CN110635337A - 一种卡扣作业治具及卡扣作业方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卡扣作业治具及卡扣作业方法，卡扣作业治具包括夹持静臂和连接在夹持静臂上的夹持动臂，夹持动臂与一控制系统电连接，夹持静臂包括呈L型连接的第一夹持部和静臂连接部，夹持动臂包括呈L型连接的第二夹持部和动臂连接部，其中，第二夹持部与第一夹持部相对应，动臂连接部连接在静臂连接部上，于控制系统控制动臂连接部相对静臂连接部运动时，第一夹持部与第二夹持部之间的距离相应改变。本发明的卡扣作业治具及方法用于两个电子模块进行卡扣连接，可以很好地克服狭小空间卡扣连接不便的问题，且结构简单，对位准确，操作简易。

Description

一种卡扣作业治具及卡扣作业方法

技术领域

本发明公开了一种用于卡扣作业的治具及方法，具体地说，本发明的卡扣作业治具及方法应用于电子行业中通过卡扣连接两个电子模块(组件)进行信号传输，以及应用于临近两个电路板或者电子元器件的连接实现功能转换等场景。

背景技术

在电子行业中，不同电子模块之间进行信息传递通常是使用线缆作为载体，线缆与电子模块的连接方式有：焊接(钎焊，熔焊，压焊)、压接或铰接、卡扣连接(端子接法)等。焊接的主要优点是连接性能好、结构刚度大、适应性广以及接点电阻小，是绝大多数元器件的连接方式，但是缺点是必须加热，可拆性较差，对温度敏感的电子元器件会受损，而且有可能存在虚焊的情况，如果电子元器件需要在恶劣的环境下使用，可能会存在脱焊的情况。压接或铰接连接可靠性不高，连接电阻较大，而且故障率高。

其中，卡扣连接不仅可以避免连接过程中的高温破坏，而且可靠性好，便于元器件更换、调试，对元器件安全系数高。但是在组装过程中，卡扣连接不容易对位，用力过大会使卡扣受损，特别是在空间狭小的连接位置，不便使用工具组装，使得电子产品的生产过程单位时间产量受到影响。目前的卡扣连接采用手工治具完成作业，具体为，将待连接电子元器件放于载物台上，作业人员在竖直方向对齐两个将要连接的卡扣，然后操作手工治具，使手工治具的压头接触卡扣，治具压头以一定的力向下将两个卡扣结合在一起。该工艺的弊端是必须人工目视对准两个卡扣的位置，对位以后没有辅助工具将对位好的两个卡扣固定起来，由于卡扣另一端线缆应力的存在，线缆会逐渐恢复原始状态，使得卡扣偏离预定位置，此时压头落下，会发生损坏卡扣的情况，从而导致不良品产生。

发明内容

本发明的目的是提供一种卡扣作业治具，用于两个电子模块进行卡扣连接，可以很好地克服狭小空间卡扣连接不便的问题，且对位准确，操作简易。

本发明的另一目的是提供一种采用上述的卡扣作业治具进行的卡扣作业方法。

为了实现上述目的，本发明的卡扣作业治具包括夹持静臂和连接在所述夹持静臂上的夹持动臂，所述夹持动臂与一控制系统电连接，所述夹持静臂包括呈L型连接的第一夹持部和静臂连接部，所述夹持动臂包括呈L型连接的第二夹持部和动臂连接部，其中，所述第二夹持部与所述第一夹持部相对应，所述动臂连接部连接在所述静臂连接部上，于所述控制系统控制所述动臂连接部相对所述静臂连接部运动时，所述第一夹持部与第二夹持部之间的距离相应改变。

上述的卡扣作业治具的一实施方式中，所述第二夹持部包括上下设置的上挡板和下夹臂，所述上挡板和下夹臂之间具有一厚度距离。

上述的卡扣作业治具的一实施方式中，所述下夹臂包括固定下夹臂和活动下夹臂，于所述活动下夹臂相对所述固定下夹臂运动时，所述固定下夹臂和活动下夹臂之间的距离相应改变。

上述的卡扣作业治具的一实施方式中，所述第二夹持部包括上挡板和设置在所述上挡板上的吸附机构。

上述的卡扣作业治具的一实施方式中，所述吸附机构的周缘设置有限位围挡。

上述的卡扣作业治具的一实施方式中，所述第一夹持部包括固定静夹臂和活动静夹臂，于所述活动静夹臂相对所述固定静夹臂运动时，所述固定静夹臂和活动静夹臂之间的距离相应改变。

上述的卡扣作业治具的一实施方式中，所述静臂连接部包括静臂导轨，所述动臂连接部包括动臂运动导杆，所述动臂运动导杆可在所述静臂导轨上滑动。

上述的卡扣作业治具的一实施方式中，所述控制系统包括控制所述动臂连接部相对所述静臂连接部往复运动的往复运动控制模块。

上述的卡扣作业治具的一实施方式中，所述控制系统还包括压力控制模块和压合时间控制模块，所述压力控制模块与所述往复运动控制模块相连接，所述压合时间控制模块与所述压力控制模块相连接。

本发明的卡扣作业方法采用上述的卡扣作业治具对卡扣部件进行卡扣作业，卡扣部件包括下卡扣件和上卡扣件，所述方法包括如下步骤：

S100，下卡扣件通过第一夹持部固定，上卡扣件通过第二夹持部固定，上卡扣件与下卡扣件相对位；

S200，通过控制系统控制动臂连接部相对静臂连接部运动，直至上卡扣件与下卡扣件对应卡接。

上述的卡扣作业方法的一实施方式中，所述步骤100还包括：上卡扣件的扁平线缆夹持固定于第二夹持部的上挡板和下夹臂之间。

上述的卡扣作业方法的一实施方式中，所述步骤S100还包括：调节第一夹持部以及第二夹持部的开口的大小以适应不同尺寸的卡扣部件。

上述的卡扣作业方法的一实施方式中，所述步骤100还包括：上卡扣件的扁平线缆吸附固定于第二夹持部上。

上述的卡扣作业方法的一实施方式中，所述步骤S200还包括：控制系统控制动臂连接部相对静臂连接部运动的距离。

上述的卡扣作业方法的一实施方式中，所述步骤S200还包括：控制系统控制上卡扣件施加于下卡扣件的压力大小。

上述的卡扣作业方法的一实施方式中，所述步骤S200还包括：控制系统控制上卡扣件与下卡扣件的卡扣压合时间。

本发明的有益功效在于：本发明的卡扣作业治具用于两个电子模块的卡扣连接，结构简单，即使操作空间狭小也能够很好地完成操作，上下卡扣件对位准确。

本发明的卡扣作业治具的第一夹持部以及第二夹持部尺寸可变，故适用范围大，在多场景均可以使用。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明的卡扣作业治具的一实施例的立体结构示意图(第一视角)；

图2为本发明的卡扣作业治具的一实施例的立体结构示意图(第二视角)；

图3为本发明的卡扣作业治具的一实施例的立体结构示意图(卡扣部件的上卡扣件和下卡扣件分别安装后)；

图4为图1的E处局部视图；

图5为本发明的卡扣作业治具的一实施例的立体结构示意图(第一视角)；

图6为本发明的卡扣作业治具的一实施例的立体结构示意图(第二视角)；

图7为本发明的卡扣作业治具的一实施例的控制系统的模块框图。

其中，附图标记

10、40：卡扣作业治具

100、400：夹持静臂

100S：静臂水平面

110、410：第一夹持部

111：固定静夹臂

112：活动静夹臂

113：静臂伸缩杆

114：伸缩控制钮

120、420：静臂连接部

200、500：夹持动臂

210、510：第二夹持部

211：上挡板

212：下夹臂

2121：固定下夹臂

2122：活动下夹臂

2123：导轨

2124：丝杆

2125：控制旋钮

220、520：动臂连接部

300、600：控制系统

310：往复运动控制模块

320：压力控制模块

330：压合时间控制模块

301：压力调整按钮

302时间调整按钮

20：卡扣部件

21：下卡扣件

22：上卡扣件

22a：扁平线缆

22b：卡扣结构

30：电子元件板

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本发明的目的、方案及功效，但并非作为本发明所附权利要求保护范围的限制。

说明书中针对“实施例”、“另一实施例”、“本实施例”等的引用，指的是描述的该实施例可包括特定的特征、结构或特性，但是不是每个实施例必须包含这些特定特征、结构或特性。此外，这样的表述并非指的是同一个实施例。进一步，在结合实施例描述特定的特征、结构或特性时，不管有没有明确的描述，已经表明将这样的特征、结构或特性结合到其它实施例中是在本领域技术人员的知识范围内的。

在说明书及后续的权利要求书中使用了某些词汇来指称特定组件或部件，本领域普通技术的员应可理解，技术使用者或制造商可以不同的名词或术语来称呼同一个组件或部件。本说明书及后续的权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件或部件的方式，而是以组件或部件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及后续的权利要求项中所提及的“包括”和“包含”为一开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。以外，“连接”一词在此包含任何直接及间接的连接手段。

需要说明的是，在本发明的描述中，如出现术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元器件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1和图2所示，图1和图2分别为本发明的卡扣作业治具的一实施例的不同视角的立体结构示意图。本发明的卡扣作业治具10包括夹持静臂100和夹持动臂200，夹持静臂100为治具的相对静止的固定部分，夹持动臂200连接在夹持静臂100上，并夹持动臂200可相对夹持静臂100运动。本发明的卡扣作业治具10还包括与夹持动臂200电连接的控制系统300，控制系统300可设置在夹持静臂100上，或设置在夹持动臂200上。为方便使用，本实施例中，控制系统300连接在夹持静臂100的背面。

夹持静臂100和夹持动臂200分别呈L型，详细来说，夹持静臂100包括第一夹持部110和静臂连接部120，其中，第一夹持部110水平设置，静臂连接部120竖直设置，第一夹持部110和静臂连接部120呈L型连接。夹持动臂200包括第二夹持部210和动臂连接部220，其中，第二夹持部210水平设置，动臂连接部220竖直设置，第二夹持部210和动臂连接部220呈L型连接。

夹持静臂100包括静臂水平面100S，静臂水平面100S位于第一夹持部110的底面。其中，第二夹持部210设置于第一夹持部110的上方。

且夹持静臂100的第一夹持部110与夹持动臂200的第二夹持部210相对应，确保卡扣动作时上下定位的准确性，在后面的描述中将详述。夹持动臂200的动臂连接部220连接在夹持静臂100的静臂连接部120上，于控制系统300控制动臂连接部220相对静臂连接部120运动时，带动第一夹持部110与第二夹持部120之间的距离相应改变。

如图3所示，图3为本发明的卡扣作业治具的一实施例与卡扣部件的上卡扣件和下卡扣件分别安装后的立体结构示意图。卡扣部件20包括下卡扣件21和上卡扣件22，通过本发明的卡扣作业治具10将下卡扣件21和上卡扣件22卡合连接。

本发明的卡扣作业方法包括如下步骤：

S100，卡扣部件20的下卡扣件21通过卡扣作业治具10的夹持静臂100的第一夹持部110夹持固定，上卡扣件22通过夹持动臂200的第二夹持部210夹持固定，上卡扣件22与下卡扣件21相对位。

S200，通过控制系统300控制夹持动臂200的动臂连接部220相对夹持静臂100的静臂连接部120运动，直至通过夹持动臂200的第二夹持部210固定的上卡扣件22与通过夹持静臂100的第一夹持部110固定的下卡扣件21对应卡接连接。

本发明中，第一夹持部110与第二夹持部210相对应设置，即第一夹持部110与第二夹持部210上下对位设置，保证固定在第一夹持部110上的下卡扣件21与固定在第二夹持部210上的上卡扣件22对位。于动臂连接部220相对静臂连接部120运动，第二夹持部210相对第一夹持部110逐渐靠近，带动上卡扣件22与下卡扣件21逐渐靠近直至卡扣连接。

详细来说，下卡扣件21连接在电子元件板30上，上卡扣件22包括扁平线缆22a和连接在扁平线缆22a上的卡扣结构22b，卡扣结构22b与下卡扣件21卡扣连接。

于本发明的卡扣作业治具10的一实施例中，如图3和图4所示，图4为图1的E处局部视图。夹持动臂200的第二夹持部210包括上下设置的上挡板211和下夹臂212，上挡板211和下夹臂212之间具有一厚度距离D。该厚度距离D与所夹持的上卡扣件22的扁平线缆22a的厚度相对应。扁平线缆22a夹持固定于上挡板211和下夹臂212之间，卡扣结构22b连接在扁平线缆22a的下表面以与下卡扣件21相对应。

本实施例中，第一夹持部110与第二夹持部120均包括夹持槽。其中，第二夹持部120的夹持槽位于下夹臂212上。

具体作业过程为，先将夹持静臂100的静臂水平面100S与电子元件板30接触，并使位于电子元件板30上的下卡扣件21卡扣位于夹持静臂100的第一夹持部110的夹持槽内，本实施例中，下卡扣件21两个短边及一个长边被第一夹持部110夹持固定。又，将上卡扣件22的扁平线缆22a放置于第二夹持部210的上挡板211和下夹臂212之间，较佳的，扁平线缆22a的上表面与上挡板211的下表面接触，位于扁平线缆22a的下表面的卡扣结构22b位于下夹臂212的夹持槽内，本实施例中，卡扣结构22b的短边被下夹臂212夹持固定。且，卡扣结构22b与下卡扣件21二者的卡扣方位保持一致。此后在控制系统300的作用下，第二夹持部210相对第一夹持部110靠近，直至上卡扣件22的卡扣结构22b与下卡扣件21扣合连接。然后，夹持静臂100与夹持动臂200分别与下卡扣件21和上卡扣件22分离，整个扣合动作完成。

其中，上挡板211的下表面为扁平线缆22a相接触以为扁平线缆22a进行上限位，避免第二夹持部210在接近第一夹持部110时，上卡扣件21被顶起。上挡板211与下夹臂212之间的厚度距离D略大于所夹持的上卡扣件22的扁平线缆22a的厚度。保证扁平线缆22a与上挡板211的接触不过紧，亦不太松，避免出现接触过紧可能导致的线缆保护皮破损、露铜，甚至使线缆与卡扣金属部分接触处讯息传递不良，也会使组装作业不畅的问题，以及接触过松无法实现精准对位的问题。

于卡扣作业治具10与卡扣完成的卡扣部件20分离后，通过控制系统300控制夹持动臂200相对夹持静臂100远离，第二夹持部210相对第一夹持部110远离，准备进行下一次卡扣作业。

本发明的控制系统300包括控制夹持动臂200的动臂连接部220相对夹持静臂100的静臂连接部120往复运动的往复运动控制模块310，如图7所示，图7为本发明的卡扣作业治具的一实施例的控制系统的模块框图。其中，静臂连接部120以及动臂连接部220例如为通过导轨导杆连接，控制单元300例如通过压缩空气或者传动轴控制，本发明不予限定。

本发明的第一夹持部110以及第二夹持部210的开口大小能够调整，使得本发明的卡扣作业治具适用范围变大，在多场景可以使用。

如图1和图4所示，第一夹持部110包括固定静夹臂111和活动静夹臂112，于活动静夹臂112相对固定静夹臂111运动时，固定静夹臂111和活动静夹臂112之间的距离相应改变，从而改变第一夹持部110的开口大小。

第二夹持部210的下夹臂212包括固定下夹臂2121和活动下夹臂2122，于活动下夹臂2122相对固定下夹臂2121运动时，固定下夹臂2121和活动下夹臂2122之间的距离相应改变，从而改变下夹臂212的开口大小。

本实施例中，活动静夹臂112与固定静夹臂111之间通过静臂伸缩杆113连接，通过伸缩控制钮114带动活动静夹臂112相对固定静夹臂111运动，进而改变固定静夹臂111和活动静夹臂112之间的距离。

本实施例中，活动下夹臂2122通过导轨2123以及丝杆2124与固定下夹臂2121连接，通过控制旋钮2125控制丝杠2124运动，带动活动下夹臂2122沿着导轨2123运动，进而改变固定下夹臂2121和活动下夹臂2122之间的距离。

上述仅例举两种开口调整的结构形式，本发明不以此为限。

在其他实施例中，第一夹持部以及第二夹持部的开口能够同步进行调整，例如将开口调整结构同时与第一夹持部以及第二夹持部相关联，根据实际作业需求，同步调整第一夹持部以及第二夹持部的开口大小。

结合图7，控制系统300还包括压力控制模块320和压合时间控制模块330。其中，压力控制模块320用于对下卡扣件21与上卡扣件22的卡合压力进行控制，压合时间控制模块330用于对下卡扣件21与上卡扣件22的卡合时间进行控制。

如图1所示，压力控制模块320例如通过压力调整按钮301进行调节，压合时间控制模块330例如通过时间调整按钮302进行调节。

压力控制模块320例如包括压力传感器，通过压力传感器对下卡扣件21与上卡扣件22之间的压力进行感测，压力调整按钮301用于设定一卡合压力值，于压力传感器感测达到该卡合压力值时，压力控制模块320通知往复运动控制模块310停止运动。

时间控制模块330例如包括定时器，通过定时器对下卡扣件21与上卡扣件22之间的卡合时间进行控制，时间调整按钮302用于设定一卡合保压时间，于压力控制模块320感测下卡扣件21与上卡扣件22之间的卡扣压力达到设定的卡合压力值，且时间控制模块330测定卡合时间达到设定的卡合保压时间时，卡扣作业治具10与卡扣部件20可分离。

其中，卡合压力值的设定与卡扣材质、压头重量、需求达到的压合效果等相关，故实际设定的卡合压力值的大小可根据治具及卡扣试验论证后作出确定。

另，卡扣压合是否完成还可通过扣合时的“咔嚓”声、目视卡扣扣合完成度等辅助确认。

如图5和图6所示，图5和图6分别为本发明的卡扣作业治具的另一实施例的不同视角的立体结构示意图。本实施例的卡扣作业治具40包括夹持静臂400、夹持动臂500以及控制系统600，夹持动臂500连接在夹持静臂400上，并夹持动臂500可相对夹持静臂400运动。

夹持静臂400包括呈L型连接的第一夹持部410和静臂连接部420，夹持动臂500包括呈L型连接的第二夹持部510和动臂连接部520。第一夹持部410与第二夹持部510相对应，动臂连接部520连接在静臂连接部420上，于控制系统600控制动臂连接部520相对静臂连接部420运动时，第一夹持部410与第二夹持部510之间的距离相应改变。

本实施例与上一实施例的区别在于，第二夹持部510包括上挡板511和设置在上挡板511上的吸附机构512。第二夹持部510通过吸附机构512固定卡扣部件的上卡扣件，详细来说，吸附机构512吸附固定上卡扣件的扁平线缆。

且，本实施例中，吸附机构512的周缘设置有限位围挡513，用以对所吸附的上卡扣件进行限位，并保证上下卡扣件能够精确对准。

相似地，本实施例中，第一夹持部410可设置成能够改变开口大小的可调结构，此处不再赘述。

综上，本发明的卡扣作业方法的一实施例中，步骤100还包括：上卡扣件的扁平线缆部分固定于第二夹持部的上挡板和下夹臂之间。

一实施例中，步骤100还包括：上卡扣件的扁平线缆部分通过吸附固定于第二夹持部上。

一实施例中，步骤S100还包括：调节第一夹持部以及第二夹持部的大小以适应不同尺寸的卡扣部件。

一实施例中，步骤S200还包括：通过控制系统控制动臂连接部相对静臂连接部运动的距离。

一实施例中，步骤S200还包括：通过控制系统控制上卡扣件施加于下卡扣件的压力大小。

一实施例中，步骤S200还包括：通过控制系统控制上卡扣件与下卡扣件的压合时间。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (16)

1.一种卡扣作业治具，其特征在于，包括夹持静臂和连接在所述夹持静臂上的夹持动臂，所述夹持动臂与一控制系统电连接，所述夹持静臂包括呈L型连接的第一夹持部和静臂连接部，所述夹持动臂包括呈L型连接的第二夹持部和动臂连接部，其中，所述第二夹持部与所述第一夹持部相对应，所述动臂连接部连接在所述静臂连接部上，于所述控制系统控制所述动臂连接部相对所述静臂连接部运动时，所述第一夹持部与第二夹持部之间的距离相应改变。

2.根据权利要求1所述的卡扣作业治具，其特征在于，所述第二夹持部包括上下设置的上挡板和下夹臂，所述上挡板和下夹臂之间具有一厚度距离。

3.根据权利要求2所述的卡扣作业治具，其特征在于，所述下夹臂包括固定下夹臂和活动下夹臂，于所述活动下夹臂相对所述固定下夹臂运动时，所述固定下夹臂和活动下夹臂之间的距离相应改变。

4.根据权利要求1所述的卡扣作业治具，其特征在于，所述第二夹持部包括上挡板和设置在所述上挡板上的吸附机构。

5.根据权利要求4所述的卡扣作业治具，其特征在于，所述吸附机构的周缘设置有限位围挡。

6.根据权利要求1至5任一项所述的卡扣作业治具，其特征在于，所述第一夹持部包括固定静夹臂和活动静夹臂，于所述活动静夹臂相对所述固定静夹臂运动时，所述固定静夹臂和活动静夹臂之间的距离相应改变。

7.根据权利要求1所述的卡扣作业治具，其特征在于，所述静臂连接部包括静臂导轨，所述动臂连接部包括动臂运动导杆，所述动臂运动导杆可在所述静臂导轨上滑动。

8.根据权利要求1所述的卡扣作业治具，其特征在于，所述控制系统包括控制所述动臂连接部相对所述静臂连接部往复运动的往复运动控制模块。

9.根据权利要求8所述的卡扣作业治具，其特征在于，所述控制系统还包括压力控制模块和压合时间控制模块，所述压力控制模块与所述往复运动控制模块相连接，所述压合时间控制模块与所述压力控制模块相连接。

10.一种卡扣作业方法，其特征在于，采用权利要求1至9任一项所述的卡扣作业治具对卡扣部件进行卡扣作业，卡扣部件包括下卡扣件和上卡扣件，所述方法包括如下步骤：

S100，下卡扣件通过第一夹持部固定，上卡扣件通过第二夹持部固定，上卡扣件与下卡扣件相对位；

S200，通过控制系统控制动臂连接部相对静臂连接部运动，直至上卡扣件与下卡扣件对应卡接。

11.根据权利要求10所述的卡扣作业方法，其特征在于，所述步骤100还包括：上卡扣件的扁平线缆夹持固定于第二夹持部的上挡板和下夹臂之间。

12.根据权利要求11所述的卡扣作业方法，其特征在于，所述步骤S100还包括：调节第一夹持部以及第二夹持部的开口的大小以适应不同尺寸的卡扣部件。

13.根据权利要求10所述的卡扣作业方法，其特征在于，所述步骤100还包括：上卡扣件的扁平线缆吸附固定于第二夹持部上。

14.根据权利要求10所述的卡扣作业方法，其特征在于，所述步骤S200还包括：控制系统控制动臂连接部相对静臂连接部运动的距离。

15.根据权利要求10所述的卡扣作业方法，其特征在于，所述步骤S200还包括：控制系统控制上卡扣件施加于下卡扣件的压力大小。

16.根据权利要求10所述的卡扣作业方法，其特征在于，所述步骤S200还包括：控制系统控制上卡扣件与下卡扣件的卡扣压合时间。

Images