用于直读水表光电模块主板和光电板焊接的装配定位装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于直读水表光电模块主板和光电板焊接的装配定位装置，包括底座，底座的上表面纵向两端分别固定有主定位支座和支架组件，主定位支座的内侧有压块，压块和支架组件之间有导杆组件，光电模块的光电板装配于主定位支座的内侧通过压块定位压紧，光电模块的主板上有定位孔，主板位于主定位支座的上表面，通过压板组件压紧定位；支架组件上连接有带动导杆组件的传动构件。本装置能模拟光电模块与直读式水表的表头机械装置定位与装配，通过这种装置实现主板与光电板的定位焊接，保证焊接后的光电模块能够与直读水表的表头机械装置很好的兼容以实现正确的机电转换功能。本装置焊接光电模块的成品质量高，能适用大批量生产，生产效率高。
【专利说明】用于直读水表光电模块主板和光电板焊接的装配定位装置
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及ー种用于直读水表光电模块主板和光电板焊接的装配定位装置。【背景技术】
[0002]直读式水表又称“光电式直读水表”，是把光电技术和译码直读技术引入直读水表中，直读式水表是ー种无源表，其最大特点是平时不需要电源，只有在抄表的瞬间才需要电源。基本工作原理是采用光电方法读取字轮的位置，具体是将光电传感器打出的红外光线或其它具有穿透能力的光线，照射到字轮上面，字轮上印有光学编码的透光槽，通过字轮透光槽角度的不同标记进行读取，解读出这些光学编码，最終判断出数值的大小。
[0003]而要实现直读式水表的正确读取水表基表读数必须保证电子模块和水表机械结构件的良好定位与装配，因直读式水表的光电模块一般由两个部分组成:主板单兀和光电板単元。主板和光电板均是焊好电子器件的独立PCB板件，必须通过ー种机械装置将主板和光电板准确定位装配好，然后再将两者焊接为一个整体件，要求这种机械装置必须能模拟与直读式水表机械结构件的定位与装配才能实现直读式水表抄读水表读数的机电转换功能成功实现。目前光电模块的光电板和主板通常采用插件结构，焊接时需要借助与之配合的塑胶结构件，只能适宜小批量操作，生产效率低，产品质量难以保证。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于提供一种能使直读式水表光电模块的主板和光电板装配准确定位的装置。
[0005]本实用新型提供的这种用于直读水表光电模块主板和光电板焊接的装配定位装置，包括底座，底座的上表面纵向两端分别固定有主定位支座和支架组件，主定位支座的内侧有压块，压块和支架组件之间有导杆组件，光电模块的光电板装配于主定位支座的内侧通过压块定位压紧,光电模块的主板上有定位孔,主板位于主定位支座的上表面,通过压板组件压紧定位；支架组件上连接有带动导杆组件的传动构件。
[0006]所述导杆组件包括圆柱形的导杆，其一端有沿其轴向中心的片状插板，片状插板的中心有垂直于其厚度方向的圆孔，导杆的另一端有沿其轴向中心的螺杆，螺杆上配套有相应的螺母。
[0007]所述支架组件包括四方形的安装座，其上表面纵向有两块平行布置的支座板，它们关于安装座的纵向中心线对称，支座板的外端有横向通孔，内端的上表面有用于安装所述导杆的导杆安装套，导杆的片状插板端穿过导杆安装套位于导杆安装套的外端；安装座通过螺栓与所述底座固定。
[0008]所述传动构件包括手柄和连杆，手柄为L形的钢板，其水平边的外端和拐角处均有沿其厚度方向的安装孔，其竖直边的上部有橡胶套；手柄以竖直边朝上、开ロ朝外连接于所述支座板的外端之间，连杆的一端与手柄的拐角处铆固，另一端与导杆的片状插板端铆固。[0009]所述主定位支座包括长方体形的エ装主体，其内侧竖向均布有五个用于放置光电板的安装槽，安装槽的上部有与其垂直开ロ朝外的U形槽，U形槽的下方有起支撑作用的托板，安装槽的外侧、托板的下方有与所述导杆平行位于其两侧的两定位导向销，五块光电板分别置于相应的安装槽内，光电板的内侧通过横向贯穿エ装主体的心轴定位，外侧通过压块定位，托板、定位导向销和心轴与エ装主体均为过盈配合；エ装主体上有与主板上定位孔相应的定位孔；エ装主体上有与托板相应的卡槽、与心轴相应的安装定位孔，エ装主体的底面通过螺钉与所述底座固定。
[0010]所述压块为与所述エ装主体形状匹配的长方体，其与エ装主体的接触面上有用于压紧光电板的外凸半圆柱面，外凸半圆柱面的下侧有与所述定位导向销位置对应的导向孔，导向孔的孔径大于定位导向销的外径，压块与定位导向销之间为间隙配合；压块上半圆柱面的对侧面上有与所述导杆的螺杆端对应的螺孔。
[0011]所述压板组件包括压板、定位销和手柄螺钉，定位销位于压板的下侧，其位置与主板上的定位孔相对应，其外端与压板的下表面平齐，手柄螺钉位于压板的上端，压板上有相应的螺孔，手柄螺钉用于调节压板及定位销的位置以压紧光电模块的主板。
[0012]所述底座的下端有三个外套橡胶套起支撑和减震作用的支撑脚。
[0013]本实用新型整个装置的操作原理为摇杆滑块机构运动原理。光电模块由一块主板和五块光电板组成，焊接前的主板和光电板都是通过SMT全自动生产线上整块的贴片出来的，一整块贴片电路板上有很多块主板或光电板，焊前需要将它们ー个个分离出来才能焊接。当光电板安放在主定位支座エ装主体的五个安装槽里后摇动手柄，导杆会推动压块前进压紧光电板；再将主板放在エ装主体的上表面，并用压板组件压住固定主板，然后进行焊接工作。焊接完成后，反向摇动手柄使压块后退松开，取下压板组件，焊接好的成品光电模块就可以方便的取下完成ー个工作过程。
[0014]为了防止光电板上的光电管电子器件被碰坏，在エ装主体上开设了 U形槽。
[0015]为了防止光电板从安装槽上掉落碰坏光电管，エ装主体上设计了ー个卡槽，卡槽中安装有托板。为了确定光电板与主板的相对位置，设计了定位孔来安装心轴，以定位光电板与主板的相对位置；主板放置エ装主体的上表面，エ装主体上有两个定位孔，定位孔和压板组件的定位销配合保证主板的定位和固定。エ装主体上的两个定位导向销与エ装主体为过盈配合，压块与定位导向销为间隙配合，压块可以在定位导向销自由滑动，便于压紧光电板或松开焊接完成的光电模块。
[0016]压板组件用于定位与固定光电模块的主板，其定位销与压板为过盈配合，手柄螺钉用于操作时安装或提起压板组件。
[0017]本实用新型将光电模块的光电板和主板分别置于エ装主体的侧面和上表面，通过传动构件带动导杆组件，导杆组件带动压块使光电板定位，通过压板组件使主板定位并与光电板装配好。エ装主体上设置光电板的安装槽，压板组件的定位销和エ装主体上的定位孔与主板上的定位孔装配，使得光电板和主板的定位都非常准确。本装置能模拟光电模块与直读式水表的表头机械装置定位与装配，通过这种装置实现主板与光电板的定位焊接，保证焊接后的光电模块能够与直读水表的表头机械装置很好的兼容以实现正确的机电转换功能。
[0018]本装置结构简单，操作方便快捷，光电板和主板的定位装配准确，焊接后的成品质量高，能适用大批量生产光电模块，生产效率高。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型的结构示意图。
[0020]图2为图1的剖视图。
[0021]图3为光电模块示意图。
[0022]图4为图1中主定位支座的结构示意图。
[0023]图5为图1中压块的结构示意图。
[0024]图6为图1中压板组件的结构示意图。
[0025]图7为图1中底座的结构示意图。
[0026]图8为图1中支架组件的结构示意图。
[0027]图9为图1中导杆组件的结构示意图。
[0028]图10为图1中连杆的结构示意图。
[0029]图11为图1中手柄的结构示意图。
【具体实施方式】
[0030]如图所示，本实用新型提供的这种光电模块的焊接装置，包括底座1、主定位支座
2、支架组件3、压块4、导杆组件5、压板组件6。主定位支座2和支架组件3分别固定于底座I的上表面纵向左右两端，压块4位于主定位支座2的内侧，导杆组件5位于压块4和支架组件3之间。光电模块8的光电板81装配于主定位支座2的内侧通过压块4定位压紧，光电模块8的主板82位于主定位支座2的上表面，通过压板组件6压紧定位；支架组件3上连接有带动导杆组件5的传动构件7。
[0031]底座I包括依次焊接于一体的上平板11、中平板12和下平板13，它们均为长方形板，下平板13和上平板11的宽度尺寸一致，中平板12和下平板13的长度一致小于上平板的长度，两块中平板12纵向置于下平板13的两侧，焊接于上平板11下表面的一端。
[0032]主定位支座2包括长方体形的工装主体21，其内侧竖向均布有五个用于放置光电板81的安装槽211，安装槽211的上部有开口朝外垂直于安装槽的U形槽212，U形槽212的下方有其支撑作用的托板22，安装槽212的外侧、托板22的下方有位置对称的两定位导向销23，五块光电板81分别置于相应的安装槽211内，光电板81的内侧通过横向贯穿工装主体21的心轴24定位，外侧通过压块4定位。托板22、定位导向销23和心轴24与工装主体21均为过盈配合。
[0033]压块4为与工装主体21形状匹配的长方体，其与工装主体21的接触面上有用于压紧光电板81的外凸半圆柱面41,外凸半圆柱面41的下侧有与定位导向销23位置对应的导向孔42，导向孔22的孔径大于定位导向销23的外径。压块4与定位导向销23之间为间隙配合，压块4能沿导向定位销23滑动。
[0034]导杆组件5包括圆柱形的导杆51，其一端有沿其轴向中心的片状插板52，片状插板52的中心有垂直于其厚度方向的安装孔521，导杆51的另一端有沿其轴向中心的螺杆53，螺杆53上配套有相应的螺母54。压块4上对应螺杆53处有相应的螺孔，螺杆53旋入该螺孔中，并通过螺母54锁紧。[0035]支架组件3包括四方形的安装座31，其上表面纵向有两块平行布置的支座板32，它们关于安装座31的纵向中心线对称，支座板32的外端有用于连接手柄71的横向通孔，内端的上表面有用于安装导杆51的导杆安装套33，导杆51的片状插板52端穿过导杆安装套33位于导杆安装套33的外端。支架组件3可以采用铸造件，安装座31的底面精加工与底座I通过螺栓连接。
[0036]传动构件7包括手柄7和连杆72，手柄71为L形的钢板，其水平边的外端和拐角处均有沿其厚度方向的安装孔，其竖直边的上部有橡胶套711 ;手柄71以竖直边朝上、开口朝外连接于支座板32的外端之间，连杆72的一端与手柄71的拐角处铆固，另一端与导杆51的片状插板52端铆固。
[0037]压板组件6包括压板61、定位销62和手柄螺钉63，定位销62位于压板61的下侧对应主板82上的定位孔821处，手柄螺钉63位于压板61的上端，用于调节压板61及定位销62的位置以压紧光电模块的主板82。
[0038]主定位支座2的工装主体21、压块4和支架组件3的安装座31位于上平板上，工装主体21和安装座31分别通过螺钉和螺栓组件固定于上平板11上，上平板11上有对应的腰圆孔和圆孔。上平板11的下表面对应安装座31端的横向中间位置和下平板13下表面的外端两侧共有三个用作整个装置的支撑脚14。支撑脚14可以采用支撑螺钉外套相匹配的橡胶套来制作，橡胶套有减震作用。上平板11上用于安装固定安装座31的四个腰圆孔可以采用铣加工工艺。
[0039]支架组件3的安装座31、支座板32和导杆安装套33可以采用铸造整体件，将安装座31的底部精加工平面并加工四个安装孔用于与底座I螺钉连接。
[0040]导杆51的片装插板52可以将外圆柱面铣加工两个半圆缺口来成形。连杆72可以采用冲压成型。
[0041]本实用新型装配时，先将各部件:底座1、主定位支座2、支架组件3、导杆组件5、压板组件6分别转配好，然后按图1所示结构将各部件装配好形成整个装置。
[0042]本实用新型的工作原理如下:摇动手柄71，手柄带动连杆72，连杆72带动导杆51前进或者后退，因为导杆51与压块4装配为一个整体滑块件，从而带动压块前进后者后退，实现光电模块焊接前的压紧及焊接后取下光电模块。
[0043]具体工作过程如下:先逆时针旋转手柄71，手柄71带动连杆72摇动，导杆51带动压块4往外移动使压块与工装主体分开，然后将五个光电板81按顺序装在工装主体21上相应的安装槽内，光电板81的内侧通过心轴定位，再顺时针旋转手柄71，使压块4靠近工装主体21，通过其上的外凸圆柱面41压紧光电板81外侧。另外，工装主体21上的U形槽212能避免光电板81上的电子兀器件被碰坏,光电板81还有托板22支撑,从而保证光电板81的准确定位。接着将主板82置于工装主体21的上表面，并使其上的光电板安装孔与相应的光电板位置对应装配好，同时使主板82上的定位孔与工装主体21上的相应定位孔213对齐，将压板组件6上的定位销62插入上述两定位孔中，然后将手柄螺钉63旋下一定距离，将主板82压紧于工装主体21上即可进行焊接工作。焊接好后逆时针旋转手柄71使压块4远离工装主体21，以便取下焊接好的光电模块8，完成一个工作过程。
【权利要求】
1.一种用于直读水表光电模块主板和光电板焊接的装配定位装置，其特征在于:该焊接装置包括底座，底座的上表面纵向两端分别固定有主定位支座和支架组件，主定位支座的内侧有压块，压块和支架组件之间有导杆组件，光电模块的光电板装配于主定位支座的内侧通过压块定位压紧,光电模块的主板上有定位孔,主板位于主定位支座的上表面,通过压板组件压紧定位；支架组件上连接有带动导杆组件的传动构件。
2.根据权利要求1所述的用于直读水表光电模块主板和光电板焊接的装配定位装置，其特征在于:所述导杆组件包括圆柱形的导杆，其一端有沿其轴向中心的片状插板，片状插板的中心有垂直于其厚度方向的圆孔，导杆的另一端有沿其轴向中心的螺杆，螺杆上配套有相应的螺母。
3.根据权利要求2所述的用于直读水表光电模块主板和光电板焊接的装配定位装置，其特征在于:所述支架组件包括四方形的安装座，其上表面纵向有两块平行布置的支座板，它们关于安装座的纵向中心线对称，支座板的外端有横向通孔，内端的上表面有用于安装所述导杆的导杆安装套，导杆的片状插板端穿过导杆安装套位于导杆安装套的外端；安装座通过螺栓与所述底座固定。
4.根据权利要求2所述的用于直读水表光电模块主板和光电板焊接的装配定位装置，其特征在于:所述传动构件包括手柄和连杆，手柄为L形的钢板，其水平边的外端和拐角处均有沿其厚度方向的安装孔，其竖直边的上部有橡胶套；手柄以竖直边朝上、开口朝外连接于所述支座板的外端之间，连杆的一端与手柄的拐角处铆固，另一端与导杆的片状插板端铆固。
5.根据权利要求1所述的用于直读水表光电模块主板和光电板焊接的装配定位装置，其特征在于:所述主定位支座包括长方体形的工装主体，其内侧竖向均布有五个用于放置光电板的安装槽，安装槽的上部有与其垂直开口朝外的U形槽，U形槽的下方有起支撑作用的托板，安装槽的外侧、托板的下方有与所述导杆平行位于其两侧的两定位导向销，五块光电板分别置于相应的安装槽内，光电板的内侧通过横向贯穿工装主体的心轴定位，外侧通过压块定位，托板、定位导向销和心轴与工装主体均为过盈配合；工装主体上有与主板上定位孔相应的定位孔；工装主体上有与托板相应的卡槽、与心轴相应的安装定位孔，工装主体的底面通过螺钉与所述底座固定。
6.根据权利要求5所述的用于直读水表光电模块主板和光电板焊接的装配定位装置，其特征在于:所述压块为与所述工装主体形状匹配的长方体，其与工装主体的接触面上有用于压紧光电板的外凸半圆柱面，外凸半圆柱面的下侧有与所述定位导向销位置对应的导向孔，导向孔的孔径大于定位导向销的外径，压块与定位导向销之间为间隙配合；压块上半圆柱面的对侧面上有与所述导杆的螺杆端对应的螺孔。
7.根据权利要求1所述的用于直读水表光电模块主板和光电板焊接的装配定位装置，其特征在于:所述压板组件包括压板、定位销和手柄螺钉，定位销位于压板的下侧，其位置与主板上的定位孔相对应，其外端与压板的下表面平齐，手柄螺钉位于压板的上端，压板上有相应的螺孔，手柄螺钉用于调节压板及定位销的位置以压紧光电模块的主板。
8.根据权利要求1所述的用于直读水表光电模块主板和光电板焊接的装配定位装置，其特征在于:所述底座的下端有三个外套橡胶套起支撑和减震作用的支撑脚。
【文档编号】B23K37/04GK203380549SQ201320467043
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年8月2日 优先权日:2013年8月2日
【发明者】姜俊, 段军飞, 陈立功 申请人:湖南威铭能源科技有限公司