本發(fā)明涉及焊接工裝,具體涉及一種焊接治具。
背景技術(shù):
1、焊接治具是用于焊接過程中保持工件位置和形狀,并且夾緊工件以確保焊接過程中工件穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性的一種工裝,使用焊接治具有助于確保焊接過程中位置準(zhǔn)確無誤,提高焊接的精度和質(zhì)量,減少焊接缺陷,同時(shí)還可以簡(jiǎn)化焊接過程,提高生產(chǎn)效率。
2、目前焊接治具已應(yīng)用在各領(lǐng)域焊接中,尤其在電子工業(yè)中運(yùn)用廣泛,在對(duì)電子元件進(jìn)行焊接時(shí),為了保證焊接定位精度和焊接時(shí)的穩(wěn)定性,通常需要使用到焊接治具;在進(jìn)行帶引腳的電子元件焊接時(shí),需要將引腳插入到電路板的銅孔中,然后通過波峰焊將插入到電路板的銅孔中引腳與電路板焊接到一起,對(duì)于重量較輕的電子元件和引腳數(shù)量較少的電子元件,在插入到銅孔中后通常會(huì)發(fā)生晃動(dòng),此時(shí)經(jīng)過波峰焊后,就會(huì)造成電子元件偏斜,從而使焊接質(zhì)量和美觀度下降?,F(xiàn)有技術(shù)對(duì)該問題已提出了良好的解決方案,如專利公開號(hào)為cn114245610b的一種電路板引腳波峰焊定位治具和電路板引腳;設(shè)計(jì)了一種波峰焊定位治具,通過將引腳穿過定位套和電路板銅孔,之后縮小定位套,固定插件引腳,防止焊接時(shí)引腳移動(dòng)導(dǎo)致電子元件偏移。
3、現(xiàn)有技術(shù)雖然解決了重量較輕和引腳數(shù)量較少的電子元件在焊接時(shí),由于引腳移動(dòng)導(dǎo)致電子元件偏移,從而導(dǎo)致焊接質(zhì)量下降的問題,但還存在如下問題:在對(duì)于醫(yī)療器械中的高精度電路板進(jìn)行波峰焊時(shí),需要保證電子元件不能發(fā)生偏移并且要保證焊接質(zhì)量和穩(wěn)定性,否則任何微小故障造成的治療失誤,都會(huì)產(chǎn)生不可估量的損失,由于電子元件較小使用鋼繩等方式進(jìn)行固定時(shí),在治具完全收緊后將導(dǎo)致引腳在銅孔中向某一個(gè)方向發(fā)生偏移或?qū)⒁_拉彎,由于引腳偏離圓心,此時(shí)進(jìn)行波峰焊會(huì)導(dǎo)致焊錫分布不均勻,從而影響焊接的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,產(chǎn)生虛焊等現(xiàn)象,導(dǎo)致焊接質(zhì)量下降,需要后期耗費(fèi)大量時(shí)間進(jìn)行檢查補(bǔ)焊。
4、鑒于以上情況,為了克服上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供一種焊接治具。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供了一種焊接治具,解決了在對(duì)引腳焊接的過程中,引腳偏離電路板銅孔中心,使得波峰焊時(shí)焊錫液分布不均勻,導(dǎo)致焊接質(zhì)量下降,需要后期耗費(fèi)大量時(shí)間進(jìn)行檢查補(bǔ)焊的問題,通過將環(huán)形套與電路板上銅孔相對(duì)位后,利用向銅孔中心夾緊的方式將電子元件引腳固定,并利用焊接過程產(chǎn)生的高溫使焊接質(zhì)量達(dá)標(biāo)的引腳處的固定機(jī)構(gòu)和環(huán)形套與其余機(jī)構(gòu)分離,從而降低治具成本并快速排查出需要補(bǔ)焊的引腳。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
3、一種焊接治具;包括定位機(jī)構(gòu)、限位機(jī)構(gòu)和固定機(jī)構(gòu);所述定位機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)動(dòng)組件和伸縮組件;所述轉(zhuǎn)動(dòng)組件與電路板相連接;所述伸縮組件與轉(zhuǎn)動(dòng)組件相連接;所述限位機(jī)構(gòu)與轉(zhuǎn)動(dòng)組件相連接;所述固定機(jī)構(gòu)與伸縮組件相連接;使用焊接治具時(shí)將轉(zhuǎn)動(dòng)組件與電路板相連接并轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)組件,轉(zhuǎn)動(dòng)組件帶動(dòng)伸縮組件進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)至伸縮組件中線與電路板上的銅孔圓心相交,將伸縮組件拉伸至與銅孔重合位置處,下按限位機(jī)構(gòu)使限位機(jī)構(gòu)對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)組件進(jìn)行限位,將電子元件的引腳插入固定機(jī)構(gòu),固定機(jī)構(gòu)受到引腳擠壓進(jìn)行收縮并向銅孔中心夾緊電子元件的引腳。
4、優(yōu)選的,所述轉(zhuǎn)動(dòng)組件包括定位軸和轉(zhuǎn)動(dòng)桿;焊接治具使用時(shí)所述定位軸與電路板相連接;多個(gè)所述轉(zhuǎn)動(dòng)桿與定位軸相連接;所述伸縮組件包括伸縮滑套、環(huán)形套和定位壓繩;所述伸縮滑套與轉(zhuǎn)動(dòng)桿相連接;所述環(huán)形套與伸縮滑套相連接;所述定位壓繩與環(huán)形套相連接。
5、上述方案中,將定位軸固定后,通過轉(zhuǎn)動(dòng)桿的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作和伸縮滑套的滑動(dòng)動(dòng)作,可以幫助環(huán)形套進(jìn)行任意方向移動(dòng),使環(huán)形套可以對(duì)接到電路板上的銅孔位置,且該焊接治具可以適應(yīng)各種規(guī)格和不同開孔位置的電路板,提高實(shí)用性。
6、優(yōu)選的,所述環(huán)形套內(nèi)開設(shè)有膨脹氣腔,環(huán)形套內(nèi)壁上圓周陣列開設(shè)有三個(gè)收縮孔;三個(gè)所述定位壓繩安裝在收縮孔內(nèi),定位壓繩為y形結(jié)構(gòu),y形結(jié)構(gòu)上端受壓時(shí)可發(fā)生形變,定位壓繩為高導(dǎo)熱材質(zhì)。
7、上述方案中,在電路板帶動(dòng)焊接治具一起進(jìn)入到波峰焊爐體中,進(jìn)行波峰焊時(shí)高溫焊錫將與銅孔、定位壓繩和電子元件的引腳相接觸,由于定位壓繩為高導(dǎo)熱材質(zhì),能夠快速將溫度導(dǎo)入膨脹氣腔中,使膨脹氣腔內(nèi)的空氣在高溫下進(jìn)行膨脹,從而使環(huán)形套和伸縮滑套之間分離并在焊接完成后拆卸下來,使焊接治具除環(huán)形套和定位壓繩部位結(jié)構(gòu)可以多次使用,節(jié)約成本。
8、優(yōu)選的,所述伸縮滑套材質(zhì)為鉑固化硅橡膠,伸縮滑套頂端設(shè)置有卡接塊;所述膨脹氣腔開口位置設(shè)置有卡接槽。
9、上述方案中,通過卡接塊,可以在使用治具時(shí)將環(huán)形套卡接在伸縮滑套上,根據(jù)實(shí)際需要數(shù)目來進(jìn)行卡接,從而節(jié)約成本,并且保證環(huán)形套和伸縮滑套常態(tài)下保持固定,避免環(huán)形套發(fā)生偏移使電子元件的引腳偏移;由于波峰焊時(shí),焊錫液溫度保持在240度左右,而鉑固化硅橡膠能夠在300度時(shí)仍保持一定的彈性,且不易發(fā)生塑性形變,并且相較于氟橡膠,其成本更低;使用鉑固化硅橡膠可以使膨脹氣腔內(nèi)氣體膨脹后使卡接塊發(fā)生形變,從而在氣體作用下將卡接塊從卡接槽內(nèi)推出;此時(shí)可以通過卡接塊是否被推出來判別焊接效果,后續(xù)檢查補(bǔ)焊過程中,可以將未推出卡接塊處的銅孔快速鎖定,對(duì)其進(jìn)行檢查是否需要補(bǔ)焊;避免大量排查是否需要補(bǔ)焊,節(jié)約時(shí)間,提高焊接效率。
10、優(yōu)選的,所述卡接塊頂端設(shè)置有與膨脹氣腔內(nèi)壁相貼合的貼合面,卡接塊尾部平面端開設(shè)有平衡氣孔。
11、上述方案中,通過設(shè)置貼合面保證卡接塊插入環(huán)形套后膨脹氣腔內(nèi)的氣體密封性,使氣體升溫膨脹后對(duì)進(jìn)行卡接塊表面進(jìn)行壓力,使卡接塊變形彈出;完成焊接后電路板進(jìn)入降溫區(qū)域時(shí),通過平衡氣孔使空氣流入,避免降溫后膨脹氣腔內(nèi)部氣壓降低,導(dǎo)致卡接塊被重新吸入到卡接槽內(nèi),影響后續(xù)檢查補(bǔ)焊工作。
12、優(yōu)選的,所述伸縮滑套內(nèi)部開設(shè)有伸縮滑槽;所述伸縮滑槽上設(shè)置有波浪齒一;所述轉(zhuǎn)動(dòng)桿兩側(cè)邊緣設(shè)置有與波浪齒一相嚙合的波浪齒二。
13、上述方案中,由于伸縮滑套整體為硅橡膠材質(zhì),波浪齒一可以在與波浪齒二相對(duì)滑動(dòng)過程中發(fā)生輕微形變,伸縮滑套滑動(dòng)伸出到環(huán)形套與電路板上的銅孔重合后,伸縮滑槽上的波浪齒一與轉(zhuǎn)動(dòng)桿上的波浪齒二在嚙合作用下,可以使環(huán)形套無較大外力作用下不會(huì)發(fā)生移動(dòng),提高環(huán)形套和定位壓繩將電子元件的引腳固定后的穩(wěn)定性。
14、優(yōu)選的,所述限位機(jī)構(gòu)包括限位轉(zhuǎn)槽、限位轉(zhuǎn)塊、限位夾塊和夾塊槽;所述限位轉(zhuǎn)槽開設(shè)在定位軸上部;所述限位轉(zhuǎn)塊安裝在限位轉(zhuǎn)槽內(nèi);所述限位夾塊與限位轉(zhuǎn)塊相連接,限位夾塊為倒f形結(jié)構(gòu);所述夾塊槽開設(shè)在定位軸下部,夾塊槽上部?jī)?nèi)圈設(shè)置有收縮圓角;所述轉(zhuǎn)動(dòng)桿上開設(shè)有貫通弧槽。
15、上述方案中,通過設(shè)置限位轉(zhuǎn)塊,使每個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)到任意位置時(shí),限位轉(zhuǎn)塊都可以轉(zhuǎn)動(dòng)到可以固定所有轉(zhuǎn)動(dòng)桿的位置;下按限位夾塊后可以使限位夾塊通過貫通弧槽進(jìn)入到夾塊槽內(nèi)將多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)桿進(jìn)行夾緊限位,使轉(zhuǎn)動(dòng)桿無法進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),從而配合伸縮滑套上的波浪齒,使環(huán)形套完成定位后進(jìn)行固定,保證電子元件的引腳插入環(huán)形套后與電路板上的銅孔之間不會(huì)發(fā)生偏心。
16、優(yōu)選的,所述固定機(jī)構(gòu)包括固定爪和遮擋面;所述固定爪與定位壓繩相連接,固定爪為弧形結(jié)構(gòu);所述遮擋面與環(huán)形套上端相連接,其橫截面為八字形結(jié)構(gòu),遮擋面內(nèi)徑大于固定爪外徑,且固定爪上端面高于遮擋面下端面的最高點(diǎn)。
17、上述方案中,固定爪與定位壓繩相連接,可以使三個(gè)固定爪在定位壓繩作用下向圓心處聚攏,使固定爪夾緊電子元件的引腳后將電子元件的引腳固定在圓心位置,使焊錫液體進(jìn)入到電路板的銅孔與引腳之間時(shí)能夠分布均勻,并形成飽滿焊點(diǎn);通過固定爪可以增大與引腳之間的接觸面積,使引腳被固定后更加穩(wěn)定不會(huì)被焊錫液流動(dòng)所影響,避免引腳偏轉(zhuǎn)使焊接質(zhì)量下降;環(huán)形套側(cè)壁以及遮擋面也可以對(duì)焊錫液進(jìn)行阻擋,避免波峰焊時(shí),由于焊錫液形成波浪過高,導(dǎo)致焊錫液溢出,在電路板上側(cè)形成連焊,通過遮擋面的遮擋效果,可以適當(dāng)提高波峰焊的波浪高度,從而使焊點(diǎn)更加飽滿,且遮擋面下表面面積較大且呈八字形,可以與焊錫液形成的波浪形狀相貼合,可以使焊錫液與之更好粘附,從而提高焊接穩(wěn)固性。
18、優(yōu)選的,所述固定爪上端設(shè)置有壓縮圓角,下端設(shè)置有引流圓角,側(cè)壁上設(shè)置有多個(gè)凸點(diǎn)。
19、上述方案中,在插入電子元件時(shí),電子元件的引腳與壓縮圓角發(fā)生擠壓可以使引腳更容易進(jìn)入到三個(gè)固定爪之間,避免引腳折彎,通過引流圓角和凸點(diǎn)配合,使焊錫液經(jīng)過引流圓角后到達(dá)凸點(diǎn)和引腳之間的空隙時(shí),通過凸點(diǎn)使焊錫液進(jìn)行滯留,從而使焊點(diǎn)更加飽滿,提高焊接質(zhì)量。
20、優(yōu)選的,所述環(huán)形套為耐240度以上高溫的絕緣材質(zhì);所述遮擋面的下表面和環(huán)形套的側(cè)壁和下表面均設(shè)置有附著面。
21、上述方案中,由于環(huán)形套是設(shè)置在電路板上方,所以焊錫液進(jìn)入到銅孔中后,通過設(shè)置附著面可以增大焊錫液與環(huán)形套的接觸面積,使焊錫液更容易與環(huán)形套下表面和側(cè)壁進(jìn)行粘附,從而更好包裹住電子元件的引腳,形成飽滿焊點(diǎn)。
22、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果為:
23、1、相較于現(xiàn)有的波峰焊焊接治具,本發(fā)明通過設(shè)置將固定爪和定位壓繩均勻分布設(shè)置在環(huán)形套圓周上,通過向圓心處的電子元件引腳施加壓緊力,使電子元件引腳被固定在圓心位置,從而使進(jìn)入到銅孔中的焊錫液分布均勻,使形成的焊點(diǎn)飽滿避免出現(xiàn)虛焊現(xiàn)象;并且通過將固定爪增大與引腳的接觸面積使壓緊力更加穩(wěn)定,并在固定爪內(nèi)表面設(shè)置有凸點(diǎn),一方面增大與引腳之間的摩擦,保證引腳不會(huì)發(fā)生晃動(dòng),從而提高焊接質(zhì)量;另一方面使焊錫液到達(dá)凸點(diǎn)和引腳之間的空隙時(shí),通過凸點(diǎn)使焊錫液進(jìn)行滯留,從而使焊點(diǎn)更加飽滿,提高焊接質(zhì)量。
24、2、本發(fā)明通過設(shè)置伸縮組件和轉(zhuǎn)動(dòng)組件,使環(huán)形套可以進(jìn)行任意方向移動(dòng)從而適應(yīng)各種規(guī)格的電路板,并且將環(huán)形套和伸縮滑套設(shè)計(jì)為可拆式結(jié)構(gòu),根據(jù)所需焊接的引腳數(shù)目來裝卸環(huán)形套,降低成本,提高實(shí)用性;通過焊接時(shí)焊接液與定位壓繩充分接觸后使膨脹氣腔內(nèi)的氣體發(fā)生膨脹從而使卡接塊自動(dòng)從卡接槽中彈出,使后續(xù)能直接將伸縮滑套從環(huán)形套中拉出,一方面可以使除環(huán)形套內(nèi)的結(jié)構(gòu)和固定機(jī)構(gòu)以外的結(jié)構(gòu)可以重復(fù)使用,降低成本;另一方面可以通過卡接塊的彈出來快速判別是否需要后期補(bǔ)焊,并對(duì)未彈出處引腳進(jìn)行補(bǔ)焊,從而降低后續(xù)檢查的時(shí)間成本,提高焊接質(zhì)量。
25、3、本發(fā)明通過將遮擋面設(shè)置在環(huán)形套的上表面,并通過環(huán)形套的側(cè)壁對(duì)焊錫液進(jìn)行限位,從而避免波峰焊時(shí),由于波浪過高導(dǎo)致焊錫液溢出銅孔上方,使電路板表面出現(xiàn)連焊現(xiàn)象;通過遮擋面的遮擋效果可以適當(dāng)增高波峰焊的波浪,通過遮擋面下端面的八字形結(jié)構(gòu),使進(jìn)入到銅孔中焊錫液與遮擋面下端面上的附著面更加貼合,從而使焊錫液更加容易粘附在銅孔和引腳之間,并使形成的焊點(diǎn)更加飽滿,使焊接穩(wěn)固度提高,從而提高焊接質(zhì)量。