CN102357699B - 焊线式元器件导线搪锡、焊接操作工装夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于焊线式元器件导线搪锡、焊接操作的工装夹具，属于焊接技术领域。夹具包括转台、横纵调整机构、器件固定机构和防渗锡夹具，防渗锡夹具的底面与横纵调整机构支撑板的滑轨配合，横纵调整机构整体通过滑轨底板固定安装在转台的座板，器件固定机构通过固定机构本体固定安装在转台的座板上与横纵调整机构的位置相对。本发明通过防渗锡夹具夹紧导线芯线，起到夹持和防渗锡效果，通过转台的调整，能够实现固定面从竖直方向向两侧30°范围内偏转，调整横纵调整机构及调整防渗锡夹具在横纵调整机构上的滑动，能够实现导线与焊针(槽)的对正。本发明能够有效规范装联过程中的各项操作，降低人为因素对焊接质量的影响。

Description

焊线式元器件导线搪锡、焊接操作工装夹具

技术领域

本发明涉及一种工装夹具，尤其涉及一种用于焊线式元器件导线搪锡、焊接操作的工装夹具，属于焊接技术领域。 

背景技术

焊线式元器件(电连接器、继电器等)是一种较为常用的电子元器件，在航天各个型号平台、地面设备、电缆等产品中均广泛使用且用量较大，焊接质量的好坏直接关系到整星的成败，因此必须保证焊接质量稳定可靠。现阶段焊线式元器件装联工作全部依靠手工装联完成。在生产中发现此类元器件的装联操作仍存在一些问题。主要如下： 

1)导线搪锡过程中缺少专用防渗锡夹具，操作不便，防渗锡效果差。 

目前使用导线芯线一般为多股导线绞合而成，导线在搪锡时，会因为锡铅焊料毛细作用而产生渗锡现象。如果不在导线芯线靠近绝缘层处使用防渗锡夹具加以抑制，锡铅焊料会沿芯线内部绞合缝隙爬升至导线根部绝缘层以上3-5mm左右，使导线根部硬化，不利于导线应力释放，如图1-1所示。当导线受到外力冲击作用时，导线根部存在发生断裂的隐患。在实际生产过程中由于缺少专用的防渗锡夹具，搪锡时经常采用医用镊子等非标准工具进行防护，抑制渗锡现象发生。但采用此方法存在夹持钳口与导线线径不匹配、夹紧力无法控制等问题，容易造成导线芯线损伤，或者抑制渗锡作用的效果不良，很难达到“导线芯线根部应留有0.5mm-1.0mm不搪锡长度”这一标准要求，实际操作有一定难度。 

在目前实际生产中一般采用先将器件本体使用专用工装固定，用一只手扶导线，另一只手拿电烙铁挑焊锡的方法进行焊接。采用这样的焊接方法受人为因素影响较大，常常会因为手的抖动造成导线与焊针间的相对移动，形成扰动焊点，直接影响焊接质量。另一方面采用挑锡方式进行焊接时，由于加热时间较长，焊锡丝中的助焊剂极易碳化生成碳化杂质，影响焊点可靠性。同时由于挑锡操作的焊锡量无法得到有效控制，容易造成焊点焊锡量过多或偏少的缺陷。 

通过对国外电子装联工艺标准的学习了解到，ESA标准中明确规定，在进行装联焊线式元器件时，需先对元器件及导线进行有效固定后再进行焊接操作，这样有利于焊点成形，保证焊接的可靠性。ESA推荐采用的方法为机械夹持固定和金属丝捆绑固定两种方法。但在生产过程中发现，导线捆绑固定的方法操作有一定的难度，生产效率较低；而采取机械夹持固定方法操作相对简单且生产效率较高，但目前尚未有此类专用工装夹具。 

发明内容

本发明提供一种焊线式元器件导线搪锡、焊接操作的工装夹具，能够有效规范装联过程中的操作，降低人为因素对焊接质量的影响，提高此类焊线式元器件的装联可靠性，进一步保证产品质量。 

焊线式元器件导线搪锡、焊接操作的工装夹具，包括转台、横纵调整机构、器件固定机构和防渗锡夹具；其中转台包括底座、支座、转轴、角度盘、压盖和座板，底座的上表面固定两个支座，支座上有贯穿的转轴安装孔，两个支座的外侧各固定一个角度盘，角度盘的中部有带刻度的弧形凹槽，弧形凹槽对应座板下方的弧形支撑体，座板通过其弧形支撑体安装在角度盘的弧形凹槽中，转轴依次穿过座板的其弧形支撑体及支座的转轴安装孔将座板和支座销接在一 起，转轴的一端与座板的弧形支撑体固定连接，另一端由压盖控制转轴的旋转与紧固。 

横纵调整机构包括滑轨底板、导向螺杆组件、轴承套、支撑板、滑动板、座套和滑杆，滑动板安装在滑轨底板的滑轨上，滑动板底部与安装在滑轨底板安装槽中的导向螺杆组件固定连接，转动导向螺杆组件的手柄使滑动板沿滑轨底板的滑轨滑动；座套竖直安装在滑动板的上表面，座套上端安装轴承套，座套和轴承套内套装滑杆，轴承套控制滑杆在座套内的伸缩长度，滑杆的上端固定安装支撑板，支撑板上表面有凸起的滑轨。 

器件固定机构包括固定机构本体、滑动梁、压板、横梁、弹簧I、把手、弹簧II、锁舌和弹簧III，固定机构本体的中部的安装孔内竖直安装套装有弹簧III的滑动梁，滑动梁的一侧加工锯齿形的卡槽，滑动梁上方固定安装横梁，横梁下方固定两根导柱，导柱上套装弹簧I，弹簧I的一端与横梁下表面固定，另一端与穿过导柱的压板固定在一起；固定机构本体上与滑动梁的卡槽相对一侧内部开有滑槽，滑槽内安装锁舌及弹簧II，把手与锁舌固定连接并控制锁舌在滑槽内的横向移动。 

防渗锡夹具包括左压板、右压板、左压嘴、右压嘴、芯杆、右压盖、左压盖、压环和堵头；左压板一侧的端面上有两个凸台且中心为通孔，其结构与右压板上的两个凹孔相互和一个凸台配合组成防渗锡夹具的主体，左压板另一侧凸台对应的位置开有一个沉孔，芯杆从右压板贯穿进入沉孔内，将芯杆位于沉孔中的一段套装弹簧并安装压环和堵头，芯杆将左压板和右压板弹性连接成一体，右压盖和左压盖分别安装在左压板和右压板的两侧，左压嘴和右压嘴分别安装在左压板和右压板的前端，左压嘴和右压嘴上的卡槽在闭合后形成夹持导线的卡口。 

其整体连接关系为：防渗锡夹具的底面与横纵调整机构支撑板的滑轨配合，横纵调整机构整体通过滑轨底板固定安装在转台的座板，器件固定机构通过固定机构本体固定安装在转台的座板上与横纵调整机构的位置相对。 

工作过程：用手指分别压防渗锡夹具两侧的右压盖和左压盖，左压板和右压板的分离带动右压盖和左压盖张开，从后侧将拨开的导线插入到左压嘴和右压嘴的卡槽中，拨开的导线皮前端靠在内孔的阶台上，松开右压盖和左压盖，左压嘴和右压嘴夹紧导线芯线，此时将导线进行搪锡，由于卡槽的阻隔和散热作用，因此具有很好的防渗锡效果； 

松开压盖后旋转工作台，利用角度板侧面的刻度线及支座上的指示线，调整工作台偏转到规定的角度后，顺时针旋转压盖锁紧，检查调整角度满足规定要求且转台固定牢固。 

将需要焊接的器件平放于器件固定机构固定机构本体的上表面，待焊焊槽向上，前边缘与工作台前边平行，缓慢压下横梁，当压板接触到器件外壳后，再压下滑动梁的一级卡槽后，锁舌在弹簧II的作用下将滑动梁锁紧，器件固定在器件固定机构上； 

调整防渗锡夹具在横纵调整机构的支撑板的位置，以及调整导向螺杆组件和轴承套，确保导线到达待焊位置；导线固定后，按照规定的焊接方法，逐次完成导线装联。 

有益效果：1)通过防渗锡夹具，抑制了导线搪锡时锡铅焊料的爬升，渗锡距离在0-0.5mm范围内。 

2)通过二级弹簧装置，能够实现多种规格的焊线式元器件的固定。 

3)通过转台的调整，能够实现固定面从竖直方向向两边30°范围内偏转。 

4)通过器件固定机构及防渗锡夹具能够实现器件和导线的固定，固定后， 导线与焊线式元器件的焊针(槽)平行；调整横纵调整机构的导向螺杆组件、滑动杆及调整防渗锡夹具在横纵调整机构上的滑动，能够实现导线与焊针(槽)的对正。 

采用本发明的工装夹具能够有效规范装联过程中的各项操作，降低人为因素对焊接质量的影响，提高此类焊线式元器件的装联可靠性，进一步保证产品质量。 

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图； 

图2是本发明转台的结构示意图； 

图3是本发明防渗锡夹具外形结构示意图； 

图4是本发明防渗锡夹具内部结构示意图； 

图5是本发明横纵调整机构结构示意图； 

图6是本发明器件固定机构结构示意图。 

其中：1-转台、2-横纵调整机构、3-器件固定机构、4-防渗锡夹具、5-底座、6-支座、7-转轴、8-角度盘、9-压盖、10-座板、11-底板、12-导向螺杆组件、13-轴承套、14-支撑板、15-左压板、16-右压板、17-左压嘴、18-右压嘴、19-芯杆、20-右压盖、21-左压盖、22-压环、23-堵头、24-滑动梁、25-压板、26-横梁、27-弹簧I、28-把手、29-弹簧II、30-锁舌、31-弹簧III、32-滑动板、33-座套。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明； 

如附图1所示，本发明的焊线式元器件导线搪锡、焊接操作的工装夹具，包括转台1、横纵调整机构2、器件固定机构3和防渗锡夹具4；如附图2所示，转台1包括底座5、支座6、转轴7、角度盘8、压盖9和座板10，底座5的上表面固定两个支座6，支座6上有贯穿的转轴安装孔，两个支座的外侧各固定一个角度盘8，角度盘的中部有带刻度的弧形凹槽，弧形凹槽对应座板10下方的弧形支撑体，座板10通过其弧形支撑体安装在角度盘8的弧形凹槽中，转轴7依次穿过座板10的其弧形支撑体及支座6的转轴安装孔将座板10和支座6销接在一起，转轴7的一端与座板10的弧形支撑体固定连接，另一端由压盖9控制转轴7的旋转与紧固。 

如附图5所示，横纵调整机构2包括滑轨底板11、导向螺杆组件12、轴承套13、支撑板14、滑动板32、座套33和滑杆，滑动板32安装在滑轨底板11的滑轨上，滑动板32底部与安装在滑轨底板11安装槽中的导向螺杆组件12固定连接，转动导向螺杆组件的手柄使滑动板32沿滑轨底板11的滑轨滑动；座套33竖直安装在滑动板32的上表面，座套33上端安装轴承套13，座套33和轴承套13内套装滑杆，轴承套13控制滑杆在座套33内的伸缩长度，滑杆的上端固定安装支撑板14，支撑板14上表面有凸起的滑轨。 

如附图6所示，器件固定机构3包括固定机构本体、滑动梁24、压板25、横梁26、弹簧I27、把手28、弹簧II29、锁舌30和弹簧III31，固定机构本体的中部的安装孔内竖直安装套装有弹簧III31的滑动梁24，滑动梁24的一侧加工锯齿形的卡槽，滑动梁24上方固定安装横梁26，横梁26下方固定两根导柱，导柱上套装弹簧I27，弹簧I27的一端与横梁26下表面固定，另一端与穿过导柱的压板25固定在一起；固定机构本体上与滑动梁24的卡槽相对一侧内部开有滑槽，滑槽内安装锁舌30及弹簧II29，把手28与锁舌30固定连接并控制锁舌 30在滑槽内的横向移动。 

如附图3和4所示，防渗锡夹具4包括左压板15、右压板16、左压嘴17、右压嘴18、芯杆19、右压盖20、左压盖21、压环22和堵头23；左压板15一侧的端面上有两个凸台且中心为通孔，其结构与右压板16上的两个凹孔相互和一个凸台配合组成防渗锡夹具4的主体，左压板15另一侧凸台对应的位置开有一个沉孔，芯杆19从右压板16贯穿进入沉孔内，将芯杆19位于沉孔中的一段套装弹簧并安装压环22和堵头23，芯杆19将左压板15和右压板16弹性连接成一体，右压盖20和左压盖21分别安装在左压板15和右压板16的两侧，左压嘴17和右压嘴18分别安装在左压板15和右压板16的前端，左压嘴17和右压嘴18上的卡槽在闭合后形成夹持导线的卡口。 

如附图1所示，本发明的整体连接关系为：防渗锡夹具4的底面与横纵调整机构2支撑板14的滑轨配合，横纵调整机构2整体通过滑轨底板11固定安装在转台1的座板10上，器件固定机构3通过固定机构本体固定安装在转台1的座板10上与横纵调整机构2的位置相对。 

工作过程：用手指分别压防渗锡夹具两侧的右压盖20和左压盖21，左压板15和右压板16的分离带动右压盖20和左压盖21张开，从后侧将拨开的导线插入到左压嘴17和右压嘴18的卡槽中，拨开的导线皮前端靠在内孔的阶台上，松开右压盖20和左压盖21，左压嘴17和右压嘴18夹紧导线芯线，此时将导线进行搪锡，由于卡槽的阻隔和散热作用，因此具有很好的防渗锡效果； 

松开压盖9后旋转工作台，利用角度板侧面的刻度线及支座6上的指示线，调整工作台偏转到规定的角度后，顺时针旋转压盖9锁紧，检查调整角度满足规定要求且转台1固定牢固。 

将需要焊接的器件平放于器件固定机构3固定机构本体的上表面，待焊焊 槽向上，前边缘与工作台前边平行，缓慢压下横梁26，当压板25接触到器件外壳后，再压下滑动梁24的一级卡槽后，锁舌30在弹簧II29的作用下将滑动梁24锁紧，器件固定在器件固定机构3上； 

调整防渗锡夹具4在横纵调整机构的支撑板的位置，导线前段距离焊杯(针)前端水平距离约在2～8mm；调整导向螺杆组件12，使导线与焊杯(针)在X轴方向对正；调整轴承套，使导线调整至待焊焊杯(针)上方约3mm处；将防渗锡夹具4沿横纵调整机构2的支撑板14向前滑动，使导线在Y轴方向到待焊位置；调整轴承套13，使导线向下移动，紧贴到焊杯(针)上，过程中可根据实际情况调整导向螺杆组件12及滑动防渗锡夹具4，确保导线到达待焊位置；导线固定后，按照规定的焊接方法，逐次完成导线装联。 

Claims (5)

1.焊线式元器件导线搪锡、焊接操作的工装夹具，包括转台(1)、横纵调整机构(2)、器件固定机构(3)和防渗锡夹具(4)；其特征在于所述转台(1)包括底座(5)、支座(6)、转轴(7)、角度盘(8)、压盖(9)和座板(10)；横纵调整机构(2)包括滑轨底板(11)、导向螺杆组件(12)、轴承套(13)、支撑板(14)、滑动板(32)、座套(33)和滑杆；器件固定机构(3)包括固定机构本体、滑动梁(24)、压板(25)、横梁(26)、弹簧I(27)、把手(28)、弹簧II(29)、锁舌(30)和弹簧III(31)；防渗锡夹具(4)包括左压板(15)、右压板(16)、左压嘴(17)、右压嘴(18)、芯杆(19)、右压盖(20)、左压盖(21)、压环(22)和堵头(23)；其整体连接关系为：防渗锡夹具(4)的底面与横纵调整机构(2)支撑板(14)的滑轨配合，横纵调整机构(2)整体通过滑轨底板(11)固定安装在转台(1)的座板(10)上，器件固定机构(3)通过固定机构本体固定安装在转台(1)的座板(10)上与横纵调整机构(2)的位置相对。

2.如权利要求1所述的焊线式元器件导线搪锡、焊接操作的工装夹具，其特征在于所述转台(1)底座（5）的上表面固定两个支座(6)，支座(6)上有贯穿的转轴安装孔，两个支座(6)的外侧 各固定一个角度盘(8)，角度盘(8)的中部有带刻度的弧形凹槽，弧形凹槽对应座板(10)下方的弧形支撑体，座板(10)通过其弧形支撑体安装在角度盘(8)的弧形凹槽中，转轴(7)依次穿过座板(10)的其弧形支撑体及支座(6)的转轴安装孔将座板(10)和支座(6)销接在一起，转轴(7)的一端与座板(10)的弧形支撑体固定连接，另一端由压盖(9)控制转轴(7)的旋转与紧固。

3.如权利要求1所述的焊线式元器件导线搪锡、焊接操作的工装夹具，其特征在于所述横纵调整机构的滑动板(32)安装在滑轨底板(11)的滑轨上，滑动板(32)底部与安装在滑轨底板(11)安装槽中的导向螺杆组件(12)固定连接，转动导向螺杆组件(12)的手柄使滑动板(32)沿滑轨底板(11)的滑轨滑动；座套(33)竖直安装在滑动板(32)的上表面，座套(33)上端安 装轴承套(13)，座套(33)和轴承套(13)内套装滑杆，轴承套(13)控制滑杆在座套(33)内的伸缩长度，滑杆的上端固定安装支撑板(14)，支撑板(14)上表面有凸起的滑轨。

4.如权利要求1所述的焊线式元器件导线搪锡、焊接操作的工装夹具，其特征在于所述固定机构本体的中部的安装孔内竖直安装套装有弹簧III(31)的滑动梁(24)，滑动梁(24)的一侧加工锯齿形的卡槽，滑动梁(24)上方固定安装横梁(26)，横梁(26)下方固定两根导柱，导柱上套装弹簧I(27)，弹簧I(27)的一端与横梁(26)下表面固定，另一端与穿过导柱的压板(25)固定在一起；固定机构本体上与滑动梁(24)的卡槽相对一侧内部开有滑槽，滑槽内安装锁舌(30)及弹簧II(29)，把手(28)与锁舌(30)固定连接并控制锁舌(30)在滑槽内的横向移动。

5.如权利要求1所述的焊线式元器件导线搪锡、焊接操作的工装夹具，其特征在于所述防渗锡夹具(4)左压板(15)一侧的端面上有两个凸台且中心为通孔，其结构与右压板(16)上的两个凹孔相互和一个凸台配合组成防渗锡夹具(4)的主体，左压板(15)另一侧凸台对应的位置开有一个沉孔，芯杆(19)从右压板(16)贯穿进入沉孔内，将芯杆(19)位于沉孔中的一段套装弹簧并安装压环(22)和堵头(23)，芯杆(19)将左压板(15)和右压板(16)弹性连接成一体，右压盖(20)和左压盖(21)分别安装在左压板(15)和右压板(16)的两侧，左压嘴(17)和右压嘴(18)分别安装在左压板(15)和右压板(16)的前端，左压嘴(17)和右压嘴(18)上的卡槽在闭合后形成夹持导线的卡口。 

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