51内的底板在推料机构53的推动下自出料口进入第二定位腔52内，第二定位腔52用于将底板进行精确定位。
[0033]特殊地，为了保证每次有且仅有一块底板可以通过出料口进入第二定位腔52，该出料口的高度大于等于底板的厚度且小于两倍底板的厚度。
[0034]具体的加工过程中，当第二定位腔52内的底板4被定位后，第二机械手40被控制地利用其端部的真空吸盘41抓取该底板4，并转移配合至上述位于固定腔中的三个侧板2上，此时三个侧板2上的凸起3分别配置于底板上的铆接孔5内。为了保证冲压铆接过程的可靠性，此时，连接在固定套341下部的第一驱动装置32驱动固定套341自初始位置向固定位置运动，进而带动固定夹头312夹紧对应的侧板，侧板紧密地配合在固定腔33内，保证接着的冲压铆接过程不会晃动而影响加工精度。
[0035]参图10，冲压装置60用于将侧板2和底板4冲压铆接。具体地，该冲压装置60与侧板固定装置30相对的一侧表面上设有可与侧板2上的凸起3配合的冲压头61，以及设置在一侧表面中心位置的预压件62。在本实施方式中，冲压头61的数量适应地设置为九个，以一次性地对三块侧板2上所有凸起3进行冲压铆接，预压件62设置为具有一定的可形变性，其远离冲压装置60的一端到冲压装置60的距离相对于冲压头61远离冲压装置60的一端到冲压装置60的距离更大。当冲压装置60进行冲压时，预压件62相对于冲压头61较早地与底板4配合接触，由于预压件62本身的可形变性及冲压装置60进一步施加的向下的作用力，预压件62会产生无规律的轻微晃动，带动底板4与侧板2配合更为充分，并且，在一些可能的侧板2并未与底板4上的铆接孔5配合的情况中，这种轻微晃动可以带动底板4趋向于其上的铆接孔5与侧板的凸起3配合，避免影响冲压铆接效果。
[0036]当冲压铆接完成后，冲压装置60被驱动地向上运动，第二驱动装置341进而向第一斜块342施加一横向的驱动力，与第一斜块342的斜面配合的第二斜块343被带动地产生向上的推动力，进而带动其上的顶针向上运动，并将紧固在固定腔33中的侧板2顶出。接着第二机械手40通过其上的真空吸盘41将装配好的隔离器腔体I转移至预定位置上空，进而关闭真空吸盘41，装配完的隔离器腔体掉落至一滑料槽(图未示)中，进而滑落至成品料盒(图未示)，至此，完成隔离器腔体的整个组装过程。
[0037]需要说明的是，在以上的实施方式中，以加工的隔离器腔体I具有三块侧板2、每块侧板2上具有三个凸起3为例，适应地配置隔离器腔体加工机100各机械部件的数量和形态，这仅仅是为了描述的方便，而非是限制。
[0038]本发明提供的隔离器腔体加工机通过上述实施方式，具有以下有益效果:本发明提供的隔离器腔体加工机通过配合设置的侧板定位装置10、第一机械手20、第二机械手40、以及冲压装置60，可以实现组成隔离器腔体I的底板4和侧板2的自动化组装，节约了人力成本，提高了加工效率，且加工精度高。
[0039]应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
[0040]上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种隔离器腔体加工机，用于组装构成隔离器腔体的若干侧板和底板，其特征在于，所述隔离器腔体加工机包括: 侧板定位装置，所述侧板定位装置包括若干可容纳侧板的第一定位腔，所述侧板定位装置用于将若干侧板彼此相对定位； 第一机械手，可被控制地将经过所述侧板定位装置定位后的若干侧板转移至加工位置； 第二机械手，可被控制地将底板转移配合至位于所述加工位置的若干侧板上； 冲压装置，用于将位于所述加工位置的若干侧板及配合在所述若干侧板上的底板冲压铆接。
2.根据权利要求1所述的隔离器腔体加工机，其特征在于，所述侧板定位装置包括定位头以及与所述定位头配合的定位套，所述定位头的外侧壁上设有若干定位凸起，相邻的所述定位凸起与所述定位头的外侧壁共同定义所述第一定位腔。
3.根据权利要求2所述的隔离器腔体加工机，其特征在于，所述定位套上设有可供侧板通过的缺口，所述定位头可旋转地配合于所述定位套内。
4.根据权利要求2所述的隔离器腔体加工机，其特征在于，所述定位头下部连接有弹性元件。
5.根据权利要求1所述的隔离器腔体加工机，其特征在于，所述第一机械手包括真空抓取头，所述真空抓取头的横截面形状与所述定位头的横截面形状相同，所述真空抓取头的外侧壁设有可外接真空设备的气孔。
6.根据权利要求1所述的隔离器腔体加工机，其特征在于，所述第二机械手包括真空吸盘。
7.根据权利要求1所述的隔离器腔体加工机，其特征在于，所述加工位置设有侧板固定装置，所述侧板固定装置包括固定模芯、环绕所述固定模芯设置的固定夹头、以及套合在所述固定夹头外的固定套，所述固定模芯和所述固定夹头间形成有可容纳隔离器腔体侧板的固定腔。
8.根据权利要求7所述的隔离器腔体加工机，其特征在于，所述固定夹头的外侧壁与固定套的内侧壁分别设置有斜面，所述固定夹头的外侧壁的斜面被如此设置以使所述固定夹头具有自上向下逐渐减小的壁厚，所述固定套的内侧壁的斜面被如此设置以使所述固定套具有自上向下逐渐增加的壁厚，所述固定套下部连接有可带动固定套在初始位置和固定位置间运动的驱动装置，所述固定腔下部配合有顶料装置。
9.根据权利要求1所述的隔离器腔体加工机，其特征在于，还包括底板转运装置，所述底板转运装置包括储料腔、第二定位腔、推料机构，所述储料腔和第二定位腔间设置有出料口，所述推料机构可被控制地通过所述出料口将位于所述储料腔内的底板推送至所述定位腔内。
10.根据权利要求9所述的隔离器腔体加工机，其特征在于，所述出料口的高度大于等于底板的厚度且小于两倍底板的厚度。
【文档编号】H01P11/00GK103633409SQ201310377993
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年8月27日 优先权日:2013年8月27日
【发明者】朱嘉翔, 刘明亮 申请人:苏州工业园区凯艺精密科技有限公司