CN113889824A - 扣合装置及扣合方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种扣合装置及扣合方法。扣合装置包括：基座，用于固定所述第一工件；定位组件，包括定位块和第一运动单元，所述定位块形成有限位部，用于使所述公连接器和所述母连接器相互对准，所述第一运动单元用于带动所述定位块朝靠近或远离所述基座的方向运动；压合组件，包括压头和第二运动单元，所述第二运动单元用于带动所述压头朝靠近所述基座的方向运动，以将所述母连接器压入所述公连接器；以及拨动组件，所述拨动组件用于调节所述母连接器与所述公连接器的相对位置。该扣合装置能够实现公连接器与母连接器的自动扣合，扣合过程中无需人工干预，生产效率高。

Description

扣合装置及扣合方法
技术领域
本发明涉及电子产品装配技术领域，特别是涉及一种扣合装置及扣合方法。
背景技术
板对板连接器(Board to Board，简称BTB)具有较强的传输能力，在自动化设备、医疗行业、智能家居、电力设备中、电子数码产品等行业中得到较为广泛的应用。例如在手机的装配过程中，摄像头通过柔性电路板与主板连接。其中，柔性电路板上设置有连接器插头，主板上设有连接器座，通过将连接器插头和连接器座扣合连接可实现摄像头与主板的连接。板对板连接器的扣合工序作为手机装配必不可少的环节，会直接影响到不同元器件之间的连接可靠性。然而现有的扣合方式人工参与度高，生产效率低。
发明内容
基于此，有必要针对现有的扣合方式人工参与度高，生产效率低的问题，提供一种扣合装置及扣合方法。
一种扣合装置，用于使设于第一工件的公连接器和设于第二工件的母连接器扣合连接，包括：
基座，用于固定所述第一工件；
定位组件，包括定位块和第一运动单元，所述定位块形成有限位部，用于使所述公连接器和所述母连接器相互对准，所述第一运动单元用于带动所述定位块朝靠近或远离所述基座的方向运动；
压合组件，包括压头和第二运动单元，所述第二运动单元用于带动所述压头朝靠近所述基座的方向运动，以将所述母连接器压入所述公连接器；以及
拨动组件，所述拨动组件用于使所述母连接器远离所述公连接器一种扣合装置。
上述扣合装置，定位块下压过程中，拨动组件推动母连接器相对于公连接器发生一定程度的抬升，使得母连接器在基座表面的投影不超出公连接器所在区域，避免母连接器被定位块压坏。定位块运动至与主板相抵接，此时公连接器位于限位部内，而后母连接器在重力作用下沿定位块的限位部下降。公连接器与母连接器的至少两相邻侧边与限位部的侧壁相贴合，从而母连接器与公连接器相互对准，以便压合组件将母连接器压入公连接器。该扣合装置能够实现公连接器与母连接器的自动扣合，扣合过程中无需人工干预，生产效率高。
在其中一个实施例中，所述拨动组件包括第一风枪，所述第一风枪用于使所述母连接器远离所述公连接器，所述第一风枪的出风方向与所述基座表面的夹角为α1，0°≤α1<90°。
在其中一个实施例中，所述拨动组件还包括第二风枪，所述第二风枪与所述第一风枪相对设置，所述第二风枪用于使所述母连接器靠近所述公连接器，所述第二风枪的出风方向与所述基座表面的夹角为α2，0°≤α2<90°。
在其中一个实施例中，所述拨动组件包括第一吸头，用于使所述母连接器远离所述公连接器，所述第一吸头的吸气方向与所述基座表面的夹角为β1，0°≤β1<90°。
在其中一个实施例中，所述拨动组件还包括第二吸头，所述第二吸头与所述第一吸头相对设置，所述第二吸头用于使所述母连接器靠近所述公连接器，所述第二吸头的吸气方向与所述基座表面的夹角为β2，0°≤β2<90°。
在其中一个实施例中，所述定位块朝向所述第二吸头的一侧开设有通气孔。
在其中一个实施例中，所述定位块包括垂直设置的第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和所述第二侧壁围合形成所述限位部；或者，所述定位块包括依次连接的第一侧壁、第二侧壁及第三侧壁，所述第一侧壁和所述第三侧壁均垂直设于所述第二侧壁，所述第一侧壁、所述第二侧壁及所述第三侧壁围合形成所述限位部。
一种扣合方法，用于使设于第一工件的公连接器和设于第二工件的母连接器扣合连接，包括以下步骤：
将所述第一工件和所述第二工件进行装配，并使所述公连接器与所述母连接器叠合放置；
将所述第一工件和所述第二工件放置于基座上；
拨动组件启动以使所述母连接器偏离所述公连接器；
第一运动单元带动所述定位块朝靠近所述基座的方向运动，直至所述公连接器容纳于所述定位块的限位部内；
所述母连接器复位并沿所述限位部下落至所述公连接器上方；
第二运动单元带动压头将所述母连接器压入所述公连接器。
在其中一个实施例中，所述拨动组件启动并使所述母连接器偏离所述公连接器的步骤包括：第一风枪启动，使所述母连接器朝远离所述公连接器的方向运动；和/或，
所述母连接器复位的步骤包括：第二风枪启动，使所述母连接器朝靠近所述公连接器的方向运动。
在其中一个实施例中，所述拨动组件启动并使所述母连接器偏离所述公连接器的步骤包括：第一吸头启动，使所述母连接器朝远离所述公连接器的方向运动；和/或，
所述母连接器复位的步骤包括：第二吸头启动，使所述母连接器朝靠近所述公连接器的方向运动。
附图说明
图1为一实施例中扣合装置的示意图；
图2为图1中A处的放大图；
图3为一实施例中扣合方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，而不是指示或暗示所指的装置或元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。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
请参阅图1，图1示出了本发明一实施例中的扣合装置100的示意图，该扣合装置100用于使设于第一工件的公连接器和设于第二工件的母连接器扣合连接。扣合装置100包括基座10、定位组件20及压合组件30。基座10用于固定第一工件，定位组件20用于使设于第一工件上的公连接器和设于第二工件上的母连接器相互对准，以便压合组件30将母连接器压入公连接器中，从而实现公连接器和母连接器的扣合连接。
基座10形成有与第一工件的外形相适配的容纳槽，用于固定第一工件的位置，防止第一工件在水平方向发生位移。定位组件20包括定位块21和第一运动单元22，第一运动单元22用于带动定位块21朝靠近或远离第一工件的方向运动，请结合图2，定位块21形成有限位部211，用于使公连接器和母连接器相互对准。
在一实施例中，请参阅图1和图2，定位块21包括依次连接的第一侧壁211a、第二侧壁211b及第三侧壁211c，第一侧壁211a和第三侧壁211c均垂直设于第二侧壁211b，第一侧壁211a、第二侧壁211b及第三侧壁211c围合形成的空间即为限位部211。类似地，限位部211作为公连接器和母连接器的对位基准，在对位过程中，公连接器的三条相邻侧边分别与第一侧壁211a、第二侧壁211b、第三侧壁211c相贴合，母连接器的三条相邻侧边也分别与第一侧壁211a、第二侧壁211b、第三侧壁211c相贴合，从而使公连接器和母连接器相互对准。
进一步地，请参阅图2，限位部211形成有第一开口211d和第二开口211e，第一开口211d朝向基座10设置，第二开口211e与第一开口211d位于定位块21不同的侧面上。公连接器可由第一开口211d进入限位部211内，母连接器可由第二开口211e进入限位部211内。
在其他实施例中，定位块21包括垂直设置的第一侧壁211a和第二侧壁211b，第一侧壁211a和第二侧壁211b围合形成的空间即为限位部211。限位部211作为公连接器和母连接器的对位基准，在对位过程中，公连接器的两条相邻侧边分别与第一侧壁211a、第二侧壁211b相贴合，母连接器的两条相邻侧边也分别与第一侧壁211a、第二侧壁211b相贴合，从而使公连接器和母连接器相互对准。
压合组件30包括压头31和第二运动单元32，第二运动单元32用于带动压头31将母连接器压入公连接器。
在一实施例中，上述扣合装置100应用于手机的装配。手机包括摄像头模组、指纹模组、光感组件等配件，摄像头模组、指纹模组或光感组件通常设有柔性电路板，以方便与手机的主板通讯连接。其中一种柔性电路板和手机的主板的连接方式为：在柔性电路板和手机的主板上分别设置相互匹配的板对板连接器(Board to Board Connector)，将两个板对板连接器相互对准并插接到一起。
具体的，以摄像头模组与主板的连接为例进行说明，应当理解，本发明扣合装置100的应用范围不限于此。在手机装配过程中，先将主板与中框进行组装得到手机半成品，其中，主板上设置公连接器。摄像头模组包括摄像镜头、柔性电路板及母连接器，柔性电路板设于摄像镜头和母连接器之间。采用本发明扣合装置100对摄像头模组200与手机半成品300进行装配的流程如下：S1，将手机半成品300与摄像头模组200进行初步组装，具体的，将摄像镜头安装于中框上开设的槽体内，并使公连接器310和母连接器220相对放置；S2，将手机半成品300和摄像头模组200放置于基座10上；S3，第一运动单元22带动定位块21朝靠近基座10的方向运动，直至定位块21抵接于手机半成品300，此时，公连接器310位于定位块21的限位部211内；S4，第二运动单元32带动压头31将母连接器220压入公连接器310内。
在一实施例中，基座10水平放置，第一运动单元22的运动方向与基座10表面垂直，第一运动单元22带动定位块21下降以靠近基座10。基座10的位置是固定的，对于特定的手机型号，可事先确定放置于基座10上的手机半成品300的公连接器310的位置。在进行装配前调整定位组件20与基座10的相对位置，使得定位块21的限位部211与公连接器310对准，从而确保定位块21沿竖直方向运动至抵接于主板时，公连接器310与限位部211的侧壁相贴合。
在前述步骤S3中，摄像头模组200设有母连接器220的一端自由延伸，母连接器220相对于公连接器310可能存在部分偏移，定位块21下降的过程中，会压到母连接器220，而导致摄像头模组200被压坏。为解决该技术问题，本发明扣合装置100还包括拨动组件40，拨动组件40用于调节母连接器220和公连接器310的相对位置。定位块21下压过程中，拨动组件40推动母连接器220相对于公连接器310发生一定程度的抬升，使得母连接器220在基座10表面的投影不超出公连接器310所在区域，避免母连接器220被定位块21压坏。定位块21运动至与手机半成品300的主板相抵接后，母连接器220在重力作用下沿限位部211的侧壁下降。公连接器310与母连接器220的至少两相邻侧边与限位部211的侧壁相贴合，使得母连接器220与公连接器310相互对准，以便压合组件30将母连接器220压入公连接器310。上述扣合装置100，能够实现公连接器310与母连接器220的自动扣合，扣合过程无需人工干预，生产效率高。
在第一实施例中，拨动组件40包括第一风枪41，第一风枪41用于使母连接器220远离公连接器310，第一风向枪背离定位块21的第二开口211e设置。具体的，第一风枪41与第一运动单元22同步启动，定位块21下降过程中，第一风枪41产生的气流将母连接器220推开，保证母连接器220不会被定位块21压住。
第一风枪41的出风方向与基座10表面的夹角为α1，0°≤α1<90°。柔性电路板210设有摄像镜头的一端固定于手机半成品300的中框上，设有母连接器220的一端为自由端，母连接器220在气流作用下相对于公连接器310发生一定程度的抬升，使得母连接器220在基座10表面的投影不超出公连接器310所在区域，避免母连接器220被定位块21压坏。通过调整第一风枪41的安装角度以及气流速度，使得母连接器220恰好处在限位部211所在区域内。当定位块21运动至与手机半成品300相抵接时，第一风枪41关闭，母连接器220在重力作用下沿限位部211下落，在限位部211的导向作用下，母连接器220与公连接器310相互对准，以便对二者进行扣合。
进一步地，在某些情形下，母连接器220相对于公连接器310的偏移程度过大，无法自动复位。拨动组件40还包括第二风枪42，第二风枪42用于使母连接器220靠近公连接器310。第二风枪42与第一风枪41相对设置，即第二风枪42朝向定位块21的第二开口211e设置。在某些情形下，母连接器220的偏移程度较大，第二风枪42吹出的气流能够使母连接器220进入限位部211内，而后母连接器220在重力以及气流作用下沿限位部211下落，限位部211具有导向作用，使得母连接器220与公连接器310相互对准。
第二风枪42的出风方向与基座10表面的夹角为α2，0°≤α2<90°。
在第二实施例中，拨动组件40包括第一吸头，用于使母连接器220远离公连接器310，第一吸头朝向定位块21的第二开口211e设置。具体的，第一吸头与第一运动单元22同步启动，保证定位块21下降过程中，第一吸头对母连接器220产生吸附作用而使母连接器220相对公连接器310发生抬升，使得母连接器220在基座10表面的投影不超出公连接器310所在区域，避免母连接器220被定位块21压坏。第一吸头的吸气方向与基座10表面的夹角为β1，0°≤β1<90°。
进一步地，拨动组件40还包括第二吸头，第二吸头用于使母连接器220靠近公连接器310。第二吸头与第一吸头相对设置，即第二吸头背离定位块21的第二开口211e设置。在某些情形下，母连接器220的偏移程度较大，通过第二吸头使母连接器220复位。第二吸头将母连接器220下方的空气吸走，使得母连接器220在上方气流的作用下进入限位部211内。而后母连接器220在重力作用下沿限位部211下落，限位部211具有导向作用，使得母连接器220与公连接器310相互对准。第二吸头的吸气方向与基座10表面的夹角为β2，0°≤β2<90°。
定位块21朝向第二吸头的一侧开设有通气孔(图未示出)，第二吸头能够透过通气孔将限位部211内的空气吸走，根据流体动力学原理，母连接器220在上方气流的作用下进入定位块21内，而后沿定位块21下降至与公连接器310贴合。
一种扣合方法，用于使设于第一工件的公连接器310和设于第二工件的母连接器220扣合连接，包括以下步骤：
S100，将第一工件和第二工件进行装配，并使公连接器310与母连接器220叠合放置。
具体的，将手机半成品300与摄像头模组200进行初步组装，其中，手机半成品300包括中框和设于中框的主板，将摄像镜头安装于中框上开设的槽体内，并使公连接器310和母连接器220相对放置。
S200，将第一工件和第二工件放置于基座10上。
将手机半成品300放入基座10上的容纳槽内，可以理解的，手机半成品300设有公连接器310的一侧朝上放置。
S300，拨动组件40启动以使母连接器220偏离公连接器310。
拨动组件40推动母连接器220相对于公连接器310发生一定程度的抬升，使得母连接器220在基座10表面的投影不超出公连接器310所在区域，避免母连接器220被定位块21压坏。
S400，第一运动单元22带动定位块21朝靠近基座10的方向运动，直至公连接器310容纳于定位块21的限位部211内。
在进行装配前，调整定位组件20与基座10的相对位置，使得定位块21的限位部211与公连接器310对准。定位块21沿竖直方向下降至抵接于主板时，公连接器310与限位部211的侧壁相贴合。
S500，母连接器220复位并沿限位部211下落至公连接器310上方。
定位块21下降到位后，拨动组件40关闭，母连接器220在重力作用下沿限位部211下落，在限位部211的导向作用下，母连接器220与公连接器310相互对准，以便对二者进行扣合。
S600，第二运动单元32带动压头31将母连接器220压入公连接器310。
需要说明的是，通过设定第二运动单元32的行程，确保母连接器220与公连接器310扣合到位，避免出现虚扣。压头31需要保压1s左右，确保公连接器310与母连接器220扣合牢固。
上述扣合方法，定位块21下压过程中，拨动组件40推动母连接器220相对于公连接器310发生一定程度的抬升，使得母连接器220在基座10表面的投影不超出公连接器310所在区域，避免母连接器220被定位块21压坏。定位块21运动至与手机半成品300相抵接，此时公连接器310位于限位部211内，而后母连接器220在重力作用下沿定位块21的限位部211下降。公连接器310与母连接器220的至少两相邻侧边与限位部211的侧壁相贴合，从而母连接器220与公连接器310相互对准，以便压合组件30将母连接器220压入公连接器310。该扣合方法实现了公连接器310与母连接器220的自动扣合，扣合过程中无需人工干预，生产效率高。
在一实施例中，步骤S300包括：第一风枪41启动，使母连接器220朝远离公连接器310的方向运动。第一风枪41与第一运动单元22同步启动，测算出定位块21下降到位所需的时间，通过计时器控制第一风枪41在定位块21运动到位后自动关闭。
母连接器220复位的步骤包括：第二风枪42启动，使母连接器220朝靠近公连接器310的方向运动。
在另一实施例中，步骤S300包括：第一吸头启动，使母连接器220朝远离公连接器310的方向运动。第一吸头与第一运动单元22同步启动，测算出定位块21下降到位所需的时间，通过计时器控制第一吸头在定位块21运动到位后自动关闭。
母连接器220复位的步骤包括：第二吸头启动，使母连接器220朝靠近公连接器310的方向运动。
扣合动作结束后，第一运动单元22和第二运动单元32同步上移，以方便取出手机半成品300。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种扣合装置，用于使设于第一工件的公连接器和设于第二工件的母连接器扣合连接，其特征在于，包括：
基座，用于固定所述第一工件；
定位组件，包括定位块和第一运动单元，所述定位块形成有限位部，用于使所述公连接器和所述母连接器相互对准，所述第一运动单元用于带动所述定位块朝靠近或远离所述基座的方向运动；
压合组件，包括压头和第二运动单元，所述第二运动单元用于带动所述压头朝靠近所述基座的方向运动，以将所述母连接器压入所述公连接器；以及
拨动组件，所述拨动组件用于调节所述母连接器与所述公连接器的相对位置。
2.根据权利要求1所述的扣合装置，其特征在于，所述拨动组件包括第一风枪，所述第一风枪用于使所述母连接器远离所述公连接器，所述第一风枪的出风方向与所述基座表面的夹角为α1，0°≤α1<90°。
3.根据权利要求2所述的扣合装置，其特征在于，所述拨动组件还包括第二风枪，所述第二风枪与所述第一风枪相对设置，所述第二风枪用于使所述母连接器靠近所述公连接器，所述第二风枪的出风方向与所述基座表面的夹角为α2，0°≤α2<90°。
4.根据权利要求1所述的扣合装置，其特征在于，所述拨动组件包括第一吸头，用于使所述母连接器远离所述公连接器，所述第一吸头的吸气方向与所述基座表面的夹角为β1，0°≤β1<90°。
5.根据权利要求4所述的扣合装置，其特征在于，所述拨动组件还包括第二吸头，所述第二吸头与所述第一吸头相对设置，所述第二吸头用于使所述母连接器靠近所述公连接器，所述第二吸头的吸气方向与所述基座表面的夹角为β2，0°≤β2<90°。
6.根据权利要求5所述的扣合装置，其特征在于，所述定位块朝向所述第二吸头的一侧开设有通气孔。
7.根据权利要求1所述的扣合装置，其特征在于，所述定位块包括垂直设置的第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和所述第二侧壁围合形成所述限位部；或者，所述定位块包括依次连接的第一侧壁、第二侧壁及第三侧壁，所述第一侧壁和所述第三侧壁均垂直设于所述第二侧壁，所述第一侧壁、所述第二侧壁及所述第三侧壁围合形成所述限位部。
8.一种扣合方法，用于使设于第一工件的公连接器和设于第二工件的母连接器扣合连接，其特征在于，包括以下步骤：
将所述第一工件和所述第二工件进行装配，并使所述公连接器与所述母连接器叠合放置；
将所述第一工件和所述第二工件放置于基座上；
拨动组件启动以使所述母连接器偏离所述公连接器；
第一运动单元带动所述定位块朝靠近所述基座的方向运动，直至所述公连接器容纳于所述定位块的限位部内；
所述母连接器复位并沿所述限位部下落至所述公连接器上方；
第二运动单元带动压头将所述母连接器压入所述公连接器。
9.根据权利要求8所述的扣合方法，其特征在于，所述拨动组件启动并使所述母连接器偏离所述公连接器的步骤包括：第一风枪启动，使所述母连接器朝远离所述公连接器的方向运动；和/或，
所述母连接器复位的步骤包括：第二风枪启动，使所述母连接器朝靠近所述公连接器的方向运动。
10.根据权利要求8所述的扣合方法，其特征在于，所述拨动组件启动并使所述母连接器偏离所述公连接器的步骤包括：第一吸头启动，使所述母连接器朝远离所述公连接器的方向运动；和/或，
所述母连接器复位的步骤包括：第二吸头启动，使所述母连接器朝靠近所述公连接器的方向运动。
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