缆线钎焊焊头及其装置和设备的制造方法
专利名称:缆线钎焊焊头及其装置和设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型关于一种缆线钎焊焊头及其装置和设备，其用于将一缆线中多条芯线所裸露出的多条导线同时钎焊至一连接板上的多个接垫，所述缆线钎焊焊头适于安装至一变幅杆，所述缆线钎焊焊头穿置于一感应线圈中，其特征在于：所述缆线钎焊焊头前端具有一压合部，所述压合部的下缘形成多个压线空腔，所述压线空腔的大小适配于所述导线的不同线径，所述压合部藉由所述压线空腔将所述导线同时压制在所述接垫上。
【专利说明】
缆线钎焊焊头及其装置和设备【
技术领域
】
[0001]本实用新型涉及一种钎焊焊头及其装置和设备，特别涉及一种缆线钎焊焊头及其装置和设备。
【【背景技术】】
[0002]随着信息时代的到来，当前人类步入了以电气化和电子信息为特征的高度文明社会，传送高频数据成为现代社会的日常需求，而高频数据的传送经常要透过高频数据缆线，只要有高频数据缆线，便离不开其与缆线连接器的焊接问题，且焊接品质将直接影响数据传送速率等相关尚频特性。
[0003]例如USB-1F协会于2014年8月11日所发布之，USB Type-C缆线和连接器标准规范1.0版中，缆线连接器是以连接板(paddle card)与缆线相接，其中连接板通常采用印刷电路板，缆线中的芯线多采用铜导线，并透过铜导线焊接于印刷电路板上的铜接垫。因此，铜导线与铜接垫之间的焊接界面，将会影响缆线连接器的高频数据传送效能。
[0004]目前缆线的生产过程中，芯线前端用于焊接的铜导线，与铜接垫之间的焊接界面，容易出现分离的现象，焊点形貌以及大小也存在不均匀的缺陷。除了在生产现场所能检测出的焊接失效现象，即使经过完整检测工序并确认合格的样品中，在随后的包装和运输过程中，仍有可能发生焊接失效现象，而徒增维修成本。
[0005]哈尔滨工业大学于2013年11月20日公布之中国第103394783号[超声波辅助真空钎焊设备]发明专利案，包括由真空室、真空栗、超声波换能器、超声波变幅杆、感应加热装置、控制柜和台架，前述发明的特征在于真空室设置在台架上，真空室一侧的台架上设有丝杠导轨立柱，丝杠导轨立柱上端设有横梁，超声波换能器固定在横梁上，超声波变幅杆上部套有金属波纹管，金属波纹管经法兰将超声波变幅杆集成到真空室中，超声波变幅杆伸在真空室内，真空室内超声波变幅杆下设有安装工作台和加热盘，超声波变幅杆是由高温钛合金或工具钢加工而成，台架上的升降装置穿过真空室与加热盘相连接，安装工作台与超声波变幅杆间设有感应加热线圈，感应加热线圈与真空室外的感应加热装置相连接，对待焊工件进行加热时，电阻传导加热及感应加热两种加热方式可单独使用也可同时使用，真空室的壁上分别设有进气口、抽气口、两个真空手套接口、真空观察口、真空计接口、热电偶接口，超声波换能器、加热盘、感应加热装置、真空计、热电偶和真空栗经信号线与控制柜电连接，上述的工作台是由铜或铜合金加工而成，上述的升降装置可以采用螺杆螺母式，也可以采用液压伸缩杆式。
[0006]然而，以焊接缆线而言，若直接采用上述发明所提供之设备，将由于缆线中导线线径不一，而不易同时焊接于连接板上的多个焊接垫;此外，上述发明所提供之设备，工业化和自动化程度不足，将不利缆线的钎焊流程。
[0007]综上所述，针对前述技术问题，有必要提供一种缆线钎焊设备，以改善缆线与连接板之间的钎焊制程。【【实用新型内容】】
[0008]本实用新型提供一种缆线钎焊焊头，其用于将一缆线中多条芯线所裸露出的多条导线同时钎焊至一连接板上的多个接垫，所述缆线钎焊焊头适于安装至一变幅杆，所述缆线钎焊焊头穿置于一感应线圈中，其特征在于:所述缆线钎焊焊头前端具有一压合部，所述压合部的下缘形成多个压线空腔，所述压线空腔的大小适配于所述导线的不同线径，所述压合部藉由所述压线空腔将所述导线同时压制在所述接垫上。
[0009]上述缆线钎焊焊头中，所述压线空腔是以不同半径的部分圆柱面来配合所述导线的不同线径。
[0010]本实用新型提供一种缆线钎焊装置，其用于将一缆线中多条芯线所裸露出的多条导线同时钎焊至一连接板上的多个接垫，包括一超声波发生器、一换能器、一变幅杆，以及一缆线钎焊焊头，其中所述换能器电性连接所述超声波发生器，所述变幅杆安装于所述换能器下方，所述缆线钎焊焊头安装于所述变幅杆下方，所述缆线钎焊焊头穿置于一感应线圈中，其特征在于:所述缆线钎焊焊头前端具有一压合部，所述压合部的下缘形成多个压线空腔，所述压线空腔的大小适配于所述导线的不同线径，所述压合部藉由所述压线空腔将所述导线同时压制在所述接垫上。
[0011]上述缆线钎焊装置更进一步包括一缆线治具，所述缆线治具依序串联排列有一第一容置部、一第一排线器，以及一第一沟槽，所述第一容置部容置所述连接板或具有所述连接板的一插头连接器，所述第一沟槽容置所述缆线，所述第一排线器以多个排线空腔将所述导线一字排开，其中所述排线空腔的大小适配于所述芯线或导线的不同线径。
[0012]上述缆线钎焊装置中，所述压线空腔是以不同半径的部分圆柱面来配合所述导线的不同线径，所述排线空腔形成不同半径的部分圆柱面来配合所述芯线或导线的不同线径。
[0013]上述缆线钎焊装置中，所述缆线治具包括一基座和一固定座，所述第一容置部位于所述基座，所述固定座容置于所述基座的一第三容置部，所述第一沟槽位于所述固定座上方，所述第一排线器固定于所述固定座。
[0014]本实用新型提供一种缆线钎焊设备，其用于将一缆线中多条芯线所裸露出的多条导线同时钎焊至一连接板上的多个接垫，其特征在于所述缆线钎焊设备包括一工具机、一缆线钎焊装置，以及一加热装置，所述工具机包括一底座、一第一位移模组、一第二位移模组、一立架，以及一主轴头，其中所述第一位移模组配置于所述底座上，所述第二位移模组配置于可在所述第一位移模组上线性平移的一鞍座上，所述立架固定于所述底座上，所述主轴头安装于所述立架上;所述缆线钎焊装置包括一超声波发生器、一换能器、一变幅杆、一缆线钎焊焊头、一缆线治具，以及一超声治具，所述换能器电性连接所述超声波发生器，所述变幅杆安装于所述换能器下方，所述缆线钎焊焊头安装于所述变幅杆下方，所述缆线钎焊焊头前端具有一压合部，所述压合部的下缘形成多个压线空腔，所述压线空腔的大小适配于所述导线的不同线径，所述压合部藉由所述压线空腔将所述导线同时压制在所述接垫上，所述缆线治具配置于可在所述第二位移模组上线性平移的一工作台上，所述变幅杆藉由所述超声治具固定于可在所述主轴头上线性平移的一轴衬套上，其中所述鞍座、所述工作台，以及所述轴衬套的位移方向实质上均互相垂直;所述加热装置包括一振荡器和一感应线圈，所述感应线圈电性连接所述振荡器，所述缆线钎焊焊头穿置于所述感应线圈中。
[0015]上述缆线钎焊设备中，所述缆线治具依序串联排列有一第一容置部、一第一排线器，以及一第一沟槽，所述第一容置部容置所述连接板或具有所述连接板的一插头连接器，所述第一沟槽容置所述缆线，所述第一排线器以多个排线空腔将所述导线一字排开，其中所述排线空腔的大小适配于所述芯线或导线的不同线径。
[0016]上述缆线钎焊设备中，所述压线空腔是以不同半径的部分圆柱面来配合所述导线的不同线径，所述排线空腔形成不同半径的部分圆柱面来配合所述芯线或导线的不同线径。
[0017]上述缆线钎焊设备中，所述缆线治具包括一基座和一固定座，所述第一容置部位于所述基座，所述固定座容置于所述基座的一第三容置部，所述第一沟槽位于所述固定座上方，所述第一排线器固定于所述固定座。
[0018]综上所述，本实用新型的特点在于，缆线钎焊焊头藉由压合部下缘多个适配于导线线径的压线空腔，将多条导线同时贴合在相应接垫上，以利同时钎焊多条导线至多个接垫上;缆线钎焊装置进一步藉由第一排线器的排线空腔，将多条导线一字排开，有助于压线空腔压制多条导线;缆线钎焊装置藉由缆线治具，定位缆线和连接板之间的相对位置，以利钎焊操作;缆线钎焊设备进一步藉由第一位移模组、第二位移模组，以及主轴头，控制缆线治具和缆线钎焊焊头之间的相对位置，可使焊接流程标准化，有益于缆线焊接流程的工业化和自动化。
【【附图说明】
】
[0019]图1根据本实用新型的一具体实施例绘示缆线钎焊设备的立体图；
[0020]图2根据本实用新型的一具体实施例绘示工具机的立体图；
[0021]图3根据本实用新型的一具体实施例绘示主轴头安装于立架之上的立体图；
[0022]图4A根据本实用新型的一具体实施例绘示缆线钎焊装置的立体图；
[0023I图4B绘示图4A中标示为4B的局部放大图；
[0024]图5根据本实用新型的一具体实施例绘示加热装置的立体图；
[0025]图6绘示超声治具安装于轴衬套和直线滑块的组合示意图；
[0026I图7绘示图6之分解示意图；
[0027]图8根据本实用新型的一具体实施例绘示变幅杆固定于超声治具的立体图；
[0028]图9根据本实用新型的一具体实施例绘示缆线治具的立体图；
[0029]图1OA绘示图9之分解示意图；
[0030]图1OB绘示图1OA中标示为1B的局部放大图；
[0031]图1OC绘示图1OB于不同视角的立体图；
[0032]图11根据本实用新型的一具体实施例绘示缆线钎焊于连接板的立体图；
[0033]图12根据本实用新型的一具体实施例绘示缆线治具配置于工作台上的立体图。
[0034]附图标号说明
[0035]I 缆线钎焊设备 12M 第一位移模组
[0036]10 工具机13 工作台
[0037]11 底座13M 第二位移模组
[0038]12鞍座14立架
[0039]141顶面40超声治具
[0040]142垂直面41治具体
[0041]15主轴头411套接部
[0042]151马达412连接部
[0043]152联轴器413定位部
[0044]153滚珠导螺杆轴414承接座
[0045]154轴衬套42夹紧件
[0046]154F凸缘422连接部
[0047]15T上轴承支撑座423定位部
[0048]15B下轴承支撑座50缆线治具
[0049]156直线滑块51基座
[0050]157线性滑轨511第一容置部[0051 ]158马达支撑座512第二容置部
[0052]16系统控制模组513第三容置部
[0053]20缆线钎焊装置514凸肋
[0054]21超声波发生器52固定座
[0055]22阻抗匹配箱521第一沟槽
[0056]23换能器522第二沟槽
[0057]24变幅杆523第一凹口
[0058]25缆线钎焊焊头524第二凹口
[0059]251压合部525凹槽
[0060]252压线空腔53第一排线器[0061 ]30加热装置531连接部
[0062]31振荡器532叉部
[0063]32匹配箱532A第一斜面
[0064]33感应线圈532B第二斜面
[0065]533排线空腔62芯线
[0066]54第二排线器621绝缘层
[0067]541连接部622铜导线
[0068]542叉部63接地导线
[0069]543排线空腔70连接板
[0070]60缆线71铜接垫
[0071]61绝缘层
【【具体实施方式】】
[0072]以下配合附图和本实用新型的具体实施例，进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段。本领域的技术人员可以理解到的是，本实用新型的具体实施例所提供的方向用语，诸如上、下、左、右、前或后等，仅用于参照随附图式的方向以利说明，而非用于限制本实用新型。除此之外，在未背离本实用新型的精神和范围之下，本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，可实行为数众多的变更及修改，如此衍生出的实作范例也会落入本实用新型范畴中。
[0073]以下各图均省略各用电器件之间的电连接线路，以及用水管线。首先请参照图1，图1根据本实用新型的一具体实施例绘示缆线钎焊设备I的立体图。在本具体实施例中，缆线钎焊设备I包括一工具机10、一缆线钎焊装置20，以及一加热装置30。
[0074]接着请参照图2，其根据本实用新型的一具体实施例绘示工具机10的立体图。在本具体实施例中，工具机10包括底座11仏6(1)、鞍座12(8&(1(116)、工作台13&&1316)、立架14(column)，以及主轴头15( spindle head)等五大构件，一第一位移模组12M配置于底座11上，鞍座12可在第一位移模组12M上线性平移;一第二位移模组13M配置于鞍座12上，工作台13可在第二位移模组13M上线性平移。换句话说，第二位移模组13M配置于可在第一位移模组12M上线性平移的一鞍座12上。在本具体实施例中，第一位移模组12M为一电动线性滑台(linear actuator)，鞍座12可沿着第一位移模组12M的滑轨线性平移，相当于鞍座12可沿着X轴的方向位移；在本具体实施例中，第二位移模组13M为一手动平移台(manualtranslat1n stage)，工作台13可在第二位移模组13M上以手动的方式线性平移，相当于工作台13可沿着Y轴的方向位移。换句话说，鞍座12和工作台13的位移方向实质上互相垂直。然而，在其他具体实施例中，第二位移模组13M亦可采用电动线性滑台，并透过系统控制模组16来控制，以进一步增加钎焊制程的自动化程度。在本具体实施例中，立架14固定于底座11上，主轴头15安装于立架14上。另外，如同以下将更详加描述的是，系统控制模组16设于底座11之下，用以控制主轴头15和第一位移模组12M。
[0075]再来请参照图3，其根据本实用新型的一具体实施例绘示主轴头15安装于立架14之上的立体图。在本具体实施例中，主轴头15主要包括马达151、联轴器152、滚珠导螺杆轴153、轴衬套154、上轴承支撑座155T、下轴承支撑座155B、一对直线滑块156，以及一对线性滑轨157，其中马达151藉由一马达支撑座158固定于立架14的一顶面141上，并透过联轴器152联结滚珠导螺杆轴153;轴衬套154随着马达151转动而沿着滚珠导螺杆轴153上下平移，换句话说，轴衬套154可沿着Z轴的方向位移，其中Z轴是指垂直或上下的方向，而鞍座12、工作台13，以及轴衬套154的位移方向实质上均互相垂直;直线滑块156可沿着线性滑轨157上下平移，换句话说，直线滑块156亦可沿着Z轴的方向位移;上轴承支撑座155T、下轴承支撑座155B、此对直线滑块156，以及此对线性滑轨157实质上均固定于立架14的一垂直面142上。
[0076]现在请同时参照图4A-4B，其中图4A根据本实用新型的一具体实施例绘示缆线钎焊装置20的立体图，图4B则绘示图4A中标示为4B的局部放大图。在本具体实施例中，缆线钎焊装置20包括超声波发生器21 (ultrasonic generator)、阻抗匹配箱22(matching box)、换能器23(transducer/converter)、变幅杆24(booster)，以及缆线奸焊焊头25(horn/sonotrode)等主要组件，其中换能器23电性连接超声波发生器21，变幅杆24安装于换能器23下方，缆线钎焊焊头25适于安装于变幅杆24下方，缆线钎焊焊头25前端具有一压合部251，且如同以下将更详加描述的是，缆线钎焊焊头25在压合部251的下缘形成多个配合线径的压线空腔252，用以压制缆线中的铜导线。
[0077]接着请参照图4A-5，其中图5根据本实用新型的一具体实施例绘示加热装置30的立体图。在本具体实施例中，加热装置30包括振荡器31(generator)、匹配箱32(matchingbox)、感应线圈(heating coil)33等主要组件，其中感应线圈33电性连接振荡器31，且如同以下将更详加描述的是，缆线钎焊焊头25将实质上穿置于感应线圈33的中心线上。
[0078]再来请同时参照图6-7，其中图6绘示超声治具40安装于轴衬套154和直线滑块156的组合示意图，而图7则绘示图6之分解示意图。如同以下将更详加描述的是，变幅杆24藉由一超声治具40( jig)同时固定于可在主轴头15上线性平移的轴衬套154和一对直线滑块156上。在本具体实施例中，超声治具40主要是由一治具体41和一夹紧件42所组成，治具体41包括一套接部411、一对连接部412、一定位部413，以及一承接座414，其中套接部411藉由一穿孔而套接于轴衬套154，轴衬套154的凸缘154F则进一步锁固于套接部411的一上表面;超声治具40藉由一对连接部412锁固于一对直线滑块156上;定位部413用以环接变幅杆24;承接座414则用以承接并支撑变幅杆24。
[0079]请继续参照图6-7。在本具体实施例中，夹紧件42包括一对连接部422和一定位部423，当夹紧件42藉由一对连接部422锁固于治具体41时，定位部423和定位部413的内侧将共同箍紧变幅杆24。在本具体实施例中，治具体41同时固定于轴衬套154和一对直线滑块156上，变幅杆24则藉由夹紧件42固定于超声治具40，换句话说，轴衬套154在直线行程中，会透过超声治具40，而同时牵引变幅杆24和一对直线滑块156，相当于缆线钎焊焊头25可沿着Z轴的方向位移，也就是说，鞍座12、工作台13，以及缆线钎焊焊头25的位移方向实质上均互相垂直。
[0080]现在请参照图8，其根据本实用新型的一具体实施例绘示变幅杆24固定于超声治具40的立体图。在本具体实施例中，感应线圈33围绕缆线钎焊焊头25而设置，换言之，缆线钎焊焊头25实质上穿置于感应线圈33的中心线上，并可沿着Z轴而在感应线圈33所围绕的空间中上下移动。
[0081]再来请同时参照图9-10A，其中图9根据本实用新型的一具体实施例绘示缆线治具50的立体图，而图1OA则绘示图9之分解示意图。在本具体实施例中，缆线治具50是由一基座51、一固定座52、一第一排线器53，以及一第二排线器54所组成，基座51具有一第一容置部511、一第二容置部512，以及一第三容置部513，其中第一容置部511用以容置USB Type-C插头连接器。
[0082]请继续参照图9-10A。在本具体实施例中，第二容置部512与第一容置部511并排在一起，并用以容置具有其他种类容置空间的治具。换言之，缆线治具50可藉由第二容置部512，适当更换具有不同容置空间的各式治具，以适应各式各样接口的缆线焊接需求;第三容置部513用以容置固定座52，基座51在第三容置部513向上凸起一凸肋514，凸肋514用以卡合固定座52;固定座52上方具有一第一沟槽521和一第二沟槽522，前述两者实质上互相平行，且均用以容纳并固定缆线；固定座52前方具有一第一凹口 523和一第二凹口 524，分别对齐第一沟槽521和第二沟槽522，第一凹口 523和第二凹口 524分别用以容纳第一排线器53的连接部531和第二排线器54的连接部541;第一排线器53藉由连接部531锁固于固定座52的第一凹口 523，第二排线器54同样藉由连接部541锁固于固定座52的第二凹口 524;第一排线器53和第二排线器54分别对齐第一容置部511和第二容置部512;固定座52下方的凹槽525用以卡合凸肋514。
[0083]现在请同时参照图10A-10C以及图11，其中图1OB绘示图1OA中标示为1B的局部放大图，图1OC绘示图1OB于不同视角的立体图，图11根据本实用新型的一具体实施例绘示缆线60钎焊于连接板70的立体图。在本具体实施例中，插头连接器80先焊接于连接板70的一侦U，连接板70的另一侧上表面具有多个铜接垫71，缆线60除去其绝缘层61后即显露出多条芯线62和铜箔编织网所捻成的接地导线63，而芯线62在除去其绝缘层621后即显露出铜导线622，铜导线622和接地导线63分别钎焊于相对应的铜接垫71上。在本具体实施例中，缆线治具50依序串联排列有第一容置部511、第一排线器53，以及第一沟槽521，已焊有连接板70的插头连接器80置于第一容置部511中，裸露出的芯线62和接地导线63置于第一排线器53的六个排线空腔533(仅标示其中之一)中，缆线60则置于固定座52的第一沟槽521中，其中排线空腔533岔开四条芯线62和两条接地导线63，使得座落于排线空腔533上的四条芯线62和两条接地导线63—字排开，有利于之后缆线钎焊焊头25压合四条芯线62和两条接地导线63的操作。当第一排线器53锁固于第一凹口 523，且固定座52卡合于凸肋514时，四条芯线62和两条接地导线63的前端大体上位于铜接垫71上方。
[0084]请继续参照图10A-10C以及图11。在本具体实施例中，七个叉部532之间两两构成各排线空腔533，换言之，排线空腔533形成于第一排线器53中两两相邻之叉部532间，其中各排线空腔533的形状和大小适配于芯线62和接地导线63的不同线径。在本具体实施例中，排线空腔533形成不同半径的部分圆柱面来配合四条芯线62或两条接地导线63的不同线径。然而，在其他具体实施例中，排线空腔533可以形成于第一排线器53中两两相邻之沟槽或孔洞的下缘，排线空腔533亦可形成不同形状的柱面或任意曲面，甚至形成各式纹路以增加排线空腔533和接触线体之间的摩擦力。在本具体实施例中，至少一叉部532的上端形成一第一斜面532A(bevel)，以使芯线62和接地导线63易于置入排线空腔533 ；至少一叉部532的侧边形成一第二斜面532B，以避免位于两侧的芯线62和接地导线63过度弯折。
[0085]最后请同时参照图11-12，其中图12根据本实用新型的一具体实施例绘示缆线治具50配置于工作台13上的立体图。换句话说，缆线治具50配置于可在第二位移模组13M上线性平移的工作台13上，缆线60和连接板70便藉由缆线治具50而配置于工作台13上。在本具体实施例中，利用平移台13M沿着Y轴方向调整缆线治具50的位置，并利用第一位移模组12M沿着X轴方向调整缆线治具50的位置。在本具体实施例的钎焊过程中，已焊有连接板70的插头连接器80事先置于第一容置部511中，连接板70上的铜接垫71先预涂钎料，固定于第一排线器53上的铜导线622和接地导线63均先预蘸钎料，缆线60再连同固定座52—同置于基座51，接着透过系统控制模组16控制主轴头15和第一位移模组12M，使得压合部251以下缘所形成的压线空腔252部分贴合铜导线622和接地导线63的上缘，其中压线空腔252的形状和大小适配于铜导线622和接地导线63的不同线径，进而使得压合部251可藉由压线空腔252同时压制多条铜导线622和接地导线63，以适当贴合相应的铜接垫71，有利于同时钎焊多条铜导线622和接地导线63至多个铜接垫71上。换句话说，压合部251可藉由压线空腔252将铜导线622和接地导线63确实贴合在适当对应的铜接垫71之上。在本具体实施例中，压线空腔252是以不同半径的部分圆柱面来配合铜导线622和接地导线63的不同线径。
[0086]请继续参照图11-12，在本具体实施例的钎焊过程中，利用加热装置30的感应线圈33加热缆线钎焊焊头25至适当温度，再开启超声波发生器21，热能和超声波动能通过缆线钎焊焊头25传送到铜导线622和接地导线63，再传送到包覆在铜导线622和接地导线63周围的钎料，以及贴覆在铜接垫71上的钎料，钎料受热熔融的同时亦承受超声波振动，超声波作用于液态钎料时，会产生声空化(cav i tat i on)和声祸流作用，可以去除钎料内部的孔洞，并破碎被焊母材表面的氧化膜，辅助液态钎料润湿被焊母材，加速界面物质传输，提高钎焊接头质量。在本具体实施例中，主轴头15为一滚珠导螺杆模组，因此可以适当调整缆线钎焊焊头25施加于导线的力量，而不致于让连接板70承受过大压力，并易于达成制程的标准化，提升缆线钎焊流程工业化的程度。另外，在本具体实施例中，缆线钎焊设备I可透过手动或是系统控制模组16，来控制第一位移模组12M、第二位移模组13M，以及主轴头15，藉此调整缆线治具50和缆线钎焊焊头25之间的相对位置，可使焊接流程标准化，有益于缆线焊接流程的工业化和自动化。
[0087]请配合参照图9-12。在其他具体实施例中，第一容置部511可以形成符合其他接口的插头连接器容置空间，特别是具有连接板70的插头连接器。作为例子而非限定来说，第一容置部511 也可以形成符合MHL(Mobile High-Definit1n Link)、HDMI(High Definit1nMultimedia Interface)、USB(Universal Serial Bus)Type-A、USB Type-B、lightning或Thunderbolt……等接口的插头连接器容置空间，第一容置部511甚至可以仅形成连接板70的容置空间，换句话说，可先将缆线钎焊在连接板70上，再将插头连接器的接脚焊接在连接板70上。
[0088]综上所述，根据本实用新型的一个面向，缆线钎焊焊头藉由压合部下缘多个适配于导线线径的压线空腔，将多条导线同时贴合在相应接垫上，以利同时钎焊多条导线至多个接垫上;根据本实用新型的次一个面向，缆线钎焊装置进一步藉由第一排线器的排线空腔，将多条导线一字排开，有助于压线空腔压制多条导线;根据本实用新型的另一个面向，缆线钎焊装置藉由缆线治具，定位缆线和连接板之间的相对位置，以利钎焊操作;根据本实用新型的又一个面向，缆线钎焊设备进一步藉由第一位移模组、第二位移模组，以及主轴头，控制缆线治具和缆线钎焊焊头之间的相对位置，可使焊接流程标准化，有益于缆线焊接流程的工业化和自动化。
[0089]以上所述仅是本实用新型的优选实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制。换言之，虽然本实用新型已将优选实施例披露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案的范围内，应当可以利用上述揭示的技术内容作出些许改变或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的实质核心技术对以上实施例所作的任何修饰、简单变更与等同变化，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。本实用新型的范畴与实际概念仍以权利要求中所记载者为准。
【主权项】
1.一种缆线钎焊焊头，其用于将一缆线中多条芯线所裸露出的多条导线同时钎焊至一连接板上的多个接垫，该缆线钎焊焊头适于安装至一变幅杆，该缆线钎焊焊头穿置于一感应线圈中，其特征在于: 该缆线钎焊焊头前端具有一压合部，该压合部的下缘形成多个压线空腔，该些压线空腔的大小适配于该些导线的不同线径，该压合部藉由该些压线空腔将该些导线同时压制在该些接垫上。2.如权利要求1所述的缆线钎焊焊头，其特征在于该些压线空腔是以不同半径的部分圆柱面来配合该些导线的不同线径。3.—种缆线钎焊装置，其用于将一缆线中多条芯线所裸露出的多条导线同时钎焊至一连接板上的多个接垫，包括一超声波发生器、一换能器、一变幅杆，以及一缆线钎焊焊头，其中该换能器电性连接该超声波发生器，该变幅杆安装于该换能器下方，该缆线钎焊焊头安装于该变幅杆下方，该缆线钎焊焊头穿置于一感应线圈中，其特征在于: 该缆线钎焊焊头前端具有一压合部，该压合部的下缘形成多个压线空腔，该些压线空腔的大小适配于该些导线的不同线径，该压合部藉由该些压线空腔将该些导线同时压制在该些接垫上。4.如权利要求3所述的缆线钎焊装置，其特征在于，更进一步包括一缆线治具，该缆线治具依序串联排列有一第一容置部、一第一排线器，以及一第一沟槽，该第一容置部容置该连接板或具有该连接板的一插头连接器，该第一沟槽容置该缆线，该第一排线器以多个排线空腔将该些导线一字排开，其中该些排线空腔的大小适配于该些芯线或导线的不同线径。5.如权利要求4所述的缆线钎焊装置，其特征在于该些压线空腔是以不同半径的部分圆柱面来配合该些导线的不同线径，该些排线空腔形成不同半径的部分圆柱面来配合该些芯线或导线的不同线径。6.如权利要求4所述的缆线钎焊装置，其特征在于该缆线治具包括: 一基座，该第一容置部位于该基座；以及 一固定座，其容置于该基座的一第三容置部，该第一沟槽位于该固定座上方，该第一排线器固定于该固定座。7.—种缆线钎焊设备，其用于将一缆线中多条芯线所裸露出的多条导线同时钎焊至一连接板上的多个接垫，其特征在于该缆线钎焊设备包括: 一工具机，其包括一底座、一第一位移模组、一第二位移模组、一立架，以及一主轴头，其中该第一位移模组配置于该底座上，该第二位移模组配置于可在该第一位移模组上线性平移的一鞍座上，该立架固定于该底座上，该主轴头安装于该立架上； 一缆线钎焊装置，其包括一超声波发生器、一换能器、一变幅杆、一缆线钎焊焊头、一缆线治具，以及一超声治具，该换能器电性连接该超声波发生器，该变幅杆安装于该换能器下方，该缆线钎焊焊头安装于该变幅杆下方，该缆线钎焊焊头前端具有一压合部，该压合部的下缘形成多个压线空腔，该些压线空腔的大小适配于该些导线的不同线径，该压合部藉由该些压线空腔将该些导线同时压制在该些接垫上，该缆线治具配置于可在该第二位移模组上线性平移的一工作台上，该变幅杆藉由该超声治具固定于可在该主轴头上线性平移的一轴衬套上，其中该鞍座、该工作台，以及该轴衬套的位移方向实质上均互相垂直;以及 一加热装置，该加热装置包括一振荡器和一感应线圈，该感应线圈电性连接该振荡器，该缆线钎焊焊头穿置于该感应线圈中。8.如权利要求7所述的缆线钎焊设备，其特征在于该缆线治具依序串联排列有一第一容置部、一第一排线器，以及一第一沟槽，该第一容置部容置该连接板或具有该连接板的一插头连接器，该第一沟槽容置该缆线，该第一排线器以多个排线空腔将该些导线一字排开，其中该些排线空腔的大小适配于该些芯线或导线的不同线径。9.如权利要求8所述的缆线钎焊设备，其特征在于该些压线空腔是以不同半径的部分圆柱面来配合该些导线的不同线径，该些排线空腔形成不同半径的部分圆柱面来配合该些芯线或导线的不同线径。10.如权利要求8所述的缆线钎焊设备，其特征在于该缆线治具包括: 一基座，该第一容置部位于该基座；以及 一固定座，其容置于该基座的一第三容置部，该第一沟槽位于该固定座上方，该第一排线器固定于该固定座。
【文档编号】H01R43/02GK205724322SQ201620191700
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年3月11日
【发明人】赖志伟, 许庆仁
【申请人】永泰电子（东莞）有限公司
【专利摘要】本实用新型关于一种缆线钎焊焊头及其装置和设备，其用于将一缆线中多条芯线所裸露出的多条导线同时钎焊至一连接板上的多个接垫，所述缆线钎焊焊头适于安装至一变幅杆，所述缆线钎焊焊头穿置于一感应线圈中，其特征在于：所述缆线钎焊焊头前端具有一压合部，所述压合部的下缘形成多个压线空腔，所述压线空腔的大小适配于所述导线的不同线径，所述压合部藉由所述压线空腔将所述导线同时压制在所述接垫上。
【专利说明】
缆线钎焊焊头及其装置和设备【
技术领域
】
[0001]本实用新型涉及一种钎焊焊头及其装置和设备，特别涉及一种缆线钎焊焊头及其装置和设备。
【【背景技术】】
[0002]随着信息时代的到来，当前人类步入了以电气化和电子信息为特征的高度文明社会，传送高频数据成为现代社会的日常需求，而高频数据的传送经常要透过高频数据缆线，只要有高频数据缆线，便离不开其与缆线连接器的焊接问题，且焊接品质将直接影响数据传送速率等相关尚频特性。
[0003]例如USB-1F协会于2014年8月11日所发布之，USB Type-C缆线和连接器标准规范1.0版中，缆线连接器是以连接板(paddle card)与缆线相接，其中连接板通常采用印刷电路板，缆线中的芯线多采用铜导线，并透过铜导线焊接于印刷电路板上的铜接垫。因此，铜导线与铜接垫之间的焊接界面，将会影响缆线连接器的高频数据传送效能。
[0004]目前缆线的生产过程中，芯线前端用于焊接的铜导线，与铜接垫之间的焊接界面，容易出现分离的现象，焊点形貌以及大小也存在不均匀的缺陷。除了在生产现场所能检测出的焊接失效现象，即使经过完整检测工序并确认合格的样品中，在随后的包装和运输过程中，仍有可能发生焊接失效现象，而徒增维修成本。
[0005]哈尔滨工业大学于2013年11月20日公布之中国第103394783号[超声波辅助真空钎焊设备]发明专利案，包括由真空室、真空栗、超声波换能器、超声波变幅杆、感应加热装置、控制柜和台架，前述发明的特征在于真空室设置在台架上，真空室一侧的台架上设有丝杠导轨立柱，丝杠导轨立柱上端设有横梁，超声波换能器固定在横梁上，超声波变幅杆上部套有金属波纹管，金属波纹管经法兰将超声波变幅杆集成到真空室中，超声波变幅杆伸在真空室内，真空室内超声波变幅杆下设有安装工作台和加热盘，超声波变幅杆是由高温钛合金或工具钢加工而成，台架上的升降装置穿过真空室与加热盘相连接，安装工作台与超声波变幅杆间设有感应加热线圈，感应加热线圈与真空室外的感应加热装置相连接，对待焊工件进行加热时，电阻传导加热及感应加热两种加热方式可单独使用也可同时使用，真空室的壁上分别设有进气口、抽气口、两个真空手套接口、真空观察口、真空计接口、热电偶接口，超声波换能器、加热盘、感应加热装置、真空计、热电偶和真空栗经信号线与控制柜电连接，上述的工作台是由铜或铜合金加工而成，上述的升降装置可以采用螺杆螺母式，也可以采用液压伸缩杆式。
[0006]然而，以焊接缆线而言，若直接采用上述发明所提供之设备，将由于缆线中导线线径不一，而不易同时焊接于连接板上的多个焊接垫;此外，上述发明所提供之设备，工业化和自动化程度不足，将不利缆线的钎焊流程。
[0007]综上所述，针对前述技术问题，有必要提供一种缆线钎焊设备，以改善缆线与连接板之间的钎焊制程。【【实用新型内容】】
[0008]本实用新型提供一种缆线钎焊焊头，其用于将一缆线中多条芯线所裸露出的多条导线同时钎焊至一连接板上的多个接垫，所述缆线钎焊焊头适于安装至一变幅杆，所述缆线钎焊焊头穿置于一感应线圈中，其特征在于:所述缆线钎焊焊头前端具有一压合部，所述压合部的下缘形成多个压线空腔，所述压线空腔的大小适配于所述导线的不同线径，所述压合部藉由所述压线空腔将所述导线同时压制在所述接垫上。
[0009]上述缆线钎焊焊头中，所述压线空腔是以不同半径的部分圆柱面来配合所述导线的不同线径。
[0010]本实用新型提供一种缆线钎焊装置，其用于将一缆线中多条芯线所裸露出的多条导线同时钎焊至一连接板上的多个接垫，包括一超声波发生器、一换能器、一变幅杆，以及一缆线钎焊焊头，其中所述换能器电性连接所述超声波发生器，所述变幅杆安装于所述换能器下方，所述缆线钎焊焊头安装于所述变幅杆下方，所述缆线钎焊焊头穿置于一感应线圈中，其特征在于:所述缆线钎焊焊头前端具有一压合部，所述压合部的下缘形成多个压线空腔，所述压线空腔的大小适配于所述导线的不同线径，所述压合部藉由所述压线空腔将所述导线同时压制在所述接垫上。
[0011]上述缆线钎焊装置更进一步包括一缆线治具，所述缆线治具依序串联排列有一第一容置部、一第一排线器，以及一第一沟槽，所述第一容置部容置所述连接板或具有所述连接板的一插头连接器，所述第一沟槽容置所述缆线，所述第一排线器以多个排线空腔将所述导线一字排开，其中所述排线空腔的大小适配于所述芯线或导线的不同线径。
[0012]上述缆线钎焊装置中，所述压线空腔是以不同半径的部分圆柱面来配合所述导线的不同线径，所述排线空腔形成不同半径的部分圆柱面来配合所述芯线或导线的不同线径。
[0013]上述缆线钎焊装置中，所述缆线治具包括一基座和一固定座，所述第一容置部位于所述基座，所述固定座容置于所述基座的一第三容置部，所述第一沟槽位于所述固定座上方，所述第一排线器固定于所述固定座。
[0014]本实用新型提供一种缆线钎焊设备，其用于将一缆线中多条芯线所裸露出的多条导线同时钎焊至一连接板上的多个接垫，其特征在于所述缆线钎焊设备包括一工具机、一缆线钎焊装置，以及一加热装置，所述工具机包括一底座、一第一位移模组、一第二位移模组、一立架，以及一主轴头，其中所述第一位移模组配置于所述底座上，所述第二位移模组配置于可在所述第一位移模组上线性平移的一鞍座上，所述立架固定于所述底座上，所述主轴头安装于所述立架上;所述缆线钎焊装置包括一超声波发生器、一换能器、一变幅杆、一缆线钎焊焊头、一缆线治具，以及一超声治具，所述换能器电性连接所述超声波发生器，所述变幅杆安装于所述换能器下方，所述缆线钎焊焊头安装于所述变幅杆下方，所述缆线钎焊焊头前端具有一压合部，所述压合部的下缘形成多个压线空腔，所述压线空腔的大小适配于所述导线的不同线径，所述压合部藉由所述压线空腔将所述导线同时压制在所述接垫上，所述缆线治具配置于可在所述第二位移模组上线性平移的一工作台上，所述变幅杆藉由所述超声治具固定于可在所述主轴头上线性平移的一轴衬套上，其中所述鞍座、所述工作台，以及所述轴衬套的位移方向实质上均互相垂直;所述加热装置包括一振荡器和一感应线圈，所述感应线圈电性连接所述振荡器，所述缆线钎焊焊头穿置于所述感应线圈中。
[0015]上述缆线钎焊设备中，所述缆线治具依序串联排列有一第一容置部、一第一排线器，以及一第一沟槽，所述第一容置部容置所述连接板或具有所述连接板的一插头连接器，所述第一沟槽容置所述缆线，所述第一排线器以多个排线空腔将所述导线一字排开，其中所述排线空腔的大小适配于所述芯线或导线的不同线径。
[0016]上述缆线钎焊设备中，所述压线空腔是以不同半径的部分圆柱面来配合所述导线的不同线径，所述排线空腔形成不同半径的部分圆柱面来配合所述芯线或导线的不同线径。
[0017]上述缆线钎焊设备中，所述缆线治具包括一基座和一固定座，所述第一容置部位于所述基座，所述固定座容置于所述基座的一第三容置部，所述第一沟槽位于所述固定座上方，所述第一排线器固定于所述固定座。
[0018]综上所述，本实用新型的特点在于，缆线钎焊焊头藉由压合部下缘多个适配于导线线径的压线空腔，将多条导线同时贴合在相应接垫上，以利同时钎焊多条导线至多个接垫上;缆线钎焊装置进一步藉由第一排线器的排线空腔，将多条导线一字排开，有助于压线空腔压制多条导线;缆线钎焊装置藉由缆线治具，定位缆线和连接板之间的相对位置，以利钎焊操作;缆线钎焊设备进一步藉由第一位移模组、第二位移模组，以及主轴头，控制缆线治具和缆线钎焊焊头之间的相对位置，可使焊接流程标准化，有益于缆线焊接流程的工业化和自动化。
【【附图说明】
】[0019]图1根据本实用新型的一具体实施例绘示缆线钎焊设备的立体图；
[0020]图2根据本实用新型的一具体实施例绘示工具机的立体图；
[0021]图3根据本实用新型的一具体实施例绘示主轴头安装于立架之上的立体图；
[0022]图4A根据本实用新型的一具体实施例绘示缆线钎焊装置的立体图；
[0023I图4B绘示图4A中标示为4B的局部放大图；
[0024]图5根据本实用新型的一具体实施例绘示加热装置的立体图；
[0025]图6绘示超声治具安装于轴衬套和直线滑块的组合示意图；
[0026I图7绘示图6之分解示意图；
[0027]图8根据本实用新型的一具体实施例绘示变幅杆固定于超声治具的立体图；
[0028]图9根据本实用新型的一具体实施例绘示缆线治具的立体图；
[0029]图1OA绘示图9之分解示意图；
[0030]图1OB绘示图1OA中标示为1B的局部放大图；
[0031]图1OC绘示图1OB于不同视角的立体图；
[0032]图11根据本实用新型的一具体实施例绘示缆线钎焊于连接板的立体图；
[0033]图12根据本实用新型的一具体实施例绘示缆线治具配置于工作台上的立体图。
[0034]附图标号说明
[0035]I 缆线钎焊设备 12M 第一位移模组
[0036]10 工具机13 工作台
[0037]11 底座13M 第二位移模组
[0038]12鞍座14立架
[0039]141顶面40超声治具
[0040]142垂直面41治具体
[0041]15主轴头411套接部
[0042]151马达412连接部
[0043]152联轴器413定位部
[0044]153滚珠导螺杆轴414承接座
[0045]154轴衬套42夹紧件
[0046]154F凸缘422连接部
[0047]15T上轴承支撑座423定位部
[0048]15B下轴承支撑座50缆线治具
[0049]156直线滑块51基座
[0050]157线性滑轨511第一容置部[0051 ]158马达支撑座512第二容置部
[0052]16系统控制模组513第三容置部
[0053]20缆线钎焊装置514凸肋
[0054]21超声波发生器52固定座
[0055]22阻抗匹配箱521第一沟槽
[0056]23换能器522第二沟槽
[0057]24变幅杆523第一凹口
[0058]25缆线钎焊焊头524第二凹口
[0059]251压合部525凹槽
[0060]252压线空腔53第一排线器[0061 ]30加热装置531连接部
[0062]31振荡器532叉部
[0063]32匹配箱532A第一斜面
[0064]33感应线圈532B第二斜面
[0065]533排线空腔62芯线
[0066]54第二排线器621绝缘层
[0067]541连接部622铜导线
[0068]542叉部63接地导线
[0069]543排线空腔70连接板
[0070]60缆线71铜接垫
[0071]61绝缘层
【【具体实施方式】】
[0072]以下配合附图和本实用新型的具体实施例，进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段。本领域的技术人员可以理解到的是，本实用新型的具体实施例所提供的方向用语，诸如上、下、左、右、前或后等，仅用于参照随附图式的方向以利说明，而非用于限制本实用新型。除此之外，在未背离本实用新型的精神和范围之下，本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，可实行为数众多的变更及修改，如此衍生出的实作范例也会落入本实用新型范畴中。
[0073]以下各图均省略各用电器件之间的电连接线路，以及用水管线。首先请参照图1，图1根据本实用新型的一具体实施例绘示缆线钎焊设备I的立体图。在本具体实施例中，缆线钎焊设备I包括一工具机10、一缆线钎焊装置20，以及一加热装置30。
[0074]接着请参照图2，其根据本实用新型的一具体实施例绘示工具机10的立体图。在本具体实施例中，工具机10包括底座11仏6(1)、鞍座12(8&(1(116)、工作台13&&1316)、立架14(column)，以及主轴头15( spindle head)等五大构件，一第一位移模组12M配置于底座11上，鞍座12可在第一位移模组12M上线性平移;一第二位移模组13M配置于鞍座12上，工作台13可在第二位移模组13M上线性平移。换句话说，第二位移模组13M配置于可在第一位移模组12M上线性平移的一鞍座12上。在本具体实施例中，第一位移模组12M为一电动线性滑台(linear actuator)，鞍座12可沿着第一位移模组12M的滑轨线性平移，相当于鞍座12可沿着X轴的方向位移；在本具体实施例中，第二位移模组13M为一手动平移台(manualtranslat1n stage)，工作台13可在第二位移模组13M上以手动的方式线性平移，相当于工作台13可沿着Y轴的方向位移。换句话说，鞍座12和工作台13的位移方向实质上互相垂直。然而，在其他具体实施例中，第二位移模组13M亦可采用电动线性滑台，并透过系统控制模组16来控制，以进一步增加钎焊制程的自动化程度。在本具体实施例中，立架14固定于底座11上，主轴头15安装于立架14上。另外，如同以下将更详加描述的是，系统控制模组16设于底座11之下，用以控制主轴头15和第一位移模组12M。
[0075]再来请参照图3，其根据本实用新型的一具体实施例绘示主轴头15安装于立架14之上的立体图。在本具体实施例中，主轴头15主要包括马达151、联轴器152、滚珠导螺杆轴153、轴衬套154、上轴承支撑座155T、下轴承支撑座155B、一对直线滑块156，以及一对线性滑轨157，其中马达151藉由一马达支撑座158固定于立架14的一顶面141上，并透过联轴器152联结滚珠导螺杆轴153;轴衬套154随着马达151转动而沿着滚珠导螺杆轴153上下平移，换句话说，轴衬套154可沿着Z轴的方向位移，其中Z轴是指垂直或上下的方向，而鞍座12、工作台13，以及轴衬套154的位移方向实质上均互相垂直;直线滑块156可沿着线性滑轨157上下平移，换句话说，直线滑块156亦可沿着Z轴的方向位移;上轴承支撑座155T、下轴承支撑座155B、此对直线滑块156，以及此对线性滑轨157实质上均固定于立架14的一垂直面142上。
[0076]现在请同时参照图4A-4B，其中图4A根据本实用新型的一具体实施例绘示缆线钎焊装置20的立体图，图4B则绘示图4A中标示为4B的局部放大图。在本具体实施例中，缆线钎焊装置20包括超声波发生器21 (ultrasonic generator)、阻抗匹配箱22(matching box)、换能器23(transducer/converter)、变幅杆24(booster)，以及缆线奸焊焊头25(horn/sonotrode)等主要组件，其中换能器23电性连接超声波发生器21，变幅杆24安装于换能器23下方，缆线钎焊焊头25适于安装于变幅杆24下方，缆线钎焊焊头25前端具有一压合部251，且如同以下将更详加描述的是，缆线钎焊焊头25在压合部251的下缘形成多个配合线径的压线空腔252，用以压制缆线中的铜导线。
[0077]接着请参照图4A-5，其中图5根据本实用新型的一具体实施例绘示加热装置30的立体图。在本具体实施例中，加热装置30包括振荡器31(generator)、匹配箱32(matchingbox)、感应线圈(heating coil)33等主要组件，其中感应线圈33电性连接振荡器31，且如同以下将更详加描述的是，缆线钎焊焊头25将实质上穿置于感应线圈33的中心线上。
[0078]再来请同时参照图6-7，其中图6绘示超声治具40安装于轴衬套154和直线滑块156的组合示意图，而图7则绘示图6之分解示意图。如同以下将更详加描述的是，变幅杆24藉由一超声治具40( jig)同时固定于可在主轴头15上线性平移的轴衬套154和一对直线滑块156上。在本具体实施例中，超声治具40主要是由一治具体41和一夹紧件42所组成，治具体41包括一套接部411、一对连接部412、一定位部413，以及一承接座414，其中套接部411藉由一穿孔而套接于轴衬套154，轴衬套154的凸缘154F则进一步锁固于套接部411的一上表面;超声治具40藉由一对连接部412锁固于一对直线滑块156上;定位部413用以环接变幅杆24;承接座414则用以承接并支撑变幅杆24。
[0079]请继续参照图6-7。在本具体实施例中，夹紧件42包括一对连接部422和一定位部423，当夹紧件42藉由一对连接部422锁固于治具体41时，定位部423和定位部413的内侧将共同箍紧变幅杆24。在本具体实施例中，治具体41同时固定于轴衬套154和一对直线滑块156上，变幅杆24则藉由夹紧件42固定于超声治具40，换句话说，轴衬套154在直线行程中，会透过超声治具40，而同时牵引变幅杆24和一对直线滑块156，相当于缆线钎焊焊头25可沿着Z轴的方向位移，也就是说，鞍座12、工作台13，以及缆线钎焊焊头25的位移方向实质上均互相垂直。
[0080]现在请参照图8，其根据本实用新型的一具体实施例绘示变幅杆24固定于超声治具40的立体图。在本具体实施例中，感应线圈33围绕缆线钎焊焊头25而设置，换言之，缆线钎焊焊头25实质上穿置于感应线圈33的中心线上，并可沿着Z轴而在感应线圈33所围绕的空间中上下移动。
[0081]再来请同时参照图9-10A，其中图9根据本实用新型的一具体实施例绘示缆线治具50的立体图，而图1OA则绘示图9之分解示意图。在本具体实施例中，缆线治具50是由一基座51、一固定座52、一第一排线器53，以及一第二排线器54所组成，基座51具有一第一容置部511、一第二容置部512，以及一第三容置部513，其中第一容置部511用以容置USB Type-C插头连接器。
[0082]请继续参照图9-10A。在本具体实施例中，第二容置部512与第一容置部511并排在一起，并用以容置具有其他种类容置空间的治具。换言之，缆线治具50可藉由第二容置部512，适当更换具有不同容置空间的各式治具，以适应各式各样接口的缆线焊接需求;第三容置部513用以容置固定座52，基座51在第三容置部513向上凸起一凸肋514，凸肋514用以卡合固定座52;固定座52上方具有一第一沟槽521和一第二沟槽522，前述两者实质上互相平行，且均用以容纳并固定缆线；固定座52前方具有一第一凹口 523和一第二凹口 524，分别对齐第一沟槽521和第二沟槽522，第一凹口 523和第二凹口 524分别用以容纳第一排线器53的连接部531和第二排线器54的连接部541;第一排线器53藉由连接部531锁固于固定座52的第一凹口 523，第二排线器54同样藉由连接部541锁固于固定座52的第二凹口 524;第一排线器53和第二排线器54分别对齐第一容置部511和第二容置部512;固定座52下方的凹槽525用以卡合凸肋514。
[0083]现在请同时参照图10A-10C以及图11，其中图1OB绘示图1OA中标示为1B的局部放大图，图1OC绘示图1OB于不同视角的立体图，图11根据本实用新型的一具体实施例绘示缆线60钎焊于连接板70的立体图。在本具体实施例中，插头连接器80先焊接于连接板70的一侦U，连接板70的另一侧上表面具有多个铜接垫71，缆线60除去其绝缘层61后即显露出多条芯线62和铜箔编织网所捻成的接地导线63，而芯线62在除去其绝缘层621后即显露出铜导线622，铜导线622和接地导线63分别钎焊于相对应的铜接垫71上。在本具体实施例中，缆线治具50依序串联排列有第一容置部511、第一排线器53，以及第一沟槽521，已焊有连接板70的插头连接器80置于第一容置部511中，裸露出的芯线62和接地导线63置于第一排线器53的六个排线空腔533(仅标示其中之一)中，缆线60则置于固定座52的第一沟槽521中，其中排线空腔533岔开四条芯线62和两条接地导线63，使得座落于排线空腔533上的四条芯线62和两条接地导线63—字排开，有利于之后缆线钎焊焊头25压合四条芯线62和两条接地导线63的操作。当第一排线器53锁固于第一凹口 523，且固定座52卡合于凸肋514时，四条芯线62和两条接地导线63的前端大体上位于铜接垫71上方。
[0084]请继续参照图10A-10C以及图11。在本具体实施例中，七个叉部532之间两两构成各排线空腔533，换言之，排线空腔533形成于第一排线器53中两两相邻之叉部532间，其中各排线空腔533的形状和大小适配于芯线62和接地导线63的不同线径。在本具体实施例中，排线空腔533形成不同半径的部分圆柱面来配合四条芯线62或两条接地导线63的不同线径。然而，在其他具体实施例中，排线空腔533可以形成于第一排线器53中两两相邻之沟槽或孔洞的下缘，排线空腔533亦可形成不同形状的柱面或任意曲面，甚至形成各式纹路以增加排线空腔533和接触线体之间的摩擦力。在本具体实施例中，至少一叉部532的上端形成一第一斜面532A(bevel)，以使芯线62和接地导线63易于置入排线空腔533 ；至少一叉部532的侧边形成一第二斜面532B，以避免位于两侧的芯线62和接地导线63过度弯折。
[0085]最后请同时参照图11-12，其中图12根据本实用新型的一具体实施例绘示缆线治具50配置于工作台13上的立体图。换句话说，缆线治具50配置于可在第二位移模组13M上线性平移的工作台13上，缆线60和连接板70便藉由缆线治具50而配置于工作台13上。在本具体实施例中，利用平移台13M沿着Y轴方向调整缆线治具50的位置，并利用第一位移模组12M沿着X轴方向调整缆线治具50的位置。在本具体实施例的钎焊过程中，已焊有连接板70的插头连接器80事先置于第一容置部511中，连接板70上的铜接垫71先预涂钎料，固定于第一排线器53上的铜导线622和接地导线63均先预蘸钎料，缆线60再连同固定座52—同置于基座51，接着透过系统控制模组16控制主轴头15和第一位移模组12M，使得压合部251以下缘所形成的压线空腔252部分贴合铜导线622和接地导线63的上缘，其中压线空腔252的形状和大小适配于铜导线622和接地导线63的不同线径，进而使得压合部251可藉由压线空腔252同时压制多条铜导线622和接地导线63，以适当贴合相应的铜接垫71，有利于同时钎焊多条铜导线622和接地导线63至多个铜接垫71上。换句话说，压合部251可藉由压线空腔252将铜导线622和接地导线63确实贴合在适当对应的铜接垫71之上。在本具体实施例中，压线空腔252是以不同半径的部分圆柱面来配合铜导线622和接地导线63的不同线径。
[0086]请继续参照图11-12，在本具体实施例的钎焊过程中，利用加热装置30的感应线圈33加热缆线钎焊焊头25至适当温度，再开启超声波发生器21，热能和超声波动能通过缆线钎焊焊头25传送到铜导线622和接地导线63，再传送到包覆在铜导线622和接地导线63周围的钎料，以及贴覆在铜接垫71上的钎料，钎料受热熔融的同时亦承受超声波振动，超声波作用于液态钎料时，会产生声空化(cav i tat i on)和声祸流作用，可以去除钎料内部的孔洞，并破碎被焊母材表面的氧化膜，辅助液态钎料润湿被焊母材，加速界面物质传输，提高钎焊接头质量。在本具体实施例中，主轴头15为一滚珠导螺杆模组，因此可以适当调整缆线钎焊焊头25施加于导线的力量，而不致于让连接板70承受过大压力，并易于达成制程的标准化，提升缆线钎焊流程工业化的程度。另外，在本具体实施例中，缆线钎焊设备I可透过手动或是系统控制模组16，来控制第一位移模组12M、第二位移模组13M，以及主轴头15，藉此调整缆线治具50和缆线钎焊焊头25之间的相对位置，可使焊接流程标准化，有益于缆线焊接流程的工业化和自动化。
[0087]请配合参照图9-12。在其他具体实施例中，第一容置部511可以形成符合其他接口的插头连接器容置空间，特别是具有连接板70的插头连接器。作为例子而非限定来说，第一容置部511 也可以形成符合MHL(Mobile High-Definit1n Link)、HDMI(High Definit1nMultimedia Interface)、USB(Universal Serial Bus)Type-A、USB Type-B、lightning或Thunderbolt……等接口的插头连接器容置空间，第一容置部511甚至可以仅形成连接板70的容置空间，换句话说，可先将缆线钎焊在连接板70上，再将插头连接器的接脚焊接在连接板70上。
[0088]综上所述，根据本实用新型的一个面向，缆线钎焊焊头藉由压合部下缘多个适配于导线线径的压线空腔，将多条导线同时贴合在相应接垫上，以利同时钎焊多条导线至多个接垫上;根据本实用新型的次一个面向，缆线钎焊装置进一步藉由第一排线器的排线空腔，将多条导线一字排开，有助于压线空腔压制多条导线;根据本实用新型的另一个面向，缆线钎焊装置藉由缆线治具，定位缆线和连接板之间的相对位置，以利钎焊操作;根据本实用新型的又一个面向，缆线钎焊设备进一步藉由第一位移模组、第二位移模组，以及主轴头，控制缆线治具和缆线钎焊焊头之间的相对位置，可使焊接流程标准化，有益于缆线焊接流程的工业化和自动化。
[0089]以上所述仅是本实用新型的优选实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制。换言之，虽然本实用新型已将优选实施例披露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案的范围内，应当可以利用上述揭示的技术内容作出些许改变或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的实质核心技术对以上实施例所作的任何修饰、简单变更与等同变化，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。本实用新型的范畴与实际概念仍以权利要求中所记载者为准。
【主权项】
1.一种缆线钎焊焊头，其用于将一缆线中多条芯线所裸露出的多条导线同时钎焊至一连接板上的多个接垫，该缆线钎焊焊头适于安装至一变幅杆，该缆线钎焊焊头穿置于一感应线圈中，其特征在于: 该缆线钎焊焊头前端具有一压合部，该压合部的下缘形成多个压线空腔，该些压线空腔的大小适配于该些导线的不同线径，该压合部藉由该些压线空腔将该些导线同时压制在该些接垫上。2.如权利要求1所述的缆线钎焊焊头，其特征在于该些压线空腔是以不同半径的部分圆柱面来配合该些导线的不同线径。3.—种缆线钎焊装置，其用于将一缆线中多条芯线所裸露出的多条导线同时钎焊至一连接板上的多个接垫，包括一超声波发生器、一换能器、一变幅杆，以及一缆线钎焊焊头，其中该换能器电性连接该超声波发生器，该变幅杆安装于该换能器下方，该缆线钎焊焊头安装于该变幅杆下方，该缆线钎焊焊头穿置于一感应线圈中，其特征在于: 该缆线钎焊焊头前端具有一压合部，该压合部的下缘形成多个压线空腔，该些压线空腔的大小适配于该些导线的不同线径，该压合部藉由该些压线空腔将该些导线同时压制在该些接垫上。4.如权利要求3所述的缆线钎焊装置，其特征在于，更进一步包括一缆线治具，该缆线治具依序串联排列有一第一容置部、一第一排线器，以及一第一沟槽，该第一容置部容置该连接板或具有该连接板的一插头连接器，该第一沟槽容置该缆线，该第一排线器以多个排线空腔将该些导线一字排开，其中该些排线空腔的大小适配于该些芯线或导线的不同线径。5.如权利要求4所述的缆线钎焊装置，其特征在于该些压线空腔是以不同半径的部分圆柱面来配合该些导线的不同线径，该些排线空腔形成不同半径的部分圆柱面来配合该些芯线或导线的不同线径。6.如权利要求4所述的缆线钎焊装置，其特征在于该缆线治具包括: 一基座，该第一容置部位于该基座；以及 一固定座，其容置于该基座的一第三容置部，该第一沟槽位于该固定座上方，该第一排线器固定于该固定座。7.—种缆线钎焊设备，其用于将一缆线中多条芯线所裸露出的多条导线同时钎焊至一连接板上的多个接垫，其特征在于该缆线钎焊设备包括: 一工具机，其包括一底座、一第一位移模组、一第二位移模组、一立架，以及一主轴头，其中该第一位移模组配置于该底座上，该第二位移模组配置于可在该第一位移模组上线性平移的一鞍座上，该立架固定于该底座上，该主轴头安装于该立架上； 一缆线钎焊装置，其包括一超声波发生器、一换能器、一变幅杆、一缆线钎焊焊头、一缆线治具，以及一超声治具，该换能器电性连接该超声波发生器，该变幅杆安装于该换能器下方，该缆线钎焊焊头安装于该变幅杆下方，该缆线钎焊焊头前端具有一压合部，该压合部的下缘形成多个压线空腔，该些压线空腔的大小适配于该些导线的不同线径，该压合部藉由该些压线空腔将该些导线同时压制在该些接垫上，该缆线治具配置于可在该第二位移模组上线性平移的一工作台上，该变幅杆藉由该超声治具固定于可在该主轴头上线性平移的一轴衬套上，其中该鞍座、该工作台，以及该轴衬套的位移方向实质上均互相垂直;以及 一加热装置，该加热装置包括一振荡器和一感应线圈，该感应线圈电性连接该振荡器，该缆线钎焊焊头穿置于该感应线圈中。8.如权利要求7所述的缆线钎焊设备，其特征在于该缆线治具依序串联排列有一第一容置部、一第一排线器，以及一第一沟槽，该第一容置部容置该连接板或具有该连接板的一插头连接器，该第一沟槽容置该缆线，该第一排线器以多个排线空腔将该些导线一字排开，其中该些排线空腔的大小适配于该些芯线或导线的不同线径。9.如权利要求8所述的缆线钎焊设备，其特征在于该些压线空腔是以不同半径的部分圆柱面来配合该些导线的不同线径，该些排线空腔形成不同半径的部分圆柱面来配合该些芯线或导线的不同线径。10.如权利要求8所述的缆线钎焊设备，其特征在于该缆线治具包括: 一基座，该第一容置部位于该基座；以及 一固定座，其容置于该基座的一第三容置部，该第一沟槽位于该固定座上方，该第一排线器固定于该固定座。
【文档编号】H01R43/02GK205724322SQ201620191700
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年3月11日
【发明人】赖志伟, 许庆仁
【申请人】永泰电子（东莞）有限公司
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