CN102201293A - 按键制作工艺的集料方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种按键制作工艺的集料方法及其装置。按键制作工艺的集料方法，其是将一键顶部工作件放入冲模内，将冲模定位，将承接座置于冲模下方，承接座上设置有组装治具，使用一位移平台(x-y table)定位，以承接经过冲模冲切下来的键顶部件，使用另一位移平台(x-y table)将冲头置于冲模上方，用以使冲模进行冲切，并集料于承接座上的组装治具上。重复前述步骤一一对键顶部工作件的键顶部件进行冲切及集料于组装治具上。如此，可将键顶部工作件的键顶部件冲排至组装治具，形成与原来键顶部工作件不同间距排列的键顶部件，自动作业快速而准确。也提供一种按键制作工艺的集料装置。

Description

按键制作工艺的集料方法及其装置

技术领域

本发明涉及一种按键模组的制法及制造该按键模组的设备，特别是涉及一种按键制作工艺的集料方法及其装置。

背景技术

可携式电子产品(例如移动电话、PDA、电子辞典、遥控器、家用电话、掌上型计算机等)的按键结构，近年来有许多的发展，其中有利用塑胶材料与橡胶材料的结合以形成按键基片者。如图1所示，关于塑胶材料与橡胶材料的结合，大多利用塑胶注塑成型，形成包括多个薄层状键顶部件10的键顶部工作件12，大多为一键树状(key tree)，将键顶正面予以印刷按键图样后，冲切下来移置组装治具，如图2所示，与一橡胶膜片14涂胶压粘制成按键基片16。

因模具料道的设计和冲裁加工的考量，各塑胶类在注塑成型作业时，如图1所示的各键顶部件10的间距为P₁，并不能使各功能按键如按键成品(如图2所示的由各键顶部件10所形成的按键间距为P₂)一样彼此紧密邻靠，换言之，P₁与P₂不同，因此有些做法是使各功能按键分别位在不同的模具内成型，在经过印刷、冲切成为分离的单独颗粒存放后，以人工捡取一组键顶部件移置到组装治具的对应位置以与膜片治具内的橡胶膜片经由粘剂而对合，使组装治具和膜片治具叠置夹合及施压固持之后，经过干燥形成按键的按键基片。此种捡取和分置的作业必须花费相当的人力和时间进行，也容易有发生误置的情形，工作效率不易提高。可见，由于P₁与P₂的不同，使得后续组装困难、自动化程度无法提高。

中国台湾专利第M365536号揭示一种按键基片的按键多道冲填组合装置，其采用多片键顶部工作件，将一组键顶部件分散于多片工作件中，每件工作件中的多个键顶部件便各自有充裕的空间位于与成品相当的位置，当使用冲头冲切键顶部工作件的各键顶部件后，便可使各键顶部件往下放置在组 装治具上，直到多片键顶部工作件冲切完毕，其在键顶部件各次的冲切之间并不移动组装治具。然后，将组装治具与一移料机构的滑行座板叠置，而移行至压粘机构的压粘机座下方承压橡胶导电膜片以粘结。

然而，为期更有效率的按键组装，对于新颖的制作工艺及用以进行此制作工艺的装置仍有需。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种按键制作工艺的集料方法及其装置，其键顶部件的冲切与排列可经由机械装置一气呵成，因此可解决如上述的P₁注塑时的间距与P₂组装时的间距不同的问题，使得后续组装简单，并提高自动化程度，增加效率。

依据本发明的按键制作工艺的集料方法，包括下列步骤。首先，提供一键顶部工作件，其包括多个互相连接的键顶部件；将键顶部工作件放入一冲模(又可称为「冲切模具」(punching die))内并固定；将一承接座置于冲模下方，承接座包括一组装治具，用以承接经过冲模冲切下来的键顶部件；将一冲头置于冲模上方，用以致使冲模进行冲切。然后，对此等键顶部件的一第一键顶部件进行一第一冲切程序，第一冲切程序包括下列步骤：将承接座使用一第一位移平台位移，以一第一位置承接第一键顶部件，将冲头使用一第二位移平台位移至一第二位置，而使第一位置、键顶部工作件的第一键顶部件、及第二位置形成一直线，接着，对第一键顶部件进行冲切并集料于组装治具的第一位置上。然后，对此等键顶部件的一第二键顶部件进行一第二冲切程序，第二冲切程序包括下列步骤：将承接座使用第一位移平台位移，以一第三位置承接第二键顶部件，将冲头使用第二位移平台位移至一第四位置，而使第三位置、键顶部工作件的第二键顶部件、及第四位置形成一直线，接着，对第二键顶部件进行冲切并集料于组装治具的第三位置上。

依据本发明的按键制作工艺的集料装置，主要包括一冲模、一承接座、一第一位移平台、一组装治具、一冲头及一第二位移平台。冲模包括一上模板、一刀模、多个第一弹簧、多个撞针及多个冲子。上模板包括多个第一孔洞。刀模位于上模板下方，包括多个第二孔洞，分别与上模板的第一孔洞相对应。各第一弹簧以下部嵌入上模板的第一孔洞中以固着于上模板上。各撞针放置于第一弹簧上并往下延伸而穿越上模板的第一孔洞。各冲子与撞针的 最底端结合。承接座是位于冲模下方。第一位移平台用以将该承接座移动以定位。组装治具是位于承接座上，用以承接经冲切下来的键顶部件。冲头是位于冲模上方。第二位移平台用以将冲头移动至任一选定的撞针上方，用以撞击撞针。

在本发明中，将所欲之设计的按键位置(即，预定按键位置)及键顶部工作件的各键顶部件位置分别予以设定，例如可设定于电脑系统中，使用位移平台将冲头依据预定位置(对应于键顶部工作件的各键顶部件位置)定位，使用另一位移平台将承接座依据预定位置(对应于预定的按键位置)定位，当冲头、键顶部工作件的受冲切键顶部件、及承接座承接该键顶部件的位置成为上下一直线时，进行冲切，使冲切开的键顶部件直接往下到承接座上的组装治具上并且排列在预定位置。如此，利用本发明的集料方法及集料装置将一颗颗的键顶部件依序冲切并集料到组装治具上的预定位置，在键顶部件自工作键上冲切完成后，即已于组装治具上排列完成，而可将上面已排列好所需键顶部件的组装治具提供进行胶合程序，使组装治具上的排列好的键顶部件与膜片进行胶合，便利的完成按键基片的组装。因此，在本发明中，不必以人工捡取个别键顶部件粘着至膜片上的目标位置，所以工作能够快速且准确。

附图说明

图1显示现有的键顶部工作件的立体示意图；

图2显示现有的按键基片；

图3显示依据本发明的按键制作工艺的集料方法的一具体实施例的流程图；

图4显示应用本发明的集料方法完整的冲排一组键顶部件的流程图；

图5显示依据本发明的按键制作工艺的集料装置的侧视示意图；

图6显示依据本发明的按键制作工艺的集料装置的一具体实施例的立体分解示意图；

图7显示如图6的集料装置的剖面示意图；

图8显示依据本发明的集料装置的另一具体实施例的剖面示意图；

图9显示依据本发明的集料装置的又一具体实施例的剖面示意图；

图10显示依据本发明的集料装置的仍又一具体实施例的剖面示意图；

图11显示如图10的依据本发明的集料装置合模的情形的剖面示意图；

图12显示用于本发明的集料装置的组装治具的一具体实施例的剖面示意图；

图13显示用于本发明的集料装置的组装治具的另一具体实施例的剖面示意图。

主要元件符号说明

10键顶部件        12键顶部工作件

14橡胶膜片        16按键基片

17位移平台        18位移平台

20集料装置        22冲模

24承接座          26组装治具

28冲头            30上模板

32刀模            33机壳

34第一弹簧        35视窗

36撞针            37装/卸料台

38冲子            40第一孔洞

42第二孔洞        44冲固板

46第三孔洞        48拨料板

50集料装置        52弹力装置

54第四孔洞        56键顶部工作件

58键顶部件        60集料装置

62组装治具        64键顶部件

66抽气管          70集料装置

72组装治具        74假性粘着层

76键顶部件

101、103、105、107、109、111、113步骤

具体实施方式

图3显示一依据本发明的按键制作工艺的集料方法的一具体实施例的流程图，首先进行步骤101，提供一键顶部工作件。键顶部工作件包括多个互相连接的键顶部件。进行步骤103，将键顶部工作件放入一冲模内，并将冲 模定位；将一承接座置于冲模下方。承接座上设置有一组装治具，用以承接经过冲模冲切下来的键顶部件；以及，将一冲头置于冲模上方，用以致使冲模进行冲切。然后，进行步骤105，对键顶部工作件的一键顶部件进行冲切，并往下而直接排置在承接座上的组装治具上，亦即“冲排”在组装治具上。接着，进行步骤107，与步骤105类似，对键顶部工作件的另一键顶部件进行冲切，并往下而直接排置于承接座上的组装治具上，亦即“冲排”于组装治具上。如此，完成冲切下来的键顶部件的集料。

详言之，对于步骤105的进行，是将一第一键顶部件进行一第一冲切程序，第一冲切程序包括下列步骤：将承接座使用一第一位移平台位移至一预定位置，以准备以一第一位置承接冲切下料的第一键顶部件。第一位移平台的移动是对应于一设计的按键基片(即，是所欲的按键成品的按键基片)的多个按键位置；因此，第一位置是第一键顶部件对应于按键成品的实际位置。又将冲头使用一第二位移平台位移至一第二位置。第二位移平台的移动是对应于键顶部工作件的全部键顶部件的位置，因此，是将冲头位移至将接受冲切的第一键顶部件上方。如此，使第一位置、键顶部工作件的第一键顶部件、及第二位置形成一直线。接着，将冲头往下进行一撞击，以使冲模对第一键顶部件进行冲切，而使第一键顶部件被冲击而往下排置(即，集料)于组装治具的第一位置上。冲头在进行撞击而完成第一键顶部件的冲排后，往上回到原位。

对于步骤107的进行，即对键顶部件的一第二键顶部件重复如步骤105的方式，进行一第二冲切程序。第二冲切程序即包括下列步骤：使用第一位移平台将承接座位移，以准备以一第三位置承接冲切下来的第二键顶部件。使用第二位移平台将冲头位移至一第四位置，意即将冲头位移至将接受冲切的第二键顶部件上方。如此使第三位置、键顶部工作件的第二键顶部件、及第四位置形成一直线。接着，将冲头往下进行一撞击，以使冲模对第二键顶部件进行冲切并集料于组装治具的第三位置上。然后，使冲头在进行撞击后往上回到原位。

在本发明的方法中，设计的按键基片的多个按键位置分布与键顶部工作件的诸键顶部件位置分布间距不同，例如可较为紧密，此点可为本发明的另一具体实施例的进一步特征。因此，以上述实施例来看，第二位置与第四位置的间距会较第一位置与第三位置的间距为小。因此，使用依据本发明的方 法，能够直接将一排列比较松散的键顶部工作件的键顶部件直接冲切下料排列成具有按键成品的按键基片的实际所欲的按键位置，供进行胶合制作工艺与膜片胶粘而形成按键基片。在本发明中并不特别限制键顶部工作件的材质，但键顶部工作件常见为塑胶模制品，其可适用于本发明。膜片则常见有橡胶或硅橡胶膜片。

如此，可将键顶部工作件的全部键顶部件分别进行如上述的冲切并下料程序，以于组装治具上排列一组键顶部件。可将完成冲切而排列有一组键顶部件的组装治具移往胶合机具上进行胶合，使键顶部件在组装治具上原位与一膜片经由例如一粘着层而粘结，形成一按键基片。因此，通常冲切后，键顶部件的正面(使用者使用按键时所见的正确图样的一面)朝向组装治具放置，但不限于此，可依所需而定。

在本发明的方法的一实施例中，可进一步对具有瑕疵的键顶部件略过而不进行冲切。由于在本发明中，承接座与冲头的定位是分别使用两个位移平台定位，可利用电脑控制的方式控制其动作，所以当所提供的键顶部工作件中具有瑕疵的键顶部件时，可轻易的利用电脑控制的设定以略过对此瑕疵键顶部件的冲切，此在本文中又可称为“跳冲”。此种“跳冲”的设定，更可在提供键顶部工作件时，即由操作人员检视出瑕疵键顶部件而在开始进行冲切前经由电脑程式设定而对该瑕疵键顶部件“跳冲”，如此可减少瑕疵产品的产生。另可在将键顶部工作件其他无瑕疵键顶部件冲切而集料后，使用另一键顶部工作件更换有瑕疵键顶部件的键顶部工作件，再依如本发明的方法进行冲切而集料，此另一键顶部工作件即包括相对于瑕疵键顶部件为无瑕疵的键顶部件，如此可以在组装治具上排列而补足暂缺的键顶部件，排置完成一整组的键顶部件。

再者，可使组装治具在承受冲切下来的每一键顶部件处为一凹盘，凹盘的盘底具有孔洞，可供进一步使用一真空抽气设备抽气而吸住在下料后掉落的键顶部件。

或者，可使组装治具包括一假性粘着层，及使被冲切下来的每一键顶部件是直接被轻压于假性粘着层上，而被假性粘着层假性粘着。在本文中，“假性粘着”是指被粘着物(在本发明中，即指键顶部件)与粘着物之间具有粘结力，但可因施力而使二者轻易分离，并且较佳是完全分离，亦即，较佳使键顶部件不沾粘假性粘着层的物质。例如粘尘纸是适合做为本发明的假性粘着 层之一者，但不限于此。

图4显示应用本发明的方法完整的冲排而集料一组键顶部件的流程的一实施例。在进行步骤107后可进行步骤109，以检视对此键顶部工作件的冲排工作是否完成。若尚未完成，可重复步骤107，继续对一个键顶部件进行冲排；若已完成，可进行步骤111，将冲模及承接座退回入料位置收料，即收取承接座上的组装治具移至胶合机具进行胶合制作工艺，及将冲模中的键顶部工作件余料取出。可再进行步骤113，判断是否对另一键顶部工作件进行冲排，若要对另一键顶部工作件进行冲排，则进行步骤101，提供另一键顶部工作件，再次进行如上述的冲排；若不再对另一键顶部工作件进行冲排，则本流程结束。因此应用本发明的方法可获得流畅的自动化制作工艺。

图5显示一依据本发明的按键制作工艺的集料装置的外观示意图。图6显示一依据本发明的按键制作工艺的集料装置立体分解示意图。图7显示此集料装置的剖面示意图。集料装置20主要包括一冲模22、一承接座24、一组装治具26、及一冲头28。冲模22包括一上模板30、一刀模32、多个第一弹簧34、多个撞针36及多个冲子38。上模板30包括多个第一孔洞40。刀模32位于上模板30下方，包括多个第二孔洞42，分别与上模板30的第一孔洞40相对应，各形成一个通孔。通孔位置及大小即对应于要被冲切的键顶部工作件的多个键顶部件。进行冲切时，键顶部工作件即放置在刀模32上，各键顶部件对应各第二孔洞42，第二孔洞42的周缘即为刀锋，用以将键顶部件从键顶部工作件切开。各第一弹簧34以下部嵌入上模板30的第一孔洞40中以固着于上模板30上。各撞针36放置于第一弹簧34上并往下经由弹壳中间的通孔延伸而穿越上模板30的第一孔洞40。各冲子38与撞针36的最底端结合。承接座24是位于冲模22下方，置于一如图5所示的位移平台17上，可通过位移平台17定位。组装治具26是位于承接座24上，用以承接经冲切并下料的键顶部件。冲头28是位于冲模22上方，与一如图5所示的位移平台18连结，可通过位移平台18而移至任一选定的撞针36上方，用以撞击撞针36。图5进一步显示一机壳33，以容置集料装置20，机壳33上可有一透明视窗35供人员探视装置的运作，及一装/卸料台37。

在本发明中，承接座24通过第一位移平台而定位，第一位移平台对应于一设计的按键基片的多个按键位置移动。冲头28则依据一第二位移平台而定位，第二位移平台对应于一键顶部工作件的多个键顶部件的位置移动。 在以冲头28进行撞击时，冲头28、键顶部工作件的多个键顶部件中的一键顶部件(即受冲切的目标物)、与承接座24的位置关系可形成一直线。

如图8的实施例所示，依据本发明的集料装置50可进一步包括一冲固板44，位于上模板30与刀模32之间，并包括多个分别与上模板30与刀模32的第一孔洞40及第二孔洞42相通的第三孔洞46，用以增加冲子38冲击的位移量。

如图9的实施例所示，依据本发明的集料装置60或可进一步包括一拨料板48，位于上模板30与刀模32之间，及至少一弹力装置52(包括例如弹壳)位于拨料板48与上模板30之间，拨料板48包括多个分别与上模板30与刀模32的第一孔洞40及第二孔洞42相通的第四孔洞54，并用以在进行冲切后通过弹力装置52的弹力以将键顶部工作件往下拨离，以离开进行冲切的冲子38。

如图10的实施例所示，依据本发明的集料装置70或可进一步包括一冲固板44及一拨料板48，如此，使冲固板44位于上模板30下方，及使拨料板48位于冲固板44与刀模32之间。弹力装置52则位于拨料板48与冲固板44之间。第一孔洞40、第三孔洞46、第四孔洞54及第二孔洞42则对应上下相通。

图11的实施例显示如图10的依据本发明的集料装置70合模对一键顶部工作件56冲切时的情形。在将键顶部工作件56放入冲模22的刀模32上后，将刀模32与上模板30、冲固板44、及拨料板48合模后，将冲模22定位。将一承接座24置于冲模22下方，承接座24包括一组装治具26，以承接经过冲切下料的键顶部件。使冲头28往下进行一撞击，即撞击到撞针36，并往下压制弹簧34，因此撞针36继续往下通过通孔而使得冲子38撞击到键顶部件58，经由刀模32切割，并下料而排列于组装治具26的一位置上。冲头28在进行撞击后往上回到原位，在冲头28往上的同时，冲子38也往上回到原位，拨料板48将可能卡在冲子38的键顶部工作件拨下。冲头28回到往下撞击前的原位后，再位移至下一键顶部件的上方，而承接座也位移至下一位置，使组装治具移到所欲承接下一键顶部件的位置，以进行下一次的冲排。在本发明的一特征中，在一组键顶部件的冲排过程中，仅冲头28及承接座24(包括其上的组装治具26)做水平位移，冲模22除了弹簧34、撞针36、冲子38上下进行撞击及拨料板48上下进行拨料之外，是定位而不动的。

进一步，上述各部件的动作可由一电脑系统控制。尤其可将各键顶部件编号列于电脑终端机上，操作者尚可点选键顶部件的编号选择性进行冲切。

再者，如图12所示，组装治具62在承受冲切下料的每一键顶部件64处为一凹盘，凹盘的盘底具有一孔洞，以供进一步使用一真空抽气设备经由一抽气管66抽气，而吸住键顶部件64，使在制作工艺中不晃动。

或者，如图13所示，组装治具72可包括一假性粘着层74，使被冲切下料的每一键顶部件76附随着冲子38而到达假性粘着层74上而被假性粘着。

上述各部件，例如承接座、冲头的带动、位移平台的移动等可利用例如油压、机械手臂、滑轨、或导螺管等机制完成。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (17)

1.一种按键制作工艺的集料方法，包括：

提供一键顶部工作件，其包括多个互相连接的键顶部件；

将该键顶部工作件放入一冲模内并固定；

将一承接座置于该冲模下方，该承接座包括一组装治具，用以承接经过该冲模冲切下来的键顶部件；

将一冲头置于该冲模上方，用以致使该冲模进行冲切；

对该多个键顶部件的一第一键顶部件进行一第一冲切程序，该第一冲切程序包括下列步骤：

将该承接座使用一第一位移平台位移，以一第一位置承接该第一键顶部件，将该冲头使用一第二位移平台位移至一第二位置，而使该第一位置、该键顶部工作件的该第一键顶部件、及该第二位置形成一直线，及

对该第一键顶部件进行冲切并集料于该组装治具的该第一位置上；以及

对该多个键顶部件的一第二键顶部件进行一第二冲切程序，该第二冲切程序包括下列步骤：

将该承接座使用该第一位移平台位移，以一第三位置承接该第二键顶部件，将该冲头使用该第二位移平台位移至一第四位置，而使该第三位置、该键顶部工作件的该第二键顶部件、及该第四位置形成一直线，及

对该第二键顶部件进行冲切并集料于该组装治具的该第三位置上。

2.如权利要求1所述的集料方法，其中，集料于该组装治具上的该多个键顶部件的分布与该键顶部工作件的该多个键顶部件的分布间距不同。

3.如权利要求1所述的集料方法，其中，集料于该组装治具上的该多个键顶部件的分布间距较该键顶部工作件的该多个键顶部件的分布间距为小。

4.如权利要求1所述的集料方法，其中，该第二位置与第四位置的间距较该第一位置与第三位置的间距为小。

5.如权利要求1所述的集料方法，其中，将该键顶部工作件的全部键顶部件分别进行该冲切并集料于该组装治具上。

6.如权利要求5所述的集料方法，进一步将排列在该组装治具上的该多个键顶部件在该组装治具上原位与一膜片结合，以形成一按键基片。

7.如权利要求5所述的集料方法，其中，对具有瑕疵的键顶部件略过而不进行冲切。

8.如权利要求7所述的集料方法，其中在将该键顶部工作件冲切及集料完成后，进一步包括使用另一键顶部工作件更换该键顶部工作件，以进行该冲切程序，其中该另一键顶部工作件包括相对于该瑕疵键顶部件为无瑕疵的键顶部件，以在该组装治具上排列完一整组的键顶部件，用于供形成一按键基片。

9.如权利要求1至8中的任一项所述的集料方法，其中该组装治具在承受冲切下来的每一键顶部件处为一凹盘，该凹盘的盘底具有孔洞，以供进一步使用一真空抽气设备抽气而吸住该每一键顶部件。

10.如权利要求1至8中的任一项所述的集料方法，其中该组装治具包括一假性粘着层，及使被冲切下来的每一键顶部件是直接被冲切至该假性粘着层而假性粘着于该假性粘着层上。

11.一种按键制作工艺的装置，包括：

冲模，其包括：

上模板，包括多个第一孔洞，

刀模，位于该上模板下方，其包括多个第二孔洞，分别与该上模板的该多个第一孔洞相对应，

多个第一弹簧，分别以下部嵌入该上模板的该多个第一孔洞中以固着于该上模板上，

多个撞针，分别放置于该多个第一弹簧上并往下延伸而穿越该上模板的该多个第一孔洞，及

多个冲子，分别与该多个撞针的最底端结合；

承接座，位于该冲模下方；

第一位移平台，用以将该承接座移动以定位；

组装治具，其位于该承接座上用以承接经冲切下来的键顶部件；

冲头，位于该冲模上方；及

第二位移平台，用以将该冲头移动至任一选定的撞针上方，用以撞击该撞针。

12.如权利要求11所述的装置，其中，在该冲头进行撞击时，该冲头、该键顶部工作件的多个键顶部件中的一键顶部件与该承接座的位置关系成一直线。

13.如权利要求11所述的装置，进一步包括一冲固板，其位于该上模板与该刀模之间，并包括多个分别与该上模板与该刀模的该多个第一孔洞及该多个第二孔洞相通的第三孔洞，用以增加该多个冲子冲击的位移量。

14.如权利要求13所述的装置，进一步包括一拨料板，其位于该冲固板与该刀模之间，及至少一弹力装置位于该拨料板与该冲固板之间，该拨料板包括多个分别与该上模板、该冲固板、及该刀模的该多个第一孔洞、该多个第三孔洞、及该多个第二孔洞相通的第四孔洞，并用以在进行冲切后通过该至少一弹力装置的弹力以将该键顶部工作件往下拨离开该进行冲切的冲子。

15.如权利要求11所述的装置，进一步包括一拨料板，其位于该上模板与该刀模之间，及至少一弹力装置位于该拨料板与该上模板之间，该拨料板包括多个分别与该上模板与该刀模的该多个第一孔洞及该多个第二孔洞相通的第四孔洞，并用以在进行冲切后通过该至少一弹力装置的弹力以将该键顶部工作件往下拨离开该进行冲切的冲子。

16.如权利要求11至15中任一项所述的装置，其中该组装治具在承受冲切下来的每一键顶部件处为一凹盘，该凹盘的盘底具有一第五孔洞，以供进一步使用一真空抽气设备抽气而吸住该按键顶层。

17.如权利要求11至15中任一项所述的装置，其中该组装治具包括一假性粘着层，及使被冲切下来的每一键顶部件附随着该冲子而到达该假性粘着层上而被假性粘着。

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