TWI499109B - A method of reading and writing fixture, machine table and alignment for flexible conductive circuit board - Google Patents

Description

具撓性導接線電路板用對位治具、機台及對位讀寫方法

本發明是關於一種具有初步對位及精密對位的對位治具、機台及其方法，尤其是一種具撓性導接線電路板用對位治具、機台及對位讀寫方法。

隨著科技的日新月異，促成製造業的蓬勃發展，以往需要高密度人力的工作，漸漸被機械手臂、自動化生產或測試設備所取代，不管是簡易的運送或分類物件，或者是需要高度精密技術的焊接、切割或測試，多被自動化設備漸次取代，往後的產業發展中，自動化也是唯一的趨勢。

而不同的生產製造或測試內容，需要的自動化設備也不盡相同，如圖1所示，在鋰電池的製造過程中，會將待加工的鋰電池半成品安置在一個傳輸框體11內，並且由構成鋰電池電極的軟性電路板30導出一條較窄的撓性導接線31，而以撓性導接線31的另一端導接至一個小型連接器(圖未示)，再以一個媒合用的電路板本體22插接至小型連接器上，此電路板本體22上形成有一組資料讀寫接點220，可供一組讀寫探針以導電接觸的方式導接，經由讀寫探針另一端連結至一組處理電腦，而寫入資料至電池芯內的記憶體(圖未示)中，或讀取已儲存至電池芯記憶體中的資料，其中所寫入或讀取資料，在本例中是例示為鋰電池的型號、出產時間或廠商資料等相關資訊。

但是，上述讀寫探針導電接觸至資料讀寫接點220的過程當中，若是撓性導接線31有些許偏折，使得電路板本體22所在位置並非正對探針所導接的位置，不但無法順利進行寫入或讀取資料而出現錯誤訊息，甚至會因此短路，而造成鋰電池嚴重損壞。即使沒有造成實質損壞，也會因而誤判認定目前處理的鋰電池已損壞，平白錯失一顆正常的產品，良率及產出效率都無故降低。

由於在大量生產製造過程中，當產品具有此種撓性導接線的結構，將無法避免其中部分產品出現些許的彎曲與偏移，為避免誤判，每當出現疑問，必須再仰賴人工作業將電路板本體正確對位，如此就必須停機，浪費作業時間，更嚴重影響自動化的流暢。

因此，如何能提供一種可將電路板本體對位至正確操作位置，令讀寫探針能順利導電接觸至電路板本體的資料讀寫接點，避免誤判鋰電池的狀態；避免電路板本體僅有些輕微的偏移，卻仍需要人工處理對位的問題；以及如何避免讀寫探針與資料讀寫接點錯位接觸，導致鋰電池短路損壞的問題，都是本案所要重視的問題焦點。

本發明之一目的在提供一種可供精密定位電路板本體的具撓性導接線電路板用對位治具。

本發明之另一目的在提供一種自動校正電路板本體至正確操作位置的具撓性導接線電路板用對位治具的機台。

本發明之一再目的在提供一種大幅降低人工處理需求的具撓性導接線電路板用對位治具的機台。

本發明之又一目的在是供一種避免誤觸接至資料讀寫接點，而造成鋰電池短路損壞的具撓性導接線電路板用對位方法。

因此，本案之一種具撓性導接線電路板用對位治具，供設置於一個機台，該機台上有一個預定操作位置，且該機台包括一組讀寫探頭，上述撓性導接線電路板包括至少一條撓性導接線及一個具有複數資料讀寫接點的電路板本體，該電路板本體形成有一組定位孔，該對位治具包括：一個橫向初步對位裝置，包括一組驅動轉軸；及一個受該驅動轉軸驅動橫向樞轉的對位模組，該對位模組具有一個供抵接該電路板本體側邊並推動該電路板本體至接近該預定操作位置的導引部；該對位治具還包括至少一個對應上述定位孔的縱向精密對位導桿，供在一個預備位置及一個精密限位位置間升降，精密定位上述電路板本體；其中，當上述電路板本體位於上述預定操作位置時，上述讀寫探頭分別對應升降至導接上述複數資料讀寫接點。

而本案之一種具撓性導接線電路板用對位治具的機台，該機台上有一個預定操作位置，上述撓性導接線電路板包括至少一條撓性導接線及一個具有複數資料讀寫接點的電路板本體，該電路板本體形成有一組定位孔，該機台包括：一組讀寫探頭；一組對位治具，包括一個橫向初步對位裝置，包括一組驅動轉軸；及一個受該驅動轉軸驅動橫向樞轉的對位模組，該對位模組具有一個供抵接該電路板本體側邊並推動該電路板本體至接近該預定操作位置的導引部；其中該對位治具對包括至少一個對應上述定位孔的縱向精密對位導桿，供在一個預備位置及一個精密限位位置間升降，精密定位上述電路板本體；其中，當上述電路板本體位於上述預定 操作位置時，上述讀寫探頭分別對應升降至導接上述複數資料讀寫接點。

而本案之一種具撓性導接線電路板用對位讀寫方法，該機台上有一個預定操作位置，上述撓性導接線電路板包括至少一條撓性導接線及一個具有複數資料讀寫接點的電路板本體，該電路板本體形成有一組定位孔，該機台包括：一組讀寫探頭及一組對位治具，上述對位治具包括一個橫向初步對位裝置及一個縱向精密對位導桿，該橫向初步對位裝置包括一組驅動轉軸及對位模組，該對位模組具有一個導引部，該對位方法包括下列步驟：a)由該橫向初步對位裝置的驅動轉軸驅動該對位模組，令該導引部抵接該電路板本體側邊並推動該電路板本體至接近該預定操作位置；b)該縱向精密對位導桿對應上述定位孔，在一個預備位置下降至一個精密限位位置，精密定位上述電路板本體；及c)當上述電路板本體位於上述預定操作位置時，上述讀寫探頭分別對應升降至導接上述複數資料讀寫接點，供讀取/寫入資料。

本發明之具撓性導接線電路板用對位治具、機台及對位讀寫方法，當電路板本體受撓性導接線影響而些許偏離預定操作位置時，仍可透過橫向初步對位裝置進行初步對位，再由縱向精密對位導桿進行精密對位，使得電路板本體能輕易對位至正確的預定操作位置，可減少電路板本體僅有些輕微的偏移時，卻仍需頻繁的以人工方式處理的問題，以及避免讀寫探針與讀寫接點錯位觸接，造成鋰電池因短路損壞的問題，並達成上述所有之目的。

11、41‧‧‧傳輸框體

31、51‧‧‧撓性導接線

30、50‧‧‧軟性電路板

22、62‧‧‧電路板本體

220、620‧‧‧資料讀寫接點

621‧‧‧定位孔

7、7’‧‧‧機台

71‧‧‧讀寫探頭

72‧‧‧對位治具

73、73’‧‧‧處理電腦

721‧‧‧橫向初步對位裝置

722‧‧‧縱向精密對位導桿

7211‧‧‧驅動轉軸

7212‧‧‧對位模組

70‧‧‧預定操作位置

7220‧‧‧預備位置

7221‧‧‧精密限位位置

7223‧‧‧導引尖端

7212A‧‧‧導引部

7212B‧‧‧側壁面

7212C‧‧‧底壁面

7212D‧‧‧開口

77’‧‧‧置放架

78’‧‧‧散熱風扇

圖1是鋰電池設置在一個傳輸框體內的立體圖；圖2是鋰電池設置在一個傳輸框體內，且撓性導接線導接至一個形成有一組定位孔的電路板本體的立體圖；圖3是本案之一種具撓性導接線電路板用對位治具、機台及對位讀寫方法之第一較佳實施例之機台的側視圖；圖4是圖3之對位治具的側視圖；圖5是圖3之對位治具的立體圖；圖6是圖3之對位治具局部放大立體圖；圖7是圖3之對位讀寫方法的流程圖；及圖8是本案之一種具撓性導接線電路板用對位治具、機台及對位讀寫方法之第二較佳實施例的側視圖。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現；相同或相似的元件，將以相似的標號標示。

本發明之一種具撓性導接線電路板用對位治具、機台及對位讀寫方法的第一較佳實施例，如圖2、圖3、圖4及圖5所示，本例是以一個鋰電池(圖未示)設置在一個傳輸框體41內，其中鋰電池包括有一個軟性電路板50及一條導接至軟性電路板50的撓性導接線51，且外露在傳輸框體41外，而撓性導接線51的另一端則導接至一個電路板本體62，且電路板本體62具有一組資料讀寫接點620，以及在電路板本體62形成有一組定 位孔621。

而本例之機台7包括有一組讀寫探頭71、一組對位治具72及處理電腦73，其中對位治具72包括一個橫向初步對位裝置721及一個縱向精密對位導桿722，而橫向初步對位裝置721包括一組驅動轉軸7211及對位模組7212，為方便說明，在本例中的機台7定義一組分別對應對位治具72的預定操作位置70，而縱向精密對位導桿722的移動位置則分別定義一個預備位置7220及一個精密限位位置7221，並分別具有一個導引尖端7223，而讀寫探頭71則是例示為一組探針，並透過傳輸線連接至處理電腦73。

一併參考圖6所示，在本例中，對位模組7212更具有一個導引部7212A，包括有三個側壁面7212B及一個底壁面7212C，其中側壁面7212B分別連接底壁面7212C的側邊方向，且相連互夾呈一角度，朝向預定操作位置70方向，形成有一個開口7212D。

一併參考圖7所示，本例之對位讀寫方法流程，包覆鋰電池的傳輸框體41位於對位治具72的預定操作位置70時，一開始如驟401，橫向初步對位裝置721的驅動轉軸7211驅動對位模組7212，使得對位模組7212以驅動轉軸7211為中心進行橫向樞轉，並由開口7212D方向套設電路板本體62，令對應電路板本體62方向的側壁面7212B，抵接電路板本體62的側邊，使得電路板本體62受導引部7212A的推動而接近預定操作位置70。

再如步驟402，驅動位於預備位置7220的縱向精密對位導桿722下降，且朝精密限位位置7221移動，而導引尖端7223則會先進入至定位孔621中，並且逐步下降，藉由導引尖端7223的傾斜導角作用，使得 縱向精密對位導桿722順利進入定位孔621，漸漸迫使電路板本體62被精密定位在預定操作位置70。

接著在步驟403，藉由確認縱向精密對位導桿722是否已經正確下降，以確保電路板本體62已被正確定位在預定操作位置70，如果縱向精密對位導桿722無法順利下降，證明電路板本體62根本不在正確位置；則如步驟404所示，將暫止讀寫探頭71繼續下行而導電連接至資料讀寫接點620，並另以人工的方式校正，並重回到步驟403。相對地，如果縱向精密對位導桿722已將電路板本體62成功定位，則如步驟405，即可容許控制讀寫探頭71導電連接至資料讀寫接點620，並供處理電腦73進行資料的讀取或寫入作業。

接下來如步驟406，驅動縱向精密對位導桿722，令縱向精密對位導桿722從精密限位位置7221上升至預備位置7220，以解除對電路板本體62的精密定位，最後再如步驟407，由驅動轉軸7211驅動對位模組7212，解除導引部7212A對電路板本體62側邊的抵接，並再替換另一組裝有鋰電池的傳輸框體41，並重複上述的流程。

而本例之電路板本體62是以具有資料讀寫接點620為例，若是將資料讀寫接點620替換成一組針腳，則讀寫探頭71亦可例示為一組對應前述針腳的讀取母接頭。

另為增加本案之處理電腦放置上的方便性，更可如圖8所示，本案之第二較佳實施例，其中機台7’更包括有一個置放架77’，以供處理電腦73’置放其中，當然，為了增加處理電腦73’作業時的散熱效率，更可在置放架77’上對應處理電腦73’的位置，分別設置一組散熱風 扇78’，以供散熱。

本發明之具撓性導接線電路板用對位治具、機台及對位讀寫方法，是透過橫向初步對位裝置進行初步對位，再由縱向精密對位導桿進行精密對位，即可令輕微偏移預定操作位置的電路板本體能得以校正，可減少電路板本體僅有些許的歪斜時，卻仍需要頻繁的以人工方式將電路板本體重新對位的問題，亦可令讀寫探頭能準確觸接至電路板本體的讀寫接點，避免錯位導接電路板本體的迴路，而造成鋰電池的損壞，並達成上述所有之目的。惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

721‧‧‧橫向初步對位裝置

7211‧‧‧驅動轉軸

7212‧‧‧對位模組

70‧‧‧預定操作位置

7212₁ ‧‧‧導引部

Claims (10)

1. 一種具撓性導接線電路板用對位治具，供設置於一個機台，該機台上有一個預定操作位置，且該機台包括一組讀寫探頭，上述撓性導接線電路板包括至少一條撓性導接線及一個具有複數資料讀寫接點的電路板本體，該電路板本體形成有一組定位孔，該對位治具包括：一個橫向初步對位裝置，包括一組驅動轉軸；及一個受該驅動轉軸驅動橫向樞轉的對位模組，該對位模組具有一個供抵接該電路板本體側邊並推動該電路板本體至接近該預定操作位置的導引部；其中，當上述電路板本體位於上述預定操作位置時，上述讀寫探頭分別對應升降至導接上述複數資料讀寫接點。
2. 如申請專利範圍第1項所述的對位治具，更包括至少一個對應上述定位孔的縱向精密對位導桿，供在一個預備位置及一個精密限位位置間升降，精密定位上述電路板本體。
3. 如申請專利範圍第2項所述的對位治具，其中上述縱向精密對位導桿具有一個供導引進入上述定位孔的導引尖端。
4. 如申請專利範圍第1項所述的對位治具，其中該導引部包括：一個底壁面；及三個連接該底壁面且相連互夾一角度、朝向該預定操作位置方向形成有一個開口的側壁面。
5. 一種具撓性導接線電路板用對位機台，該機台上有一個預定操作位置，上 述撓性導接線電路板包括至少一條撓性導接線及一個具有複數資料讀寫接點的電路板本體，該電路板本體形成有一組定位孔，該機台包括：一組讀寫探頭；一組對位治具，包括一個橫向初步對位裝置，包括一組驅動轉軸；及一個受該驅動轉軸驅動橫向樞轉的對位模組，該對位模組具有一個供抵接該電路板本體側邊並推動該電路板本體至接近該預定操作位置的導引部；及一處理電腦，係透過傳輸線連接由讀寫探頭所傳輸之訊號；其中，當上述電路板本體位於上述預定操作位置時，上述讀寫探頭分別對應升降至導接上述複數資料讀寫接點。
6. 如申請專利範圍第5項所述的對位機台，更包括至少一個對應上述定位孔的縱向精密對位導桿，供在一個預備位置及一個精密限位位置間升降，精密定位上述電路板本體。
7. 如申請專利範圍第5項所述的對位機台，更包括一組連接該讀寫探頭、供資料讀取/輸出的處理電腦；一個供上述處理電腦置放的置放架；及一組設置在該置放架、供上述處理電腦散熱的散熱風扇。
8. 一種具撓性導接線電路板用對位讀寫方法，該機台上有一個預定操作位置，上述撓性導接線電路板包括至少一條撓性導接線及一個具有複數資料讀寫接點的電路板本體，該電路板本體形成有一組定位孔，該機台包括： 一組讀寫探頭及一組對位治具，上述對位治具包括一個橫向初步對位裝置及一個縱向精密對位導桿，該橫向初步對位裝置包括一組驅動轉軸及對位模組，該對位模組具有一個導引部，該對位方法包括下列步驟：a)由該橫向初步對位裝置的驅動轉軸驅動該對位模組，令該導引部抵接該電路板本體側邊並推動該電路板本體至接近該預定操作位置；b)該縱向精密對位導桿對應上述定位孔，在一個預備位置下降至一個精密限位位置，精密定位上述電路板本體；及c)當上述電路板本體位於上述預定操作位置時，上述讀寫探頭分別對應升降至導接上述複數資料讀寫接點，供讀取/寫入資料。
9. 如申請專利範圍第8項所述的對位讀寫方法，更包括在步驟c)後的步驟：d)該縱向精密對位導桿從該精密限位位置上升至該預備位置，並解除該縱向精密對位導桿的精密定位，及e)該驅動轉軸驅動該對位模組，解除該導引部對該電路板本體側邊的抵接。
10. 如申請專利範圍第8項所述的對位讀寫方法，其中該步驟b)更包括當上述縱向精密對位導桿沒有完成精密定位上述電路板本體時，暫止上述讀寫探頭分別導接上述資料讀寫接點的步驟b1)。