一种电路板加工用的快速定位治具

技术领域

本发明涉及电路板加工技术领域，特别涉及一种电路板加工用的快速定位治具。

背景技术

电路板的名称有：印刷电路板，陶瓷电路板，氧化铝陶瓷电路板，氮化铝陶瓷电路板，线路板，PCB板，铝基板，高频板，厚铜板，阻抗板，PCB，超薄线路板，超薄电路板，印刷(铜刻蚀技术)电路板等。电路板使电路迷你化、直观化，对于固定电路的批量生产和优化用电器布局起重要作用。

在电路板的生产过程中需要对其进行贯孔、线路印刷和贴片等工艺。而为了保证这些印刷工艺的加工精度，电路板一般在裁切出来后，通过放入到治具的内部定好位，然后治具通过上料机械手送入到输送线的夹持装置上夹持定位固定，通过输送线将治具输送到各个工位上进行加工。

现有的电路板治具中，一般通过侧压的方式：即在治具内部设置有定位孔，定位孔能够对矩形状电路板的三边定位，然后通第四边上的压板将电路板夹持固定在治具上；压板的动力一般为直线模组或者气缸，通过直线模组或者气缸精准地控制压板的行程，使得压板达到设定的位置，通过压板降电路板压紧固定在治具上定位。

这种治具中，电路板的定位结构虽然简单，但在电路板加工过程中，依然存在问题：1、由于治具带有动力设备，难以应用到流水线上。

2、压板的行程预先设定，在电路板被夹持稳固的依据为压板是否到位，压板压紧在电路板上的压力无法得到控制和检测；因此一旦电路板的尺寸精度出现偏大时，电路板容易被翘曲，影响后续的加工，影响后续产品的装配效果，严重时候产品被夹折；尺寸精度偏小时，电路板无法得到夹持固定，电路板在治具可以滑动，无法精准定位，影响电路板的插件，检测等精度。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种电路板加工用的快速定位治具。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明所述的一种电路板加工用的快速定位治具，它包括有上表面设置有凹型的固定座、设置在固定座凹型内的升顶板、升降滑动连接在固定座上的升降轴和转动连接在固定座底部的转轴；所述转轴上分别固定有压轮、收卷轮和棘轮；升降轴上固定有贴合在压轮表面的压板组件；固定座的凹型内部设置有多个通孔；所述通孔的内部均设置有推块；

所述固定座的底部固定有导向套；所述导向套内滑动连接有导向轴；所述导向轴一端固定有钢索；推块通过连接板条固定在导向轴另一端上；所述导向轴的轴身上套有第一弹簧；所述第一弹簧的两端分别抵紧在导向套和推块上；钢索的末端缠绕在收卷轮上；

所述升顶板的底部固定有与固定座滑动连接的升降定向轴；所述升降定向轴的底端设置有拉板；所述拉板与固定座的底表面之间固定有拉伸弹簧；

所述固定座的底部转动连接有转轴；所述转轴上固定有棘爪摆杆；所述棘爪摆杆的末端设置有与棘轮配对使用的棘爪；所述固定座上升降滑动连接有按压滑动轴；所述按压滑动轴一端伸出到固定座的上表面；按压滑动轴另一端贴合在棘爪摆杆上远离棘爪一端的上表面上。

进一步地，所述压板组件包括有减速齿轮箱、滑动连接在升降轴上的两条调节滑动轴、固定在调节滑动轴一端的压板、转动连接在压板上的调节螺杆和固定在升降轴上的螺母；调节滑动轴另一端固定在减速齿轮箱的外壳上；调节螺杆螺纹连接在螺母上；减速齿轮箱的输出端固与调节螺杆远离压板一端相固定连接；减速齿轮箱的输入端固定有调节转动轴；压板压紧在压轮上。

进一步地，所述压板与压轮之间设置有垫板；所述垫板上固定有压板导向杆；所述压板导向杆与压板滑动连接；所述压板与垫板之间连接有第二弹簧；垫板压紧在压轮的轮身上。

采用上述结构后，本发明有益效果为：本发明所述的一种电路板加工用的快速定位治具，在使用本发明时，电路板被放入到固定座上的凹型内，在电路板放入时候，电路板向升顶板施加向下的压力，使得升降轴向下运动；压板组件在与压轮相对运动时，压板组件对压轮的摩擦力带动压轮转动，压轮转动后，使得转轴、收卷轮和棘轮同步转动，收卷轮对钢索收卷，伴随电路板被下压过程中，收卷轮和棘轮持续转动，钢索被收卷并且牵引导向轴、推块和压条运动，将压条将电路板压紧在固定座的内壁上定位；

在压条压紧电路板后，如果升降轴超程运动，压轮停止转动；由于压板组件与压轮之间由滚动摩擦变成滑动摩擦，滑动摩擦对转轴的扭力、收卷轮的扭力和钢索对导向轴的拉力存在一个正相关的关系；无论升降轴如何超程，滑动摩擦力始终不变，钢索对导向轴的拉力始终不变；因此仅需要在设计时候，根据电路板所能承受的压力，进行设定压板组件与压轮之间的摩擦系数以及压板组件对压轮的压力即可；在电路板被夹持时，压条对电路板的压力由压板组件对压轮的滑动摩擦力决定，而该摩擦力为一个定值，由压板组件与压轮之间的摩擦系数以及压板组件对压轮的压力决定；因此在设定压板组件与压轮表面接触位置的材料、压轮的材料以及设定压板组件压紧在压轮的压力通过计算设定好后，即使升降轴和升顶板超程下压，压条对电路板的压力也会在设定范围；在转轴转动过程中，棘爪在扭簧的作用下，能够沿棘轮的单方向运动并且自动锁紧，防止转轴逆向转动；对转轴的转动角度进行锁止；当需要松开电路板时，仅需要机械手按压按压滑动轴；棘爪摆杆带动棘爪翻转至从棘轮的齿槽中松开，拉伸弹簧的作用，拉动升降定向轴、升顶板和升降轴复位，并将电路板向上推出，方便电路板被机械手抓取；第一弹簧的作用推动压条远离电路板，松开对电路板的夹持；该结构中，无需连接带电或者带气的动力装置，能够实现电路板的自动夹紧，能够适用于电路板生产的流水线上，丰富了治具的使用场景，而且仅仅通过电路板向下插入的动作即可完成电路板的装夹，装夹动作简单，装夹效率更高；通过存在极大值的滑动摩擦力进行驱动压条压紧电路板，压条压紧在电路板上的压力也存在极大值，对电路板的压力易于控制，除了使得电路板夹持更加稳固外，还能够避免电路板被夹持变形，提高电路板的加工质量。

附图说明

图1是本发明的俯视图；

图2是本发明的剖视图；

图3是压板组件的结构图；

附图标记说明：

1、固定座；101、通孔；2、压板；3、转轴；4、压轮；5、压条；6、推块；

7、导向套；8、第一弹簧；9、导向轴；10、收卷轮；11、棘轮；12、棘爪；

13、棘爪摆杆；14、转轴；15、扭簧；16、升顶板；17、升降轴；

18、升降定向轴；1801、拉板；19、拉伸弹簧；20、调节转动轴；

21、减速齿轮箱；22、螺母；23、调节滑动轴；24、垫板；

2401、压板导向杆；25、调节螺杆；26、钢索；27、按压滑动轴；

28、第二弹簧。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1至图3所示，本发明所述的一种电路板加工用的快速定位治具，它包括有上表面设置有凹型的固定座1、设置在固定座1凹型内的升顶板16、升降滑动连接在固定座1上的升降轴17和转动连接在固定座1底部的转轴3；所述转轴3上分别固定有压轮4、收卷轮10和棘轮11；升降轴17上固定有贴合在压轮4表面的压板组件；固定座1的凹型内部设置有多个通孔101；所述通孔101的内部均设置有推块6；

所述固定座1的底部固定有导向套7；所述导向套7内滑动连接有导向轴9；所述导向轴9一端固定有钢索26；推块6通过连接板条固定在导向轴9另一端上；所述导向轴9的轴身上套有第一弹簧8；所述第一弹簧8的两端分别抵紧在导向套7和推块6上；钢索26的末端缠绕在收卷轮10上；

所述升顶板16的底部固定有与固定座1滑动连接的升降定向轴18；所述升降定向轴18的底端设置有拉板1801；所述拉板1801与固定座1的底表面之间固定有拉伸弹簧19；

所述固定座1的底部转动连接有转轴14；所述转轴14上固定有棘爪摆杆13；所述棘爪摆杆13的末端设置有与棘轮11配对使用的棘爪12；所述固定座1上升降滑动连接有按压滑动轴27；所述按压滑动轴27一端伸出到固定座1的上表面；按压滑动轴27另一端贴合在棘爪摆杆13上远离棘爪12一端的上表面上；

棘轮11和棘爪12与现有技术无本质区别，故此不详说；

电路板被放入到固定座1上的凹型内，在电路板放入时候，电路板向升顶板16施加向下的压力，使得升降轴17向下运动；压板组件在与压轮4相对运动时，压板组件对压轮4的摩擦力带动压轮4转动，压轮4转动后，使得转轴3、收卷轮10和棘轮11同步转动，收卷轮10对钢索26收卷，伴随电路板被下压过程中，收卷轮10和棘轮11持续转动，钢索26被收卷并且牵引导向轴9、推块6和压条5运动，将压条5将电路板压紧在固定座1的内壁上定位；

在压条5压紧电路板后，如果升降轴17超程运动，压轮4停止转动；由于压板组件与压轮4之间由滚动摩擦变成滑动摩擦，滑动摩擦对转轴3的扭力、收卷轮10的扭力和钢索26对导向轴9的拉力存在一个正相关的关系；无论升降轴17如何超程，滑动摩擦力始终不变，钢索26对导向轴9的拉力始终不变；因此仅需要在设计时候，根据电路板所能承受的压力，进行设定压板组件与压轮4之间的摩擦系数以及压板组件对压轮4的压力即可；在电路板被夹持时，压条5对电路板的压力由压板组件对压轮4的滑动摩擦力决定，而该摩擦力为一个定值，由压板组件与压轮4之间的摩擦系数以及压板组件对压轮4的压力决定；因此在设定压板组件与压轮4表面接触位置的材料、压轮4的材料以及设定压板组件压紧在压轮4的压力通过计算设定好后，即使升降轴17和升顶板16超程下压，压条5对电路板的压力也会在设定范围；在转轴3转动过程中，棘爪12在扭簧15的作用下，能够沿棘轮11的单方向运动并且自动锁紧，防止转轴3逆向转动；对转轴的转动角度进行锁止；当需要松开电路板时，仅需要机械手按压按压滑动轴27；棘爪摆杆13带动棘爪12翻转至从棘轮11的齿槽中松开，拉伸弹簧19的作用，拉动升降定向轴18、升顶板16和升降轴复位，并将电路板向上推出，方便电路板被机械手抓取；第一弹簧8的作用推动压条5远离电路板，松开对电路板的夹持；该结构中，无需连接带电或者带气的动力装置，能够实现电路板的自动夹紧，能够适用于电路板生产的流水线上，丰富了治具的使用场景，而且仅仅通过电路板向下插入的动作即可完成电路板的装夹，装夹动作简单，装夹效率更高；

通过存在极大值的滑动摩擦力进行驱动压条5压紧电路板，压条压紧在电路板上的压力也存在极大值，对电路板的压力易于控制，除了使得电路板夹持更加稳固外，还能够避免电路板被夹持变形，提高电路板的加工质量。

作为本发明的一种优选方式，所述压板组件包括有减速齿轮箱21、滑动连接在升降轴17上的两条调节滑动轴23、固定在调节滑动轴23一端的压板2、转动连接在压板2上的调节螺杆25和固定在升降轴17上的螺母22；调节滑动轴23另一端固定在减速齿轮箱21的外壳上；调节螺杆25螺纹连接在螺母22上；减速齿轮箱21的输出端固与调节螺杆25远离压板2一端相固定连接；减速齿轮箱21的输入端固定有调节转动轴20；压板2压紧在压轮4上；

转动调节转动轴20后，通过减速齿轮箱21带动调节螺杆25转动，使得压板2沿调节滑动轴23运动，通过减速齿轮箱21将调节螺杆25进行降速，实现压板2的位移缩放，更好地控制压板2对压轮4的压力，控制压板2对压轮4的摩擦力，使得压条5压紧在电路板的压力处于最佳效果。

作为本发明的一种优选方式，所述压板2与压轮4之间设置有垫板24；所述垫板24上固定有压板导向杆2401；所述压板导向杆2401与压板2滑动连接；所述压板2与垫板24之间连接有第二弹簧28；垫板24压紧在压轮4的轮身上；

垫板24能够相对压板2滑动，第二弹簧28为垫板24提供支撑力，通过第二弹簧28作为传导压力的连接件，进一步缩放压板2对垫板24的压力；使得垫板24压紧在压轮4上压力的精度更高，压条5压紧在电路板上压力控制更加精准，更好地保护电路板。

在使用本发明时，根据电路板所需夹持力，转动调节转动轴后，通过减速齿轮箱带动调节螺杆转动，使得压板沿调节滑动轴运动，通过减速齿轮箱将调节螺杆进行降速结合第二弹簧作为传导压力的连接件，实现压板的位移缩放，更好地控制，使得垫板压紧在压轮上压力的精度更高，压条压紧在电路板上压力控制更加精准，更好地保护电路板。电路板被放入到固定座上的凹型内，在电路板放入时候，电路板向升顶板施加向下的压力，使得升降轴向下运动；压板组件在与压轮相对运动时，压板组件对压轮的摩擦力带动压轮转动，压轮转动后，使得转轴、收卷轮和棘轮同步转动，收卷轮对钢索收卷，伴随电路板被下压过程中，收卷轮和棘轮持续转动，钢索被收卷并且牵引导向轴、推块和压条运动，将压条将电路板压紧在固定座的内壁上定位；在压条压紧电路板后，如果升降轴超程运动，压轮停止转动；由于压板组件与压轮之间由滚动摩擦变成滑动摩擦，滑动摩擦对转轴的扭力、收卷轮的扭力和钢索对导向轴的拉力存在一个正相关的关系；无论升降轴如何超程，滑动摩擦力始终不变，钢索对导向轴的拉力始终不变；因此仅需要在设计时候，根据电路板所能承受的压力，进行设定压板组件与压轮之间的摩擦系数以及压板组件对压轮的压力即可；在电路板被夹持时，压条对电路板的压力由压板组件对压轮的滑动摩擦力决定，而该摩擦力为一个定值，由压板组件与压轮之间的摩擦系数以及压板组件对压轮的压力决定；因此在设定压板组件与压轮表面接触位置的材料、压轮的材料以及设定压板组件压紧在压轮的压力通过计算设定好后，即使升降轴和升顶板超程下压，压条对电路板的压力也会在设定范围；在转轴转动过程中，棘爪在扭簧的作用下，能够沿棘轮的单方向运动并且自动锁紧，防止转轴逆向转动；对转轴的转动角度进行锁止；当需要松开电路板时，仅需要机械手按压按压滑动轴；棘爪摆杆带动棘爪翻转至从棘轮的齿槽中松开，拉伸弹簧的作用，拉动升降定向轴、升顶板和升降轴复位，并将电路板向上推出，方便电路板被机械手抓取；第一弹簧的作用推动压条远离电路板，松开对电路板的夹持；该结构中，无需连接带电或者带气的动力装置，能够实现电路板的自动夹紧，能够适用于电路板生产的流水线上，丰富了治具的使用场景，而且仅仅通过电路板向下插入的动作即可完成电路板的装夹，装夹动作简单，装夹效率更高；通过存在极大值的滑动摩擦力进行驱动压条压紧电路板，压条压紧在电路板上的压力也存在极大值，对电路板的压力易于控制，除了使得电路板夹持更加稳固外，还能够避免电路板被夹持变形，提高电路板的加工质量。

以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。