Самодельное устройство для облегчения процесса пайки (третья рука). Зажим для пайки «третья рука»

При пайке сложных схем трудно зафиксировать в определённом положении часть собираемой монтажной схемы при помощи одной руки. Ещё одна рука бы точно не помешала. Для таких сложных ситуаций разработан и производится универсальный зажим для пайки «третья рука».

Конструкция

Выпускается несколько разновидностей этого приспособления, которые отличаются количеством вспомогательных зажимов (от двух до четырёх), а также наличием дополнительных узлов, облегчающих работу электромонтажника. Рассмотрим конструкцию зажима для пайки «третья рука» с лупой. В её состав входят:

1. Литая алюминиевая или чугунная станина.
2. Кронштейн с шаровой опорой (все части регулируются как по высоте, так и по углу поворота).
3. Опорная ось.
4. Минимум два зажима типа «крокодил», которые монтируются на консолях опорной оси.
5. Дополнительный кронштейн, предназначенный для крепления лупы.
6. Лупа которая, в зависимости от производителя, имеет увеличение от 2,5 до 5 раз.

Все детали приспособления изготавливаются из анодированного алюминия, хотя для пайки сложных схем с увеличенными размерами «третья рука» для пайки может быть и стальной.

Держатель для пайки «третья рука» устанавливается на ровной поверхности рабочего стола пайщика. При этом размеры паяемой микросхемы определяются предельным расстоянием между осями зажимов. В ряде конструкций дополнительный кронштейн для крепления лупы может закрепляться таким же образом, что и зажимы под «крокодилы»; это удобнее, поскольку лупу можно расположить в любом месте. Впрочем, и консольное крепление имеет своё преимущество: ось кронштейна в этом случае не будет мешать зажиму самой платы.

Плоская пружина крепления лупы позволяет, при необходимости, заменять увеличительное стекло на другое, которое имеет тот же диаметр.

Принцип работы с держателем

Один из зажимов предназначается для крепления паяльника, а во втором может размещаться припой, дополнительная подсветка или плата. Станина производится достаточно тяжёлой и массивной, для того, чтобы платы увеличенных размеров не привели к опрокидыванию держателя для пайки «третья рука».

При помощи шарнирных зажимов пользователь выставляет необходимое расстояние между ними, наклон и высоту расположения. После этого регулируется размещение увеличительного стекла – линза может поворачиваться на 360°.

Держатель под паяльник можно использовать и для его хранения в период между пайками: это удобно, поскольку исключает случайное прожигание поверхности рабочего стола.

Зажим «третья рука» для пайки может эффективно использоваться в ювелирном деле, при чтении документов, напечатанных мелким штифтом, для расшифровки карт, моделирования и иных целей. Именно поэтому все рабочие детали рассматриваемого приспособления имеют антикоррозионное покрытие. Качество самой пайки при этом также возрастёт: пользователь не касается руками элементов печатной платы или электромонтажной схемы, а, следовательно, уменьшается вероятность окисления мест паяного соединения.

Как выбирать?

Для эффективного использования «третьей руки» для пайки следует определиться со следующими параметрами:

• Наибольшим расстоянием между зажимами «крокодил»: они должны на 40…50 мм превышать размеры паяемой схемы.
• Длиной оси – при достаточно больших размерах там можно устанавливать также шланг вытяжного вентилятора или пневмосдуватель для удаления остатков припоя.
• Материалом, из которого выполнено приспособление – для интенсивных работ больше подойдёт сталь, которая обладает большей износостойкостью.
• Оптическими возможностями увеличительного стекла.
• Комплектность зажимов: ряд производителей держателей для пайки «третья рука» предлагают различные конфигурации крокодилов, что увеличивает удобство пользования приспособлением. В частности, производитель Factory Sealed NIB прикладывает к основному набору ещё изогнутый наконечник, наклонный наконечник и один пинцет с крестообразным наконечником.
• Устойчивость основания: если оно снабжено резиновыми ножками, то возможное скольжение приспособления по поверхности стола будет минимальным.
• Материал зажимов: для «нежной» электроники они могут изготавливаться из силиконовых композиций.

Цена полнокомплектного приспособления – зажима для пайки «третья рука» с лупой — составляет от 300 до 440 руб. Конструкции со встроенным осветителем, выполненным на светодиодах, обойдутся в 1500…1600 руб.

В прошлом мне доводилось пользоваться зажимами типа «третья рука», купленными в магазинах электроники, и я был неудовлетворен удобством работы с ними. Зажимы не всегда доставали до тех мест, где они должны были фиксировать детали, или установка их в нужном положении занимала слишком много времени. Для меня также была необходима возможность удерживать небольшие печатные платы, а зажим типа «крокодил» не всегда удобен для выполнения работы.

Ранее я имел дело с модульными шлангами систем охлаждения, используемых для подачи охлаждающей жидкости в станках, и решил, что их можно использовать для моих целей. В Интернет-магазине были заказаны различные насадки и сегменты шлангов, и экспериментирование с ними началось! Результат описан ниже и, хотя все еще остается возможность улучшить конструкцию, она служит уже на протяжении 3-4 лет.




«Руки» зажима могут быть установлены в любой позиции, при этом они не будут двигаться, а фиксация детали будет надежной. Другой приятной особенностью является то, что вы можете сделать всевозможные приспособления для удобства работы с предметами широкого спектра форм и размеров. На данный момент у меня имеется держатель печатных плат, зажим, крепление для ЖК-дисплеев и вытяжной вентилятор для защиты от вредных паров при пайке.
Все, что нужно для изготовления базовой версии «третьей руки» - это несколько простых ручных инструментов, пара метчиков для нарезания резьбы, дрель и сверла. Если инструменты у вас уже есть, то создание конструкции обойдется вам в совсем небольшую сумму.

Первым делом соберем все, что нам нужно вместе.






Инструменты:
- Дрель или сверлильный станок (станок предпочтительнее, хотя и ручная дрель тоже подойдет)
- Сверло 9,5мм
- Метчик 3мм (6-32)
- Метчик 8,5мм (1/8-27 NPT)
- Метчикодержатель
- Линейка
- Керн
Обязательно используйте защитные очки!

Материалы:
- Основание. Я использовал в качестве основания брусок алюминия с размерами 14,5х6,5х1,5см. Алюминий достаточно тяжел для того, чтобы основание получилось устойчивым, и на нем легко нарезать резьбу. Вы же можете использовать все, что угодно. Единственное условие – толщина не менее 1,5см и возможность нарезания резьбы в просверленных отверстиях (пластик, дерево, МДФ, сталь). Чем легче материал, тем большим по размерам должно быть основание для того, чтобы оставаться устойчивым. Если материал будет слишком мягким, то резьба быстро износится, и захваты просто не будут держаться.
- Руки. Они сделаны из гибких модульных шлангов и насадок, используемых на станках для подачи смазки и охлаждающей жидкости. Я приобрел в Интернет-магазине набор из шланга 30см и различных насадок и переходников. Рекомендую купить пару таких комплектов и дополнительные насадки – у вас будет достаточно деталей, чтобы собрать четыре руки. Для каждой из них вам понадобятся:
- Переходник с резьбой 1/8 NPT (1шт)
- Шланг (10-12см)
- Насадка на шланг 3мм, под углом 90° (1шт)
Возможно, вам придется приобрести специальные щипцы для сборки модульных трубок. Соединение их между собой требует усилий, хотя я обошелся без них.
-Захваты. Каждый из них состоит из коннектора типа «банан», вкрученного в насадку шланга и «крокодила». Я выбрал гибкие коннекторы «банан», потому что они имеют резьбу 6-32, что позволит вкрутить их в насадку шланга. Зажимы «крокодил» имеют размер 5см.

После того, как вы подобрали материал для основания, вам нужно вырезать его, если это еще не было сделано. Как было написано выше, я использовал алюминиевый брусок.


Теперь вам нужно отметить расположение отверстий под каждую из рук. В примере я сделал три руки. Расположение отверстий не определяется строгой схемой, при этом руки должны быть расположены достаточно близко, чтобы они могли соединиться между собой, и симметрично, чтобы конструкция выглядела аккуратной. Расположение отверстий также будет зависеть от формы и размеров основания. Отмечу, что основание треугольной формы будет хорошим решением, если вы собрались использовать в конструкции три руки.


Используйте керн для того, чтобы наметить центр каждого из отверстий.

Обычно я начинаю сверлить сверлом меньшего диаметра, а затем заканчиваю сверлом 9,5мм. Убедитесь в том, что материал просверлен насквозь, и в отверстии может быть нарезана резьба. Ось отверстия должна быть перпендикулярна поверхности основания, чтобы вкрученный в него переходник шланга располагался плашмя. Точности в этом можно добиться и ручной дрелью, но использование сверлильного станка облегчит задачу.






Нарежьте резьбу в отверстиях для рук, используя метчик для резьбы 1/8-27 NPT. Помните, что на переходнике участок с резьбой имеет коническую форму, поэтому вам нужно нарезать резьбу на достаточную глубину, для того, чтобы рука вкрутилась полностью. Но, при этом, нарезав резьбу слишком глубоко, вы получите неплотно закрепленный переходник, у которого может сорваться резьба. Помните, что метчик также нужно держать перпендикулярно поверхности основания.
У меня не было достаточно большого метчикодержателя под метчик 1/8-27 NPT, и мне пришлось использовать патрон, купленный для таких случаев. Если для основания «третьей руки» вы выбрали метал, используйте смазку для нарезания резьбы.

Теперь, когда отверстия просверлены и нарезана резьба, пришло время зачистить поверхность и скруглить углы основания при помощи наждачной бумаги. Я начал с зернистости Р80, потом использовал бумагу Р220, и закончил скотч-брайтом, который дает приятную матовость.

Снимите с «бананов» пластиковое черное и красное покрытие и отложите его в сторону. Нам нужны только металлические части.


В насадке на шланг под угол 90° нарежьте резьбу метчиком 6-32. Резьба на «бананах» на самом деле не совсем такая же, но достаточно похожа и обеспечит плотное соединение.


Когда «банан» вкручен в насадку шланга, просто наденьте «крокодил» на него. Зажимы «крокодил» хорошо работает, но они имеют тенденцию прокручиваться на оси при долгой фиксации детали или в тех случаях, когда деталь достаточно тяжелая. Посмотрим, как это можно исправить.

Причина кроется в том, что «крокодилы» немного расширяются после установки их на место. Вы можете видеть на изображении, что он слегка разошелся.
Для исправления этой проблемы я нашел два метода. Вы, конечно, можете пропустить этот этап, но он значительно облегчит вам работу с зажимом «третья рука» в дальнейшем.


- Металлическая трубка. Я подобрал трубки из нержавеющей стали подходящего диаметра (у меня он составил 5мм), после чего отрезал несколько секций по 1см длиной. Надев их на место крепления «крокодилов» к руке, я слегка постучал по ним молотком, зафиксировав зажимы таким образом. Лучшее решение на мой взгляд.
- Заматывание проволокой. Я нашел несколько обрезков тонкой и твердой проволоки, обмотал места крепления «крокодилов» и припаял их. Это самый простой и дешевый способ решения проблемы.

Если вы купили щипцы для сборки модульных шлангов, процесс их сборки будет легче. Я не покупал, но нашел достаточно легкий метод их соединения.


Наденьте на отвертку подходящего размера те элементы шланга, которые вы хотите соединить воедино. Таким образом, все они выровняются, и это легко позволит состыковать их между собой, надевая друг на друга.
Хотя на фото изображена рука, включающая в себя 10 сегментов, я выяснил опытным путем, что 7 сегментов дают более удобную в работе длину руки. Конечно, это мои предпочтения, и вы можете использовать их столько, сколько хотите.

Теперь все что вам нужно сделать, это вкрутить руки в основание, и самодельная «третья рука» - готова! В следующей части я расскажу вам о некоторых приспособлениях, сделанных для того, чтобы расширить функциональность этого зажима-помощника.

Я решил сделать подобное приспособление, не много выйдя за рамки его применения. Вернее сделав его универсальным и с эстетичным внешним видом.
Видеозапись пошаговой сборки и теста приспособления для ознакомления.

Материалы и инструменты

1. 2 крокодильчика с изоляцией;
2. Детали от старого циркуля;
3. Донышко от алюминиевой банки;
4. Основание для устойчивости из пластика, дерева или металла;
5. 3 гибкие ножки “Гусиные шеи” по 20см каждая;
6. Термоусадки 3мм и 5 мм;
7. Изолента;
8. Термоклей;
9. Суперклей.

Из инструментов:

1. Плоскогубцы;
2. Термопистолет;
3. Зажигалка;
4. Ножницы.

Изготовление третьей руки

Нам понадобятся 3 гибкие ножки “Гусиные шеи” по 20см каждая. Я их взял из USB фонарика и USB вентилятора купленные в фикс прайсе по 60руб. У USB фонарика гибкая ножка 39 см, ее можно разрезать пополам перекусив плоскогубцами или кусачками получив 2 по 19 см.

У USB вентилятора ножка 23 см, так и оставим.

Теперь надо подобрать походящее основание для устойчивости конструкции. У меня завалялся пластиковый корпус от кварцевых настольных часов, буду его использовать.

Лучше взять что-нибудь по тяжелее, в зависимости от ваших нужд. Я большие платы от планшетов и тяжелые предметы не буду там цеплять, так что подойдет и пластиковая.
Делаем в основании 3 отверстия под гибкие ножки.

Так как термоклей плохо клеится к металлу, то будем использовать изоленту. Изолентой обматываем концы гибких ножек, которые будут закреплены в основании. Это позволит потом хорошо зафиксировать гибкие ножки у основания.

Берем 2 крокодильчика и сажаем термоусадку 3 мм на зубцы, как показано на фото. Это для того, чтобы металлическими зубцами не повредить элементы на платах, обмотку проводов и не оставлять следов на предметах, которые будут фиксироваться крокодилами.

Супер клеем приклеиваем крокодильчик к концу гибкой ножки. Клей не жалеем) После того, как клей высохнет надеваем термоусадку 5 мм(она придаст хорошую фиксацию крокодильчика с гибкой ножкой) как показано на фото. И повторяем это же со второй ножкой и крокодильчиком.

Из старого циркуля достаем такую штуковину с фиксирующим болтиком и гайкой.

Фиксирующий болтик приклеиваем супер клеем во внутрь гибкой ножки(как раз туда входит). Клей не жалейте) Это будет универсальная ножка, которую можно будет настроить и применить под свои нужды. В моем случае, будет дополнительный фиксатор для проводка или лампочки и зажим(куда вставляется грифель) для проволоки припоя.

Получившиеся гибкие ножки вставляем на основу в подготовленные отверстия, проклеиваем супер клеем. После высыхания супер клея обильно фиксируем термоклеем.

Можно сделать 4 ножки с помощью термоклея, для лучшей устойчивости и препятствующие скольжению по поверхности стола.

Думал чем занять пустующее место на основе и решил сделать место под мелочевку необходимой при пайке или для канцелярских кнопок, скрепок, или еще чего.
Очень хорошо подошло дно от алюминиевой банки. Необходимо обрезать края, закруглить углы и зафиксировать термоклеем на основании.

Можно использовать для груза(на примере здоровенной гайки)), если все же буду цеплять большие платы или тяжелые предметы)

Вот и все готово.
В деле “Третья рука” показала себя не плохо. С поставленной задачей справляется. Схему держит хорошо, не скользит. На фото лампочка слабая(другой не было), можно цеплять и мощнее. Регулировка удобная, термоклей держит основание ножек хорошо.

Многие цепляют линзы и вентиляторы. От этого отказался. Порой занимает много места на столе когда не пользуешься.
Данная конструкция и внешний вид позволяет оставлять приспособление на рабочем столе и использовать для других целей. С помощью универсальной гибкой ножки можно менять конструкцию и добавлять необходимые элементы(тот же вентилятор, увеличительное стекло, фонарик, еще крокодильчик, рисунок схемы) в зависимости от цели применения.

Кстати оставшийся вентилятор тоже можно пустить в дело. За пару минут сделав из него настольный от батареи.

Как и планировалось, можно использовать не только для пайки.
Например цеплять записки с важными делами на день или карточку, чтобы не забыть.

Даже телефон держит уверенно. Для такой цели не планировал) Приятное дополнение)

Не сомневаюсь, что в процессе пользования найду еще не одно применение данному приспособлению.

Приспособление для монтажа радиосхем

В приспособлении зажимы закреплены на массивной стойке с помощью винта. Одна из ножек зажима укладывается в паз стойки и через шайбу прижимается винтом, а вторая ножка свободна и позволяет зажимать детали.

Такое крепление позволяет поворачивать зажим или сдвигать его вдоль паза, при этом деталь остается зажатой в губках. Появляется возможность снять со стойки недоработанное изделие, отложить его в сторону, не разжимая зажим, установить другой зажим с новым изделием и в любой момент вернуться к первому. На одном приспособлении можно параллельно делать несколько работ. Были бы зажимы.

В приспособлении можно установить два зажима, что иногда бывает необходимо. Появляется как бы четвертая рука. Удобно.

Купить зажимы — не проблема. Назвать адрес невозможно, так как Интернет буквально завален предложениями. Цены от 100 рублей. Бывают и до тысячи, но последние, скорее всего, с твердосплавными губками и для нашей цели они не нужны.