本发明涉及电路板加工,具体的,涉及一种自适应压头结构及电路板连接器的压接方法。
背景技术:
1、压接机是将连接器的pi n插入到pcb板对应通孔中的一种免焊接的电子装联工艺技术用到的设备,作为一种被广泛接受和使用的免焊接技术的设备,其具有极高的可靠性、插接安全性以及易操作性。压接机能够采用先进的压接技术对背板进行加工,不仅符合高密度、小型化的要求,节约大批量生产,方便产品结构设计,具有很高的灵活性和可靠性。虽然目前市面上的自动压接机都能使连接器精准地移动至需压接的pcb板对应位置上,却无法自适应连接器pi n和pcb板上的孔自身的公差,若硬性地下压,会造成pi n针或pcb板的损坏,一般需要pi n针先对准嵌入进pcb板的孔内,再二次下压将pi n针完整的嵌入进pcb板的孔内,但是如此效率低;尤其在遇到极限偏差要求时,如极限偏差0.08mm的间隙位移,若使压接头机构整体进行移动来适应此偏差,对xy轴驱动的伺服电机所带来的负载和机构本身的惯性力都是非常大,甚至会出现因为该惯性力把pi n针撞歪,从而导致压接过程中的pi n断裂及压偏,跪针等现象,损坏连接器或pcb板;直接影响压接效率和压接质量。
技术实现思路
1、本发明提出一种自适应压头结构,可自适应调节连接器的p i n针和pcb板上的插接孔自身的公差,顺畅压接,提高生产效率,并且无需压接头机构整体进行移动来适应此公差,降低损坏连接器或pcb板的风险。
2、本发明的技术方案如下,一种自适应压头结构,包括:机架、升降驱动装置、升降组件以及调偏压头,升降驱动装置、升降组件安装在机架上,升降组件通过升降驱动装置驱动其升降,升降组件具有升降基板,调偏压头安装在升降基板上,所述调偏压头包括平移组件、吹气组件、工装夹具、压接轴、测偏传感器以及电信处理单元,平移组件包括平移板组,平移板组可平移地安装在升降基板的下方,吹气组件包括若干吹气嘴,分居于平移板组的四方,用以供吹动平移板组平移,工装夹具安装在平移板组底面,连同平移板组一起移动,工装夹具用于装配连接器;压接轴可转动地穿设在升降基板上,压接轴的下端连接至平移组件,以供转动时带动平移组件转动,测偏传感器安装在平移板组内,以供检测压接时的压力并反馈至电信处理单元,在压力超出正常压接范围的压力时,电信处理单元发出指示启动吹气组件动作,吹气组件吹动平移板组平移,对应地带动工装夹具平移,实现工装夹具对压接位置的适用性调节。
3、在上述方案中进一步地,所述吹气组件包括进气接头以及导气转盘,进气接头安装在升降基板上,升降基板底面开设有相分隔的若干导气环路,每一进气接头对应连通一导气环路,导气转盘可转动地安装在升降基板底面上,导气转盘的上表面开设有若干导气环槽与导气环路对应地连接,平移板组四侧相对的每一吹气嘴连通一对应的导气环槽。
4、在上述方案中再进一步地,所述平移组件包括导移板,导移板固接在导气转盘的下表面,平移板组可移动地贴合在导移板的下表面,通过导移板引导平移板组平移。
5、在上述方案中进一步地,所述平移板组包括平移板与平行地设置在平移板下方的压板,压板连同平移板一起平移且具有相对平移板升降的自由度,所述测偏传感器安装在平移板与压板之间。
6、在上述方案中再进一步地,所述导移板下表面安装磁铁,磁铁吸附平移板。
7、在上述方案中再进一步地,所述平移组件包括限位板,限位板固定地设置在平移板组的外侧,每一吹气嘴对应地固定地安装在一限位板上,相对设置的限位板限定平移板组的平移行程。
8、在上述方案中再进一步地,所述压板上开设有贯通的调节螺孔,调节螺孔内安装有调节螺丝,调节螺丝的上端抵接测偏传感器的受压面,提供对测偏传感器的预设压力。
9、在上述方案中进一步地,所述调偏压头包括角度调节机构,角度调节机构包括驱转电机以及皮带轮,驱转电机固定地安装在升降基板的一侧,皮带轮套设在压接轴上,通过皮带连接驱转电机的输出端与皮带轮。
10、在上述方案中进一步地,所述调偏压头包括工装定位机构,工装定位机构包括定位轴以及缸体,定位轴用于插置至工装夹具上的定位孔内,压接轴沿轴向开设有中心通孔,定位轴可升降地安装在压接轴的中心通孔内,且平移板组上对应地开设与中心通孔相连的连通孔,以供配合定位轴升降,缸体安装在升降基板上,用以驱动定位轴伸降。
11、此外,本发明提供一种根据所述的自适应压头结构的电路板连接器压接方法:
12、提供连接器安装在调偏压头的工装夹具上,然后,升降驱动装置驱动调偏压头下降,将连接器预插至电路板上;
13、调偏压头下降带动连接器下压,在连接器接触到电路板时,测偏传感器受压反馈给电信处理单元,电信处理单元根据压接行程与压力值得出压力曲线,当压力曲线不在设定范围内,判定为压接无法正常使连接器的pi n针平滑过渡插入电路板对应的插接孔,则开启自适应压头结构,即启动吹气组件,反之则正常压接;
14、自适应压头结构开启,分居于平移板组的四方的吹气嘴错峰进气和断气,平移板组在四个方向的正压气作用下进行抖动,带随连接器抖动,达到连接器的p i n针自适应电路板对应的插接孔,压接下降继续进行,此时压力曲线恢复正常,吹气组件关闭,正常压接至压接成功。
15、本发明的工作原理及有益效果为:
16、1、本发明中,解决了压接机构与压接产品的所有位置都准确对中时,因连接器pin允许范围内角度的公差或pcb板上允许范围内孔位的公差,可能导致pi n针插入pcb板对应通孔无法平滑过度,从而压接失败。采用本发明的自适应压头结构,将可将调偏压头在范围内主动微抖动,带随连接器微抖动,自适应产品的公差,使pi n针平滑过渡插入pcb板对应通孔,提高压接成功率。
17、2、通过在平移板组的四个方向做正压气流道和限位块,通过正压气作为驱动源,使调偏压头在0.08mm范围内做主动微抖动,带随连接器微抖动,达到连接器pi n针自适应pcb板对应通孔,大大降低pi n针与pcb板孔之间的偏差;同时通过在平移板组内部安装高度精度压力传感器感应,能精准检测因pi n针与pcb板孔不垂直所带来的压力异常进行反馈给系统,形成高精度力控反馈,进行判断是否开启自适应功能,有效提高压接成功率。
18、3、根据不同方向产品,设置角度调节机构,调偏压头可实现自由旋转对应要求的角度进行压接,再有,通过压接轴的中心通孔内走线设计,和导气转盘与升降基板之间的气路设计,有效解决过线或气路因旋转所带来的绕线问题;达到不同压接产品的兼容性。
1.一种自适应压头结构,包括:机架(10)、升降驱动装置(20)、升降组件(30)以及调偏压头(40),升降驱动装置(20)、升降组件(30)安装在机架(10)上,升降组件(30)通过升降驱动装置(20)驱动其升降,升降组件(30)具有升降基板(31),调偏压头(40)安装在升降基板(31)上,其特征在于:所述调偏压头(40)包括平移组件(41)、吹气组件(42)、工装夹具、压接轴(43)、测偏传感器(44)以及电信处理单元,平移组件(41)包括平移板组(411),平移板组(411)可平移地安装在升降基板(31)的下方,吹气组件(42)包括若干吹气嘴(424),分居于平移板组(411)的四方,用以供吹动平移板组(411)平移,工装夹具安装在平移板组(411)底面,连同平移板组(411)一起移动,工装夹具用于装配连接器;压接轴(43)可转动地穿设在升降基板(31)上,压接轴(43)的下端连接至平移组件(41),以供转动时带动平移组件(41)转动,测偏传感器(44)安装在平移板组(411)内,以供检测压接时的压力并反馈至电信处理单元,在压力超出正常压接范围的压力时,电信处理单元发出指示启动吹气组件(42)动作,吹气组件(42)吹动平移板组(411)平移,对应地带动工装夹具平移,实现工装夹具对压接位置的适用性调节。
2.根据权利要求1所述的自适应压头结构,其特征在于,所述吹气组件(42)包括进气接头(421)以及导气转盘(422),进气接头(421)安装在升降基板(31)上,升降基板(31)底面开设有相分隔的若干导气环路(311),每一进气接头(421)对应连通一导气环路(311),导气转盘(422)可转动地安装在升降基板(31)底面上,导气转盘(422)的上表面开设有若干导气环槽与导气环路(311)对应地连接,平移板组(411)四侧相对的每一吹气嘴(424)连通一对应的导气环槽。
3.根据权利要求2所述的自适应压头结构,其特征在于,所述平移组件(41)包括导移板(412),导移板(412)固接在导气转盘(422)的下表面,平移板组(411)可移动地贴合在导移板(412)的下表面,通过导移板(412)引导平移板组(411)平移。
4.根据权利要求1所述的自适应压头结构,其特征在于,所述平移板组(411)包括平移板(51)与平行地设置在平移板(51)下方的压板(52),压板(52)连同平移板(51)一起平移且具有相对平移板(51)升降的自由度,所述测偏传感器(44)安装在平移板(51)与压板(52)之间。
5.根据权利要求4所述的自适应压头结构,其特征在于,所述平移组件(41)包括固设在平移板(51)上方的导移板(412),平移板组(411)可移动地贴合在导移板(412)的下表面,所述导移板(412)下表面安装磁铁(53),磁铁(53)吸附平移板(51)。
6.根据权利要求4所述的自适应压头结构,其特征在于,所述平移组件(41)包括限位板(413),限位板(413)固定地设置在平移板组(411)的外侧,每一吹气嘴(424)对应地固定地安装在一限位板(413)上,相对设置的限位板(413)限定平移板组(411)的平移行程。
7.根据权利要求4所述的自适应压头结构,其特征在于,所述压板(52)上开设有贯通的调节螺孔(522),调节螺孔(522)内安装有调节螺丝,调节螺丝的上端抵接测偏传感器(44)的受压面,提供对测偏传感器(44)的预设压力。
8.根据权利要求1所述的自适应压头结构,其特征在于,所述调偏压头(40)包括角度调节机构,角度调节机构包括驱转电机(451)以及皮带轮(452),驱转电机(451)固定地安装在升降基板(31)的一侧,皮带轮(452)套设在压接轴(43)上,通过皮带连接驱转电机(451)的输出端与皮带轮(452)。
9.根据权利要求1所述的自适应压头结构,其特征在于,所述调偏压头(40)包括工装定位机构(46),工装定位机构(46)包括定位轴(461)以及缸体(462),定位轴(461)用于插置至工装夹具上的定位孔内,压接轴(43)沿轴向开设有中心通孔,定位轴(461)可升降地安装在压接轴(43)的中心通孔内,且平移板组(411)上对应地开设与中心通孔相连的连通孔,以供配合定位轴(461)升降,缸体(462)安装在升降基板(31)上,用以驱动定位轴(461)伸降。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述的自适应压头结构的电路板连接器压接方法,其特征在于,
