CN114147315A - 多工位焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多工位焊接装置，包括：定位基座、双层PCBA板、器件、FPC‑IV、FPC‑I、FPC‑II、FPC‑III、第一压板、第二压板；定位基座的顶部设有定位槽；双层PCBA板与器件分别设置于定位槽的两端；FPC‑IV设置于器件的TX端；双层PCBA板的一端与FPC‑IV卡接；FPC‑I设置于双层PCBA板的一侧；FPC‑II与FPC‑III分别设置于器件的两侧；第一压板设置于定位基座的一端，第一压板能够将双层PCBA板压紧在定位基座上；第二压板设置于定位基座的另一端，第二压板能够将器件与FPC‑IV压紧在定位基座上。该装置能够实现多工位焊接，减少装夹的次数，提升自动化焊接的效率。

Description

多工位焊接装置

技术领域

本发明涉及光器件制造设备领域，具体涉及一种多工位焊接装置。

背景技术

在光模块的制造工艺中，采用器件方案的产品，有一个工艺是需要采用焊接软板的方式将PCBA等电子件和器件连接在一起。而由于光器件的方案不同导致有部分产品需要焊接多个工位，而且产品的装卸非常困难，为了节约时间我们需要设计一款可以实现一次装夹，焊接多个位置的焊接夹具。

目前现有的方案常规的是：针对某个位置需要焊接的产品实现单个工位装夹定位，焊接完成后再转运至另一个工位进行装夹定位，依据焊接工位数量依次焊接。这种方式的好处是每个工位都有针对性的焊接，可以实现多人的协同作业，焊接速度比较快。缺点是由于只能焊接特定位置，每次从一个焊接工位转运到下一个焊接工位的过程都需要额外的拆卸、装夹，增加了整体的生产时间，而且由于只能针对特定工位，对于实现自动化的生产不利，因为自动化生产，焊接时间比人工更快，但是如果采用目前多次装夹的方式会导致装夹时间超过焊接时间的现象。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种多工位焊接装置，该装置能够实现多工位焊接，减少装夹的次数，提升自动化焊接的效率。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下。

一种多工位焊接装置，包括：

定位基座，其顶部设有定位槽；

双层PCBA板，设置于所述定位槽的一端；

器件，设置于所述定位槽的另一端；

FPC-IV，设置于所述器件的TX端；所述双层PCBA板的一端与所述FPC-IV卡接；

FPC-I，设置于所述双层PCBA板的一侧；

FPC-II，设置于所述器件的一侧；

FPC-III，设置于所述器件的另一侧；

第一压板，设置于所述定位基座的一端，所述第一压板能够将所述双层PCBA板压紧在所述定位基座上；

第二压板，设置于所述定位基座的另一端，所述第二压板能够将所述器件与所述FPC-IV压紧在所述定位基座上。

进一步，所述双层PCBA板包括PCBA主板和PCBA副板，所述PCBA副板设置于所述PCBA主板的下侧；所述PCBA主板的两叉臂分别设置于所述FPC-IV的两侧；所述PCBA副板的两叉臂分别设置于所述器件的两侧。

进一步，所述定位基座的一端设置有一端开口的第一定位凹槽，所述第一定位凹槽的开口一端朝向所述定位槽，且与所述定位槽组合形成台阶形结构，所述双层PCBA板的一端设置于所述台阶形结构上；

所述定位基座的另一端设置有两端开口的第二定位凹槽，所述第二定位凹槽与所述定位槽位于同一平面高度上，所述器件的RX端设置于所述第二定位凹槽。

进一步，所述定位基座的两侧分别设置有三个定位销底座，所述FPC-I、所述FPC-II、所述FPC-III分别设置于与其对应的定位销底座上。

更进一步，所述定位基座的两侧壁上分别设置有三个安装槽，每个所述定位销底座均设置于与其对应的安装槽内。

更进一步，所述定位基座上设置有多根FPC定位销，每根所述FPC定位销的一端均穿设在与其对应的安装槽内，其另一端均穿出与其对应的定位销底座；所述FPC-I、所述FPC-II、所述FPC-III上均设置有固定孔，每根所述FPC定位销穿出所述定位销底座的一端均穿设在与其对应的固定孔内。

进一步，所述定位基座的两侧壁上均固定设置有定位柱，两根所述定位柱均设置于所述FPC-IV的两侧，两根所述定位柱将所述定位基座的两侧壁分隔形成多个安装工位。

更进一步，两个所述定位柱的顶部以及所述定位基座的两端均设置有磁铁安装孔，每个所述磁铁安装孔内均设置有磁铁；所述第一压板与所述第二压板均通过对应的磁铁与所述定位基座磁性吸附连接。

进一步，所述定位基座的两端均设置有导向定位销，所述第一压板与所述第二压板上均设置有导向孔，每个所述导向定位销均穿设在与其对应的导向孔上。

本发明的有益效果：

本发明的装置通过双层PCBA板与器件装配在定位槽上，实现对FPC-IV的夹紧固定，并通过第一压板和第二压板的配合，进一步加强对双层PCBA板、器件及FPC-IV的安装稳定性。在该装置的侧壁上具有三个安装工位，分别用于安装FPC-I、FPC-II和FPC-III。由此构成了对不同FPC进行稳定焊接的四个安装工位。通过4个安装工位可实现对不同FPC的有序焊接，减少装夹次数，可提升自动化焊接的效率。

附图说明

图1为本发明实施例的多工位焊接装置的结构示意图。

图2为图1的拆解示意图。

图3为本发明实施例中定位基座以及定位基座上的4个装夹工位的结构示意图。

图4为本发明实施例中定位基座的结构示意图。

图5为本发明实施例中双层PCBA板、器件与FPC-IV的结构示意图。

图6为本发明实施例中双层PCBA板的结构示意图。

图7为本发明实施例中器件与FPC-IV的结构示意图。

图8为本发明实施例的FPC-I在第一安装工位上的焊接安装的结构示意图。

图9为本发明实施例的FPC-II在第二安装工位上进行焊接安装的结构示意图。

图10为本发明实施例的FPC-III在第三安装工位上进行焊接安装的结构示意图。

图11为本发明实施例的FPC-IV在第四安装工位上进行焊接安装的结构示意图。

图中：1、定位基座；11、定位槽；12、第一定位凹槽；13、第二定位凹槽；14、定位销底座；15、安装槽；16、FPC定位销；17、定位柱；18、磁铁安装孔；19、导向定位销；2、双层PCBA板；21、PCBA主板；22、PCBA副板；3、器件；4、FPC-IV；5、FPC-I；6、FPC-II；7、FPC-III；8、第一压板；9、第二压板；

101、第一焊接底座；102、第一定位块；103、第一卡座；104、第一装夹板；201、第二焊接底座；202、第二定位块；203、第二卡座；204、第二装夹板；301、第三焊接底座；302、第三定位块；303、第三卡座；304、第三装夹板；401、第四焊接底座；402、第一挡条；403、第二挡条。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

本发明实施例中，所述的FPC是指带电路的软板；所述的PCBA是指印刷电路板；所述的器件是指激光器；所述的器件的TX端是指激光器的发射端；所述的器件的RX端是指激光器的接收端。

请参阅图1至图7，一种多工位焊接装置，包括：定位基座1、双层PCBA板2、器件3、FPC-IV 4、FPC-I 5、FPC-II 6、FPC-III 7、第一压板8和第二压板9。

本发明实施例的焊接装置具有四个安装工位，主要用于焊接安装FPC-I 5、FPC-II6、FPC-III 7、FPC-IV 4。具体结构如下：

请参阅图2至图4，定位基座1的顶部设有定位槽11。定位槽11主要用于定位安装双层PCBA板2、器件3和FPC-IV 4。双层PCBA板2设置于定位槽11的一端；器件3设置于定位槽11的另一端；FPC-IV 4设置于器件3的TX端；双层PCBA板2的一端与FPC-IV 4卡接。其中，定位基座1的一端设置有一端开口的第一定位凹槽12，第一定位凹槽12的开口一端朝向定位槽11，且与定位槽11组合形成台阶形结构，双层PCBA板2的一端设置于台阶形结构上；定位基座1的另一端设置有两端开口的第二定位凹槽13，第二定位凹槽13的内底面与定位槽11位于同一平面高度上，器件3的RX端设置于第二定位凹槽13内。

为了提高双层PCBA板2、器件3和FPC-IV 4在定位槽11上的安装稳定性，在定位基座1的两端均设置有压板，压板与定位基座1可拆卸连接。压板分别记为第一压板8和第二压板9。第一压板8设置于定位基座1的一端，第一压板8能够将双层PCBA板2压紧在定位基座1上；第二压板9设置于定位基座1的另一端，第二压板9能够将器件3与FPC-IV 4压紧在定位基座1上。

定位基座1的两侧壁上均固定设置有定位柱17，两根定位柱17均设置于FPC-IV 4的两侧，两根定位柱17将定位基座1的两侧壁分隔形成多个安装工位。两个定位柱17的顶部以及定位基座1的两端均设置有磁铁安装孔18，每个磁铁安装孔18内均设置有磁铁；第一压板8与第二压板9均通过对应的磁铁与定位基座1磁性吸附连接。定位基座1的两端均设置有导向定位销19，第一压板8与第二压板9上均设置有导向孔，每个导向定位销19均穿设在与其对应的导向孔上。由此第一压板8与第二压板9主要通过导向定位以及磁性吸附与定位基座1可拆卸连接。当然也可以采用其他的安装方式，此处不再赘述。本实施例中，定位柱17的设置，一方面是用于支撑第二压板9，并与第二压板9磁性吸附连接，另一方面可以对双层PCBA板2、器件3和FPC-IV 4提供限位作用，还可以将多个安装工位一一分隔开。

定位基座1的两侧分别设置有三个定位销底座14，FPC-I 5、FPC-II 6、FPC-III 7分别设置于与其对应的定位销底座14上。其中，FPC-I 5设置于双层PCBA板2的一侧；FPC-II6设置于器件3的一侧；FPC-III 7设置于器件3的另一侧。定位基座1的两侧壁上分别设置有三个安装槽15，每个定位销底座14均设置于与其对应的安装槽15内。定位基座1上设置有多根FPC定位销16，每根FPC定位销16的一端均穿设在与其对应的安装槽15内，其另一端均穿出与其对应的定位销底座14；FPC-I 5、FPC-II 6、FPC-III 7上均设置有固定孔，每根FPC定位销16穿出定位销底座14的一端均穿设在与其对应的固定孔内。在此，FPC定位销16主要用于安装FPC-I 5、FPC-II 6、FPC-III 7，而定位销底座14则是用以支撑对应的FPC。

本发明实施例中，该装置通过双层PCBA板与器件装配在定位槽上，实现对FPC-IV的夹紧固定，并通过第一压板和第二压板的配合，进一步加强对双层PCBA板、器件及FPC-IV的安装稳定性。在该装置的侧壁上具有三个安装工位，分别用于安装FPC-I 5、FPC-II 6和FPC-III 7。由此构成了对不同FPC进行稳定焊接的四个安装工位。通过4个安装工位可实现对不同FPC的有序焊接，减少装夹次数，可提升自动化焊接的效率。

请参阅图5至图7，双层PCBA板2包括PCBA主板21和PCBA副板22，PCBA副板22设置于PCBA主板21的下侧；PCBA主板21的两叉臂分别设置于FPC-IV 4的两侧；PCBA副板22的两叉臂分别设置于器件3的两侧。如图4，台阶形结构的两侧均具有两个台阶形的卡槽，分别用于卡接双层PCBA板。PCBA副板22的一端设置于定位槽内，且位于台阶形结构的最底层，并卡接在对应的卡槽上；PCBA主板21的一端设置于第一定位凹槽12内，且位于台阶形结构的顶层，并卡接在对应的卡槽上。由此，可以对平行设置的PCBA主板21和PCBA副板22进行定位卡接，然后配合第一压板，能够稳定的安装在定位基座上。

下面对于本发明实施例中FPC-I 5、FPC-II 6、FPC-III 7、FPC-IV 4在四个安装工位上的焊接安装进行具体说明，如图8至图11。

请参阅图8，为FPC-I 5在第一安装工位上的焊接安装的结构示意图。其中，第一焊接安装结构包括第一焊接底座101，第一焊接底座101呈U形，第一焊接底座101的一侧设置有两个第一定位块102，且两个第一定位块102均固定设置在第一焊接底座101的两叉臂上；第一焊接底座101的另一侧设置有第一卡座103，第一卡座103上铰接有第一装夹板104。其中，第一卡座103与第一焊接底座101通过定位销固定，以便于第一装夹板104压紧在FPC-I5上，保证FPC-I 5不会在焊接过程中发生偏移。第一装夹板104有两种方式向下压，一种是带磁铁吸附在本发明实施例的多工位焊接装置上，另一种是底座上带有拉簧或者压簧提供第一装夹板104的压力，由此可实现对FPC-I 5的压紧。压住FPC-I 5后，再由设备或者人工焊接完成。

具体地，将本发明实施例装夹好物料的多工位焊接装置放置在第一焊接底座101上，并使第一安装工位朝上暴露于视野范围，将第一压板8和第二压板9分别抵接在对应的第一定位块102上，调节第一卡座103至FPC-I 5的一侧，并翻转第一装夹板104，使得第一装夹板104压紧在FPC-I 5上，然后即可进行FPC-I 5的焊接安装。

请参阅图9，为FPC-II 6在第二安装工位上进行焊接安装的结构示意图。其中，第二焊接安装结构包括第二焊接底座201，第二焊接底座201呈U形，第二焊接底座201的一侧设置有两个第二定位块202，且两个第二定位块202均固定设置在第二焊接底座201的两叉臂上；第二焊接底座201的另一侧设置有第二卡座203，第二卡座203上铰接有第二装夹板204。其中，第二卡座203与第二焊接底座201通过定位销固定，以便于第二装夹板204压紧在FPC-II 6上，保证FPC-II 6不会在焊接过程中发生偏移。第二装夹板204有两种方式向下压，一种是带磁铁吸附在本发明实施例的多工位焊接装置上，另一种是底座上带有拉簧或者压簧提供第二装夹板204的压力，由此可实现对FPC-II 6的压紧。压住FPC-II 6后，再由设备或者人工焊接完成。

将本发明实施例装夹好物料的多工位焊接装置放置在第二焊接底座201上，并使第二安装工位朝上暴露于视野范围，将第一压板8和第二压板9分别抵接在对应的第二定位块202上，调节第二卡座203至FPC-II 6的一侧，并翻转第二装夹板204，使得第二装夹板204压紧在FPC-II 6上，然后即可进行FPC-II 6的焊接安装。

请参阅图10，为FPC-III 7在第三安装工位上进行焊接安装的结构示意图。其中，第三焊接安装结构包括第三焊接底座301，第三焊接底座301呈U形，第三焊接底座301的一侧设置有两个第三定位块302，且两个第三定位块302均固定设置在第三焊接底座301的两叉臂上；第三焊接底座301的另一侧设置有第三卡座303，第三卡座303上铰接有第三装夹板304。其中，第三卡座303与第三焊接底座301通过定位销固定，以便于第三装夹板304压紧在FPC-III 7上，保证FPC-III 7不会在焊接过程中发生偏移。第三装夹板304有两种方式向下压，一种是带磁铁吸附在本发明实施例的多工位焊接装置上，另一种是底座上带有拉簧或者压簧提供第三装夹板304的压力，由此可实现对FPC-III 7的压紧。压住FPC-III 7后，再由设备或者人工焊接完成。

将本发明实施例装夹好物料的多工位焊接装置放置在第三焊接底座301上，并使第三安装工位朝上暴露于视野范围，将第一压板8和第二压板9分别抵接在对应的第三定位块302上，调节第三卡座303至FPC-III 7的一侧，并翻转第三装夹板304，使得第三装夹板304压紧在FPC-III 7上，然后即可进行FPC-III 7的焊接安装。

请参阅图11，为FPC-IV 4在第四安装工位上进行焊接安装的结构示意图。第四焊接安装结构包括第四焊接底座401，第四焊接底座401的相邻两侧缘上均设置有挡条，两根挡条均与第四焊接底座401可拆卸连接；挡条分别记为第一挡条402和第二挡条403，第一挡条402与第二挡条403相互垂直。

将本发明实施例装夹好物料的多工位焊接装置放置在第四焊接底座401上，并使第四安装工位朝上暴露于视野范围，将定位基座1靠近第一压板8的一端抵接在第一挡条402的一侧，将定位基座1远离第三安装工位的一侧抵接在第二挡条403的一侧，由此实现对本发明实施例的多工位焊接装置的定位，然后即可进行FPC-IV 4的焊接安装。由于FPC-IV4已经被压住，故而在第四焊接底座401上无需带有如图8～10的压紧结构，如卡座及装夹板结构。只需将整体以磁性吸附等方式固定在底座上即可。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种多工位焊接装置，其特征在于，包括：

定位基座（1），其顶部设有定位槽（11）；

双层PCBA板（2），设置于所述定位槽（11）的一端；

器件（3），设置于所述定位槽（11）的另一端；

FPC-IV（4），设置于所述器件（3）的TX端；所述双层PCBA板（2）的一端与所述FPC-IV（4）卡接；

FPC-I（5），设置于所述双层PCBA板（2）的一侧；

FPC-II（6），设置于所述器件（3）的一侧；

FPC-III（7），设置于所述器件（3）的另一侧；

第一压板（8），设置于所述定位基座（1）的一端，所述第一压板（8）能够将所述双层PCBA板（2）压紧在所述定位基座（1）上；

第二压板（9），设置于所述定位基座（1）的另一端，所述第二压板（9）能够将所述器件（3）与所述FPC-IV（4）压紧在所述定位基座（1）上。

2.根据权利要求1所述的多工位焊接装置，其特征在于，所述双层PCBA板（2）包括PCBA主板（21）和PCBA副板（22），所述PCBA副板（22）设置于所述PCBA主板（21）的下侧；所述PCBA主板（21）的两叉臂分别设置于所述FPC-IV（4）的两侧；所述PCBA副板（22）的两叉臂分别设置于所述器件（3）的两侧。

3.根据权利要求2所述的多工位焊接装置，其特征在于，所述定位基座（1）的一端设置有一端开口的第一定位凹槽（12），所述第一定位凹槽（12）的开口一端朝向所述定位槽（11），且与所述定位槽（11）组合形成台阶形结构，所述双层PCBA板（2）的一端设置于所述台阶形结构上；

所述定位基座（1）的另一端设置有两端开口的第二定位凹槽（13），所述第二定位凹槽（13）与所述定位槽（11）位于同一平面高度上，所述器件（3）的RX端设置于所述第二定位凹槽（13）。

4.根据权利要求1所述的多工位焊接装置，其特征在于，所述定位基座（1）的两侧分别设置有三个定位销底座（14），所述FPC-I（5）、所述FPC-II（6）、所述FPC-III（7）分别设置于与其对应的定位销底座（14）上。

5.根据权利要求4所述的多工位焊接装置，其特征在于，所述定位基座（1）的两侧壁上分别设置有三个安装槽（15），每个所述定位销底座（14）均设置于与其对应的安装槽（15）内。

6.根据权利要求5所述的多工位焊接装置，其特征在于，所述定位基座（1）上设置有多根FPC定位销（16），每根所述FPC定位销（16）的一端均穿设在与其对应的安装槽（15）内，其另一端均穿出与其对应的定位销底座（14）；所述FPC-I（5）、所述FPC-II（6）、所述FPC-III（7）上均设置有固定孔，每根所述FPC定位销（16）穿出所述定位销底座（14）的一端均穿设在与其对应的固定孔内。

7.根据权利要求1所述的多工位焊接装置，其特征在于，所述定位基座（1）的两侧壁上均固定设置有定位柱（17），两根所述定位柱（17）均设置于所述FPC-IV（4）的两侧，两根所述定位柱（17）将所述定位基座（1）的两侧壁分隔形成多个安装工位。

8.根据权利要求7所述的多工位焊接装置，其特征在于，两个所述定位柱（17）的顶部以及所述定位基座（1）的两端均设置有磁铁安装孔（18），每个所述磁铁安装孔（18）内均设置有磁铁；所述第一压板（8）与所述第二压板（9）均通过对应的磁铁与所述定位基座（1）磁性吸附连接。

9.根据权利要求1所述的多工位焊接装置，其特征在于，所述定位基座（1）的两端均设置有导向定位销（19），所述第一压板（8）与所述第二压板（9）上均设置有导向孔，每个所述导向定位销（19）均穿设在与其对应的导向孔上。

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