帶臺階軸小零件裝配技術

董寶廷

（蘇州華旃航天電器有限公司，江蘇 蘇州 215129）

隨著電子產品、機械產品小型化、微型化發展趨勢，產品零件越來越細小，因此經常遇到很多小零件組裝的難題，人工組裝勞動強度大、效率低，自動化組裝由于產品多品種、小批量的特征，無法實現柔性自動化生產要求，需要投入較大成本，很多企業難以承受，因此需要有一些低成本、高效率的技術來解決這個難題。

1 問題概述

某個連接器產品有50多個接觸件，這些接觸件需要依靠手工逐一的裝入基座。該產品基座與接觸件的裝配過程如圖1所示。接觸件2是一種帶臺階軸的小零件，該零件臺階軸一端2b尺寸較大，另外一端2a尺寸較小，常用的安裝方式是用鑷子從圖2所示槽型夾具上逐個將排列好的接觸件2夾取，并讓接觸件小端向下裝入基座零件1的孔1a中，完成裝配。這種工藝主要存在的問題是由于零件細而短小，而且需要裝配的零件數量較大，因此這種裝配過程不但勞動強度大，而且裝配效率低，裝配成本很高。

圖1

圖2

2 問題分析

小零件的高效組裝，需要解決兩個問題，一是零件的快速定向和定位，二是零件的半自動組裝。分析接觸件外形特征，接觸件為小軸類零件，一端尺寸大、一端尺寸小，尺寸差異在0．3以上，直徑差異較為明顯，而零件的長徑比為2．02，零件重心在零件中間位置，該零件特征易于自由翻轉實現定向、定位。

3 技術介紹

根據接觸件特征及基座零件外形尺寸孔位間距，設計治具。治具如圖3所示。

3.1 治具簡介

（1）治具功能介紹。定位座4主要用于對基座進行定位，使基座孔和定位座定位孔4b的軸心同軸。限位芯6由手柄和壓板浮動固定并可以在4a定位座限位芯孔中滑動。導柱5起限位和支撐作用。

圖3

（2）治具狀態一。當治具處于圖4所示位置時，限位芯從側面深入定位座，此時由于限位芯占據了定位座定位孔4b的位置，使孔距A小于接觸件大端尺寸但大于小端尺寸。

圖4

（3）治具狀態二。當治具處于圖5所示位置時，限位芯從側面孔中退出，定位座定位孔4b的尺寸B大于接觸件大端的尺寸。

（4）操作方式和操作過程。當治具處于狀態一時，將很多接觸件放入治具通過晃動，由于零件重心及外形尺寸特征，接觸件小端快速的向下裝入治具的孔中，如圖6，倒出多余零件后從治具兩側裝入兩個基座，再通過手柄抽出限位芯。此時治具處于狀態二，由于孔徑變大零件就順利的通過定位座定位孔落入基座，再使用一個輔助工具將所有接觸件兌入基座，取出基座完成裝配。

圖5

圖6

4 效果評價

使用抽芯落料式裝配治具，使用治具2小時裝2萬個孔，每個接觸件的裝配時間約為0．36秒，裝配效率在原改善基礎上再提高10倍以上。此技術對具有臺階軸且長徑比較小的零件有一定的推廣應用價值。已擴展的產品還有25芯等產品，見圖7。

圖7

5 結語

通過零件特征的細致分析，找到零件的細節特征，如兩端尺寸差異、長徑比、重心位置等，并對其特征加以應用，采用抽芯落料結構高效的實現半自動的組裝，