一种机械式精密平面胀缩装置的制作方法

本发明涉及一种机械式精密平面胀缩装置。

背景技术：

随着日新月异的封装技术的发展，3d封装的发明创造了更多工艺(制程)上的可能。在这样的技术之中，电镀工艺又为其中主要的核心技术。

其中，线路板电镀治具一直是需要突破的瓶颈。而随着工业4.0的兴起，越来越强调的是能够减少人工成本并且稳定生产的方向，强调的是通过机器取代人工。在此理念下，发明人设想设计一种通过膨胀和收缩的方式来快速对线路板进行拆卸和固定的结构，且给结构还可实现对两块线路板同时进行单面电镀。而其中的胀缩装置为其核心部件之一，需要求胀缩装置能有效均匀的将整个平面做膨胀收缩且可细微调整，因此发明人需对胀缩装置的结构进行突破与创新，而在现有资料中未有运用在线路板电镀治具中的胀缩装置作为参考。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题，就是提供一种机械式精密平面胀缩装置，其胀缩均匀，且对胀缩的调节精细。

解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种机械式精密平面胀缩装置，其特征在于：包括两块背板和设在两块背板之间的至少一组千斤顶机构，千斤顶机构包括主轴、定轴、动轴和至少两组胀缩组件，动轴通过其中部螺纹孔螺纹连接在主轴的外螺纹上，定轴可转动套装在主轴上，但定轴在主轴上的位置相对固定，定轴和动轴相互平行，胀缩组件包括活动块和两片梅花片，两片梅花片的一端分别可转动套装在定轴和动轴上，两片梅花片的另一端分别设有梅花头，且两片梅花片的梅花头相啮合，活动块的两端分别通过插销与两片梅花片的设有梅花头的端部可转动连接，其中，至少一组胀缩组件的梅花头向其中一块背板的方向突出且其活动块与该背板固定连接，至少一组胀缩组件的梅花头向另一块背板的方向突出且其活动块与该背板固定连接。

进一步的，胀缩装置还包括用于驱动所有千斤顶机构同步动作的驱动装置。通过驱动装置能更好的保证所有千斤顶机构同步动作。

其中，驱动装置的一个实施结构为：驱动装置包括驱动轴和轴固定块，所有主轴的端部及驱动轴均可转动连接在轴固定块上，所有主轴的连接在轴固定块上的端部分别设有第一链轮，驱动轴上对应设有第二链轮，第一链轮和第二链轮通过链条连接。

进一步的，驱动轴的外端设有用于与外部转动工具连接的转动连接头。该外部转动工具可以是电动的，也可是手动的，当为电动时可实现自动化。

进一步的，轴固定块包括第一轴固定块和第二轴固定块，第一链轮和第二链轮位于第一轴固定块和第二轴固定块之间。第一轴固定块和第二轴固定块能使得驱动装置更稳定。

其中，千斤顶机构的两侧分别设有连接板，活动块与对应的连接板固定连接，连接板再与对应的背板固定连接。

为了使连接板间的距离靠更近，连接板上对应梅花片的位置设有避让口。

其中一个优选方案为：胀缩装置在其四个角分别设置有千斤顶机构，位于同一列的千斤顶机构采用共同的一条主轴。

其中一个优选方案为：千斤顶机构包括双数的胀缩组件，胀缩组件均布在主轴的两侧。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明通过千斤顶机构同步驱动两块背板作相互靠近运动或相互远离运动，从而能使得其均匀的进行膨胀或者收缩。其中的千斤顶机构的胀缩组件通过主轴的转动带动动轴动作，从而使得相啮合的梅花片向外突出或向内缩回，主轴的转动行程是可以精细化的，从而使得相啮合的梅花片向外突出或向内缩回的距离也是可以精细调节的，实现对胀缩装置的胀缩的精细调节。

2、本发明设置的驱动装置能更好的将所有千斤顶机构的动作同步。

3、本发明适用在线路板电镀治具中。

附图说明

图1是本发明的胀缩装置的立体示意图；

图2是本发明的胀缩装置拆分开背板后的结构示意图；

图3是本发明的胀缩装置的爆炸示意图；

图4是本发明的胀缩装置的千斤顶机构的立体示意图；

图5是本发明的胀缩装置的千斤顶机构的胀缩组件的立体示意图；

图6是采用了本发明的胀缩装置的线路板电镀治具的立体示意图；

图7是本发明的胀缩装置从线路板电镀治具中取出后的立体示意图；

图8是采用了本发明的胀缩装置的线路板电镀治具的爆炸示意图；

图9是采用了本发明的胀缩装置的线路板电镀治具的剖视图。

图中附图标记含义：

1-胀缩装置；1.1-背板；1.2-槽口；1.3-连接板；1.4-把手；2-挂架的上部；2.1-挂臂；2.2-导电装置；2.3-三角形限位块；3-挂架的下部；3.1-边框；3.2-面板；3.2.1-电镀窗口；3.3-外壳；3.4-导电板；3.5-密封圈；4-封盖；5-导电框；6-磁块；7-容纳腔；7.1-置入口；8-驱动装置；8.1-第一轴固定块；8.2-第二轴固定块；8.3-驱动轴；8.3.1-转动连接头；8.4-第一链轮；8.5-第二链轮；8.6-链条；9-千斤顶机构；9.1-主轴；9.2-定轴；9.3-动轴；9.4-梅花片；9.4.1-梅花头；9.5-插销；9.6-活动块；9.7-轴套；9.8-外螺纹；10-线路板。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步描述。

如图1至图5所示的一种机械式精密平面胀缩装置，其包括驱动装置8、两块背板1.1和设在两块背板1.1之间的四组千斤顶机构9。千斤顶机构9的数量可根据胀缩装置1的大小设定。

本实施例的四组千斤顶机构9分布在四个角，且左右上下相互对齐，以更好的达到均匀受力。如图4所示，千斤顶机构9包括主轴9.1、定轴9.2、动轴9.3和四组胀缩组件，胀缩组件的数量是可根据需求设定。如图3所示，本实施例的主轴9.1为竖向设置，位于同一列的千斤顶机构9共用一条主轴9.1，主轴9.1上对应动轴9.3设有外螺纹9.8，动轴9.3通过其中部螺纹孔螺纹连接在主轴9.1的外螺纹9.8上，定轴9.2可转动套装在主轴9.1上，定轴9.2的可转动套装可通过设在其中间孔中的轴承实现。定轴9.2在主轴9.1上的位置相对固定，即不能沿主轴9.1移动，定轴9.2位于动轴9.3上方，定轴9.2和动轴9.3相互平行，定轴9.2和动轴9.3均与主轴9.1垂直。

本实施例在主轴9.1的两侧各设置两组胀缩组件，主轴9.1两侧的胀缩组件以主轴9.1为中心相对称。

如图4和图5所示，胀缩组件包括活动块9.6和两片梅花片9.4，两片梅花片9.4的一端分别可转动套装在定轴9.2和动轴9.3上，两片梅花片9.4的另一端分别设有梅花头9.4.1，且两片梅花片的梅花头9.4.1相啮合，活动块9.6的两端分别通过插销9.5与两片梅花片9.4的设有梅花头9.4.1的端部可转动连接。位于同一侧的胀缩组件之间还通过轴套9.7进行分隔。

千斤顶机构9的前后两侧分别设有连接板1.3，位于同一列的千斤顶机构9的两侧分别共用同一块连接板1.3，连接板1.3上对应梅花片的位置设有避让口1.3.1，为了使连接板间的距离靠更近。

其中，千斤顶机构9的位于中间的两组胀缩组件的中部向前侧的背板1.1的方向突出，位于中间的两组胀缩组件的活动块9.6与前侧的连接板1.3固定连接，前侧的连接板1.3再通过螺栓与前侧的背板1.1固定连接。位于侧边的两组胀缩组件的中部向后侧的背板1.1的方向突出，位于侧边的两组胀缩组件的活动块9.6与后侧的连接板1.3固定连接，后侧的连接板1.3再通过螺栓与后侧的背板1.1固定连接。

本实施例的驱动装置8包括驱动轴8.3和轴固定块，轴固定块包括第一轴固定块8.1和第二轴固定块8.2，第一轴固定块8.1和第二轴固定块8.2上下对应设置，位于千斤顶机构9的上方，所有主轴9.1的上端部可转动穿在第一轴固定块8.1和第二轴固定块8.2上，驱动轴8.2可转动穿在轴固定块的中部。所有主轴9.1的上端部分别设有第一链轮8.4，驱动轴8.3上对应设有第二链轮8.5，第一链轮8.4和第二链轮8.5通过链条8.6连接，从而可通过驱动轴8.3带动主轴9.1同步转动，第一链轮8.4、第二链轮8.5和链条8.6均位于第一轴固定块8.1和第二轴固定块8.2之间。主轴9.1及驱动轴8.3与第一轴固定块8.1和第二轴固定块8.2之间的可转动连接均可通过轴承实现。

驱动轴8.3的上端设有用于与外部转动工具连接的转动连接头8.3.1，本实施例的转动连接头8.3.1为内六角连接头，外部转动工具可以是电动工具，或者手动工具，采用电动时可实现自动化。

为了手动操作时能方便提起胀缩装置1，在背板1.1的上边设有左右两个把手1.4。

使用时，通过外部转动工具转动驱动轴8.3，即可同步带动所以主轴9.1转动，即可同步驱动千斤顶机构9动作，实现均匀膨胀和收缩。当动轴9.3向定轴9.2靠近时，位于胀缩组件的中部的梅花头9.4.1将向外侧逐渐突出，带动活动块9.6向外侧移动，从而带动两块背板1.1相互远离，实现膨胀。当动轴9.3不断远离定轴9.2时，则相反，实现收缩。

如下为将本实施例的机械式精密平面胀缩装置运用在线路板电镀治具中的一个具体实施例：

如图6至图9所示的一种线路板电镀治具，其包括挂架和胀缩装置1。

挂架的上部2设有导电装置2.2和挂接结构。导电装置2.2为常规装置，用于与外部电源连接，外部电源的电磁铁连接头通过通电吸附断电断开，或断电吸附通电断开的方式快速与导电装置2.2的导电块连接。挂接结构用于挂接在外部的输送装置上，该外部的输送装置可以是天车。挂接结构包括设在挂架上部两侧的挂臂2.1，并在挂臂2.1上端内侧和下端设有朝下的三角形限位块2.3，三角形限位块2.3用于配合嵌在输送装置的移动台上的三角形槽中。

其中，胀缩装置1包括设在其两侧面的背板1.1，胀缩装置1的用于带动背板1.1动作的机械部件位于两块背板1.1之间，胀缩装置1整体形成四方形板状。胀缩装置1可带动其两侧面的背板1.1作相互靠近运动或相互远离运动，即收缩动作或膨胀动作。需电镀的线路板10平贴固定在背板1.1的表面上，两块背板1.1的表面可同时固定上线路板10。

本实施例对线路板10的具体固定结构为：设置两个导电框5，两个导电框5上分别设有多个凸出的磁块6，胀缩装置1上对应磁块的位置设有槽口1.2，如图7所示，两个导电框5上的磁块6对应位于槽口1.2中时，位于同一槽口1.2的两个磁块6相吸，从而同时将两个导电框5固定，且槽口1.2能准确对导电框5进行定位。导电框5的固定也可以是通过其它常规结构实现，例如螺纹连接。导电框5为金属材质，可导电。

对于线路板的固定除了采用导电框5，也可采用其它结构，例如粘附、夹具夹装等固定结构。

挂架的下部3设有用于容纳胀缩装置的容纳腔7，容纳腔7也为四方形空间。

本实施例的容纳腔7的结构为：在挂架的下部3设有边框3.1和两块面板3.2，边框3.1由左边、右边和下边的边条组成，两块面板3.2固定设在边框3.1的前后两面，边框3.1及两块面板3.2围成的空间作为容纳腔7，在两块面板3.2上分别开设有四方形的电镀窗口3.2.1，从而在容纳腔7的两个相对面分别设置电镀窗口3.2.1，电镀时电镀液只能透过电镀窗口3.2.1与线路板10接触。

边框3.1的材质为塑料或金属材质，主要目的是在胀缩装置1在进行膨胀动作时能保证电镀治具有足够强度支撑住电镀治具，不让电镀治具因膨胀而遭受破坏。而为了更好的防止边框3.1被侵蚀，本实施例在边框3.1的外表面设有外壳3.3，外壳3.3覆盖边框3.1的外表面，外壳及两块面板的材质均为耐酸碱镀液材质。

两个电镀窗口3.2.1的周边的内面分别设有密封圈3.5，容纳腔7内靠近电镀窗口3.2.1处分别设有导电板3.4，导电板3.4为长条状，导电板3.4固定在面板3.2的内面。

本实施例对应每个电镀窗口3.2.1分别设置了两条导电板3.4，两条导电板3.4对应位于电镀窗口3.2.1的上下两边，即在电镀时可对线路板10的上下两边同时进行导电，导电板3.4与电镀窗口3.2.1的边缘之间的距离是大于密封圈3.5与电镀窗口3.2.1的边缘之间的距离的。

本实施例的结构中，对应每个电镀窗口3.2.1分别设置的导电板3.4的数量可以是一条至四条，即可对线路板10的一边至四边同时进行分开导电，根据电镀需求而定。导电板3.4围绕电镀窗口3.2.1设置。对线路板10的多边进行分开导电，能提高电镀质量。导电板3.4分别通过导电电线与导电装置2.2电性连接，在导电板3.4的端部设有螺纹孔，导电电线的连接端通过螺丝固定在螺纹孔上。

在容纳腔7的上端设有置入口7.1，使用时胀缩装置1通过置入口7.1放入容纳腔7内。在置入口7.1处设有封盖4，封盖4可拆卸。

为了方便将胀缩装置1从容纳腔7中取出，在背板1.1的上端设有左右两个把手1.4。

本实施例的线路板电镀治具的具体使用过程是：首先通过胀缩装置1带动两块背板1.1作相互靠近运动，即收缩动作，即可解除固定，收缩至一定宽度时通过上端的置入口7.1可将胀缩装置1从容纳腔7中取出，将两张需电镀的线路板10分别平贴在两块背板1.1的表面的对应位置上，再对应压上导电框5，导电框5的磁块6对应插入槽口1.2中，位于同一槽口1.2的两导电框的磁块6相吸，从而将导电框5固定，导电框5将需电镀的线路板10的周边压紧在背板1.1上，之后，将胀缩装置1从置入口7.1放入容纳腔7中，通过胀缩装置1带动两块背板1.1作相互远离运动，即膨胀动作，膨胀至一定宽度时，如图9所示，密封圈压在需电镀的线路板10的周边，形成密封，导电框5与导电板3.4接触，从而将需电镀的线路板10的位于里边的部分与导电板3.4导通，也即与导电装置2.2导通，从而完成夹装。线路板电镀治具通过挂接结构挂装在输送装置上，由输送装置输送至电镀槽中电镀，导电装置2.2则通过电镀槽上的电磁铁连接头与外部电源连接。电镀时，电镀液只能通过电镀窗口3.2.1与需电镀的线路板10的面向电镀窗口3.2.1的一面进行电镀，从而实现对两块线路板同时进行单面电镀。完成电镀后，重新通过胀缩装置1收缩，取出胀缩装置1，即可在外边很方便的取下完成电镀的线路板。

本发明也可不设置导电框5，此时，在位于容纳腔7的胀缩装置1膨胀至一定宽度后，需电镀的线路板10的位于里边的部分直接与导电板3.4接触。

本发明的上述实施例并不是对本发明保护范围的限定，本发明的实施方式不限于此，凡此种种根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，对本发明上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本发明的保护范围之内。