专利名称:焊接物件时用于固定电气或电子部件的设备的制作方法
本说明书主要说明焊接物件时用于固定电气或电子部件的设备。这个发明主要针对焊接时双列直插式组件(DIPs)的固定问题。
DIPs在平面图上一般为长方形。每边有一行触针或铅条。每边标准的铅条数目为7条，但也可为2条至32条，或者为32条以上。DIPs包括有集成电路。部分或全部铅条都联接在电路上的不同部位。DIPs可插入线路板或合适的固定器上。它可以在同一个地方进行焊接，也可在其他地方焊接。总之，铅条最好涂上一层焊锡，在成批生产中用波焊设备进行。
一般来讲，将一定数目的DIPs装进托架，然后按操作程序进行清洁、冲洗、蚀刻、冲洗、干燥、降温以及从托架上卸货。托架在操作程序中沿着轨道进行。在成批生产中，DIPs从装进托架到卸货之间的波焊平均周期为20到22秒。
托架特别是在重复循环中必须能承受其操作过程中的温度变化，并且必须有很容易的方法对DIPs的铅条进行焊接。托架必须能够安全地固定DIPs。由于商业上的需要，托架要能够以很小的地方托住很多的DIPs。
一个已知的托架有一个普通的长方形框，并有一定数目的平行轨道。标准的为14条轨道，用于托住DIPs。每条轨道分布有6个平行的钨钢棒，用于限制DIPs在任何方向中的横向移动。在操作过程中，托架某一端的门在轨道中托住DIPs，限制轴上行列的移动。这扇门是用于装货和卸货的。托架的另一端则被永久阻住。
这样的一种安排制造复杂，而且并不可靠。相当一部分的DIPs丢失，可能是由于过热导致轨道变形所造成。需要有一个门能够从轴向进入轨道，则棒端的部位会有困难。再者，装货和卸货的时间都长。在已知的安排中，卸货的时间大约是32秒，比DIPs加工周期时间长得多。这样会拖延了时间或者不必要地需要很多托架。
本说明书主要地介绍一种用于多个电气或电子部件，如双列直插式组件的托架，包括一个框架，其上设有多条平行轨道用来接受部件，这些轨道是由多条平行的，侧向间隔的，轴向延伸的上承重构件形成，每个构件构成一对平行的，轴向延伸带有向下部分的上路轨，这些轨道还有多条平行的，侧向间隔的，轴向延伸的下承重构件，与上承重构件对准并在重直方向与其间隔，每个下承重构件构成一对平行的，轴向延伸带有向上部分的下路轨。
因此，在任何相邻的两对对准的上承重构件和下承重构件之间都有一条由4条路轨构成的轨道，每个构件一条。有两条侧向间隔的、有向下部分的上路轨和两条侧向间隔的，有向上部分的下路轨。这些路轨设置成支承一排组件，例如DIPs，并限制其垂直和水平的运动。总之，在给DIPs提供有效定位的同时，承重构件自身能可靠就位，随时可轴向进入轨道。
用4条路轨去支撑一个双列直插式组件DIP有许多方法。最好是，DIP架在两条下路轨的向上端。然而，路轨可成梯级形，以得到侧向延伸但是面向上的部分，DIP能架在这些部分上。同样，向上的运动能受到两条上路轨的向下端的限制。然而最好是上路轨成梯级形，以得到侧向延伸但是面向下的部分，限制DIP的向上运动。梯级形路轨的一个优点是侧向面对部分能借助于与DIP的侧边配合，来限制其侧向运动。一些DIPs的边可能有倾斜部分，在这种情况下，用路轨终端进行约束，可限制垂直和侧面的移动。在这种情况下，梯级形路轨则不一定需要，但它们可以用于提供邻近路轨之间的准确空间。
一般说来，路轨的排列、垂直和侧面空间的选择要适合DIP的规格和形状或其他要固定的部件。对任何侧面或垂直方向的运动提供适当的控制。最好要有一定量的宽裕，便于将DIPs插入轨道，但要注意不要因热涨冷缩的影响，使空间增大到DIPs在轨道上移位，在焊接操作时掉出来。
特别优先选用的设备中，每个承重构件都有U形的横断面。控照上文所述的最佳安排，上部构件的脚端是向里的，成梯级形。
总之，每个承重构件都由承重构件路轨之间的装置固定到框上。因此，两个相邻的承重构件之间的空隙(轨道为接受DIPs)，不受固定装置的影响。它提供轴上进入，便于DIPs插入和取出。使用两端是可能的，一端插入DIPs，由一端取出DIPs。不仅构造上有较大的可靠性和灵活性，而且改进了外理方法，减少卸货时间，相当于或少于焊接的循环时间，即大约为12秒。
本文介绍装卸托架的设备，两端有入口。托架本身在两端各有一门，将DIPs在原位托住。托架放在设备中的倾斜位置上。操纵装置打开上部的门，以便DIPs滑入托架。门于是关上，满载的托架进入波焊程序。托架然后放回设备，操纵装置打开下部的门，以便DIPs滑出托架。因DIPs可以任意在任何一端进出，托架在装货和卸货操作之间是否旋转了180度并不要紧。这种双入操作概念是特别有利的。
用于固定承重构件的装置在联成一直线的上和下构件的两轴端的位置上有隔离物，它们可能是连续的或半连续的隔离板。可能有两个联成一直线的上和下承重构件和一个整体的隔离物。最好它们是分开的，便于安排热运动。其中有一个有利的安排，在两轴端有和框连成整体的隔离物，承重构件通过隔离物上突出部与孔咬合而固定，进行轴的热运动。这些孔有便于装配隔离物的第一个部分，以及装配时，通过轴运动将承重构件锁在隔离物上的第二个狭窄部分。第二部分的轴扩展的程度应该达到设有第一个孔的部分进行操作情况下可适应热致的轴运动，而不会造成构造上的不稳定性。固定承重构件的方法可以用其他方法，不需要受到上述特别的托架的限制。
使用时，轨道支撑的DIP铅条在每边的承重构件之一的路轨内侧。其安排应该是为焊接这一地区提供方便的条件。只要在适当的承重构件上提供小孔，这个问题便可解决。所以，最好的安排是在下承重构件上打孔，而上承重构件则不必打孔。
框中可提供尽量多的所需的轨道。如果从头至尾使用标准的元件，排列的两边将有一半轨道空出来，而制造将简化。
部件可用任何一种能耐受有关的温度和应力的合适材料制造。钛可以用。路轨可涂上P.T.F.E.在装货和卸货时便于DIPs滑动。
上述设备以及其他一些大的方面现在用例子和附图加以阐述
图1a和1b是托架所用的一个上承重构件的上下两面的透视图。
图2a和2b是托架所用的一个下承重构件的上下两面的透视图。
图3是无承重构件的托架侧视图。
图4是图3中Ⅳ部分的放大透视图。
图5是原位上有承重构件和其他部件的托架侧视图。
图6是放大的部分侧视图，说明DIP在位置上的情况。
图7是托架的平面图。
图8是处理托架的设备平面图。
图9是设备的侧面图。
如图1a和1b所示，上承重构件1为长钛管，上涂有P.T.F.E.。管的横断面通常是U形，但是脚为向下方向的、有侧面空间的、平行的路轨2，在3处为梯级形，以便末端4为插入物。每条轨道的末端都提供有孔5，在下面有详细的说明。
图2a和2b为下承重构件6。它仍是长钛管，上涂有P.T.F.E.。它的横断面是U形，脚是向上方向的、有侧面空间的、平行的路轨7，以及末端8。构件6的宽度主要和上部构件1的宽度相同。但是末端8之间的空隙要比路轨2末端4之间的大，因为路轨7不是梯级形的。构件6的长度提供有孔9，便于焊接，而它的轴端有孔10，相当于上部构件的孔5。
图3说明框11的一部分和边构件12，上有把手13。两端各有横构件14(仅可见一个)，上有15个向下方向的整体安装架15。图4中清楚可见。每个架子都设计有两对表面，即16和16′，17和17′。每对的两个表面由各个减小的横断面的突出部18和19分开，而两对则由隔离物部分20分开。这个隔离物部分的直径减小，以便有减小的横断面，特别是减小安排的热容量。
装配时，上与下承重构件安装在框11两端的安装架15上。孔5和10的洞足够安装架的自由端和中间部分通过，但是在要求的成双表面之间定位后。即表面16对表面16′，或表面17对表面17′，相对的轴上移动会以孔5′和10′的形式接合突出部18或19，造成孔5或10的较小部分。于是承重构件在这个地方锁住，但是仍然能够作有限度的轴上移动，允许热涨冷缩。孔5和10的较小部分的轴上范围比突出部18或19大。
图5显示有15个上和下承重构件1、6，并排在各自的安装架上。图7显示上和下承重构件排成一直线，全部构件都是轴上平行。图6中清楚可见，任何两个相邻的安装架15之间都有轨道T，包括两条轨7和两条轨2，轨7的末端8较轨2的末端4相距较近。轨道可接受一排DIPs，即图表上所示的200，DIPs停在轨7的末端8上，向上移动受到轨2的阶形部分3的限制。DIPs200与阶形部分3之间有少量的空隙。水平横向移动受到轨2的末端4的限制，挡住DIPs微斜的边的部分21。图示22为DIPs的铅条，位于轨7的内侧，但是承重构件6的孔9是可自由焊接。
为了限制一排DIPs的轴上移动，框的两端提供门23，见图5和图7。框边部分24装在垂直导框25上，门依赖弹簧26的作用可以向上移动，便于在两端插入或取下DIPs。在静止位置时，如图5所示，门上的指形物27限制DIPs移动。图上未标明的还有可为门提供调节螺丝钉。
设备上所用的金属为钛，这是一种抗腐蚀的材料，能够承受例如温度受化等所使用的条件的影响，而且钛的本身不会被焊接。
上述安排中有焊接过程产生的毒烟溢出通道。此外，在清洗过程中可以节约用水。水流顺DIPs的触针向下流，清洗铅条，保证水的充分利用。
这种设备可以制造成各种规格和尺寸大小，视所固定的部件数目、大小和形状而定。轨道可多可少，数目不限，可以提供任何适合的长度，轨道的长度足可容纳每排14个DIPs。
为了适应不同宽度的DIPs，相同的承重构件1和6仍可用，但安装架15的横向间隔要不同。和安装架结合的框构件14要交换，其他框部件可以保留。活动的安装架15有可能重新定位在框构件14上。门23可能需要更换，视DIPs的位置而定。
图8和图9通过图分别介绍设备波焊操作之前和之后如何装上和卸下上述的托架。设备包括基座28和一个斜台29。斜台29的上端为装物台30，可以在图9的A部位和虚线B部位之间转动，通过气动传动装置31，移动到虚线B部位，便与斜台29成一直线。使用时，装物台30在A部位，将DIPs的箱子放在上面后，装物台30升至B部位。斜台29上的两个门32和33于是打开，而门34则仍关闭。装物台30上的DIPs沿着斜台向下滑到35和36部位。然后，装物台30降到A部位，再装DIPs的箱子。
图1至图7所描述的托架于是放置在定位区37内的门34下斜台29上，托架在此处被4个扣子自动扣位。两个托架门23在这个阶段关闭。上门23于是打开，门33关闭，1.5秒之后，门34打开，让DIPs在部位36内向下滑动，填充托架内的轨道。托架满了，部位36空了，门34关上，托架门23关上，门33打开让部位35的DIPs向下滑到部位36。扣子于是松开，托架射出由波焊设备按程序进行波焊操作。
如又有托架填入，过程便重复进行。如果部位35留有任何DIPs，传感开关38会防止装物台30升至B部位。
相同的设备被用作从托架卸出焊好的DIPs。空箱子被放在卸货台39上。满满的托架放在斜台29上，再次就地被扣住。它的下卸货门23打开，DIPs向下滑至部位40和41。它们之间的门42打开。
下托架门23于是关上。如有任何DIPs被截留，下一步操作便不会进行，直至由人工将阻塞清除为止。然后空的托架如上述方法填充，射出，托架上满满的焊好的DIPs，按上述方法卸出。部位40和41填进焊好的DIPs，门42关上，原先关闭的门43打开，使焊好的DIPs向下进入卸货台39上的箱子。部位41内的全部DIPs卸出后，门43关上，门42打开，卸货台39上装满了的箱子移去。
斜台29设有44和45所示的那种导框，保证DIPs沿着正确的路线进行装货和卸货过程中的各个程序。
这种过程可以根据需要一次又一次重复进行，次数不限。令人赞赏的是托架各端能按需要开启，到了位置，便能卸空，并能装满，这样才能连续作业。它的制造新颖，提供方便的轴上进入。
这种标准的装货和卸货的设备和过程优点是可以采用托架两端设计有简便轴上进入的其他任何形式的托架。
上文讨论过的大的方面和具体安排都有可能加以改进，但所述的托架、设备或过程的一些优点最少要保留下来。这个意思是指这些改进应包括不限于附带要求的技术范围，即目前所寻求的保护。再者，这些要求意思是想包括改进，而在范围方面不限于所述的具体安排。例如托架打算用于DIPs的波焊，它还可以用于其他焊接作业或其他方面，以及用于其他部件。
本文介绍的大的方面，重点着重于波焊复杂的电机或电子部件的过程，主要是双列直插式组件，在波焊操作的各个步骤中，部件放在托架中的轨道上。同时还特别强调装卸托架的两个门的设备方面的大的概念，包括一个倾斜的斜台，它有一个部位适合在原处扣住或放开托架，托架在位置上选择性地打开或关闭托架门的装置，斜台上复杂的门用于控制部件下到斜台的通道，在接受托架地区下边的斜台下端有一个卸货台，在接受托架地区上边的斜台上端有一个装货台，装货台来往于部件可以装在台上的第一个位置和台上的部件可以滑下斜台到达装入托架的位置的第二个位置之间。
补正 85105859文件名称 页 行 补正前 补正后权利要求
书 1 3 ……构件(6)组…… ……构件(1)组……
权利要求
1.用于多个电气或电子部件(200)的托架包括一个框架(11)，框架内设有多条平行的轨道(T)，用于接受部件，其特征在于这些轨道是由多条平行的、侧向间隔的、轴向延伸的上承重构件(1)形成，每个构件构成一对平行的、轴向延伸带有向下部分的上路轨(2)，这些轨道还有多条平行的，侧向间隔的下承重构件(6)，与上承重构件(1)对准并在垂直方向与其间隔，每个下承重构件构成一对平行的，轴向延伸带有向上部分(8)的下路轨(7)，由此每条轨道(T)是由4条路轨(27)构成，位于两个相邻的上承重构件(1)和与其对准的下承重构件(6)之间。
2.权利要求
1中所要求的托架，其特征在于，上承重构件的路轨是成梯级形，以便有侧向面对部分(4)。
3.权利要求
1或2中所要求的托架的特点为下承重构件(6)在它们的长度上提供孔(9)。
4.权利要求
1、2或3中所要求的托架的特点为每个承重构件(1.6)都是U形横断面的长管构件。
5.前述任何权利要求
中所要求的托架的特点为每对联成一直线的上和下承重构件(1.6)都通过承重构件每端的安装架(15)固定在框(11)内，根据所要求的重直空间托住承重构件(1.6)。
6.权利要求
5中所要求的托架的特点为承重构件(1.6)通过承重构件(1.6)中的孔(5′，10′)与安装架(15)结合，与安装架(15)上的横断面减小的突出部(18.19)咬合;孔(5′.10′)容许承重构件(1.6)和安装架(15)之间的相对的热运动。
7.前述任何权利要求
中所要求的托架的特点为承重构件(1，6)所规定的轨道(T)两端都提供有门(23)。门(23)在部件(200)可以插入轨道(T)或自轨道(T)中取出的位置与部件(200)保留在轨道(T)中的位置之间移动。
8.波焊许多电气或电子部件(200)的方法的特点为部件(200)固定在前述任何权利要求
所要求的托架内的轨道(T)中，进行波焊操作中的各个程序。
9.权利要求
8中所要求的方法的特点为部件(200)为双列直插式组件。它们的铅条(22)在波焊操作中都涂有焊锡。
10.用于装卸如权利要求
7所述托架的设备，其特点为设备包括一个倾斜的斜台(29)。它有适合在原位将托架扣住或松开的地区(37);托架到达位置时按要求打开或关上门(23)的装置;斜台(29)上有许多控制部件滑下斜台(29)的通道的门(32，33，34，42，43)接受托架地区(37)下边的斜台(29)下端有一个卸货台(39);在接受托架地区(37)上边的斜台(29)上端有一个装货台(30)。装货台(30)在部件可以装在台上的第一个位置与台上(30)的部件可以滑下斜台(29)到达可以装入托架的位置的第二个位置之间按要求移动。
专利摘要
进行波焊双列直插式组件的托架包括有轨道的框，框内双列直插式组件可在轨道上滑动。轨道规定用联成一直线的上和下U形管构件构成，内有路轨。每条轨道规定在相邻的一对上和下构件之间。轨道两端的门控制双列直插式组件进入或离开托架的活动。托架通过有倾斜的斜台的设备进行装卸，斜台上的托架可以不受限制的固定住，组件装入斜台的顶端装填托架，滑到斜台的底部，在再次装填之前将已焊的组件从托架中出空。组件滑下斜台的运动由门控制。
文档编号B23K37/00GK85105859SQ85105859
公开日1987年1月28日 申请日期1985年7月31日
发明者沈亚娣 申请人:太阳工业镀层有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan