CN208033877U - Pcb板治具盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种PCB板治具盘，包括盘体，所述盘体包括设于盘体上且用于容纳PCB板的第一容纳槽、设于第一容纳槽内用于容纳芯片的第二容纳槽、水平转动连接于治具盘上的弹性压块和竖直转动连接于治具盘上的卡合机构。通过第一容纳槽进行定位和固定，芯片通过第二容纳槽进行定位和固定，防止芯片受到高度方向上的压力，避免芯片受损；弹性压块在旋转过程中将软板进行压紧，通过弹性压块的弹性，减少软板表面的摩擦受损，同时提高软板与PCB板之间的定位精度；卡合机构在高度方向上的转动，方便PCB板的放入与取出。

Description

PCB板治具盘

技术领域

本实用新型涉及电子元器件的治具，特别涉及一种PCB板治具盘。

背景技术

在PCBA生产过程中，经常会遇到软板、显示屏与硬板进行焊接结合的工艺，显示屏排线的焊接工艺需要平稳的热压焊接平台，焊接要求高。

现有技术中，如图8所示，操作人员将PCB板放置在盘体的容纳槽内进行定位，起到了防止PCB板在水平方向上移动的作用，但是在PCB板的焊接过程中，PCB板与软板之间的相对位置无法定位，定位精度过差。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种PCB板治具盘，具有提高PCB板和软板之间定位精度的优势。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种PCB板治具盘，包括盘体，所述盘体包括设于盘体上且用于容纳PCB板的第一容纳槽、设于第一容纳槽内用于容纳芯片的第二容纳槽、水平转动连接于治具盘上的弹性压块和竖直转动连接于治具盘上的卡合机构。

通过采用上述技术方案，PCB板通过第一容纳槽进行定位和固定，芯片通过第二容纳槽进行定位和固定，防止芯片受到高度方向上的压力，避免芯片受损；弹性压块在旋转过程中将软板进行压紧，通过弹性压块的弹性，减少软板表面的摩擦受损，同时提高软板与PCB板之间的定位精度；卡合机构在高度方向上的转动，方便PCB板的放入与取出。

作为优选，所述卡合机构包括转动台、转动板和扣合板，所述转动板的一端与转动台转动连接，所述转动板的另一端与扣合板卡扣连接。

通过采用上述技术方案，对PCB板的高度方向进行定位，防止PCB板脱离转动盘。

作为优选，所述转动板上设置有卡接柱，所述扣合板上设置有与卡接柱配合的卡接槽，所述卡接柱呈水平设置，所述卡接槽呈半圆形。

通过采用上述技术方案，进而扣合板向卡接槽转动后，扣合板发生变形，使扣合板和转动板固定；当转动板需要与扣合板脱离时，通过按压扣合板变形，使卡接槽与卡接柱脱离。

作为优选，所述转动板上设置有容纳扣合板的第三容纳槽，所述卡接柱位于第三容纳槽内。

通过采用上述技术方案，简化了扣合板和转动板的形状，同时也可避免扣合板受外力冲击受损。

作为优选，所述转动板向第一容纳槽上方延伸有卡板，所述卡板与PCB板的上表面抵接。

通过采用上述技术方案，卡板起到了增加转动板与PCB板之间接触面积的作用，提高固定效果；卡板的上表面呈倾斜设置，减少安装过程中的磕碰与磨损。

作为优选，所述第一容纳槽延伸至转动板下方。

通过采用上述技术方案，使得PCB板能卡装至转动板的下方，提高转动板的固定效果。

作为优选，所述盘体上设置有用于容纳柔性电路板的第四容纳槽，所述第四容纳槽位于弹性压块的行程范围内。

通过采用上述技术方案，柔性电路板的引脚可放置在第四容纳槽内，避免弹性压块将柔性电路板上的引脚压损。

作为优选，所述盘体的圆周方向上分布有定位柱。

通过采用上述技术方案，盘体在安装过程中，设置有与定位柱配合的定位槽，定位柱与定位槽的配合，减少盘体工作过程中，在圆周方向上的晃动；在盘体套设安装过程中，盘体上第一容纳槽的位置，可以参照定位柱进行定位，减少了安装的误差，提高加工精度

作为优选，所述第一容纳槽以及对应的第二容纳槽和卡合机构在盘梯的周向上均匀分布有四个。

通过采用上述技术方案，通常为转动一次作业一次，工作人员的工件装卸也必须是转盘一次转动，装卸一次，出错率高；而本治具盘设置在转动盘上，治具盘需要自转三次后，才需要转动盘进行转动，给工作人员提供了更加充足的时间进行PCB板的安装。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：PCB板通过第一容纳槽进行定位和固定，芯片通过第二容纳槽进行定位和固定，防止芯片受到高度方向上的压力，避免芯片受损；弹性压块在旋转过程中将软板进行压紧，通过弹性压块的弹性，减少软板表面的摩擦受损，同时提高软板与PCB板之间的定位精度；卡合机构在高度方向上的转动，方便PCB板的放入与取出。

附图说明

图1是旋转热压设备的整体结构示意图；

图2是旋转式自动热压焊接装置的结构示意图；

图3是图2所示A部放大示意图

图4是主转动驱动机构的位置和结构示意图；

图5是焊接机构的位置和结构示意图；

图6是治具盘的结构示意图；

图7是图6所示B部放大示意图；

图8是背景技术的转动盘结构示意图；

图9是转动板与扣合板的扣合状态示意图；

图10是转动板与扣合板的脱离状态示意图；

图中，1、工作台；11、转动盘；12、罩体；13、位移传感器；14、转动孔；15、标识贴；16、检测装置；2、治具盘；21、盘体；22、装夹工位；23、定位柱；24、定位槽；25、挡板；251、通气孔；3、焊接机构；31、移动装置；311、固定台；312、第一气缸；313、升降导杆；32、热压焊接头；33、第一容纳槽；34、第二容纳槽；35、弹性压块；36、卡合机构；361、转动台；362、转动板；363、扣合板；364、卡接柱；365、卡接槽；366、第三容纳槽；37、卡板；38、第四容纳槽；4、主转动驱动机构；5、子转动驱动机构；6、离合机构；61、升降装置；62、第一连接头；621、固定座；622、转动座；623、联轴块；624、联轴槽；63、第二连接头；64、升降板；65、固定板；66、固定端；67、活动端。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例：一种旋转热压设备，包括机架、设置在机架上的工作台1、设置在机架上的旋转式自动热压焊接装置(旋转式自动热压焊接装置的整体结构如图2所示)，机架上设置有罩体12，罩体12主要起到了防尘和保障使用者安全的作用，旋转式自动热压焊接装置的一部分位于工作台1下方，旋转式自动热压焊接装置的另一部分位于工作台1上方且在旋转过程中出入于罩体12内外。

本设备的工作原理为，通过加热的方式，将PCB板与柔性电路板通过热压的方式焊接固定，其中焊接二字应理解为一种使两者连接的方式，并非局限于使金属熔化的这种焊接方式。

如图1和图2所示，旋转式自动热压焊接装置的主体为转动盘11，转动盘11转动连接在工作台1上方，且通过位于工作台1下方的主转动驱动机构4实现转动；如图2和图4所示，其中主转动驱动机构4为电机，电机的电机轴通过轴承等（用于确定旋转轴与其他零件相对运动位置，起支撑或导向作用）元件连接在转动盘11的中心，驱动转动盘11在水平方向上发生转动。

如图2所示，转动盘11的圆周方向上转动连接有两个治具盘2，每个治具盘2上设置有用于装夹PCB板的装夹工位22，本实施例中，装夹工位22有四个且绕治具盘2的圆周方向分布，装夹工位22的具体装夹结构与装夹方式在下文件会阐述清楚。

如图2所示，转动盘11的上方设置有焊接机构3，焊接机构3包括一个呈倒U形的固定台311，固定台311上倒设有一个第一气缸312（即移动装置31），第一气缸312的外壳连接在固定台311上；如图3所示，第一气缸312的活塞杆穿设过固定台311后与热压焊接头32连接，在空间关系上，热压焊接头32所处的位置与治具盘2上装夹工位22内的PCB板上的焊接点相对应，通过第一气缸312的升降，实现热压焊接头32与PCB板的接触。

如图3所示，同时为了提高第一气缸312的导向稳定性和热压焊接头32的热压准确性，固定台311上滑移连接有升降导杆313，升降导杆313的底端固定连接在热压焊接头32上，升降导杆313的顶端不固定。

如图4和图5所示，工作台1的下表面，位于焊接机构3正下方设置有子转动驱动机构5和离合机构6，两者用于实现锁合后控制治具盘2的自动转动和脱离后治具盘2的自动转动。

子转动驱动机构5为电机，电机的电机轴通过离合机构6实现与治具盘2的锁定和脱离。

如图4所示，在离合机构6锁合后，子转动驱动机构5（即电机）与治具盘2的中心连接，控制治具盘2转动，从而将治具盘2上每个装置工位依次旋转入焊接头下方；在离合结构脱离锁合后，治具盘2可自由转动，操作者可对治具盘2上的PCB板进行卸装。

该实施例的主要工作原理为：操作者在罩体12外，将初步固定在一起的PCB板与柔性电路板固定在装夹工位22上，通过旋转治具盘2，实现位于罩体12外的治具盘2上每一装夹工位22的上料。与此同时，在罩体12内，子转动驱动机构5驱动治具盘2转动，将PCB板转动至热压焊接头32下方，热压焊接头32在第一气缸312的带动下向下移动，对PCB板和柔性电路板初步连接位置的焊锡进行熔化固定，实现PCB板和柔性电路板的连接；然后子转动驱动机构5驱动治具盘2转动，将该治具盘2上下一装夹工位22转动至热压焊接头32下方，再次进行固定；当全部热压焊接固定后，离合机构6脱离，主转动驱动机构4转动，将位于罩体12外的另一个治具盘2转动至罩体12内进行焊接，此时操作者对焊接完成后的治具盘2上的PCB板进行拆卸，并安装上需要固定的PCB板。

上述为实施例的大致工作原理，下述介绍各组成部分的具体结构。

如图6所示，为了实现对PCB板的固定，特别是在一个治具盘2上固定多个PCB板且满足热压焊接的要求。

治具盘2包括盘体21，盘体21上设置有四个装夹工位22，四个装夹工位22以盘体21的中心呈圆周分布，每个装夹工位22上可装夹有PCB板。

装夹工位22包括设于盘体21上用于容纳PCB板的第一容纳槽33，由于本实施例中PCB板呈类圆形，因此第一容纳槽33的形状也呈类圆形；由于PCB板上一般装载有电子元器件或芯片，为了在装夹过程中容纳上述芯片，并提供更多的接触面积，提高固定效果，在第一容纳槽33内设置有第二容纳槽34，第二容纳槽34的形状和深度根据芯片而定。

为了减少转动盘11和治具盘2转动过程中对盘体21装夹精度的影响。PCB板在固定过程中，PCB板的一侧与第一容纳槽33的中心抵紧，PCB板的另一侧设置有卡合机构36，实现了对PCB板的固定。

卡合机构36包括设置在盘体21上的转动台361，转动台361上转动连接有转动板362，转动台361和转动板362通过轴孔配合实现转动连接；如图6和图7所示，转动板362的另一端设置有第三容纳槽366，第三容纳槽366的相对两侧连接有横设的卡接柱364。盘体21上设置有扣合板363，第三容纳槽366起到了容纳扣合板363的作用，扣合板363朝内一侧的水平方向上设置有容纳卡接柱364的半圆形的卡接槽365。

如图9所示，转动板362转动至压紧PCB板后，扣合板363位于第三容纳槽366内，卡接柱364卡嵌在卡接槽365内，实现了转动板362与盘体21的固定。

如图10所示，将扣合板363向外施力变形后，向上转动转动板362，卡接柱364与卡接槽365脱离，实现转动板362与盘体21的脱离。

如图6所示，转动板362在向下转动至卡合位置后，转动板362在形状上，向第一容纳槽33上方延伸有卡板37，卡板37起到了增加转动板362与PCB板之间接触面积的作用，提高固定效果。卡板37的上表面呈倾斜设置，减少安装过程中的磕碰与磨损。

为了进一步地提高转动板362对PCB板的固定效果，第一容纳槽33延伸至转动板362的下方。

在柔性电路板与PCB板固定的过程中，柔性电路板上延伸出引脚，为了避免盘体21转动过程中引脚移动影响焊接，如图7所示，盘体21上设置有用于容纳部分柔性电路板或者说柔性电路板引脚的第四容纳槽38。

如图6所示，盘体21上还转动连接有弹性压块35，弹性压块35通过轴孔连接转动连接在盘体21上，弹性压块35由橡胶材料制成，当引脚放置在第四容纳槽38内时，将弹性压块35转动至第四容纳槽38上方，对引脚进行固定，避免盘体21转动过程中，引脚发生移动；在手工拆卸PCB板时，将弹性压块35向侧面移动，使引脚脱离固定即可。

在自动热压焊接的过程中，最重要的是热压的精度，稍有误差，即会导致柔性电路板与PCB板焊接不良。

为了提高盘体21的定位精度，盘体21上表面的中心附近，与子转动驱动机构5连接的位置设置有定位柱23，转动座622上设置有与定位柱23配合的定位槽24，定位柱23与定位槽24的配合，减少盘体21工作过程中，在圆周方向上的晃动；在盘体21套设安装过程中，盘体21上第一容纳槽33的位置，可以参照定位柱23进行定位，减少了安装的误差，提高加工精度。

盘体21的工作原理为：在安装PCB板的过程中，将弹性压块35转出第四容纳槽38上方，将转动板362向上转动，然后放入PCB板和柔性电路板，旋转转动板362，并向下压紧转动板362，使卡接柱364嵌入卡接槽365内，将PCB板固定在第一容纳槽33内，其次旋转弹性压块35，将柔性电路板的引脚压合至第四容纳槽38内，实现PCB板的固定，然后转动盘11体，对下一装夹工位22进行操作。

如图4和图5所示，为了实现对PCB板的自动热压焊接，盘体21需要实现可控的转动，故离合机构6包括升降装置61、第一连接头62和第二连接头63，第一连接头62包括固定座621和转动座622，固定座621与转动盘11固定连接，固定座621主要起到对治具盘2中心定位的作用，确定治具盘2在转动盘11上的位置。

固定座621内通过轴承转动连接有转动座622，转动座622的上端固定在治具盘2底部的中心，转动座622的底部朝向第二连接头63且设置有联轴槽624，联轴槽624设置有四个，且绕转动座622的中心对称设置，第二连接头63上对应设置有与联轴槽624配合的联轴块623。

离合装置还包括固定板65和升降板64，固定板65设置在工作台1的下表面，固定板65内还滑移连接有升降板64，固定板65和升降板64可通过滑轨结构进行滑移，升降板64的一面上设置有子转动驱动机构5，子转动驱动机构5为电机，电机的电机轴上连接有第二连接头63，同时第二连接头63穿设过工作台1设置。

如图5所示，升降板64上连接有升降装置61的活动端67，升降装置61为气缸，即气缸的活塞杆（即活动端67）连接在升降板64的另一面上，为了实现气缸与升降板64的连接，固定板65上贯穿设置有供气缸的活塞杆与升降板64连接的孔，同时该孔沿活塞杆的伸缩方向延伸。气缸的外壳（即固定端66）连接在固定板65上，进而气缸通过活塞杆的伸缩，实现第一连接头62和第二连接头63的连接和脱离。

如图4所示，在转动盘11的底部设置有位移传感器13，位移传感器13对准治具盘2位于转动盘11下方且与治具盘2连接同步转动的一部分。当治具盘2转动后，位移传感器13通过光线的反射检测出治具盘2转动的距离，进而计算出治具盘2的转动角度，最终确定治具盘2内装夹工位22是否对准（位于热压焊接头32的下方）。

为了提高转动盘11的转动精度，使第一连接头62和第二连接头63能够更好的对准，转动盘11底部的径向对应治具盘2的位置设置有标识贴15（标识贴15例如反光片等），工作台1（图4中未示意出）上设置有用于识别标识贴15的检测装置16，检测装置16可采用红外线传感器等，标识贴15的位置满足于一个治具盘2正好位于热压焊接头32下方的位置，当红外线传感器检测到标识贴15时，主转动驱动机构4停止动作。

离合机构6的工作原理为：在热压焊接头32焊接过程中，气缸的活塞杆保持第一连接头62与第二连接头63锁定的状态，然后子转动驱动机构5动作，当热压焊接头32热压完一个装夹工位22后，子转动驱动机构5转动，将下一装夹工位22移动至热压焊接头32的正下方；当治具盘2上的PCB板焊接结束后，气缸的活塞杆回缩，控制第二连接头63与第一连接头62脱离，随后，主转动驱动机构4控制转动盘11转动，将下一治具盘2转动至焊接机构3下方，气缸伸出，控制第二连接头63与第一连接头62连接，当热压焊接头32热压完一个装夹工位22后，子转动驱动机构5转动，将下一装夹工位22移动至热压焊接头32的正下方。

PCB板与柔性电路板的热压焊接过程的要求较高，灰尘和毛屑会极大的影响热压焊接的质量，为了提高焊接的质量要求，特别是焊接过程中、转动盘11转动过程中的无尘要求。

采用以下措施：

如图1和图2所示，为了避免大部分的灰尘和毛屑进入工作区域，焊接机构3位于罩体12内，主转动驱动机构4和子转动驱动机构5位于工作台1的下方，罩体12上开设有供转动盘11和其上装载的PCB板经过的转动孔14。

为了减少灰尘从转动孔14位置进入罩体12内，在转动盘11上的两个治具盘2的镜像分界位置(即两个治具盘2在转动盘11上呈对称设置)设置有挡板25，挡板25位于两个治具盘2之间，且挡板25的形状与转动孔14的形状相适配，在焊接机构3的工作状态下，挡板25挡住了从转动孔14进入罩体12内的灰尘。

为了避免转动板362转动过程中造成的罩体12内气体的剧烈流动，在挡板25上分布有若干个供空气流动的通气孔251。

Claims (9)

1.一种PCB板治具盘，包括盘体(21)，其特征在于：所述盘体(21)包括设于盘体(21)上且用于容纳PCB板的第一容纳槽(33)、设于第一容纳槽(33)内用于容纳芯片的第二容纳槽(34)、水平转动连接于治具盘(2)上的弹性压块(35)和竖直转动连接于治具盘(2)上的卡合机构(36)。

2.根据权利要求1所述的PCB板治具盘，其特征在于：所述卡合机构(36)包括转动台(361)、转动板(362)和扣合板(363)，所述转动板(362)的一端与转动台(361)转动连接，所述转动板(362)的另一端与扣合板(363)卡扣连接。

3.根据权利要求2所述的PCB板治具盘，其特征在于：所述转动板(362)上设置有卡接柱(364)，所述扣合板(363)上设置有与卡接柱(364)配合的卡接槽(365)，所述卡接柱(364)呈水平设置，所述卡接槽(365)呈半圆形。

4.根据权利要求3所述的PCB板治具盘，其特征在于：所述转动板(362)上设置有容纳扣合板(363)的第三容纳槽(366)，所述卡接柱(364)位于第三容纳槽(366)内。

5.根据权利要求2所述的PCB板治具盘，其特征在于：所述转动板(362)向第一容纳槽(33)上方延伸有卡板(37)，所述卡板(37)与PCB板的上表面抵接。

6.根据权利要求2所述的PCB板治具盘，其特征在于：所述第一容纳槽(33)延伸至转动板(362)下方。

7.根据权利要求1所述的PCB板治具盘，其特征在于：所述盘体(21)上设置有用于容纳柔性电路板的第四容纳槽(38)，所述第四容纳槽(38)位于弹性压块(35)的行程范围内。

8.根据权利要求1所述的PCB板治具盘，其特征在于：所述盘体(21)的圆周方向上分布有定位柱(23)。

9.根据权利要求1所述的PCB板治具盘，其特征在于：所述第一容纳槽(33)以及对应的第二容纳槽(34)和卡合机构(36)在盘梯的周向上均匀分布有四个。