借助旋转连接器将其安装在板上的设备和方法

摘要

一种利用一夹具将一连接器安装在一块板上的安装设备包括一夹持住板沿第一方向伸展的板的夹持器、一夹持住夹具沿第一方向面对着板的夹具夹持器以及一在板与夹具之间夹持住连接器的连接器夹持器。夹具夹持器可沿第一方向相对板的夹持器移动。连接器夹持器可沿第一方向相对板的夹持器和夹具夹持器移动并可围绕沿与第一方向垂直的第二方向伸展的预定轴旋转。连接器夹持器根据它与夹具夹持器之间的相对移动有一绕预定轴的受控夹持角。

说明书

本发明涉及一种连接器的安装设备和安装方法，它借助于使用一种夹具将连接器安装在板上。

现在已可获得安装在板上的形式的连接器，它通过将一板的侧边部位插进连接器的弹性接触的箝夹状连接部位，通过使接触端部压接着板上形成的导体图形将连接器固定在板上。

当将这类连接器安装在板上时，是用一设备上的钩爪钩住接触部位使其张开的，在将板插入张开的连接部位之后，移去钩爪或是通过强行扩张接触的连接部位直接将板进一步插入连接部位。

然而，在常规技术中难以确定钩爪的结构，难以调节要由钩爪张开的接触的连接部位宽度，并且由于空间的限制难以设计能够阻止接触的连接部位弹性形变的弹簧。此外，尤其是在板带有锐角的情况下，如象液晶玻璃板的情形，若是使用前述的用板强制扩张接触的连接部位的办法，就要使连接部位和板两者均受损伤。特别是，严重地损伤玻璃板和导体图形，以致由于有不合格产品而造成低劣的生产效率。

为了解决上述问题，曾由本发明人等提出过板装型的连接器。在该连接器中，当按给定的角度将板插入连接器的接触连接部位时，可以使板的插进不接触连接部位。此后，将连接器向板旋转使与给定的点对应接触，以使接触的端部压靠住板上的导体图形。然后，为了保持其间的连接，用一夹具将连接器固定在板上。

但在通常情况下，上述过程都是手动进行的。因而，以给定的角度将板插入接触的连接部位的过程，将连接器向板旋转的过程以及在连接器和板上附加夹具的过程，全都要手动进行。这是非常麻烦的事。尤其是，难以进行以给定的角度将板插入接触部位的过程。譬如，板的插入角可能出错，使板靠紧接触的连接部位，以致可能损伤到板或接触，或是接触的连接部位可能受到塑性形变。

因而本发明的一项目的是要提供一种安装设备和方法，它能利用夹具将连接器轻易而顺畅地装在板上。

本发明的另一目的是要提供一种所述类型的安装设备和方法，它能轻易而精确地进行以第一角度将板插入连接器的过程，将连接器转至第二角度的过程，以及在连接器和板上附加夹具的过程。

本发明的又一项目的是要提供一种所述类型的安装设备和方法，它经过一次安装设备的操作就能进行上述过程。

本发明的其它目的将会在描述过程中弄明白。

按照本发明的一种方式，所提供的是一种用一夹具将连接器安装到板上的安装设备。该安装设备包括一夹持住板并沿第一方向伸展的板的夹持器以及一沿第一方向在板的对面夹持夹具的夹具夹持器。夹具夹持器可以相对于板的夹持器沿第一方向移动。安装设备还包括一将连接器夹持在板与夹具之间的连接器夹持器。连接器夹持器可以相对于板的夹持器和夹具夹持器沿第一方向移动并且可以围绕着与第一方向垂直的沿第二方向伸展的一预定轴旋转。安装设备还包括与连接器夹持器和夹具夹持器相连用以控制连接器夹持器和夹具夹持器之间沿第一方向的相对移动的移动控制装置以及与夹具夹持器和连接器夹持器耦连用以按照相关运动控制连接器夹持器围绕预定轴的夹持角度的角度控制装置。

按照本发明的另一种方式，所提供的是一种将连接器安装到板上的安装设备。该安装设备包括一板的夹持器、一连接器夹持器和一夹具夹持器，其中板的夹持器夹持住板，其中的连接器夹持器夹持住连接器使连接器安装一侧的表面能经一给定角度对连接器的接触上的一给定点相对旋转至与板的安装表面平行接触的一平面上，在保持住连接器的给定角度的同时连接器夹持器沿着一给定方向使连接器相对地接近板的夹持器，以使板插入连接器的接触的连接部位而不致使板和连接部位之间相接，在将板插入连接部位之后，连接器夹持器相对给定点相对于板旋转连接器使接触与板相连，并在接触与板相连之后使其中的夹具夹持器沿给定的方向相对接近板的夹持器和连接器夹持器，以使夹具附加在连接器和板上。

按照本发明的又一种方式，所提供的是一种用一夹具将连接器安装在板上的方法。该方法包括的步骤有，夹持住板使其能沿第一方向伸展、使连接器对着与第一方向偏离第一角度的方向、使连接器沿第一方向与板接近以第一角度将板插入连接器、围绕着沿与第一方向垂直的第二方向伸展的一预定轴自第一角度将连接器旋转至第二角度而第二角度能使连接器与板紧连、以及沿第一方向将夹具移近板的夹持器使夹具在第二角度将板和连接器夹接成一体。

图1为本发明一项最佳实施例安装设备的透视图；

图2为表示图1中的安装设备的一侧视图；

图3为表示图1中的安装设备的一次操作的侧视图；

图4为表示图1中的安装设备的一次操作的侧视图；

图5为表示图1中的安装设备的一次操作的侧视图；

图6为表示图1中的安装设备的一次操作的侧视图；

图7为表示图1中的安装设备的一次操作的侧视图；

图8为表示图1中的安装设备的一次操作的侧视图；

图9为表示图1中的安装设备的一次操作的侧视图；

图10为表示图1中的安装设备的一次操作的侧视图；

图11为要用图1中所示安装设备装到板上的一连接器的剖面图；

图12为表示当连接器被旋转一角度θ时板的厚度与连接器连接部位的张开部位宽度之间关系的剖面图；

图13为表示图11中所示连接器被安装在板上的状态的剖面图；

图14为表示在图13所示的连接器和板上附加一夹具的状态的剖面图。

首先参阅图11至14，将对要用本发明一项最佳实施例的安装设备连接在板1上的一个连接器2进行说明。

连接器2包括一绝缘体腔21和多个导体接触22。腔21有一要与如印刷电路板或玻璃板之类的板1的安装表面1a相接触的安装侧表面21a，以及以装配方式将如板或配对的连接器之类的连接物(未示出)容纳其中的一装配部位21b。

接触22设在腔21的安装侧表面21a上。每一接触22有一连接部位22a、一第一端部位22b、一第二端部位22c和一压装部位22d。每一接触22的连接部位22a将板1的侧边部位接纳其中以夹心方式夹持住它，使连接器2固定在板1上。第一端部位22b与连接部位22a相连续并紧压住形成在板1上的相应的一导体图形(未示出)，使在其间建立电连接。第二端部位22c设在腔21的装配部位21b中并紧靠连接物使在其间建立电连接。压装部位22d被压装进腔21中。

现在将对连接器2的一次操作进行说明。如图11中所示，当连接器2的安装侧表面21a保持在水平状态时，连接部位22a的张口端部位的垂直宽度W1的值设置成等于从板1的厚度中减去一连接部位22a的致偏量。在另一方面，如图12中所示，在连接器2处于对连接部位22a张口端部位上的一给定点A相对于水平面旋转一角度θ的状态时(虽然安装侧表面21a在图12中表示成水平面，但实际上它相对于水平面倾斜了θ角)，连接部位22a张口端部位的垂直宽度W2就要设置成大于板1的厚度。于是，当板1以插入角θ与连接器2的接触22的连接部位22a插接时，板1能够顺畅地插入而不致使连接部位22a弯曲。在将板1插入接触22的连接部位22a之后，将连接器2的安装侧表面21a转回到图13中所示的水平状态，使接触22的第一端部位22b压靠住形成在板1上的相应的导体图形，使在其间建立电连接。此后，为了在第一端部位22b和板1的导体图形之间保持住连接，如图14中所示用夹具3将连接器2固定在板1上。

本实施例的安装设备是针对前述的连接器2及板1使用的。具体地说，安装设备使板1沿一给定的插入方向B相对于接触22的连接部位22a插接而又不致紧靠住连接部位22a，其所处的状态是将连接器2的安装侧表面21a对前述的给定点A相对于与板1的安装表面1a平行接触的一平面1a’旋转给定的角度θ。在将板1插入连接部位22a之后，安装设备对给定点A将安装侧表面21a向安装表面1a旋转，以使接触22的第一端部位22b与板1的导体图形电连接。此后，安装设备将夹具3附加在连接器2和板1上。上述过程能够通过一次安装设备的连续操作完成。

现在参阅图1和2，将对有关本发明最佳实施例的安装设备进行描述。安装设备用标号5表示并包括一板的夹持器51、一连接器夹持器52和一夹具夹持器53，它们沿着第一方向或是如图2中所给方向A的水平方向依次排列。

板的夹持器51包括一加压板51a、一容纳板51b、一支撑51c和一固定的基座51d。板的夹持器51夹持住板1使沿第一方向伸展。板的夹持器51可沿给定的方向B插入和拔出。板1的安装表面1 a被保持成水平。

连接器夹持器52夹持住连接器2，使连接器2的安装侧表面21a能对沿与第一方向垂直的第二方向伸展的一预定的轴以给定的角度θ相对于平面1a′旋转。预定的轴通过上述连接器2的给定点A。然后，使连接器2处于保持在给定角度θ的状态，连接器夹持器52使连接器2沿给定的方向B接近板的夹持器51，将板1插进接触22的连接部位22a。此后，连接器夹持器52相对给定点A向板1旋转连接器2，使接触22的第一端部位22b与板1的导体图形电连接。

在用板的夹持器51和连接器夹持器52将连接器2的接触22与板1连接之后，夹具夹持器53沿着给定的方向B接近板的夹持器51及连接器夹持器52，使得在板1和连接器2上附加夹具3。

安装设备5还包括一基座54、一前基座块55、一后基座块56、一连接器滑块57、一夹具滑块58、夹具止动块59和一偏心轮的机构。

前基座块55有止动部位55a，其前端固定在基座54上，而后基座块56则以其后端固定在基座54上。在前基座块55和后基座块56之间设置一对各沿给定方向B伸展的轴61。板63由螺栓62安装在前基座块55的上表面上，借助于板63，将板的夹持器51固定在前基座块55上。

连接器滑块57被可滑动地安装在轴61上，使其可以沿着给定方向B移动趋近和离开前基座块55。一对各有一细长孔64a的耦合板64附加在连接滑块57的两侧处。将连接器夹持器52附加在连接器滑块57上，使其可相对预定的轴旋转。

夹具滑块58被可滑动地安装在轴61上并有固定在其两侧上的连接栓65。连接栓65被分别插穿耦合板64的细长孔64a。此外，在夹具滑块58和连接器滑块57之间的轴上还分别设有压缩弹簧66。压缩弹簧66用作一推动装置。连接器滑块57、夹具滑块58、和耦合板64的组合将被称为耦合装置，它是用于使夹具夹持器53和连接器夹持器52相互耦合，使夹具夹持器53和连接器夹持器52能在一预定的范围内作相对移动。压缩弹簧66和耦合板64的组合被称为移动控制装置。有了这一装置，夹具滑块58就可在一给定的范围内沿着给定的方向B移动趋近和离开连接器滑块57，所谓给定的范围内即在预定的范围内，也就是细长孔64a的长度，而所受压缩弹簧66的推动则是沿着离开连接器滑块57的方向。具体地说，夹具滑块58可以和连接器滑块57一起沿着给定的方向B移动趋向和离开前基座块55，直至将板1插入接触22的连接部位22a时为止。然后，在板1被插入接触22的连接部位22a之后，夹具滑块58就可以沿着给定的方向B单独地移动趋向和离开前基座块55。在夹具滑块58的下部形成一第一凸台58a，并在夹具滑块58的两侧附加有一对圆形旋钮67。将夹具夹持器53附加在夹具滑块58上，使其可在板1的厚度方向上摆动并可恢复到水平(空档)位置。将夹具夹持器53固定到夹具滑块58上的原因在于，由于固定而减缓了夹具3的垂直震动。

每一夹具止动块59有一使夹具滑块58止动的止动部件59a并安装在基座54上的靠中心处。

在该实施例中，偏心轮机构包括一偏心从动轮71、一固定的偏心轮72和一可动的偏心轮73。当向接触22的连接部位22a插进板1时偏心轮机构的运行是要使连接器夹持器52保持在相对于预定的轴旋转给定的角度θ的状态，而当板1插入接触22的连接部位22a之后则继续运行使连接器夹持器52相对于预定的轴朝着板1旋转。偏心轮机构被称为一角度控制装置，它根据连接器夹持器52和夹具夹持器53之间的相对运动控制连接器夹持器52围绕预定轴的夹持器角度。

偏心轮的从动轮71设在连接器夹持器52的下部。

固定的偏心轮72被固定在基座54上。固定的偏心轮72有第一至第三偏心轮表面72a、72b和72c。第一偏心轮表面72a与偏心轮的从动轮71啮接，使其如图1中所示相对于预定轴将连接器夹持器52的连接器承载表面52a相对平面1a’(水平面)顺时针旋转一确定的角度。第二偏心轮表面72b与第一和第三偏心轮表面72a和72c相连续且插在它们之间。第三偏心轮表面72c位于第一偏心轮表面72a的下面并与偏心轮的从动轮71啮接，使其如图1中所示，相对于预定轴将连接器夹持器52的连接器承载表面52a相对平面1a’(水平面)逆时针旋转给定的角度θ。

可动偏心轮73设在形成在固定偏心轮72上的一凹槽(未示出)中，使其可沿给定的方向B移动。可动偏心轮73有第二和第三凸台73a和73b以及一第四偏轮心表面73c。第二和第三凸台73a和73b彼此被分隔开，并将夹具滑块58的第一凸台58a插放其间。当夹具滑块58沿给定方向B移动时，第二和第三凸台73a和73b与第一凸台58a啮接。第一、第二、和第三凸台58a、73a、和73b的组合将被称为移动限制装置，它限制可动偏心轮73沿第一方向相对于夹具夹持器53的移动范围。第四偏心轮表面73c位于第一和第三偏心轮表面72a和72c之间并与偏心轮的从动轮71啮接，使连接器夹持器52的承载表面52a保持水平。

现在除图2之外还参照图3-10，将对有关安装设备5的操作进行描述。

如图2中所示，在板的夹持器51、连接器夹持器52和夹具夹持器53中分别设置板1、连接器2和夹具3。在如图2所示的起始状态中，连接器滑块57和夹具滑块58离板1最远，而偏心轮的从动轮71则搭放在固定偏心轮72的第一偏心轮表面72a上，也就是，连接器2相对于预定轴以一确定的角度按图2中的顺时钟方向旋转。可动偏心轮73也是离板1最远。

当如图3中所示，将旋钮67(见图1)推向板1时，连接器滑块57和夹具滑块58开始移向板1，而后偏心轮的从动轮71沿固定偏心轮72的第二偏心轮表面72b转动并到达第三偏心轮表面72c。随此之后，将连接器2相对于预定轴按图3中的逆时钟方向转动角度θ。换句话说，第二偏心轮表面72b保持住作为连接器52的夹持角度的第一角度，它使板1能够顺畅地插入连接器2。

当如图4中所示，将旋钮67进一步推向板1时，在保持这一角度的同时连接器2到达板1。这时，连接器滑块57受前基座块55的止动部位55a的制约停止在板1被插入连接器2的接触22的连接部位22a的位置处。

当如图5中所示，将旋钮67进一步推向板1时，只移动夹具滑块58，使夹具滑块58的第一凸台推移可动偏心轮73的第二凸台73a。于是，可动偏心轮73就移向板1，并且随此之后，偏心轮的从动轮71搭放在可动偏心轮73的第四偏心轮表面73c上。其结果使连接器夹持器52按图5中的顺时钟方向旋转角度θ，使连接器2处于水平姿态并且由此与板1连接。换句话说，第四偏心轮表面73c保持住作为连接器夹持器52的夹持角的第二角度，它使连接器2与板1紧密连接。第二和第四偏心轮表面72b和73c的组合将被称为角度选择装置，它根据连接器夹持器52和夹具夹持器53之间的相对运动选择作为连接器夹持器52的夹持角的第一和第二角度之一。

当如图6中所示，将旋钮67进一步推向板1时，夹具滑块58和夹具夹持器53一起受到进一步推进。因而，夹具3就被安装在板1和连接器2上。换句话说，夹具3以第二角度将板1和连接器2整体夹住。

随后，当如图7中所示，将旋钮67推向后基座块56时，在板1和连接器2止动的同时只对带夹具夹持器53的夹具滑块58作再处置。

当如图8和9中所示，将旋钮67进一步推向后基座块56时，由夹具滑块58通过耦合板64推动(见图2)使连接器滑块57受到再处置。此时，由夹具滑块58的第一凸台58a和可动偏心轮73的第三凸台73b之间的约束，使可动偏心轮73也受到再处置。由于偏心轮的从动轮71是在可动偏心轮73的第四偏心轮表面73c上，连接器夹持器52保持着板1和连接器2的水平姿态。

当如图10中所示，将旋钮67进一步推向后基座块56时，偏心轮的从动轮71经固定偏心轮72的第二偏心轮表面72b搭放在其第一偏心轮表面72a上。因而，板1和连接器2相对于给定点A按图10中的顺时钟方向旋转一定角度并跃升。因此，就能方便地将板1和连接器2一起取出。在此情况下，将第一偏心轮表面72a用作角度保持装置，它根据连接器夹持器52的移动保持住作为连接器夹持器52的夹持角的第三角度。要注意到第三角度使连接器2便于与连接器夹持器52连接和脱开。

如上所述，经过旋钮67的一次往复运动，就有可能将连接器2安装在板1上而后再在其上安装夹具3，这样就完成了安装操作。

如从前面的描述中所能理解到的，将板按给定的角度插入连接器接触的连接部位的过程，将连接器向板旋转的过程，以及在连接器和板上安装夹具的过程都能方便而精确地进行。其结果是，可以可靠地避免装配过程中对板或连接器的损伤。它对于在难以直接安装连接器的玻璃板上安装连接器特别有效。

在用最佳实施例对本发明进行描述时，并未使本发明受此限制，而是在不超脱所附权利要求中限定的发明原则的情况下能够具体体现出各种各样的方式。尽管在连接器夹持器和夹具夹持器可动以及连接器夹持器可相对于预定轴旋转的同时，板的夹持器是固定住的，但这些装置相互之间都是相对的。于是，也可以设计成例如，固定住连接器夹持器，而板的夹持器和夹具夹持器则为可动，并且板的夹持器可以相对于预定轴旋转，或是固定住夹具夹持器，而板的夹持器和连接器夹持器则为可动，并且板的夹持器和连接器夹持器中的一个可以相对于预定轴旋转。