印刷電路板夾具的制作方法

專(zhuān)利名稱(chēng)：印刷電路板夾具的制作方法
印刷電路板夾具技術(shù)領(lǐng)域本申請(qǐng)要求享有2004年11月12日提交的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.10/986，949 的優(yōu)先權(quán)。
背景技術(shù)：
印刷電路(PC)板的制造通常要求將硬件部件焊接到基本平面的板上。 該板沿著數(shù)個(gè)工作臺(tái)輸送，其中根據(jù)板的預(yù)期用途，在板上進(jìn)行不同處理， 并且將不同的部件添加到板上。在一個(gè)工作臺(tái)處，焊接工作臺(tái)，在板的將進(jìn) 行印刷的一面上設(shè)置掩模，將熔化的焊料鋪在掩模上，焊料通過(guò)掩模上的開(kāi) 口沉積到板上。去除該掩^f莫并使板前進(jìn)到下個(gè)工作臺(tái)，在該工作臺(tái)上，在板 上進(jìn)行其它步驟，例如將部件安裝到熱焊料上。板在焊接工作臺(tái)精確定位，從而將焊料準(zhǔn)確地沉積在板上，這是非常重 要的。授予Thompson的美國(guó)專(zhuān)利No.5,899，446公開(kāi)了一種支撐裝置，它使 用真空將PC板抽吸到PC板固定器上，從而在焊接操作期間牢固地保持PC 板。然而，這種系統(tǒng)需要PC板下面的密封環(huán)境，以便獲得真空，而PC板 底面邊緣上的部件可能妨礙獲得這種環(huán)境。此外，這種系統(tǒng)依賴(lài)于可能發(fā)生 故障的真空系統(tǒng)的操作。授予Cascini的美國(guó)專(zhuān)利No.5,067,648公開(kāi)了用于在焊接期間保持PC板 的設(shè)備，它需要將每個(gè)PC板單獨(dú)地手動(dòng)插入到設(shè)備中，這嚴(yán)重限制了批量 制造PC板的能力。需要提供一種將PC板精確定位在預(yù)定位置而同時(shí)能實(shí)現(xiàn)在制造線(xiàn)上批 量制造大量PC板的能力的裝置。發(fā)明內(nèi)容簡(jiǎn)言之，本發(fā)明提供一種PC板夾具。該夾具包括可在第一位置和第二 位置之間移動(dòng)的基座構(gòu)件、安裝在該基座構(gòu)件上的第一提升導(dǎo)軌、和基本平 行于該第一提升導(dǎo)軌延伸的第二提升導(dǎo)軌。該夾具還包括可移動(dòng)地連接到該
第 一提升導(dǎo)軌上的第 一 夾緊構(gòu)件和可移動(dòng)地連接到第二提升導(dǎo)軌上的第二 夾緊構(gòu)件。當(dāng)基座構(gòu)件處于第一位置時(shí)，該第一夾緊構(gòu)件遠(yuǎn)離第一提升導(dǎo)軌， 并且第二夾緊構(gòu)件遠(yuǎn)離第二提升導(dǎo)軌，當(dāng)基座構(gòu)件處于第二位置時(shí)，第一夾 緊構(gòu)件靠近第一導(dǎo)軌，并且第二夾緊構(gòu)件靠近第二提升導(dǎo)軌。此外，本發(fā)明還提供一種PC板夾緊組件。該組件包括PC板輸送導(dǎo)軌 組件和PC板夾具。該導(dǎo)軌組件包括第一長(zhǎng)形輸送導(dǎo)軌構(gòu)件和與該第一長(zhǎng)形 輸送導(dǎo)軌構(gòu)件間隔開(kāi)的第二長(zhǎng)形輸送導(dǎo)軌構(gòu)件。該第二長(zhǎng)形輸送導(dǎo)軌基本平 行于第一長(zhǎng)形輸送導(dǎo)軌構(gòu)件延伸。該P(yáng)C板夾具包括可在第一位置和第二位 置之間移動(dòng)的基座構(gòu)件、安裝在基座構(gòu)件上并基本平行于第一長(zhǎng)形輸送導(dǎo)軌構(gòu)件延伸的第 一提升導(dǎo)軌、和基本平行于第 一提升導(dǎo)軌延伸的第二提升導(dǎo) 軌。該P(yáng)C板夾具還包括可移動(dòng)地連接到第一提升導(dǎo)軌上的第一夾緊構(gòu)件和 可移動(dòng)地連接到第二提升導(dǎo)軌上的第二夾緊構(gòu)件。當(dāng)基座構(gòu)件處于第一位置 時(shí)，第一提升導(dǎo)軌位于第一輸送導(dǎo)軌構(gòu)件下面，并且第二提升導(dǎo)軌位于第二 輸送導(dǎo)軌構(gòu)件下面，當(dāng)基座構(gòu)件處于第二位置時(shí)，第一提升導(dǎo)軌位于第一輸 送導(dǎo)軌構(gòu)件上面，并且第二提升導(dǎo)軌位于第二輸送導(dǎo)軌構(gòu)件上面。此外，本發(fā)明還提供一種將PC板固定到定位器上的方法，該方法包括提供具有頂面和底面的PC板；將該P(yáng)C板輸送到預(yù)定位置；使PC板的底面 與提升裝置接合；以及將PC板從第一位置提升到第二位置，其中在第一位 置和第二位置之間提升的過(guò)程中，頂部夾具接合所述頂面，從而PC板固定 地保持在頂部夾具和提升裝置之間。本發(fā)明還提供一種在多個(gè)PC板上自動(dòng)執(zhí)行制造工序的方法，該方法包 括向工作臺(tái)提供具有頂面和底面的第一 PC板；在輸送器上將該P(yáng)C板傳送 到工作臺(tái)的預(yù)定位置；使PC板的底面與提升裝置接合；將PC板從第一位 置提升到第二位置，其中在第一位置和第二位置之間提升的過(guò)程中，頂部夾 具接合頂面，從而該P(yáng)C板固定地保持在頂部夾具和提升裝置之間；在所述 頂面上執(zhí)行制造工序；將PC板降低到輸送器上，其中頂部夾具在降低過(guò)程 中松開(kāi)PC板；輸送PC板，使之離開(kāi)工作臺(tái)；向工作臺(tái)提供下一個(gè)PC板； 并自動(dòng)重復(fù)步驟(b)到(h)。


結(jié)合與此并構(gòu)成本說(shuō)明書(shū) 一部分的

了本發(fā)明當(dāng)前優(yōu)選的實(shí)施 例，并且與上面給出的概述和下面給出的詳細(xì)描述一起起到解釋本發(fā)明的特 征的作用。在圖中透視圖。圖2是圖1中所示PC板夾緊組件的正視圖，其中PC板處于降低位置， 并且為了清楚起見(jiàn)去除了驅(qū)動(dòng)組件。圖3是圖1中所示PC板夾緊組件的正視圖，其中PC板處于升高位置， 并且為了清楚起見(jiàn)去除了驅(qū)動(dòng)組件。圖4是PC板夾緊組件的后側(cè)透視圖，為了清楚起見(jiàn)去除了驅(qū)動(dòng)組件。
具體實(shí)施方式
在圖中，相同的圖標(biāo)記在全文中表示相同元件。術(shù)語(yǔ)包括特別提到的詞 語(yǔ)、其派生詞和類(lèi)似含義的詞語(yǔ)。下面所述實(shí)施例并不意圖是窮舉的或者將 本發(fā)明局限于所公開(kāi)的具體形式。挑選和描述實(shí)施例，以?xún)?yōu)選地解釋本發(fā)明 的原理及其應(yīng)用和實(shí)際使用，并使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠優(yōu)選地使用本發(fā) 明。圖1中示出了用于將PC板50固定在期望的固定位置處的夾緊組件100。 該夾緊組件100包括輸送導(dǎo)軌組件110和PC板夾具140，輸送導(dǎo)軌組件用 于在制造操作中橫向輸送PC板50， PC板夾具用于在如焊料篩選之類(lèi)的特 別制造操作中在處理工作臺(tái)62處垂直輸送PC板50并將其固定。進(jìn)行焊料 篩選的一種這樣的處理工作臺(tái)是由Massachusetts州Franklin鎮(zhèn)的Speedline Technologies公司制造的MPM AP-25?；蛘撸幚砉ぷ髋_(tái)62可以用在其它 機(jī)器上或用于其它工序，如將部件從PC板50上移除或者將部件重新組裝在 PC板50上。輸送導(dǎo)軌組件IIO可以是構(gòu)成PC板制造工作臺(tái)整體的一個(gè)部分，而PC 板夾具140可以是可以用于改善PC板制造工作臺(tái)的操作的附加構(gòu)造?；蛘?， 該P(yáng)C板夾具140可以象輸送導(dǎo)軌組件110 —樣與PC板制造工作臺(tái)整體構(gòu) 成。該P(yáng)C板50具有長(zhǎng)度"L"、寬度"W"和厚度"T"。該長(zhǎng)度L、寬度 W和厚度T在PC板之間可以不同，但是長(zhǎng)度L通常在大約5.08厘米(2英 寸)和10.16厘米(4英寸)之間，寬度W通常在大約10.16厘米(4英寸)
和12.70厘米(5英寸)之間，并且厚度T通常在大約0.10厘米(0.04")和 0.30厘米(0.12英寸)之間。PC板50的通常厚度T大約為0.16厘米(0.06 英寸)。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，長(zhǎng)度L、寬度W和厚度T可 以所述特定尺寸以外的尺寸。PC板50還具有頂面52和底面54。通常，頂 面52和底面54中的每一個(gè)的共同表面面積大約為IIO厘米2 ( 15.5In2)。輸送導(dǎo)軌組件110包括第一輸送導(dǎo)軌112和第二輸送導(dǎo)軌132。包括第 一無(wú)端環(huán)(endless loop )的第一輸送帶113沿著第一輸送導(dǎo)軌112延伸，并 且包括第二無(wú)端環(huán)的第二輸送帶133沿著第二輸送導(dǎo)軌132延伸。優(yōu)選，第 一輸送帶113和第二輸送帶133每個(gè)都是大約0.6厘米(0.24英寸)寬。在 輸送導(dǎo)軌組件110將PC板50輸送進(jìn)入以及離開(kāi)夾緊組件IOO時(shí)，PC板50 的第一端56沿著第一輸送帶113運(yùn)載，并且PC板50的第二端58沿著第二 輸送帶133運(yùn)載。第一輸送導(dǎo)軌112包括頂面114，并且第二輸送導(dǎo)軌132包括頂面134。 第二輸送導(dǎo)軌132平行于第一輸送導(dǎo)軌112,并與第一輸送導(dǎo)軌112間隔預(yù) 定距離D"優(yōu)選，距離D,略微小于PC板50的長(zhǎng)度L,以便PC板50分別 擱在第一和第二輸送帶113、 133上，如圖2中所示。通過(guò)改變第一輸送導(dǎo)軌112相對(duì)于第二輸送導(dǎo)軌132的位置可調(diào)節(jié)距離 D,。如螺紋之類(lèi)的平移機(jī)構(gòu)被用來(lái)將第一輸送導(dǎo)軌112平移到期望的位置。 第一輸送導(dǎo)軌112分別包括第一和第二絲杠座(screwblock) 116、 118,它 們?cè)O(shè)置在第一輸送導(dǎo)軌112下面并連接到其上。絲杠120、 122分別穿過(guò)每 個(gè)絲杠座116、 118。每個(gè)絲杠120、 122分別包括第一端120a、 122a和第二 端120b、 122b,所述第一端工作連接到驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)124上，所述第二端受到可 轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐，以允許每個(gè)絲杠120、 122隨驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)124轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)選，驅(qū)動(dòng) 機(jī)構(gòu)124為電機(jī)，不過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，也可以4吏用如手動(dòng)曲柄 之類(lèi)的其它驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)代替電機(jī)。如圖1中所示，絲杠120直接聯(lián)接到驅(qū)動(dòng)機(jī) 構(gòu)124上，而絲杠122經(jīng)無(wú)端環(huán)驅(qū)動(dòng)鏈125聯(lián)接到驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)124上。驅(qū)動(dòng)機(jī) 構(gòu)124的操作轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠120、 122,從而根據(jù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)124的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，絲杠 又平移第一輸送導(dǎo)軌112，使之靠近或者遠(yuǎn)離第二輸送導(dǎo)軌132。第 一輸送導(dǎo)軌112還分別包括第 一和第二軸承座(bearing block) 126a、 126b，每個(gè)軸承座設(shè)置在第一輸送導(dǎo)軌112下面并連接到其上。每個(gè)軸承座 126a、 126b分別沿著導(dǎo)軌128a、 128b可滑動(dòng)地設(shè)置，以在第一輸送導(dǎo)軌112
的移動(dòng)期間和移動(dòng)之后支撐第一輸送導(dǎo)軌112，并保持第一輸送導(dǎo)軌112相 對(duì)于第二輸送導(dǎo)軌132的平行關(guān)系。PC板夾具140包括在平面"P"中延伸的工具支撐臺(tái)142，工具支撐臺(tái) 可移動(dòng)地設(shè)置在輸送導(dǎo)軌112、 132下面。工具支撐臺(tái)142可在如圖2中組 件IOO的端視圖中所示的第一或降低位置與如圖3中組件的端視圖中所示的 第二或較高位置之間移動(dòng)。工具支撐臺(tái)142優(yōu)選由提升絲杠144移動(dòng)。盡管 示出了一個(gè)提升絲杠144,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，可以使用一個(gè) 以上的提升絲杠144。提升絲杠144優(yōu)選由伺服或步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，以在數(shù)個(gè) 離散位置之間移動(dòng)工具支撐臺(tái)142,這在下文中將詳細(xì)說(shuō)明。優(yōu)選，提升絲 杠144的操作范圍約為10.16厘米(4英寸)。夾具140還包括第一板提升構(gòu)件150，第一板提升構(gòu)件包括第一基座部 分152和從第一基座部分152向上延伸的第一提升導(dǎo)軌154。第一板提升構(gòu) 件150大致設(shè)置在第一輸送導(dǎo)軌112和第二輸送導(dǎo)軌132之間。第一提升導(dǎo) 軌154優(yōu)選具有大約0.10厘米(0.04英寸)的橫截面。第一提升導(dǎo)軌154 在提升和制造操作期間支撐PC板50的第一端56。如圖2中所示，第一提 升導(dǎo)軌154可以是與第一基座部分152分開(kāi)的部件，其中第一提升導(dǎo)軌154 固定地連接到第一基座部分152上，如通過(guò)螺紋件連接。然而，本領(lǐng)域技術(shù) 人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，第一提升導(dǎo)軌154可以一體制造成第一基座部分152的延 伸部分。在優(yōu)選實(shí)施例中，第一基座部分152用鋁制成，而第一提升導(dǎo)軌154 用不銹鋼、鎳或其它合適的材料制成，第一提升導(dǎo)軌利用螺紋件連接連接到 第一基座部分152上。夾具140還包括第二板提升構(gòu)件160,第二板提升構(gòu)件包括第二基座部 分162和從第二基座部分162向上延伸的第二提升導(dǎo)軌164。第二板提升構(gòu) 件160大致設(shè)置在第一輸送導(dǎo)軌112和第二輸送導(dǎo)軌132之間。第二提升導(dǎo) 軌164優(yōu)選具有大約0.10厘米(0.04英寸)的寬度。第二提升導(dǎo)軌164在提 升和制造操作期間支撐PC板50的第二端58。類(lèi)似于第一板提升構(gòu)件150， 第二板提升構(gòu)件160可以包括作為與第二基座部分162分開(kāi)的部件的第二提 升導(dǎo)軌164,其中第二提升導(dǎo)軌164固定地連接到第二基座部分162上，如 通過(guò)螺紋件連接。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，第二提升導(dǎo)軌164可 以 一體制造成第二基座部分162的延伸部分。在優(yōu)選實(shí)施例中，第二基座部 分162用鋁或其它合適的材料制成，而第二提升導(dǎo)軌164用不銹鋼、鎳或某 些其它合適的材料制成，第二提升導(dǎo)軌利用螺紋件連接連接到第二基座部分162上。第二提升導(dǎo)軌164大致平行于第一提升導(dǎo)軌154,并與第一提升導(dǎo)軌154 相隔距離D2，距離D2至少略小于PC板50的長(zhǎng)度L，從而第一和第二提升 導(dǎo)軌154、 164能夠支撐PC板50。如圖2中所示，距離02略小于距離D,。 在第一和第二提升導(dǎo)軌154、 164支撐PC板50的第一和第二端56、 58的情 況下，PC板50能夠從輸送導(dǎo)軌組件UO提升，并朝如焊接頭之類(lèi)的處理工 作臺(tái)62提升，以便在PC板50上執(zhí)行制造步驟。而且，如圖1和4中所示，每個(gè)基座部分152、 162優(yōu)選分別包括凄t個(gè) 切口 156、 166，以允許操作人員接觸第一和第二板提升構(gòu)件150、 160之間 的空間。切口 156、 166還分別起到減輕每個(gè)基座部分151、 162的重量的作 用，并允許第一和第二基座部分152、 162之間變亮，從而操作人員能夠更 容易看到基座部分152、 162之間。參照?qǐng)D4，第一基座部分152還包括軸承座安裝架127a、 127b,軸承座 安裝架分別安裝在每個(gè)軸承座126a、 126b的頂部上。每個(gè)軸承座127a、 127b 朝向另一軸承座安裝架127b、 127a從其相應(yīng)的軸承座126a、 126b上方伸出。 每個(gè)軸承座安裝架127a、 127b在相應(yīng)伸出部分中分別包括通孔129a、 129b， 以允許導(dǎo)柱157a、 157b從中延伸穿過(guò)。每個(gè)導(dǎo)柱157a、 157b從第一基座部 分152向上延伸，并分別延伸穿過(guò)軸承座安裝架127a、 127b中的通孔129a、 129b。導(dǎo)柱157a、 157b使得板夾具140能夠相對(duì)于輸送導(dǎo)軌組件110垂直 移動(dòng)，并使得第一板提升構(gòu)件150能夠在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)124的操作期間隨著第一 和第二軸承座126a、 126b朝向和遠(yuǎn)離第二板提升構(gòu)件160移動(dòng)，而朝向和 遠(yuǎn)離第二板提升構(gòu)件160橫穿工具支撐臺(tái)142。每個(gè)導(dǎo)柱157a、 157b的頂部 包括C形夾158a、 158b, C形夾在工具支撐臺(tái)142處于降低位置時(shí)支撐每個(gè) 導(dǎo)柱157a、 157b。每個(gè)導(dǎo)柱157a、 157b的底部連接到基座159a、 159b上，基座連接到第 一基座構(gòu)件152上?；?59a、 159b可以與第一基座構(gòu)件152分開(kāi)構(gòu)造， 然后固定地連接到第一基座構(gòu)件152上，如通過(guò)螺紋連接；或者，基座159a、 159b也可以與第一基座構(gòu)件152整體構(gòu)成。當(dāng)工具支撐臺(tái)142處于降低位置 時(shí)，導(dǎo)柱157a、 157b將基座159a、 159b和第一基座構(gòu)件152保持在工具支 撐臺(tái)142上方約0.127厘米(0.050英寸)處，以使得基座159a、 159b和第 一基座構(gòu)件152能夠在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)124的操作期間橫穿工具支撐臺(tái)142。每個(gè)基座159a、 159b還包括夾具支撐柱170a、 170b。每個(gè)夾具支撐柱 170a、 170b分別基本平行于導(dǎo)柱157a、 157b從基座159a、 159b向上延伸。 夾具支撐柱170a、 170b支撐平行于第一輸送導(dǎo)軌112延伸的第一夾具導(dǎo)軌 172。第一夾具導(dǎo)軌172定位成使得第一輸送導(dǎo)軌112大致位于第一提升導(dǎo) 軌154和第一夾具導(dǎo)軌172之間。第一夾具導(dǎo)軌172包括兩個(gè)通孔174a、 174b，通孔的尺寸加工成允許夾具柱176a、 176b分別沿著通孔174以最小 阻力滑動(dòng)。夾具柱176a、 176b支撐第一夾具179。每個(gè)夾具柱176a、 176b 還分別包括設(shè)置在每個(gè)夾具柱176a、 176b的下端處的C形夾180a、 180b。 螺旋彈簧181a、 181b設(shè)置在C形夾180a、 180b和第一夾具導(dǎo)軌172之間， 圍繞各個(gè)相應(yīng)的夾具柱176a、 176b。螺旋彈簧181a、 181b將第一夾具179 朝第一夾具導(dǎo)軌172偏壓，并允許第一夾具179移動(dòng)大約2.54厘米(1英寸)。 第一夾具179包括從第一夾具179的頂部大致朝向第二輸送導(dǎo)軌132延伸的 第一凸緣182。優(yōu)選，第一凸緣182大約為0.018厘米(0.007英寸)厚，并 用不銹鋼構(gòu)成。第一夾具179包括嵌入在第一夾具179中的長(zhǎng)形的第一鋼架 (steel stock) 179a。第一鋼架179a可脫開(kāi)地連接到第一夾具179上，如通 過(guò)螺釘(未示出)。第一凸緣182固定地連接到第一鋼架179a上，從而通 過(guò)從第一夾具179上去除第一鋼架179a，并用備用鋼架(未示出)替換，可 以很容易地更換第一凸緣182。返回參照?qǐng)D1，基座182a、 182b各自從第二基座部分162延伸出。每個(gè) 基座支撐夾具支撐柱184a、 184b。每個(gè)夾具支撐柱184a、 184b都基本平行 于夾具支撐柱170a、 170b從基座182a、 182b向上延伸。夾具支撐柱184a、 184b支撐平行于第二輸送導(dǎo)軌132延伸的第二夾具導(dǎo)軌186。第二夾具導(dǎo)軌 186定位成使得第二輸送導(dǎo)軌132基本設(shè)置在第二提升導(dǎo)軌164和第二夾具 導(dǎo)軌186之間。第二夾具導(dǎo)軌186包括兩個(gè)通孔188a、 188b,通孔將尺寸加 工成允許夾具柱190a、 190b分別沿著通孔188a、 188b以最小阻力滑動(dòng)。夾 具柱190a、 190b支撐第二夾具191。每個(gè)夾具柱190a、 190b還包括設(shè)置在 每個(gè)夾具柱l卯a(chǎn)、 190b的下端處的C形夾192a、 192b。螺旋彈簧193a、 193b 設(shè)置在C形夾192a、 192b和第二夾具導(dǎo)軌186之間，圍繞各個(gè)相應(yīng)的夾具 柱190a、 190b。螺旋彈簧193a、 193b將第二夾具191朝第二夾具導(dǎo)軌186 偏壓，并允許第二夾具191移動(dòng)大約2.54厘米(l英寸)。第二夾具191包
括從第二夾具191的頂部基本朝第一輸送導(dǎo)軌112延伸的第二凸緣194。優(yōu) 選，第二凸緣194為大約0.018厘米(0.007英寸)厚，并用不銹鋼制成。第 二夾具191包括嵌入在第二夾具191中的長(zhǎng)形的第二鋼架191a。第二鋼架 191a可脫開(kāi)地連接到第二夾具191上，如通過(guò)螺釘(未示出)。第二凸緣 194固定地連接到第二鋼架191a上，從而通過(guò)將第二鋼架191a從第二夾具 191上去除，并用備用鋼架(未示出)替換，可以很容易更換第二凸緣194。 第一和第二凸緣182、 194之間的距離分別為至少略小于PC板50的長(zhǎng) 度L，如圖3中所示。該距離允許第一和第二凸緣182、 194分別在PC板 50接觸第一和第二凸緣182、 194時(shí)接合PC板50的頂面52，這將在下文中 詳細(xì)討論?？蛇x地，如授予Moncavage的美國(guó)專(zhuān)利No.6702272中7>開(kāi)的定位器之 類(lèi)的柔順鎖定支撐定位器(compliant locking support fixture)可以分別在第 一和第二基座部分152、 162之間設(shè)置在工具支撐臺(tái)142上，用于在焊接工 序過(guò)程中從下面支撐PC板50。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，也可以 使用用于從下面支撐PC板50的其它方法，并且對(duì)于特別小的PC板，可以 完全省略從下面的支撐。在PC板夾具140的操作之前，通過(guò)操作驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)124設(shè)定輸送導(dǎo)軌112、 132的間隔。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)124轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠120,絲杠又經(jīng)無(wú)端環(huán)125轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠122。 絲杠120、 122在相同方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，在期望方向上，即朝向或者遠(yuǎn)離第二輸 送導(dǎo)軌132，驅(qū)動(dòng)絲杠座116、 118。由于絲杠座116、 118固定地連接到第 一輸送導(dǎo)軌112上，因此第一輸送導(dǎo)軌112或者朝向第二輸送導(dǎo)軌132或者 遠(yuǎn)離第二輸送導(dǎo)軌132移動(dòng)。軸承座126a、 126b也與第一輸送導(dǎo)軌112 — 起移動(dòng)。由于第一基座部分152通過(guò)軸承座安裝架127a、 127b、導(dǎo)柱157a、 157b和它們相應(yīng)的基座159a、 15%工作連接到絲杠座126a、 126b上，所以 第一基座部分152也與第一輸送導(dǎo)軌112—起移動(dòng)。此時(shí)，工具支撐臺(tái)142 處于降低位置，并且第一基座部分152和基座159a、 159b伸出在工具支撐 臺(tái)142上方，并不受干擾地在工具支撐臺(tái)142上方自由移動(dòng)。當(dāng)輸送導(dǎo)軌112、 132間隔開(kāi)，從而第一輸送導(dǎo)軌112和第二輸送導(dǎo)軌 132之間的距離比PC板50的長(zhǎng)度L略小(約0.3厘米)時(shí)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)124 停止。 一塊PC板50或者都具有相同長(zhǎng)度L的一系列PC板50能夠從圖1 的頁(yè)面的左下方加載到輸送組件110上。此時(shí)，工具支撐臺(tái)142處于降低位置，如圖2中所示。第一和第二夾具 179中的每一個(gè)擱在第一和第二輸送導(dǎo)軌112、 132的相應(yīng)頂面114、 134上。 PC板50由輸送帶113、 133輸送到夾緊組件100，此時(shí)PC板50的第一和 第二端56、 58分別擱在第一和第二輸送帶113、 133上。PC板50從圖l所 示的左下方朝右上方移動(dòng)到夾緊組件IOO上。PC板50可以具有已經(jīng)固定到 板的底部上的部件60，如圖2和3中所示，或者PC板50可以不具有固定 到PC板50的底部上的任何部件。當(dāng)PC板50分別移動(dòng)到第一和第二提升導(dǎo)軌154、 164與第一和第二凸 緣182、 194之間的預(yù)定位置時(shí)，輸送組件IIO停止。通過(guò)啟動(dòng)提升絲杠144， 工具支撐臺(tái)142垂直移向PC板50。由于第二基座部分162已經(jīng)設(shè)置在工具 支撐臺(tái)142上，所以第二基座部分162開(kāi)始與工具支撐臺(tái)142—起向上移動(dòng)。 工具支撐臺(tái)142經(jīng)過(guò)工具支撐臺(tái)142與第一基座部分152的底部和基座 159a、 159b之間的空間，開(kāi)始將第一基座部分162和基座159a、 159b朝PC 板50提升。隨著基座部分152、 162進(jìn)一步提升，提升導(dǎo)軌154、 164在分別靠近第 一和第二端處接合PC板50的底面54，并將PC板50從輸送導(dǎo)軌112、 132 提升。隨著工具支撐臺(tái)142進(jìn)一步朝PC板50提升，夾具導(dǎo)軌172、 186與 工具支撐臺(tái)142—起向上提升。然而，由于夾具柱176a、 176b、 190a、 190b 隨著工具支撐臺(tái)142提升而滑過(guò)它們相應(yīng)的通孔174a、 174b、 188a、 188b， 所以?shī)A具179、 191保持?jǐn)R置在它們相應(yīng)輸送導(dǎo)軌112、 132的頂部上。當(dāng)?shù)谝缓偷诙嵘龑?dǎo)軌154、 164接合PC板50的底面54時(shí)，第一和第 二提升導(dǎo)軌154、 164將PC板50從輸送導(dǎo)軌112、 132提升。第一和第二提 升導(dǎo)軌154、 164提升PC板50，直到PC板50的頂面52接近第一和第二端 56、 58處分別接合第一和第二夾具179、 191的第一和第二凸緣182、 194 為止。彈簧l80a、 180b、 192a、 192b將相應(yīng)的第一和第二夾具179、 191朝 向下位置偏壓，將PC板50夾緊在第一和第二夾具179、 191與第一和第二 提升導(dǎo)軌154、 164之間，從而將PC板50固定在夾具140中。當(dāng)PC板50 固定地夾緊到板夾具140上時(shí)，提升絲杠144停止，以允許攝像機(jī)(未示出) 進(jìn)入PC板50和處理工作臺(tái)62之間的空間，以確認(rèn)PC板50相對(duì)于處理工 作臺(tái)62正確對(duì)準(zhǔn)。如果PC板50沒(méi)有與處理工作臺(tái)62正確對(duì)準(zhǔn)，則處理工 作臺(tái)62可以自動(dòng)調(diào)節(jié)(self-adjust)，以提供正確對(duì)準(zhǔn)?；蛘撸瑸榱颂峁㏄C 板50與處理工作臺(tái)62的正確對(duì)準(zhǔn)，夾緊組件100可以經(jīng)x、 y和6定位硬 件(未示出)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。在攝像機(jī)確認(rèn)PC50相對(duì)于處理工作臺(tái)62的正確定位之后，提升絲杠 144重新啟動(dòng)，并且第一和第二提升導(dǎo)軌154、 164繼續(xù)將PC板50向上提 升到處理工作臺(tái)62，其中在PC板50上執(zhí)行如施加焊料之類(lèi)的制造步驟。在PC板50上執(zhí)行制造步驟之后，提升絲杠144將工具支撐臺(tái)142朝初 始位置降低，使之返回。第一和第二夾具179、 191分別降低到第一和第二 提升導(dǎo)軌112、 132上，并且PC板50從夾具凸緣182、 194釋放。第一和第 二提升導(dǎo)軌154、 164繼續(xù)降低PC板50,直到PC板50降低到第一和第二 輸送帶113、 133上為止。提升絲杠144繼續(xù)降低工具支撐臺(tái)142，直到工具 支撐臺(tái)142返回其初始位置為止。輸送組件輸送PC板50,使之離開(kāi)夾緊組 件IOO，并輸送到用于制造的下一工作臺(tái)。第一和第二輸送帶113、 133將下 一 PC板50輸送到夾緊組件100,并且對(duì)下一 PC板50重復(fù)進(jìn)行所述處理。優(yōu)選，在制造流水線(xiàn)中相鄰PC板50之間輸送組件IIO和夾緊組件100 的循環(huán)時(shí)間在大約2至4秒之間，并且更為優(yōu)選的是大約3秒，不過(guò)本領(lǐng)域 技術(shù)人員應(yīng)該:〖人識(shí)到，該循環(huán)時(shí)間可以比上述時(shí)間范圍更多或更少。優(yōu)選，夾緊組件100電連接到控制器(未示出)，使得輸送導(dǎo)軌組件110 和提升絲杠144自動(dòng)操作，將PC板50輸送到PC板夾具140，將每個(gè)PC 板50從輸送導(dǎo)軌組件IIO提升到處理工作臺(tái)62用于操作，將每個(gè)PC板50 返回降低到輸送導(dǎo)軌組件110，以及將每個(gè)PC板50輸送到下個(gè)工作臺(tái)，用 于操作。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，在不脫離其廣義發(fā)明精神的情況下可以對(duì) 上迷實(shí)施例作出改變。因此，應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明并不限于所述具體實(shí)施 例，而是期望覆蓋在由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的修改。
權(quán)利要求
1.一種PC板夾具，包括可在第一位置和第二位置之間移動(dòng)的基座構(gòu)件；安裝在所述基座構(gòu)件上的第一提升導(dǎo)軌；基本平行于所述第一提升導(dǎo)軌延伸的第二提升導(dǎo)軌；可移動(dòng)地連接到所述第一提升導(dǎo)軌上的第一夾緊構(gòu)件；及可移動(dòng)地連接到所述第二提升導(dǎo)軌上的第二夾緊構(gòu)件，其中，當(dāng)所述基座構(gòu)件處于第一位置時(shí)，所述第一夾緊構(gòu)件遠(yuǎn)離所述第一提升導(dǎo)軌，并且所述第二夾緊構(gòu)件遠(yuǎn)離所述第二提升導(dǎo)軌，當(dāng)所述基座構(gòu)件處于第二位置時(shí)，所述第一夾緊構(gòu)件靠近所述第一導(dǎo)軌，并且所述第二夾緊構(gòu)件靠近所述第二提升導(dǎo)軌。
2. 如權(quán)利要求1所述的PC板夾具，其中，還包括安裝到所述第一提升 導(dǎo)軌上的第一夾緊構(gòu)件支架，其中所述第一夾緊構(gòu)件可移動(dòng)地連接到所述第 一夾緊構(gòu)件支架上。
3. 如權(quán)利要求1所述的PC板夾具，其中，還包括安裝到所述第二提升 導(dǎo)軌上的第二夾緊構(gòu)件支架，其中所述第二夾緊構(gòu)件可移動(dòng)地連接到所述第 二夾緊構(gòu)件支架上。
4. 如權(quán)利要求1所述的PC板夾具，其中，所述第一夾緊構(gòu)件在垂直方 向上相對(duì)于所述基座構(gòu)件移動(dòng)。
5. 如權(quán)利要求1所述的PC板夾具，其中，所述基座構(gòu)件包括一平面， 并且所述第一提升導(dǎo)軌可在所述平面上移動(dòng)。
6. —種PC板夾緊組件，包括PC板輸送導(dǎo)軌組件，該P(yáng)C板輸送導(dǎo)軌組件包括第一長(zhǎng)形輸送導(dǎo)軌構(gòu) 件；及與所述第一長(zhǎng)形輸送導(dǎo)軌構(gòu)件間隔開(kāi)的第二長(zhǎng)形輸送導(dǎo)軌構(gòu)件，其中 所述第二長(zhǎng)形輸送導(dǎo)軌基本平行于所述第一長(zhǎng)形輸送導(dǎo)軌構(gòu)件延伸；和PC板夾具，該P(yáng)C板夾具包括可在第一位置和第二位置之間移動(dòng)的基 座構(gòu)件；安裝在所述基座構(gòu)件上并基本平行于所述第一長(zhǎng)形輸送導(dǎo)軌構(gòu)件延 伸的第一提升導(dǎo)軌；基本平行于所述第一提升導(dǎo)軌延伸的第二提升導(dǎo)軌；可 移動(dòng)地連接到所述第一提升導(dǎo)軌上的第一夾緊構(gòu)件；及可移動(dòng)地連接到所迷 第二提升導(dǎo)軌上的第二夾緊構(gòu)件，其中，當(dāng)所述基座構(gòu)件處于第一位置時(shí)，所述第一提升導(dǎo)軌位于所述第 一輸送導(dǎo)軌構(gòu)件下面，并且所述第二提升導(dǎo)軌位于所述第二輸送導(dǎo)軌構(gòu)件下 面，當(dāng)所述基座構(gòu)件處于第二位置時(shí)，所述第一提升導(dǎo)軌位于所述第一輸送 導(dǎo)軌構(gòu)件上方，并且所述第二提升導(dǎo)軌位于所述第二輸送導(dǎo)軌構(gòu)件上方。
7. 如權(quán)利要求6所述的PC板夾緊組件，其中，還包括固定安裝到所述 第一提升導(dǎo)軌上的第一夾緊構(gòu)件支架，所述第一夾緊構(gòu)件可移動(dòng)地連接到所 述第一夾緊構(gòu)件支架上。
8. 如權(quán)利要求7所述的PC板夾緊組件，其中，當(dāng)所述基座構(gòu)件處于第 一位置時(shí)，所述第一夾緊構(gòu)件靠近所述第一輸送導(dǎo)軌構(gòu)件，并且當(dāng)所述基座 構(gòu)件處于第二位置時(shí)，所述第 一夾緊構(gòu)件遠(yuǎn)離所述第 一輸送導(dǎo)軌設(shè)置。
9. 如權(quán)利要求7所述的PC板夾緊組件，其中，所述第一輸送導(dǎo)軌設(shè)置 在所述第一夾緊構(gòu)件支架和所述第二輸送導(dǎo)軌之間。
10. 如權(quán)利要求6所述的PC板夾緊組件，其中，所述第一提升導(dǎo)軌設(shè) 置在所述第一輸送導(dǎo)軌和第二輸送導(dǎo)軌之間。
11. 如權(quán)利要求6所述的PC板夾緊組件，其中，還包括基本平行于第 一夾緊構(gòu)件支架延伸的第二夾緊構(gòu)件支架，其中所述第二夾緊構(gòu)件可移動(dòng)地 連接到第二夾緊構(gòu)件支架上。
12. 如權(quán)利要求6所述的PC板夾緊組件，其中，所述第一長(zhǎng)形輸送導(dǎo) 軌構(gòu)件可在第一方向上移動(dòng)，并且所述第一提升導(dǎo)軌可與所述第一長(zhǎng)形輸送 導(dǎo)軌構(gòu)件一起移動(dòng)。
13. 如權(quán)利要求6所述的PC板夾緊組件，其中，所述第一夾緊構(gòu)件可 相對(duì)于所述第一長(zhǎng)形輸送導(dǎo)軌構(gòu)件垂直移動(dòng)。
14. 如權(quán)利要求6所述的PC板夾緊組伴，其中，所述第一夾緊構(gòu)件可 相對(duì)于所述第一提升導(dǎo)軌垂直移動(dòng)。
15. —種將PC板固定到定位器上的方法，包括a. 提供具有頂面和底面的PC板；b. 將PC板傳送到預(yù)定位置；c. 使PC板的底面與提升裝置接合；及d. 將PC板從第一位置提升到第二位置，其中在所述第一位置和第二位 置之間提升的過(guò)程中， 一頂部夾具接合所述頂面，從而PC板被固定地保持 在所述頂部夾具和提升裝置之間。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，還包括將PC板提供到第一輸送導(dǎo)軌和第二輸送導(dǎo)軌上。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述提升裝置包括第一提升導(dǎo)軌 和第二提升導(dǎo)軌，其中所述方法還包括，在提供PC板之前，調(diào)節(jié)所述第一 輸送導(dǎo)軌和第二輸送導(dǎo)軌之間的第 一間距，并同時(shí)調(diào)節(jié)所述第 一提升導(dǎo)軌和 第二提升導(dǎo)軌之間的第二間距。
18. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，還包括在將PC板提升到所述第 二位置之后，在板上執(zhí)行制造操作。
19. 如權(quán)利要求18所述的方法，其中，還包括在執(zhí)行制造操作之后，將 PC板降低到所述第一位置。
20. 如權(quán)利要求19所述的方法，其中，還包括在降低PC板的同時(shí)，使 所述頂部夾具與所述提升裝置松開(kāi)。
21. —種在多個(gè)PC板上自動(dòng)執(zhí)行制造工序的方法，包括(a) 向工作臺(tái)提供具有頂面和底面的第一PC板；(b) 在輸送器上將PC板傳送到所述工作臺(tái)的預(yù)定位置；(c) 使PC板的底面與提升裝置接合；(d) 將PC板從第一位置提升到第二位置，其中在所述第一位置和第二 位置之間提升的過(guò)程中， 一頂部夾具接合所述頂面，從而PC板被固定地保 持在所述頂部夾具和提升裝置之間；(e) 在所述頂面上執(zhí)行制造工序；(f) 將PC板降低到所述輸送器上，其中所述頂部夾具在所述降^f氐過(guò)程 中松開(kāi)PC板；(g) 輸送PC板，使之離開(kāi)工作臺(tái)；(h) 向所述工作臺(tái)提供下一個(gè)PC板；及(i) 自動(dòng)重復(fù)步驟(b)到(h)。
全文摘要
PC板夾具(100)具有可在第一位置和第二位置之間移動(dòng)的基座構(gòu)件。
文檔編號(hào)B23K31/02GK101160196SQ200580046488
公開(kāi)日2008年4月9日 申請(qǐng)日期2005年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月12日
發(fā)明者查爾斯·蒙卡瓦格 申請(qǐng)人:航空液壓公司