一種在焊接前協(xié)助對(duì)準(zhǔn)排針的方法及工具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明描述了一種在焊接前協(xié)助對(duì)準(zhǔn)排針的方法及工具，該排針包括多個(gè)由排母支撐的插針。該方法包括把排針?lè)胖迷谟∷㈦娐钒迳希瑥亩刮挥谂拍傅谝粋?cè)的插針能夠和印刷電路板的表面接觸，并使排母和印刷電路板PCB表面接觸。該方法進(jìn)一步還包括采用可拆卸工具對(duì)排母第一側(cè)的插針進(jìn)行定位，以便向排母第一側(cè)的插針施加力，使排母將其第二側(cè)的插針固定到焊接位置。本發(fā)明提供的協(xié)助對(duì)準(zhǔn)一個(gè)或多個(gè)排針的方法及工具簡(jiǎn)單而經(jīng)濟(jì)。由于排針在焊接前被固定在正確的位置，減少了在產(chǎn)品的裝配過(guò)程中的對(duì)準(zhǔn)問(wèn)題。該工具還改善了波峰焊和回流焊的效率，并減少了彎曲和損壞的插針數(shù)量。
【專利說(shuō)明】一種在焊接前協(xié)助對(duì)準(zhǔn)排針的方法及工具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種協(xié)助對(duì)準(zhǔn)一個(gè)或多個(gè)排針的方法及工具。尤其涉及一種采用工具使一個(gè)或多個(gè)排針在焊接前與印刷電路板(PCB)對(duì)準(zhǔn)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]排針是一種通常和配合插座共同使用的電連接器。它們通常用于連接電氣產(chǎn)品的控制部分和電源部分。當(dāng)然也可用來(lái)連接兩塊印刷電路板。和其它電氣元件一樣，排針通常必須焊接在印刷電路板上。對(duì)于大規(guī)模焊接，通常使用波峰焊接技術(shù)。在波峰焊之前，電氣元件必須在印刷電路板被放置在融化焊料池的表面上之前固定在印刷電路板上指定的位置。焊料波峰流過(guò)印刷電路板的底面，在預(yù)期的位置形成電氣連接。眾所周知，另一種類似的大規(guī)模焊接過(guò)程為回流焊，也可以用來(lái)焊接表面貼裝元件?；亓骱腹に囋阱a膏融化形成最終電氣連接之前采用錫膏臨時(shí)把元件固定到位。
[0003]排針在焊接前未對(duì)準(zhǔn)是常見(jiàn)的問(wèn)題。由于插針本身的重量，未對(duì)準(zhǔn)的問(wèn)題會(huì)在印刷電路板進(jìn)入焊槽之前或者甚至在焊接過(guò)程中發(fā)生。未對(duì)準(zhǔn)的排針導(dǎo)致連接錯(cuò)誤，進(jìn)而導(dǎo)致缺陷產(chǎn)品產(chǎn)生。因此，校正未對(duì)準(zhǔn)的排針?lè)浅：臅r(shí)并會(huì)增加生產(chǎn)成本。
[0004]一種已知的用于在焊接前對(duì)準(zhǔn)排針的裝置在專利JP7302655A中給出。排針的插針由裝置3固定到位(參見(jiàn)圖1)。裝置3被插入或焊接到印刷電路板中(參見(jiàn)圖2)。
[0005]盡管如此，我們?nèi)孕枰幸环N改進(jìn)的工具能夠可靠有效地在焊接前對(duì)準(zhǔn)排針。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明用旨在解決上述所述的問(wèn)題以及其它現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種在焊接前協(xié)助對(duì)準(zhǔn)排針的方法，所述排針包括多個(gè)由排母支撐的插針，包括:
[0008]將所述排針?lè)胖迷谟∷㈦娐钒迳?，使位于所述排母第一?cè)的插針與所述印刷電路板的表面接觸，并使所述排母與所述印刷電路板的表面接觸 '及
[0009]采用可拆卸工具對(duì)所述排母第一側(cè)的插針進(jìn)行定位，以便向所述排母第一側(cè)的插針施加力，使所述排母將其第二側(cè)的插針推進(jìn)焊接位置。
[0010]上述排針為直角排針。
[0011]上述定位步驟包括定位所述工具使其與所述印刷電路板上的多個(gè)排針的插針以可拆卸的方式接觸，同時(shí)可協(xié)助對(duì)準(zhǔn)所述多個(gè)排針。
[0012]上述工具包括與所述印刷電路板以可拆卸的方式接觸的支撐元件，該方法進(jìn)一步還包括使所述支撐元件與所述印刷電路板相接觸。
[0013]上述工具包括偏置部分，所述偏置部分與所述支撐元件連接在一起，并且所述定位步驟包括將所述偏置部分與所述排針的插針進(jìn)行可拆卸接觸。
[0014]當(dāng)上述工具被定位與所述排針的插針接觸時(shí)，所述支撐元件被設(shè)置用于穩(wěn)定所述工具。[0015]上述支撐元件包含用于和所述印刷電路板上對(duì)應(yīng)孔位接觸的部件。
[0016]上述排母在支點(diǎn)處與所述印刷電路板表面接觸，且所述定位步驟包括將所述工具與所述排母第一側(cè)的插針進(jìn)行可拆卸接觸，通過(guò)使所述排母圍繞所述支點(diǎn)旋轉(zhuǎn)而將所述排母第二側(cè)的插針推進(jìn)焊接位置。
[0017]上述工具包含一個(gè)或多個(gè)凹陷部分，且所述方法進(jìn)一步還包括在定位所述工具時(shí)，將所述排針的排母容納到所述凹陷部分中。
[0018]當(dāng)容納有所述排針的排母時(shí)，所述一個(gè)或多個(gè)凹陷部分的尺寸被設(shè)計(jì)為確保所述排母和所述工具之間存在間隙。
[0019]上述工具具有一定重量，以便通過(guò)沿所述排母第一側(cè)的插針的方向和所述印刷電路板所在的方向施加軸向力來(lái)防止當(dāng)所述工具置于與所述排母第一側(cè)的插針接觸的位置時(shí)，所述排母第二側(cè)的插針偏離所述焊接位置。
[0020]上述排針的重心會(huì)引起所述排母第二側(cè)的插針偏離所述焊接位置，在所述定位步驟過(guò)程中，所述工具的重心用來(lái)平衡所述排針的重心，以防止所述排母第二側(cè)的插針偏離所述焊接位置。
[0021]在上述焊接位置，所述排母第二側(cè)的插針與所述印刷電路板的表面平行。
[0022]上述定位步驟進(jìn)一步包括使用取放機(jī)器來(lái)定位所述工具。
[0023]上述排母可固定任意數(shù)量的插針。所述排母或支架可能是開(kāi)放的或封閉的。所述排母的位置可把插針?lè)殖蓛晒?jié)或兩個(gè)插針部分，其中一部分插針設(shè)置在排母的任一側(cè)。當(dāng)我們指在所述排母一側(cè)的插針和在所述排母另一側(cè)的插針時(shí)，我們指的是同一插針，因?yàn)椴遽樢话銜?huì)穿過(guò)排母。此外，為了表述清晰，下文中插針可以簡(jiǎn)單地指插針部分，即它們之間相互通用。所述工具可以和具有單排插針的排針或具有兩排甚至兩排以上插針的排針一同使用。在任何一種情況下，所述工具可對(duì)頂排插針作用。
[0024]優(yōu)選地，在所述排母的第一側(cè)，插針被折彎成直角，成為直角排針。通過(guò)對(duì)所述工具定位使其與所述排母第一側(cè)的插針部分接觸，所述排母第二側(cè)的插針被推進(jìn)或偏置到焊接位置。優(yōu)選地，所述工具采用鋁金屬制成，當(dāng)然所述工具也可以采用其它材料制作。優(yōu)選地，所述工具采用容易加工、可承受高溫且相對(duì)便宜的材料制作。優(yōu)選地，所述材料在加工時(shí)有平滑的光潔度，以便取放機(jī)器可以很容易拾取并操作該工具。密度也是決定所述工具的材料的一個(gè)重要因素。若采用很重的材料，則該工具可能不易被拾取和放置機(jī)器操作。可以采用密度更高的材料，比如黃銅，盡管黃銅一般比鋁貴。另外一個(gè)可選材料例子是DurastonetjDurastone盡管很貴,但它是一種相對(duì)堅(jiān)硬的人造材料,該材料易于加工并能承受波峰焊和回流焊的高溫。
[0025]上述焊接位置可以是排針適合焊接在所述印刷電路板上的任何位置，且在產(chǎn)品裝配過(guò)程中，發(fā)生插針未對(duì)準(zhǔn)的問(wèn)題會(huì)少一些。當(dāng)位于正確的焊接位置時(shí)，所述排母第二側(cè)的插針優(yōu)選地和印刷電路板平行對(duì)準(zhǔn)。在一些實(shí)施例中，無(wú)需使所述排母第二側(cè)的插針和所述印刷電路板平行，也可實(shí)現(xiàn)所述插針的對(duì)準(zhǔn)。所述工具的第二側(cè)插針會(huì)被移動(dòng)到一個(gè)位置，使至少其中一些所述插針接觸到所述工具的底側(cè)。所述工具可以自由地從所述排針上拆卸下來(lái)，故所述工具也可以很容易地放置在所述一個(gè)或多個(gè)排針上以及從所述一個(gè)或多個(gè)排針上拆卸下來(lái)。
[0026]作為一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，所述工具可以被方便地回收并被再次使用，也可以直接丟棄，因?yàn)樗龉ぞ卟恍枰潭ㄔ谒鲇∷㈦娐钒寤蛩雠裴樕?。因此，所述工具為?duì)準(zhǔn)所述一個(gè)或多個(gè)排針提供了一種簡(jiǎn)單又經(jīng)濟(jì)的方法。由于該排針在焊接前被固定在正確的位置，故在產(chǎn)品裝配過(guò)程中，減少了對(duì)準(zhǔn)問(wèn)題的發(fā)生。所述工具可提高波峰焊和回流焊的效率，并有助于減少?gòu)澢蛽p壞的插針的數(shù)量。所述工具可用于波峰焊，也可以用于回流焊。
[0027]上述定位步驟包括定位所述工具使其與所述印刷電路板上的多個(gè)排針的插針以可拆卸的方式相接觸，同時(shí)可協(xié)助對(duì)準(zhǔn)所述多個(gè)排針。因此，可設(shè)計(jì)所述工具的形狀與尺寸以使其能夠協(xié)助對(duì)準(zhǔn)所述多個(gè)排針。例如，所述工具可適合放置在一對(duì)排針上，這樣所述排針使該工具具有穩(wěn)定性。作為一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，協(xié)助對(duì)準(zhǔn)單個(gè)排針的工具比較輕，因而容易被取放機(jī)器操作并正確定位。
[0028]上述工具包括與印刷電路板以可拆卸的方式接觸的支撐元件，該方法進(jìn)一步還包括使所述支撐元件與所述印刷電路板相接觸。該支撐元件可能特別適用于協(xié)助對(duì)準(zhǔn)單個(gè)排針的工具，在此種情況下，所述單個(gè)排針為所述工具提供的穩(wěn)定性小于兩個(gè)或更多排針?biāo)峁┑姆€(wěn)定性。該支撐元件可以采用任何傳統(tǒng)方法與印刷電路板進(jìn)行可拆卸接觸，并優(yōu)選地能防止所述工具橫向移動(dòng)，即防止在和插針垂直的方向上移動(dòng)。
[0029]上述工具包括偏置部分，所述偏置部分與所述支撐元件在一起，并且所述定位步驟包括將所述偏置部分和所述排針的插針進(jìn)行可拆卸接觸。該偏置部分可以是長(zhǎng)方形，并在直角處和所述支撐元件連接。當(dāng)支撐元件和印刷電路板接觸時(shí)，所述工具可能會(huì)以支點(diǎn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而對(duì)排針的插針施加偏置力。
[0030]當(dāng)該工具被設(shè)置為和所述排針的插針接觸時(shí)，所述支撐元件可以用來(lái)穩(wěn)定所述工具。然而該工具可以在沒(méi)有該支撐元件的情況下使用，該支撐元件可放置該工具移動(dòng)，尤其是在焊接過(guò)程中，否則會(huì)導(dǎo)致排針連接器的對(duì)準(zhǔn)問(wèn)題。
[0031]上述支撐元件可能包含用于和印刷電路板上對(duì)應(yīng)孔位互鎖/接觸的部件。這些部件、或支撐腳的形狀可以被設(shè)計(jì)成和印刷電路板上對(duì)應(yīng)插槽相匹配的形狀。優(yōu)選地，所述部件和印刷電路板之間的接觸不會(huì)影響所述工具相對(duì)于支點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)。
[0032]所述排母在支點(diǎn)處和印刷電路板表面接觸，且所述定位步驟包括將所述工具和所述排母第一側(cè)的插針進(jìn)行可拆卸接觸，通過(guò)使所述排母以所述支點(diǎn)旋轉(zhuǎn)從而將所述排母第二側(cè)的插針固定到焊接位置。這樣，所述排母第二側(cè)的插針首先在預(yù)先對(duì)準(zhǔn)位置和印刷電路板接觸。然后，定位所述工具，使其和所述排母第一側(cè)的插針相接觸，該工具沿著所述排母第一側(cè)的插針的長(zhǎng)度施加軸向力。該力可以引起所述排母以其與印刷電路板接觸的點(diǎn)為支點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，從而把所述排母第二側(cè)的插針抬高離開(kāi)印刷電路板并進(jìn)入焊接位置。
[0033]上述工具包含一個(gè)或多個(gè)凹陷部分，且所述方法進(jìn)一步還包括在定位所述工具時(shí)，將所述排針的排母容納到所述凹陷部分中。所述凹陷部分的尺寸和形狀被設(shè)計(jì)為能夠和所述排針的排母相匹配。若所述工具被用來(lái)協(xié)助對(duì)準(zhǔn)多個(gè)排針，則可使用具有多個(gè)凹陷部分的工具。
[0034]當(dāng)容納有所述排母時(shí)，所述一個(gè)或多個(gè)凹陷部分的尺寸被設(shè)計(jì)為確保所述排母和所述工具之間存在間隙。優(yōu)選地，在定位過(guò)程中，所述工具與所述排母不接觸。任何這種接觸會(huì)阻止所述排母的旋轉(zhuǎn)并因此會(huì)影響所述排針的正確對(duì)準(zhǔn)，尤其是影響所述排母第二側(cè)的插針對(duì)準(zhǔn)。因此，在本發(fā)明中，所述工具可在對(duì)準(zhǔn)過(guò)程中被設(shè)置為只和所述排針的插針接觸。[0035]優(yōu)選地，每個(gè)凹陷部分在外型上是延伸的矩形。優(yōu)選地，每個(gè)凹陷部分的端部是平的。這樣可允許當(dāng)所述工具相對(duì)于所述排針橫向運(yùn)行時(shí)，所述排針的排母處于平的接觸表面。凹陷部分的端部可以作為一個(gè)有效的停止裝置?？蛇x地，每個(gè)凹陷部分在每一個(gè)端部都可能包括一個(gè)擴(kuò)大的、圓形凹陷部分，這樣該凹陷部分整體形狀類似一個(gè)“狗骨”。優(yōu)選地，所述擴(kuò)大的端部包括平的部分，所述排母與該平的部分接觸。所述擴(kuò)大的端部為所述排母的端部提供間隙，并通過(guò)一個(gè)與所述排母接觸的平的表面。由于所述工具一般不包含支撐部件并因此可沿排針的寬度方向(例如和插針垂直的方向)自由移動(dòng)，因此這種擴(kuò)大的端部對(duì)用于協(xié)助對(duì)準(zhǔn)多個(gè)排針的工具尤其具有優(yōu)勢(shì)。相比之下，用于對(duì)準(zhǔn)單個(gè)排針的工具一般包括一個(gè)可插入印刷電路板插槽的支撐元件以防止所述工具的橫向移動(dòng)，此時(shí)，并不要求具有擴(kuò)大的、圓形端部的凹陷部分。
[0036]所述擴(kuò)大的端部會(huì)阻止所述排母與凹陷部分的端部的接觸，若凹陷部分的端部沒(méi)有被擴(kuò)大，但若它們?yōu)閳A柱狀且在任何一端具有向外突出的半球狀時(shí)(例如“熱狗”形狀)也能有相同效果。由于所述工具優(yōu)選通過(guò)圓形銑刀(一般采用銑床)采用固體塊加工而成，所述擴(kuò)大的端部部分(“狗骨”形狀)是有用的。當(dāng)然，也可以加工成具有平的端部的凹陷部分，例如采用電火花腐蝕方法。然而電火花腐蝕一般比切削工藝成本更高。
[0037]所述工具具有一定重量，以便通過(guò)沿所述排母第一側(cè)的插針的方向和所述印刷電路板所在的方向施加軸向力來(lái)防止當(dāng)所述工具置于與所述排母第一側(cè)的插針接觸的位置時(shí)，所述排母第二側(cè)的插針偏離所述焊接位置。特別地，所述工具的重量足夠大以使其大致朝向與所述排母第一側(cè)的插針接觸的部分。當(dāng)該工具用于協(xié)助對(duì)準(zhǔn)單個(gè)排針時(shí)的此情況下，該工具可以沒(méi)有支撐元件(并且不和印刷電路板相接觸)，此時(shí)，該工具并未從相對(duì)于支點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作獲得任何益處。
[0038]排針的重心會(huì)引起所述排母第二側(cè)的插針偏離所述焊接位置，而在定位過(guò)程中，所述工具的重心可用來(lái)平衡所述排針的重心，因此可防止所述排母第二側(cè)的插針偏離所述焊接位置。
[0039]該工具進(jìn)一步還包括允許使用取放機(jī)器來(lái)定位所述工具的孔。上述在工具上的孔可以是任何數(shù)量和任何形狀的。在其它實(shí)施例中，該孔也可以是其它任意能夠允許取放機(jī)器定位所述工具的特征。該孔可以協(xié)助所述取放機(jī)器精確定位所述工具。所述取放機(jī)器因此可以使用該孔作為參照物。不同機(jī)器可能要求不同數(shù)量的孔作為參照，還有一些可能不需要任何孔，這取決于機(jī)器所使用的技術(shù)。優(yōu)選地，所述工具包括平滑的上表面以便于所述取放機(jī)器拾取所述工具。這些機(jī)器一般采用由部分真空操作的橡膠吸盤(pán)。
[0040]另一方面，本發(fā)明還提供了一種在焊接前協(xié)助對(duì)準(zhǔn)印刷電路板上的排針的工具，所述排針包括多個(gè)由排母支撐的插針，且所述排母與所述印刷電路板表面接觸，所述排母第一側(cè)的插針與所述印刷電路板表面接觸，且所述工具被設(shè)置為可拆卸地安置在與所述排母第一側(cè)的插針接觸的位置，以便當(dāng)向所述插針施加力時(shí)，使所述排母將其第二側(cè)的插針推進(jìn)所述焊接位置。
[0041]當(dāng)容納有所述排針的排母時(shí)，所述一個(gè)或多個(gè)凹陷部分的尺寸設(shè)計(jì)為確保所述排母和所述工具之間存在間隙。每個(gè)上述一個(gè)或多個(gè)凹陷部分包括有大致平的端部。
[0042]上述一個(gè)或多個(gè)凹陷部分大致呈長(zhǎng)方形，并且每個(gè)所述一個(gè)或多個(gè)凹陷部分包括至少一個(gè)比所述凹陷部分寬的圓形端部，且所述每個(gè)圓形端部包含平的部分。[0043]上述工具進(jìn)一步還包括允許使用取放機(jī)器來(lái)定位所述工具的孔。
[0044]上述工具包括平滑的表面，用于允許取放機(jī)器拾取所述工具。
[0045]上述工具具有一定重量，以便通過(guò)沿所述排母第一側(cè)插針的方向和所述印刷電路板所在方向施加軸向力來(lái)防止當(dāng)所述工具被設(shè)置為與所述排母第一側(cè)的插針接觸時(shí)，所述排母第二側(cè)的插針偏離焊接位置。
[0046]上述排針的重心會(huì)引起所述排母第二側(cè)的插針偏離所述焊接位置，而當(dāng)所述工具被設(shè)置為與所述排母第一側(cè)的插針接觸時(shí)，所述工具的重心可用來(lái)平衡所述排針的重心，因此可防止所述排母第二側(cè)的插針偏離所述焊接位置。
[0047]在焊接過(guò)程中，上述排母第二側(cè)的插針可以和所述印刷電路板表面平行。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0048]通過(guò)以下對(duì)附圖的描述，本發(fā)明實(shí)施方式的特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加容易理解，其中
[0049]圖1是典型的直角排針的側(cè)視圖；
[0050]圖2是焊接前放置在印刷電路板上的排針的側(cè)視圖；
[0051]圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例提供的工具的立體圖；
[0052]圖4是圖3中的工具和圖2中的排針一同使用時(shí)的截面圖；
[0053]圖5是圖3中的工具和印刷電路板接觸時(shí)的底部立體圖；
[0054]圖6是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例提供的工具的立體圖；
[0055]圖7是圖6中的工具和放置在印刷電路板上的兩個(gè)排針一同使用時(shí)的截面圖；
[0056]圖8是圖6中的工具的第二立體圖；和
[0057]圖9是圖3中的工具的第三立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0058]下面對(duì)優(yōu)選實(shí)施方式的描述僅僅是示范性的，而絕不是對(duì)本發(fā)明及其應(yīng)用或用法的限制。在各個(gè)附圖中采用相同的附圖標(biāo)記來(lái)表示相同的部件，因此相同部件的構(gòu)造將不
再重復(fù)描述。
[0059]以下結(jié)合附圖以及【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0060]本發(fā)明目的在于提供一種改進(jìn)的工具，用于在焊接前協(xié)助對(duì)準(zhǔn)一個(gè)或多個(gè)排針。雖然以下描述了本發(fā)明的多種實(shí)施例，但本發(fā)明不只限于這些實(shí)施例，本發(fā)明的實(shí)施例的任何衍生方案也屬于本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
[0061]圖1給出了典型的直角排針10。排針10包括由支架或排母12支撐的多個(gè)導(dǎo)電插針。插針被排母12分成直插針部分14和直角插針部分16。在本實(shí)施例中，只有兩個(gè)插針可見(jiàn)，每個(gè)插針都包含直插針部分和直角插針部分。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，排針10可能包含任意數(shù)量的插針，并且排母12用來(lái)支撐兩排插針(如圖5所示)，插針部分14組成兩排平行插針，而直角插針部分16組成兩排形狀一致的直角插針。在其它實(shí)施例中，也可能有其它類型的插針配置。例如，排針可能只包含有一排插針，或可能包含有超過(guò)兩排插針。每個(gè)直角插針部分16包括直角彎角18。排母12 —般是塑料材料，但也可使用其它任意合適的材料。為了清晰表述，插針部分可以簡(jiǎn)單稱為插針，它們之間也可以相互通用。[0062]圖2是焊接前，放置在印刷電路板20上的排針10的側(cè)視圖。其中一排直角插針16的端部11被放置在印刷電路板20內(nèi)以固定排針10到位。雖然本實(shí)施例中直角插針16被插入印刷電路板20中，但在其它實(shí)施例中直角插針16也可被放置在印刷電路板20之上。排母12在接觸點(diǎn)或支點(diǎn)Fl接觸印刷電路板20。由于排針10的重量作用，插針14的端部13位于印刷電路板20之上。
[0063]在焊接之前，我們希望直角插針16能夠被抬高離開(kāi)印刷電路板20，這樣直角插針16可以保持和印刷電路板20的表面基本平行。這樣可協(xié)助準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)排針10的插針，可以精確焊接并減少焊料浪費(fèi)。
[0064]圖3給出了根據(jù)本發(fā)明提供的工具30的優(yōu)選實(shí)施例。在圖3中顯示了工具30的底面。工具30包含大致呈矩形的偏置部分32、凹陷部分34、孔36和支撐元件38。
[0065]支撐元件38在偏置部分32直角彎角處的一端與其連接。支撐元件38包括一對(duì)分布在其兩端的子元件或支撐腳39。凹陷部分34的外形大致為拉伸的長(zhǎng)方形，其尺寸設(shè)計(jì)為可接受典型排針的排母或支持架。圓形端部34a和34b分布在凹陷部分34的端部，且每個(gè)圓形端部34a和34b都包括平的部分34c和34d，排針的排母和該平的部分接觸?？?6位于工具30的外圍周邊，并且被SMT (表面貼裝)元件放置系統(tǒng)(在本領(lǐng)域中即為取放機(jī)器)用來(lái)在定位前和定位后定位工具30。圖3顯示了四個(gè)孔36，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，孔的數(shù)量、位置和尺寸可隨不同因素而不同，比如工具尺寸和重量等因素。
[0066]在焊接前(比如本領(lǐng)域所知的波峰焊)，工具30被設(shè)置為和排針10接觸，如圖4所示。支撐元件38的支撐腳39以可拆卸的方式插入到印刷電路板20上相應(yīng)的孔中，以便為工具30提供支持。優(yōu)選地，支撐腳39不與印刷電路板20接觸，以便將工具30鎖定到印刷電路板20。工具30可以圍繞接觸點(diǎn)或支點(diǎn)F2按順時(shí)針自由旋轉(zhuǎn)。圖5顯示了印刷電路板20的底面，其中支撐元件38的支撐腳39位于印刷電路板20的槽位中。在圖4中，偏置部分32的前端接觸直角插針16，并靠近直角插針16的直角彎角18，從而沿著印刷電路板20方向上的直角插針16施加向下的軸向力。因此，直角插針部分16作用在排母12上，排母12可以支點(diǎn)Fl按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，使插針部分14移動(dòng)到合適的焊接位置。圖4中的插針部分14被對(duì)準(zhǔn)在和印刷電路板20表面大致平行的方向。在其它實(shí)施例中，也存在其它合適的焊接位置。
[0067]優(yōu)選地，凹陷部分34在工具30和排針10接觸時(shí)為排母12提供間隙。如線條AB和⑶所示，當(dāng)工具30被設(shè)置為與排針10接觸時(shí)，工具30的重心可以平衡排針10的重心。尤其是為了使排針10保持在焊接位置，AB必須大于⑶，其中:A是支點(diǎn)F2到工具30重心的距離是工具30的重量；C是支點(diǎn)Fl到排針10重心的距離；而D是排針10的重量。最初，工具30和排針沿著X線接觸。由于此線和工具30的重心不在同一位置，故作用在直角插針部分16的接觸點(diǎn)的力不是工具30的總重量。
[0068]圖6給出了本發(fā)明的另一實(shí)施例，即該工具的第二種結(jié)構(gòu)。工具40和工具30類似，工具40也包括用于使取放機(jī)器定位該工具的孔46，也包括兩個(gè)延伸的凹陷部分44，該凹陷部分的尺寸和形狀被設(shè)計(jì)為可容納排針的排母。凹陷部分44包括圓形端部部分44a和44c,每個(gè)圓形端部或圓形端部部分包括一個(gè)平的部分44b和44d。需要注意的是，工具40不包括支撐元件。這樣，如上解釋，圓形端部44a和44c以及平的部分44b和44d的優(yōu)點(diǎn)是在焊接前或焊接過(guò)程中，可以防止排針的排母干涉工具40的橫向移動(dòng)。在其它實(shí)施例中，圖6中所示的工具也可包括一個(gè)或多個(gè)支撐元件。
[0069]工具40適合協(xié)助同時(shí)對(duì)準(zhǔn)多個(gè)排針。如圖7所示，工具40被設(shè)置為和排針I(yè)Oa和IOb的插針16a和16b接觸。在工具40被設(shè)置為和排針I(yè)Oa和IOb接觸前，排針I(yè)Oa和IOb被放置在印刷電路板20上的預(yù)先焊接位置，和圖2所示的排針10很相似。在該位置，排針I(yè)Oa和IOb的端部13a和13b傾向于和印刷電路板20的表面非平行的對(duì)準(zhǔn)方向。如圖4中所解釋，工具40對(duì)直角插針部分16a和16b靠近直角彎角18a和18b的位置施加向下的壓力或力。該力可能會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)排母12a和12b的力，從而引起排母12a、12b分別以支點(diǎn)Fla和Flb做順時(shí)針和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，并把插針部分14a和14b移動(dòng)到焊接位置，優(yōu)選地，和印刷電路板20平行對(duì)準(zhǔn)。由于雙排針提供的附加支撐，工具40 —般不需要支撐元件。
[0070]圖8和圖9分別顯示了工具40和工具30的上側(cè)面。圓圈部分顯示了取放機(jī)器的動(dòng)作位置。優(yōu)選地，工具30和工具40的表面足夠平整以便使機(jī)器有效地進(jìn)行吸取動(dòng)作。
[0071]上述實(shí)施例中的任何特征通過(guò)適當(dāng)改變可以和其它實(shí)施例的特征結(jié)合。雖然本文僅通過(guò)優(yōu)選實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，本發(fā)明不只限于這些實(shí)施例，技術(shù)人員在本發(fā)明的基礎(chǔ)上對(duì)本發(fā)明做的任何更改、改動(dòng)和衍生都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。例如，若需要，本發(fā)明中工具的尺寸和形狀可以被改變以協(xié)助對(duì)準(zhǔn)任何數(shù)量的排針。另外，本發(fā)明也可被用來(lái)協(xié)助在焊接前需要對(duì)準(zhǔn)的其它電氣元件。
【權(quán)利要求】
1.一種在焊接前協(xié)助對(duì)準(zhǔn)排針的方法，所述排針包括多個(gè)由排母支撐的插針，其特征在于，該方法包括: 將所述排針?lè)胖迷谟∷㈦娐钒迳希刮挥谒雠拍傅谝粋?cè)的插針與所述印刷電路板的表面接觸，并使所述排母與所述印刷電路板的表面接觸 '及 采用可拆卸工具對(duì)所述排母第一側(cè)的插針進(jìn)行定位，以便向所述排母第一側(cè)的插針施加力，使所述排母將其第二側(cè)的插針推進(jìn)焊接位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述排針為直角排針。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述定位步驟包括定位所述工具使其與所述印刷電路板上的多個(gè)排針的插針以可拆卸的方式接觸，同時(shí)可協(xié)助對(duì)準(zhǔn)所述多個(gè)排針。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述工具包括與所述印刷電路板以可拆卸的方式接觸的支撐元件，該方法進(jìn)一步還包括使所述支撐元件與所述印刷電路板相接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述工具包括偏置部分，所述偏置部分與所述支撐元件連接在一起，并且所述定位步驟包括將所述偏置部分與所述排針的插針進(jìn)行可拆卸接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述工具被定位與所述排針的插針接觸時(shí)，所述支撐元件被設(shè)置用于穩(wěn)定所述工具。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述支撐元件包含用于和所述印刷電路板上對(duì)應(yīng)孔位接觸的部件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述排母在支點(diǎn)處與所述印刷電路板表面接觸，且所述定位步驟包括將所述工具與所述排母第一側(cè)的插針進(jìn)行可拆卸接觸，通過(guò)使所述排母圍繞所述支點(diǎn)旋轉(zhuǎn)而將所述排母第二側(cè)的插針推進(jìn)焊接位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述工具包含一個(gè)或多個(gè)凹陷部分，且所述方法進(jìn)一步還包括在定位所述工具時(shí)，將所述排針的排母容納到所述凹陷部分中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，當(dāng)容納有所述排針的排母時(shí)，所述一個(gè)或多個(gè)凹陷部分的尺寸被設(shè)計(jì)為確保所述排母和所述工具之間存在間隙。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述工具具有一定重量，以便通過(guò)沿所述排母第一側(cè)的插針的方向和所述印刷電路板所在的方向施加軸向力來(lái)防止當(dāng)所述工具置于與所述排母第一側(cè)的插針接觸的位置時(shí)，所述排母第二側(cè)的插針偏離所述焊接位置。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述排針的重心會(huì)引起所述排母第二側(cè)的插針偏離所述焊接位置，在所述定位步驟過(guò)程中，所述工具的重心用來(lái)平衡所述排針的重心，以防止所述排母第二側(cè)的插針偏離所述焊接位置。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，在所述焊接位置，所述排母第二側(cè)的插針與所述印刷電路板的表面平行。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述定位步驟進(jìn)一步包括使用取放機(jī)器來(lái)定位所述工具。
15.一種在焊接前協(xié)助對(duì)準(zhǔn)印刷電路板上的排針的工具，所述排針包括多個(gè)由排母支撐的插針，且所述排母與所述印刷電路板表面接觸，其特征在于，所述排母第一側(cè)的插針與所述印刷電路板表面接觸，且所述工具被設(shè)置為可拆卸地安置在與所述排母第一側(cè)的插針接觸的位置，以便當(dāng)向所述插針施加力時(shí)，使所述排母將其第二側(cè)的插針推進(jìn)所述焊接位置。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的工具，其特征在于，當(dāng)容納有所述排針的排母時(shí)，所述一個(gè)或多個(gè)凹陷部分的尺寸設(shè)計(jì)為確保所述排母和所述工具之間存在間隙。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的工具，其特征在于，每個(gè)所述一個(gè)或多個(gè)凹陷部分包括有大致平的端部。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的工具，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)凹陷部分大致呈長(zhǎng)方形，并且每個(gè)所述一個(gè)或多個(gè)凹陷部分包括至少一個(gè)比所述凹陷部分寬的圓形端部，且所述每個(gè)圓形端部包含平的部分。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的工具，其特征在于，所述工具進(jìn)一步還包括允許使用取放機(jī)器來(lái)定位所述工具的孔。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的工具，其特征在于，所述工具包括平滑的表面，用于允許取放機(jī)器拾取所述工具。
【文檔編號(hào)】H05K3/34GK103974556SQ201410041417
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年1月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月30日
【發(fā)明者】查爾斯·安東尼·卡夏 申請(qǐng)人:控制技術(shù)有限公司