CN103847216A - 贴合治具及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭露了一种贴合治具，其包含一座体，其中央具有一开口及具有环绕该开口的复数个侧壁；一承载台，其悬设在该座体的开口中，该承载台用以承载一第一工件，承载时该第一工件的周缘会超出该承载台的周缘且与该侧壁间隔一定距离、以及至少一限位部设在该座体上，用以限制一从外部进入该开口的第二工件的位置，使得第二工件可以准确地与承载在该承载台上的该第一工件贴合。本发明同时提供一种该治具的使用方法。采用本发明的治具进行贴合，可防止过度溢胶所造成的污染情形发生。

Description

贴合治具及其使用方法
技术领域
本发明大体上关于一种治具，更具体言之，其系关于一种贴合治具及其使用方法。
背景技术
治具(jig)是一种用来协助控制工件或机件位置或引导其动作的一种工具，藉由控制工件或机件的位置或动作，治具可起到准确、安全、快速地重复工序中某部位的制作步骤的功效，故其在加工业或组装业中被广泛地应用。治具会随着其不同的应用领域与客制化需求而呈现多种的型态，举凡机械加工治具、冲压治具、热处理治具、焊接治具、或是装配治具等，都是业界常见的治具类型。就某些型态而言，治具亦可被视为是一种工装夹具(fixture)，两者在功能上并无显著的不同。
治具同样也被应用在现今的智慧型手机的组装领域中，在此应用中，触控基板(sensor glass)一般会先与外侧的保护性玻璃盖板(coverglass)进行对位与贴合，之后触控面板才会与内侧的液晶面板、电路板、以及机壳等部件进行整体的组装。就上述触控基板与玻璃盖板的贴合步骤而言，目前业界通常是利用一特制的贴合治具来使触控基板能准确地与玻璃盖板贴合。
下文中将透过第1图与第2图来说明上述贴合步骤的细节。首先，第1图绘示出一般智慧型手机组装中习用的贴合治具的立体图。如第1图所示，一般智慧型手机组装中习用的贴合治具100系呈块板状的座体态样，其中央有一承载区域101用以放置要进行贴合的触控基板。承载区域平台101的四周形成有多个凸起的限位部103，如图中所示的角落部位，其可限制放置在承载区域101上的触控基板的位置。同时，在各限位部103外侧的部位则形成有阶梯部105，其系用来限制玻璃盖板在接近于触控基板贴合的部位时的位置。透过上述限位部103与阶梯部105的配置设计，习用的贴合治具100得以使玻璃盖板与触控基板准确地贴合。然而，尽管上述习用的贴合治具100可以达成准确贴合的功效，在实作中习用的贴合治具100会产生不少的制程问题，后续将以第2图来解说此问题。
现在请参照第2图，其绘示出上述习用的贴合治具100在实际贴合期间的截面图，此截面图系以第1图中的线A-A’为截线所作成，其可清楚地表示出玻璃盖板、触控基板、限位部以及阶梯部之间的相对位置与距离。如第2图所示，玻璃盖板107与触控基板109之间系藉由贴合胶111(如一水胶)来相互贴合，贴合胶111会经由自由溢胶的方式在贴合面上润湿扩散。在习知技术中，由于触控基板109是利用贴合治具的限位部103来达到固定位置的效果，故可以从图中看到触控基板109的周缘109a会非常接近限位部103，甚至与之接触。另一方面，玻璃盖板107系从贴合治具100上方往下与触控基板109进行贴合，在接近触控基板109时，玻璃盖板107会透过贴合治具100的阶梯部外壁105a来限制其位置，使得玻璃盖板107能与下方的触控基板109精确对位并均匀贴合。最后玻璃盖板107的贴合面系位于接近阶梯部平台105b的高度水平，其与触控基板109之间会有微小的间隙让贴合胶111透过毛细现象自然地溢胶、润湿扩散。
从第2图中可以清楚地看到，由于习知贴合治具100的限位部103与阶梯部105的紧邻式一体设计，使得触控基板109的部分周缘以及玻璃盖板107的贴合面在贴合时会很靠近阶梯部105的角落部位105c，如以虚线所圈出的区域所示，如此将会使贴合胶111因为毛细现象而润湿扩散到贴合治具100上。此过度溢胶的现象会对治具造成污染，而影响到后续其他触控基板以及玻璃盖板的贴合作业。故此，目前业界仍需改良现今智慧型手机组装中习用的贴合治具的设计，以期能解决上述诸多先前技术固有的问题。
发明内容
有鉴于前述习知技术的作法容易导致过度溢胶的问题，本发明特以提出了一种新颖的贴合治具设计，其舍弃了一般习知技术中两件贴合工件都藉由限位部或限位特征来固定位置的作法，而采用新颖的单工件式限位设计来进行贴合。如此，贴合胶就不会因为工件与贴合治具过于接近而引起毛细现象，进而导致过度溢胶等问题。
根据本发明的一实施例，其贴合治具包含一座体，其中央具有一开口及具有环绕该开口的复数个侧壁；一承载台，其悬设在该座体的开口中，该承载台用以承载一第一工件，承载时该第一工件的周缘会超出该承载台的周缘且与该侧壁间隔一定距离、以及至少一限位部设在该座体上，用以限制一从外部进入该开口的第二工件的位置，使得第二工件可以准确地与承载在该承载台上的该第一工件贴合。
根据本发明的另一实施例，其提出了一种贴合治具的使用方法，其步骤包含提供一贴合治具，该贴合治具包含一具有中央开口的座体、一悬设在该座体中央开口的承载台以及至少一设在该座体上的限位部，其中该限位部用以限制工件从外部进入该开口的位置；将一第一工件设置在该承载台上，使得该第一工件的周缘超出该承载台的周缘且与环绕该开口的侧壁间隔一定距离；使一第二工件经过该限位部的限位，使得该第二工件可以准确地与承载在该承载台上的该第一工件贴合。
无疑地，本发明的这类目的与其他目的在阅者读过下文以多种图示与绘图来描述的较佳实施例细节说明后将变得更为显见。
附图说明
本说明书含有附图并于文中构成了本说明书的一部分，俾使阅者对本发明实施例有进一步的了解。该些图示系描绘了本发明一些实施例并连同本文描述一起说明了其原理。在该些图示中：
第1图绘示出一般智慧型手机组装中习用的贴合治具的立体图；
第2图绘示出第1图中习用的贴合治具在实际贴合期间的截面图；
第3图绘示出根据本发明较佳实施例中一贴合治具的立体图；
第4图绘示出根据本发明较佳实施例中一第一工件承载在第3图中贴合治具的承载台上的顶视图；
第5图绘示出本发明较佳实施例中一第二工件在贴合期间受到贴合治具限位的顶视图；以及
第6图绘示出第3图中贴合治具在实际贴合期间的截面图。
须注意本说明书中的所有图示皆为图例性质。为了清楚与方便图示说明之故，图示中的各部件在尺寸与比例上可能会被夸大或缩小地呈现。图中相同的参考符号一般而言会用来标示修改后或不同实施例中对应或类似的特征。
【主要元件符号说明】
100   贴合治具
101   承载区域
103   限位部
105   阶梯部
105a  限位部外壁
105b  限位部平台
105c  角落部位
107   触控基板
109   玻璃盖板
109a  周缘
111 贴合胶
200 贴合治具
201 座体
203 开口
204 侧壁
205 承载台
207 支撑件
209 限位部
210 凹槽
211 第一工件
213 定位件
214 气孔
215 第二工件
217 贴合胶
具体实施方式
在下文的细节描述中，元件符号会标示在随附的图示中成为其中的一部份，并且以可实行该实施例的特例描述方式来表示。这类实施例会说明足够的细节俾使该领域的一般技艺人士得以具以实施。阅者须了解到本发明中亦可利用其他的实施例或是在不悖离所述实施例的前提下作出结构性、逻辑性、及电性上的改变。因此，下文的细节描述将不欲被视为是一种限定，反之，其中所包含的实施例将由随附的申请专利范围来加以界定。
首先请参照第3图，其绘示出根据本发明较佳实施例中一贴合治具200的立体图。如第3图所示，贴合治具200的主体是一座体201，其呈框架态样。座体201的中间具有一开口203及具有环绕该开口的复数个侧壁204，一承载台205系悬设在座体201的开口203中。座体201更包含一连接承载台205的支撑件，承载台205可藉由支撑件207悬设在开口203中，且可与环绕开口203的侧壁204间隔一定距离。侧壁204的数量、位置和形状可根据所贴合的工件作调整。承载台205系设来承载一第一工件，如智慧型手机中的触控基板(sensor glass)部件。在本实施例中，承载台205的承载面高度高于该支撑件207的高度，以避免贴合时贴合胶溢胶沾粘到支撑件207。
承载台205周遭的座体201上则形成有多个限位部209，如图中所示分设在承载台205外侧的四个角落或是分设在座体201的四个角落处，其高度会高于承载台205，使得一第二工件在接近承载台205时会先受到此些限位部209的限位，以定位在预定的贴合位置上。贴合治具200上还可形成有凹槽210，方便用夹具夹取贴合后的工件。
现在请参照第4图，其绘示出根据本发明较佳实施例中一第一工件211承载在第3图中贴合治具200的承载台205上的顶视图。如第4图所示，一第一工件211系放置在承载台205上。在较佳的情况下，承载台205所承载的第一工件211的周缘会超出承载台205的周缘，如此将可确保贴合期间涂布在第一工件211上的贴合胶即便溢出也不会沾污到第一工件211下方的承载台205。在本发明实施例中，第一工件211与承载台205都呈矩形态样。然在其他实施例中，第一工件211与承载台205亦可为其他形状，如圆形，甚或是不规则形，端视所欲贴合的工件设计而定。再者，在本发明实施例中，贴合治具200的开口203大小系设计成当第一工件211放置在承载台205上时，第一工件211的周缘会与环绕开口203的侧壁204间隔一定的距离，如此将可确保贴合期间第一工件211不会与座体201的侧壁204过于接近而导致贴合胶润湿沾染到座体201。同样地，为避免贴合胶润湿沾染到限位部209，第一工件211会与限位部209之间间隔一定距离。
复参照第4图，在本发明较佳实施例中，贴合治具200上还可具有多个可移动式的定位件（或定位爪）213，定位件213设置在承载台205四周，用来定位所欲承载的第一工件211在承载台205上的位置。例如定位件213可进行X方向与Y方向的移动来推动放置在承载台205上的第一工件211，以将第一工件211移动到预定的贴合位置上。在另一实施例中，定位件213可通过吸附方式移动第一工件211，进而达到定位第一工件211的目的。另，可移动式的定位件（或定位爪）213也可以是远离限位部209而设置，以避免溢胶部分会如习知般的紧邻式设计而污染到定位件或限位部。
再者，承载台205的承载面上可设有多个气孔214，在以定位件213定位第一工件211后，第一工件211可经由气孔214以真空吸附方式固定在承载台205上，避免贴合时因第一工件211的移动而造成贴合不正确。在另一实施例中，承载台205可具有一定的黏着性，进而可以黏着方式固定第一工件211。在另一实施例中，当第一工件211为具有磁性的物质时，可于承载台205下方增加一磁力吸附装置，通过磁力吸附的方式将第一工件211固定于承载台205上。
接着请参照第5图，其绘示出本发明较佳实施例中一第二工件215在贴合期间受到贴合治具200限位的顶视图。在本发明实施例中，预定要与承载台205上的第一工件211进行贴合的第二工件215，如智慧型手机中的玻璃盖板部件(cover glass)，会先在压合机台(未示于图中)上进行点胶步骤，将贴合胶先均匀润湿散布在第二工件215的贴合面上。在贴合期间，压合机台会将第二工件215从贴合治具200的上方送入贴合治具200的开口203中。在此步骤，第二工件215会经过承载台205上方开口203四周座体201上所设的多个限位部209。在本发明实施例中，第二工件215的面积会大于第一工件的面积211，举例言之，智慧型手机中的触控基板面积会小于外层的保护性玻璃盖板，约略仅占该玻璃盖板上未形成有遮蔽层的萤幕显示区域而已。如第3图与第5图所示，贴合治具200的每一限位部209可为具有特定轮廓形状的凹部，其形状将会对应到所欲限位的第二工件215的周缘轮廓。如此，在多个限位部209的共同作用下，经过开口203的第二工件215将可被精确地限制在预定的贴合位置上，且在与第一工件211的贴合时位置不会因受力不均而偏移。
现在请参照第6图，其绘示出根据本发明较佳实施例中贴合治具200在实际贴合期间的截面图，此截面图系以第5图中的线B-B’为截线所作成，其可清楚表示出第一工件211、第二工件215、承载台205、以及限位部209之间的相对位置与距离。如第6图所示，第一工件211系固定在承载台205上，其周缘超出承载台205的周缘。第二工件215贴合面的特定区域上布有贴合胶217，在贴合期间，第二工件215会从贴合治具200上方进入开口203中，并受到限位部209的限位，使得第二工件215的贴合区域能精确地与第一工件211对准并贴合。从第6图中可以清楚地看出，第一工件211与第二工件215两工件中，只有面积较大的第二工件215会受到限位部209的限位而与贴合治具200接近或接触。面积较小的第一工件211因为不是利用贴合治具200的限位部209来限位，故其周缘不会与贴合治具200接近或接触(承载台205除外)。
根据上述本发明实施例所提出的贴合治具200，本发明亦提出了该贴合治具的使用方法，其步骤包含先提供一如第3图的贴合治具，该贴合治具包含一具有中央开口203的座体201、一悬设在该座体201中央开口203的承载台205以及至少一设在该座体201上的限位部209，其中该限位部209用以限制工件从外部进入该开口203的位置(该贴合治具的其他元件与相对应说明，已于上述实施例中揭露，在此不再赘述)，再将一第一工件211设置在该贴合治具的承载台205上(如第4图所示)，使得该第一工件211的周缘超出该承载台205的周缘且与环绕该承载台开口203的侧壁间隔一定距离，最后使一第二工件215经过该些限位部而被限位(如第5图与第6图所示)，因而使该第二工件215可以准确地与承载在该承载台上的该第一工件211贴合。贴合过程中，贴合胶可预先形成于第一工件211上，或者预先形成于第二工件215上。
本发明提出的该贴合治具的使用方法更包含使用一可移动的定位件来定位该第一工件设置在该承载台上的位置。本发明提出的该贴合治具的使用方法更包含利用真空吸附方式或粘着方式将该第一工件固定在该承载台上，或是利用磁力吸附方式将该第一工件固定在该承载台上。
透过本发明的设计，第一工件与第二工件之间的贴合胶即便溢胶也不会接触到贴合治具，故可防止过度溢胶所造成的污染情形发生，亦可避免水胶浪费，或是点胶量及贴合厚度不稳定等问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (16)

1.一种贴合治具，其特征在于，包含：
一座体，其中央具有一开口及具有环绕该开口的复数个侧壁；
一承载台，其悬设在该座体的开口中，该承载台用以承载一第一工件，承载时该第一工件的周缘会超出该承载台的周缘且与该侧壁间隔一定距离；以及
至少一限位部，设在该座体上用以限制一从外部进入该开口的第二工件的位置，使得该第二工件可以准确地与承载在该承载台上的该第一工件贴合。
2.根据权利要求1所述的贴合治具，其特征在于，该贴合治具更包含可移动的定位件，该定位件设置在该承载台四周且（或）远离该至少一限位部而设置，用来定位所欲承载的该第一工件在该承载台上的位置。
3.根据权利要求1所述的贴合治具，其特征在于，该座体更包括一连接该承载台的支撑件，该承载台藉由该支撑件悬设在该座体的开口中。
4.根据权利要求1所述的贴合治具，其特征在于，该承载台系以真空吸附方式或黏着方式固定该第一工件。
5.根据权利要求1所述的贴合治具，其特征在于，该第一工件具有磁性，且该第一工件通过磁力吸附的方式固定于该承载台上。
6.根据权利要求1所述的贴合治具，其特征在于，该承载台的承载面高度高于该支撑件的高度。
7.根据权利要求1所述的贴合治具，其特征在于，该限位部的高度高于该承载台。
8.根据权利要求1所述的贴合治具，其特征在于，该限位部分设在该座体的四个角落处且与该第一工件间隔一定距离。
9.根据权利要求1所述的贴合治具，其特征在于，该限位部为具有特定轮廓形状的凹部，其形状对应到所欲限位的该第二工件的周缘轮廓。
10.根据权利要求1所述的贴合治具，其特征在于，该第二工件的面积大于该第一工件的面积。
11.根据权利要求1所述的贴合治具，其特征在于，该第一工件是触控基板。
12.根据权利要求1所述的贴合治具，其特征在于，该第二工件是玻璃盖板。
13.一种贴合治具的使用方法，其特征在于，步骤包含：
提供一贴合治具，该贴合治具包含一具有中央开口的座体、一悬设在该座体中央开口的承载台以及至少一设在该座体上的限位部，其中该限位部用以限制工件从外部进入该开口的位置；
将一第一工件设置在该承载台上，使得该第一工件的周缘超出该承载台的周缘且与环绕该开口的侧壁间隔一定距离；以及
使一第二工件经过该限位部的限位，使得该第二工件可以准确地与承载在该承载台上的该第一工件贴合。
14.根据权利要求13所述的贴合治具的使用方法，其特征在于，更包含使用一可移动的定位件来定位该第一工件设置在该承载台上的位置。
15.根据权利要求14所述的贴合治具的使用方法，其特征在于，更包含利用真空吸附方式或粘着方式将该第一工件固定在该承载台上。
16.根据权利要求14所述的贴合治具的使用方法，其特征在于，更包含利用磁力吸附方式将该第一工件固定在该承载台上。
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