抽吸部件、插拔连接件和电路板组件的制作方法

文档序号:15107737发布日期:2018-08-04 17:31阅读:186来源:国知局

本实用新型涉及一种具有能够通过自动装配机抽吸的抽吸面并且能在电路板上安置的抽吸部件以及一种用于以至少一个插拔连接件装配电路板的方法。

这种抽吸部件包括能够通过自动装配机抽吸的抽吸面,该抽吸面用于通过自动装配机接纳抽吸部件。



背景技术:

为了给电路板装配部件,例如装配电气部件或者芯片或者装配用于提供到电路板上的接口的插拔连接件,现今使用一种自动装配机,该自动装配机接纳部件并且为了接下来焊接到电路板上而将其安置在预期的位置上。这种自动装配机通过产生低压在合适的、平面的延伸的抽吸面上抽吸部件并且只要在抽吸面上存在足够的抽吸力(低压),自动装配机就保持部件。在部件安置到电路板上后,将部件与电路板焊接,其中可以使用不同的用于焊接部件的焊接方法,例如表面贴装法(英语“Surface-Mounting-Technology”,缩写SMT)或者穿孔插装法(英语“Through-Hole-Technology”,缩写THT)。如果将部件例如在穿孔插穿法中安装,则可以使用所谓的穿孔再流焊 (也称为“Through-Hole-Reflow-Technology”,缩写THR)。

如果例如成型为插拔连接件的部件应该安置在电路板上,则可以使部件突出于电路板设置,也即,部件突出于电路板的边缘。如果部件的重心(从电路板延伸的平面看)在电路板外,这则会导致,部件在通过自动装配机安置到电路板后从电路板掉落。

一种避免这种可能性的方式在于,在焊接前将部件与电路板粘合。然而,这需要额外的加工步骤,使得电路板的装配更繁琐,加工更复杂并且由此更昂贵。

DE29814935U1中已知一种用于电路板上的表面贴装的接线板。在接线板中,在接触区段上安置操纵主体,其具有用于通过装配机通过低压抽吸收集的收集面。

DE102008031180A1中已知一种用于导线部件的电连接件,其中在压紧部件上成型水平面形式的抽吸面。压紧部件在壳体上以可转动的方式安装并且可以转动使得平面的导线部件在壳体中夹紧。

DE102009017523A1中已知一种用于在电路板上安装用于电接触的销的装置,其中实现了用于自动装配机的抽吸面的绝缘体安置到销上。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种抽吸部件,该抽吸部件能够以简单的方式通过自动装配机安置到电路板上并且部件特别地也实现了,能够在电路板的边缘上突出地安装。

该目的通过一种能够安置到电路板上并且具有能够通过自动装配机抽吸的抽吸面的抽吸部件实现。

因此,抽吸部件具有卡合部件,该卡合部件成型为,在抽吸部件安置到电路板上的过程中与电路板形状配合地卡合。

本实用新型从这样的思想出发,即,抽吸部件在协同的双重用途中,一方面用作自动装配机的作用点并且另一方面用作用于部件预先安装地固定在电路板上的固定部件。通过借助抽吸部件的卡合部件使部件在安置到电路板上之后形状配合地保持在电路板上,部件在安置之后不能轻易地从电路板掉落,从而确保了部件在安置之后,在在电路板上保持在其之前安置于电路板上的位置。

这允许了将部件这样安装在电路板上,即部件突出于电路板的边缘。特别地,部件的重心——从电路板延伸的平面观察——可以设置在电路板之外,而不存在部件在安置到电路板上之后从电路板掉落的危险。

此外,部件也可以在电路板上悬空安装,其中部件通过自动装配机从下安置在电路板上。通过在安置后,电路板借助抽吸部件的卡合部件与电路板卡合,在安置后部件至少暂时地在电路板上保持,直到最后部件与电路板进行最终焊接。

用于与电路板形状配合地卡合的卡合部件特别用于预安装,以便于提供部件在电路板上的(暂时性)的保持,直到部件与电路板焊接并且最后与电路板连接。具有其抽吸面和其卡合部件的抽吸部件因此具有主要用于通过自动装配机并且在部件与电路板焊接之前装配的功能。如果部件与电路板焊接,则部件通过焊接连接在电路板上机械地保持,从而抽吸部件在通过使用部件和电路板制造的电气或电子的设备的自身的运行中优选不(再)具有任何重要功能。

抽吸部件以有利的方式具有平面部件,抽吸面成型在平面部件上。平面部件这样延伸,即,其至少在抽吸面的区域中是基本上平面的,从而自动装配机可以通过提供低压在抽吸面上夹紧部件。

优选地,抽吸面设置在平面部件的第一面上,而卡合部件在平面部件的远离第一面的第二面上突出。因此,抽吸部件可以在平面部件的第一面上通过自动装配机抓取,以便于在电路板上安置抽吸部件。在安置过程中,卡合部件靠近电路板并且与例如电路板上的对应的卡合孔形状配合地达到接合,从而制造了抽吸部件和电路板之间的形状配合的连接并且抽吸部件因此在自身于电路板上的位置上固定。

卡合部件优选通过柱部刚性地与平面部件连接。卡合部件例如可以具有一个或多个卡合突出部,这些卡合突出部可以弹簧弹性地与柱部连接,从而抽吸部件可以通过卡合部件以卡合的方式与电路板连接。柱部从平面部件这样延伸,即,卡合部件从平面部件突出,特别是远离平面部件的与抽吸面相背的一侧。

例如,柱部可以沿着垂直于抽吸面定向的安置方向延伸,抽吸部件可以在安置方向上安置到电路板上,从而通过柱部与平面部件连接的卡合部件沿着安置方向从平面部件突出。抽吸部件可以因此以远离抽吸面的卡合部件在部件安置在电路板的过程中靠近电路板,从而通过卡合部件能够将抽吸部件与电路板卡合。

应该安置到电路板上与电路板电接触的部件例如包含壳体和刚性地在壳体上设置的之前描述类型的抽吸部件。在有利的设计方案中,部件的壳体包含安置区段,壳体可以以安置区段安置到电路板上并且壳体以安置区段在电路板上的安置位置上紧贴。通过安置区段因此规定了部件在电路板上的限定的位置。在壳体的远离安置区段的一侧上存在支承区段,抽吸部件的平面部件紧贴在支承区段上,从而通过支承区段为抽吸部件的平面部件在壳体上提供了定义的位置。

如果抽吸部件制造成单独的部件,则抽吸部件可以以其平面部件例如安置在支承区段上并且与支承区段粘合或者焊接,从而通过支承区段得到了抽吸部件与部件的壳体的连接。

原则上可以考虑并且可能的是,抽吸部件与壳体一件式成型。在这种情况下,抽吸部件是壳体的组成部分,该组成部分提供了抽吸面,抽吸面能够由自动装配机抓取。在这种情况下,卡合部件同样是壳体的组成部分。

在替换性的设计方案中,部件的壳体和抽吸部件然而也可以制造成单独的部件。在这种情况下,抽吸部件在制造后安装在壳体上,在壳体上其与壳体粘合或者焊接或以其他方式力配合和/或形状配合地与壳体连接。其优点在于,壳体的结构形状不必改变。为了在壳体上提供抽吸面,将制造为单独的部件的抽吸部件安置到壳体上,其中卡合部件是抽吸部件的组成部分并且抽吸部件因此一方面提供了用于通过自动装配机接纳的抽吸面并另一方面提拱了用于在装配过程中形状配合地保持在电路板上的卡合部件。

部件可以例如这样设计,通过穿孔插装法与电路板连接。为此,部件可以具有一个或者多个以金属的接触销的形式的插接接触件,这些插接接触件能够插入电路板上的相应的接触孔中。于是,优选地可以通过再流焊在为此设计的再流动炉中进行焊接,其中为此具有其壳体和抽吸部件的部件必须这样设计,即,其能够抵抗住在再流焊过程中的热应力。

再流焊是软焊接方法,其中在装配之前例如以焊膏的形式的(软的)焊料施加在电路板上或者引入电路板的接触孔中。在电路板以这些部件装配之后,焊料熔化,从而制造了部件和电路板之间的焊接连接。再流焊也称为再熔焊。

原则上,通过使用这里描述类型的抽吸部件可以将不同的用于装配的部件安置到电路板上。在有利的设计方案中,部件例如可以实现用于连接至少一个电导线与电路板的插拔连接件。插拔连接件可以例如具有一个或多个插接接触件,电导线的导线末端可以插入这些插接接触件中,从而使一个或多个电导线可以通过插拔连接件连接到电路板上。

这种插拔连接件可以例如是所谓的印制端子,也称为PCB端子 (PCB代表“印制电路板”,英文“Printed Circuit Board”)。这种端子用于以电缆、引线或类似物的形式的导线的可解除的连接。

电路板组件包含之前描述类型的部件以及电路板,该部件安置于电路板上。优选地,电路板包含一个或多个用于将部件与电路板焊接的焊接点,例如以接触孔形式的焊接点,部件的插接接触件待插入接触孔中并且通过接触孔制造部件与电路板的焊接连接。

在有利的设计方案中,从电路板所延伸中的平面观察,部件在部件安置在电路板的安置位置上超出电路板的边缘上向外延伸,其中部件的重心可以位于电路板之外。在这种情况下,在装配后但在焊接之前通过安置部件的卡合部件实现部件在电路板上的保持。

该目的还通过一种用于以至少一个之前描述类型的部件装配电路板的方法。在方法中,部件

-这样由自动装配机接纳,即,通过在抽吸部件的抽吸面上抽吸部件,

-安置到电路板上并且在此通过卡合部件与电路板卡合并且

-与电路板焊接。

之前的对于部件所描述的优点和有利的设计方案也类似地用于该方法中,从而应该参考之前的描述。

通过自动装配机对部件的接纳通过在抽吸部件的抽吸面上提供抽吸力(低压)而实现。通过自动装配机,部件移动到电路板并且在期望的位置上安置到电路板上,其中在安置情况下,通过卡合部件与电路板的合适的卡合装置的啮合建立了部件与电路板的形状配合的连接。由此,即使在抽吸面上不再通过自动装配机提供抽吸力时,部件在焊接之前也已经保持在电路板上。在部件与电路板焊接之后,部件于是通过一个或多个焊接连接点以电接触的方式与电路板连接,其中通过焊接连接此外实现了部件机械固定地、可靠地保持在电路板上的期望的位置上。

为了焊接,如之前所述,可以例如使用结合了穿孔插装的再流焊(所谓的“Through-Hole-Reflow-Technology”,缩写THR)。

附图说明

下面,应该借助在附图中示出的实施例详细阐述本实用新型所基于的思想。附图中示出了:

图1示出了安置到电路板上的成型为插拔连接件的部件,

图2示出了根据图1的装置的侧视图,

图3示出了电路板的一部分的单独视图,

图4A示出了在通过自动装配机安置到电路板上之前的插拔连接件的示意图,

图4B示出了根据图4A的安置到电路板上的插拔连接件的视图,并且

图4C示出了根据图4B的装置,其中插拔连接件与电路板焊接在一起。

具体实施方式

图1和2示出了以用于将导线6(参见图2)连接到电路板3的插拔连接件的形式的部件。插拔连接件1包含壳体10,在壳体上在插接侧11上成型接触件,导线6的插接接触件60与接触件在插入方向E上插接式和电接触地啮合。

壳体10以安置区段12安置在电路板3的顶面30并且在安置位置上以安置区段12紧贴在电路板3的顶面30上。在安置位置上,在此插接接触件14插入电路板3的接触孔33中(见图3),其中接触孔33形成焊接点,在适于操纵的状态下插拔连接件1与电路板3在焊接点上焊接。

在壳体10上设置抽吸部件2,抽吸部件以平面部件20紧贴在壳体10的支承区段13上并且例如通过粘合或者焊接或其他方式与壳体10力配合或者形状配合地连接。平面部件20构成了抽吸面200,通过该抽吸面,使抽吸部件2以及由此使插拔连接件1借助自动装配机而被抓取,从而通过使用自动装配机能够将插拔连接件1从合适的容器中移出,移动到电路板3并且安置到电路板3上。抽吸面200在此形成了基本上平面的、平坦的面,在该面上通过提供低压能够提供抽吸力,抽吸力的大小使得自动装配机能够将插拔连接件1吸入、移动并且安置到电路板3上。

垂直于平面部件20指向的另一个平面部件21从平面部件20在平面部件20的远离抽吸面200的一侧上延伸,柱部22连接在所述另一个平面部件上。卡合部件23通过柱部22与平面部件20这样连接,即,卡合部件23通过壳体10的安置区段12从壳体10向外突出。

卡合部件23包含卡合突出部230,卡合突出部能够与电路板3 的卡合孔32(参见图3)形状配合地啮合。卡合部件23用于,在插拔连接件1安置到电路板3上时制造插拔连接件1和电路板3之间的形状配合的连接,从而插拔连接件1在安置到电路板3上后在电路板 3上形状配合地保持并且不能轻易地,无论如何不能不通过解除形状配合的连接地从电路板3上掉落。

在所示实施例中,抽吸部件2以相对于壳体10的单独分开的部件而制造并且安置到壳体10上并且与壳体10连接。抽吸部件2一方面用于提供用于通过自动装配机操纵插拔连接件1的抽吸面200。另一方面,抽吸部件2也用于,在插拔连接件1安置到电路板3之后建立插拔连接件1和电路板3之间的连接,从而即使自动装配机不再提供在抽吸面200上的保持的抽吸力,插拔连接件1在电路板3上得以保持。

以这种方式确保了,插拔连接件1能够安置在电路板3上的期望的位置上并且在插拔连接件1和电路板3之间的焊接连接产生之前,部件保持在电路板3上的安置的位置上。通过卡合部件23,插拔连接件1因此能够预先定位在电路板3上的预安装位置并且在该预安装位置上不会轻易地从电路板3上掉落,这实现了插拔连接件1超出电路板3的外侧边缘34而伸出地装配在电路板3上或者也允许插拔连接件1在电路板3上的架空的安装。

特别地,在所示实施例中,插拔连接件1的重心——沿着电路板3延伸的平面观察——位于电路板3外,从而当通过卡合部件23 不额外地在电路板3上保持插拔连接件1时,在图2的附图平面中向下定向的重力由于插拔连接件1的自重会导致插拔连接件1从电路板 3掉落。替代地,通过提供卡合的、形状配合的连接,因此更容易以一个或多个插拔连接件1的装配电路板3。

图4A到4C示出了装配过程。

对于以插拔连接件1来装配电路板3而言,插拔连接件1首先由自动装配机4这样夹紧,即,通过使自动装配机3的抽吸短管40 靠近抽吸部件2的平面部件20上的抽吸面200并且插拔连接件1通过提供低压在抽吸面200上被接纳。由控制装置41控制,插拔连接件1以这种方式从容器移动到电路板3并且在安置方向A上这样安置到电路板3上,即,插拔连接件1的壳体10的安置区段12与电路板 3的顶面30接触。

在此,将插接接触件14引入电路板3的接触孔33(参见图1 和2),并且此外将安置部件2的卡合部件23插入对应的卡合孔32 中,从而卡合突出部230在电路板3的远离顶面30的底面31上接触并且以这种方式制造插拔连接件1和电路板3之间的形状配合。

图4B示出了电路板3上的安置位置上的插拔连接件1。在这个位置上,卡合部件23穿过电路板3的对应的卡合孔32,从而插拔连接件1在电路板3上保持。

如图4C示意性地示出的,于是插拔连接件1可以与电路板3焊接。为此,例如可以使用THR焊接方法(穿孔插穿法中的再流焊),其中电路板3与在其上设置的插拔连接件1共同位于焊接装置5中,例如在回流炉中并且在接触孔33上的焊料熔化,从而在冷却后建立了在插拔连接件1的插接接触件14和电路板3之间电接触的且机械固定的焊接连接。

在建立焊接连接后并且在使用电路板3的电气或者电子的设备的后续的工作中,抽吸部件2不再具有重要的作用。特别地,插拔连接件1的机械的保持在电路板3上主要通过焊接连接的建立。就此而言,卡合部件23主要用于预安装。

本实用新型所基于的思想不限于所示实施例,而是也可以在完全不同类型的实施方式中实现。

特别地,通过使用描述类型的抽吸部件,也可以将其他部件作为插拔连接件安置在电路板上。例如,可以将电气或电子的部件,例如芯片或类似物,通过使用所描述类型的抽吸部件装配在电路板上。

抽吸部件可以以相对于部件的壳体而言单独的部件而制造并且随后与壳体连接。这特别允许了在没有显著改变壳体的结构形状的条件下提供了用于在部件上进行装配的抽吸面并且此外提供了用于预装配的机械连接的卡合部件。

然而还可以考虑并且可能的是,抽吸部件与壳体一件式并且一体化地成型。在这种情况下,抽吸面和卡合部件都是壳体的一体化的组成部分。

附图标记说明

1 插拔连接件

10 壳体

11 插接侧

12 安置区段

13 支承区段

14 插接接触件

2 抽吸部件

20 平面部件

200 抽吸面

21 平面部件

22 柱部

23 卡合部件

230 卡合突出部

3 电路板

30 顶面

31 底面

32 卡合孔

33 接触孔

34 边缘

4 自动装配机

40 抽吸短管

41 控制装置

5 焊接装置

6 导线

60 插接接触件

A 安置方向

E 插接方向

S 重心

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