CN110899889B - 一种焊线型连接器手工焊接辅助工装 - Google Patents

一种焊线型连接器手工焊接辅助工装 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种焊线型连接器手工焊接辅助工装，包括二维平台、连接器固定装置、用于固定待焊接的导线的导线固定装置，二维平台包括底座、设于底座的平面驱动机构，平面驱动机构与导线固定装置相连、用于控制导线固定装置在XY平面移动；连接器固定装置包括用于固定待焊接的连接器的连接器固定组件、用于控制连接器固定组件沿垂直XY平面的Z方向移动的升降驱动装置，升降驱动机构设于底座。本申请提供的焊线型连接器手工焊接辅助工装能够辅助操作人员对焊线形连接器进行焊接作业，解决了目前焊线型连接器装配过程中为避免转移焊接而需双人协作的问题，实现单人在非转移焊接条件下完成焊线型连接器的高速优质装配。

Description

一种焊线型连接器手工焊接辅助工装
技术领域
本发明涉及综合布线技术领域，更具体地说，涉及一种焊线型连接器手工焊接辅助工装。
背景技术
连接器作为接插件在电子学产品上得以大量应用，根据其与导线间的连接方式，可将其分为压接型和焊接型两大类。其中压接型连接器在配线过程中需使用专门的压接钳或压接工装，且在正式压接前需要进行充分的压接试验以保证压接可靠性；而焊接型连接器只需使用电烙铁配合焊锡丝即可完成其引线操作，对人员技术能力要求较低，因此焊接型连接器在装配过程中具有明显优势，特别是在电缆组件、高可靠性印制板框装对外连接组件上被广泛选用。
当前焊接型连接器与导线间的搭焊都是通过焊针/焊杯实现的，操作者一般都是将连接器固定后对焊针/焊杯和导线进行搪锡处理，然后一手持导线，一手操作烙铁，通过烙铁上的熔融焊料与导线和焊针/焊杯上的焊料熔融结合以完成导线与两者的焊接连接操作。这种在电烙铁上事先施加焊料的操作手法在专业上被称作“转移焊接”，这在军工/航天等高可靠性应用领域是严格禁止的，况且“转移焊接”过程中，焊料内自带的助焊剂会提前失效从而失去对焊点的保护作用，为避免拉尖、焊点氧化等焊接缺陷的产生，还需对焊针/焊杯和导线进行额外的助焊剂涂抹，焊接完成后，这些助焊剂的清理也较为困难。
因此为避免“转移焊接”，当前军工/航天等高可靠性应用领域的焊接型连接器在引线过程中通常都是两人协作完成的，一人手持导线保证其与焊针/焊杯的相对位置不动，另外一人边操作烙铁加热预焊接部位边施加焊料，实现导线与焊针/焊杯间的结合。这种两人协作的方式一来增加了人员成本，二来效率较低，而且还需要两人之间的默契配合，稍有不慎，依然会造成例如扰动焊点等的焊接操作失败，不能很好的满足当前焊接型连接器装配的效率和质量需求。
综上所述，如何实现单人在非转移焊接条件下完成焊接型连接器的高速优质装配，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种焊线型连接器手工焊接辅助工装，其能够辅助操作人员对焊线形连接器进行焊接作业，提高了工作效率，降低了人工成本。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种焊线型连接器手工焊接辅助工装，包括：
导线固定装置，用于固定待焊接的导线；
二维平台，包括底座、设于所述底座的平面驱动机构，所述平面驱动机构与所述导线固定装置相连、用于控制所述导线固定装置在XY平面移动；
连接器固定装置，包括用于固定待焊接的连接器的连接器固定组件、用于控制所述连接器固定组件沿垂直所述XY平面的Z方向移动的升降驱动装置，所述升降驱动机构设于所述底座。
优选的，所述平面驱动机构包括设于所述底座的X向平行导轨、与所述X向平行导轨滑动配合的X向平台、设于所述X向平台且与所述X向平行导轨垂直分布的Y向导轨、与所述Y向导轨滑动配合且与所述导线固定装置固定连接的导线固定装置支架。
优选的，所述升降驱动机构包括与所述底座固定连接的螺旋千分尺，所述连接器固定组件包括与所述螺旋千分尺的螺杆相连的支杆、设于所述支杆顶部的连接器固定支架。
优选的，所述底座的底端设有供台钳夹持的矩形凸起。
优选的，所述导线固定装置包括设有供导线穿过的导向孔的穿孔导向器、用于将导线压紧的旋转定位器。
优选的，所述穿孔导向器包括设有所述导向孔的前端导向头、与所述前端导向头固定连接的连接架；所述旋转定位器的前端套设于所述前端导向头的后端的外周、且二者可转动的连接，所述旋转定位器设有用于供导线从所述导向孔穿出至所述旋转定位器外侧壁的卡口；当所述旋转定位器相对于所述前端导向头旋转预设角度后，所述旋转定位器的外侧壁与所述连接架将从所述卡口穿出的导线夹紧固定。
优选的，所述导向孔从所述前端导向头的前端面贯穿至后端面，第一放线缺口贯穿所述前端导向头的侧壁、且从所述前端导向头的中部延伸至后端面；所述旋转定位器设有过线孔，所述过线孔与所述导向孔连通、形成直孔结构，第二放线缺口贯穿所述旋转定位器的侧壁、且从所述旋转定位器的前端面延伸至所述卡口。
优选的，所述连接架的后端设有尾部连接头，所述尾部连接头与所述平面驱动机构螺纹连接。
通过上述方案，本申请提供的焊线型连接器手工焊接辅助工装的有益效果在于：
应用本申请提供的焊线型连接器手工焊接辅助工装时，首先，将连接器焊杯/焊针正对导线固定装置固定于连接器固定装置上，将导线固定在导线固定装置上。然后，操作人员通过平面驱动机构和升降驱动机构，调节导线固定装置和连接器固定装置的相对位置，使导线前端已处理完成的端头芯线恰好平行地插入连接器焊杯或与连接器焊针平行搭接在一起；最后操作者一手控制焊锡进给，另外一只手操控烙铁即可完成导线与连接器焊杯/焊针间的焊接。
由于应用本申请提供的焊线型连接器手工焊接辅助工装后，单个操作者一手控制焊锡进给，另外一只手操控烙铁即可完成导线与连接器焊杯/焊针间的焊接，操作过程中不需要两人配合，且导线与连接器固定牢靠。因此，提高了装配效率，降低了人工成本，解决了目前焊线型连接器装配过程中为避免转移焊接而需双人协作的问题，实现单人在非转移焊接条件下完成焊线型连接器的高速优质装配。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为焊线型连接器手工焊接辅助工装的结构示意图；
图2为二维平台的结构示意图；
图3为导线固定装置的结构示意图；
图4为穿孔导线器的结构示意图；
图5为旋转定位器的结构示意图；
图6为导线固定装置支架的结构示意图。
图1～6中的附图标记为：
二维平台1、X向平行导轨11、X向平台12、Y向导轨13、导线固定装置支架14、底座15、矩形凸起16；
导线固定装置2、穿孔导向器21、尾部连接头211、连接架212、前端导向头213、卡扣凸起2131、卡扣凹槽2132、第一放线缺口2133、导向孔2134；旋转定位器22、连接凸起221、连接凹槽222、第二放线缺口223、卡口224；
连接器固定装置3、连接器固定支架31、支杆32、螺旋千分尺33。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本申请提供了一种焊线型连接器手工焊接辅助工装，包括二维平台1、连接器固定装置3、导线固定装置2。
参考图2，二维平台1包括底座15和平面驱动机构。
底座15的上表面为平面，为了方便台钳夹持，可以在底座15的下表面设置有矩形凸起16，矩形凸起16可以沿X方向延伸。
平面驱动机构设置在底座15的上表面，平面驱动机构与导线固定装置2相连、用于控制导线固定装置2在XY平面移动。平面驱动机构的具体结构可参考现有技术中的十字滑台，本实施例中，平面驱动机构包括X向平行导轨11、X向平台12、Y向导轨13、导线固定装置支架14；其中，X向平行导轨11沿X方向延伸、且固定在底座15上；X向平台12与X向平行导轨11滑动配合，即X向平台12可沿X方向滑动；Y向导轨13沿Y方向延伸、且固定在X向平台12，导线固定装置支架14与Y向导轨13滑动配合、且与导线固定装置2固定连接，即导线固定装置支架14可沿Y向滑动。此处X方向和Y方向为两个垂直的方向。
另外，为了方便在导线固定装置2移动至所需位置后进行定位，还可以在设置相应的限位结构。以X向平台12的限位为例，限位结构可以采用螺栓，即X向平台12设置螺栓，待X向平台12调节到位后旋拧螺栓，使螺栓与底座15上表面相抵；或者限位结构也可采用限位块，限位块放置在X向平台12的侧部、并与X向平台12的侧边相抵，即可实现限位效果。
参考图1，连接器固定装置3包括升降驱动机构和连接器固定组件。
升降驱动机构固定于底座15，升降驱动机构用于控制连接器固定组件沿垂直XY平面的Z方向移动。升降驱动机构的具体结构可以有多种选择，例如，升降驱动机构包括与底座15固定连接的螺旋千分尺33，相应的，连接器固定组件包括与螺旋千分尺33的螺杆相连的支杆32、设于支杆32顶部的连接器固定支架31，支杆32穿过底座15并能在螺旋千分尺33的作用下沿Z方向上下运动，进而驱动连接器固定支架31沿Z方向上下运动。
连接器固定组件用于固定待焊接的连接器，其可以具体通过螺栓连接、卡扣连接、夹具夹持等方式对连接器进行固定。在连接器固定组件设置有连接器固定支架31的情况下，在实际装配时，由于连接器本身设置有机械固定孔，因此将连接器与连接器固定支架31之间使用螺钉螺母进行固定即可；对于非矩形连接器，可通过额外使用卡具的方式实现连接器与连接器固定支架31间的相互固定。
参考图3至图5，导线固定装置2用于固定待焊接的导线，其可以通过夹持等方式实现固定效果，其具体结构有多种选择。例如，导线固定装置2包括穿孔导向器21和旋转定位器22，穿孔导向器21设有供导线穿过的导向孔2134，导向孔2134能够方便方便定位导线的安装位置，旋转定位器22用于将导线压紧，实现导线的固定。
可选的，本申请提供的一种实施例中，穿孔导向器21包括设有导向孔2134的前端导向头213、与前端导向头213固定连接的连接架212；旋转定位器22的前端与前端导向头213的后端嵌套分布，前端导向头213的后端设置卡扣凸起2131与卡扣凹槽2132，旋转定位器22的前端设置连接凸起21与连接凹槽222，使得前端导向头213与旋转定位器22的前端可沿周向相对转动。旋转定位器22设有用于供导线从导向孔2134穿出至旋转定位器22外侧壁的卡口224；当旋转定位器22相对于前端导向头213旋转预设角度后，旋转定位器22的外侧壁与连接架212将从卡口224穿出的导线夹紧固定。
可选的，为了方便导线放入导向孔2134，本申请提供的一种实施例中，导向孔2134从前端导向头213的前端面贯穿至后端面，第一放线缺口2133贯穿前端导向头213的侧壁、且从前端导向头213的中部延伸至后端面；旋转定位器22设有过线孔，过线孔与导向孔2134连通、形成直孔结构，第二放线缺口223贯穿旋转定位器22的侧壁、且从旋转定位器22的前端面延伸至卡口224。
具体的，参考图4，前端导向头213的轴向中空，其沿轴向划分为前段、中段、后段，前段和中段呈圆台形结构，后段呈圆柱形结构，中段和后段的交界处与连接架212固定。另外，前端导向头213的前段沿圆周方向封闭，形成导向孔2134；中段和后段沿圆周方向开槽形成第一放线缺口2133。
参考图5，旋转定位器22为沿轴向部分开槽的中空圆柱形结构，同时，旋转定位器22的前段沿圆周方向开槽，形成第二放线缺口223。
参考图3，前端导向头213的第一放线缺口2133与旋转定位器22的第二放线缺口223均朝上时，二者可以连通成直槽，从而方便导线放入前端导向头213的导向孔2134中，当旋转定位器22相对于前端导向头213旋转一定角度时，卡口224将导线压紧在连接架212上。
在实际装配时，穿孔导向器21与平面驱动机构可以通过螺栓连接、卡扣连接等方式进行固定，参考图4和图6，优选穿孔导向器21的连接架212的后端设有尾部连接头211，尾部连接头211与平面驱动机构的导线固定装置支架14进行螺纹连接。
本申请提供的焊线型连接器手工焊接辅助工装在实际使用过程中，首先将其通过底座15下方的矩形凸起16固定于台钳上，同时选用与需焊接导线线型匹配的导线固定装置2，并将导线固定装置2的穿孔导向器21的尾部连接头211固定于导线固定装置支架14的螺纹孔上；接着将连接器焊杯/焊针正对导线固定装置2固定于连接器固定支架31上；然后将导线沿第一放线缺口2133和第二放线缺口223放入穿孔导向器21的导向孔2134内并伸出一定长度，旋动旋转定位器22使导线固定于旋转定位器22的卡口224内，完成导线与导线固定装置2的相对固定；手工调节X向平台12、导线固定装置支架14、连接器固定支架31间的位置，使导线前端已处理完成的端头芯线恰好平行地插入连接器焊杯或与连接器焊针平行搭接在一起。最后操作者一手控制焊锡进给，另外一只手操控烙铁即可完成导线与连接器焊杯/焊针间的焊接。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
以上对本发明所提供的焊线型连接器手工焊接辅助工装进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (4)

1.一种焊线型连接器手工焊接辅助工装，其特征在于，包括：
导线固定装置(2)，用于固定待焊接的导线；
二维平台(1)，包括底座(15)、设于所述底座(15)的平面驱动机构，所述平面驱动机构与所述导线固定装置(2)相连、用于控制所述导线固定装置(2)在XY平面移动；
连接器固定装置(3)，包括用于固定待焊接的连接器的连接器固定组件、用于控制所述连接器固定组件沿垂直所述XY平面的Z方向移动的升降驱动装置，所述升降驱动装置 设于所述底座(15)；所述升降驱动装置 包括与所述底座(15)固定连接的螺旋千分尺(33)，所述连接器固定组件包括与所述螺旋千分尺(33)的螺杆相连的支杆(32)、设于所述支杆(32)顶部的连接器固定支架(31)；
所述导线固定装置(2)包括设有供导线穿过的导向孔(2134)的穿孔导向器(21)和用于将导线压紧的旋转定位器(22)；
所述穿孔导向器(21)包括设有所述导向孔(2134)的前端导向头(213)、与所述前端导向头(213)固定连接的连接架(212)；所述旋转定位器(22)的前端套设于所述前端导向头(213)的后端的外周、且二者可转动的连接，所述旋转定位器(22)设有用于供导线从所述导向孔(2134)穿出至所述旋转定位器(22)外侧壁的卡口(224)；当所述旋转定位器(22)相对于所述前端导向头(213)旋转预设角度后，所述旋转定位器(22)的外侧壁与所述连接架(212)将从所述卡口(224)穿出的导线夹紧固定；
所述导向孔(2134)从所述前端导向头(213)的前端面贯穿至后端面，第一放线缺口(2133)贯穿所述前端导向头(213)的侧壁、且从所述前端导向头(213)的中部延伸至后端面；所述旋转定位器(22)设有过线孔，所述过线孔与所述导向孔(2134)连通、形成直孔结构，第二放线缺口(223)贯穿所述旋转定位器(22)的侧壁、且从所述旋转定位器(22)的前端面延伸至所述卡口(224)。
2.根据权利要求1所述的焊线型连接器手工焊接辅助工装，其特征在于，所述平面驱动机构包括设于所述底座(15)的X向平行导轨(11)、与所述X向平行导轨(11)滑动配合的X向平台(12)、设于所述X向平台(12)且与所述X向平行导轨(11)垂直分布的Y向导轨(13)、与所述Y向导轨(13)滑动配合且与所述导线固定装置(2)固定连接的导线固定装置支架(14)。
3.根据权利要求1所述的焊线型连接器手工焊接辅助工装，其特征在于，所述底座(15)的底端设有供台钳夹持的矩形凸起(16)。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的焊线型连接器手工焊接辅助工装，其特征在于，所述连接架(212)的后端设有尾部连接头(211)，所述尾部连接头(211)与所述平面驱动机构螺纹连接。
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