一种电路板上的通孔元件焊前固定装置的制作方法

本发明涉及电路板夹持机构，尤其涉及一种电路板上的通孔元件焊前固定装置。

背景技术：

在电路板生产中，对直插式电子元件进行焊接时，为提高效率，需一次性把需要焊接的直插式元件插到电路板上，然后把插满元件的电路板底面朝上，因而需要有去固定电路板上倒置的电子元件，使其不会从电路板上脱落。

目前已有的此类夹具多为专用式的，即根据某一特定电路板上的直插元件的高低，在模具上雕刻出深浅不同的坑槽，并在特定位置贴上软垫，然后再把插满元件电路板固定于夹具上，在电路板底面朝上时，深浅不同坑槽就可以把高低不同的直插元件一一顶住，使其不会脱落。这种专用式的夹具加工周期长，电路板固定不够便利，且在电路板或元件有部分变动时，须要重新制作夹具，易造成夹具浪费，不利于提高电路板生产效率，也不利于节约生产成本。公布号cn103264250a的中国发明专利公开了一种充气气囊式电路板直插元件固定夹具，但该发明仍然存在气囊的刚性不足难以压住电子元件，易发生偏移位置，其次气囊的无法做到粒度很小，对于短的、小个头的元件可能因为旁边高的元件顶住了气囊而压不到，还有因其压住电路板采用的是弹簧杆，需要手工操作，不便于实现自动化。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种适合自动化、批量化生产流水线上的一种用于电路板上的通孔元件焊前固定装置。

本发明通过下述技术方案实现：

一种电路板上的通孔元件焊前固定装置，包括第一底板（01）、第二底板（02）、第三底板（03），围框(04)，压针(10)，压板(09)，压紧螺母(08)，电磁铁(05)。

所述的第一底板(01)的底面为长方形挖空，在所述的第一底板(01)边框内嵌入永久强磁铁(011)，所述的永久强磁铁(011)在边框内呈均匀分布、可以通过其磁力吸紧所述的第三底板(03)。

所述的第二底板(02)的底面为矩形切角呈“”形，叠放在所述的第一底板(01)之上，可以手动改变所述的第二底板(02)和所述的第一底板(01)的相对位置，使所述的第二底板(02)的切角空间部分与所述的第一底板(01)挖空部分围成的矩形面积随之改变，所述的第三底板叠放在所述的第一底板(01)和第二底板（02）之上，第一底板（01）与第三底板（03）的左边、下边对齐，使所述的第二底板夹（02）在所述的第一底板和第三底板(03)之间，所述的第一底板嵌入的永久强磁铁（011）通过磁力吸附铁磁性材料的所述的第三底板，在磁力作用下这三块底板相对紧固不动，所述的第二底板（02）由较簿层（022）和较厚层（023）两层构成，在较厚层（023）的内直角边刻有“l”形槽（021），用于卡住待焊接的电路板（11）。

所述的第三底板（03）为“l”形结构，内侧刻有“l”形槽（031），在按照上述规则叠放的所述的第一、第二、第三底板形成的结构中，第二底板与第一、第三底板围成一个矩形挖空区域，第二底板(02)的“l”形槽（021）和第三底板(03)的“l”形槽(031)处于该矩形挖空区域的相对位置，可以将插满通孔元件的矩形电路板(11)卡入该矩形挖空区域，由所述的“l”形槽(021,031)固定所述的矩形电路板(11)，在所述的第三底板（03）的上表面（032）安装有至少二个定位销（033），所述的定位销（033）固设于所述的第三底板“l”形直角位置和两直角边尽头位置，所述的第三底板（03）的下表面为阶梯形状，“l”形结构靠近直角的部分厚度较大，远离直角部分（034）的厚度较小，与所述的第二底板（02）较簿层（022）配合，所述的第三底板(03)为铁磁性材质。

所述的围框(04)的底面与所述的第一底板（01）的底面大小形状都相同，为长方形挖空形状，所述的围框（04）底面与所述第三底板“l”形底面的左边和左边对齐、下边与下边对齐，在与所述的第三底板上表面所述的定位销（033）中心轴同心的位置开有与所述的定位销（033）数量相同的定位孔，通过该所述的定位孔与第三底板上的定位销(033)插入实现定位，围框（04）周围的四个面各挖空一块长方体缺口用于安装电磁铁（05），所述的电磁铁（05）的厚度与挖空的长方体块相同，用压条（06）和锁紧螺母（07）将电磁铁（05）固设在围框（04）的四个侧面，在围框的至少一个侧面开至少一个螺孔用于安装压紧螺母（08），所述的压紧螺母（08）的长度大于围框（04）的侧面的厚度，需要上下组合时，通过围框(04)边沿嵌入的通电电磁铁(05)产生的磁力与第三底板(03)紧固。

所述的压针（10）为非铁磁性材质的刚性，插满围框(04)内空间，在所述的压针（10）的下方，是卡在所述的“l”形槽(021,031)固定所述的插满通孔元件的矩形电路板(11)，在插入的电子元件自身重力和压针(10)重力作用下将元件固定在电路板(11)上。

所述的压板（09）成t形，上部架在围框（04）的边上，下部与围框（04）的底面平齐，宽度略小于围框内侧面，压板（09）可以在围框（04）作横向移动，压紧螺母(08)推动压板(09)、压板(09)挤压压针(10)、压针（10）挤压电路板（11）上的电子元件使之固定；可以通过调松压紧螺母（08）使所述的压针（10）在自身重力作用下上下自由移动，调紧压紧螺母（08）使所述的压针（10）互相挤压不松动，形成一个固定的三维立体形状，用于压住所述的电路板(11)上的电子元件。

使用本发明进行生产时，按照如下步骤进行：第一步，准备好批量需要焊接的电路板中的一块，将通孔元件插入该电路板上；第二步，将上一步准备好的电路板（11）卡入第一（01）、第二（02）、第三（03）底板围成的空腔中，由第二、第三底板上的“l”形槽（021、031）卡住，从而确定三块底板的相对位置关系，由于磁力作用使这三块底板成为一个整体而且该结构不易变形，按照此方法，可以拼装多个这样子的整体底板结构，以供生产线上的流水操作；第三步，用压条（06）和锁紧螺母（07）将电磁铁（05）固设在围框（04）的四个侧面，将压板（09）插入围框（04）的空腔，推动压板（09）横向移动到压紧螺母(08)的一侧，将压针（10）插入到围框（04）的空腔并填满空腔，旋紧压紧螺母(08)使之推动压板(09)、压板(09)挤压压针(10)使压针不松动；第四步，将上一步准备好的围框整体置于第二步准备好的底板结构之上，将围框（04）的定位孔插入第三底板上的定位销，略松动压紧螺母(08)，使压针（10）挤压电路板（11）上的电子元件，同时使围框（04）贴紧第三底板，旋紧压紧螺母(08)使所述的压针（10）互相挤压不松动，形成一个固定的三维立体形状，给电磁铁通电，通过磁力使底板整体结构与围框整体结构成为一体；对于一批电路板，第四步操作只需要进行一次，第五步，翻转上一步所形成的电路板上的通孔元件焊前固定装置，可使待焊接的通孔元件的焊盘面朝上，使之处于良好的焊接方位，便于焊接操作，焊接完成后，翻转所述的电路板上的通孔元件焊前固定装置，使底板（01，02，03）朝下，再断开围框(04)边嵌入的电磁铁(05)的电源，可使围框（04）与底板（01，02，03）分离，可取出焊接好的电路板（11），围框（04）再插入下一组卡入电路板的底板（01，02，03），给电磁铁（05）通电即可使围框（04）与底板（01，02，03）固定，翻转所述的电路板上的通孔元件焊前固定装置，焊接下一块电路板（11）。

使用本发明的有益效果是：采用三块活动可以通过磁力固定的底板，可以适应大小不同的电路板，采用l形槽卡住电路板便于取出，采用细小钢性压针可以压住各种大小的电子元件，适应性强，不易松动，采用电磁力及销孔方式固定底板及围框，便于实现机械自动化，对现有工艺技术水平有较高的提升。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1为本发明一种电路板上的通孔元件焊前固定装置的立体图；

图2为本发明一种电路板上的通孔元件焊前固定装置的主视图；

图3为本发明一种电路板上的通孔元件焊前固定装置的右视图；

图4为本发明一种电路板上的通孔元件焊前固定装置的俯视图；

图5为本发明一种电路板上的通孔元件焊前固定装置的第一底立体图；

图6为本发明一种电路板上的通孔元件焊前固定装置的第二底立体图；

图7为本发明一种电路板上的通孔元件焊前固定装置的第三底立体图。

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，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，一种电路板上的通孔元件焊前固定装置，包括第一底板（01）、第二底板（02）、第三底板（03），围框(04)，压针(10)，压板(09)，压紧螺母(08)，电磁铁(05)。当然，所述的电路板上的通孔元件焊前固定装置还包括一些其它常规零配件，这里不一一列举，但这并不影响本发明的技术方案的清楚完整，任何人可以根据实际需要而选择现有的零配件组装在所述电路板上的通孔元件焊前固定装置。

再结合附图2、图3、图4，所述的第一底板（01）是在本发明一种电路板上的通孔元件焊前固定装置的最底层，起到支撑作用，它具有足够的厚度，使通孔元件的针脚触碰不到水平面，所述的第二底板（02）叠放在所述的第一底板（01）之上，第二底板的底面为矩形切角，呈“”形，可以在水平方向和竖直方向上移动第二底板（02）改变与第一底板的相对位置，使第二底板（02）的切角与第一底板（01）左边和下边围成的空腔面积改变，该空腔用于卡住插满通孔元件的电路板（11）（以空腔代替电路板），所述的第三底板（03）叠放在所述的第一底板（01）的正上方，将第二底板（02）夹在中间，在第所述的第三底板（03）之上方叠放围框（04），围框（04）的四个立面均挖去一块长方体，用于安装电磁铁（05），用压条（06）和锁紧螺母（07）将电磁铁（05）固设在围框（04）的四个立面，压板（09）插入围框（04）的空腔，并平移靠近压紧螺母（08），压针（10）插满围框（04）的剩余空腔（只画出了一部分压针）。

再结合附图5，图示为第一底板（01）的轴测图，第一底板为方框形，在四边框均匀分布嵌入永久强磁铁（011），用于磁力吸附具有铁磁性质的第三底板，使夹在第一底板和第三底板之间的第二底板不易松动移位。第一底板有足够的厚度，使通孔元件的针脚触碰不到水平面，避免元件被水平面顶起。

再结合附图6，图示为第二底板的轴测图，第二底板的底面为矩形切角，呈“”形，第三底板为阶梯状，厚度不同，直角部分（023）的厚度大于两端（022）的厚度，在直角部分（023）的内侧，刻有“l”形槽，用于卡住放入该位置的插满通孔元件的电路板（11），用“l”的托住，使之不能漏下掉落。

再结合附图7，图示为第三底板的轴测图，所述的第三底板（03）为“l”形结构，内侧刻有“l”形槽（031），在所述的第三底板（03）的上表面（032）安装有至少二个定位销（033），所述的定位销（033）固设于所述的第三底板“l”形直角位置和两直角边尽头位置，所述的第三底板（03）的下表面为阶梯形状，“l”形结构靠近直角的部分厚度较大，远离直角部分（034）的厚度较小，与所述的第二底板（02）较簿层（022）配合，为了能使第一底板的永久强磁吸附第三底板，从而压紧第二底板，所述的第三底板(03)为铁磁性材质。

依次叠放的所述的第一、第二、第三底板，形成的固定的底板结构，第二底板与第一、第三底板围成一个矩形挖空区域，第二底板(02)的“l”形槽（021）和第三底板(03)的“l”形槽(031)处于该矩形挖空区域的相对位置，可以将插满通孔元件的矩形电路板(11)卡入该矩形挖空区域，由所述的“l”形槽(021,031)固定所述的矩形电路板(11)。

使用本发明进行生产时，按照如下步骤进行：第一步，准备好批量需要焊接的电路板中的一块，将通孔元件插入该电路板上；第二步，将上一步准备好的电路板（11）卡入第一（01）、第二（02）、第三（03）底板围成的空腔中，由第二、第三底板上的“l”形槽（021、031）卡住，从而确定三块底板的相对位置关系，由于磁力作用使这三块底板成为一个整体而且该结构不易变形，按照此方法，可以拼装多个这样子的整体底板结构，以供生产线上的流水操作；第三步，用压条（06）和锁紧螺母（07）将电磁铁（05）固设在围框（04）的四个侧面，将压板（09）插入围框（04）的空腔，推动压板（09）横向移动到压紧螺母(08)的一侧，将压针（10）插入到围框（04）的空腔并填满空腔，旋紧压紧螺母(08)使之推动压板(09)、压板(09)挤压压针(10)使压针不松动；第四步，将上一步准备好的围框整体置于第二步准备好的底板结构之上，将围框（04）的定位孔插入第三底板上的定位销，略松动压紧螺母(08)，使压针（10）挤压电路板（11）上的电子元件，同时使围框（04）贴紧第三底板，旋紧压紧螺母(08)使所述的压针（10）互相挤压不松动，形成一个固定的三维立体形状，给电磁铁通电，通过磁力使底板整体结构与围框整体结构成为一体；对于一批电路板，第四步操作只需要进行一次，第五步，翻转上一步所形成的电路板上的通孔元件焊前固定装置，可使待焊接的通孔元件的焊盘面朝上，使之处于良好的焊接方位，便于焊接操作，焊接完成后，翻转所述的电路板上的通孔元件焊前固定装置，使底板（01，02，03）朝下，再断开围框(04)边嵌入的电磁铁(05)的电源，可使围框（04）与底板（01，02，03）分离，可取出焊接好的电路板（11），围框（04）再插入下一组卡入电路板的底板（01，02，03），给电磁铁（05）通电即可使围框（04）与底板（01，02，03）固定，翻转所述的电路板上的通孔元件焊前固定装置，焊接下一块电路板（11）。