CN104801811B - 引线焊接用组合工装和利用该工装的半自动焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种引线焊接用组合工装和利用该工装的半自动焊接方法，其中，组合工装包括固线模块、挡线模块、产品模块和底座，固线模块上设置多个左半单元夹槽，与每一左半单元夹槽相对应的设置一穿线单元；挡线模块上设有与左半单元夹槽对应的挡线板；产品模块上间隔设置多个可与左半单元夹槽配合夹持待焊接产品的右半单元夹槽；底座可固装在焊接平台上且底座上开设组合模插装槽；焊接方法实现了产品引线的批量自动焊接，通过规范的操作流程，配合自动焊机的自动焊接，完全能够保证焊接质量，消除了人工焊接工艺的各种弊端，同时，该方法大幅度提高了工作效率，降低了劳动力投入，实现了规模化产生和自动化生产。

Description

引线焊接用组合工装和利用该工装的半自动焊接方法

技术领域

本发明涉及线材自动焊接领域，具体的说是一种引线焊接用组合工装和利用该工装的半自动焊接方法。

背景技术

目前，各行业（以电子行业为主）产品的引线焊接多为手工焊接，尤其是小型、微型电子产品，由于产品本身的尺寸较小且引线具有一定的柔性，引线和产品均不易定位在自动焊机的焊接工作台上，因此，需要人工逐个焊接。以传声器为例，传声器广泛应用在手机等电子设备中，传声器的外形多为圆形，尺寸一般很小，在传声器圆形壳体的背面一般设置2-3个焊盘，在每个焊盘上需焊接一根引线，通过引线与设备电连接。

传声器之类的小型电子产品对焊接质量的要求很高，因此，对焊接操作人员的技能要求也很高，上线前人员需要经过漫长和严格的培训。尽管如此，上线后，人为因素造成焊接质量不稳定的因素也很高，使得生产成本普遍偏高。同时，在手工焊接工艺中，焊接时间、送锡量等无法精确控制，个人的焊接手法也不尽相同，容易导致焊接质量差、焊材浪费以及锡渣污染等问题。除上述之外，手工焊接最大的缺陷则是工作效率低和劳动力成本高的问题，随着规模化生产的不断加大，手工焊接工艺暴露的问题会愈加严重。本发明即是基于上述问题，开发出一种与自动焊机配合的半自动焊接方法以及专用焊接工装。

发明内容

本发明要解决的第一个技术问题是提供一种结构简单、操作方便、有助于规范操作并能提高焊接效率的引线焊接用组合工装。

本发明要解决的第二个技术问题是利用前述组合工装与自动焊机配合进行半自动焊接的方法，该方法能够替代原来的手工焊接、节省人力投入、大幅提高工作效率和焊接质量。

为解决上述第一个技术问题，本发明的引线焊接用组合工装的结构特点是包括：固线模块，呈长条状，沿其长度方向间隔设置多个左半单元夹槽，与每一左半单元夹槽相对应的设置一穿线单元，每一穿线单元包括一个或间隔设置的两个以上引线穿装孔；

挡线模块，可与固线模块对应扣装配合，其上设有与左半单元夹槽对应的挡线板；

产品模块，可与固线模块对应扣装配合形成组合模块，沿其长度方向上间隔设置多个可与左半单元夹槽配合夹持待焊接产品的右半单元夹槽；

底座，可固装在自动焊机的焊接平台上，其上开设一个或间隔开设两个以上用于安装组合模块的组合模插装槽。

采用上述结构，固线模块用于批量穿装引线，挡线模块用于统一各引线的穿出长度，引线的穿出长度统一是为了保证引线的焊接线头位置一致，即保证各引线的焊接线头保持在与产品焊盘相对应的一条线上，从而保证焊接位置的精确性，进而保证焊接质量，具体操作时，是通过将引线向内推，使得引线的焊接线头刚好顶在挡线板上来保证；产品模块用于批量放置产品，固线模块与产品模块上的单元夹槽在扣合后形成可容纳产品的凹槽，通过凹槽夹持固定产品；固线模块与产品模块扣合之后形成组合模块，多个组合模块安装在底座上即可利用自动焊机编程焊接。可见，本发明的组合工装能够实现引线的半自动焊接，通过规范的操作流程，保证了焊接质量，同时，与自动焊机配合进行批量焊接，大幅提高了工作效率。

所述左半单元夹槽设置在固线模块的右侧壁上，引线穿装孔横向贯穿固线模块的左、右侧壁，引线穿装孔在固线模块的左侧开口为由右至左逐渐增大的喇叭形开口。设置喇叭形开口的结构，在引线穿装时，使得焊接线头能够顺着喇叭形开口的倾斜内壁顺利滑入引线穿装孔，有效避免了引线弯折，保证穿线效率。

所述引线穿装孔与固线模块的顶面之间设置豁口且该豁口横向贯通左半单元夹槽与喇叭形开口。豁口的结构设置适用于引线的另一头连接其它产品或者另一头无法从引线穿装孔穿过的情形，由于有了豁口，在焊接完成后，引线的焊接线头端已经焊接在产品上，此时，引线可直接从豁口处纵向取出，操作十分方便。

所述固线模块的底部设置定位块，所述挡线模块和产品模块上均开设有可与定位块扣装配合的定位扣槽。所述定位扣槽的内底壁或内侧壁上嵌装有扣槽用磁块，定位块为铁磁性块或者定位块上嵌装有与上述扣槽用磁块对应吸合的定位用磁块。利用定位块分别与挡线模块和产品模块上的定位扣槽配合安装，并利用磁块吸合，拆装方便，定位精确，保证了焊接质量和工作效率。

所述产品模块上安装有用于将待焊接产品吸附在右半单元夹槽内的磁条。由于多数电子产品的内部器件中存在金属结构或壳体为金属材质，设置磁条可将产品吸附在右半单元夹槽内，避免在单独移动产品模块时待焊接产品从右半单元夹槽内滑落。

所述组合模插装槽的内底壁或内侧壁上嵌装有插槽用磁块，组合模块上嵌装有与上述插槽用磁块对应吸合的组合模用磁块。组合模块与底座也通过磁块相吸合来完成定位，结构简单，拆装方便，定位精确。

所述固线模块上安装有手持柄。由于在工装使用过程中，需要多次移动固线模块的位置，因此，设置手持柄，方便工作人员借力把持。

为解决第二个技术问题，本发明的引线半自动焊接方法包括以下步骤：

步骤一，取多根成段引线，将每根引线其中一端的绝缘皮剥开，露出引线的焊接线头；将待焊接产品一一装入产品模块的右半单元夹槽内，保证待焊接产品的焊盘朝上；将底座固定安装在自动焊机的焊接平台上；

步骤二，将引线一一穿入固线模块上的引线穿装孔内，保证焊接线头先穿入；

步骤三，将固线模块与挡线模块对应扣装，将每根引线向引线穿装孔内推送，使得每根引线的焊接线头均刚好顶在挡线模块的挡线板上；

步骤四，将固线模块与挡线模块分开，将固线模块与产品模块对应扣装形成组合模块；

步骤五，将组合模块安装在底座上的组合模插装槽内；

步骤六，启动自动焊机进行编程自动焊接。

步骤五中，当组合模块安装在底座上之后，观察焊接线头与待焊接产品的焊盘位置是否相对应，人工手持镊子将偏斜的焊接线头摆正或者将偏斜的待焊接产品摆正。

上述方法实现了产品引线的批量自动焊接，通过规范的操作流程，配合自动焊机的自动焊接，完全能够保证焊接质量，消除了现有人工焊接工艺的各种弊端，同时，该方法大幅度提高了工作效率，降低了劳动力投入，实现了规模化产生和自动化生产。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

图1为本发明中固线模块的立体结构示意图；

图2为图1中的A部放大结构示意图；

图3为本发明中挡线模块的立体结构示意图；

图4为本发明中产品模块的立体结构示意图；

图5为本发明中底座的立体结构示意图；

图6为本发明中固线模块与挡线模块扣合安装后的立体结构示意图；

图7为图6中的B部放大结构示意图；

图8为本发明中组合模块安装在底座上的整体结构示意图；

图9为图8中的C部放大结构示意图。

具体实施方式

参照附图，本发明的引线焊接用组合工装主要包括四大部分，第一部分为固线模块2，如图1和图2所示，呈长条状，沿其长度方向间隔设置多个左半单元夹槽21，与每一左半单元夹槽21相对应的设置一穿线单元，每一穿线单元包括一个或间隔设置的两个以上引线穿装孔22。第二部分为挡线模块3，如图3和图6所示，挡线模块3可与固线模块2对应扣装配合，其上设有与左半单元夹槽21对应的挡线板31。第三部分为产品模块4，如图4和图8所示，产品模块4可与固线模块2对应扣装配合形成组合模块，沿其长度方向上间隔设置多个可与左半单元夹槽21配合夹持待焊接产品5的右半单元夹槽41。第四部分为底座1，如图5和图8所示，底座1可固装在自动焊机的焊接平台上，其上开设一个或间隔开设两个以上用于安装组合模块的组合模插装槽10。其中，附图中示出的待焊接产品5为两线式的圆形传声器，因此，每一穿线单元包括两个引线穿装孔22。同时，左半单元夹槽21和右半单元夹槽41均为半圆形槽。

本发明的引线半自动焊接方法包括以下步骤：

步骤一，取多根成段引线6，将每根引线6其中一端的绝缘皮剥开，露出引线的焊接线头61；将待焊接产品5一一装入产品模块4的右半单元夹槽41内，保证待焊接产品5的焊盘51朝上；将底座1固定安装在自动焊机的焊接平台上；

步骤二，将引线6一一穿入固线模块2上的引线穿装孔22内，保证焊接线头61先穿入；

步骤三，将固线模块2与挡线模块3对应扣装，将每根引线6向引线穿装孔22内推送，使得每根引线6的焊接线头61均刚好顶在挡线模块3的挡线板31上；

步骤四，将固线模块2与挡线模块3分开，将固线模块2与产品模块4对应扣装形成组合模块；

步骤五，将组合模块安装在底座1上的组合模插装槽10内；

步骤六，启动自动焊机进行编程自动焊接。

上述方法中，步骤一为准备工作，其中，将引线6的端部剥开露出焊接线头61的工作可由线材剥皮机完成，在实际生产中，该部分工作由引线生产厂家加工完成。在步骤五中，当组合模块安装在底座1上之后，由于引线6为柔性线，容易发生位置偏移或发生弯折，同时，待焊接产品5在转移中也容易发生位置偏移，因此，观察焊接线头61与待焊接产品5的焊盘51位置是否相对应，如果某一个单元出现位置不对应的情形，人工手持镊子将该单元内偏斜的焊接线头61摆正或者将偏斜的待焊接产品5摆正。

在上述结构和方法中，固线模块2用于批量穿装引线6，挡线模块3用于统一各引线6的穿出长度，引线6的穿出长度统一是为了保证引线6的焊接线头61位置一致，即保证各引线6的焊接线头61保持在与产品焊盘51相对应的一条线上，从而保证焊接位置的精确性，进而保证焊接质量，具体操作时，是通过将引线6向内推，使得引线6的焊接线头61刚好顶在挡线板31上来保证。产品模块4用于批量放置待焊接产品，固线模块2与产品模块4上的单元夹槽在扣合后形成可容纳产品的凹槽，用于夹持固定产品，固线模块2与产品模块4扣合之后形成组合模块，多个组合模块安装在底座1上即可利用自动焊机编程焊接。可见，该组合工装能够实现引线的半自动焊接，通过规范的操作流程，保证了焊接质量，同时，与自动焊机配合进行批量焊接，大幅提高了工作效率。

参照附图，左半单元夹槽21设置在固线模块2的右侧壁上，引线穿装孔22横向贯穿固线模块2的左、右侧壁，引线穿装孔22在固线模块2的左侧开口为由右至左逐渐增大的喇叭形开口23。设置喇叭形开口23的结构，在引线6穿装时，使得焊接线头61能够顺着喇叭形开口23的倾斜内壁顺利滑入引线穿装孔22，有效避免了引线6弯折，保证穿线效率。同时，在引线穿装孔22与固线模块2的顶面之间设置豁口24且该豁口24横向贯通左半单元夹槽21与喇叭形开口23。豁口24的结构设置适用于引线6的另一头连接其它产品或者另一头无法从引线穿装孔22穿过的情形，由于有了豁口24，在焊接完成后，引线6的焊接线头端已经焊接在产品上，此时，引线6可直接从豁口24处纵向取出，操作十分方便。

参照附图，固线模块2的底部设置定位块25，挡线模块3和产品模块4上均开设有可与定位块25扣装配合的定位扣槽30、40。图3中挡线模块3上的定位扣槽30内底壁和内侧壁上均嵌装有扣槽用磁块32，图4中产品模块4上的定位扣槽40内底壁和内侧壁上也均嵌装有扣槽用磁块42，定位块25为铁磁性块或者定位块25上嵌装有与上述扣槽用磁块32、42对应吸合的定位用磁块。定位块25与两个定位扣槽30、40可对应配合扣装，同时，利用磁块的吸附力，完成定位块25与定位扣槽之间的定位。由于工装与自动焊机配合使用，自动焊机通过建立精确的坐标系编程动作，因此，要求定位精度很高，定位块25与两个定位扣槽30、40之间的配合面均需要是精度面。同样的，组合模块与底座之间也通过磁块的吸合定位，组合模插装槽10的内底壁或内侧壁上嵌装有插槽用磁块11，组合模块上嵌装有与上述插槽用磁块对应吸合的组合模用磁块43。组合模块与底座之间的配合面也需要是精度面。如图8所示，在组合模块中，产品模块4为主体，整个产品模块4的下部插装在组合模插装槽10内，组合模用磁块43嵌装在产品模块4的端面或底面上。

参照图4，产品模块4上安装有用于将待焊接产品5吸附在右半单元夹槽41内的磁条44。由于多数电子产品的内部器件中存在金属结构或壳体为金属材质，设置磁条可将产品吸附在右半单元夹槽41内，避免在单独移动产品模,4时待焊接产品5从右半单元夹槽41内滑落。

参照图1、图6和图8，固线模块2上安装有手持柄26。在工装使用过程中，需要多次移动固线模块2的位置，因此，设置手持柄26，方便工作人员借力把持。

综上所述，本发明不限于上述具体实施方式。本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可做若干的更改和修饰。本发明的保护范围应以本发明的权利要求为准。

Claims (10)

1.一种引线焊接用组合工装，其特征是包括：

固线模块（2），呈长条状，沿其长度方向间隔设置多个左半单元夹槽（21），与每一左半单元夹槽（21）相对应的设置一穿线单元，每一穿线单元包括一个或间隔设置的两个以上引线穿装孔（22）；

挡线模块（3），可与固线模块（2）对应扣装配合，其上设有与左半单元夹槽（21）对应的挡线板（31）；

产品模块（4），可与固线模块（2）对应扣装配合形成组合模块，沿其长度方向间隔设置多个可与左半单元夹槽（21）配合夹持待焊接产品（5）的右半单元夹槽（41）；

底座（1），可固装在自动焊机的焊接平台上，其上开设一个或间隔开设两个以上用于安装组合模块的组合模插装槽（10）。

2.如权利要求1所述的引线焊接用组合工装，其特征是所述左半单元夹槽（21）设置在固线模块（2）的右侧壁上，引线穿装孔（22）横向贯穿固线模块（2）的左、右侧壁，引线穿装孔（22）在固线模块（2）的左侧开口为由右至左逐渐增大的喇叭形开口（23）。

3.如权利要求2所述的引线焊接用组合工装，其特征是所述引线穿装孔（22）与固线模块（2）的顶面之间设置豁口（24）且该豁口（24）横向贯通左半单元夹槽（21）与喇叭形开口（23）。

4.如权利要求1所述的引线焊接用组合工装，其特征是所述固线模块（2）的底部设置定位块（25），所述挡线模块（3）和产品模块（4）上均开设有可与定位块（25）扣装配合的定位扣槽（30、40）。

5.如权利要求4所述的引线焊接用组合工装，其特征是所述定位扣槽（30、40）的内底壁或内侧壁上嵌装有扣槽用磁块（32、42），定位块（25）为铁磁性块或者定位块（25）上嵌装有与上述扣槽用磁块（32、42）对应吸合的定位用磁块。

6.如权利要求1所述的引线焊接用组合工装，其特征是所述产品模块（4）上安装有用于将待焊接产品（5）吸附在右半单元夹槽（41）内的磁条（44）。

7.如权利要求1所述的引线焊接用组合工装，其特征是所述组合模插装槽（10）的内底壁或内侧壁上嵌装有插槽用磁块（11），组合模块上嵌装有与上述插槽用磁块对应吸合的组合模用磁块（43）。

8.如权利要求1所述的引线焊接用组合工装，其特征是所述固线模块（2）上安装有手持柄（26）。

9.一种利用权利要求1所述工装的引线半自动焊接方法，其特征是包括以下步骤：

步骤一，取多根成段引线（6），将每根引线（6）其中一端的绝缘皮剥开，露出引线的焊接线头（61）；将待焊接产品（5）一一装入产品模块（4）的右半单元夹槽（41）内，保证待焊接产品（5）的焊盘（51）朝上；将底座（1）固定安装在自动焊机的焊接平台上；

步骤二，将引线（6）一一穿入固线模块（2）上的引线穿装孔（22）内，保证焊接线头（61）先穿入；

步骤三，将固线模块（2）与挡线模块（3）对应扣装，将每根引线（6）向引线穿装孔（22）内推送，使得每根引线（6）的焊接线头（61）均刚好顶在挡线模块（3）的挡线板（31）上；

步骤四，将固线模块（2）与挡线模块（3）分开，将固线模块（2）与产品模块（4）对应扣装形成组合模块；

步骤五，将组合模块安装在底座（1）上的组合模插装槽（10）内；

步骤六，启动自动焊机进行编程自动焊接。

10.如权利要求9所述的引线半自动焊接方法，其特征是步骤五中，当组合模块安装在底座（1）上之后，观察焊接线头（61）与待焊接产品（5）的焊盘（51）位置是否相对应，人工手持镊子将偏斜的焊接线头（61）摆正或者将偏斜的待焊接产品（5）摆正。