устройство для установки многовыводных радиоэлементов на печатную плату

Формула изобретения

Устройство для установки многовыводных радиоэлементов на печатную плату, содержащее две Г-образные гребенки с параллельными зубьями для разделения выводов радиоэлементов с клиновидными концевыми участками, расположенными на их горизонтальных полках наклонно относительно их продольных геометрических осей в противоположных направлениях, и элементы фиксации гребенок на концах выводов радиоэлементов для ограничения перемещения выводов вдоль их вертикальных полок, выполненные в виде выступов на вертикальной полке одной из Г-образных гребенок, отличающееся тем, что Г-образные гребенки установлены одна на другой с образованием между зубьями их горизонтальных полок сетки отверстий, соответствующей координатной сетке печатной платы, подпружинены одна относительно другой в их продольно-осевом направлении и закреплены между собой с возможностью их взаимного возвратно-поступательного продольно-осевого перемещения в противоположных направлениях от исходного рабочего положения гребенок в их конечное рабочее положение и обратно и фиксации их между собой в конечном рабочем положении посредством подпружиненного фиксатора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электротехнике и приборостроению и может быть использовано при установке многовыводных радиоэлементов, например соединителей, выводы которых расположены параллельно между собой и перпендикулярно нижней поверхности корпуса радиоэлемента в шахматном порядке или в виде прямоугольной сетки, в металлизированные отверстия печатной платы.

Многовыводные радиоэлементы с длинномерными выводами (например соединители типа СНП 34) невозможно установить в металлизированные отверстия печатной платы без использования специальных инструментов или приспособлений для правки (рихтовки) и установки из-за деформации и изгибов концов выводов соединителей, например, при транспортировке и хранении.

В качестве такого инструмента (приспособления) используется обычный инструмент радиомонтажника (например пинцеты, зажимы и т.п.) или специальный, представляющий собой, например, рукоятку с подвижным крючком-захватом, описанный в [1] при этом установка радиоэлементов на печатную плату заключается в поочередной установке выводов в соответствующие отверстия на печатной плате с использованием при этом способности длинномерных выводов к изгибу.

Известно устройство для установки многовыводных радиоэлементов на печатную плату, описанное в [2] представляющее собой рейку с отверстиями, с помощью которой осуществляют установку выводов радиоэлементов в металлизированные отверстия на печатной плате.

Известно устройство для установки многовыводных радиоэлементов на печатную плату, описанное в [3] обеспечивающее повышение производительности монтажа и уменьшение деформации выводов при установке радиоэлемента на печатную плату, выводы которого располагаются в виде прямоугольной сетки.

Это устройство содержит две гребенки с параллельными друг другу зубьями, расположенными перпендикулярно по отношению к продольной оси гребенки. Гребенки установлены одна на другую с возможностью продольно-осевого перемещения нижней гребенки относительно верхней. В зубьях гребенок выполнены боковые выборки так, что при осевом перемещении нижней гребенки относительно верхней, при смыкании зубьев, образуется "сетка" отверстий, координаты которых соответствуют координатам расположения отверстий на печатной плате, в которые устанавливается радиоэлемент. Между зубьями гребенок в указанных боковых выборках зажимаются выводы радиоэлемента, в результате чего они выпрямляются, после этого осуществляется установка радиоэлемента в отверстия на печатной плате.

Известно устройство для установки радиоэлементов на печатную плату, описанное в [4] обеспечивающее установку радиоэлемента на печатную плату, выводы которого располагаются в виде прямоугольной или ромбовидной сетки, например соединителей СНП 34 и др.

Устройство содержит две симметричные гребенки с параллельными друг другу зубьями для разделения выводов, расположенными под острыми противоположного знака углами к продольным осям гребенок, продольные кромки зубьев имеют двусторонний скос, по краям гребенок располагаются отверстия для фиксирующих их штифта и стержня.

Углы наклона зубьев каждой гребенки соответствуют углам между стороной и диагоналями ячейки сетки, в узлах которой на печатной плате располагаются металлизированные отверстия.

Работу по установке многовыводного радиоэлемента на печатную плату осуществляют следующим образом.

Гребенки устанавливают на печатной плате одна на другую, образующиеся при этом расширяющиеся вверх направляющие отверстия ромбообразной формы располагаются соосно с соответствующими отверстиями на печатной плате, гребенки фиксируют между собой штифтом, устанавливаемым в соответствующие отверстия на гребенках и имеющим длину, равную суммарной толщине гребенок, гребенки закрепляют на плате стержнем, пропускаемым через соответствующие отверстия на печатной плате. Выводы радиоэлемента устанавливают в отверстия печатной платы через расширяющиеся вверх направляющие отверстия, образованные зубьями гребенок. После этого гребенки освобождают от стержня и штифта, раздвигают и снимают с печатной платы.

Известно устройство для установки многовыводных радиоэлементов на печатную плату, описанное в [5] обеспечивающее увеличение производительности, качества монтажа и удобства в работе, более технологичное в изготовлении.

Устройство принято в качестве прототипа и содержит две гребенки с зубьями для разделения выводов, расположенными под острыми углами к продольным осям гребенок, при этом гребенки выполнены с боковыми стенками, расположенными перпендикулярно к плоскости гребенок, а также средство фиксации гребенок, выполненное в виде выступов на боковых стенках, расположенных над зубьями гребенок, и средство для закрепления радиоэлемента к гребенкам, выполненное в виде П-образного упругого элемента, снабжено также координационной рамкой с двумя рядами направляющих отверстий, выполненных на ее противоположных сторонах, одна из гребенок выполнена с кронштейном с направляющим штырем на противолежащих концах основания, при этом расстояние между рядами отверстий в рамке равно расстоянию между узлами в ряду координационной сетки печатной платы.

Задачей изобретения является повышение производительности и удобства в работе.

Технический результат достигается за счет того, что в устройстве для установки многовыводных радиоэлементов с длинномерными выводами на печатную плату, содержащем две Г-образные гребенки с параллельными зубьями для разделения выводов радиоэлементов с клиновидными концевыми участками, расположенными на их горизонтальных полках наклонно относительно их продольных геометрических осей в противоположных направлениях и элементы фиксации зубьев гребенок на концах выводов радиоэлементов для ограничения перемещения выводов вдоль их вертикальных полок, выполненные в виде выступов на вертикальной полке одной из Г-образных гребенок, Г-образные гребенки установлены одна на другой с образованием между зубьями их горизонтальных полок сетки отверстий, соответствующей координатной сетке печатной платы, подпружинены одна относительно другой в их продольно-осевом направлении и закреплены между собой с возможностью их взаимного возвратно-поступательного продольно-осевого перемещения в противоположных направлениях от исходного рабочего положения гребенок в их конечное рабочее положение и обратно и фиксации их между собой в конечном рабочем положении посредством подпружиненного фиксатора, при этом вертикальные полки Г-образных гребенок имеют смотровые окна.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство с гребенками на конечном рабочем положении в аксонометрии, вид сзади; на фиг. 2 предлагаемое устройство с гребенками в исходном рабочем положении в аксонометрии, вид спереди; на фиг. 3 установка радиоэлемента на печатную плату с помощью предлагаемого устройства, фронтальный вид; на фиг. 4 выводы радиоэлемента в начальной стадии их установки в сетку отверстий, образованных наложенными одна на другую Г-образными гребенками; на фиг. 5 выводы радиоэлемента в промежуточной стадии их установки в сетку отверстий, образованных наложенными одна на другую Г-образными гребенками; на фиг. 6 выводы радиоэлемента, зафиксированные в сетке отверстий, образованных наложенными одна на другую Г-образными гребенками.

Устройство содержит (фиг. 1 4) первую 1 и вторую 2 Г-образные гребенки с наклонными по отношению к продольной оси гребенок параллельными друг другу зубьями 3 и 4 для разделения выводов радиоэлемента с клиновидными концевыми участками. Зубья 3 и 4 расположены (фиг. 4) на горизонтальных полках Г-образных гребенок 1 и 2 наклонно относительно их продольных геометрических осей в противоположных направлениях (углы на фиг. 4).

С целью фиксации гребенок на концах выводов вертикальная полка 5 первой гребенки 1 снабжена соответствующими выступами 6 для ограничения перемещения выводов 7 радиоэлемента 8 вдоль вертикальных полок 5 и 9 (фиг. 1 3) до положения, когда верхняя поверхность корпуса радиоэлемента 8 упирается в выступы 6, а под гребенками 1 и 2 остаются концы выводов 7 длиной 1,5 2 мм, зафиксированные в сетке отверстий, образованных зубьями 3 и 4, наложенных одна на другую Г-образных гребенок 1 и 2, обеспечивающих возможность совмещения концов выводов 7 с металлизированными отверстиями 10 на печатной плате 11 и их установку в металлизированные отверстия 10. Угол наклона зубьев 3 гребенки 1 соответствует углу a (фиг. 4) между стороной А и диагональю В₁ ячейки сетки, в узлах которой на печатной плате 11 расположены металлизированные отверстия 10, а угол наклона зубьев 4 гребенки 2 соответствует углу a между стороной А и диагональю В₂ ячейки сетки.

Вертикальные полки 5 и 9 Г-образных гребенок 1 и 2 имеют смотровые окна 12 и снабжены соответственно ручками 13 и 14 с буртиками 15 и 16.

В вертикальной полке 5 Г-образной гребенки 1 выполнено продольное щелевидное отверстие 17, по оси которого на боковой стенке 5 с наружной стороны установлена колонка 18. На вертикальной полке 9 Г-образной гребенки 2 на стороне, примыкающей к вертикальной полке 5 Г-образной гребенки 1, установлена колонка 19 так, чтобы при наложении Г-образных гребенок 1 и 2 одна на другую она оказалась расположенной в щелевидном отверстии 17 по его оси.

В предлагаемом устройстве Г-образные гребенки 1 и 2 установлены одна на другой и закреплены одна с другой фланцами 20 шпеньков 21, установленных через щелевидное отверстие 17 на боковой стенке 9 Г-образной гребенки 2, с возможностью возвратно-поступательного продольно-осевого перемещения одна относительно другой, ограниченного шпеньками 21.

Между колонками 18 и 19 установлена пружина 22. На внешней стороне ручки 14 установлен фиксатор 23, подпружиненный пружиной 24. На ручке 13 имеется фиксирующее отверстие 25.

Работу по установке многовыводного радиоэлемента на печатную плату предлагаемым устройством осуществляют следующим образом.

К клиновидным концам зубьев 3 и 4 устройства, состоящего из двух установленных одна на другую Г-образных гребенок 1 и 2, находящихся в исходном рабочем положении (фиг. 2) (пружина 22 сжата, на фиг. 2 не видна), держа его за буртики 15 и 16 ручек 13 и 14, приставляют вплотную основание одного из боковых рядов выводов 7 радиоэлемента 8 так, чтобы горизонтальные полки гребенок 1 и 2 были перпендикулярны выводам 7 радиоэлемента 8 ( сдвоенные стрелки на фиг. 2, 4), а внешняя поверхность горизонтальной полки гребенки 2 прилегала к нижней поверхности корпуса радиоэлемента 8, и резко нажимают на буртики 15 и 16 навстречу друг другу. Зубья 3 и 4 гребенок 1 и 2, расположенные соответственно под острыми углами a, двигаясь навстречу друг другу вдоль продольной геометрической оси гребенок 1 и 2 (одинарные стрелки на фиг. 2, 4, 5), входят клиновидными концами в зацепление с выводами 7 крайнего ряда радиоэлемента 8 и стремятся сдвинуть выводы 7 в сторону своего движения. Результирующим действием такого давления зубьев 3 и 4 на выводы 7 радиоэлемента 8 является смещение выводов 7 (фиг. 5) в сторону вертикальных полок 5 и 9 гребенок 1 и 2 и моментальное "втягивание" всех выводов 7 радиоэлемента 8 в сетку отверстий, образованных зубьями 3 и 4, наложенных одна на другую Г-образных гребенок 1 и 2 (фиг. 1 и 6). Корпус радиоэлемента 8 таким образом оказывается над зубьями 3 и 4 гребенок 1 и 2, которые перемещаются в конечное рабочее положение и растягивают пружину 22 (фиг. 1). Фиксатор 23 при этом, попадая под действием пружины 24 в фиксирующее отверстие 25, фиксирует зубья 3 и 4 гребенок 1 и 2 на выводах 7 радиоэлемента 8, а пружину 22 в растянутом положении.

После этого радиоэлемент 8 нажатием на корпус перемещают вдоль вертикальных полок 5 и 9 до упора верхней поверхности корпуса в выступы 6, фиксируя тем самым горизонтальные полки гребенок 1 и 2 на концах выводов 7 (фиг. 3). При этом под горизонтальными полками гребенок 1 и 2, остаются концы выводов 7 длиной 1,5 2 мм, зафиксированные с возможностью их совмещения с металлизированными отверстиями 10 на печатной плате 11.

Совмещая концы выводов 7 радиоэлемента 8, находящиеся в сетке отверстий, образованных наложенными одна на другую Г-образными гребенками 1 и 2, с металлизированными отверстиями 10 печатной платы 11, нажимают на корпус радиоэлемента 8 и вводят выводы 7 в металлизированные отверстия 10 печатной платы 11 на 4 5 мм, визуально контролируя прохождение выводами 7 металлизированных отверстий 10 печатной платы 11. Затем нажимают на фиксатор 23.

Под действием освобожденной пружины 22, удерживаемой до этого фиксатором 23, гребенки 1 и 2 совершают возвратное перемещение в исходное рабочее положение и устройство моментально "отскакивает" от установленного на печатную плату 11 радиоэлемента 8, так как теперь уже зубья 3 и 4 гребенок 1 и 2, двигаясь по направлению, противоположному первоначальному, и воздействуя на выводы 7 радиоэлемента 8 одновременно с двух противоположных сторон, отталкиваются от установленных в металлизированные отверстия 10 печатной платы 11 выводов 7 радиоэлемента 8.

После этого, нажимая на корпус радиоэлемента 8, продвигают его выводы 7 в металлизированные отверстия 10 печатной платы 11 на необходимую длину. Указанную процедуру аналогично повторяют при установке следующих радиоэлементов на печатную плату 11.

Из рассмотренного видно, что предлагаемое устройство для установки многовыводных радиоэлементов на печатную плату обладает преимуществом перед устройством-прототипом, позволяя осуществлять операции установки гребенок на выводы радиоэлемента и снятия их с выводов соответственно за одно движение, что повышает производительность и удобство монтажа.

Устройство для установки многовыводных радиоэлементов на печатную плату согласно изобретению обладает универсальностью, поскольку, во-первых, одним и тем же устройством можно установить на печатную плату как соединители с прямыми выводами, так и соединители с угловыми выводами, имеющие расположение выводов по аналогичной координатной сетке (разница лишь в том, что зубья 3 и 4 гребенок 1 и 2 для разделения и координации выводов 7 радиоэлемента в случае установки соединителей с угловыми выводами приходится вводить не у основания выводов 7, а у их концов, где отклонение выводов 7 больше, чем у их основания, что требует менее резкого нажатия на буртики 15 и 16), и, во-вторых, при разработке автоматов для установки многовыводных радиоэлементов на печатные платы предлагаемая конструкция может быть использована в качестве готового основного рабочего механизма таких автоматов.