Полуавтомат для сборки и пайки проводов с печатной платой Советский патент 1986 года по МПК B23K3/00 

I

Устройство относится к пайке, а именно к технологическому оборудованию для сборки и пайки проводов с печатной платой в полуавтоматическом режиме, выполненных методом проводного монтажа.

Цель изобретения - обеспечение монтажа проводов в печатных платах с неплоскостностью, превьшающей 0,5 мм.Указанная цель достигается тем, что полуавтомат для сборки и пайки проводов с печатной платой, преимущественно петель проводного монтажа содержит станину, смонтированный на ней координатный стол, содержащий каретку продольного перемещения и каретку поперечного перемещения с закрепленной на нем горизонтальной печатной платой, по одну сторону от которой смонтировано устройство для монтажа провода в отверстия печатной платы, а против него по другую сторону печатной платы - турель, снабженная устройством для облулшвания провода и устройством для укладки и пайки его к контактной площадке, причем каретка поперечного перемещения снабжена кронштейном со средствами жесткого крепления к нему края печатной платЫд каретка продольного перемещения - расположенными друг против друга, двумя стойками, имеюпщми по одному горизонтально расположенному прямоугольному сквозному пазу, в которых с возможностью перемещения в них расположены края печатной платы, а над ней, в стойках, закреплена ось, на которой, с возможностью смещения вдоль нее, смонтирован по крайней мере один ролик, взаимодействующий своей цилиндрической образующей с. обращенной вверх стороной печатной платш.

На фиг. 1 представлен общий вид предложенного устройстваJ на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - монтаж проводника в отверстии печатной платы, на фиг. 4 - разрушение изоляции на проводнике и его облуживание, на фиг. 5 - укладка, проводника на контактную площадку, на фиг. 6 - пайка проводника.

Полуавтомат для монтажа проводов с печатной платой (фиг.1) содержит станину 1, смонтированную на ней каретку 2 продольного перемещения,, каретку 3 поперечного перемещения,,

12143532

снабженную кронштейном 4 для закрепления края печатной платы 5, свободно перемещающейся в прямоугольных пазах 6-стоек 7, снабженных осью 8

5 ролика 9, вьппе которого на траверсе 10 в турели 11 смонтированы устройство 12 для облуживания проводника 13 и устройство 14 для его укладки и пайки, а под ними устройство 15

10 монтажа проводника 13 в отверстия печатной платы 5.

Устройство 12 для облуживания проводника 13 представляет собой термостабилизированную емкость с

J5 :йидким припоем, имеющую в своей

донной части верт икальное капиллярное отверстие и совершающую вертикальное во.звратно-поступательное движение причем смонтированный в виде

20 петли в отверстии печатной платы проводник 13 перед укладкой на контактную площадку вводится в отверстие j заполненное жидким припоем, в результате чего изоляция на про25 воднике 13 разрушается и происходит его облуживание.

Устройство 14 для укладки провод- пика 13 на контактную площадку печатной платы 5 .представляет со30 бой термостабилизированный паяльник с: плоской, горизонтально расположенной рабочей поверхностью, совершающей при укладке проводника 13 на контактную площадку вертикальное возвратно-поступательное движение г(ри одновременном горизонтальном смещении турели 11 в сторону расположения контактной площадки, на которую производится укладка проводника 13. Причем турель 11 имеет привод для перемещения ее по траверсе 10 в горизонтальном направлении.

35

40

50

Устройство 15 для монтажа провод- ника 13 в качестве инструмента имеет вертикально перемещающуюся пустотелую иглз , входящую при своем подъеме в отверстия печатной платы 5, причем проводник 13 по мере его монтажа подается через полость в игле.

Привода кареток 2 и З, представляющие собой шаговые двигатели (не показано), привода устройства 15 дхгя монтажа, 12 для облуживания и 14 для укладки и пайки проводника 13 соединены с устройством программного управления (не показано).

Перед началом работы печатная плата 5 одним краем, предпочтитель

Устройство 15 для монтажа провод- ника 13 в качестве инструмента имеет вертикально перемещающуюся пустотелую иглз , входящую при своем подъеме в отверстия печатной платы 5, причем проводник 13 по мере его монтажа подается через полость в игле.

Привода кареток 2 и З, представляющие собой шаговые двигатели (не показано), привода устройства 15 дхгя монтажа, 12 для облуживания и 14 для укладки и пайки проводника 13 соединены с устройством программного управления (не показано).

Перед началом работы печатная плата 5 одним краем, предпочтительно тем, от которого контактные площадки находятся на наибапьшем удалении, закрепляется на кронштейне 4 (фиг.1). При этом края печатной платы 5, перпендикулярные ее закреп ленному краю, располагаются в пазах 6 стоек 7 (фиг.2). Размер ширины паза 6 выбирается, исходя из толщины печатной платы 5, при этом зазор в пазе 6 между его стенками и печат ной платой 5 соответствует ходовой посадке, что обеспечивает при неплоскостности краев печатной платы 5, ее пластическую деформацию в зоне паза 6 и приближение ее верхне и нижней поверхности к горизонтально расположенной плоскости. Ролик 9, путем смещения его вдоль оси 8, устанавливается над участком печатной платы 5, на котором не будут монтироваться проводники 13. За редким исключением это будет полоса расположенная между концами контактных площадок. При обработке плат малых размеров, например 140 140 м достаточно одного ролика 9, а при увеличении до размеров 280 280 мм и более рекомендуется увеличить их количество до 2-3. Причем, их цилиндрическая образующая, контак- тирующая с печатной платой 5, располагается на уровне ее обра1денной вверх стороны, закрепленной на кронштейне 4. В зависимости от величины неплоскостности печатной платы 5 и расположения этой неплоскостности на поверхности печатной платы 5, в своей консольной части, она может взаимодействовать с роликом 9 или провисать под ним. Устройство 12 для облуживания, устройство

14для укладки и пайки проводника 13 и верхняя поверхность паза 6 должны находиться также на уровне верхней стороны печатной платы 5, закрепленной на кронштейне 4, а устройство 15 для монтажа проводника

13 в отверстия печатной платы 5, соответственно, на уровне нижней стороны печатной платы 5, закрепленной на кронштейне 4.

Устройство работает следуюищм образом.

В исходном положении устройства

15для монтажа, 12 для облуживания

и 14 для укладки и пайки находятся в крайних нижнем и верхнем положениях соответственно. Причем пустотелая игла устройства 15 для монта

s 0 5

5

0

5

0

5

жа распапожена на одной вертикальной оси с отверстием печатной платы 5 и капиллярным отверстием термоста- билизированной емкости устройства 12 для облуживания проводника 13, а турель 11 ориентирована термостаби- лизированным паяльником в сторону, противоположную от расположения контактной площадки.

При подходе устройства 15 к печатной плате 5 для монтажа проводника 13, оно может при достижении своего крайнего верхнего положения выгнуть печатную плату 5, если она имеет прогиб в сторону устройства 15. В результате печатная плата 5 прижимается своей верхней поверхностью к цилиндрической образующей ролика (роликов) 9. Совместное воздействие стенок паза 6, ролика 9 и устройства 15 обеспечивает пластическую деформацию печатной плать 5 в зоне монтажа проводника 13, уменьшая ее неплоскостность.

Если неплоскостность обращена вверх, то она частично уменьшается за счет воздействия ролика 9 на поверхность печатной платы 5, обращенной вверх. После окончания монтажа проводника 13 в отверстии печатной платы 5 игля начинает возвращаться в исходное положение (фиг.З), но не достигает его, останавливаясь у нижней поверхности печатной платы 5, обеспечивая тем самым вертикальную устойчивость проводника 13. После этого на петлю проводника 13 опускается устройство 12 для облуживания (фиг.4). Оно разрушает изоляцию на проводнике 13 и облуживает его на длину, необходимую для пайки к контактной площадке. Затем устройство 12 поднимается вверх, а устройство 14 опускается с одновременным горизонтальным перемещением турели 11 в сторону контактной площадки печатной платы 5, в результате чего проводник 13 сначала нагибается в сторону контактной площадки, выходя из отверстия устройства 12 для облуживания проводника 13 (фиг.5), а затем прижимается термостабилизирован- нь паяльником к контактной площадке и припаивается к ней с вьщержкой времени, обеспечиваемой программным управлением (фиг.6).

После окончания пайки все узлы возвращаются в свои исходные положе-

ння, причем турель 11 в случае необходимости поворачивается в СООТВЕТСТВИИ с направлением очередной контактной площадки, а печатная плата по- средством кареток 2 и 3 перемещается

X

7

в следующую позицию, и при этом из устройства 15 монтажа проводника 13 подается провод длиной, достаточной для такого перемещения печатной платы.

.11

Y

10

0е

U1

lE

фиг, 2

11

11

1S

fpus. if

//

15

фиг. 5

Редактор И.Сегляник

Составитель В.Белинкий

Техред А.Кикемезей Корректор Е.Рошко

827/18Тираж 1000Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

(Pt/g.ff