一种工件固定治具的制作方法

1.本实用新型涉及连接器制造技术领域，具体涉及一种工件固定治具。


背景技术：

2.回流焊是表面贴装技术领域中广泛应用的一种机构、电子料件焊接工艺。在数据插口连接器进行表面贴装制程中经常遇到电子元件引脚与电路板孔配合的贴装工艺，在贴装过程中，通常需要采用治具在对连接器和pcb板进行定位固定。
3.传统的治具一般通过压盖上的弹性压接件正面(即纵向)固定连接器和pcb板。因连接器的引脚与pcb板孔配合存在间隙，仅通过正面固定的方式容易导致连接器与pcb板进行组装时存在偏移、角度旋转等问题，导致产品生产不良。
4.为了避免这种现象，现有的治具普遍采用正面和侧推分开的压合固定方式减少产品在产线流动过程中造成连接器在pcb板上的角度和位置偏移。但这种定位工艺组装繁琐、更换频繁、位置空间具有局限性。


技术实现要素：

5.有鉴于此,本实用新型提供了一种工件固定治具，在工件组装时可以满足同时对工件的正面以及侧面进行固定定位，该工件固定治具结构和定位工艺简单，可以避免工件在组装过程中产生的角度偏移和位置偏移，提高了工件的组装良率。
6.本实用新型实施例提供了一种工件固定治具，所述治具包括：
7.底板，具有用于放置第一工件的容置槽；
8.压盖，以可拆卸的方式设置于所述底板上；
9.多个弹性压接件，与所述压盖固定连接，所述弹性压接件位于所述压盖和所述底板之间以沿纵向固定所述第一工件以及连接于所述第一工件上的第二工件；
10.旋转压接件，转动连接于所述压盖上，所述旋转压接件包括一体设置的侧压砝码和侧向压接部，所述侧压砝码带动所述侧向压接部同步旋转以使得所述侧向压接部沿水平横向固定所述第二工件。
11.进一步地，所述侧压砝码和所述侧向压接部位于转动中心线的两侧，所述侧压砝码的重量大于所述侧向压接部的重量。
12.进一步地，所述压盖包括多个压接通孔，所述侧压砝码位于所述压盖的上方，所述侧向压接部穿过所述压接通孔延伸至所述压盖的下方，所述侧压砝码和所述侧向压接部沿水平横向位于所述转动中心线的两侧。
13.进一步地，所述侧向压接部的端部形成为弧形。
14.进一步地，所述弹性压接件包括：
15.固定套筒，与所述压盖固定连接；
16.弹性压头，以可移动的方式与所述固定套筒连接，所述弹性压头位于所述压盖和所述底板之间；
17.第一弹性件，连接在所述固定套筒和所述弹性压头之间，所述弹性压头通过所述第一弹性件的弹性形变移动以固定所述第一工件和所述第二工件。
18.进一步地，所述治具还包括：
19.多个等高定位柱，一端与所述压盖固定连接，另一端朝向所述底板，所述压盖通过多个所述等高定位柱与所述底板连接以使得所述压盖与所述底板平行；
20.至少两个旋转压扣，与所述压盖连接，所述旋转压扣贯穿所述底板将所述底板和所述压盖连接为一体；
21.多个弹性缓冲柱，与所述压盖固定连接，所述弹性缓冲柱位于所述压盖和所述底板之间，所述弹性缓冲柱通过弹性形变与所述底板抵接。
22.进一步地，所述压盖包括多个压盖定位孔，所述底板包括多个与所述压盖定位孔对应的底板定位孔；
23.所述等高定位柱包括第一固定部、第二固定部和位于所述第一固定部和所述第二固定部之间的等高部，所述等高部的径向尺寸大于所述第一固定部的径向尺寸和所述第二固定部的径向尺寸，所述第一固定部固定在所述压盖定位孔内，所述第二固定部插入所述底板定位孔内以连接所述压盖和所述底板。
24.进一步地，所述底板包括至少两个贯通孔，所述压盖包括至少两个连接通孔和以所述连接通孔为转动中心的圆弧通槽；
25.所述旋转压扣包括：
26.操作部，位于所述压盖的上方；
27.扣合部，位于所述底板的下方；
28.连接轴，穿过所述连接通孔和所述贯通孔与所述操作部和所述扣合部连接；
29.调节部，所述调节部的一端与所述操作部固定连接，另一端伸入所述圆弧通槽内；
30.第二弹性件，套设于所述连接轴的外侧，所述第二弹性件位于所述操作部和所述压盖之间；
31.其中，所述扣合部穿过所述贯通孔后旋转预定角度将所述底板和所述压盖连接为一体。
32.进一步地，所述贯通孔的横截面大于所述扣合部的横截面且所述贯通孔的宽度小于所述扣合部的长度，所述圆弧通槽的圆心角为90度。
33.进一步地，所述底板还包括转动槽，位于所述贯通孔的一侧，所述转动槽由所述底板的底面向上凹陷形成，所述扣合部受控旋转预定角度与所述转动槽的侧边抵接以连接所述压盖和所述底板。
34.本实施例的工件固定治具包括底板、压盖、弹性压接件以及旋转压接件，弹性压接件和旋转压接件连接于压盖上，放置于底板内的第一工件和第二工件通过弹性压接件纵向固定，并通过旋转压接件的侧向压接部旋转沿水平横向固定第二工件。该治具的结构简单，通过同时对工件的正面以及侧面进行固定定位，可以避免两个工件在组装时发生角度偏移和位置偏移，且组装简便，便于作业，提升了工件的组装良率以及生产效率。
附图说明
35.通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目
的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
36.图1是本实用新型实施例的工件固定治具的结构示意图；
37.图2是本实用新型实施例的工件固定治具的剖视图；
38.图3是本实用新型实施例的压盖、弹性压接件和旋转压接件的连接示意图；
39.图4是本实用新型实施例的压盖、弹性压接件和旋转压接件的爆炸图；
40.图5是本实用新型实施例的旋转压接件的结构示意图；
41.图6是本实用新型实施例的旋转压扣的结构示意图；
42.图7是本实用新型实施例的弹性压接件的结构示意图；
43.图8是本实用新型实施例的等高定位柱的结构示意图；
44.图9是本实用新型实施例的压盖、弹性压接件和旋转压接件的结构示意图；
45.图10是本实用新型实施例的底板的结构示意图；
46.图11是本实用新型实施例的底板的局部结构图；
47.图12是本实用新型实施例的工件固定治具固定工件的结构示意图；
48.图13是本实用新型实施例的工件固定在底板上的结构示意图。
具体实施方式
49.以下基于实施例对本实用新型进行描述，但是本实用新型并不仅仅限于这些实施例。在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。为了避免混淆本实用新型的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。
50.此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
51.同时，应当理解，在以下的描述中，“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时，它可以是直接耦接或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。相反，当称元件“直接耦接到”或“直接连接到”另一元件时，意味着两者不存在中间元件。
52.除非上下文明确要求，否则在说明书的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
53.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
54.图1
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图13是本实施例的工件固定治具的结构示意图。该工件固定治具用于在两个工件组装的过程中从工件的正面和侧面同时对工件进行固定，由此避免工件发生偏移和旋转，提高工件的组装效率和组装良率。
55.具体地，工件固定治具包括底板1、压盖2、弹性压接件3和旋转压接件4，如图1
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图2所示。其中，弹性压接件3和旋转压接件4连接在压盖2上，如图3和图9所示。当第一工件a和第二工件b放置在底板1上后，将压盖2放置于底板1上并与底板1固定，弹性压接件3从第一工件a和第二工件b的正向固定第一工件a和第二工件b，旋转压接件4沿水平横向(侧向)固
定连接于第一工件a上的第二工件b，如图2、图12和图13所示。
56.在本实施例中，第一工件a可以为pcb板等电路板，第二工件b可以为连接于电路板上的连接器等电子器件。在电子器件放置于电路板上后，需要将电子器件的引脚插入电路板的引脚孔内，并通过焊接的方式将电子器件与电路板连接在一起。
57.其中，底板1具有开口向上的容置槽11，如图13所示。所述容置槽11可以用于同时容置一个或多个第一工件a。优选地，所述容置槽11的深度小于第一工件a的厚度，以便于弹性压接件3可以沿纵向通过弹性形变固定压紧第一工件a。
58.所述底板1为矩形、圆形等薄片结构。优选地，所述底板1采用矩形薄片结构。进一步地，为减轻治具的重量，所述底板1还设置有多个第一轻量孔。所述第一轻量孔的大小以及位置不限。
59.压盖2可以设置为矩形、圆形等薄片结构。优选地，所述压盖2采用与底板1形状相同的矩形薄片结构，便于将压盖2与底板1对应固定连接，如图1所示。进一步地，所述压盖2还设置有多个第二轻量孔。所述第二轻量孔的大小以及位置不限。
60.具体地，压盖2包括多个压接件固定孔25和多个压接通孔21，如图4所示。多个弹性压接件3分别固定在对应的压接件固定孔25内，多个旋转压接件4分别连接于对应的压接通孔21内，如图3所示。其中，当压盖2与底板1连接时，多个压接件固定孔25和多个压接通孔21均位于容置槽11的正上方，以使得弹性压接件3沿纵向固定所述第一工件a和第二工件b，旋转压接件4沿水平横向固定所述第二工件b，如图12和图13所示。
61.所述多个旋转压接件4的设置使得治具可以同时固定多组第一工件a和第二工件b，使得可以同时对多组第一工件a和第二工件b进行流转和焊接。在其它实施例中，所述压盖2上可以仅设置一个旋转压接件4，所述治具可以每次对一组第一工件a和第二工件b进行定位作业。
62.具体地，弹性压接件3固定在压接件固定孔25内，弹性压接件3可以弹性伸缩的部位穿过压接件固定孔25且伸入压盖2朝向底板1的一侧，从而使得弹性压接件3可以通过弹性对放置于底板1和压盖2之间的第一工件a和第二工件b进行纵向固定。本实施例的所述弹性压接件3可以通过弹性形变对同一工件的不同高度的位置，或者不同高度的不同工件实现纵向固定。优选地，所述弹性压接件3始终保持朝向底板1的弹性驱动力。
63.在本实施例中，所述弹性压接件3包括固定套筒31、弹性压头32以及第一弹性件33，如图7所示。其中，固定套筒31与压盖2固定连接，具体固定在压接件固定孔25内。弹性压头32以可移动的方式设置在所述固定套筒31内，且部分弹性压头32从固定套筒31的底端伸出并位于所述压盖2和所述底板1之间，如图2和图7之间。第一弹性件33设置在固定套筒31内，且连接在所述固定套筒31和所述弹性压头32之间，如图7所示。弹性压头32受控可以压缩第一弹性件33以向固定套筒31的内部移动。
64.进一步地，固定套筒31具有移动腔。所述弹性压头32为径向尺寸依次增大的杆状结构，弹性压头32较小的一端伸入移动腔内。第一弹性件33设在移动腔内，且设在弹性压头32和固定套筒31的顶部之间。由此，弹性压头32受控可以压缩第一弹性件33且在固定套筒31内移动，第一弹性件33向弹性压头32始终施加移出固定套筒31的弹性力，从而固定位于底板1和压盖2之间的工件。优选地，所述弹性压头32位于底板1和压盖2之间的底端设置有弹性垫，用于防止弹性压头32与工件接触时将工件表面碰坏。所述弹性垫可以采用布料、硅
胶、橡胶等具有软性材质制成。
65.在其它实施例中，所述弹性压接件3还可以仅包括第一弹性件33以及弹性压头32。弹性压头32位于压盖2和底板1之间，第一弹性件33的一端与压盖2固定连接，第一弹性件33的另一端与弹性压头32固定连接。所述第一弹性件33可以选用弹簧等。
66.旋转压接件4转动连接于所述压盖2的压接通孔21内，所述旋转压接件4的两侧分别从压接通孔21的上方和下方伸出，如图2所示。旋转压接件4旋转以使得位于底板1和压盖2之间的部分从工件的侧方固定工件。
67.具体地，所述旋转压接件4包括一体设置的侧压砝码41和侧向压接部42，如图5所示。其中，侧压砝码41位于压盖2的上方，侧向压接部42位于压盖2的下方，所述侧压砝码41的重量大于所述侧向压接部42的重量。所述侧压砝码41依靠自身重力带动侧向压接部42同步旋转，从而使得侧向压接部42可以沿水平横向固定位于第一工件a上方的第二工件b，如图12所示。
68.进一步地，所述侧压砝码41和所述侧向压接部42位于旋转压接件4的转动中心线所在平面的两侧，该平面与压盖2垂直。也即从数学的直角坐标系来看，所述侧压砝码41和所述侧向压接部42分别位于两个对角的象限，即第一象限和第三象限，或者第二象限和第四象限。所述侧压砝码41的重心到转动中心的水平距离大于所述侧向压接部42的重心到转动中心的水平距离，由此所述侧压砝码41受重力向下旋转并带动所述侧向压接部42向上旋转向第二工件b施加一个侧向的分力。
69.在一种优选实施例中，所述侧向压接部42远离侧压砝码41的端部形成为弧形，用于减小侧向压接部42与第二工件b接触时对第二工件b表面的磨损，如图5所示。所述弧形可以为圆弧形等。除此之外，还可以在侧向压接部42的端部外侧包裹一层弹性垫，进一步减小对第二工件b的磨损。
70.当治具具有多个旋转压接件4时，多个旋转压接件4与压盖2连接的转轴相互之间可以平行，或者转轴延长线交叉等，以使得多个旋转压接件4的侧向压接部42可以分别沿水平朝向不同的方向施加推力固定不同位置的第二工件b。也即，多个侧向压接部42可以分别朝向相反的方向，或者相同的方向，或者其它不同的方向施加推力。
71.在本实施例中，所述压接通孔21的宽度略大于旋转压接件4的宽度，以使得旋转压接件4可以从压接通孔21内穿过并旋转。所述压接通孔21的两侧设置有放置转轴的凹槽。转轴的两端从侧向压接部42和侧压砝码41的中间穿出后放置在压接通孔21两侧的凹槽内，然后在凹槽的上方连接固定板，由此将旋转压接件4旋转设置在压盖2上，如图3所示。
72.在其它实施例中，当底板1和压盖2之间的空间足够大时，侧压砝码41和侧向压接部42可以同时位于压盖2朝向底板1的一侧且侧压砝码41的重心和侧向压接部42的重心位于转动中心线所穿过平面的两侧。该平面与压盖2垂直。所述侧压砝码41的重心到转动中心的水平距离大于侧向压接部42的重心到转动中心的水平距离。侧压砝码41在保证旋转后不与工件发生干扰的情况下带动侧向压接部42同步旋转。
73.所述治具还包括多个等高定位柱5和至少两个旋转压扣6，如图1、图3和图9所示。所述等高定位柱5的一端与压盖2固定连接，另一端朝向所述底板1，如图3所示。当压盖2从底板1的上方放置于底板1上时，多个等高定位柱5朝向底板1的一端插入所述底板1内，且插入后使得多个等高定位柱5位于压盖2和底板1之间的部分高度相等，从而使得压盖2和底板
1相互平行。压盖2和底板1相互平行可以使得多个弹性压接件3向工件的不同位置施加的力平衡，避免工件跑位。优选地，多个等高定位柱5分布于所述压盖2的四周，由此保证压盖2和底板1平行。
74.旋转压扣6与所述压盖2连接，如图3所示。当压盖2放置于底板1上后，控制所述旋转压扣6贯穿所述底板1将所述底板1和所述压盖2锁定连接为一体，可以避免治具和工件在流转的过程中工件发生位移等。本实施例具有两个旋转压扣6，分布在压盖2的两侧，以便于从压盖2和底板1的两侧将两者固定。在其它实施例中，所述旋转压扣6的数量可以根据具有压盖2的大小等选择，但至少不少于两个。
75.在本实施例中，所述压盖2还包括多个压盖定位孔22，所述底板1包括多个与所述压盖定位孔22对应的底板定位孔12，如图4和图13所示。等高定位柱5包括第一固定部51、第二固定部52和位于所述第一固定部51和所述第二固定部52之间的等高部53，如图8所示。
76.其中，所述等高部53的径向尺寸大于所述第一固定部51的径向尺寸和所述第二固定部52的径向尺寸，所述等高部53的径向尺寸大于所述压盖定位孔22的孔径和所述底板定位孔12的孔径。所述第一固定部51固定在所述压盖定位孔22内，且压盖2的底面与等高部53的顶面抵接，如图3所示。当压盖2放置于底板1上时，第二固定部52插入对应的底板定位孔12内直至等高部53的底面与底板1的顶面抵接后，通过旋转压扣6将压盖2和底板1锁紧。优选地，第一固定部51、第二固定部52和等高部53同轴。优选地，第二固定部52的端部具有导向作用的锥度，便于第二固定部52插入底板定位孔12内。
77.在本实施例中，所述底板1包括两个贯通孔13，两个贯通孔13分布在底板1的两侧，如图13所示。所述压盖2包括两个连接通孔23和以所述连接通孔23为转动中心的圆弧通槽24，如图4所示。两个连接通孔23和两个圆弧通槽24分布在压盖2的两侧，且分别与两个贯通孔23相对设置。
78.所述旋转压扣6包括操作部61、扣合部62、连接轴63、调节部64和第二弹性件65，如图3和图6所示。其中，连接轴63连接于操作部61和扣合部62之间，调节部64位于所述连接轴63的一侧且一端与所述操作部61的底面固定连接，第二弹性件65套设在连接轴63的外侧且位于操作部61和扣合部62之间，如图6所示。
79.操作部61的横截面积和扣合部62的横截面积均大于连接通孔23。所述旋转压扣6连接在压盖2上，如图3所示。具体地，所述连接轴63以可移动的方式穿过压盖2上的连接通孔23，操作部61位于所述压盖2的上方，扣合部62位于所述底板1的下方，第二弹性件65位于所述操作部61和所述压盖2之间，调节部64插入圆弧通槽24内，以使得旋转压扣6始终连接在压盖2上，避免旋转压扣6丢失。
80.当压盖2放置于底板1上时，通过操作部61向下施加力使得扣合部62从对应的底板1的贯通孔13穿过，然后通过操作部61控制扣合部62旋转预定角度，从而将底板1和压盖2紧固连接为一体。在此过程中，操作部61压缩第二弹性件65，使得操作部61受到向上的力。
81.在本实施例中，所述贯通孔13的形状与扣合部62的形状相同，且贯通孔13的横截面大于所述扣合部62的横截面，便于扣合部62可以从贯通孔13中穿过。进一步地，所述贯通孔13的宽度小于所述扣合部62的长度，当扣合部62从贯通孔13内穿过后旋转预定角度，使得扣合部62的长度方向与贯通孔13的宽度方向平行，从而将底板1和压盖2紧固在一起，如图10所示。
82.当底板1和压盖2通过旋转压扣6连接的过程中，第二弹性件65受到压缩产生弹性形变，由此底板1和压盖2连接后，第二弹性件65向操作部61施加向上的反力，操作部61通过连接轴63带动扣合部62向底板1施加向上的力，从而将底板1和压盖2紧固在一起。
83.在本实施例中，所述贯通孔13和所述扣合部62为长方形结构。优选地，所述贯通孔13和所述扣合部62为具有圆角的长方形结构。所述贯通孔13的宽度大于扣合部62的宽度，所述贯通孔13的长度大于扣合部62的长度，且所述贯通孔13的宽度小于所述扣合部62的长度。当扣合部62从贯通孔13穿过后旋转预定角度，使得此时的扣合部62无法直接从贯通孔13穿回，由此将底板1和压盖2连接在一起。
84.优选地，所述预定角度为90度，以使得扣合部62旋转90度后与贯通孔13垂直交叉。进一步地，所述圆弧通槽24的圆心角为90度，调节部64插入圆弧通槽24内，当扣合部62旋转时通过调节部64在圆弧通槽24两端的位置确定扣合部62的旋转角度，以此确定旋转压扣6是否将底板1和压盖2锁紧在一起。在本实施例中，所述圆弧通槽24的两端到圆心的半径分别与贯通孔13的长度垂直和平行，由此扣合部62可以准确的转动到锁紧位置和解锁位置将底板1和压盖2锁紧或解锁。
85.在一种优选实施例中，所述底板1还包括转动槽14，如图11所示。所述转动槽14位于所述贯通孔13的一侧，所述转动槽14由所述底板1的底面向上凹陷形成，如图10和图11所示。其中，所述转动槽14为以贯通孔13的中心为圆心的扇形槽。转动槽14的直径大于扣合部62的长度，以使得扣合部62穿过贯通孔13后可以在转动槽14内旋转。所述转动槽14的圆心角为90度，所述扣合部62穿过贯通孔13后旋转至与转动槽14的一侧抵接时，扣合部62与贯通孔13垂直交叉，压盖2和底板1连接在一起。
86.所述治具还包括多个弹性缓冲柱7，如图1所示。多个弹性缓冲柱7分布在压盖2的四周，分别与所述压盖2固定连接，如图3所示。所述弹性缓冲柱7的弹性部分位于所述压盖2朝向底板1的一侧。当压盖2放置于底板1上时，多个弹性缓冲柱7先与底板1接触；然后继续向下移动压盖2，弹性缓冲柱7发生弹性形变，等高定位柱5的第二固定部52逐渐插入底板1的底板定位孔12内；然后按压旋转压扣6的扣合部62穿过贯通孔13并旋转，使得底板1和压盖2可以锁紧在一起。锁紧后底板1和压盖2相互平行，且底板1和压盖2以及位于两者之内的工件可以作为整体进行流转。所述弹性缓冲柱7用于缓冲压盖2与底板1连接时等高定位柱5与底板1的刚性连接产生的外力，由此提高治具的使用寿命。同时弹性缓冲柱7还可以用于根据不同的工件调整底板1和压盖2连接后的距离，扩大了治具的使用范围。
87.本实施例的治具在固定第一工件a和第二工件b的过程如下：
88.先将第二工件b连接于第一工件a上，然后将第一工件a和第二工件b放置在底板1的容置槽11内。然后将压盖2从工件的上方放置于底板1上；在此过程中，弹性缓冲柱7与底板1接触发生弹性形变，多个弹性压接件3逐渐与第一工件a和第二工件b的顶面接触发生弹性形变，旋转压接件4从侧向抵接第二工件b的侧面，等高定位柱5的第二固定部52逐渐插入底板1的底板定位孔12内。然后按压旋转压扣6的扣合部62穿过贯通孔13并旋转，使得底板1和压盖2可以锁紧进行流转或者焊接等工艺。当第一工件a和第二工件b焊接完成后，可以通过反向转动旋转压扣6，将扣合部62从底板1穿出，从而将压盖2与底板1分离取出焊接好的第一工件a和第二工件b。
89.本实施例的工件固定治具包括底板、压盖、弹性压接件以及旋转压接件，弹性压接
件和旋转压接件连接于压盖上，放置于底板内的第一工件和第二工件通过弹性压接件纵向固定，并通过旋转压接件的侧向压接部旋转沿水平横向固定第二工件。该治具的结构简单，通过同时对工件的正面以及侧面进行固定定位，可以避免两个工件在组装时发生角度偏移和位置偏移，且组装简便，便于作业，提升了工件的组装良率以及生产效率。
90.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域技术人员而言，本实用新型可以有各种改动和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。