电路板载具的数字化设计与制造
日期 2019年 1 月8 日 【】本篇论文着重介绍了电路板载具的数字化设计与制造。载具的作用就是用来装夹电路板，使其在流水线上生产。并且保护电路板，让电路板能够安全生产。本论文从载具的工程图和工艺分析来制作载具，并且运用三坐标测量知识，检测载具合格成品。通过这一系列过程，载具达到上线生产的合格率，保障电路板的良率。
目录
引言 3
一、电路板载具设计 4
（一）载具工程图介绍 4
（一）载具工程图分析 6
二、载具工艺分析与制作 7
（一）选材规范 7
（二）加工工艺 8
三、载具检测 9
（一）三坐标测量 9
（二）统计测量数据 12
四、常见问题及解决办法 13
（一）载具与电路板规格不符 13
（二）载具在生产时卡板 13
总结 14
致谢 15
参考文献 16
引言
电路板有许多细小的电路元件，把元件固定在电路板上，需要过炉。在过炉的途中就需要有东西来承载它，载具就是一个承载电路板的夹具。这对于电路板的制作有很大影响。
本论文的内容主要是电路板载具的数字化设计与制造，以载具的工程图和加工工艺分析为论述内容展开。大致包含了载具工程图分析、加工工艺分析和载具检测。以及载具常见问题和解决办法。
本课题来源于我在公司所学知识的概括与总结，其中也包括了我在学校三年所学的各类相关知识。公司是生产电路板的，但也自己生产载具。我从事的就是这方面，从材料选择到检测，都按照公司规范完成。本次论文就是叙述从选材到检测的过程。 一、电路板载具设计
（一）载具工程 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
图介绍
本文选用15b88c00型号的自动化载具为例进行分析。工程图如图11所示：
图11载具的工程图
因为电路板的不同，载具也会有所差别。此载具长为340mm，宽为225mm，因为电路板生产的产线一样，载具的高就需要一个标准，所以载具的厚度一般为5mm。未标出的公差一般为00.05mm,因为制作时已经采用公司标注规范，所以没有标出，载具的倒角为C2.
载具的下定位孔，距离载具右端面为34mm，俩定位孔之间的距离为240mm。
图12 定位PIN放大图
图12中的定位PIN分为上面的小圆柱和下面的大圆柱。小圆柱为φ2.90mm的圆柱，它的公差为00.05mm，高为1.60mm。大圆柱为φ5mm的圆柱，公差为00.05mm，高为3mm。这个定位PIN总高的公差为00.05mm。
图13 拉钩PIN工程图
图13所示，拉钩PIN的长为5mm，宽为3mm。高由三个部分组成，一个是高为1mm的凹槽，一个是高为0.7mm的台阶，一个是高为0.3mm的圆柱。这三个部分的总公差为00.05mm。其中圆柱为φ2.09mm的圆柱，公差为0.00~0.05mm。倒角为C0.3。
（二）载具工程图分析
图11中的8个正方形的框是在制作载具时，考虑到由于载具和电路板之间的间隙较小，工人在装夹时不方便，为了给予产线工人一些方便，同时提高生产效率，扩大产量，提高产品合格率，添加的凹槽。凹槽一般为5×5mm的正方形，深度为2mm，公差为0mm。
数字1的位置是编码区。因为载具一般为大批量制作，所以进行编码，以防漏作，带来不必要的损失。编码区为背面沉槽，槽深2.0mm公差为0mm。槽宽2mm，槽长3mm，公差为0mm。
图中的箭头，起到了标示方向的作用。电路板是有正反面之分以及上下之分，在装夹时电路板与载具的相对位置是固定的，不能因为工人的不当操作而损失良率，所以图纸上标有相对箭头，以便在制作载具时能够将它刻在上边。
绿色圆形符号为定位柱，在工厂中称其为定位PIN，不同的载具的定位PIN个数是不同的，大致有4、6、8个定位PIN载具之分，图中的为6个定位PIN。定位PIN的作用是用来定位电路板使其能够在生产时不会产生晃动从而产生不良，造成损失。
图11中右端的6个图形符号为拉钩PIN，即为带有拉钩的定位PIN。这样设计的目的，是拉钩PIN可以将电路板牢牢的抓住，不会在生产流动时产生晃动，同时也是为了让工人能够将其快速拆卸。提高了生产效率，降低不良率。
载具工艺分析与制作
选材规范
载具有许多种类。
按载具的材料可分为铝合金载具如图21和合成石载具如图22。
图21 常见铝合金载具
图22 常见合成石载具
铝合金的材料价格便宜、韧性好、便于加工。合成石材料的强度高、耐高温不易变形，用于贴片过炉和耐高温配件的制作。
载具的材料一般为铝合金，铝合金的性价比高，并且能够胜任载具的使用要求。少部分载具使用合成石，使用合成石的载具所装夹的电路板需要过炉的炉温较高，铝合金无法满足。
按载具的操作规范可分为非自动化载具、半自动化载具、自动化载具。
非自动化载具没有定位PIN，需要工人手动装夹电路板，并在载具的左右俩端粘贴胶带，防止电路板松动。这一种载具在非自动化产线作业。半自动化载具可以由机器装夹也可以由人工装夹，在自动化产线和非自动化产线都可以作业。自动化载具由机器手臂自动装夹，对电路板的保护最好，避免工人的静电影响电路板精确。本文选用自动化载具。
自动化载具的拉钩PIN的材料为无电解镀镍。这种材料无静电，对于电路板的影响几乎为零。这种材料能够提高电路板的良率，提升产线的合格率。
表21 刀具的选择
目录
引言 3
一、电路板载具设计 4
（一）载具工程图介绍 4
（一）载具工程图分析 6
二、载具工艺分析与制作 7
（一）选材规范 7
（二）加工工艺 8
三、载具检测 9
（一）三坐标测量 9
（二）统计测量数据 12
四、常见问题及解决办法 13
（一）载具与电路板规格不符 13
（二）载具在生产时卡板 13
总结 14
致谢 15
参考文献 16
引言
电路板有许多细小的电路元件，把元件固定在电路板上，需要过炉。在过炉的途中就需要有东西来承载它，载具就是一个承载电路板的夹具。这对于电路板的制作有很大影响。
本论文的内容主要是电路板载具的数字化设计与制造，以载具的工程图和加工工艺分析为论述内容展开。大致包含了载具工程图分析、加工工艺分析和载具检测。以及载具常见问题和解决办法。
本课题来源于我在公司所学知识的概括与总结，其中也包括了我在学校三年所学的各类相关知识。公司是生产电路板的，但也自己生产载具。我从事的就是这方面，从材料选择到检测，都按照公司规范完成。本次论文就是叙述从选材到检测的过程。 一、电路板载具设计
（一）载具工程 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
图介绍
本文选用15b88c00型号的自动化载具为例进行分析。工程图如图11所示：
图11载具的工程图
因为电路板的不同，载具也会有所差别。此载具长为340mm，宽为225mm，因为电路板生产的产线一样，载具的高就需要一个标准，所以载具的厚度一般为5mm。未标出的公差一般为00.05mm,因为制作时已经采用公司标注规范，所以没有标出，载具的倒角为C2.
载具的下定位孔，距离载具右端面为34mm，俩定位孔之间的距离为240mm。
图12 定位PIN放大图
图12中的定位PIN分为上面的小圆柱和下面的大圆柱。小圆柱为φ2.90mm的圆柱，它的公差为00.05mm，高为1.60mm。大圆柱为φ5mm的圆柱，公差为00.05mm，高为3mm。这个定位PIN总高的公差为00.05mm。
图13 拉钩PIN工程图
图13所示，拉钩PIN的长为5mm，宽为3mm。高由三个部分组成，一个是高为1mm的凹槽，一个是高为0.7mm的台阶，一个是高为0.3mm的圆柱。这三个部分的总公差为00.05mm。其中圆柱为φ2.09mm的圆柱，公差为0.00~0.05mm。倒角为C0.3。
（二）载具工程图分析
图11中的8个正方形的框是在制作载具时，考虑到由于载具和电路板之间的间隙较小，工人在装夹时不方便，为了给予产线工人一些方便，同时提高生产效率，扩大产量，提高产品合格率，添加的凹槽。凹槽一般为5×5mm的正方形，深度为2mm，公差为0mm。
数字1的位置是编码区。因为载具一般为大批量制作，所以进行编码，以防漏作，带来不必要的损失。编码区为背面沉槽，槽深2.0mm公差为0mm。槽宽2mm，槽长3mm，公差为0mm。
图中的箭头，起到了标示方向的作用。电路板是有正反面之分以及上下之分，在装夹时电路板与载具的相对位置是固定的，不能因为工人的不当操作而损失良率，所以图纸上标有相对箭头，以便在制作载具时能够将它刻在上边。
绿色圆形符号为定位柱，在工厂中称其为定位PIN，不同的载具的定位PIN个数是不同的，大致有4、6、8个定位PIN载具之分，图中的为6个定位PIN。定位PIN的作用是用来定位电路板使其能够在生产时不会产生晃动从而产生不良，造成损失。
图11中右端的6个图形符号为拉钩PIN，即为带有拉钩的定位PIN。这样设计的目的，是拉钩PIN可以将电路板牢牢的抓住，不会在生产流动时产生晃动，同时也是为了让工人能够将其快速拆卸。提高了生产效率，降低不良率。
载具工艺分析与制作
选材规范
载具有许多种类。
按载具的材料可分为铝合金载具如图21和合成石载具如图22。
图21 常见铝合金载具
图22 常见合成石载具
铝合金的材料价格便宜、韧性好、便于加工。合成石材料的强度高、耐高温不易变形，用于贴片过炉和耐高温配件的制作。
载具的材料一般为铝合金，铝合金的性价比高，并且能够胜任载具的使用要求。少部分载具使用合成石，使用合成石的载具所装夹的电路板需要过炉的炉温较高，铝合金无法满足。
按载具的操作规范可分为非自动化载具、半自动化载具、自动化载具。
非自动化载具没有定位PIN，需要工人手动装夹电路板，并在载具的左右俩端粘贴胶带，防止电路板松动。这一种载具在非自动化产线作业。半自动化载具可以由机器装夹也可以由人工装夹，在自动化产线和非自动化产线都可以作业。自动化载具由机器手臂自动装夹，对电路板的保护最好，避免工人的静电影响电路板精确。本文选用自动化载具。
自动化载具的拉钩PIN的材料为无电解镀镍。这种材料无静电，对于电路板的影响几乎为零。这种材料能够提高电路板的良率，提升产线的合格率。
表21 刀具的选择
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