一种用于壳体装配的工装的制作方法

本发明涉及工装设备技术领域，具体来说，涉及一种用于壳体装配的工装的结构设计。

背景技术：

壳体的合壳装配在耳机类产品装配中十分常见，例如，如图1所示，第一壳体11、第二壳体12的外表面为圆柱状或者近似圆柱状，为保证密封装配，第一壳体11内的开口端开设了凸台，第二壳体12内的开口端开设了凹槽，并且为了准确定位以保证装配效果，凸台与凹槽之间还设有卡装结构，例如，凸台上设有卡槽，凹槽上设有与卡槽卡装配合的凸起。装配时采用人工装配，首先在凹槽上点胶，接着左、右手分别手持第一壳体11、第二壳体12，并在凸起对应卡装在卡槽内的同时将凸台插装于凹槽。

现有技术中，由于第一壳体11、第二壳体12尺寸较小，当凸台逐渐插装于凹槽内时，操作人员肉眼已无法观测到卡槽与凸起是否对应卡装，如果插装之后第一壳体11、第二壳体12之间留有缝隙，只能利用左、右手相反方向旋转第一壳体11、第二壳体12的方式达到卡槽与凸起对应卡装的效果，但是在旋转第一壳体11、第二壳体12时易造成胶水溢出、凸起断裂等风险，不仅装配效率低、劳动强度高，还提高了成品的废品率。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于壳体装配的工装，不仅提高了壳体装配效率、降低了废品率，还能避免胶水溢出、壳体内卡装结构断裂的风险，此外还解决了现有技术中人工装配存在的劳动强度大、工作效率底、自动化水平低的问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种用于壳体装配的工装，所述壳体包括第一壳体、第二壳体，所述第一壳体的开口端设有凸台，所述第二壳体的开口端设有凹槽，所述凸台与所述凹槽对应插装，所述工装包括第一工作台、第二工作台、限位平移机构以及依次连接的升降机构、限位旋转机构、夹持机构：所述第一工作台设有用于竖直放置所述第一壳体的第一装配槽， 所述第二工作台设有用于竖直放置所述第二壳体的第二装配槽， 所述升降机构用于带动所述限位旋转机构、夹持机构升降，所述限位旋转机构用带动所述夹持机构竖直旋转180度，所述夹持机构用于夹持位于所述第一工作台上的第一壳体，所述限位平移机构用于平移位于所述第二工作台上的第二壳体，其中，所述第二壳体位于所述第一壳体下方且二者中心线重合时，所述第二壳体移动到位，所述限位平移机构停止运行。

进一步的，所述第一装配槽与所述第一壳体之间设有第一定位结构。

进一步的，所述第一定位结构包括设置于所述第一装配槽内的第一定位槽或第一定位块，以及设置于所述第一壳体上的第一定位块或第一定位槽，所述第一定位块插装于所述第一定位槽内以实现所述第一壳体与所述第一装配槽的定位配合。

进一步的，所述第二装配槽与所述第二壳体之间设有第二定位结构。

进一步的，所述第二定位结构包括设置于所述第二装配槽内的第二定位槽或第二定位块，以及设置于所述第二壳体上的第二定位块或第二定位槽，所述第二定位块插装于所述第二定位槽内以实现所述第二壳体与所述第二装配槽的定位配合。

进一步的，所述升降机构为第一气动滑台，其包括第一气缸以及在第一气缸的推动下作升降运动的第一滑台，所述限位旋转机构安装于所述第一滑台。

进一步的，所述限位旋转机构包括电机、待检测件以及第一限位开关：所述电机安装于所述第一滑台，其电机轴通过联轴器连接于所述夹持机构，所述待检测件连接于所述夹持机构并位于其上方，所述第一限位开关位于所述夹持机构的下方，其中，所述电机带动所述夹持机构以及所述待检测件旋转180度后，所述第一限位开关检测到所述待检测件的存在，所述电机停止转动。

进一步的，所述夹持机构为平行气动夹爪，其包括壳体、两个平行的夹爪：

所述壳体连接于所述联轴器，所述夹爪开设有与所述第一壳体外形吻合的凹口。

进一步的，所述限位平移机构为第二气动滑台，其包括第二限位开关、第二气缸以及在第二气缸的推动下作往返平移运动的第二滑台：所述第二滑台上安装有所述第二工作台，当所述第二限位开关检测到所述第二滑台时，所述第二壳体移动到位，所述第二气缸停止推动。

进一步的，所述工装还包括底座，所述升降机构、第一工作台以及所述限位平移机构均安装于所述底座。

与现有技术相比，本发明的优点及有益效果是：本发明提出的用于壳体装配结构简洁、易于操作，在使用该工装时，只需操作人员准确的将第一壳体、第二壳体分别开口端朝上的竖直放置在第一装配槽、第二装配槽上以及点胶操作，省去了手工装配、手动按压保压等操作，提高了装配效率、减轻了操作人员的劳动强度。限位旋转机构的设置，保证了第一壳体的旋转到位，方便实现后续操作中凸台与凹槽的对应插装；限位平移机构的设置，保证了第二壳体在点胶后只可水平移动，有效避免了胶水的洒出。

结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是现有技术中一种壳体装配前的结构示意图；

图2是本发明具体实施例用于壳体装配的工装的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“一”、“二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图2所示，本实施例提出了一种用于壳体装配的工装，壳体包括第一壳体11、第二壳体12，第一壳体11的开口端设有凸台，第二壳体12的开口端设有凹槽，通过凸台与凹槽对应插装实现第一壳体11与第二壳体12之间的装配。本发明中第一壳体11、第二壳体12的外形不作限制，为便于说明，以现有电子类产品中耳机壳的合壳装配为例，如图1所示。

本实施例提出的工装包括第一工作台21、第二工作台22、限位平移机构23以及依次连接的升降机构24、限位旋转机构25、夹持机构26。第一工作台21设有用于竖直放置第一壳体11的第一装配槽211。第二工作台22设有用于竖直放置第二壳体12的第二装配槽221。在该工装上，设置的夹持机构26用于夹持位于第一工作台21上的第一壳体11；设置的升降机构24的用于带动限位旋转机构25、夹持机构26升降，上升时方便为限位旋转机构25提供足够的旋转空间，下降时用来方便夹持机构26能够夹持第一壳体11；设置的限位旋转机构25用带动夹持机构26竖直旋转180度，以实现将开口端朝上的第一壳体11旋转为开口端朝下的第一壳体11，为后续装配提供可能；设置的限位平移机构23用于平移位于第二工作台22上的第二壳体12，一方面平移操作相对于现有技术中手动拿取能有效避免点胶后的第二壳体12上凹槽内的胶水洒出，另一方面当第二壳体12被平移到第一壳体11下方且二者中心线重合时，为后续的凹槽、凸台对应插装提供可能，此时第二壳体12移动到位，限位平移机构23便可停止运行。

使用上述工装时，为了给第一工作台21留有足够的操作空间，可通过升降机构24将限位旋转机构25、夹持机构26上升至最高位置，即升降机构24的最大行程处作为初始状态。

在具体装配壳体时，该工装的使用方法可如以下所述：

首先，操作人员将第一壳体11准确竖直放置在第一装配槽211内、将第二壳体12准确竖直放置在第二装配槽221内，以便第一壳体11竖直旋转180度后且第二壳体水平移动到位后，二者能准确合壳。

在放置完毕后，操作人员需要在第二壳体12上的凹槽内点胶，当然，为了操作的顺畅性，操作人员在第一步放置第一壳体11、第二壳体12时，无需设定放置的先后顺序，只需在放置完第二壳体12之后接着进行点胶操作即可。

在点胶完毕后，便可利用升降机构24带动限位旋转机构25、夹持机构26下降，当夹持机构26下降到可夹持第一壳体11处时，升降机构24停止下降。

在升降机构24停止下降后，通过夹持机构26夹持第一壳体11。

在夹持住第一壳体11后，再次利用升降机构24带动限位旋转机构25、夹持机构26上升，为第一壳体11留出旋转空间，防止出现磕碰或刮擦现象。

在升降机构24带动限位旋转机构25、夹持机构26上升至设定高度后，通过限位旋转机构25带动夹持机构26设置旋转180度，由于夹持机构26夹持有第一壳体11，因此实现了第一壳体11的180度竖直旋转，即实现了将开口端朝上的第一壳体11旋转为开口端朝下的第一壳体11。

在第一壳体11旋转到位后，便可通过限位平移机构23带动第二壳体12移动到位，即移动到第一壳体11下方且二者中心线重合处，由于第一壳体11、第二壳体12中心线重合，保证了对应插装的准确性，避免了插装错位。

在第二壳体12移动到位后，应用升降机构24带动限位旋转机构25、夹持机构26下降，以实现将第一壳体11上的凸台对应插装于第二壳体12上的凹槽内，凸台完全插装于凹槽内后，利用升降机构24继续施加向下的作用力以完成保压操作，保压时间可根据需要进行设定。

在保压操作完成后，夹持机构26释放第二壳体12，壳体装配完毕。

在壳体装配完毕之后，操作人员便可取出壳体，但鉴于此时壳体周围空间较小，为避免操作人员拿取不便而出现磕碰或刮擦现象，也同时为了方便下一次壳体装配的操作，本实施例还可在夹持机构26释放第二壳体12之后，再次利用升降机构24带动限位旋转机构25、夹持机构26上升，或者通过限位平移机构23复位，使壳体周围留有足够取出空间，既方便操作人员拿取壳体，又能为下一次壳体装配做好准备工作。

以下对于本实施例工装的具体结构进行阐释。

为了实现防呆、放错功能，同时还能进一步减轻操作人员的劳动强度，本实施例优选在第一装配槽211与第一壳体11之间设有第一定位结构，且在第二装配槽221与第二壳体12之间设有第二定位结构。

具体的，第一定位结构包括设置于第一装配槽211内的第一定位槽以及对应设置于第一壳体11上的第一定位块，当第一定位块插装于第一定位槽内时，第一壳体11放置到位，为后续的合壳装配提供保障，而且还不需要操作人员花费注意力、专业知识或经验用眼睛仔细分辨第一壳体11是否放置到位，同理，第二定位结构包括设置于第二装配槽221内的第二定位槽，以及设置于第二壳体12上的第二定位块。设置的第一定位块、第二定位块在装配完毕后可通过切割、磨削等方法去除，当然如果不影响壳体功能以及整体美观效果，可以保留设置。此外，在本发明的其他实施例中还可在第一装配槽211、第二装配槽内221分别设置第一定位块、第二定位块，在第一壳体11、第二壳体12上分别对应设置第一定位槽、第二定位槽，只需实现定位配合即可。

本发明中的升降机构24有多种可选择方案，例如，电动导轨、电动升降台、电工推杆以及气动滑台等现有成熟的技术方案，具体的，本实施例中采用第一气动滑台作为升降机构24，其包括第一气缸以及在第一气缸的推动下作升降运动的第一滑台，第一滑台上安装有限位旋转机构25，以实现带动限位旋转机构25升降。

本发明中的限位旋转机构25也有多种可选择方案，例如，机械旋转机构、回转工作台、旋转吊具等现有可实现旋转的技术方案，为简化限位旋转机构25结构方案，本实施例中限位旋转机构25包括电机、待检测件以及第一限位开关。为了能在升降机构24的带动下进行升降操作，将电机安装于第一滑台，例如，最常用的螺栓连接，电机轴则通过联轴器与夹持机构26连接，当电机运行时，电机轴带动夹持机构26转动以实现旋转操作。为了实现限位旋转，即竖直旋转180度，将待检测件与夹持机构26连接并使其位于夹持机构26的上方，同时将第一限位开关设置夹持机构26的下方，第一限位开关位置不动。当电机带动夹持机构26以及与夹持机构26连接的待检测件竖直旋转180度后，第一限位开关检测到待检测件的存在，夹持机构26旋转到位，电机停止转动。当然，本实施例中还可选用磁性检测开关、行程开关、接近开关以及光电开关中的一种作为限制电机翻转到位的控制开关。

本发明中的夹持机构26也有多种可选择方案，例如，电动夹爪、气动夹爪以及液压夹爪等现有成熟的技术方案，本实施例采用气动夹爪作为夹持机构26，其中，气动夹爪根据样式通常可分为Y型夹爪和平行夹爪，进一步的，本实施例中采用平行气动夹爪，其包括壳体、两个平行的夹爪261。壳体连接于联轴器以便于在电机的带动下旋转，具体的，可先将壳体螺栓连接于连接板，再利用连接板与联轴器之间的螺栓连接以最终实现壳体与联轴器之间的连接。夹爪261则开设有与第一壳体11外形吻合的凹口，以达到稳固夹持、防止滑脱的目的。

本发明中的限位平移机构23可参照上述升降机构24予以实现，具体的本实施例中采用第二气动滑台作为限位平移机构23，其包括第二气缸以及在第二气缸的推动下作往返平移运动的第二滑台，第二滑台上安装有第二工作台22，以便实现平移伸出或收回第二工作台22的功能，为了实现限位功能，其还包括第二限位开关，并将第二限位开关安装在设定位置，该设定位置使得在第二限位开关检测到第二滑台时，第二滑台带动第二工作台22上的第二壳体12移动到位，第二气缸停止推动。与第一限位开关同理，本实施例还可选用磁性检测开关、行程开关、接近开关以及光电开关中的一种作为限制第二滑台移动到位的控制开关，又或者采用机械式限位结构，例如，通过限位器限制第二滑台伸出位置，以保证第二滑台平移到位。

为了便于工装的搬运，本实施例中工装还包括底座27，并将升降机构24、第一工作台21以及限位平移机构23均安装于底座27，上述中的第一限位开关、第二限位开关可布设于底座27上。

应该指出的是，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。