CN108401378A - 一种柔性电路板与usb接头的焊接治具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柔性电路板与USB接头的焊接治具，该柔性电路板与USB接头的焊接治具包括：定位单元、转盘、复位机构以及驱动机构；所述转盘上表面的边缘设置有四个相同的定位单元，所述定位单元通过底板固定在所述转盘上，所述四个定位单元两两对向设置；在所述转盘上表面的中间区域设置有复位机构，所述复位机构与所述转盘活动连接，所述复位机构与所述四个定位单元中对向设置的两个定位单元相对设置；在所述转盘下表面的中间区域设置有驱动机构，所述驱动机构与所述转盘固定连接，用以带动所述转盘旋转。本发明结构简单实用且成本较低，操作方便，定位准确，技术人员只需要部分上料即可实现对柔性电路板与USB接头的自动定位以及加工。

Description

一种柔性电路板与USB接头的焊接治具

技术领域

本发明涉及激光焊接加工领域，尤其涉及一种柔性电路板与USB接头的焊接治具。

背景技术

随着科技的日益发展，电子产品的更新换代也越来越快，客户对电子产品也有了更多种多样的需求，但是，许多电子产品在安装过程中涉及到的多个零部件的焊接，而面对多个功能的零部件的焊接通常需要匹配的焊接定位治具。

当前市场上急需一种柔性电路板(FPC)及电源USB接头焊接的治具，但是目前还没有与之匹配的相关工作平台。

发明内容

为了克服现有技术中相关产品的不足，本发明提出一种柔性电路板与USB接头的焊接治具，用以柔性电路板及电源USB接头的焊接，结构简单实用且成本较低。

本发明提供了一种柔性电路板与USB接头的焊接治具，包括：定位单元、转盘、复位机构以及驱动机构；所述转盘上表面的边缘设置有四个相同的定位单元，所述定位单元通过底板固定在所述转盘上，所述四个定位单元两两对向设置；在所述转盘上表面的中间区域设置有复位机构，所述复位机构与所述转盘活动连接，所述复位机构与所述四个定位单元中对向设置的两个定位单元相对设置；在所述转盘下表面的中间区域设置有驱动机构，所述驱动机构与所述转盘固定连接，所述驱动机构为驱动电机，用以带动所述转盘旋转。

作为本发明的进一步改进，所述定位单元包括：定位板、FPC定位块、USB定位块、X向压块、Y向压块；所述FPC定位块、USB定位块均固定设置在所述定位板上方，所述X向压块、Y向压块分别设置在所述定位块上对应的透孔内，所述透孔的大小与所述X向压块、Y向压块的大小匹配；所述FPC定位块、USB定位块和Y向压块在纵向并排设置，所述USB定位块和X向压块横向并排设置。

作为本发明的进一步改进，所述FPC定位块在中间区域设置有贯穿的FPC定位孔，所述FPC定位孔形状和大小与所述柔性电路板的下端匹配，用以固定放置所述柔性电路板。

作为本发明的进一步改进，所述USB定位块在中间区域设置有贯穿的定位透视孔，在所述USB定位块上表面相邻两边设置有X向挡板和Y向挡板，其中，所述X向挡板与所述X向压块相对，所述Y向挡板与所述Y向压块相对。

作为本发明的进一步改进，所述定位单元还包括导向板和复位块；所述定位板、导向板和底板依次由上至下通过螺钉固定，所述导向板内设有滑动槽，所述复位块的一端设置在所述滑动槽内，并分别与所述X向压块、Y向压块活动连接。

作为本发明的进一步改进，所述X向压块包括：X向推块、第一弹簧以及第一固定销；所述X向推块一端与所述X向挡板相对，另一端内设凹槽；所述第一弹簧的一端设置在所述X向推块的凹槽内，另一端固定设置在所述固定板对应透孔的内壁上；所述X向推块在中间区域设置有销孔，所述第一固定销固定在所述销孔内，所述X向推块通过所述第一固定销与所述复位块活动连接。

作为本发明的进一步改进，所述Y向压块包括：Y向推块、第二弹簧以及第二固定销；所述Y向推块一端与所述Y向挡板相对，另一端内设凹槽；所述第二弹簧的一端设置在所述Y向推块的凹槽内，另一端固定设置在所述固定板对应透孔的内壁上；所述Y向推块在中间区域设置有销孔，所述第二固定销固定在所述销孔内，所述Y向推块通过所述第二固定销与所述复位块活动连接。

作为本发明的进一步改进，所述复位块包括：复位推板、连接板和第三弹簧；所述复位推板的下端与所述连接板垂直固定连接；所述连接板的底面和所述底板的顶面接触部分均设置有相同形状的凹槽，所述第三弹簧上半部分设置在所述连接板的凹槽中，所述第三弹簧下半部分设置在所述底板的凹槽中。

作为本发明的进一步改进，所述连接板还设置有斜槽和直槽，所述第二固定销与所述斜槽活动连接，所述第一固定销与所述直槽活动连接。

作为本发明的进一步改进，所述导向板和所述底板正对所述FPC定位块、USB定位块的区域开有窗口。

与现有技术相比，本发明有以下优点：

本发明实施例结构简单实用且成本较低，操作方便，定位准确，技术人员只需要部分上料即可实现对柔性电路板与USB接头的自动定位以及加工。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所述柔性电路板与USB接头的焊接治具的结构示意图；

图2为本发明所述柔性电路板与USB接头的焊接治具的侧视图；

图3为本发明所述定位单元的结构示意图；

图4为本发明所述定位单元的俯视图；

图5为本发明所述定位单元的剖视图；

图6为本发明所述定位单元的另一剖视图；

图7为本发明所述定位单元内部的结构示意图；

图8为本发明所述定位单元底部的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例,附图中给出了本发明的较佳实施例。本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

参阅图1和图2所示，图1为本发明所述柔性电路板与USB接头的焊接治具的结构示意图，图2为本发明所述柔性电路板与USB接头的焊接治具的侧视图，所述柔性电路板与USB接头的焊接治具包括定位单元3、转盘2、复位机构5以及驱动机构1。

所述转盘2上表面的边缘设置有四个相同的定位单元3，所述定位单元3通过底板21(图未示)固定在所述转盘2上，所述四个定位单元3两两对向设置，基于所述四个定位单元3的初始位置，定义四个加工工位，分别为第一工位、第二工位、第三工位以及第四工位(即图中工位1、工位2、工位3和工位4)，即所述四个定位单元3的位置对应于所述四个加工工位，所述第一工位所在的定位单元3用于柔性电路板人工手动上料，所述第二工位所在的定位单元3用于USB接头自动上料，所述第三工位所在的定位单元3用于通过夹爪将所述柔性电路板夹持至所述USB接头上方并通过视觉导引定位后焊接加工，所述第四工位所在的定位单元3用于将加工完成后的柔性电路板和USB接头取下。

在所述转盘2上表面的中间区域设置有复位机构5，所述复位机构5与所述转盘2活动连接，所述复位机构5与所述四个定位单元3中对向设置两个定位单元3相对设置，所述复位机构5的两端分别设置有气缸51，所述气缸51的输出端分别与所述定位单元3相对；在所述复位机构5的其中一端设置有感应单元4，所述感应单元4位于所述定位单元3上方，所述感应单元4包括多个传感器，用于获取定位单元3的位置信息，在本发明实施例中，所述感应单元4位于第二工位所在的定位单元3上方。

在所述转盘2下表面的中间区域设置有驱动机构1，所述驱动机构1与所述转盘2固定连接，所述驱动机构1为驱动电机，用以带动所述转盘2旋转，在本发明实施例中，所述转盘2旋转的方向为顺时针，每次旋转的角度为90度，即第一工位的定位单元3旋转至第二工位，所述四个定位单元3依次切换位置；在本发明实施例的其他实施方式中，所述转盘2旋转的方向和角度可以根据实际需求设置。

参阅图3所示，为本发明所述定位单元3的结构示意图，所述定位单元3包括定位板32、FPC定位块33、USB定位块34、X向压块35、Y向压块36、导向板31以及复位块37；所述FPC定位块33、USB定位块34均固定设置在所述定位板32上方，所述X向压块35、Y向压块36分别设置在所述定位块上对应的透孔内，所述透孔的大小与所述X向压块35、Y向压块36的大小匹配；所述定位板32、导向板31和底板21依次由上至下通过螺钉固定，所述导向板31内设有滑动槽，所述复位块37的一端设置在所述滑动槽内，并分别与所述X向压块35、Y向压块36活动连接；所述FPC定位块33用于对柔性电路板进行定位，所述USB定位块34、X向压块35、Y向压块36配合用以对USB接头进行定位，所述导向板31用于为复位块37提供运动导向和活动空间，所述复位块37用于带动所述X向压块35、Y向压块36复位，所述定位板32用以承载所述FPC定位块33、USB定位块34、X向压块35和Y向压块36。

参阅图4所示，为本发明实施例所述定位单元3的俯视图，所述FPC定位块33、USB定位块34和Y向压块36在纵向并排设置，所述USB定位块34和X向压块35横向并排设置。

所述FPC定位块33在中间区域设置有贯穿的FPC定位孔331，所述FPC定位孔331形状和大小与所述柔性电路板的下端匹配，用以固定放置所述柔性电路板。

所述USB定位块34在中间区域设置有贯穿的定位透视孔343，在所述USB定位块34上表面相邻两边设置有X向挡板342和Y向挡板341，其中，所述X向挡板342与所述X向压块35相对，所述Y向挡板341与所述Y向压块36相对。

参阅图5所示，为本发明实施例所述定位单元3的剖视图，所述X向压块35包括X向推块351、第一弹簧353以及第一固定销352；所述X向推块351一端与所述X向挡板342相对，另一端内设凹槽；所述第一弹簧353的一端设置在所述X向推块351的凹槽内，另一端固定设置在所述固定板对应透孔的内壁上；所述X向推块351在中间区域设置有销孔，所述第一固定销352固定在所述销孔内，所述X向推块351通过所述第一固定销352与所述复位块37活动连接。

参阅图6所示，为本发明实施例所述定位单元3的另一剖视图，所述Y向压块36包括Y向推块361、第二弹簧363以及第二固定销362；所述Y向推块361一端与所述Y向挡板341相对，另一端内设凹槽；所述第二弹簧363的一端设置在所述Y向推块361的凹槽内，另一端固定设置在所述固定板对应透孔的内壁上；所述Y向推块361在中间区域设置有销孔，所述第二固定销362固定在所述销孔内，所述Y向推块361通过所述第二固定销362与所述复位块37活动连接。

参阅图7所示，为本发明实施例所述定位单元3内部的结构示意图，所述复位块37包括复位推板371、连接板372和第三弹簧373，所述复位推板371的下端与所述连接板372垂直固定连接；所述连接板372的底面和所述底板21的顶面接触部分均设置有相同形状的凹槽(图未示)，所述第三弹簧373上半部分设置在所述连接板372的凹槽中，所述第三弹簧373下半部分设置在所述底板21的凹槽中；所述连接板372还设置有斜槽374和直槽375，所述第二固定销362与所述斜槽374活动连接，所述第一固定销352与所述直槽375活动连接，所述连接板372通过所述直槽375和斜槽374带动所述X向推块351和Y向推块361分别在X方向和Y方向上运动，即通过一个复位块37即可实现对X方向和Y方向的复位。

本发明实施例所述的第一弹簧353、第二弹簧363默认保持压缩状态，所述第三弹簧373默认保持拉伸状态。

参阅图8所示，为本发明实施例所述定位单元3底部的结构示意图，所述导向板31和所述底板21正对所述FPC定位块33、USB定位块34的区域开有窗口，所述窗口用于设置在所述转盘2下方的CCD(图像控制器，图未示)对柔性电路板和所述USB接头对位校准，所述CCD分别根据所述FPC定位块33、USB定位块34上的FPC定位孔331和定位透视孔343获取视觉反馈，外部的机械手根据所述CCD的视觉反馈将所述柔性电路板夹持到所述USB接头上并进行微调和定位，激光器对定位好的所述柔性电路板和所述USB接头进行焊接，其中所述CCD设置在第三工位下方。

本发明实施例所述的柔性电路板与USB接头的焊接治具的工作过程如下：

步骤1：在第一工位上的定位单元3人工手动对柔性电路板上料，通过将柔性电路板下端插入所述FPC定位孔331，可实现对所述柔性电路板的定位；

步骤2：转盘2旋转，第一工位所在的定位单元3运动至第二工位，自动对USB接头上料，在所述第三弹簧373的拉伸作用下，所述第一弹簧353和第二弹簧363释放压力分别推动所述X向推块351和Y向推块361分别在X方向和Y方向上运动，并配合所述X向挡板342和Y向挡板341对所述USB接头进行定位，同时第四工位所在的定位单元3运动至第一工位；

步骤3：转盘2旋转，第二工位所在的定位单元3运动至第三工位，外部的机械手根据所述CCD的视觉反馈将所述柔性电路板夹持到所述USB接头上并进行微调和定位，激光器对定位好的所述柔性电路板和所述USB接头进行焊接；

步骤4：转盘2旋转，第三工位所在的定位单元3运动至第四工位，所述复位机构5正对第四工位的气缸51的输出端推动所述复位块37的复位推板371，所述复位推板371带动所述连接板372，通过斜槽374和直槽375的作用使所述X向推块351和Y向推块361复位，机械手自动将焊接好的所述柔性电路板和USB接头下料，同时转盘2旋转，第四工位所在的定位单元3运动至第一工位，对该定位单元3人工手动对柔性电路板上料；

步骤5：重复上述步骤1-4。

本发明实施例所述的柔性电路板与USB接头的焊接治具通过上述过程可以实现对所述柔性电路板与USB接头的定位和焊接，结构简单实用且成本较低，操作方便，定位准确，技术人员只需要部分上料即可实现对柔性电路板与USB接头的自动定位以及加工。

在本发明所提供的上述实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

以上仅为本发明的实施例，但并不限制本发明的专利范围，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种柔性电路板与USB接头的焊接治具，其特征在于，包括：定位单元、转盘、复位机构以及驱动机构；

所述转盘上表面的边缘设置有四个相同的定位单元，所述定位单元通过底板固定在所述转盘上，所述四个定位单元两两对向设置；

在所述转盘上表面的中间区域设置有复位机构，所述复位机构与所述转盘活动连接，所述复位机构与所述四个定位单元中对向设置的两个定位单元相对设置；

在所述转盘下表面的中间区域设置有驱动机构，所述驱动机构与所述转盘固定连接，所述驱动机构为驱动电机，用以带动所述转盘旋转。

2.根据权利要求1所述的柔性电路板与USB接头的焊接治具，其特征在于，所述定位单元包括：定位板、FPC定位块、USB定位块、X向压块、Y向压块；

所述FPC定位块、USB定位块均固定设置在所述定位板上方，所述X向压块、Y向压块分别设置在所述定位块上对应的透孔内，所述透孔的大小与所述X向压块、Y向压块的大小匹配；所述FPC定位块、USB定位块和Y向压块在纵向并排设置，所述USB定位块和X向压块横向并排设置。

3.根据权利要求2所述的柔性电路板与USB接头的焊接治具，其特征在于：

所述FPC定位块在中间区域设置有贯穿的FPC定位孔，所述FPC定位孔形状和大小与所述柔性电路板的下端匹配，用以固定放置所述柔性电路板。

4.根据权利要求2所述的柔性电路板与USB接头的焊接治具，其特征在于：

所述USB定位块在中间区域设置有贯穿的定位透视孔，在所述USB定位块上表面相邻两边设置有X向挡板和Y向挡板，其中，所述X向挡板与所述X向压块相对，所述Y向挡板与所述Y向压块相对。

5.根据权利要求4所述的柔性电路板与USB接头的焊接治具，其特征在于，所述定位单元还包括导向板和复位块；

所述定位板、导向板和底板依次由上至下通过螺钉固定，所述导向板内设有滑动槽，所述复位块的一端设置在所述滑动槽内，并分别与所述X向压块、Y向压块活动连接。

6.根据权利要求5所述的柔性电路板与USB接头的焊接治具，其特征在于，所述X向压块包括：X向推块、第一弹簧以及第一固定销；

所述X向推块一端与所述X向挡板相对，另一端内设凹槽；

所述第一弹簧的一端设置在所述X向推块的凹槽内，另一端固定设置在所述固定板对应透孔的内壁上；

所述X向推块在中间区域设置有销孔，所述第一固定销固定在所述销孔内，所述X向推块通过所述第一固定销与所述复位块活动连接。

7.根据权利要求5所述的柔性电路板与USB接头的焊接治具，其特征在于，所述Y向压块包括：Y向推块、第二弹簧以及第二固定销；

所述Y向推块一端与所述Y向挡板相对，另一端内设凹槽；

所述第二弹簧的一端设置在所述Y向推块的凹槽内，另一端固定设置在所述固定板对应透孔的内壁上；

所述Y向推块在中间区域设置有销孔，所述第二固定销固定在所述销孔内，所述Y向推块通过所述第二固定销与所述复位块活动连接。

8.根据权利要求6-7任一项所述的柔性电路板与USB接头的焊接治具，其特征在于，所述复位块包括：复位推板、连接板和第三弹簧；

所述复位推板的下端与所述连接板垂直固定连接；

所述连接板的底面和所述底板的顶面接触部分均设置有相同形状的凹槽，所述第三弹簧上半部分设置在所述连接板的凹槽中，所述第三弹簧下半部分设置在所述底板的凹槽中。

9.根据权利要求8所述的柔性电路板与USB接头的焊接治具，其特征在于：所述连接板还设置有斜槽和直槽，所述第二固定销与所述斜槽活动连接，所述第一固定销与所述直槽活动连接。

10.根据权利要求8所述的柔性电路板与USB接头的焊接治具，其特征在于：所述导向板和所述底板正对所述FPC定位块、USB定位块的区域开有窗口。