一种多组件电子产品互联方法及结构
阅读说明：本技术 一种多组件电子产品互联方法及结构 (Multi-component electronic product interconnection method and structure ) 是由 刘江涛 白云 彭鑫 曹健 张梓杰 董锋 李吉斌 于 2021-08-16 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种多组件电子产品互联方法及结构,与传统的互连方法相比,提出了活动转接支架设计,可实现低频连接器多个方向平移及小角度转动的位置调整功能,满足多组件、多种连接器方向排布、复杂组合方式情况下对插要求。本发明实现了小型化连接器与PCB板组装焊接时的位置调整需求,降低了连接器针脚与PCB板过孔对穿时的难度。可大幅提高连接器维修更换作业效率,只需将损坏的单只连接器与PCB板解焊后即可进行维修或更换,避免了互联盒体高温解焊操作,不会影响到其他连接器安装可靠性。本方法可消除零件加工误差、多组件组装累积误差带来的负面影响,降低对零件加工精度、装配精度的要求,提高组装效率。(Compared with the traditional interconnection method, the invention provides a movable switching bracket design, can realize the position adjustment function of multi-direction translation and small-angle rotation of the low-frequency connector, and meets the requirement of plug-in under the conditions of multi-component, multi-connector direction arrangement and complex combination mode. The invention realizes the position adjustment requirement when the miniaturized connector is assembled and welded with the PCB and reduces the difficulty when the pin of the connector and the through hole of the PCB are penetrated. The connector maintenance and replacement efficiency can be greatly improved, the damaged single connector and the PCB can be maintained or replaced after being desoldered, the high-temperature desoldering operation of the interconnection box body is avoided, and the installation reliability of other connectors cannot be influenced. The method can eliminate the negative effects caused by part processing errors and multi-component assembly accumulated errors, reduce the requirements on part processing precision and assembly precision, and improve the assembly efficiency.)
技术领域
本发明是针对多个功能组件集成型电子产品电气互联方式的改进设计，适用于小型化、系统化、多组件电子产品的低频互联需求。
背景技术
多组件类电子产品采用模块化功能组件集成设计，采用小型化低频连接器结合电路板内部走线的互联方案。该方案摒弃了常规电子产品利用外部低频电缆互联的方法，采用低频连接器实现功能组件间互联，实现单机小型化、集成化设计。该互联方法首先将小型化低频连接器与互联盒体焊接，接着将功能组件与连接器对插，然后将电路板装入互联盒体内，小型化低频连接器针脚穿过电路板过孔后与电路板完成焊接，实现功能组件之间的电气互联。
因低频连接器与互联盒体焊接后位置无法调整，在电路板装入过程中连接器针脚穿过电路板过孔较困难，多功能组件组装完成后产品底面平面度如果不满足要求也无法调整。如遇功能组件较多，引起加工装配误差累积也会造成功能组件与连接器无法对插。当多组件电子产品中一个连接器需维修更换时，首先要将电路板与所有低频连接器解焊、再将损坏的低频连接器与互联盒体解焊，造成维修效率低，解焊过程因包含高温操作，会影响其他低频连接器焊接质量。
为解决组装过程中的困难，常规方法是提高互联盒体、功能组件盒体的加工精度、同时保证较高的装配精度。此种方法加工难度大、成本高。另一种方案为通过合理的容差设计实现功能组件位置可调。如在组件之间预留设计间隙，组装时通过预留间隙在一个方向上进行细微调整。考虑到组件组装后的稳定性要求，功能组件之间的间隙值一般为0.1～0.2mm之间，当功能组件数量较少、组合方式简单时可以采用此方式。当功能组件数量增多、低频连接器设计方向呈正交关系、多组件有特定组合方式等复杂情况出现时，上述方法将不再适用，易发生低频连接器与功能组件无法对插的情况。上述两个方法对于提高维修效率也无改善。
在公开发表的文献以及刊物中，未发现可解决上述问题的发明专利。与之稍有关联的有下列几项发明，具体内容如下：
1、《面板连接器、转接连接器、面板-转接连接器组件及RU箱》申请号：201710773005.1，此发明的RU箱包括箱体和面板连接器、印制板及其上的接触件、转接连接器，其中面板连接器和印制板上的接触件朝向同一方向，并通过转接连接器沿该方向的反方向插入实现面板连接器与印制板的导电连接，通过拔出转接连接器实现断电，需要拆除印制板时，只需将转接连接器拔出即可，使得印制板的安装和拆卸均不依赖面板连接器的安装和拆卸，无需特定的拆装顺序，使得印制板的拆装十分方便。此发明通过增加转接连接器的方案实现印制板的拆卸不依赖面板连接器的安装和拆卸，
2、《一种新型连接器转换装置》申请号：201520258108.0，此专利，可以方便快捷地将插接连接器转换为射频同轴连接器，方便用户使用，而且其还可以以大大缩小外形尺寸，节省装配空间；另外，制造工艺简单，可有效的提高生产效率，降低生产成本。
3、《连接器的支承构造和适配器》申请号：201510816536.5，提供一种连接器的支承构造和适配器，使被保持于布线板的连接器与对方连接器的连接作业容易而提高作业效率。
4、《一种轻质弹簧式高容差的高低频混装连接器》申请号：201922069404.7，本专利中弹簧式双阴射频连接器采用弹簧式结构，与固定式双阴射频连接器对比，可以提高射频信号互联时双阴射频连接器的轴向容差能力。
5、《可拆卸连接器机构》申请号：201721667377.8，本专利可拆卸连接器机构整体结构设计简单合理，零部件之间连接稳定，有效的实现了防水防脱的效果，操作灵活便捷，具有较强的实用性。
6、《连接器支架及连接器组合》申请号：201310238380.8，所述连接器支架包括一用于固定一连接器的固定部及一用于与一其他装置锁固连接的锁固部，所述固定部与所述锁固部一体成型。藉由所述连接器支架，可以将连接器安装固定在电子设备中的任何可行位置。
经过对以上专利的分析可知，专利1、2、3主要是提高组装效率，不涉及多组件组装及零件加工误差、安装误差的化解。专利4为提高射频连接器轴向容差能力。专利5可实现连接器可拆卸，防水防脱，主要是是对连接器本身功能的优化设计，不涉及组件组装。专利6为对连接器支撑性设计，不涉及多组件组装时位置调整。
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种多组件电子产品互联方法及结构，通过活动转接支架的设计实现多组件组装时低频连接器位置可调，满足了复杂多组件集成单机的设计需求。
本发明的技术解决方案是：
一种多组件电子产品互联方法，步骤如下：
(1)设计活动转接支架；
(2)将低频连接器与活动转接支架进行焊接，形成连接器焊接组件，实现低频连接器与互联盒体分离；
(3)焊接后的连接器焊接组件穿过互联盒体上设计的过孔，通过螺钉或粘接方式将两者进行预固定，此时进行第一次位置及角度调整；
(4)将多个功能组件依次与低频连接器对插实现电气互联；
(5)将电路板装入互联盒体中，连接器焊接组件的针脚穿过电路板上的过孔，在针孔匹配时根据需要再次调整连接器焊接组件的位置及角度，此时完成第二次调整；
(6)调整完毕，将连接器焊接组件与互联盒体最终紧固；
(7)将连接器焊接组件的针脚与电路板进行焊接，并将电路板与互联盒体进行焊接，完成最终电气互联。
进一步的，互联盒体过孔与连接器焊接组件之间根据调整需要设计合理的间隙值，组装时连接器焊接组件可两个方向平移及小角度转动，实现低频连接器的位置调整。
进一步的，互联盒体过孔与连接器焊接组件之间的间隙值范围为：0.2mm～0.5mm。
进一步的，所述活动转接支架为矩形框结构，其两侧设置有螺钉连接位，其内侧型面与低频连接器法兰相匹配，且活动转接支架内侧设置有限位结构，当低频连接器装入活动转接支架内时，通过限位结构进行限位，再焊接连接。
进一步的，多个功能组件并列放置，其间隙范围为：0.05mm～0.1mm。相比于现有技术，功能组件间隙值缩小1/2，更利于产品小型化，特别对于功能模块数量较多时优势尤为明显。当功能组件间隙值减小后可提高产品自身刚度和阻尼，提高产品抗力学性能。
进一步的，当低频连接器损坏需要维修时，仅需将损坏的单只低频连接器与电路板解焊后即可进行维修或更换，避免了互联盒体整体高温解焊。
进一步的，本发明还提出一种多组件电子产品互联结构，包括：电路板、连接器焊接组件、互联盒体和功能组件；连接器焊接组件又包括低频连接器和活动转接支架；
低频连接器与活动转接支架进行焊接，形成连接器焊接组件整体结构，实现了低频连接器与互联盒体之间的解耦；连接器焊接组件通过螺钉或其他紧固方式预固定在互联盒体上，功能组件依次与低频连接器焊接组件对插，此时根据组装需要调整连接器焊接组件的位置及角度，完成所有功能组件与低频连接器的电气互联；
电路板装入互联盒体中，连接器焊接组件的针脚穿过电路板上的过孔，在针孔匹配时根据需要再次调整连接器焊接组件的位置及角度；调整完毕，完成组装后，将连接器焊接组件与互联盒体通过螺钉或其他紧固方式最终紧固，再将低频连接器针脚与电路板进行焊接，完成电气互联。
进一步的，所述活动转接支架为矩形框结构，其两侧设置有螺钉连接位，其内侧型面与低频连接器法兰相匹配，且活动转接支架内侧设置有限位结构，当低频连接器装入活动转接支架内时，通过限位结构进行限位，再焊接连接。
进一步的，互联盒体上设置有过孔，连接器焊接组件的插孔端穿过所述互联盒体上的过孔，连接器焊接组件与互联盒体上的过孔之间根据调整需要设计间隙，组装时连接器焊接组件可两个方向平移及小角度转动，实现低频连接器的位置调整。
进一步的，多个功能组件并列放置，其间隙范围为：0.05mm～0.1mm。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
(1)本发明通过通过活动转接支架的设计实现多组件组装时低频连接器位置可调，满足了复杂多组件集成单机的设计需求。与传统的焊接、粘接等硬连接方法相比，此设计可实现低频连接器位置调整，满足多组件、复杂互联关系组装要求。解决了多组件电子产品电气互联时因加工、装配累积误差引起的无法组装问题，提高组装及维修效率。
(2)本发明消除了低频连接器与互联盒体的硬连接关系，实现低频连接器多个方向平移及小角度转动的位置调整功能，可实现多组件、多种连接器方向排布、复杂组合方式情况下对插位置匹配。
(3)本发明可实现低频连接器与电路板焊接组装时的位置调整需求，降低了连接器针脚与电路板过孔对穿时的难度。
(4)本方法可大幅提高低频连接器维修更换作业效率。只需将损坏的单只连接器与电路板解焊后即可进行维修或更换，避免了互联盒体整体高温解焊操作，不会影响到其他低频连接器的可靠性。
(5)本方法可消除零件加工误差、多组件组装累积误差带来的负面影响，降低对零件加工精度、装配精度的要求，提高组装效率。
附图说明
图1为本发明多组件类电子产品互联结构示意图；
图2为本发明连接器焊接组件结构图。
具体实施方式
本发明设计连接器转接支架，首先将低频连接器与转接支架进行焊接，实现低频连接器与互联盒体分离。焊接后的连接器焊接组件穿过互联盒体上设计的过孔，通过螺钉或其他固定方式将两者进行预固定。互联盒体过孔与连接器焊接组件之间根据调整需要设计合理的间隙值，组装时连接器焊接组件可两个方向平移及小角度转动，实现低频连接器的位置调整。将功能组件依次与低频连接器对插实现电气互联。低频连接器与功能组件实现电气互联后与电路板或互联盒体通过螺钉或其他固定方式最终紧固，完成组装。
具体的，本发明提出的一种多组件电子产品互联方法，包括步骤如下：
(1)设计活动转接支架；
如图2所示，活动转接支架为矩形框结构，其两侧设置有螺钉连接位，其内侧型面与低频连接器法兰相匹配，且活动转接支架内侧设置有限位结构，当低频连接器装入活动转接支架内时，通过限位结构进行限位，再焊接连接。
(2)将低频连接器与活动转接支架进行焊接，形成连接器焊接组件，实现低频连接器与互联盒体分离；
本发明消除了低频连接器与互联盒体的硬连接关系，实现低频连接器多个方向平移及小角度转动的位置调整功能，可实现多组件、多种连接器方向排布、复杂组合方式情况下对插位置匹配。
(3)焊接后的连接器焊接组件穿过互联盒体上设计的过孔，通过螺钉或粘接方式将两者进行预固定，此时进行第一次位置及角度调整；
互联盒体过孔与连接器焊接组件之间根据调整需要设计合理的间隙值，组装时连接器焊接组件可两个方向平移及小角度转动，实现低频连接器的位置调整。
优选的，为了取得较好效果，本发明中将互联盒体过孔与连接器焊接组件之间的间隙值范围设定为：0.2mm～0.5mm。
(4)将多个功能组件依次与低频连接器对插实现电气互联；
多个功能组件并列放置，其间隙范围为：0.05mm～0.1mm。相比于现有技术，功能组件间隙值缩小1/2，更利于产品小型化，特别对于功能模块数量较多时优势尤为明显。当功能组件间隙值减小后可提高产品自身刚度和阻尼，提高产品抗力学性能。
(5)将电路板装入互联盒体中，连接器焊接组件的针脚穿过电路板上的过孔，在针孔匹配时根据需要再次调整连接器焊接组件的位置及角度，此时完成第二次调整；
本发明可实现低频连接器与电路板焊接组装时的位置调整需求，降低了连接器针脚与电路板过孔对穿时的难度。
(6)调整完毕，将连接器焊接组件与互联盒体最终紧固；
(7)将连接器焊接组件的针脚与电路板进行焊接，并将电路板与互联盒体进行焊接，完成最终电气互联。
当低频连接器损坏需要维修时，仅需将损坏的单只低频连接器与电路板解焊后即可进行维修或更换，避免了互联盒体整体高温解焊。
本发明通过通过活动转接支架的设计实现多组件组装时低频连接器位置可调，满足了复杂多组件集成单机的设计需求。与传统的焊接、粘接等硬连接方法相比，此设计可实现低频连接器位置调整，满足多组件、复杂互联关系组装要求。解决了多组件电子产品电气互联时因加工、装配累积误差引起的无法组装问题，提高组装及维修效率。
如图1所示，本发明提出的多组件电子产品互联结构，包括：电路板1、连接器焊接组件2、互联盒体3和功能组件4；连接器焊接组件2又包括低频连接器5和活动转接支架6；
低频连接器5与活动转接支架6进行焊接，形成连接器焊接组件2整体结构，实现了低频连接器5与互联盒体3之间的解耦；连接器焊接组件2通过螺钉或其他紧固方式预固定在互联盒体3上，功能组件4依次与低频连接器焊接组件2对插，此时根据组装需要调整连接器焊接组件2的位置及角度，完成所有功能组件4与低频连接器的电气互联；
电路板1装入互联盒体3中，连接器焊接组件2的针脚穿过电路板1上的过孔，在针孔匹配时根据需要再次调整连接器焊接组件2的位置及角度；调整完毕，完成组装后，将连接器焊接组件2与互联盒体3通过螺钉或其他紧固方式最终紧固，再将低频连接器针脚与电路板1进行焊接，完成电气互联。
本发明一种多组件类电子产品互联方法其中功能组件4的形状、连接器位置等可能相同或不同。
上述多组件电子产品互联结构的工作原理和装配过程为：
首先将低频连接器5与转接支架6进行焊接(视使用环境，也可粘接)，形成连接器焊接组件2，与传统方案相比实现了低频连接器5与互联盒体3之间的解耦，使得后续组装过程中连接器位置调整成为可能。将连接器焊接组件2通过螺钉或其他紧固方式预固定在互联盒体3上。将功能组件4依次与低频连接器焊接组件2对插，此时根据组装需要调整连接器焊接组件2的位置及角度，完成所有功能组件4与低频连接器的电气互联。将电路板1装入互联盒体3中，低频连接器上的针脚穿过电路板1上的过孔，在针孔匹配时可根据需要再次调整连接器焊接组件2的位置及角度。调整完毕，完成组装后，将连接器焊接组件2与互联盒体3或电路板1通过螺钉或其他紧固方式最终紧固，然后将低频连接器针脚与电路板1进行焊接，完成电气互联。
本方法可大幅提高低频连接器维修更换作业效率。只需将损坏的单只连接器与电路板解焊后即可进行维修或更换，避免了互联盒体整体高温解焊操作，不会影响到其他低频连接器的可靠性。
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