CN101386128A - 一种用于加工双层电路板用支撑柱的铆接工装装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于加工双层电路板用支撑柱的铆接工装装置，由上板组件(1)、中间板组件(2)、连接板(4)、底座组件(5)组成；连接板(4)上的连接柱(4a)与压力设备的压力输出连接端安装在一起，连接板(4)安装在上板组件(1)的上板(1a)的上板面(101)上；中间板组件(2)位于上板组件(1)与底座组件(5)的支撑板(55)之间；电路板放置于底座组件(5)的支撑板(55)的上板面(55a)上，并通过支撑板(55)上的多个限位钉对其位置进行限定。压杆的光杆端用于与支撑柱接触时将支撑柱压入电路板的孔内，实现电路板与支撑柱的铆接。本发明工装装置能够实现一次铆接多个支撑柱在电路板上，且多个支撑柱之间相对位置精确，整批加工一致性好，同时提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种铆接工装机械结构，更特别地说，是指一种适用于在电路板上铆接加工支撑柱的铆接工装机械结构装置。该铆接工装能够同时进行4个和/或8个支撑柱的铆接，提高了生产效率。
背景技术
随着电子信息技术的不断发展，一些小型化、集成化的电子产品越来越多，故将多块电路板制作成双层结构或三层结构，以节约空间。
现有在电路板上安装支撑柱，一般使用手工导机在电路板上进行逐个支撑柱铆接安装。该逐个铆接支撑柱方式一方面会造成多个支撑柱之间的相对位置精确性差，而使得该电路板在使用过程中会造成安装困难；另一方面逐个铆接带来了生产效率低缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于加工双层电路板用支撑柱的铆接工装装置，该铆接工装装置能够实现一次铆接多个支撑柱，且多个支撑柱之间相对位置精确，整批加工一致性好，同时提高了生产效率。本发明铆接工装装置由上板组件(1)、中间板组件(2)、连接板(4)、底座组件(5)组成；连接板(4)上的连接柱(4a)与压力设备的压力输出连接端安装在一起，连接板(4)安装在上板组件(1)的上板(1a)的上板面(101)上；中间板组件(2)位于上板组件(1)与底座组件(5)的支撑板(55)之间；电路板放置于底座组件(5)的支撑板(55)的上板面(55a)上，并通过支撑板(55)上的多个限位钉对其位置进行限定。中间板组件(2)上设有的八个压杆分别用于与八个支撑柱接触时。在压力设备提供的压力下将支撑柱压入电路板的孔内，实现在电路板上同时铆接4个支撑柱、或者8个支撑柱。
本发明铆接工装装置的优点：
第一，安装在支撑板上的定位调节组件与支撑柱采用自适应定位，较好地规避掉PCB板加工过程中产生的四个通孔的孔位不一致性造成的偏差，从而定位准确。
第二，支撑柱铆接在电路板上后，通过定位调节组件中的弹簧伸长产生的弹力能够使铆接有支撑柱的电路板自动脱模。
第三，在中间板的左右两端分别设置铰链自锁机构，操作自锁铰链使中间板抬起时，定位调节组件中的弹簧伸长，从而使电路板从支撑板上脱模；使用铰链自锁机构，脱模方便操作。
第四，采用带法兰的直线轴承，提高了铆接时的导向精度高，。
附图说明
图1是本发明铆接工装装置的结构图。
图1A是放置电路板后，在中间板的限位孔中放置支撑柱时的状态结构示图。
图1B是在两块电路板上同时加工8个支撑柱的状态结构示图。
图1C是上电路板与A电路板装配完成后的结构图。
图1D是图1C的爆炸示图。
图2是本发明上板组件的结构图。
图2A是本发明上板组件的仰视结构图。
图3是本发明中间板组件的结构图。
图3A是本发明中间板组件的爆炸示图。
图4是本发明底座的结构图。
图4A是本发明底座的爆炸示图。
图4B是本发明定位调节组件的放大示图。
图5是本发明支撑柱的结构图。
图5A是本发明支撑柱的部视图。
图中： 1.上板组件 1a.上板 101.上板面 102.下板面103.A盲孔 104.B盲孔 105.A螺纹孔 11.A压杆 12.B压杆13.C压杆 14.D压杆 15.E压杆 16.F压杆 17.G压杆18.H压杆 2.中间板组件 21.A带法兰直线轴承 22.B带法兰直线轴承23.C带法兰直线轴承 24.D带法兰直线轴承25.A滑杆 26.B滑杆 27.中间板 201.E通孔 202.F通孔203.G通孔 204.H通孔 211.A限位孔 212.C限位孔 213.D限位孔214.D限位孔 215.E限位孔 216.F限位孔 217.G限位孔 218.H限位孔221.A限位柱 222.B限位柱 223.C限位柱 224.D限位柱 31.A支撑柱301.A竖螺纹端 302.B竖螺纹端 303.支撑体 304.凹槽 305.B螺纹孔306.支撑面 32.B支撑柱 33.C支撑柱 34.D支撑柱 35.E支撑柱36.F支撑柱 37.G支撑柱 38.H支撑柱 4.连接板 4a.连接柱5.底座组件 51.A支撑座 52.B支撑座 53.A立柱 54.B立柱55.支撑板 55a.I通孔 55b.J通孔 551.A定位孔 552.B定位孔553.C定位孔 554.D定位孔 555.E定位孔 556.F定位孔 557.G定位孔558.H定位孔 56.底板 57.定位调节组件 501.A限位钉502.B限位钉 503.C限位钉 504.D限位钉 505.E限位钉 506.F限位钉507.G限位钉 508.H限位钉 511.A弹簧 512.B弹簧 513.C弹簧514.D弹簧 515.E弹簧 516.F弹簧 517.G弹簧 518.H弹簧521.A预紧钉 522.B预紧钉 523.C预紧钉 524.D预紧钉 525.E预紧钉526.F预紧钉 527.G预紧钉 528.H预紧钉 531.A定位孔 532.B定位孔533.C定位孔 534.D定位孔 535.E定位孔 536.F定位孔 537.G定位孔538.H定位孔 6A.A自锁铰链 6B.B自锁铰链 61.C滑杆 62.D滑杆7A.A电路板 7B.B电路板 7C.上电路板 701.A通孔 702.B通孔703.C通孔 704.D通孔 711.A弧形口 712.B弧形口 713.C弧形口 714.D弧形口
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明。
参见图1所示，本发明是一种能够同时在一块电路板或两块电路板上加工四个支撑柱、或者八个支撑柱的铆接工装装置，该铆接工装装置由上板组件1、中间板组件2、连接板4、底座组件5组成；连接板4上的连接柱4a与压力设备(可以是压力为6吨的油压机)的压力输出连接端安装在一起，连接板4安装在上板组件1的上板1a的上板面101上；中间板组件2位于上板组件1与底座组件5的支撑板55之间；电路板放置于底座组件5的支撑板55的上板面55a上，并通过支撑板55上的多个限位钉对其位置进行限定，即每四个限位钉分别套接在一块电路板的四个角的四个孔内，在压力设备施加压力的情况下，将放置在中间板的限位孔中的多个支撑柱由多个压杆将支撑柱压下，使限位钉在弹簧的收缩作用下，得以支撑柱铆接在电路板的四个角的四个孔内。本发明设计的铆接工装装置，在电路板上制作支撑柱时，多个支撑柱先由人工放入中间板组件2的中间板上的限位孔内，然后开启压力设备，使上板组件1向下运动；在多个压杆的作用下，将支撑柱铆接在电路板上；最后，按下自锁铰链使中间板抬起，从而使弹簧伸长，电路板从支撑板上脱模，得到如图1B中A电路板、B电路板的结构。
参见图1C、图1D所示，A电路板7A的A支撑柱31、B支撑柱32、C支撑柱33、D支撑柱34与中间板27上的A限位孔211、B限位孔212、C限位孔213、D限位孔214卡在一起；B电路板7B的E支撑柱35、F支撑柱36、G支撑柱37、H支撑柱38与中间板27上的E限位孔215、F限位孔216、G限位孔217、H限位孔218卡在一起；搬动A自锁铰链6A、B自锁铰链6B使中间板27上移，分别使压杆11A伸进A限位孔211中、压杆12B伸进B限位孔212中、压杆13C伸进C限位孔213中、压杆14D伸进D限位孔214中，压杆15E伸进E限位孔215中、16F伸进F限位孔216中、17G伸进G限位孔217中、18H伸进H限位孔218中，从而A电路板7A、B电路板7B与中间板27脱模，得到如图1C所示的双层电路板通过支撑柱的连接结构。
参见图2、图2A所示，上板组件1由上板1a和八个压杆组成，所述八个压杆是指结构相同的A压杆11、B压杆12、C压杆13、D压杆14、E压杆15、F压杆16、G压杆17和H压杆18。
压杆：压杆为圆柱结构，且一端设有螺纹，另一端为光杆。压杆的螺纹端安装在上板1a的下板面102的螺纹孔中。压杆的光杆端用于与支撑柱接触时将支撑柱压入电路板的孔内，实现电路板与支撑柱的铆接。
上板1a的上板面101上设有四个A螺纹孔105，通过在A螺纹孔105中放置螺钉实现上板1a与连接板4的连接。
上板1a的下板面102上设有八个螺纹孔，八个螺纹孔中分别安装有A压杆11、B压杆12、C压杆13、D压杆14、E压杆15、F压杆16、G压杆17和H压杆18；所述八个压杆采用螺纹连接在上板1a的下板面102上有利于更换压杆。
上板1a的下板面102的两侧分别设有A盲孔103、B盲孔104；A滑杆25的一端安装在A盲孔103内，A滑杆25的另一端与B带法兰直线轴承22连接；B滑杆26的一端安装在B盲孔104内，B滑杆26的另一端与D带法兰直线轴承24连接。
在本发明中，压杆的设置个数与电路板所需设置的支撑柱相关。若电路板上需要设置三个铆钉，则在上板1a的下板面102上设置三个压杆；若电路板上需要设置四个铆钉，则在上板1a的下板面102上设置四个压杆。如图1B所示，图中所示为同时在A电路板7A、B电路板7B上分别制作四个支撑柱，则在上板1a的下板面102上设置八个压杆。
参见图3、图3A所示，中间板组件2由中间板27、四个带法兰直线轴承(A带法兰直线轴承21、B带法兰直线轴承22、C带法兰直线轴承23、D带法兰直线轴承24)、两根滑杆(A滑杆25、B滑杆26)、四个限位柱(A限位柱221、B限位柱222、C限位柱223、D限位柱224)组成；
限位柱：四个限位柱分别安装在中间板27的下板面上，该四个限位柱用于间隔中间板27与支撑板55之间的距离，该距离即是电路板(含锡膏)的厚度；
带法兰直线轴承：A带法兰直线轴承21、C带法兰直线轴承23安装在中间板27的上板面上，B带法兰直线轴承22、D带法兰直线轴承24安装在支撑板55的下板面上；A滑杆25从下至上顺次穿过B带法兰直线轴承22、中间板27的F通孔202、A带法兰直线轴承21后安装在上板1a的A盲孔103内；B滑杆26从下至上顺次穿过D带法兰直线轴承24、中间板27的G通孔203、C带法兰直线轴承23后安装在上板1a的B盲孔104内；在同时拉起A自锁铰链6A、B自锁铰链6B时，中间板27向下滑动，滑动至四个限位柱与支撑板55接触止，将A带法兰直线轴承21、C带法兰直线轴承23安装在中间板27上，保证了中间板27向下滑运动时能够在同一水平面上，这样也使得压力设备向压杆施加压力，由压杆向支撑柱传递进而使支撑柱铆接在电路板的四个通孔内时的力均衡，保持支撑柱的高度相等的手段
通孔：中间板27上从左至右设有E通孔201、F通孔202、G通孔203、H通孔204；E通孔201用于C滑杆61通过，F通孔202用于A滑杆25通过，G通孔203用于B滑杆26通过，H通孔204用于D滑杆62通过。
限位孔：中间板27的中间部位设有八个限位孔，所述八个限位孔用于确定八个支撑柱分别在两块电路板上的安装位置。该八个限位孔是指A限位孔211、B限位孔212、C限位孔213、D限位孔214、E限位孔215、F限位孔216、G限位孔217、H限位孔218；A限位孔211、B限位孔212、C限位孔213、D限位孔214、E限位孔215、F限位孔216、G限位孔217、H限位孔218在如图1、图1B所示时，用于与八个压杆的另一端放置，八个压杆的一端安装在上板1a的下板面102上；A限位孔211、B限位孔212、C限位孔213、D限位孔214、E限位孔215、F限位孔216、G限位孔217、H限位孔218在如图1A所示时，是在这八个限位孔中分别放置八个支撑柱。在本发明中，在中间板27上设置限位孔，有利于在电路板上加工支撑柱时的纵向保持一致。
参见图4、图4A、图4B所示，底座组件5由定位调节组件57、A支撑座51、B支撑座52、A立柱53、B立柱54、支撑板55和底板56组成；底板56安装在压力设备的载物台上；A支撑座51、B支撑座52、A立柱53、B立柱54分别置于支撑板55与底板56之间，且A支撑座51安装在支撑板55的左端与底板56的左端，B支撑座52安装在支撑板55的右端与底板56的右端，A立柱53、B立柱54分别安装在支撑板55与底板56的中间；A支撑座51与B支撑座52结构相同，A立柱53与B立柱54结构相同；
支撑板55上设有的八个定位孔内分别放置有一组定位件，定位孔为螺纹孔；所述八个定位孔是指A定位孔551、B定位孔552、C定位孔553、D定位孔554、E定位孔555、F定位孔556、G定位孔557、H定位孔558；所述一组定位件由限位钉、弹簧、预紧钉构成；支撑板55上设有的定位孔与定位调节组件57中的定位件的配合，能够精确地对电路板与支撑柱之间的铆接位进行定位；
支撑板55上设有I通孔55a、J通孔55b，I通孔55a用于A滑杆25通过，J通孔55b用于B滑杆26通过，且I通孔55a的下方(也是支撑板55的下方)安装有B带法兰直线轴承22，J通孔55b的下方(也是支撑板55的下方)安装有D带法兰直线轴承24；
定位调节组件57由八组结构相同的定位件组成，所述每一组定位件由限位钉、弹簧、预紧钉构成，限位钉的上端伸出定位孔，限位钉的下端与弹簧一端接触，弹簧另一端与预紧钉的端头接触，预紧钉螺纹连接在定位孔的下方；
A组定位件由A限位钉501、A弹簧511、A预紧钉521构成，A组定位件装配在A定位孔551内；在定位铆接时，先调节A预紧钉521使A限位钉501上端部分伸出A定位孔551，然后将A电路板7A放上，且保证A通孔701套在A限位钉501上；
B组定位件由B限位钉502、B弹簧512、B预紧钉522构成；B组定位件置于B定位孔552内；在定位铆接时，先调节B预紧钉522使B限位钉502上端部分伸出B定位孔552，然后将A电路板7A放上，且保证B通孔702套在B限位钉502上；
C组定位件由C限位钉503、C弹簧513、C预紧钉523构成；C组定位件置于C定位孔553内；在定位铆接时，先调节C预紧钉523使C限位钉503上端部分伸出C定位孔553，然后将A电路板7A放上，且保证C通孔703套在C限位钉503上；
D组定位件由D限位钉504、D弹簧514、D预紧钉524构成；D组定位件置于D定位孔554内；在定位铆接时，先调节D预紧钉524使D限位钉504上端部分伸出D定位孔554，然后将A电路板7A放上，且保证A通孔704套在D限位钉504上；
E组定位件由E限位钉505、E弹簧515、E预紧钉525构成；E组定位件置于E定位孔555内；在定位铆接时，先调节E预紧钉525使E限位钉505上端部分伸出E定位孔555，然后将B电路板7B放上，且保证E通孔705套在E限位钉505上；
F组定位件由F限位钉506、F弹簧516、F预紧钉526构成；F组定位件置于F定位孔556内；在定位铆接时，先调节F预紧钉526使F限位钉506上端部分伸出F定位孔556，然后将B电路板7B放上，且保证F通孔706套在F限位钉506上；
G组定位件由G限位钉507、G弹簧517、G预紧钉527构成；G组定位件置于G定位孔557内；在定位铆接时，先调节G预紧钉527使G限位钉507上端部分伸出G定位孔557，然后将B电路板7B放上，且保证G通孔707套在G限位钉507上；
H组定位件由H限位钉508、H弹簧518、H预紧钉528构成；H组定位件置于H定位孔558内；在定位铆接时，先调节H预紧钉528使H限位钉508上端部分伸出H定位孔558，然后将B电路板7B放上，且保证H通孔708套在H限位钉508上；
在定位铆接完成后，操作者的双手同时按下A自锁铰链6A和B自锁铰链6B，使得中间板27向下运动，中间板27运动至四个限位柱(A限位柱221、B限位柱222、C限位柱223、D限位柱224)与支撑板55的上板面接触时止；然后操作者分别将八个支撑柱(A支撑柱31、B支撑柱32、C支撑柱33、D支撑柱34、E支撑柱35、F支撑柱36、G支撑柱37、H支撑柱38)放入各自的限位孔(A限位孔211、B限位孔212、C限位孔213、D限位孔214、E限位孔215、F限位孔216、G限位孔217、H限位孔218)内；最后，开启压力设备，在压力的作用下上板1a向下运动，使得八个压杆(A压杆11、B压杆12、C压杆13、D压杆14、E压杆15、F压杆16、G压杆17和H压杆18)同时向下运动，压杆与支撑柱一商接触后，在压力的作用下，支撑柱被铆接在电路板上的通孔内。
在本发明中，参见图1C、图1D、图5、图5A所示，八个支撑柱(A支撑柱31、B支撑柱32、C支撑柱33、D支撑柱34、E支撑柱35、F支撑柱36、G支撑柱37、H支撑柱38)的结构相同，A支撑柱31为一体成型件，A支撑柱31的中心开有B螺纹孔305，A支撑柱31的一端设有A竖螺纹段301，支撑柱3的另一端设有B竖螺纹段302，A竖螺纹段301与B竖螺纹段302之间为支撑体303，且支撑体303与A竖螺纹段301之间设有凹槽304。
两块电路板在进行上下结构装配时，上电路板7C的A弧形口711、B弧形口712、C弧形口713、D弧形口714分别与A支撑柱31、B支撑柱32、C支撑柱33、D支撑柱34上的支撑面接触，且卡合在各自支撑柱的凹槽内。A支撑柱31、B支撑柱32、C支撑柱33、D支撑柱34上的B竖螺纹端分别铆接在A电路板7A的A通孔701、B通孔702、C通孔703、D通孔704内。
Claims (3)
1、一种用于加工双层电路板用支撑柱的铆接工装装置，其特征在于：由上板组件(1)、中间板组件(2)、连接板(4)、底座组件(5)组成；连接板(4)上的连接柱(4a)与压力设备的压力输出连接端安装在一起，连接板(4)安装在上板组件(1)的上板(1a)的上板面(101)上；中间板组件(2)位于上板组件(1)与底座组件(5)的支撑板(55)之间；电路板放置于底座组件(5)的支撑板(55)的上板面(55a)上，并通过支撑板(55)上的多个限位钉对其位置进行限定；
上板组件(1)由上板(1a)和八个结构相同的A压杆(11)、B压杆(12)、C压杆(13)、D压杆(14)、E压杆(15)、F压杆(16)、G压杆(17)、H压杆(18)组成，压杆为圆柱结构，且一端设有螺纹，另一端为光杆；压杆的螺纹端安装在上板(1a)的下板面(102)的螺纹孔中；压杆的光杆端用于与支撑柱接触时将支撑柱压入电路板的孔内，实现电路板与支撑柱的铆接；上板(1a)的上板面(101)上设有四个A螺纹孔(105)，上板(1a)的下板面(102)上设有八个螺纹孔；上板(1a)的下板面(102)的两侧分别设有A盲孔(103)、B盲孔(104)；A滑杆(25)的一端安装在A盲孔(103)内；B滑杆(26)的一端安装在B盲孔(104)内；
中间板组件(2)由中间板(27)、A带法兰直线轴承(21)、B带法兰直线轴承(22)、C带法兰直线轴承(23)、D带法兰直线轴承(24)、A滑杆25、B滑杆26、A限位柱(221)、B限位柱(222)、C限位柱(223)、D限位柱(224)组成；A限位柱(221)、B限位柱(222)、C限位柱(223)、D限位柱(224)分别安装在中间板(27)的下板面上，A带法兰直线轴承(21)、C带法兰直线轴承(23)安装在中间板(27)的上板面上，B带法兰直线轴承(22)、D带法兰直线轴承(24)安装在支撑板(55)的下板面上；A滑杆(25)从下至上顺次穿过B带法兰直线轴承(22)、中间板(27)的F通孔(202)、A带法兰直线轴承(21)后安装在上板(1a)的A盲孔(103)内；B滑杆(26)从下至上顺次穿过D带法兰直线轴承(24)、中间板(27)的G通孔(203)、C带法兰直线轴承(23)后安装在上板(1a)的B盲孔(104)内；中间板(27)上从左至右设有E通孔(201)、F通孔(202)、G通孔(203)、H通孔(204)；E通孔(201)用于C滑杆(61)通过，F通孔(202)用于A滑杆(25)通过，G通孔(203)用于B滑杆(26)通过，H通孔(204)用于D滑杆(62)通过；中间板(27)的中间部位设有八个限位孔，所述八个限位孔用于确定八个支撑柱分别在两块电路板上的安装位置；该八个限位孔是指A限位孔(211)、B限位孔(212)、C限位孔(213)、D限位孔(214)、E限位孔(215)、F限位孔(216)、G限位孔(217)、H限位孔(218)；
底座组件(5)由定位调节组件(57)、A支撑座(51)、B支撑座(52)、A立柱(53)、B立柱(54)、支撑板(55)和底板(56)组成；底板(56)安装在压力设备的载物台上；A支撑座(51)、B支撑座(52)、A立柱(53)、B立柱(54)分别置于支撑板(55)与底板(56)之间，且A支撑座(51)安装在支撑板(55)的左端，B支撑座(52)安装在支撑板(55)的右端，A立柱(53)、B立柱(54)分别安装在支撑板(55)与底板(56)的中间；A支撑座(51)与B支撑座(52)结构相同，A立柱(53)与B立柱(54)结构相同；支撑板(55)上设有的八个定位孔内分别放置有一组定位件，定位孔为螺纹孔；所述八个定位孔是指A定位孔(551)、B定位孔(552)、C定位孔(553)、D定位孔(554)、E定位孔(555)、F定位孔(556)、G定位孔(557)、H定位孔(558)；所述一组定位件由限位钉、弹簧、预紧钉构成；支撑板(55)上设有I通孔(55a)、J通孔(55b)，I通孔(55a)用于A滑杆(25)通过，J通孔(55b)用于B滑杆(26)通过，且I通孔(55a)的下方安装有B带法兰直线轴承(22)，J通孔(55b)的下方安装有D带法兰直线轴承(24)；定位调节组件(57)由八组结构相同的定位件组成，所述每一组定位件由限位钉、弹簧、预紧钉构成，限位钉的上端伸出定位孔，限位钉的下端与弹簧一端接触，弹簧另一端与预紧钉的端头接触，预紧钉螺纹连接在定位孔的下方。
2、根据权利要求1所述的用于加工双层电路板用支撑柱的铆接工装装置，其特征在于：支撑柱为一体成型件，支撑柱的中心开有B螺纹孔，支撑柱的一端设有A竖螺纹段，支撑柱的另一端设有B竖螺纹段，A竖螺纹段与B竖螺纹段之间为支撑体，且支撑体与A竖螺纹段之间设有凹槽。
3、根据权利要求1、2所述的用于加工双层电路板用支撑柱的铆接工装装置，其特征在于：两块电路板在进行上下结构装配时，上电路板(7C)的A弧形口(711)、B弧形口(712)、C弧形口(713)、D弧形口(714)分别与A支撑柱(31)、B支撑柱(32)、C支撑柱(33)、D支撑柱(34)上的支撑面接触，且卡合在各自支撑柱的凹槽内；A支撑柱(31)、B支撑柱(32)、C支撑柱(33)、D支撑柱(34)上的B竖螺纹端分别铆接在A电路板(7A)的A通孔(701)、B通孔(702)、C通孔(703)、D通孔(704)内。
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