CN110561006A - 一种用于电子器件中贴片元件焊接定位的工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于电子器件中贴片元件焊接定位的工装，包括作业底座、移动控制臂、元件控制装置,所述作业底座包括基板、钳位板、支撑圆柱、套接支架,所述移动控制臂包括调节式夹具、前置摇臂、后置摇臂,所述元件控制装置包括元件压制杆、元件放置器、行走滑板；通过将移动控制臂设为多段式转轴连接的结构，加大了移动控制臂行走的角度和方向，同时由于元件放置器具有倾斜结构的下滑通孔、长方形的元件固定腔、能下下滑动控制元件固定腔开口大小的控制开关等结构，进一步增强了贴片元件焊接定位的灵活性和准确性，减少了贴片元件焊接定位时间，提高了贴片元件焊接装配的效率。

Description

一种用于电子器件中贴片元件焊接定位的工装

技术领域

本发明涉及电子元器件焊接领域，特别是涉及一种用于电子器件中贴片元件焊接定位的工装。

背景技术

随着电子制造行业的快速发展，大规模电路器件芯片的焊接基本上均采用工业机器人进行全自动化焊接组装。但是由于贴片元件较小较薄，在有些电子器件中往往还是由人工焊接完成，特别是在电子设备的研制过程中生产电子设备样机或者在小规模电子设备生产企业当中，采用人工焊接贴片元件还较为普通。

在这样的生产方式下，贴片元件的焊接和定位是通过人工采用镊子将贴片元件夹紧再放置到电路板上，在移动放置过程中需要反复确认贴片元件型号，并不断在电路板上找到相应位置，不能快速准确定位，且出错率较高。在贴片元件焊接过程中，烙铁或风枪工具极易将元件移位或将贴片元件不慎吹飞，再次重复以上步骤，焊接装配效率低下。因而不能较好地达到印制电路板焊接整体安装要求，不符合安装规范，不能满足安装需求，对产品整体外观及性能影响较大，无法实现在要求较高情况下的装配要求。

发明内容

本发明的目的在于；针对现有技术的缺点和不足，提出一种用于电子器件中贴片元件焊接定位的工装，通过设置移动控制臂、元件控制装置等组件，增强了贴片元件焊接定位的灵活性和准确性，减少了贴片元件焊接定位时间，提高了贴片元件焊接装配的效率。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于电子器件中贴片元件焊接定位的工装，包括作业底座、移动控制臂、元件控制装置；

所述作业底座包括基板、钳位板、支撑圆柱、套接支架；所述钳位板和套接支架分别连接在基板的相对两侧，所述钳位板与基板为可内外伸缩连接，套接支架与基板为固定连接，在套接支架的两端各垂直设置一个支撑圆柱；

所述移动控制臂包括调节式夹具、前置摇臂、后置摇臂；所述调节式夹具套接于支撑圆柱，可沿支撑圆柱旋转和上下移动，所述调节式夹具设有紧固扣件，当调节式夹具位置确定后，拨动紧固扣件可将调节式夹具固定在支撑圆柱上；所述后置摇臂的两端分别与调节式夹具和前置摇臂转轴连接，所述前置摇臂设有水平滑槽；

所述元件控制装置包括元件压制杆、元件放置器、行走滑板，所述元件压制杆和元件放置器分别垂直插于行走滑板的两端，所述行走滑板放置于所述前置摇臂的水平滑槽中，行走滑板可沿水平滑槽滑动。

上述方案中，钳位板将平放于基板的印制电路板横向挤压固定，确定焊接贴片元件时印制电路板不滑动。将移动控制臂成三段式结构，并将三段之间的连接设计成转轴的形式。并且，调节式夹具也能围绕支撑圆柱作360°的旋转，因此该移动控制臂的灵活性非常大，几乎能将其前端夹持的元件控制装置送至印制电路板的任何位置，而本方案在基板套接支架上的左右两侧各设置了一个移动控制臂，由两个移动控制臂配合使用，就能将元件控制装置100％送至印制电路板的任何位置，确保贴片元件焊接无死角。

同时，在元件控制装置定好位后，将贴片元件通过元件放置器放置到位，然后再移开元件放置器，将元件压制杆顶端抵住贴片元件的顶面，将贴片元件压紧固定，最后开始进行贴片元件的焊接，提高了贴片元件放置的精度和效率，也防止了在焊接过程中贴片元件移位或被吹走等问题的发生。

进一步地，所述元件压制杆包括压制弹簧、压制帽、压制头、限位垫圈；所述压制弹簧设置在压制头与限位垫圈之间，所述压制头为顶端略带圆滑的圆锥体结构。

由于贴片元件一般比较小而薄，将元件压制杆的压制头设计成略带圆滑的圆锥体结构，有利于元件压制杆压住贴片元件而不至于其压坏。同时，设计一个弹簧，正常压下是元件压制杆向下伸，长于元件放置器，便于更好压住贴片元件，当焊接完成后，元件压制杆在弹簧的弹力作用下又回复到原位。

进一步地，所述元件放置器包括通过螺纹连接的下放置杆和上放置杆；所述上放置杆的外侧端面连接有元件存放盒，所述下放置杆的外侧端头内设有长方形的元件固定腔；在所述元件放置器内部设有贯通其长度的长方形下滑通孔，所述下滑通孔倾斜于元件放置器的轴向。

上述方案中，同型号的所有贴片元件都可以同时放入元件存放盒内，在需要的时候，就可能将一个贴片元件放入下滑通孔，掉入指定焊接位置。该长方形下滑通孔的大小设计成略大于最大贴片元件的宽度方向的横截，适合贴片元件纵向放入。由于下滑通孔有一定的倾斜角度且下滑通孔的下开口位于元件固定腔上腔体宽边的一侧，这样将贴片元件有字的一面朝上，让其宽边一侧沿下滑通孔上开口放入，此时贴片元件在重力的作用下向下滑落，当从下滑通孔的下开口落出后，在重力的作用下倒入元件固定腔在印制电路板上确定的焊接位置上，也确保了贴片元件有字的一面朝上。

进一步地，所述元件固定腔四周壁为弹性夹片，在所述下放置杆外侧靠近元件固定腔的位置设有控制开关，使用时通过上下滑动控制开关移动弹性夹片的位置，从而改变元件固定腔开口的大小。

由于不同型号、种类的贴片元件大小有差异，通过上述设计使得元件固定腔的大小可以适当变化，使定位及夹持更精准，适应不同大小贴片元件焊接的需要。

进一步地，所述下滑通孔与元件放置器轴向的倾斜角度为2°～6°。上述下滑通孔倾斜于元件放置器轴向时，只需作较小的倾斜角度即可。

进一步地，所述下放置杆采用透明材料制成。

将下放置杆设计成透明状态，便于观察贴片元件是否按照正确的方向滑落到位，并且滑落的位置是否与焊接的位置精确对准。

进一步地，所述作业底座还包括锁定、旋钮，所述基板靠近钳位板的两侧各开有一个锁槽，所述锁定片的一端与钳位板端头面螺栓固定连接，另一端开有一个与所述锁槽配合使用的定位槽，所述旋钮穿过定位槽与锁槽连接并可沿锁槽滑动。

本身钳位板中间有可插入基板的伸缩条控制钳位板的固定位置，进一步在作业底座两侧设计上述旋钮锁定结构，使得钳位板固定印制电路板更加稳固，确保焊接的顺利进行。

进一步地，所述钳位板和套接支架的上顶面均高于基板的上平面，基板、钳位板和套接支架三者的下底面处于同一平面。

上述设计能够确保基板平放时能保持稳定，同时由于钳位板和套接支架上部高于基板上平面，这样的高度可根据不同印制电路板的最大高度确定，这样就能夹持固定不同高度、大小的印制电路板，提高了该工装设备的适应性。

进一步地，所述前置摇臂沿与后置摇臂的连接轴旋转的角度大于180°，所述后置摇臂沿与调节式夹具的连接轴旋转的角度大于180°。

上述两个连接处的放置角度均大小180°，并且结合调节式夹具也能围绕支撑圆柱作360°旋转的特点，使得移动控制臂的灵活性非常大，其伸缩控位的能力十分突出。

本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

通过将移动控制臂设为多段式转轴连接的结构，加大了移动控制臂行走的角度和方向，同时由于元件放置器具有倾斜结构的下滑通孔、长方形的元件固定腔、能上下滑动控制元件固定腔开口大小的控制开关等结构，进一步增强了贴片元件焊接定位的灵活性和准确性，减少了贴片元件焊接定位时间，提高了贴片元件焊接装配的效率。

附图说明

图1为一种用于电子器件中贴片元件焊接定位的工装的结构示意图；

图2为本发明元件控制装置的结构示意图；

图3为本发明元件放置器的结构示意图；

图4为本发明元件放置器的上放置杆的结构示意图；

图5为本发明元件放置器的下放置杆的结构示意图；

图6为本发明元件压制杆的结构示意图。

图中标记：1-基板，2-钳位板，3-支撑圆柱，4-调节式夹具，5-前置摇臂，6-后置摇臂，7-锁定片，8-旋钮，9-元件控制装置，91-元件压制杆，911-压制弹簧，912-压制帽，913-压制头，914-限位垫圈，92-元件放置器，921-下放置杆，922-上放置杆，923-下滑通孔，924-控制开关，925-元件存放盒，926-元件固定腔，93-行走滑板，10-套接支架。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1所示，一种用于电子器件中贴片元件焊接定位的工装，包括作业底座、移动控制臂、元件控制装置9；

所述作业底座包括基板1、钳位板2、支撑圆柱3、套接支架10；所述钳位板2和套接支架10分别连接在基板1的相对两侧，所述钳位板2与基板1为可内外伸缩连接，套接支架10与基板1为固定连接，在套接支架10的两端各垂直设置一个支撑圆柱3；

所述移动控制臂包括调节式夹具4、前置摇臂5、后置摇臂6；所述调节式夹具4套接于支撑圆柱3，可沿支撑圆柱3旋转和上下移动，所述调节式夹具4设有紧固扣件，当调节式夹具4位置确定后，拨动紧固扣件可将调节式夹具4固定在支撑圆柱3上；所述后置摇臂6的两端分别与调节式夹具4和前置摇臂5转轴连接，所述前置摇臂5设有水平滑槽；

所述元件控制装置9包括元件压制杆91、元件放置器92、行走滑板93，所述元件压制杆91和元件放置器92分别垂直插于行走滑板93的两端，所述行走滑板93放置于所述前置摇臂5的水平滑槽中，行走滑板93可沿水平滑槽滑动。

上述方案中，钳位板将平放于基板的印制电路板横向挤压固定，确定焊接贴片元件时印制电路板不滑动。将移动控制臂成三段式结构，并将三段之间的连接设计成转轴的形式。并且，调节式夹具也能围绕支撑圆柱作360°的旋转，因此该移动控制臂的灵活性非常大，几乎能将其前端夹持的元件控制装置送至印制电路板的任何位置，而本方案在基板套接支架上的左右两侧各设置了一个移动控制臂，由两个移动控制臂配合使用，就能将元件控制装置100％送至印制电路板的任何位置，确保贴片元件焊接无死角。

同时，在元件控制装置定好位后，将贴片元件通过元件放置器放置到位，然后再移开元件放置器，将元件压制杆顶端抵住贴片元件的顶面，将贴片元件压紧固定，最后开始进行贴片元件的焊接，提高了贴片元件放置的精度和效率，也防止了在焊接过程中贴片元件移位或被吹走等问题的发生。

进一步地，所述作业底座还包括锁定片7、旋钮8，所述基板1靠近钳位板2的两侧各开有一个锁槽，所述锁定片7的一端与钳位板2端头面螺栓固定连接，另一端开有一个与所述锁槽配合使用的定位槽，所述旋钮8穿过定位槽与锁槽连接并可沿锁槽滑动。

本身钳位板中间有可插入基板的伸缩条控制钳位板的固定位置，进一步在作业底座两侧设计上述旋钮锁定结构，使得钳位板固定印制电路板更加稳固，确保焊接的顺利进行。

进一步地，所述钳位板2和套接支架10的上顶面均高于基板1的上平面，基板1、钳位板2和套接支架10三者的下底面处于同一平面。

上述设计能够确保基板平放时能保持稳定，同时由于钳位板和套接支架上部高于基板上平面，这样的高度可根据不同印制电路板的最大高度确定，这样就能夹持固定不同高度、大小的印制电路板，提高了该工装设备的适应性。

进一步地，所述前置摇臂5沿与后置摇臂6的连接轴旋转的角度大于180°，所述后置摇臂6沿与调节式夹具4的连接轴旋转的角度大于180°。

上述两个连接处的放置角度均大小180°，并且结合调节式夹具也能围绕支撑圆柱作360°旋转的特点，使得移动控制臂的灵活性非常大，其伸缩控位的能力十分突出。

实施例2

如图2至6所示，在实施例1的基础上，进一步地，所述元件压制杆91包括压制弹簧911、压制帽912、压制头913、限位垫圈914；所述压制弹簧911设置在压制头913与限位垫圈914之间，所述压制头913为顶端略带圆滑的圆锥体结构。

由于贴片元件一般比较小而薄，将元件压制杆的压制头设计成略带圆滑的圆锥体结构，有利于元件压制杆压住贴片元件而不至于其压坏。同时，设计一个弹簧，正常压下是元件压制杆向下伸，长于元件放置器，便于更好压住贴片元件，当焊接完成后，元件压制杆在弹簧的弹力作用下又回复到原位。

进一步地，所述元件放置器92包括通过螺纹连接的下放置杆921和上放置杆922；所述上放置杆922的外侧端面连接有元件存放盒925，所述下放置杆921的外侧端头内设有长方形的元件固定腔926；在所述元件放置器92内部设有贯通其长度的长方形下滑通孔923，所述下滑通孔923倾斜于元件放置器92的轴向。

上述方案中，同型号的所有贴片元件都可以同时放入元件存放盒内，在需要的时候，就可能将一个贴片元件放入下滑通孔，掉入指定焊接位置。该长方形下滑通孔的大小设计成略大于最大贴片元件的宽度方向的横截，适合贴片元件纵向放入。由于下滑通孔有一定的倾斜角度且下滑通孔的下开口位于元件固定腔上腔体宽边的一侧，这样将贴片元件有字的一面朝上，让其宽边一侧沿下滑通孔上开口放入，此时贴片元件在重力的作用下向下滑落，当从下滑通孔的下开口落出后，在重力的作用下倒入元件固定腔在印制电路板上确定的焊接位置上，也确保了贴片元件有字的一面朝上。

进一步地，所述元件固定腔926四周壁为弹性夹片，在所述下放置杆921外侧靠近元件固定腔926的位置设有控制开关924，使用时通过上下滑动控制开关924移动弹性夹片的位置，从而改变元件固定腔926开口的大小。

由于不同型号、种类的贴片元件大小有差异，通过上述设计使得元件固定腔的大小可以适当变化，使定位及夹持更精准，适应不同大小贴片元件焊接的需要。

进一步地，所述下滑通孔923与元件放置器92轴向的倾斜角度为2°～6°。

上述下滑通孔倾斜于元件放置器轴向时，只需作较小的倾斜角度即可。

进一步地，所述下放置杆921采用透明材料制成。

将下放置杆921设计成透明状态，便于观察贴片元件是否按照正确的方向滑落到位，并且滑落的位置是否与焊接的位置精确对准。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，皆应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于电子器件中贴片元件焊接定位的工装，其特征在于：包括作业底座、移动控制臂、元件控制装置(9)；

所述作业底座包括基板(1)、钳位板(2)、支撑圆柱(3)、套接支架(10)；所述钳位板(2)和套接支架(10)分别连接在基板(1)的相对两侧，所述钳位板(2)与基板(1)为可内外伸缩连接，套接支架(10)与基板(1)为固定连接，在套接支架(10)的两端各垂直设置一个支撑圆柱(3)；

所述移动控制臂包括调节式夹具(4)、前置摇臂(5)、后置摇臂(6)；所述调节式夹具(4)套接于支撑圆柱(3)，可沿支撑圆柱(3)旋转和上下移动，所述调节式夹具(4)设有紧固扣件，当调节式夹具(4)位置确定后，拨动紧固扣件可将调节式夹具(4)固定在支撑圆柱(3)上；所述后置摇臂(6)的两端分别与调节式夹具(4)和前置摇臂(5)转轴连接，所述前置摇臂(5)设有水平滑槽；

所述元件控制装置(9)包括元件压制杆(91)、元件放置器(92)、行走滑板(93)，所述元件压制杆(91)和元件放置器(92)分别垂直插于行走滑板(93)的两端，所述行走滑板(93)放置于所述前置摇臂(5)的水平滑槽中，行走滑板(93)可沿水平滑槽滑动。

2.如权利要求1所述的一种用于电子器件中贴片元件焊接定位的工装，其特征在于：所述元件压制杆(91)包括压制弹簧(911)、压制帽(912)、压制头(913)、限位垫圈(914)；所述压制弹簧(911)设置在压制头(913)与限位垫圈(914)之间，所述压制头(913)为顶端略带圆滑的圆锥体结构。

3.如权利要求1所述的一种用于电子器件中贴片元件焊接定位的工装，其特征在于：所述元件放置器(92)包括通过螺纹连接的下放置杆(921)和上放置杆(922)；所述上放置杆(922)的外侧端面连接有元件存放盒(925)，所述下放置杆(921)的外侧端头内设有长方形的元件固定腔(926)；在所述元件放置器(92)内部设有贯通其长度的长方形下滑通孔(923)，所述下滑通孔(923)倾斜于元件放置器(92)的轴向。

4.如权利要求3所述的一种用于电子器件中贴片元件焊接定位的工装，其特征在于：所述元件固定腔(926)四周壁为弹性夹片，在所述下放置杆(921)外侧靠近元件固定腔(926)的位置设有控制开关(924)，使用时通过上下滑动控制开关(924)移动弹性夹片的位置，从而改变元件固定腔(926)开口的大小。

5.如权利要求3所述的一种用于电子器件中贴片元件焊接定位的工装，其特征在于：所述下滑通孔(923)与元件放置器(92)轴向的倾斜角度为2°～6°。

6.如权利要求3所述的一种用于电子器件中贴片元件焊接定位的工装，其特征在于：所述下放置杆(921)采用透明材料制成。

7.如权利要求1所述的一种用于电子器件中贴片元件焊接定位的工装，其特征在于：所述作业底座还包括锁定片(7)、旋钮(8)，所述基板(1)靠近钳位板(2)的两侧各开有一个锁槽，所述锁定片(7)的一端与钳位板(2)端头面螺栓固定连接，另一端开有一个与所述锁槽配合使用的定位槽，所述旋钮(8)穿过定位槽与锁槽连接并可沿锁槽滑动。

8.如权利要求1所述的一种用于电子器件中贴片元件焊接定位的工装，其特征在于：所述钳位板(2)和套接支架(10)的上顶面均高于基板(1)的上平面，基板(1)、钳位板(2)和套接支架(10)三者的下底面处于同一平面。

9.如权利要求1至8任一项所述的一种用于电子器件中贴片元件焊接定位的工装，其特征在于：所述前置摇臂(5)沿与后置摇臂(6)的连接轴旋转的角度大于180°，所述后置摇臂(6)沿与调节式夹具(4)的连接轴旋转的角度大于180°。