CN110340820A - 一种igbt模块用超声波扫描夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种IGBT模块用超声波扫描夹具，属于夹具技术领域。它解决了现有的夹具装夹效率低下的问题。本IGBT模块用超声波扫描夹具，包括底板，底板的上表面从左到右间隔设置有若干个IGBT放置槽，每个IGBT放置槽的底面上均开设有扫描孔，IGBT放置槽的前后侧均具有转动连接在底板上的压块，压块能够向内转动同时压紧若干个IGBT的一端部，所述底板的上表面还设置有当压块压紧IGBT后能够将压块定位的定位机构。本夹具结构更加的简单，IGBT的装夹简便、快速，显著提高IGBT的装夹效率，并且IGBT在IGBT放置槽内定位稳定、牢靠，IGBT在IGBT放置槽内定位稳定、不发生窜动，提高超声波扫描的成像效果，保证能够从图像中清晰的观察到IGBT的覆铜板与铝基板之间焊接面的空洞情况。
Description
技术领域
本发明属于夹具技术领域，涉及一种超声波扫描夹具，特别是一种IGBT模块用超声波扫描夹具。
背景技术
IGBT模块包括铝基板、覆铜板、设置在覆铜板上的芯片和电子元器件，覆铜板与铝基板之间通过焊料焊接，IGBT模块工作是会产生热量，热量通过覆铜板传递到铝基板上，再通过铝基板将热量散发出，因此铝基板对IGBT模块起到散热降温的效果，当覆铜板的面与铝基板的面之间被焊料全部填充时，此时覆铜板与铝基板的接触面积最大，散热效果最好，当覆铜板的面与铝基板的面之间存在空洞时，即焊料填充不完全时，覆铜板与铝基板的接触面积小，不利于散热。因此，当IGBT模块分成后，需要通过超声波对覆铜板与铝基板之间的连接面进行扫描，并在软件中成像，通过软件中的图像能够明显识别出覆铜板与铝基板之间焊接面是否有空洞。
目前，中国专利网公开了一种超声C扫描仪器夹具【授权公告号：CN205928352U】，包括铝型材框架、拉力转轮、T型螺母环、尼龙绳，T型螺母环固定于铝型材框架的上下边框，拉力转轮固定于铝型材框架的边框，尼龙绳穿过上下边框上的T型螺母环且末端绕系在拉力转轮上，形成固定框，固定框在铝型材框架的平面内。工件定位时，上下各两个T型螺母环为一组，尼龙绳以顺时针或逆时针方向依次穿过四个T型螺母环，最后将尼龙绳末端绕系在一个拉力转轮上，尼龙绳形成了形状规整的固定框，装夹零件时，零件的边缘有规则缺口，将固定框的尼龙绳缠绕在零件多个缺口上，即可将零部件装夹固定。
上述的夹具结构复杂、装配繁琐，并且在装夹若干个零部件时，零部件上需要开设缺口，尼龙绳缠绕在零件多个缺口，调节每个拉力转轮使得零部件均被固定牢靠，每个零部件都需要这样的装夹步骤，若干个零部件的装夹需要花费较长的时间，导致零部件的装夹效率低下；其次，IGBT模块没有供尼龙绳缠绕的缺口，则该装夹方式无法将IGBT模块装夹定位，该夹具不适用于IGBT模块的装夹；另外，零部件是通过尼龙绳形成的固定框定位的，尼龙绳具有一定的延展性，当夹具放置在超声波扫描设备的基座上后受到机器震动影响时，使得零部件会具有左右窜动的可能，在超声波扫描过程中一旦工件发生移动的话必然会导致成像失真。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种IGBT模块用超声波扫描夹具，本发明所要解决的技术问题是：如何提高工件的装夹效率。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
一种IGBT模块用超声波扫描夹具，包括底板，其特征在于，所述底板的上表面从左到右间隔设置有若干个IGBT放置槽，每个IGBT放置槽的底面上均开设有扫描孔，所述IGBT放置槽的前后侧均具有转动连接在底板上的压块，所述压块能够向内转动同时压紧若干个IGBT的一端部，所述底板的上表面还设置有当压块压紧IGBT后能够将压块定位的定位机构。
使用时，将若干个IGBT依次放置在若干个IGBT放置槽内，IGBT放置槽对IGBT实现前后、左右定位，然后手动将两个压块均向内转动，前侧的压块压紧在若干个IGBT的前端部，后侧的压块压紧在若干个IGBT的后端部，两个压块分别将IGBT的前后端压紧，对IGBT进行上下定位，接着定位机构将压块定位，完成IGBT在夹具上的装夹，本装夹方式通过两个压块来对所有IGBT进行定位，夹具结构更加的简单，IGBT的装夹简便、快速，显著提高IGBT的装夹效率，并且IGBT在IGBT放置槽内定位稳定、牢靠。装夹完成后，将夹具放置在超声波扫描设备上，超声波扫描设备发生的超声波通过扫描孔对IGBT进行扫描，在超声波扫描的过程中，定位机构将压块定位后使得压块无法转动，保证压块始终压紧IGBT，使得IGBT在IGBT放置槽内定位稳定、不发生窜动，提高超声波扫描的成像效果，保证能够从图像中清晰的观察到IGBT的覆铜板与铝基板之间焊接面的空洞情况。
在上述的一种IGBT模块用超声波扫描夹具中，所述压块呈长条状，所述压块的下表面具有若干个压紧凸部，若干个压紧凸部与若干个IGBT放置槽一一对应，每个压紧凸部均能够伸至相应的IGBT放置槽的一端内。本结构中，压块呈长条状使得压块能够压紧所有IGBT的同时压块的结构简单、体积小巧，压块向内转动后，压紧凸部伸至相应的IGBT放置槽内把压紧在IGBT的一端，每个IGBT均通过一个压紧凸部压紧，使得IGBT在IGBT放置槽内定位稳定。
在上述的一种IGBT模块用超声波扫描夹具中，所述压块的外侧面均沿压块的长度方向间隔设置有若干个合页，每个合页的其中一个页片与压块固定连接、另一个页片与底板的上表面固定连接。本结构中，压块通过若干个合页与底板连接，若干个合页保证压块转动稳定，进而保证压紧凸部能够压紧在IGBT上。
在上述的一种IGBT模块用超声波扫描夹具中，所述IGBT放置槽的内底面上固定有橡胶垫，所述橡胶垫上开设有与扫描孔相对应的通孔，所述通孔的形状与扫描孔的形状相同。超声波扫描是在水中进行的，超声波探头高速来回移动时会溅起水花，若没有设置橡胶垫时，IGBT与IGBT放置槽的内底面无法完全贴合，IGBT与IGBT放置槽的内底面之间必然存在空隙，水花会通过该间隙溅到IGBT的上表面，导致IGBT损坏，通过在IGBT放置槽的内底面设置橡胶垫后，IGBT放置在橡胶垫的上表面，并且在IGBT在压块压紧作用下，橡胶垫的下表面与IGBT放置槽的内底面紧密贴合，橡胶垫的上表面与IGBT紧密贴合，使得橡胶垫的下表面与IGBT放置槽的内底面之间、橡胶垫的上表面与IGBT之间基本无间隙，使得水花无法溅到IGBT的上表面，保护IGBT不受损坏。
在上述的一种IGBT模块用超声波扫描夹具中，每个压块的左右端的内侧面均具有定位凸部，当压块压紧IGBT后，两个压块位于同一端的两个定位凸部堆叠；所述底板左右端的上表面均设置有所述的定位机构，所述定位机构包括压杆和能够驱动压杆使得压杆的下端压在最上方的定位凸部的上表面的气缸，所述气缸固定在底板的上表面。本结构中，气缸驱动压杆使得压杆的下端压紧在最上方的定位凸部的上表面，由于两个定位凸部是堆叠的，当上方的定位凸部被定位后，下方的定位凸部同样被定位，定位凸部被定位后使得压块无法转动，通过一根压杆同时对两个压块的端部定位，而两个定位机构分别对两个压块的左右端实现定位，提高对压块的定位效果。
在上述的一种IGBT模块用超声波扫描夹具中，所述气缸为旋转气缸，所述气缸的活塞杆的外端固定有连接块，所述压杆的上端与连接块固定连接。当压块压紧IGBT时，旋转气缸的活塞杆转动的同时向下移动，带动压杆先转动至定位凸部的上方，再带动压杆再向下移动使得压杆的下端面压紧在定位凸部的上表面；超声波扫描完成后，压块需要向外转动进而松开IGBT，旋转气缸先带动压杆向上移动、再带动压杆转动使得压杆不再位于定位凸部的上方，避免对压块向外转动发生干涉。
在上述的一种IGBT模块用超声波扫描夹具中，所述底板包括下板体和上板体，所述下板体上表面的中部开设有凹槽，所述凹槽的内底面上从左到右间隔设置有若干个所述的扫描孔，所述上板体嵌设在凹槽内并固定，所述上板体从左到右开设有若干个定位孔，若干个定位孔与若干个扫描孔一一对应，且所述定位孔大于扫描孔。上板体嵌设在凹槽内后，定位孔与凹槽的内底面组合形成IGBT放置槽，扫描孔另外开设在下板体上，该结构方便IGBT放置槽的加工制造，降低IGBT放置槽的制造难度。
与现有技术相比，本发明的IGBT模块用超声波扫描夹具具有以下优点：IGBT放置在IGBT放置槽内后，通过两个压块来对所有IGBT进行定位，接着定位机构将压块定位，夹具结构更加的简单，IGBT的装夹简便、快速，显著提高IGBT的装夹效率，并且IGBT在IGBT放置槽内定位稳定、牢靠；在超声波扫描的过程中，定位机构将压块定位后使得压块无法转动，保证压块始终压紧IGBT，使得IGBT在IGBT放置槽内定位稳定、不发生窜动，提高超声波扫描的成像效果，保证能够从图像中清晰的观察到IGBT的覆铜板与铝基板之间焊接面的空洞情况。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图。
图2是本发明的剖面结构示意图。
图3是本发明的IGBT放置槽内放置有IGBT的剖面结构示意图。
图4是本发明的压块的立体结构示意图。
图5是本发明的底板的爆炸结构示意图。
图中，1、底板；1a、IGBT放置槽；1b、扫描孔；11、下板体；11a、凹槽；12、上板体；12a、定位孔；2、压块；21、压紧凸部；22、定位凸部；3、定位机构；31、压杆；32、气缸；33、连接块；4、合页；5、橡胶垫；51、通孔；6、IGBT；61、铝基板；62、覆铜板。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1、图2和图3所示，本IGBT模块用超声波扫描气动工装夹具，包括底板1，底板1的上表面从左到右间隔设置有若干个IGBT放置槽1a，每个IGBT放置槽1a的底面上均开设有扫描孔1b，IGBT放置槽1a的前后侧均具有转动连接在底板1上的压块2，底板1的上表面还设置有能够将压块2定位的定位机构3。使用时，将若干个IGBT6依次放置在若干个IGBT放置槽1a内，铝基板61的形状与IGBT放置槽1a基本一致，铝基板61位于IGBT放置槽1a内，覆铜板62的投影与扫描孔1b的投影基本重叠，方便超声波穿过扫描孔1b对覆铜板62和铝基板61之间的焊接面进行超声波扫描；然后手动将两个压块2均向内转动，前侧的压块2压紧在若干个铝基板61的前端部，后侧的压块2压紧在若干个铝基板61的后端部，两个压块2分别将铝基板61的前后端压紧，实现对IGBT6定位，接着定位机构3将压块2定位，完成IGBT6在夹具上的装夹，本装夹方式通过两个压块2来对所有IGBT6进行定位，夹具结构更加的简单，IGBT6的装夹简便、快速，显著提高IGBT6的装夹效率，并且IGBT6在IGBT放置槽1a内定位稳定、牢靠。装夹完成后，将夹具放置在超声波扫描设备上，超声波扫描设备发生的超声波通过扫描孔1b对覆铜板62和铝基板61之间的焊接面进行扫描，在超声波扫描的过程中，定位机构3将压块2定位后使得压块2无法转动，保证压块2始终压紧IGBT6，使得IGBT6在IGBT放置槽1a内定位稳定、不发生窜动，提高超声波扫描的成像效果，保证能够从图像中清晰的观察到覆铜板62与铝基板61之间焊接面的空洞情况。
进一步的，如图4所示，压块2呈长条状，压块2的下表面具有若干个压紧凸部21，若干个压紧凸部21与若干个IGBT放置槽1a一一对应，每个压紧凸部21均能够伸至相应的IGBT放置槽1a的一端内，每个压紧凸部21均压紧在相应铝基板61的上表面，使得IGBT6在IGBT放置槽1a内定位稳定。
如图1所示，压块2的外侧面均沿压块2的长度方向间隔设置有若干个合页4，每个合页4的其中一个页片与压块2固定连接、另一个页片与底板1的上表面固定连接。压块2通过若干个合页4与底板1连接，若干个合页4保证压块2转动稳定，进而保证压紧凸部21能够压紧在铝基板61上。
如图2和图3所示，IGBT放置槽1a的内底面上固定有橡胶垫5，橡胶垫5上开设有与扫描孔1b相对应的通孔51，通孔51的形状与扫描孔1b的形状相同。超声波扫描是在水中进行的，超声波探头高速来回移动时会溅起水花，若没有设置橡胶垫5时，铝基板61与IGBT放置槽1a的内底面无法完全贴合，铝基板61与IGBT放置槽1a的内底面之间必然存在空隙，水花会通过该间隙溅到覆铜板62的上表面，导致IGBT6损坏，通过在IGBT放置槽1a的内底面设置橡胶垫5后，铝基板61放置在橡胶垫5的上表面，并且在铝基板61在压块2压紧作用下，橡胶垫5的下表面与IGBT放置槽1a的内底面紧密贴合，橡胶垫5的上表面与铝基板61的下表面紧密贴合，使得橡胶垫5的下表面与IGBT放置槽1a的内底面之间、橡胶垫5的上表面与铝基板61的下表面之间基本无间隙，使得水花无法溅到覆铜板62的上表面，保护IGBT不受损坏。
如图1所示，每个压块2的左右端的内侧面均具有定位凸部22，当压块2压紧IGBT后，两个压块2位于同一端的两个定位凸部22堆叠；底板1左右端的上表面均设置有的定位机构3，定位机构3包括压杆31和能够驱动压杆31使得压杆31的下端压在最上方的定位凸部22的上表面的气缸32，气缸32固定在底板1的上表面，气缸32为旋转气缸，气缸32的活塞杆的外端固定有连接块33，压杆31的上端与连接块33固定连接。当压块2压紧IGBT6时，旋转气缸的活塞杆转动的同时向下移动，带动压杆31先转动至定位凸部22的上方，再带动压杆31再向下移动使得压杆31的下端面压紧在定位凸部22的上表面，由于两个定位凸部22是堆叠的，当上方的定位凸部22被定位后，下方的定位凸部22同样被定位，定位凸部22被定位后使得压块2无法转动，通过一根压杆31同时对两个压块2的端部定位，而两个定位机构3分别对两个压块2的左右端实现定位，提高对压块2的定位效果；超声波扫描完成后，压块2需要向外转动进而松开IGBT6，旋转气缸先带动压杆31向上移动、再带动压杆31转动使得压杆31不再位于定位凸部22的上方，避免对压块2向外转动发生干涉。
如图5所示，底板1包括下板体11和上板体12，下板体11上表面的中部开设有凹槽11a，凹槽11a的内底面上从左到右间隔设置有若干个的扫描孔1b，上板体12嵌设在凹槽11a内并固定，上板体12从左到右开设有若干个定位孔12a，若干个定位孔12a与若干个扫描孔1b一一对应，且定位孔12a大于扫描孔1b。上板体12嵌设在凹槽11a内后，定位孔12a与凹槽11a的内底面组合形成IGBT放置槽1a，扫描孔1b另外开设在下板体11上，该结构方便IGBT放置槽1a的加工制造，降低IGBT放置槽1a的制造难度。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (7)
1.一种IGBT模块用超声波扫描夹具，包括底板(1)，其特征在于，所述底板(1)的上表面从左到右间隔设置有若干个IGBT放置槽(1a)，每个IGBT放置槽(1a)的底面上均开设有扫描孔(1b)，所述IGBT放置槽(1a)的前后侧均具有转动连接在底板(1)上的压块(2)，所述压块(2)能够向内转动同时压紧若干个IGBT的一端部，所述底板(1)的上表面还设置有当压块(2)压紧IGBT后能够将压块(2)定位的定位机构(3)。
2.根据权利要求1所述的一种IGBT模块用超声波扫描夹具，其特征在于，所述压块(2)呈长条状，所述压块(2)的下表面具有若干个压紧凸部(21)，若干个压紧凸部(21)与若干个IGBT放置槽(1a)一一对应，每个压紧凸部(21)均能够伸至相应的IGBT放置槽(1a)的一端内。
3.根据权利要求2所述的一种IGBT模块用超声波扫描夹具，其特征在于，所述压块(2)的外侧面均沿压块(2)的长度方向间隔设置有若干个合页(4)，每个合页(4)的其中一个页片与压块(2)固定连接、另一个页片与底板(1)的上表面固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种IGBT模块用超声波扫描夹具，其特征在于，所述IGBT放置槽(1a)的内底面上固定有橡胶垫(5)，所述橡胶垫(5)上开设有与扫描孔(1b)相对应的通孔(51)，所述通孔(51)的形状与扫描孔(1b)的形状相同。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种IGBT模块用超声波扫描夹具，其特征在于，每个压块(2)的左右端的内侧面均具有定位凸部(22)，当压块(2)压紧IGBT后，两个压块(2)位于同一端的两个定位凸部(22)堆叠；所述底板(1)左右端的上表面均设置有所述的定位机构(3)，所述定位机构(3)包括压杆(31)和能够驱动压杆(31)使得压杆(31)的下端压在最上方的定位凸部(22)的上表面的气缸(32)，所述气缸(32)固定在底板(1)的上表面。
6.根据权利要求5所述的一种IGBT模块用超声波扫描夹具，其特征在于，所述气缸(32)为旋转气缸，所述气缸(32)的活塞杆的外端固定有连接块(33)，所述压杆(31)的上端与连接块(33)固定连接。
7.根据权利要求1-4任一项所述的一种IGBT模块用超声波扫描夹具，其特征在于，所述底板(1)包括下板体(11)和上板体(12)，所述下板体(11)上表面的中部开设有凹槽(11a)，所述凹槽(11a)的内底面上从左到右间隔设置有若干个所述的扫描孔(1b)，所述上板体(12)嵌设在凹槽(11a)内并固定，所述上板体(12)从左到右开设有若干个定位孔(12a)，若干个定位孔(12a)与若干个扫描孔(1b)一一对应，且所述定位孔(12a)大于扫描孔(1b)。
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