夹具及处理盒装配生产线的制作方法

本发明涉及一种处理盒生产制造过程中的专用工装及采用该专用工装构建的一条处理盒装配的自动化生产线，具体地说，是一种夹具及处理盒装配生产线。

背景技术：

诸如激光打印机、多功能激光一体机等电子照相成像设备多使用处理盒作为图像处理装置，其中的显影装置提供碳粉等显影剂，为其中的感光元件上形成的静电潜像进行显影，以在纸张等介质上形成可见图像。不同的电子照相成像设备有着不同的设计目的和技术思路，把不同部件进行集成，有的使感光元件及显影装置与粉仓集成在一起,并可拆卸地安装在电子照相成像设备内，称为处理盒；有的仅将显影装置与粉仓集成在一起，并可拆卸地安装在电子照相成像设备内，称为显影盒。无论是显影盒还是处理盒，都具有容纳碳粉并使感光元件上的静电潜像显影的显影装置。

显影装置通常包括一个粉仓部分，有的显影装置还有一个废粉仓部分，简称粉仓和废粉仓，粉仓用于盛装显影用的碳粉，有一个长条状的开口，开口处可旋转地安装一个显影辊。废粉仓也有一个长条状的开口，开口处可旋转地安装一个感光鼓，感光鼓上残留的废粉被清下后进入废粉仓。本发明所称的工件可以是粉仓壳体，也可以是废粉仓壳体，以下仅以粉仓为例进行说明。

图1是某一型号处理盒的粉仓80的立体图，为说明问题清楚起见，图1中略去了一些零部件且显影辊82采取了与粉仓开口81分解的表达方式。粉仓80是一个容纳碳粉的容器，在其内部沿长度方向安装有搅拌架等，在其开口81处安装着显影辊82，当显影辊82转动时，将粉仓内的碳粉传递给作为感光元件的感光鼓，为防止粉仓内的碳粉不适当地从开口81与显影辊82接触的缝隙向外泄漏，开口81的四周设置了密封件。

参见图2，图2为图1的A局部放大图，在开口81的四周，沿显影辊轴向的两条边上，设置有图2示上边的密封刮片86和下边的长密封件85，在沿显影辊周向的两条边上设置有端部密封件83，在端部密封件83朝向开口81的一侧还安装有侧密封件84，图2示出了右端，从图1知端部密封件83和侧密封件84是左右对称地设置在开口81左右两端的。通常长密封件85和端部密封件83采用毛毡或毛毡与海绵复合层叠，侧密封件84采用海绵，密封刮片86采用塑料片，都是通过双面胶或胶水粘接在开口四周的。

在粉仓的生产制造过程中，长密封件85、端部密封件83和侧密封件84作为零件是整齐排列着并用双面胶粘附在基纸带上的，形成密封件原料条，早期的密封件安装是人工将密封件从基纸带上撕下，往粉仓相应的位置粘贴，生产效率极其低下。

为提高生产效率，人们设计了专用的处理盒贴密封件装置，即相对自动地贴各密封件的装置，其包括机架，位于机架上的一条输送粉仓的输送带，位于输送带终端的工件定位机构及密封件夹取机械手和转运机械手，以及液压、电气控制部分。工件定位机构用于把输送带传来的一只粉仓或废粉仓等相对机架固定，从而使夹取机械手能准确地把夹取到的密封件粘贴到指定位置，也使转运机械手能准确地把完成密封件安装后的工件转运到下道工序。液压电气控制部分用于控制上述输送带、各机构及各机械手按时序操作。

本申请人申请的，公布号为CN106444626A的中国发明专利申请公开的贴密封件装置及贴密封件方法实质上只是贴端部密封件的装置，该装置对粉仓等待贴工件的夹具是设置在装置上的，只适用于生产线上专门贴端部密封件的工位使用，当工件到下一个贴长密封件或侧密封件或密封刮片时，还要另行再靠夹具固定。事实上,处理盒是由壳体及安装在壳体内的许多零件组装而成的，粉仓或废粉仓也是如此，因此，一条处理盒组装生产线通常有许多零件安装的工位，如果每一工位都需要专属的夹具是很不方便的。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提供一种适用于处理盒的粉仓或废粉仓等工件装配需要具有多个工位的生产线上运行的夹具；

本发明的另一目的是提供一种采用上述夹具构建的处理盒装配生产线。

为实现上述主要目的，本发明提供的夹具包括座体，座体的顶面设置有一个工件放置位；放置位具有使工件相对座体定位的基准；座体上设置有能将工件相对放置位固定的快速锁紧机构；座体底面设置有用于与传动链固定连接的连接部；座体还设置有被约束部。

由以上方案可见，当粉仓或废粉仓被搁置到放置位并相对基准就位后，操作快速锁紧机构即可将工件相对座体固定，贴全部密封件完全后可操作快速锁紧机构将工件取下。而座体底面上设置的与传动链固定的连接部可使夹具固定在生产线的传动链上，使载有工件的夹具可在生产线上随传动系统达至各个工位，从而对不同的密封件逐一进行粘贴。座体上设置被约束部可以使夹具到达生产线上每一工位时相对工位被精确定位。因此，本发明的夹具特别适于在有多个工位的生产线的传动链上使用，并与生产线上的各个加工工位配合。

一个具体的方案是顶面和底面为平面，座体大致为立方体；座体的第一侧壁设置有第一被约束部，与第一侧壁相对的第二侧壁设置有第二被约束部。

另一个具体的方案是传动链为环状，其一段位于托板上表面，连接部为用于与两条传动链上相对应的一节链连接的螺栓孔。

再一个具体的方案是快速锁紧机构为水平式四连杆锁紧件。

为实现本发明另一目的，本发明提供的处理盒装配生产线包括基架，基架上设置有两条平行，同步同向运行的传动链。两个以还有上等间距布置的工位，每个工位有一块固定在基架上的托板。传动链上的直线距离与工位间距相同地固定有多个夹具，夹具包括座体，座体的顶面设置有一个工件放置位，放置位具有使工件相对座体定位的基准，座体上设置有能将工件相对放置位固定的快速锁紧机构，座体底面设置有与传动链固定连接的连接部，座体设置有被约束部，托板上表面设置有对约束部进行约束的约束部。

由以上方案可见，由于生产线上的工位等间距布置，当夹具以与工位间距相同的间距固定在两条平行，同步同向运行的传动链上后，可以控制动力系统使某一特定夹具随传动链顺序到达各个工位，从而对夹具上的粉仓或废粉仓壳体――工件进行各种零部件的装配。由于每个工位上都设置了固定在基架上的托板，夹具到达托板并停止后，夹具上的被约束部将被托板上设置的约束部约束，使夹具在托板平面上被固定，加上夹具自身具有的重量，靠重力在铅垂方向上被约束在托板上，从而便于各工位的机械手对工件进行零部件装配操作。

一个具体的方案是传动链为环状，其一段位于托板上表面。连接部为用于与两条传动链上相对应的一节链连接的螺栓孔。

另一个具体的方案是座体的顶面和底面为平面，座体大致为立方体，座体的第一侧壁设置有第一被约束部，与第一侧壁相对的第二侧壁设置有第二被约束部。第一被约束部为一销孔，第二被约束部为第二侧壁面。第一约束部为受控可伸或缩，以与销孔配合的销，第二约束部为一对滑轮。一对滑轮的轴线共平面，该平面与夹具的第二侧壁面的间距等于滑轮的半径。

还一个具体的方案是传动链为环状，其一段位于托板上表面下凹的链槽内。连接部为用于与两条传动链上相对应的一节链连接的螺栓孔。

附图说明

图1是某一处理盒的粉仓结构分解图；

图2是图1的A局部放大图；

图3是本发明夹具第一实施例的结构图；

图4是图3的左视图；

图5是图3的B－B剖视图；

图6是本发明夹具第一实施例的立体图；

图7是本发明夹具第一实施例安放粉仓并锁紧后的结构图；

图8是图7的左视图；

图9是图7的C－C剖视图；

图10是本发明夹具第一实施例安放粉仓并锁紧后的立体图；

图11是本发明处理盒装配生产线第一实施例结构示意图的左半部分；

图12是本发明处理盒装配生产线第一实施例结构示意图的右半部分；

图13是图11的俯视图；

图14是图12的俯视图；

图15是处理盒装配生产线第一实施例中各工位处夹具、传动链、托板及约束部和被约束部关系的俯视局部图；

图16是图15的左视图；

图17是图15的D－D剖视图；

图18是图15的立体图；

图19是处理盒装配生产线第二实施例中各工位处夹具、传动链、托板及约束部和被约束部关系的俯视局部图；

图20是图19的左视图；

图21是图19的E－E剖视图；

图22是图19的立体图。

以下结合各实施例及其附图对本发明作进一步说明。

具体实施方式

夹具第一实施例

参见图3、图4、图5、图6，图3是本发明夹具的俯视图，图4是图3的左视图，图5是图3的B－B剖视图，图6是图3的立体图，上述各图中略去了通过一对螺孔15被固定在座体11第一侧壁111近傍安装穴14中的销孔块，销孔块上设置有一个作为第一被约束部的销孔，与第一侧壁111相对的第二侧壁112上二处作为第二被约束部，二个被约束部的具体位置和作用将在后面的贴密封件生产线实施例中进一步说明。夹具1有一座体11，在顶面上设置有一个下凹的工件放置位12，工件放置位12的水平投影面积略大于工件放入时对应的水平投影面积，图3中工件放置位12的右侧为基准。作为快速锁紧机构的一对水平式四连杆锁紧件13被固定在座体11上。用于与传动链固定连接的连接部是四只设置在座体11的底面的螺栓孔16。

图3、图4、图5、图6示的水平式四连杆锁紧件13处于解锁状态，座体11大致为一立方体，顶面113和底面114为平面。靠近第一侧壁的两只螺栓孔16和靠近第二侧壁的两只螺栓孔16的间距都小于一节链的长度，因而夹具1被固定在两条传动链上相对应的一节之上后运行至链轮时不会被卡死。

参见图7、图8、图9、图10，图7是在工件放置位内放入了一只作为工件的粉仓80，这里及本说明书以下所称的粉仓80是指的未装零部件的空壳体,需在本发明的处理盒装配生产线上进行部分零部件的装配。粉仓80放入后被推向图7示右侧并在重力作用下达至基准，且水平式四连杆锁紧件13通过压下操作将粉仓80固定在工件放置位12中。

销孔块18为具有凹字形的块体，因此具有一个销孔181，通过一对螺栓17固定在座体11上后，销孔181的孔口位于第一侧壁111上。

夹具第二实施例

以下仅就本例与夹具第一实施例的不同之处进行说明，相同之处不再赘述。

由于工件放置位12是一个相对顶面的下凹区，夹具第一实施例的座体11必须具有相对较大的厚度。而本例具有一个比夹具第一实施例的座体11厚度小得多的座体，座体采用一块具有满足刚性要求的矩形板而工件放置位则由自板顶面向上延伸的一组可调长度的支撑杆构成，通过各支撑杆长度的调整，可使得各支撑杆的顶端位于工件的底面上，本例的优点是相对节省材料。显然，本例需要在右端设置一根以上的支撑杆，且其顶端要高出工件底面，从而使杆的侧壁对工件的侧壁进行止档以作为一个基准。

夹具的其他实施方式

夹具的座体并不局限于立方体，可以根据工件具体形状设计成梯形六面体，还可以设计成底面为平面的其他多种立体结构，只要满足能固定在传动链上运行，到达任一工位后可以被约束相对工位定位即可。

被约束部设计的基本要求是夹具能够被固定在工位的托板上，因此，除了上述实例例外，还可以采用其他结构形式的约束方式，如被电磁吸附方式，被一垂向销和一水平销同时插入的方式等。

所速锁紧机构采用除上述实施例中的水平式四连杆锁紧件，也可以根据工件或夹具的具体外形，采用垂直式，推拉式，开闩式等。

处理盒装配生产线第一实施例

参见图11、图12、图13、图14，为表达清楚起见，生产线略去了一些与本发明无关的零部件，且由于图幅的限制，图11、图12为处理盒装配生产线第一实施例的整体，而图13、图14是处理盒装配生产线第一实施例的俯视图。

一字型长排列的基架1000上从左至右顺序地设置有工件原料传送带100，装件工位200，贴端密封件工位300，贴侧密封件工位400，贴长密封件工位500，贴密封刮片工位600，点胶工位700，取件工位800。

每个工位相对基架1000固定设置，且相邻工位之间等间距，即传动链每前行一次，都将前一工位上的夹具1运行到相对该工位的下一工位。从生产线的俯视图13、图14上看，环状的两条平行、同步同向运行的传动链1002上段在托板1001上表面，自装件工位200末端起一直延伸到取件工位的前端，然后经链轮下折返回，图13、图14中传动链1002仅示出了位于托板1001上夹具1之下的数节。

工件原料传送带100的每一输送格内可放置一只工件，图中示出了一只粉仓80。取件机械手201从工件原料传送带100上取下一只粉仓80并送往装件工位200上的夹具1，对准工件放置位12后还依次作出如下动作，工件放入，把工件推向基准，驱动水平式四连杆锁紧件13将工件锁紧。

各个工位上的零部件装配操作都完成后，环状的传动链1002将在图11、图12中沿顺时钟方向转动，使上一工位上的夹具1到达下一工位。

参见图15、图16、图17、图18，本例中，基架1000上等间距布置着各个工位，参见图17，由于传动链1002是被链轮张紧的，且位于环状链上部一段的呈直线的部分呈直线状态，并与工位间距相同地固定有多个夹具1，因此，当一个夹具1到达某一工位的托板1001上时，其他工位的托板1001上也同时有另外的夹具1到达。

此时，参见图15，作为本例第一约束部的销1004由图15示的收缩状态将受油缸控制伸出，进入作为本例第一被约束部的销孔181，直至将作为第二被约束部的第二侧壁112被顶推到作为第二约束部的一对滑轮1003，从而实现夹具在托板1001平面上的三点定位，而在铅垂方向上，则依靠夹具1及工件的自重定位在托板1001上。

当处理盒装配生产线上所有工位的操作都完成后，销1004将受控回缩脱出销孔181，传动链1002将各工位上的夹具1输送到下一工位进行下一工位的装配操作。

处理盒装配生产线第二实施例

以下仅就本例与上例的不同之处进行说明，相同结构不再赘述。

参见图19、图20、图21、图22，托板1001的顶面相对上例是升高固定在基架1000上的，且在顶面对夹具的迎、送端1003都设计成圆弧面，而传动链1002并不升高，只是在托板1001上设置供传动链1002通过的导链槽1004，如此，夹具1到达托板1001时将沿该圆弧向上爬升后到达托板1001上的指定位置。参见图21，由于夹具1与传动链1002仅与一节链通过螺钉固定在作为连接部的螺栓孔16上，因此，和到达链轮时一样，传动链在托板上也不成直线，将对夹具1产生铅垂向下拉的分力，从而使夹具1能在铅垂方向上定位在托板1001上，而无需向上例那样对夹具1的自重要求过高，本例相对上例的优点是可以对夹具1的自重大大降低要求，一方面节省了材料，另一方面可以大大降低传动链动力系统的功率要求，节省能源，还对夹具相对托板的定位精度带来了便利。

对本例而言，由于传动链1002到达托板时被迫随夹具1升高，为对夹具1产生向下拉的分力，传动链1002不再呈直线，因此，夹具1相对传动链1002固定时，要按照安装夹具1后夹具1间的直线距离与工位间距相同来进行，而不能按传动链1002展开后的距离计算。