CN111390457A

CN111390457A - 一种用于5g通讯基站的热管散热器自动装配生产线

Info

Publication number: CN111390457A
Application number: CN202010394845.9A
Authority: CN
Inventors: 张素英; 屈化影; 左家秀
Original assignee: Shanghai Yunran Information Technology Co Ltd
Current assignee: Chaohu branch of Hefei Luyuan Electric Power Engineering Co.,Ltd.; Chaou Power Supply Co of State Grid Anhui Electric Power Co Ltd
Priority date: 2020-05-12
Filing date: 2020-05-12
Publication date: 2020-07-10
Anticipated expiration: 2040-05-12
Also published as: CN111390457B

Abstract

本发明公开了一种用于5G通讯基站的热管散热器自动装配生产线，涉及通讯设备加工技术领域，包括固定工装，用于将热管水平定位并集中收集在一起，输送平台，其上安装有所述的固定工装，并用于实现固定工装的水平输送，热管上料机构，位于输送平台左侧并用于将热管送至固定工装内，焊料喷淋机构，位于输送平台右侧并用于对热管的装配端喷淋焊料，基板上料机构，位于输送平台右侧并用于将基板夹紧后送至装配工位，压装机构，位于输送平台左侧并用于将固定工装上的热管压装至基板内，本发明中热管的上料、焊料的喷涂、基板的上料以及整体的压装均在一个输送平台上完成，实现了流水线式生产，整体自动化程度高，显著提高了装配效率。

Description

一种用于5G通讯基站的热管散热器自动装配生产线

技术领域

本发明属于通讯设备加工技术领域，具体涉及一种用于5G通讯基站的热管散热器自动装配生产线。

背景技术

随着科学技术的发展和人们对生活品质的追求，通讯技术得到了飞速的发展。其中，移动通信技术已经从 4G转入5G 的发展中。因此，目前对于5G基站的需求越来越大。

5G基站中的散热器，多数为压铸成型，其次还有接合型制成散热片或者采用热管技术进行散热。目前，对于热管散热器，主要有基板和热管组成，其中基板为中空壳体结构，基板有两块并分别连接于热管的两端，以实现液体的流动。对于基板与热管的连接方式，目前做了两种设计：其一，热管的一端设计成阶梯状，并加装焊环，与基板装配后采用电阻焊焊接固定；其二，热管的一端加工成滚花面，并涂抹一定厚度的焊料，与基板装配后通过隧道炉的高温进行焊接。对于后者，传统方式为单一工序生产，效率较低，因此有必要设计一种自动化的生产线来实现快速装配。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于5G通讯基站的热管散热器自动装配生产线，以解决现有技术中导致的上述缺陷。

一种用于5G通讯基站的热管散热器自动装配生产线，包括固定工装，用于将热管水平定位并集中收集在一起；

输送平台，其上安装有所述的固定工装，并用于实现固定工装的水平输送；

热管上料机构，位于输送平台左侧并用于将热管送至固定工装内；

焊料喷淋机构，位于输送平台右侧并用于对热管的装配端喷淋焊料；

基板上料机构，位于输送平台右侧并用于将基板夹紧后送至装配工位；

压装机构，位于输送平台左侧并用于将固定工装上的热管压装至基板内；

挡料板，安装于输送平台的右侧并用于将经热管上料机构处送入固定工装内的热管挡住，以避免热管移动过度，挡料板与固定工装的右侧相距一段距离。

优选的，所述固定工装包括固定座以及动力机构，所述固定座通过滑块滑动连接于输送平台上并通过其底部的动力机构驱动固定座在输送平台上做水平移动，固定座上设有若干个水平设置的并用于安装热管的定位孔，定位孔贯通于固定座。

优选的，所述输送平台包括基座、导轨和齿条，所述基座为“U”字形，所述导轨安装于基座的顶部，所述齿条通过工字梁安装于基座内；

所述动力机构包括伺服电机、主动齿轮和从动齿轮，伺服电机通过电机座安装于固定座的下方且其输出端连接至主动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合，从动齿轮与齿条啮合。

优选的，所述热管上料机构包括上料气缸一、滑轨一、滑块一、顶杆一以及送料座，上料气缸一的输出端连接至滑块一，滑块一滑动连接于滑轨一上，顶杆一的一端水平固定于滑块一的另一端，滑轨一的另一端设置有所述的送料座。

优选的，所述焊料喷淋机构包括回收槽、上横板、下横板、驱动块以及立板，所述立板固定于回收槽的上端，上横板、下横板分别水平固定于立板上，且下横板位于上横板的正下方，上横板上安装有若干喷淋管，下横板的上端安装有所述的驱动块，回收槽通过支座安装于输送平台的右侧且其外侧设有与回收槽连通的排液管。

优选的，所述基板上料机构包括上料气缸三、导向杆一、夹具体、气缸固定座一、锁紧机构以及止退机构，所述上料气缸三的输出端连接至夹具体，夹具体通过与其连接的导向杆一滑动连接于气缸固定座一上，所述上料气缸三也安装于气缸固定座一上，夹具体为侧面设有用于放置基板的安装槽的壳体结构，所述锁紧机构安装于夹具体的顶部并用于实现基板的定位，所述止退机构位于输送平台的右侧并用于防止夹具体在执行装配操作时的发生回退。

优选的，所述锁紧机构包括锁紧气缸和安装座，所述安装座为倒置的U形壳体结构并与夹具体一体成型，锁紧气缸安装于安装座的顶部且其输出端连接有橡胶制的压紧块，夹具体的上部设有供压紧块穿过的通孔。

优选的，所述止退机构包括止退气缸、止退滑块以及导向板，所述止退气缸安装于气缸固定座二上且其输出端连接至止退滑块，止退滑块的下端通过止退导向杆滑动连接于气缸固定座二上，导向板与止退滑块垂直设置且导向板上设有供止退滑块穿过的导向孔，止退滑块的移动方向与夹具体的移动方向垂直。

优选的，所述压装机构包括压装气缸、压装顶板以及气缸固定座三，压装气缸安装于气缸固定座三上且其输出端连接至压装顶板，压装顶板通过导向杆二滑动连接于气缸固定座二上。

本发明的优点在于：

（1）本发明中热管的上料、焊料的喷涂、基板的上料以及整体的压装均在一个输送平台上完成，实现了流水线式生产，整体自动化程度高，显著提高了装配效率。

（2）焊料喷淋机构能够在固定工装及其内部的热管移动的过程中对热管的装配端进行喷淋/涂抹焊料，解决了现有人工上料的效率低的问题，且在喷淋的过程中，热管处于旋转状态，从而上料更为均匀；所述的固定工装能够放置多个热管，实现了多个热管与基板的一次装配，且装配精度能够保证一致。

（3）本发明的止退机构实现了夹具体在被送至装配工位后能够被定位，避免因为压装导致夹具体发生横向窜动的现象，且锁紧机构的设计，实现了基板与夹具体的相对固定。

附图说明

图1、图2为本发明不同视角的结构示意图。

图3为本发明的左视图。

图4a为本发明中焊料喷淋机构、挡料板与固定座的装配示意图。

图4b为图4a的侧视图。

图4c为本发明中固定工装的结构示意图。

图5为本发明中输送平台的结构示意图。

图6为本发明中热管上料机构的结构示意图。

图7a为本发明中焊料喷淋机构的结构示意图。

图8a、图8b为本发明中基板上料机构不同视角的结构示意图。

图8c为本发明中锁紧机构的结构示意图。

图9为本发明中挡料机构与固定工装的装配示意图。

图10为本发明中压装机构的结构示意图。

图11为本发明中热管及焊环部分的结构示意图。

图12为本发明中基板的结构示意图。

其中：

1-固定工装，11-固定座，12-定位孔，14-动力机构，141-伺服电机，142-主动齿轮，143-从动齿轮；

2-输送平台，21-基座，22-导轨，23-齿条；

3-热管上料机构，31-上料气缸一，32-滑轨一，33-滑块一，34-顶杆一，35-送料座；

4-焊料喷淋机构，41-回收槽，42-上横板，43-下横板，44-驱动块，45-立板，46-支座，47-排液管，48-喷淋管；

5-基板上料机构，51-上料气缸三，52-导向杆一，53-夹具体，54-气缸固定座一，55-锁紧机构，551-锁紧气缸，552-安装座，553-压紧块，56-止退机构，561-止退气缸，562-止退滑块，563-导向板，564-气缸固定座二，565-导向孔，567-止退导向杆；

6-压装机构，61-压装气缸，62-压装顶板，63-气缸固定座三，64-导向杆二；

7-挡料板，8-储料盒，9-工作台，100-热管，101-基板，102-光电感应器。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图12所示，一种用于5G通讯基站的热管散热器自动装配生产线，包括固定工装1，用于将热管100水平定位并集中收集在一起；

输送平台2，其上安装有所述的固定工装1，并用于实现固定工装1的水平输送；

热管上料机构3，位于输送平台2左侧并用于将热管100送至固定工装1内；

焊料喷淋机构4，位于输送平台2右侧并用于对热管100的装配端喷淋焊料，其中，热管100的装配端为设有一段滚花面，用于涂抹焊料，再与基板101装配在一起；

基板上料机构5，位于输送平台2右侧并用于将基板101夹紧后送至装配工位；

压装机构6，位于输送平台2左侧并用于将固定工装1上的热管100压装至基板101内；

挡料板7，安装于输送平台2的右侧并用于将经热管上料机构3处送入固定工装1内的热管100挡住，以避免热管100移动过度，挡料板7与固定工装1的右侧相距一段距离。

在本实施例中，所述固定工装1包括固定座11以及动力机构14，所述固定座11通过滑块滑动连接于输送平台2上并通过其底部的动力机构14驱动固定座11在输送平台2上做水平移动，固定座11上设有若干个水平设置的并用于安装热管100的定位孔12，定位孔12贯通于固定座11。热管100在送入到定位孔12内后，其右端向外延伸一段距离，该距离即为挡料板7与固定工装1右端面之间的距离，以利于下一步的焊料上料。另外，热管100的左端也向外延伸一段距离，以利于后期的压装。

在本实施例中，所述输送平台2包括基座21、导轨22和齿条23，所述基座21为“U”字形，所述导轨22安装于基座21的顶部，所述齿条23通过工字梁安装于基座21内；

所述动力机构14包括伺服电机141、主动齿轮142和从动齿轮143，伺服电机141通过电机座安装于固定座11的下方且其输出端连接至主动齿轮142，主动齿轮142与从动齿轮143啮合，从动齿轮143与齿条23啮合。伺服电机141驱动主动齿轮142和从动齿轮143，进而带动固定工装1沿着输送平台2做水平移动。

在本实施例中，所述热管上料机构3包括上料气缸一31、滑轨一32、滑块一33、顶杆一34以及送料座35，上料气缸一31的输出端连接至滑块一33，滑块一33滑动连接于滑轨一32上，顶杆一34的一端水平固定于滑块一33的另一端，滑轨一32的另一端设置有所述的送料座35。

其中，位于固定工装1的前端均设置有光电感应器，在热管上料机构3上也设置有光电感应器，用于实现固定工装1的找准和定位，伺服电机141可以实现固定工装1的精准移动，以使得在输送过程中，固定工装1上的每个定位孔12能够准确对准热管上料机构3的送料座35。

在本实施例中，所述焊料喷淋机构4包括回收槽41、上横板42、下横板43、驱动块44以及立板45，所述立板45固定于回收槽41的上端，上横板42、下横板43分别水平固定于立板45上，且下横板43位于上横板42的正下方，上横板42上安装有若干喷淋管48，下横板43的上端安装有所述的驱动块44，回收槽41通过支座46安装于输送平台2的右侧且其外侧设有与回收槽41连通的排液管47。

在本实施例中，所述基板上料机构5包括上料气缸三51、导向杆一52、夹具体53、气缸固定座一54、锁紧机构55以及止退机构56，所述上料气缸三51的输出端连接至夹具体53，夹具体53通过与其连接的导向杆一52滑动连接于气缸固定座一54上，所述上料气缸三51也安装于气缸固定座一54上，夹具体53为侧面设有用于放置基板101的安装槽的壳体结构，所述锁紧机构55安装于夹具体53的顶部并用于实现基板101的定位，所述止退机构56位于输送平台2的右侧并用于防止夹具体53在执行装配操作时的发生回退。

在本实施例中，所述锁紧机构55包括锁紧气缸551和安装座552，所述安装座552为倒置的U形壳体结构，锁紧气缸551安装于安装座552的顶部且其输出端连接有橡胶制的压紧块553。锁紧机构55的目的在于，当人工或机械将基板101放置于安装槽内时，锁紧气缸551伸出，压紧块553将基板101压紧定位。

在本实施例中，所述止退机构56包括止退气缸561、止退滑块562以及导向板563，所述止退气缸561安装于气缸固定座二564上且其输出端连接至止退滑块562，止退滑块562的下端通过止退导向杆567滑动连接于气缸固定座二564上，导向板563与止退滑块562垂直设置且导向板563上设有供止退滑块562穿过的导向孔565，止退滑块562的移动方向与夹具体53的移动方向垂直。

在本实施例中，所述压装机构6包括压装气缸61、压装顶板62以及气缸固定座三63，压装气缸61安装于气缸固定座三63上且其输出端连接至压装顶板62，压装顶板62通过导向杆二64滑动连接于气缸固定座上。

本发明的工作过程及原理：

热管上料：

固定工装1在动力机构14的驱动下缓缓移动至热管100上料工位，当位于固定工装1前端的光电感应器与热管上料机构3上的光电感应器103对准时，固定工装1停止移动；

热管100经储料盒8进入到送料座35上，上料气缸一31伸出，推动顶杆一34向送料座35处移动，并将热管100推至定位孔12内，热管100的装配端与挡料板7接触后停止移动，此时由于顶杆一34的外径与热管100的外径相同，故储料盒8内的热管100不会落至送料座35内，接着上料气缸二41缩回，然后再上料气缸一31缩回，储料盒8内的热管100进入到送料座35内，准备下次上料；

接着，固定工装1继续移动一小段距离，第二个定位孔12到达上料工位，如此往复，直至所有的热管100上料完成；

焊料上料：

热管100全部上料完成后，固定工装1继续缓慢移动至焊料喷淋工位，位于最前端的热管100首先与驱动块44接触，驱动块44为柔性材料，可选用橡胶制成，其能够迫使热管100发生旋转，与此同时，喷淋管48不断向外喷出液态的焊料，并滴落在热管100的装配端上，直至所有的热管100喷淋完成；

基板上料：

热管100全部完成焊料喷淋后，固定工装1快速移动至压装工位，并停止移动，此时的夹具体53内已装上基板101并借助于锁紧机构55锁紧定位，基板101侧面的装配孔对准热管100的装配端，接着上料气缸三51伸出，夹具体53移至最远端，然后止退气缸561伸出，止退滑块562移动至夹具体53的背面并将其顶住，基板101上料完成；

热管压装：

压装气缸61伸出，带动压装顶板62向热管100处移动，借助于推力，将固定工装1上的所有的热管100全部压装至基板101侧面的装配孔内，并过盈配合连接，接着止退气缸561缩回，上料气缸三51缩回并将热管100从固定工装1内抽出，锁紧机构55中的压紧块553缩回，释放基板101，然后人工或机械手将装配后的产品取出即可。

重复以上步骤，即可连续完成多个产品的装配。

本发明中，上述热管上料机构3、焊料喷淋机构4、基板上料机构5以及压装机构6均安装于相应的独立的工作台9上，而对于气缸固定座二564，其安装于基板上料机构5的工作台9的侧面。本发明中所要电器元件均连接至PLC控制，以实现自动控制。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims

1.一种用于5G通讯基站的热管散热器自动装配生产线，其特征在于，包括固定工装（1），用于将热管（100）水平定位并集中收集在一起；

输送平台（2），其上安装有所述的固定工装（1），并用于实现固定工装（1）的水平输送；

热管上料机构（3），位于输送平台（2）左侧并用于将热管（100）送至固定工装（1）内；

焊料喷淋机构（4），位于输送平台（2）右侧并用于对热管（100）的装配端喷淋焊料；

基板上料机构（5），位于输送平台（2）右侧并用于将基板（101）夹紧后送至装配工位；

压装机构（6），位于输送平台（2）左侧并用于将固定工装（1）上的热管（100）压装至基板（101）内；

挡料板（7），安装于输送平台（2）的右侧并用于将经热管上料机构（3）处送入固定工装（1）内的热管（100）挡住，以避免热管（100）移动过度，挡料板（7）与固定工装（1）的右侧相距一段距离。

2.根据权利要求1所述的一种用于5G通讯基站的热管散热器自动装配生产线，其特征在于：所述固定工装（1）包括固定座（11）以及动力机构（14），所述固定座（11）通过滑块滑动连接于输送平台（2）上并通过其底部的动力机构（14）驱动固定座（11）在输送平台（2）上做水平移动，固定座（11）上设有若干个水平设置的并用于安装热管（100）的定位孔（12），定位孔（12）贯通于固定座（11）。

3.根据权利要求2所述的一种用于5G通讯基站的热管散热器自动装配生产线，其特征在于：所述输送平台（2）包括基座（21）、导轨（22）和齿条（23），所述基座（21）为“U”字形，所述导轨（22）安装于基座（21）的顶部，所述齿条（23）通过工字梁安装于基座（21）内；

所述动力机构（14）包括伺服电机（141）、主动齿轮（142）和从动齿轮（143），伺服电机（141）通过电机座安装于固定座（11）的下方且其输出端连接至主动齿轮（142），主动齿轮（142）与从动齿轮（143）啮合，从动齿轮（143）与齿条（23）啮合。

4.根据权利要求1所述的一种用于5G通讯基站的热管散热器自动装配生产线，其特征在于：所述热管上料机构（3）包括上料气缸一（31）、滑轨一（32）、滑块一（33）、顶杆一（34）以及送料座（35），上料气缸一（31）的输出端连接至滑块一（33），滑块一（33）滑动连接于滑轨一（32）上，顶杆一（34）的一端水平固定于滑块一（33）的另一端，滑轨一（32）的另一端设置有所述的送料座（35）。

5.根据权利要求2所述的一种用于5G通讯基站的热管散热器自动装配生产线，其特征在于：所述焊料喷淋机构（4）包括回收槽（41）、上横板（42）、下横板（43）、驱动块（44）以及立板（45），所述立板（45）固定于回收槽（41）的上端，上横板（42）、下横板（43）分别水平固定于立板（45）上，且下横板（43）位于上横板（42）的正下方，上横板（42）上安装有若干喷淋管（48），下横板（43）的上端安装有所述的驱动块（44），回收槽（41）通过支座（46）安装于输送平台（2）的右侧且其外侧设有与回收槽（41）连通的排液管（47）。

6.根据权利要求1所述的一种用于5G通讯基站的热管散热器自动装配生产线，其特征在于：所述基板上料机构（5）包括上料气缸三（51）、导向杆一（52）、夹具体（53）、气缸固定座一（54）、锁紧机构（55）以及止退机构（56），所述上料气缸三（51）的输出端连接至夹具体（53），夹具体（53）通过与其连接的导向杆一（52）滑动连接于气缸固定座一（54）上，所述上料气缸三（51）也安装于气缸固定座一（54）上，夹具体（53）为侧面设有用于放置基板（101）的安装槽的壳体结构，所述锁紧机构（55）安装于夹具体（53）的顶部并用于实现基板（101）的定位，所述止退机构（56）位于输送平台（2）的右侧并用于防止夹具体（53）在执行装配操作时的发生回退。

7.根据权利要求6所述的一种用于5G通讯基站的热管散热器自动装配生产线，其特征在于：所述锁紧机构（55）包括锁紧气缸（551）和安装座（552），所述安装座（552）为倒置的U形壳体结构，锁紧气缸（551）安装于安装座（552）的顶部且其输出端连接有橡胶制的压紧块（553）。

8.根据权利要求1所述的一种用于5G通讯基站的热管散热器自动装配生产线，其特征在于：所述止退机构（56）包括止退气缸（561）、止退滑块（562）以及导向板（563），所述止退气缸（561）安装于气缸固定座二（564）上且其输出端连接至止退滑块（562），止退滑块（562）的下端通过止退导向杆（567）滑动连接于气缸固定座二（564）上，导向板（563）与止退滑块（562）垂直设置且导向板（563）上设有供止退滑块（562）穿过的导向孔（565），止退滑块（562）的移动方向与夹具体（53）的移动方向垂直。

9.根据权利要求1所述的一种用于5G通讯基站的热管散热器自动装配生产线，其特征在于：所述压装机构（6）包括压装气缸（61）、压装顶板（62）以及气缸固定座三（63），压装气缸（61）安装于气缸固定座三（63）上且其输出端连接至压装顶板（62），压装顶板（62）通过导向杆二（64）滑动连接于气缸固定座三（63）上。