测试小米手机主板的治具的设计工艺
目 录
引言1
一、治具的设计背景
(一) 治具的定义1
(二) 治具的作用1
二、治具的设计要求2
（一）设计需求2
（二）设计方案3
（三）注意事项与改善4
三、治具的设计过程5
（一）选材5
（二）气缸的选型和计算7
总 结8
致 谢 9
参考文献 10
引言
在这个电子产品迅速发展进步的时代，人们对电子产品的追求极大的增加了厂商对电子产品的生产投入。生产线的生产模式又很适合大量的生产要求，这时候就需要大量的生产装置。不过厂商对量有追求，对质也有很高的追求，治具的产生是应该的，也是必须的。治具由于其操作简易、结构简单的特点很快就受到了那些电子厂商的青睐。治具的种类很多，但大体的作用是一样的。可以说几乎所有的电子厂都有治具，有治具不一定是电子厂，但电子厂肯定具备很多治具。
治具的产生无疑是改变很多年的手动加工程序，为工业带来一个新的自动时代，也适应了流水线的安排。这次我们对南京英华达的一款治具进行研究设计。南京英华达是小米手机的生产厂商，小米手机的一切生产，组装，测试都有生产线，而我们提供的治具主要是对手机的主板进行测试。我们大家都知道手机的主要功能就是通讯、WIFI、USB、GPS等。治具的功能就是为主板提供一个合适的测试位置，将主板放入测试载板上。通过屏蔽箱的屏蔽外界干扰信号的功能，为测试创造一个无干扰的环境。再通过外界电脑调出测试程序对手机主板的各项功能进行测试。
一、治具的设计背景
（一）治具的定义
治具就像是一个机器手一样(如图1-1所示），代替了 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
操作员的手，一系列对操作员来说很复杂的动作在治具中通过简单的结构运动轻松的完成，而且完成得很高效（当然这也取决于治具的高精准度）。不过治具想要完全的代替人，这时就需要另一个机器手和治具完成开关的动作了。也就是治具也分成全自动和半自动的。不过电子厂的治具大部分是半自动的，因为半自动的治具成本低而且占用空间小，适合生产线大量生产的要求。治具大体包括夹治具和治具两种，治具没有具体的定义，就我的工作而言，治具就是为了解决工厂高精度高效率却员工自身无法完成的工件生产而产生的辅助性的装置。治具的特点就是结构很简单，可能只有一个夹具，但起到的作用很大。但有时结构也有点复杂，那么它的动作肯定很简单，不然厂商拿治具又还有什么作用呢？
图1-1治具
（二）治具的作用
治具的作用为了缩短工作件的加工时间，以降低工作件的加工费用。就拿测试小米手机主板的治具来说，对于测试WIFI功能，以前的操作员可能需要将主板放在一个测试仪器中，手动将测试点位对准，然后进行测试。而治具的作用则是喂主板创造一个固定的环境，只要将产品正确放入，按下开关即可进行测试，无疑是极大的降低了动作时间，提高了工作效率。治具的特点：结构有时很简单，可能只有一个夹具，但起到的作用很大。但有时结构也有点复杂，那么它的动作肯定很简单，不然厂商拿治具又还有作用呢？
正是如此，治具的产生也提高了工作件的精度，不会因为操作员的操作不熟练而带来的品质问题。再者他也提高了工作件的统一性，来确保产品就像标准件一样有一定的互换性，使生产的产品能够找到固定的装配。
正是因为这些作用，才让不熟练的操作员及非专业人员都可以清松操作，给工厂带来大量生产力，而这些生产力不需要太高的文化程度。
二、治具的设计要求
（一）设计需求
小米手机大家应该都不陌生，从2012年开始出售第一部手机，渐渐的，已走入平常家庭，以低价格高性能的特点很快的受到了大家的追捧！在一部部好手机制作背后需要对主板进行各种测试，以支持各功能！对于手机、电脑来说，主板可以说是心脏的地位。对于主板的测试，我们设计的治具只要负责GPS功能、USB功能、WIFI功能、通讯信号。对于不同的功能我们用不同的测试点进行测试。（如图2-1所示）
我们都知道工厂往往都是追求高品质、高效率以及高安全性。我们不仅要对功能测试以外，还要在安全的基础上将效率提到最高，将成本降到最低。
图2-1
（二）设计方案.
我们对于厂商的要求，我们提出了两种方案。两种方案相同之处：首先我们要对各种功能测试点的设计。我们将测试空间设计成上下运转空间，我们把载板放在中间，压板放在上面，在压板上设计几个可以安装高频针的位置。由于厂商上次对高频针位置的不满意，厂商要求高频针的位置要紧固，但针点可以1—2丝的微动。所以我们将高频针的中部固定，在底部加个弹簧使针点可以微动。在测试之前，我们会对高频针点进行位置调整，将针点完全处于测试点之上。高精度的压板和高频针定位，对测试品质来说非常重要。为了提高生产效率，我们在载板上采用了四联板的设计（四联板：在载板同时搭载四块手机主板测试板）。在测试时，压板向上升，载板出，由于操作员不能同时对四块主板进行测试，往往在工厂里四联版只能用到一块。不过对于设计的要求来说，这样的四联板是必须用到的。（如图2-2所示）
接下来就是说到两种方案不同之处了，一：用两个气缸控制压板上下的运动，用两个气缸控制载板的进出。二：用一个气缸控制压板上下的运动，用一个气缸控制载板的进出。由于厂商对于治具的体积有较为严格的要求，这也是因为生产线不允许大体积治具出现，这样可以极大降低装置占用的空间。在体积比较小的情况下，我们也只能在治具结构上下功夫，但是治具的主要测试部分大小也不能改变的，只是治具的心脏。最后我们选择一个气缸来降低辅助部分占据的体积。不仅如此我们也将多余的部分也去除来达到目的。
图2-2四联版
（三）注意事项及对策
问题1：探针使用一段时间后，中心的弹簧失去弹性后，探针无法回弹到原位置，导致探针高低不平。对策：使用导电条代替探针，将工装设计成导电条卡槽，导电条不仅柔软而且具有垂直分层导电的特性，它能与基板各个针点全面充分接触，又不会短路。
问题2：基板定位柱较高，且为尖头，在安装基板时容易导致针点膜划伤。对策：取消定位柱，在工装上开一个放置基板的卡槽，卡槽的长、宽、高与基板一致，且避让开贴片插件位置。
问题3：尽管这种治具结构简单，动作也比较简单，但是治具本身在设计时还是有很多事项需要注意的。首先，再设计压板的时候，我们需要知道手机主板有哪些测试点，然后才好准确的在压板上将放置高频头的孔位。对策：一般载板不需要太多注意，因为手机主板是固定的，只要设计几个固定点即可。其实员工在操作时，也有一些注意事项，否则一不小心就要进医院了，不能一心二用，否则可能会被治具夹伤，严重的手指可能会断。所以操作员了解操作流程才能增加工作效率和通过率。
致 谢
在出来的大半年里，我一直待在这家公司里，虽然自己做的不算多么技术的活，但我觉得这些都是学习。不论是在工作还是生活，同事都给我很大的帮助。在工作上，作为一个刚入公司不久的我，肯定对什么都很陌生，感谢领导李金鹏对我照顾，刚开始，我对组装屏蔽箱几乎一窍不通，甚至一开始，我连屏蔽箱是什么我都不清楚，我一开始以为是用在投影仪上的什么装置呢。李金鹏就从最基础的教我，刮油漆，攻丝，裁滤波胶。其实我做的不够到位，而且我毛病很多，喜欢自我主张，后来也被厂长训斥了。我也知道自己的错误，感谢大家对我改正。在生活上，我住进了公司的宿舍和同事一起生活，跟在学校跟同学一起生活一样很融洽。大家对我也不是很排斥，我也没什么生活的怪毛病。有时候我出现懒惰的情绪，也是同事对我监督，我才能逐渐的成长。在学校外面，老师对我也是很照顾，时不时找我电话交流，找我谈论工作和论文的事情。治具这一方面也是我后来才接触到的，我对工作越来越熟悉了，领导也让我做一些重要的活，这次治具的设计，我学到很多知识，用上在学校的画图软件。还要感谢领导王新和张立，最要感谢的是李双喜，他是我在公司的指导人，他一直很有耐心的跟我说关于这一治具的大部分信息。他们都是我支持人。
引言1
一、治具的设计背景
(一) 治具的定义1
(二) 治具的作用1
二、治具的设计要求2
（一）设计需求2
（二）设计方案3
（三）注意事项与改善4
三、治具的设计过程5
（一）选材5
（二）气缸的选型和计算7
总 结8
致 谢 9
参考文献 10
引言
在这个电子产品迅速发展进步的时代，人们对电子产品的追求极大的增加了厂商对电子产品的生产投入。生产线的生产模式又很适合大量的生产要求，这时候就需要大量的生产装置。不过厂商对量有追求，对质也有很高的追求，治具的产生是应该的，也是必须的。治具由于其操作简易、结构简单的特点很快就受到了那些电子厂商的青睐。治具的种类很多，但大体的作用是一样的。可以说几乎所有的电子厂都有治具，有治具不一定是电子厂，但电子厂肯定具备很多治具。
治具的产生无疑是改变很多年的手动加工程序，为工业带来一个新的自动时代，也适应了流水线的安排。这次我们对南京英华达的一款治具进行研究设计。南京英华达是小米手机的生产厂商，小米手机的一切生产，组装，测试都有生产线，而我们提供的治具主要是对手机的主板进行测试。我们大家都知道手机的主要功能就是通讯、WIFI、USB、GPS等。治具的功能就是为主板提供一个合适的测试位置，将主板放入测试载板上。通过屏蔽箱的屏蔽外界干扰信号的功能，为测试创造一个无干扰的环境。再通过外界电脑调出测试程序对手机主板的各项功能进行测试。
一、治具的设计背景
（一）治具的定义
治具就像是一个机器手一样(如图1-1所示），代替了 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
操作员的手，一系列对操作员来说很复杂的动作在治具中通过简单的结构运动轻松的完成，而且完成得很高效（当然这也取决于治具的高精准度）。不过治具想要完全的代替人，这时就需要另一个机器手和治具完成开关的动作了。也就是治具也分成全自动和半自动的。不过电子厂的治具大部分是半自动的，因为半自动的治具成本低而且占用空间小，适合生产线大量生产的要求。治具大体包括夹治具和治具两种，治具没有具体的定义，就我的工作而言，治具就是为了解决工厂高精度高效率却员工自身无法完成的工件生产而产生的辅助性的装置。治具的特点就是结构很简单，可能只有一个夹具，但起到的作用很大。但有时结构也有点复杂，那么它的动作肯定很简单，不然厂商拿治具又还有什么作用呢？
图1-1治具
（二）治具的作用
治具的作用为了缩短工作件的加工时间，以降低工作件的加工费用。就拿测试小米手机主板的治具来说，对于测试WIFI功能，以前的操作员可能需要将主板放在一个测试仪器中，手动将测试点位对准，然后进行测试。而治具的作用则是喂主板创造一个固定的环境，只要将产品正确放入，按下开关即可进行测试，无疑是极大的降低了动作时间，提高了工作效率。治具的特点：结构有时很简单，可能只有一个夹具，但起到的作用很大。但有时结构也有点复杂，那么它的动作肯定很简单，不然厂商拿治具又还有作用呢？
正是如此，治具的产生也提高了工作件的精度，不会因为操作员的操作不熟练而带来的品质问题。再者他也提高了工作件的统一性，来确保产品就像标准件一样有一定的互换性，使生产的产品能够找到固定的装配。
正是因为这些作用，才让不熟练的操作员及非专业人员都可以清松操作，给工厂带来大量生产力，而这些生产力不需要太高的文化程度。
二、治具的设计要求
（一）设计需求
小米手机大家应该都不陌生，从2012年开始出售第一部手机，渐渐的，已走入平常家庭，以低价格高性能的特点很快的受到了大家的追捧！在一部部好手机制作背后需要对主板进行各种测试，以支持各功能！对于手机、电脑来说，主板可以说是心脏的地位。对于主板的测试，我们设计的治具只要负责GPS功能、USB功能、WIFI功能、通讯信号。对于不同的功能我们用不同的测试点进行测试。（如图2-1所示）
我们都知道工厂往往都是追求高品质、高效率以及高安全性。我们不仅要对功能测试以外，还要在安全的基础上将效率提到最高，将成本降到最低。
图2-1
（二）设计方案.
我们对于厂商的要求，我们提出了两种方案。两种方案相同之处：首先我们要对各种功能测试点的设计。我们将测试空间设计成上下运转空间，我们把载板放在中间，压板放在上面，在压板上设计几个可以安装高频针的位置。由于厂商上次对高频针位置的不满意，厂商要求高频针的位置要紧固，但针点可以1—2丝的微动。所以我们将高频针的中部固定，在底部加个弹簧使针点可以微动。在测试之前，我们会对高频针点进行位置调整，将针点完全处于测试点之上。高精度的压板和高频针定位，对测试品质来说非常重要。为了提高生产效率，我们在载板上采用了四联板的设计（四联板：在载板同时搭载四块手机主板测试板）。在测试时，压板向上升，载板出，由于操作员不能同时对四块主板进行测试，往往在工厂里四联版只能用到一块。不过对于设计的要求来说，这样的四联板是必须用到的。（如图2-2所示）
接下来就是说到两种方案不同之处了，一：用两个气缸控制压板上下的运动，用两个气缸控制载板的进出。二：用一个气缸控制压板上下的运动，用一个气缸控制载板的进出。由于厂商对于治具的体积有较为严格的要求，这也是因为生产线不允许大体积治具出现，这样可以极大降低装置占用的空间。在体积比较小的情况下，我们也只能在治具结构上下功夫，但是治具的主要测试部分大小也不能改变的，只是治具的心脏。最后我们选择一个气缸来降低辅助部分占据的体积。不仅如此我们也将多余的部分也去除来达到目的。
图2-2四联版
（三）注意事项及对策
问题1：探针使用一段时间后，中心的弹簧失去弹性后，探针无法回弹到原位置，导致探针高低不平。对策：使用导电条代替探针，将工装设计成导电条卡槽，导电条不仅柔软而且具有垂直分层导电的特性，它能与基板各个针点全面充分接触，又不会短路。
问题2：基板定位柱较高，且为尖头，在安装基板时容易导致针点膜划伤。对策：取消定位柱，在工装上开一个放置基板的卡槽，卡槽的长、宽、高与基板一致，且避让开贴片插件位置。
问题3：尽管这种治具结构简单，动作也比较简单，但是治具本身在设计时还是有很多事项需要注意的。首先，再设计压板的时候，我们需要知道手机主板有哪些测试点，然后才好准确的在压板上将放置高频头的孔位。对策：一般载板不需要太多注意，因为手机主板是固定的，只要设计几个固定点即可。其实员工在操作时，也有一些注意事项，否则一不小心就要进医院了，不能一心二用，否则可能会被治具夹伤，严重的手指可能会断。所以操作员了解操作流程才能增加工作效率和通过率。
致 谢
在出来的大半年里，我一直待在这家公司里，虽然自己做的不算多么技术的活，但我觉得这些都是学习。不论是在工作还是生活，同事都给我很大的帮助。在工作上，作为一个刚入公司不久的我，肯定对什么都很陌生，感谢领导李金鹏对我照顾，刚开始，我对组装屏蔽箱几乎一窍不通，甚至一开始，我连屏蔽箱是什么我都不清楚，我一开始以为是用在投影仪上的什么装置呢。李金鹏就从最基础的教我，刮油漆，攻丝，裁滤波胶。其实我做的不够到位，而且我毛病很多，喜欢自我主张，后来也被厂长训斥了。我也知道自己的错误，感谢大家对我改正。在生活上，我住进了公司的宿舍和同事一起生活，跟在学校跟同学一起生活一样很融洽。大家对我也不是很排斥，我也没什么生活的怪毛病。有时候我出现懒惰的情绪，也是同事对我监督，我才能逐渐的成长。在学校外面，老师对我也是很照顾，时不时找我电话交流，找我谈论工作和论文的事情。治具这一方面也是我后来才接触到的，我对工作越来越熟悉了，领导也让我做一些重要的活，这次治具的设计，我学到很多知识，用上在学校的画图软件。还要感谢领导王新和张立，最要感谢的是李双喜，他是我在公司的指导人，他一直很有耐心的跟我说关于这一治具的大部分信息。他们都是我支持人。
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