一种气缸及压合治具的制作方法

1.本发明涉及治具技术领域，特别是涉及一种气缸及压合治具。


背景技术：

2.最近随着测试治具的兴起，各种屏幕需要通过探针来连接手机连接器进行手机画面检测，探针的使用频率越来越高，行业转向自动化，要求探针压接自动化，精密化，小巧化，集成化探针治具的压合越来越精密化，标准化，需要压合机构可以通用，方便拆卸，适用不同产品，产品连接器向上和向下都要兼容，压合机构移动不可出现位移，现有技术中的压合方式，一般通过两组气缸组合，前后及上下动作，结构复杂，成本也相对较高；气缸多采用普通气缸，无法精准定位，需要依靠其他机构辅助定位，通用性差；压合的力依靠调节气缸的气压控制，受气源影响压力不稳定。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种气缸及压合治具。
4.本发明解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种气缸包括底座、缸体、上盖板、侧盖板、转动压板和预压弹簧，所述缸体滑动支撑在底座上，所述缸体内设有第一活塞组件和第二活塞组件，所述第一活塞组件和第二活塞组件输出的推动力相互垂直，所述上盖板固定盖设在缸体上方的第一活塞组件的输出端上，所述侧盖板固定盖设在缸体侧方的第二活塞组件的输出端上，所述转动压板通过一转轴转动连接在上盖板上方，转轴的轴线与缸体的滑动面平行，但是与缸体的滑动方向垂直，所述预压弹簧位于转动压板与上盖板之间，预压弹簧上下两端与转动压板和上盖板可以是活动连接也可以是一端或两端固定连接，且与第一活塞组件分别位于转轴的两侧；所述第一活塞组件能够推动转动压板绕转轴转动，实现转动压板一端的抬起，预压弹簧能够推动转动压板绕转轴转动，实现转动压板另一端的抬起，所述第二活塞组件能够推动缸体在底座上滑动。
5.第一活塞组件输出的推动力和预压弹簧的推动力为竖直方向，第二活塞组件输出的推动力为水平方向，且与缸体的运动方向平行；气缸上升依靠气压将机构顶起，气缸下降依靠弹簧的压力使机构下降，第一活塞组件和预压弹簧的配合实现了气缸执行端绕转轴的上下摆动，从而实现上下动作；第二活塞组件实现整个缸体结构的水平方向的前后运动；通过在一个缸体内设置两组执行组件，代替两组气缸，将气缸的前进后退及上升下降集成在一起，并且在实现前后和上下动作的同时，简化了压合机构的结构。
6.进一步，所述预压弹簧的数量和有效行程根据预压紧力的要求进行设计。通过预压弹簧产生预压力，使气缸的转动压板下压，并且通过控制预压弹簧的数量控制下压的力度，精准可控，对应不同的产品。当第一活塞组件向上推动转动压板的一端使转动压板绕转轴转动时，转动压板的另一端向下运动压缩预压弹簧，使预压弹簧产生与压缩方向相反的
弹性势能，当第一活塞组件向下缩回缸体内时，转动压板在预压弹簧的弹力作用下反向转动，带动压脚压紧工件，即探针。
7.进一步，还包括设置在底座和缸体之间的导轨，所述导轨为两组，分别支撑在缸体的两侧。
8.作为优选，导轨采用体积小，精度高的交叉滚子导轨。前进与后退带有精密交叉滚子导轨，保证前进与后退的位置，其精度可以保证在0.01mm以内。
9.进一步，还包括侧板，所述侧板固定连接在第二活塞组件输出端的底座上，且第二活塞组件的输出端与侧板固定连接。当第二活塞组件的活塞杆向外伸出时，活塞杆在侧板上产生一个推力，由于侧板相对于底座固定，而缸体相对底座可以滑动，因此，在该推动力的作用下缸体会向远离侧板的方向运动，当第二活塞组件的活塞杆缩回缸体时，侧板和活塞杆之间会产生一个拉力，因此，缸体反向运动，靠近侧板，从而实现水平方向夹持位置的调整。
10.进一步，还包括位于侧板与缸体之间的缓冲垫，所述缓冲垫设置在侧板和/或缸体相对一侧的侧面上。作为优选，缓冲垫采用橡胶垫，当缸体向侧板方向运动时，实现缸体与侧板之间的缓冲，避免直接的刚性碰撞。
11.具体的，所述第一活塞组件包括设置在缸体内的第一活塞腔，以及设置在第一活塞腔内的第一活塞和第一活塞杆，所述第一活塞杆一端与第一活塞固定连接，另一端向上延伸贯穿上盖板；所述第二活塞组件包括设置在缸体内的第二活塞腔，以及设置在第二活塞腔内的第二活塞和第二活塞杆，所述第二活塞杆一端与第二活塞固定连接，另一端侧向延伸贯穿侧盖板。第一活塞组件和第二活塞组件的数量可以根据实际情况进行设置，本实施例中第一活塞组件为两组，第二活塞组件为一组。
12.进一步，所述转动压板采用模块化一体注塑成型。所述转动压板上设有便于注塑的工艺槽。
13.一种压合治具，包括上述气缸，还包括压脚，所述压脚为l形，具有一连接部和一压合部，连接部通过定位柱和螺钉等连接件连接在转动压板的前端，所述压合部向下延伸用于压合探针工件。
14.本发明的有益效果是：本发明提供的一种气缸及压合治具，气缸一体化设计，减小气缸体积；气缸的前进后退通过精密交叉滚子实现高精度的位置度；气缸的下压通过弹簧的预压与弹簧的数量控制下压的力度，精准可控，对应不同产品。
附图说明
15.下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
16.图1是本发明压合夹具压合状态的结构示意图。
17.图2是本发明压合夹具抬起状态的结构示意图。
18.图3是气缸结构示意图。
19.图4是去掉转动压板的气缸结构示意图。
20.图5是缸体及底座的结构示意图。
21.图6是底座及导轨的结构示意图。
22.图7是治具压合工作过程的示意图。
23.图中：1、压脚，11、连接部，12、压合部，2、定位柱，3、底座， 31、支脚，4、缸体，41、第一活塞腔，42、第一活塞，43、第一活塞杆，44、第二活塞腔，45、第二活塞杆，46、转接端，5、上盖板，51、耳座，52、弹簧下安装槽，53、避让槽，6、侧盖板，7、转动压板，71、工艺槽，8、预压弹簧，9、探针，10、缓冲垫，20、转轴，30、侧板，40、导轨。
具体实施方式
24.现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成，方向和参照(例如，上、下、左、右、等等) 可以仅用于帮助对附图中的特征的描述。因此，并非在限制性意义上采用以下具体实施方式，并且仅仅由所附权利要求及其等同形式来限定所请求保护的主题的范围。
25.如图1-图6所示，本发明的一种压合治具，包括压脚1和气缸，压脚1为l形，具有一连接部11和一压合部12，连接部11通过定位柱2和螺钉等连接件连接在气缸的执行端的前端，所述压合部12向下延伸用于压合探针9工件，气缸能够带动压脚1绕一转轴20转动，实现上下的抬起和压合。
26.为了同时实现上下压合和前后压合位置的控制，设计了本实施例的气缸结构，气缸的结构具体包括底座3、缸体4、导轨40、上盖板5、侧盖板6、转动压板7和预压弹簧8，其中，所述缸体4通过导轨40滑动支撑在底座3上，导轨40为两组，分别支撑在缸体4的两侧，作为优选，导轨40采用体积小，精度高的交叉滚子导轨40。前进与后退带有精密交叉滚子导轨40，保证前进与后退的位置，其精度可以保证在0.01mm以内。底座3的底部设有多个用于支撑的支脚31，底座3的上侧底面上设有便于连接导轨40的安装槽。
27.如图4和图5所示，所述缸体4的侧面设有多个转接端46，内设有第一活塞组件和第二活塞组件，所述第一活塞组件和第二活塞组件输出的推动力相互垂直，所述上盖板5固定盖设在缸体4上方的第一活塞组件的输出端上，上盖板5上方设有一对用于转动支撑转轴20的耳座51，耳座51之间设有便于转轴20转动的避让槽53，所述侧盖板6固定盖设在缸体4侧方的第二活塞组件的输出端上。其中，所述第一活塞组件包括设置在缸体4内的第一活塞腔41，以及设置在第一活塞腔41内的第一活塞42和第一活塞杆43，所述第一活塞杆43一端与第一活塞42固定连接，另一端向上延伸贯穿上盖板5；所述第二活塞组件包括设置在缸体4内的第二活塞腔44，以及设置在第二活塞腔44内的第二活塞（图中未示出）和第二活塞杆45，所述第二活塞杆45一端与第二活塞固定连接，另一端侧向延伸贯穿侧盖板6，端部与侧板30固定连接，所述侧板30还固定连接在第二活塞组件输出端的底座3上。第一活塞组件和第二活塞组件的数量可以根据实际情况进行设置，本实施例中第一活塞组件为两组，第二活塞组件为一组。为了避免缸体4与侧板30之间直接的刚性碰撞，侧板30与缸体4之间还设有缓冲垫10，所述缓冲垫10设置在侧板30和/或缸体4相对一侧的侧面上。作为优选，缓冲垫10采用橡胶垫，本实施例中缓冲垫10设置在缸体4和侧板30两侧的侧面上。
28.转动压板7为气缸的执行端，采用模块化一体注塑成型，转动压板7上设有便于注塑的工艺槽71。所述转动压板7通过一转轴20转动连接在上盖板5上方，转轴20的轴线与缸体4的滑动面平行，但是与缸体4的滑动方向垂直，所述预压弹簧8位于转动压板7与上盖板5之间，预压弹簧8上下两端与转动压板7和上盖板5可以是活动连接也可以是一端或两端固
定连接，转动压板7的底面上设有弹簧上安装槽（图中未示出），上盖板5的上表面上设有弹簧下安装槽52，弹簧上安装槽与弹簧下安装槽52上下两两对准；为了实现转动压板7的跷跷板动作，预压弹簧8与第一活塞组件分别位于转轴20的两侧；所述第一活塞组件的推动力为转动压板7绕转轴20转动提供动力，所述第二活塞组件的推动力为缸体4在底座3上滑动提供动力。所述预压弹簧8的数量和有效行程根据预压紧力的要求进行设计。通过预压弹簧8产生预压力，使气缸的转动压板7下压，并且通过控制预压弹簧8的数量控制下压的力度，精准可控，对应不同的产品。本实施例中采用了四个预压弹簧8，其他的弹簧上安装槽与弹簧下安装槽52为预留槽口，为了满足不同产品的需要。
29.工作过程：如图7所示，图中空心箭头表示夹具的动作流转过程，实心箭头表示气缸的动作方向。以探针9位于气缸的左侧为例描述运动过程。
30.当需要压合工件时，如图7中a所示，第一活塞组件推动转动压板7靠近压脚1的一侧向上翘起，转动压板7另一端压缩预压弹簧8，使预压弹簧8产生与压缩方向相反的弹性势能，然后第二活塞组件推动缸体4在底座3上向前滑动至图7中b所示位置，靠近左侧，压脚1的压合部12位于探针9的正上方，此时第一活塞组件回缩至缸体4内，转动压板7在预压弹簧8的弹力作用下反向转动，带动压脚1压紧探针9，如图7中c所示；当完成测试后，第一活塞组件推出，又将转动压板7靠近压脚1的一侧顶起，从而使压脚1与探针9分离，同时又压缩预压弹簧8存储弹性势能，如图7中d所示，当压脚1抬起后，第二活塞组件带动缸体4反向运动，远离探针9，如图7中e所示。
31.以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本发明的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。