CN110587095B - 显微电阻焊点焊机 - Google Patents
显微电阻焊点焊机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110587095B CN110587095B CN201910758463.7A CN201910758463A CN110587095B CN 110587095 B CN110587095 B CN 110587095B CN 201910758463 A CN201910758463 A CN 201910758463A CN 110587095 B CN110587095 B CN 110587095B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electrode force
- heat dissipation
- display circuit
- electronic component
- shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
- B23K11/10—Spot welding; Stitch welding
- B23K11/11—Spot welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
- B23K11/24—Electric supply or control circuits therefor
- B23K11/25—Monitoring devices
- B23K11/252—Monitoring devices using digital means
- B23K11/255—Monitoring devices using digital means the measured parameter being a force
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
- B23K11/30—Features relating to electrodes
- B23K11/31—Electrode holders and actuating devices therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
- B23K11/36—Auxiliary equipment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Resistance Welding (AREA)
Abstract
本发明公开了一种显微电阻焊点焊机,其包括点焊机头和点焊机主机,其中,点焊机头包括设有前滑轴和中轴的机头框架、在前滑轴下端设置有用于安装平行电极焊头的焊头夹,中轴设置有可用于预加压电极力的压缩弹簧,机头框架上设有电极力检测显示电路和预设定电极力显示电路,电极力检测显示电路和预设定电极力显示电路电连接,通过外接压力传感器实现检测校正预设定电极力的显示。此外,本发明还对点焊机主机上的大功耗电子元器件提出设置包括大功耗电子元器件、半导体制冷片、散热支架、散热风扇、温控开关和电源的具智能散热大功耗电子元器件组件。
Description
技术领域
本发明属于电阻焊点焊领域,更具体地说,本发明涉及一种显微电阻焊点焊机。
背景技术
电子工业通常以显微电阻焊点焊机对漆包线电子元器件进行点焊,例如,中国发明专利01114785.7就揭示了一种“可直接焊接漆包线的点电焊机”。
现有技术显微电阻焊点焊机头没有对预加压电极力检测校正的装置,预加压电极力无法实现准确和一致。再者,现有技术中的焊头夹只固定在一条前滑动轴上,平行性和稳定性较差,活动行程很小,且容易造成焊头尖端在焊件滑移。此外,由于带漆包线的电子元器件量大,因而要求焊接速度快、连续工作时间长,很容易引起点焊机主机上大功耗电子元器件因散热不良而损坏。
有鉴于此,确有必要提供一种新的显微电阻焊点焊机。
发明内容
本发明目的在于:克服现有技术的不足,提供一种具新的显微电阻焊点焊机。
为了实现上述发明目的,本发明提供一种显微电阻焊点焊机,包括电性连接的点焊机头和点焊机主机,所述点焊机头包括设有前滑轴和中轴的机头框架,前滑轴下端设有用于安装平行电极焊头的焊头夹,中轴设有可用于预加压电极力的压缩弹簧,机头框架上设有电极力检测显示电路和预设定电极力显示电路,电极力检测显示电路和预设定电极力显示电路电连接,通过外接压力传感器实现检测校正预设定电极力的显示,所述点焊机头包括设有上下二个端面的槽形后座,机头框架上设有通过直线滑行轴承安装的二根后滑轴,机头框架通过二根后滑轴安装在槽形后座上下二个端面之间,机头框架可通过二根后滑轴相对于槽形后座上下移动。
作为本发明显微电阻焊点焊机的一种改进,在所述点焊机主机、机头框架上分别设有预设定电极力显示电路、电极力检测显示电路,电极力检测显示电路和预设定电极力显示电路电性连接,通过外接压力传感器实现检测校正每个电极夹头预设定电极力的显示。
作为本发明显微电阻焊点焊机的一种改进,所述预设定电极力显示电路上设有微调电阻器,通过微调电阻器把预设定电极力的显示校正,使之与外接压力传感器所检测的电极力显示相同。
作为本发明显微电阻焊点焊机的一种改进,所述中轴下端设有延长轴,所述焊头夹分别以紧固方式安装在前滑轴的下端和以滑动方式安装在中轴延长轴上。
作为本发明显微电阻焊点焊机的一种改进,所述焊头夹分别以紧固方式安装在前滑轴的下端和通过直线滑行轴承以滑动方式安装在中轴延长轴上。
作为本发明显微电阻焊点焊机的一种改进,所述二根后滑轴中的一根的下段设有复位压缩弹簧,另一根后滑轴的下段设有带紧定螺丝的行程限位金属环。
作为本发明显微电阻焊点焊机的一种改进,所述点焊机主机上设有具智能散热的大功耗电子元器件组件,具智能散热的大功耗电子元器件组件包括:大功耗电子元器件、半导体制冷片、散热支架、散热风扇、温控开关和电源,其中,
大功耗电子元器件,设有散热面;
散热支架,设有导热面和散热面;
半导体制冷片,设有冷端面和热端面,其中,冷端面紧贴安装在大功耗电子元器件的散热面上,热端面紧贴安装在散热支架的导热面上;
散热风扇,散热风扇的风扇口安装在正对散热支架的散热面;以及
温控开关,设有温控感应面,温控感应面紧贴安装大功耗电子元器件散热面的导热体上;
所述半导体制冷片、散热风扇、温控开关都通过电源引出线分别与电源电性连接。
作为本发明显微电阻焊点焊机的一种改进,所述大功耗电子元器件为多个水泥电阻和功率管组装成的带金属散热面的大功耗电子元器件功能块。
作为本发明显微电阻焊点焊机的一种改进,所述大功耗电子元器件包括大功率电阻、集成电路芯片、功率管、晶闸管、IGBT管、各种场效应管,以及由多个同种或不同的电子元器件组装成的大功耗电子元器件功能块。
发明的技术效果
与现有技术相比,本发明显微电阻焊点焊机具有以下技术效果:
1.本发明对显微电阻焊点焊机在机头框架设有预设定电极力显示电路的基础上增加了电极力检测显示电路,电极力检测显示电路和预设定电极力显示电路电连接,只要外接压力传感器就可以随时检测校正预设定电极力的显示,确保显微电阻焊点焊机头显示电极力的准确和一致。
2.显微电阻焊点焊机头的中轴设置延长轴,焊头夹以紧固方式安装在前滑轴下端和以直线滑行轴承滑动方式安装在中轴延长轴上,能有效提高焊头夹安装的稳定性和平行性。
3.本发明在机头框架上以直线滑行轴承安装二根后滑轴,二根后滑轴安装在槽形后座上下二个端面之间,把机头框架变成运动构件,同时中轴固定不再参与运动。由于槽形后座后滑轴设有限位金属环的结构,很容易就可增加或改变机头框架的活动行程。此外,中轴被固定能保证预设定电极力在平行电极焊头上电极力的一致性。
4.本发明显微电阻焊点焊机在点焊机主机设置具智能散热的大功耗电子元器件组件,其包括大功耗电子元器件、半导体制冷片、散热支架、散热风扇、温控开关和电源,本发明一方面利用半导体制冷片快速制冷产生低温,结合散热支架和散热风扇,可实现对大功耗电子元器件的可靠、快速和良好散热;另一方面通过温控开关控制半导体制冷片或/和控制散热风扇电源的断开/接合,既可避免半导体制冷片产生冷凝水,而当电子设备处于怠机状态时,半导体制冷片和散热风扇的电源被断开,延长了半导体制冷片和散热风扇的使用寿命,实现了以智能控制对大功耗电子元器件的快速、可靠散热。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式,对本发明显微电阻焊点焊机进行详细说明,其中:
图1为本发明显微电阻焊点焊机的点焊机头结构示意图。
图2为本发明点焊机主机上设置的具智能散热的大功耗电子元器件组件的结构示意框图,其中,双实线表示紧贴安装,单实线为电连接。
具体实施方式
为了使本发明的发明目的、技术方案及其技术效果更加清晰,以下结合附图和具体实施方式,对本发明作进一步详细说明。应当理解的是,本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明,并非为了限定本发明。
本发明对显微电阻焊点焊机的点焊机头和点焊机主机两部分的结构提出改进,在点焊机头对点焊机头结构、焊头夹的安装结构、机头框架安装在槽形后座的结构提出改进,在点焊机主机提出在点焊机主机设置具智能散热的大功耗电子元器件组件的结构。
首先,对本发明涉及的包括点焊机主机、机头框架、前滑轴、中轴、后滑轴及槽型后座等结构的技术参数说明如下。
本发明的点焊机主机包括在主机箱内安装的电源变压器、脉冲输出变压器、调控脉冲输出电压、脉冲输出时间的主电路板等结构。最大脉冲输出电流1000A,脉冲输出电压0-1.99V,脉冲输出时间<39.9ms,主机箱尺寸40*25*25cm(长*宽*高),机头框架为铸造或加工而成的金属框架,其外框约为20*12*8cm(长*宽*高),四周边框厚约2cm,前滑轴与后滑轴均为Φ13mm的圆钢棒,以适配直线滑行轴承,前滑轴长约20cm,后滑轴长约35cm,中轴为Φ23mm的中空铝管,长约20cm,其中延长轴为Φ13mm,长约5cm的圆柱体。安装在中轴的压缩弹簧可提供<5kg的预设定力,槽型后座槽宽约8.5cm、深约6cm、槽壁厚约15mm,槽型后座长约35cm,中轴延长轴为Φ13mm、长约5cm。电极夹头由夹持电极的二个金属夹块组成,每个电极夹头尺寸约100*40*15mm(长*宽*高)。
如上所述,本说明书包括“点焊机头结构的改进”和“在点焊机主机上设置具智能散热的大功耗电子元器件组件”二部分。
第一部分,首先介绍点焊机头的安装结构,又分别以A在点焊机头安装预设定电极力显示电路和电极力检测显示电路、B通过中轴延长轴安装焊头夹的结构、C点焊机头的机头框架安装在槽型后座的结构作说明。
A,点焊机头安装预设定电极力显示电路和电极力检测显示电路,预设定电极力显示电路和电极力检测显示电路电性连接,通过外接压力传感器检测校正预设定电极力的结构。
请参照图1所示,点焊机头100包括设有前滑轴105和中轴106的机头框架104、在前滑轴105下端设有用于安装平行电极焊头125的焊头夹101,焊头夹101通过输出电缆与点焊机主机电性连接,中轴106设有可用于预加压电极力的压缩弹簧108A和增加电极力随动性的下压缩弹簧108B,其中,机头框架104上设有通过外接压力传感器120对预设定电极力进行检测校正的电极力检测显示电路和预设定电极力显示电路,电极力检测显示电路和预设定电极力显示电路电连接,通过外接压力传感器120实现检测校正预设定电极力的显示。
在图示实施方式中,预设定电极力显示电路上设有微调电阻器,通过微调电阻器把预设定电极力的显示校正,使之与外接压力传感器所检测的电极力显示相同。
如图1所示,机头框架104的前外侧凹槽116上设有预设定电极力显示电路,在中轴106上安装有预加压电极力的上压缩弹簧108A和增加电极力随动性的下压缩弹簧108B,在上压缩弹簧108A和下压缩弹簧108B之间安装有滑轴夹109,滑轴夹109夹紧在前滑轴105。如此设置,上压缩弹簧108A预设定电极力就可通过滑轴夹109加压到前滑轴105上。
需要说明的是,上述前滑轴105、滑轴夹109和在中轴106安装上下压缩弹簧108A,108B的结构可称之为“电极力追随结构”,该结构能保证提供的电极力十分轻柔,经检测,该结构提供的电极力最小为0.1N,并可以0.1N的精度增加或减少预设定的电极力。
为了检测校正压缩弹簧预设定的电极力,本实施例在显微电阻焊点焊机头上设有预设定电极力显示电路和通过外接压力传感器对预设定电极力进行检测的电极力检测显示电路,预设定电极力显示电路和电极力检测显示电路电连接。如图1所示,显微电阻焊点焊机头100的机头框架104前外侧设有可安装预设定电极力显示电路和电极力检测显示电路的凹槽116,预设定电极力显示电路和电极力检测显示电路电连接。当需要检测校正预设定的电极力时,只要外接压力传感器120,通过压力传感器120的电讯号引出线124电性连接电极力检测显示电路,就能检测到预设定电极力在触发焊接电流瞬时的电极力。
外接压力传感器的结构请参照图1所示,在图示实施方式中,外接压力传感器120的量程为5KG,尺寸约30x15x15mm(长x宽x高)、压力传感器120有固定端121和测力端122,压力传感器120的中间有哑铃样形变框123,形变框123上安装有压力感应片,压力感应片在形变框123形变时产生的电讯号可通过电讯号引出线124引出。
在图示实施方式中,外接压力传感器120的固定端121安装在压力传感器120的外壳上,压力传感器120的测力端122悬空。当需要检测校正预设定电极力时,只要把外接压力传感器120的电讯号引出线124通过电插口与电极力检测显示电路电连接,在焊头夹101上安装如平行电极焊头125一样的电极力加压棒,以电极力加压棒正对压力传感器的测力端122加压,当加压的力达到预设定电极力的瞬时,由于电极力检测显示电路和预设定电极力显示电路电连接,因而电极力检测显示电路可读出预设定电极力在接通电源瞬时的电极力。
预设定电极力显示电路的结构把压缩弹簧被压缩的行程和滑动电阻器的行程连接;弹簧压缩行程的改变同时改变滑动电阻器的电阻值,电阻值的改变通过A/D转换电路,实现以数码显示管显示弹簧压缩量电极力的大小。由于弹簧压缩量与压缩力的变化不是线性的,而滑动电阻器行程的改变与电阻值的改变是线性的,因而预设定电极力显示电路所显示的力必然有不可避免的误差,现有技术的电阻焊点焊机头没有对预设定电极力的显示进行检测校正的结构。
需要说明的是,电极力检测显示电路实质为压力传感器电子称的检测显示电路,电极力检测显示电路的原理如图1所示,当压力传感器120受力的作用时,形变框123产生形变出现电势差,该电势差的变化被紧贴在形变框123的压力感应片检测捕捉并以导线124引出,在电路上通过A/D转换即可获得以数码显示的精确电极力。
下面进一步详细说明预设定电极力显示电路与电极力检测显示电路电连接,以及外接压力传感器120的结构和工作原理进行说明。
预设定电极力显示电路所显示的电极力实质为触发焊接电源的指示,显微电阻焊点焊机头100与点焊机主机电性连接,当焊头施加于焊件的电极力达到预设定电极力显示数值的瞬时,预设定电极力显示电路发出电讯号触发点焊机主机上的焊接电源。本实施例在焊头夹101上以电极力加压棒取代焊头加压在外接的压力传感器120的测力端122,就可检测电极力的大小,该电极力的大小与焊头施加于焊件的电极力完全相同。因为电极力检测显示电路与预设定电极力显示电路电性连接,所以就可把预设定电极力显示电路所显示的数值作为电极力检测显示电路的峰值。当外接压力传感器120的测力端122的力达到预设定电极力显示电路显示数值瞬时,触发焊接电源的电讯号同时传递到压力传感器检测显示电路,并转化数码显示。换言之,本实施例的电极力检测显示电路通过外接压力传感器120只检测预设定电极力显示电路所显示的数值(即峰值),实现对预设定电极力显示的校正。
在本发明的一个具体实施方式中,在机头框架104上同时设置有预设定电极力显示电路的数码显示屏和电极力检测显示电路的数码显示屏,分别显示预设定电极力和实测的电极力,在预设定电极力显示电路上设置有微调电阻器,通过微调电阻器把预设定电极力的显示校正,使之与外接压力传感器所检测的电极力显示相同。
需要说明的是,检测校正预设定电极力工作完成后,需要撤走外接的压力传感器120,除去在电插口上的电讯号引出线124才能进行显微电阻焊点焊工作。
需要说明的是,本发明提出在机头框架104上设有电极力检测显示电路和预设定电极力显示电路,电极力检测显示电路和预设定电极力显示电路电连接。由于点焊机主机和显微电阻焊点焊机头100电性连接,所以可以理解和可以实现在点焊机主机上安装设有电极力检测显示电路和预设定电极力显示电路,电极力检测显示电路和预设定电极力显示电路电连接。换言之,在点焊机主机上安装电性连接的预加压电极力显示电路和电极力检测显示电路,通过外接压力传感器检测校正预设定电极力同样落入本权利要求的保护范畴。
B,通过中轴延长轴安装焊头夹的结构
请继续参照图1所示,中轴106的下端设置中轴延长轴115,焊头夹101分别以紧固方式安装在机头框架104前滑轴105下端和以滑动方式安装在中轴延长轴115上。根据本发明的一个实施方式,焊头夹101分别以紧固方式安装在机头框架104前滑轴105下端和通过直线滑行轴承以滑动方式安装在中轴延长轴115上。点焊机主机通过输出电缆与焊头夹101电性连接。本发明显微电阻焊点焊机头提出在中轴106下端设置中轴延长轴115,焊头夹101以紧固方式安装在前滑轴105的下端和通过直线滑行轴承安装在中轴延长轴115上,能很好地增加焊头夹101安装的稳定性、平行性,能有效地消除焊接时焊头尖端在焊件的滑移。
C,点焊机头的机头框架安装在槽形后座的结构,点焊机头设有上下二个端面的槽形后座,机头框架上设有通过直线滑行轴承安装的二根后滑轴,机头框架通过二根后滑轴安装在槽形后座上下二个端面之间,实现机头框架作为活动构件可沿着二根后滑轴相对于槽形后座上下移动。
现有技术显微电阻焊点焊机头的机头框架是一个固定不动的支架,机头框架用于安装包括前滑轴、中轴等运动构件,由于中轴既是运动构件,在中轴上又安装有预加压预设定电极力的结构和电极力追随结构,很容易造成在平行电极焊头上的电极力不稳定,同时前滑轴和中轴的活动行程受限于机头框架,一般超过20毫米,往往因行程太短无法满足一些要求行程长工件的要求。
本实施例在机头框架104上以直线滑行轴承安装二根后滑轴107A,107B,二根后滑轴107A,107B安装在槽形后座103的上下二个端面之间,把机头框架104变成运动构件,同时中轴106固定不再参与运动。由于槽形后座103的后滑轴107A,107B设有限位金属环114的结构,很容易就可增加或改变机头框架104的活动行程。
请参见图1所示,本实施例显微电阻焊点焊机头包括设有上下二个端面111A,111B的槽形后座103,机头框架104上设有通过直线滑行轴承安装的二根后滑轴107A,107B,机头框架104通过二根后滑轴107A,107B安装在槽形后座103的上下二个端面111A,111B之间,实现机头框架104作为活动构件可沿着二根后滑轴107A,107B相对于槽形后座103上下移动。同时,通过紧定螺丝把中轴106固定在机头框架104上,中轴106不再是运动构件,滑轴夹109前滑轴105仍可在上下压缩弹簧108A、108B之间作很少量程的位移。
如此设置,机头框架104成为在槽形后座103上沿着二根后滑轴107A,107B可相对于槽形后座103上下移动的活动构件。进行焊接作业时,只要外加焊接作用力和复位力,机头框架104作为活动构件即可带动焊头夹101在槽形后座103范围作往返活动的电阻焊点焊作业。此外,中轴106被固定能保证预设定电极力在平行电极焊头上电极力的一致性。
请继续参照图1所示,在图示实施方式中,在二根后滑轴107A,107B之间安装有通过脚踏板为机头框架104提供焊接作用力的脚踏板拉索112,机头框架104的下端与拉索112连接,安装在槽形后座103下端面的二根后滑轴107A,107B,在靠外侧的一根后滑轴107B上安装有复位压缩弹簧113,靠内侧的一根后滑轴107A上安装带可调螺丝的行程限位金属环114,通过可调螺丝调节限位金属环114在后滑轴107A上的安装位置,即可增加或改变机头框架104在槽形后座103上的活动行程。
点焊机主机包括安装有电源变压器、大电容、脉冲输出变压器和调控脉冲输出的电源控制装置(主电路板),主电路板上安装有包括多个水泥电阻、功率管等大功耗电子元器件。现有技术电阻焊点焊主机由于脉冲电流输出大、输出频率快、焊接时间长,很容易造成水泥电阻或功率管因散热不良而损坏。
为此,本发明将多个大功耗水泥电阻的散热面和多个功率管的散热面安装在一块导热金属铝板上,做成了以导热金属铝板为散热面的大功耗电子元器件201。在此基础上,请参照图2所示,本发明提供了一种具智能散热的大功耗电子元器件组件,其包括:大功耗电子元器件200、半导体制冷片201、散热支架202、散热风扇203、温控开关204和电源205,其中:
大功耗电子元器件200,设有散热面;
散热支架202,设有导热面和散热面;
半导体制冷片201,设有冷端面和热端面,其中,冷端面紧贴安装在大功耗电子元器件200的散热面上,热端面紧贴安装在散热支架202的导热面上;
散热风扇203,散热风扇203的风扇口安装在散热支架202的散热面;以及
温控开关204,设有温控感应面,温控感应面紧贴安装在散热支架202上;
其中,半导体制冷片201、散热风扇203、温控开关204都通过电源引出线分别与电源205电性连接。
本实施例提出的大功耗电子元器件包含的电子元器件很多,具体而言,举凡具散热面的电子元器件都可称之为大功耗电子元器件,比如包括大功率电阻、集成电路芯片、功率管、晶闸管、IGBT管、各种场效应管,以及由多个同种或不同的电子元器件组装成的大功耗电子元器件功能块。
在本发明的一个实施例中,显微电阻焊点焊设备调控脉冲输出的电路上应用的大功耗电子元器件包括把多个水泥电阻的散热面,多个功率管的散热面安装在一块导热铝板上,做成了以导热铝板为散热面的大功耗电子元器件功能块。换言之,本发明中的大功耗电子元器件既可以是上述单个具散热面的大功耗电子元器件,也可以是多个相同或不同的电子元器件组装成具散热面的大功耗电子元器件功能块。
下面结合附图2,分别以“A半导体制冷片的结构及其与散热支架和散热风扇的安装”,“B结合温控开关在对具智能散热大功耗电子元器件组件的组装和工作原理”两部分作详细说明。
A,半导体制冷片的结构及其与散热支架和散热风扇的安装
在本说明书中,半导体制冷片201利用了半导体材料的珀尔帖(Peltier)效应,目前,国内常用的材料是以碲化铋为基体的三元固溶体合金,其中P型是Bi2Te3-S-Sb2Te3,N型是BiTe3-BiSe3,采用垂直区熔法提取功率材料。当一块年N型半导体材料和一块P型半导体材料联结成电偶时,在这个电路中接通直流电流后,就能产生能量的转移,电流由N型元件流向P型元件的接头吸收热量,成为冷端;由P型元件流向N型元件的接头释放热量,成为热端。吸热和放热的大小是通过电流的大小以及半导体材料N、P的元件对数来决定。当直流电通过两种不同材料的半导体串联成的电偶时,在电偶两端分别吸收和散出热量。
本实施例选用的半导体制冷片201是以两块陶瓷片把半导体电偶如夹心饼样夹在中间,制成厚约4mm的小方块产品,大小有30×30mm、40×40mm不等。半导体制冷片201也称热电制冷片,具有对冷热的响应速度快、制冷功能强大的特点,半导体制冷片陶瓷片的两个侧面分别为冷端面和热端面。相应的,大功耗电子元器件200具有散热面,散热支架202具有导热面和散热面,本实施例半导体制冷片的安装方法需要把半导体制冷片的冷端面紧贴安装在大功耗电子元器件的散热面上,半导体制冷片的热端面紧贴安装在散热支架的导热面上,利用半导体制冷片冷端片产生低温使大功耗电子元器件产生的热量迅速有效降低和散热。
为了增加导冷、导热效果,本实施例在与半导体制冷片201紧贴安装的冷端面、热端面都涂有导热硅胶。
由于半导体制冷片201具有当其冷端面和热端面处于热平衡状态时,半导体制冷片201就会停止制冷制热工作,因而本实施例对散热支架202和散热风扇203及其安装都有要求,本实施例应用了二片40*40mm的半导体制冷片201,故散热支架采用了200*120*50mm(长*宽*高)的大体积散热支架202,散热支架202具导热面和散热面,为增加散热面积,散热面制成如梳齿样结构。本实施例应用了Φ12cm的高速散热风扇203,安装时其风扇口需正对散热支架202的散热面,且距离尽可能缩短不要超过10mm,确保散热风扇203尽快把散热支架202的热量吹走。本实施例应用的电源为二个半导体制冷片使用的是5A、12V的直流电源(开关电源),电源205和半导体制冷片201、散热支架202、散热风扇203电性连接。
B,具智能散热的大功耗电子元器件组件的组装和工作原理
本发明中的温控开关204是通过其温度感应面所感知的温度控制电源205断开/接合的开关,所以温控开关须安装在大功耗电子元器件200散热面的导热体上,例如,可直接安装在散热支架202上。温控开关204控制温度的范围很大,本发明温控开关204控制的温度可略高于室温,如35℃-45℃。当电子设备处在怠机状态时,大功耗电子元器件200散热面的温度接近室温,低于选择的温度(如40℃),此时,温控开关204断开半导体制冷片201的电源或/和断开散热风扇203的电源;当电子设备工作时,大功耗电子元器件不断发生累积热量,当热量达到和超过温控开关204选择的温度时,此时,温控开关204接通半导体制冷片201或/和散热风扇203的电源,实现对大功耗电子元器件200的智能散热。
半导体制冷片201对热响应速度很快,当大功耗电子元器件200产生热量达到温控开关204预设定的温度时,接通半导体制冷片201的电源,由于半导体制冷片201快速制冷产生低温,甚至可产生-10℃以下的低温,结合散热支架202和散热风扇203,可实现对大功耗电子元器件200的可靠、快速和良好散热。
当大功耗电子元器件200散热面温度低于温控开关204的温度时,本实施例具智能散热的大功耗电子元器件组件的安装方法通过温控开关204断开半导体制冷片201的电源,可避免半导体制冷片201产生冷凝水造成大功耗电子元器件200短路损坏;此外,温控开关204也断开了半导体制冷片201和散热风扇203的电源,大大地减少了半导体制冷片201和散热风扇203的工作时间,相应地延长了其使用寿命。
需要说明的是,在实际应用中,半导体制冷片201往往需要使用12V的开关电源,而散热风扇203可以12V电源,也可以应用110/220V的市电。
本发明的一个实施例显微电阻焊点焊设备中的使用证明,本实施例提出了具智能散热的大功耗电子元器件组件,由于半导体制冷片201快速制冷产生低温,因而能有效和快速可靠地降低大功耗电子元器件200产生的热量,很好地解决了显微电阻焊点焊设备的大功耗电子元器件200水泥电阻或功率管因散热不良而烧毁的技术难题,可快速可靠地为大功耗电子元器件提供智能散热。需要说明的是,不少大功耗电子元器件的价格都不高,加上半导体制冷片工作时产生的冷凝水可损坏电路,因而,本领域的技术人员尚没有应用价格比较高结构比较复杂的具智能散热的大功耗电子元器件组件。但是,要实现电子设备的相关功能,大功耗电子元器件是必不可少的,如本实施例显微电阻焊点焊设备应用的大功率水泥电阻、功率管虽然价格不高但都是不可或缺的电子元器件,如果不能解决其快速散热的技术难题,显微电阻焊点焊设备也就无法工作。换句话说,即使具智能散热的大功耗电子元器件组件价格比较高,由于能解决快速散热的技术难题,也是物有所值。
与现有技术相比,本发明显微电阻焊点焊机的有益技术效果包括:
1.本发明对显微电阻焊点焊机在机头框架设有预设定电极力显示电路的基础上增加了电极力检测显示电路,电极力检测显示电路和预设定电极力显示电路电连接,只要外接压力传感器就可以随时检测校正预设定电极力的显示,确保显微电阻焊点焊机头显示电极力的准确和一致。
2.显微电阻焊点焊机头的中轴设置延长轴,焊头夹以紧固方式安装在前滑轴下端和以直线滑行轴承滑动方式安装在中轴延长轴上,能有效提高焊头夹安装的稳定性和平行性。
3.本发明在机头框架上以直线滑行轴承安装二根后滑轴,二根后滑轴安装在槽形后座上下二个端面之间,把机头框架变成运动构件,同时中轴固定不再参与运动。如此设置,由于槽形后座后滑轴设有限位金属环的结构,很容易就可增加或改变机头框架的活动行程。中轴被固定能保证预设定电极力在平行电极焊头上电极力的一致性。
4.本发明显微电阻焊点焊机在点焊机主机设置具智能散热的大功耗电子元器件组件,其包括大功耗电子元器件、半导体制冷片、散热支架、散热风扇、温控开关和电源,本发明一方面利用半导体制冷片快速制冷产生低温,结合散热支架和散热风扇,可实现对大功耗电子元器件的可靠、快速和良好散热;另一方面通过温控开关控制半导体制冷片或/和控制散热风扇电源的断开/接合,既可避免半导体制冷片产生冷凝水,而当电子设备处于怠机状态时,半导体制冷片和散热风扇的电源被断开,延长了半导体制冷片和散热风扇的使用寿命,实现了以智能控制对大功耗电子元器件的快速、可靠散热。
根据上述说明书的揭示和教导,本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此,本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式,对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本发明构成任何限制。
Claims (9)
1.一种显微电阻焊点焊机,包括电性连接的点焊机头和点焊机主机,其特征在于,所述点焊机头包括设有前滑轴和中轴的机头框架,前滑轴下端设有用于安装平行电极焊头的焊头夹,中轴设有可用于预加压电极力的压缩弹簧,机头框架上设有电极力检测显示电路和预设定电极力显示电路,电极力检测显示电路和预设定电极力显示电路电连接,通过外接压力传感器实现检测校正预设定电极力的显示,所述点焊机头包括设有上下二个端面的槽形后座,机头框架上设有通过直线滑行轴承安装的二根后滑轴,机头框架通过二根后滑轴安装在槽形后座上下二个端面之间,机头框架可通过二根后滑轴相对于槽形后座上下移动。
2.根据权利要求1所述的显微电阻焊点焊机,其特征在于,在所述点焊机主机、机头框架上分别设有预设定电极力显示电路、电极力检测显示电路,电极力检测显示电路和预设定电极力显示电路电性连接,通过外接压力传感器实现检测校正每个电极夹头预设定电极力的显示。
3.根据权利要求1所述的显微电阻焊点焊机,其特征在于,所述预设定电极力显示电路上设有微调电阻器,通过微调电阻器把预设定电极力的显示校正,使之与外接压力传感器所检测的电极力显示相同。
4.根据权利要求1所述的显微电阻焊点焊机,其特征在于,所述中轴下端设有延长轴,所述焊头夹分别以紧固方式安装在前滑轴的下端和以滑动方式安装在中轴延长轴上。
5.根据权利要求4所述的显微电阻焊点焊机,其特征在于,所述焊头夹分别以紧固方式安装在前滑轴的下端和通过直线滑行轴承以滑动方式安装在中轴延长轴上。
6.根据权利要求1所述的显微电阻焊点焊机,其特征在于,所述二根后滑轴中的一根的下段设有复位压缩弹簧,另一根后滑轴的下段设有带紧定螺丝的行程限位金属环。
7.根据权利要求1所述的显微电阻焊点焊机,其特征在于,所述点焊机主机上设有具智能散热的大功耗电子元器件组件,具智能散热的大功耗电子元器件组件包括:大功耗电子元器件、半导体制冷片、散热支架、散热风扇、温控开关和电源,其中,
大功耗电子元器件,设有散热面;
散热支架,设有导热面和散热面;
半导体制冷片,设有冷端面和热端面,其中,冷端面紧贴安装在大功耗电子元器件的散热面上,热端面紧贴安装在散热支架的导热面上;
散热风扇,散热风扇的风扇口安装在正对散热支架的散热面;以及
温控开关,设有温控感应面,温控感应面紧贴安装大功耗电子元器件散热面的导热体上;
所述半导体制冷片、散热风扇、温控开关都通过电源引出线分别与电源电性连接。
8.根据权利要求7所述的显微电阻焊点焊机,其特征在于,所述大功耗电子元器件为多个水泥电阻和功率管组装成的带金属散热面的大功耗电子元器件功能块。
9.根据权利要求7或8所述的显微电阻焊点焊机,其特征在于,所述大功耗电子元器件包括大功率电阻、集成电路芯片、功率管、晶闸管、IGBT管、各种场效应管,以及由多个同种或不同的电子元器件组装成的大功耗电子元器件功能块。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910758463.7A CN110587095B (zh) | 2019-08-16 | 2019-08-16 | 显微电阻焊点焊机 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910758463.7A CN110587095B (zh) | 2019-08-16 | 2019-08-16 | 显微电阻焊点焊机 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110587095A CN110587095A (zh) | 2019-12-20 |
CN110587095B true CN110587095B (zh) | 2022-05-10 |
Family
ID=68854599
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910758463.7A Active CN110587095B (zh) | 2019-08-16 | 2019-08-16 | 显微电阻焊点焊机 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110587095B (zh) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103920981A (zh) * | 2013-12-03 | 2014-07-16 | 广州微点焊设备有限公司 | 电阻焊显微焊接点焊机 |
KR20150125458A (ko) * | 2014-04-30 | 2015-11-09 | 한양대학교 산학협력단 | 스폿 용접용 압흔 자국 컨트롤 전극 |
CN206047340U (zh) * | 2016-06-30 | 2017-03-29 | 广州微点焊设备有限公司 | 精确电极力加压系统的点焊机头 |
CN206316532U (zh) * | 2016-12-12 | 2017-07-11 | 广州微点焊设备有限公司 | 显微焊接的点焊机头 |
CN108778599A (zh) * | 2016-03-14 | 2018-11-09 | 本田技研工业株式会社 | 缝焊方法及缝焊装置 |
CN208592493U (zh) * | 2018-08-17 | 2019-03-12 | 龙岩学院 | 微型点焊过程中的质量监测装置 |
-
2019
- 2019-08-16 CN CN201910758463.7A patent/CN110587095B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103920981A (zh) * | 2013-12-03 | 2014-07-16 | 广州微点焊设备有限公司 | 电阻焊显微焊接点焊机 |
KR20150125458A (ko) * | 2014-04-30 | 2015-11-09 | 한양대학교 산학협력단 | 스폿 용접용 압흔 자국 컨트롤 전극 |
CN108778599A (zh) * | 2016-03-14 | 2018-11-09 | 本田技研工业株式会社 | 缝焊方法及缝焊装置 |
CN206047340U (zh) * | 2016-06-30 | 2017-03-29 | 广州微点焊设备有限公司 | 精确电极力加压系统的点焊机头 |
CN206316532U (zh) * | 2016-12-12 | 2017-07-11 | 广州微点焊设备有限公司 | 显微焊接的点焊机头 |
CN208592493U (zh) * | 2018-08-17 | 2019-03-12 | 龙岩学院 | 微型点焊过程中的质量监测装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110587095A (zh) | 2019-12-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3766977A (en) | Heat sinks | |
US9669488B2 (en) | Current diffusion bonding apparatus and current diffusion bonding method | |
CN207706609U (zh) | 一种可快速导热的开关电源散热装置 | |
CN110587095B (zh) | 显微电阻焊点焊机 | |
KR20150095727A (ko) | 시험중인 장치를 위한 써멀 헤드 및 시험중인 장치의 온도를 제어하기 위한 방법 | |
CN212364156U (zh) | 一种可调导热系数测试装置 | |
CN111771120B (zh) | 基板评价用芯片和基板评价装置 | |
CN219188248U (zh) | 一种散热器加工用折弯工装 | |
CN109387711B (zh) | 一种温差发电模块性能实验装置及实现方法 | |
CN212496168U (zh) | 电池片焊带焊接压紧固定组件 | |
CN212936472U (zh) | 新型芯片散热装置 | |
CN214960657U (zh) | 一种固态断路器散热装置 | |
CN209265290U (zh) | 一种应用于检测器的温控系统 | |
CN102520742A (zh) | 用于检测机台的温度调控系统 | |
CN203759167U (zh) | 温差电致冷组件加速寿命自动试验装置 | |
CN110695509A (zh) | 触摸屏脉冲热压装置 | |
CN210257304U (zh) | 热熔机 | |
CN214800459U (zh) | Tec温控耦合治具 | |
CN213053448U (zh) | 一种热管组件加热焊接装置 | |
CN204630148U (zh) | 调节式半导体制冷物理降温器 | |
CN210754661U (zh) | 具有冷却结构的冲压模具 | |
CN114698318A (zh) | 一种固态断路器散热装置及其控制方法 | |
CN214264412U (zh) | 一种耐高温机械臂 | |
CN209503195U (zh) | 一种散热型电焊机装置 | |
CN209675270U (zh) | 一种带温控的半导体模块 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |