CN113399772B - 功率模块焊接定高装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种功率模块焊接定高装置，涉及PCB板焊接技术领域，解决了现有技术中存在的现有的功率模块定高工装通常只能实现一组功率模块高度标准，通用性相对较差的技术问题。该装置包括支架、定高尺以及定高杆，其中，定高尺与定高杆设置在支架上，定高尺与支架活动连接，定高杆沿其自身轴线方向上的高度可调节，定高尺具有两个以上定高面，切换不同的定高面以支撑各定高杆能使得支撑在各定高杆上的功率模块分别对应一组设定的高度值。本发明用于以提高定高装置的通用性、提高生产换线速度。

Description

功率模块焊接定高装置

技术领域

本发明涉及PCB板焊接技术领域，尤其是涉及一种功率模块焊接定高装置。

背景技术

IGBT、二极管、整流桥等功率模块作为变频空调器最常用的电子元器件，焊接时各功率模块距离PCB板的垂直距离有着严格的要求，以确保功率模块与散热器、主板安装盒等物料实现良好的装配，达到功率器件正常运转的目的。

授权公告号为CN109275266B的专利，公开了一种在线定位功率模块的一体化定位工装，该工装采用定高凸台对功率模块进行定高。由于空调外机控制器功率模块焊接高度标准多，焊接一个编码的主板需要对应多种功率模块(例如IGBT、IPM、二极管、整流桥)特定的高度，而授权公告号为CN109275266B的专利只能实现各功率模块对应一种高度标准，通用性差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种功率模块焊接定高装置，解决了现有技术中存在的现有的功率模块定高工装通常只能实现一组功率模块高度标准，通用性相对较差的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种功率模块焊接定高装置，包括支架、定高尺以及定高杆，其中，所述定高尺与所述定高杆设置在所述支架上，所述定高尺与所述支架活动连接，所述定高杆沿其自身轴线方向上的高度可调节，所述定高尺具有两个以上定高面，切换不同的所述定高面以支撑各所述定高杆能使得支撑在各所述定高杆上的功率模块分别对应一组设定的高度值。

进一步地，所述定高面沿所述定高尺的长度方向延伸且各所述定高面沿所述定高尺的周向方向分布，各所述定高杆沿所述定高尺的长度方向上分别支撑在所述定高面不同的区域上。

进一步地，所述功率模块焊接定高装置还包括导向结构，所述导向结构平行于所述定高尺的轴线方向且通过所述导向结构以导向所述定高尺抽离以及插入所述支架。

进一步地，所述导向结构包括导向槽和导向台，所述导向台位于所述导向槽，所述导向槽和所述导向台两者其中之一设置在所述定高尺上且沿所述定高尺的周向方向分布、其中另一设置于安装在所述支架的定高导轨上。

进一步地，所述定高尺插接在所述支架上，当所述定高尺从所述支架的一端插入所述支架时，所述定高尺能将所述定高杆顶起且在所述定高尺插入的过程中，相对于所述定高尺所述定高杆在所述定高尺的顶面移动。

进一步地，所述定高尺的顶面上形成有导向斜面，所述导向斜面靠近所述定高尺插入所述支架的一端；所述定高尺的顶面上形成有两个以上个定高杆支撑平面，相邻的两个所述定高杆支撑平面通过过渡曲面相连接。

进一步地，所述定高尺上还设置有限位板，当所述定高尺从所述支架的一端插入所述支架且插入到位后，所述限位板与所述支架的外侧面相接触。

进一步地，所述功率模块焊接定高装置还包括压块，所述压块支撑在所述支架上且所述压块的高度可调节，所述压块用以压在所述功率模块上。

进一步地，所述支架上设置有压块安装板，两个所述压块安装板相对设置且所述压块设置在两个所述压块安装板之间，所述压块两端分别与两个所述压块安装板相连接且所述压块能脱离两个所述压块安装板，所述定高杆设置在所述压块的正上方。

进一步地，所述压块安装板以及所述压块上设置有磁铁，通过所述压块安装板以及所述压块之间的磁性引力以用于实现所述压块紧压在所述功率模块上。

进一步地，所述支架上设置有直线轴承，每个所述定高杆均对应一个所述直线轴承且所述定高杆通过所述直线轴承与所述支架相连接，支撑在所述定高尺上的所述定高杆插入对应的所述直线轴承。

进一步地，所述支架上设置有主板支撑杆，所述主板支撑杆的顶部呈台阶结构，所述主板支撑杆能插入PCB板上相应的孔，通过分布在所述支架上的所述主板支撑杆能将PCB板支撑在所述支架上。

进一步地，所述支架包括上安装板、下安装板以及侧安装板，所述上安装板设置在所述下安装板的上方，所述侧安装板设置在所述上安装板和所述下安装板之间且沿所述上安装板的周向设置，所述上安装板以及所述下安装板均与所述侧安装板相连接，所述定高尺从其中一个所述侧安装板插入所述支架内，所述定高杆穿过所述上安装板且所述定高杆的底部支撑在所述定高尺上。

本发明体提供的功率模块焊接定高装置，旨在增加定高装置的通用性，使得不限于仅实现各功率模块对应一组高度标准，实现的方式是通过采用具有至少两个定高面的定高尺，切换不同的定高面以支撑各定高杆能使得支撑在各定高杆上的功率模块分别对应一组设定的高度值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的功率模块焊接定高装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的功率模块焊接定高装置的主视示意图；

图3是本发明实施例提供的功率模块焊接定高装置的俯视示意图；

图4是本发明实施例提供的功率模块焊接定高装置的左视示意图；

图5是本发明实施例提供的功率模块焊接定高装置的爆炸示意图；

图6是本发明实施例提供的定高尺的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的定高尺的主视示意图；

图8是本发明实施例提供的定高尺的俯视示意图；

图9是本发明实施例提供的定高尺与导向结构相配合的主视示意图；

图10是本发明实施例提供的定高尺与导向结构相配合的俯视示意图；

图11是本发明实施例提供的定高尺与导向结构相配合的爆炸示意图；

图12是本发明实施例提供的定高尺的其中一定高面支撑定高杆的左视示意图；

图13是本发明实施例提供的定高尺的其中另一定高面支撑定高杆的左视示意图。

图中1-支架；101-上安装板；102-下安装板；103-侧安装板；2-定高尺；201-定高面；202-导向斜面；203-定高杆支撑平面；204-过渡曲面；205-限位板；206-把手；3-定高杆；4-功率模块；401-整流桥；402-绝缘栅双极型晶体管；403-二极管；404-IPM智能功率模块；5-导向结构；501-导向槽；502-导向台；6-定高导轨；7-压块；8-压块安装板；9-直线轴承；10-主板支撑杆；11-PCB板；12-轴承安装板。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

实施例1：

本发明提供了一种功率模块焊接定高装置，包括支架1、定高尺2以及定高杆3，其中，定高尺2与定高杆3设置在支架1上，定高尺2与支架1活动连接，定高杆3沿其自身轴线方向上的高度可调节，定高尺2具有两个以上定高面201，切换不同的定高面201以支撑各定高杆3能使得支撑在各定高杆3上的功率模块4的分别对应一组设定的高度值。参见图12和图13，功率模块4分为有整流桥401、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)402、二极管403和IPM智能功率模块404，不同的主板有时需要选择不同的功率模块，焊接时各功率模块距离PCB板的垂直距离有着不同的要求；本发明体提供的功率模块焊接定高装置，旨在增加定高装置的通用性，使得不限于仅实现各功率模块对应一组高度标准，实现的方式是通过采用具有至少两个定高面201的定高尺2，参见图12，示意出了定高尺2上的其中一个定高面201支撑定高杆3，每个功率模块4分别对应至少一个定高杆3，各定高杆3沿定高杆3的长度方向上分别支撑在定高面201不同的区域上；参见图13，示意出了定高尺2上的其中另一定高面201支撑定高杆3，各定高杆3沿定高杆3的长度方向上分别支撑在定高面201不同的区域上。通过定高杆3可以弥补一组功率模块4由于厚度问题带来的高度差，使得一组功率模块4的顶面保持在统一水平标准上。

作为可选地实施方式，定高面201沿定高尺2的长度方向延伸且各定高面201沿定高尺2的周向方向分布，各定高杆3沿定高杆3的长度方向上分别支撑在定高面201不同的区域上。参见图6，示意出了定高尺2存在有四个侧面(四棱柱状)。当然，定高尺2不限于为四棱柱状，比如，可以是六棱柱状，定高尺2的周向侧面增加数量，以利于形成更多的定高面201，以提高定高装置的通用性。

通过定高尺2进行功率模块快速定高，定高尺2的侧面(两个以上个侧面)分别加工有高精度、高耐磨性的不同高度组合的连续定高面201，可轻松进行快速切换，提高生产换线速度。

实施例2：

与实施例1不同的是，作为可选地实施方式，功率模块焊接定高装置还包括导向结构5，导向结构5平行于定高尺2的轴线方向且通过导向结构5以导向定高尺2抽离以及插入支架1。关于导向结构5，具体如下：导向结构5包括导向槽501和导向台502，导向台502位于导向槽501，导向槽501和导向台502两者其中之一设置在定高尺2上且沿定高尺2的周向方向分布、其中另一设置于安装在支架1的定高导轨6上。导向台502可以设置在定高尺2上，参见图7和图8，示意出了导向台502，导向台502呈条形且沿定高尺2的长度方向上延伸，参见图11，示意出了定高导轨6以及导向槽501，定高导轨6固设在支架1上，参见图9和图10，示意出了定高尺2和定高导轨6的配合关系，当将定高尺2插入支架1时，将导向台502至于导向槽501，通过导向台502和导向槽501的配合关系，便于将定高尺2插入支架1内。另外，定高导轨6制作精度高，以保证定高尺2以及定高杆3配合的精度。

作为可选地实施方式，定高尺2插接在支架1上，当定高尺2从支架1的一端插入支架1时，定高尺2能将定高杆3顶起且在定高尺2插入的过程中，相对于定高尺2定高杆3在定高尺2的顶面移动。参见图12和图13，此时定高尺2处于使用状态，由于定高尺2与支架1活动连接，定高尺2从一侧抽出支架1(图12和图13中，定高尺2从左侧抽出)，定高尺2抽出后，定高杆2的底端支撑在定高导轨6上，可以设计定高面201的形状，使得当将定高尺2从支架1的一侧插入支架1时，定高尺2能将定高杆3顶起且在定高尺2插入的过程中，相对于定高尺2定高杆3在定高尺2的顶面移动，便于将定高尺2插入支架1。

关于定高尺，参见图6，定高尺2的顶面上形成有导向斜面202，导向斜面202靠近定高尺2插入支架1的一端，导向斜面202用以在定高尺2插入支架1内时，将定高杆3顶起；定高尺2的顶面上形成有两个以上个定高杆支撑平面203，参见图6，示意出了四个定高杆支撑平面203，分别对应整流桥401、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)402、二极管403和IPM智能功率模块404，相邻的两个定高杆支撑平面203通过过渡曲面204相连接，以便于在定高尺2插入支架的过程中，相对于定高尺2定高杆3在定高尺2的顶面移动。另外，参见图6，定高尺2的前端(设置有导向斜面202的一端)与其相邻的定高杆支撑平面203之间也设置有过渡曲面204。

另外，要说明的是，为了便于将定高尺2插入支架1，定高杆3的底端优选为圆头状。在将定高尺2插入支架1的过程中，也可以适当的通过人工的方式将定高杆3抬起。

作为可选地实施方式，定高尺2上还设置有限位板205，当定高尺2从支架1的一端插入支架1且插入到位后，限位板205与支架1的外侧面相接触，即限位板205限位定高尺2进一步插入支架1内。参见图6，示意出了限位板205。另外，参见图1，可以看出定高尺2伸入支架1的一端也支撑在支架1的侧板上。

作为可选地实施方式，参见图1，功率模块焊接定高装置还包括压块7，压块7支撑在支架1上且压块7的高度可调节，压块7用以压在功率模块4上。通常定高装置上都会设置有压块7，用以压住各功率模块4，便于将各功率模块4连接在PCB板11上。另外，参见图12和图13，四个功率模块的顶面在同一平面上。

关于压块7与支架1的连接关系，具体如下：参见图1，支架1上设置有压块安装板8，两个压块安装板8相对设置且压块7设置在两个压块安装板8之间，压块7两端分别与两个压块安装板8相连接且压块7能脱离两个压块安装板8，压块7的正下方设置有定高杆3。参见图1，示意出了压块安装板8上设置有配合槽，配合槽开至压块安装板8的顶端面上，压块安装板8的端部设置有连接柱，两个连接柱分别插入对应的配合槽。一直向上抬压块7时，压块7可以从压块安装板8的顶部脱离。

作为可选地实施方式，压块安装板8以及压块7上设置有磁铁，通过压块安装板8以及压块7之间的磁性引力以用于实现压块7紧压在功率模块4上。可以在压块7端部或压块7底面的两端设置有磁铁，在压块安装板8合适的位置设置磁铁，以使得通过压块安装板8以及压块7之间的磁性引力以用于实现压块7紧压在功率模块4上。

作为可选地实施方式，支架1上设置有直线轴承9，每个定高杆3均对应一个直线轴承9且定高杆3通过直线轴承9与支架1相连接，支撑在定高尺2上的定高杆3插入对应的直线轴承9。参见图1和图5，示意出了直线轴承9，直线轴承9的底端与支架1(上安装板101)相连接，顶端与轴承安装板12相连接，定高杆3分别穿过对应的直线轴承9，定高杆3的底端与定高尺2相接触，顶端穿过轴承安装板12、PCB板11后插入对应的功率模块4，且定高杆3的顶端不突出于功率模块4的顶端面。定高杆3的顶端设置有台阶结构，各功率模块4通过台阶结构支撑在对应的定高杆3上。

作为可选地实施方式，支架1上设置有主板支撑杆10，主板支撑杆10的顶部呈台阶结构，主板支撑杆10能插入PCB板11上相应的孔，通过分布在支架1上的主板支撑杆10能将PCB板11支撑在支架1上。参见图1，示意出了主板支撑杆10在支架1上的分布情况，主板支撑杆10分布在PCB板11上的四个角处。

作为可选地实施方式，关于支架1的具体结构如下：支架1包括上安装板101、下安装板102以及侧安装板103，上安装板101设置在下安装板102的上方，侧安装板103设置在上安装板101和下安装板102之间且沿上安装板101的周向设置，参见图5，示意出了四个侧安装板103，上安装板101以及下安装板102均与侧安装板103相连接，定高尺2从其中一个侧安装板103插入支架1内，定高杆3穿过上安装板101且定高杆3的底部支撑在定高尺2上，定高杆3通过对应的直线轴承9穿过上安装板101，上安装板101上设置有压块安装板8。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种功率模块焊接定高装置，其特征在于，包括支架(1)、定高尺(2)以及定高杆(3)，其中，

所述定高尺(2)与所述定高杆(3)设置在所述支架(1)上，所述定高尺(2)与所述支架(1)活动连接，所述定高杆(3)沿其自身轴线方向上高度可调节，所述定高尺(2)具有两个以上定高面(201)，切换不同的所述定高面(201)以支撑各所述定高杆(3)能使得支撑在各所述定高杆(3)上的功率模块(4)分别对应一组设定的高度值；

所述定高面(201)沿所述定高尺(2)的长度方向延伸且各所述定高面(201)沿所述定高尺(2)的周向方向分布，各所述定高杆(3)沿所述定高尺(2)的长度方向上分别支撑在所述定高面(201)不同的区域上；

所述定高尺(2)插接在所述支架(1)上，当所述定高尺(2)从所述支架(1)的一端插入所述支架(1)时，所述定高尺(2)能将所述定高杆(3)顶起且在所述定高尺(2)插入的过程中，相对于所述定高尺(2)所述定高杆(3)在所述定高尺(2)的顶面移动。

2.根据权利要求1所述的功率模块焊接定高装置，其特征在于，所述功率模块焊接定高装置还包括导向结构(5)，所述导向结构(5)平行于所述定高尺(2)的轴线方向且通过所述导向结构(5)以导向所述定高尺(2)抽离以及插入所述支架(1)。

3.根据权利要求2所述的功率模块焊接定高装置，其特征在于，所述导向结构(5)包括导向槽(501)和导向台(502)，所述导向台(502)位于所述导向槽(501)，所述导向槽(501)和所述导向台(502)两者其中之一设置在所述定高尺(2)上且沿所述定高尺(2)的周向方向分布、其中另一设置于安装在所述支架(1)的定高导轨(6)上。

4.根据权利要求1所述的功率模块焊接定高装置，其特征在于，所述定高尺(2)的顶面上形成有导向斜面(202)，所述导向斜面(202)靠近所述定高尺(2)插入所述支架(1)的一端；所述定高尺(2)的顶面上形成有两个以上个定高杆支撑平面(203)，相邻的两个所述定高杆支撑平面(203)通过过渡曲面(204)相连接。

5.根据权利要求1所述的功率模块焊接定高装置，其特征在于，所述定高尺(2)上还设置有限位板(205)，当所述定高尺(2)从所述支架(1)的一端插入所述支架(1)且插入到位后，所述限位板(205)与所述支架(1)的外侧面相接触。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的功率模块焊接定高装置，其特征在于，所述功率模块焊接定高装置还包括压块(7)，所述压块(7)支撑在所述支架(1)上且所述压块(7)的高度可调节，所述压块(7)用以压在所述功率模块(4)上。

7.根据权利要求6所述的功率模块焊接定高装置，其特征在于，所述支架(1)上设置有压块安装板(8)，两个所述压块安装板(8)相对设置且所述压块(7)设置在两个所述压块安装板(8)之间，所述压块(7)两端分别与两个所述压块安装板(8)相连接且所述压块(7)能脱离两个所述压块安装板(8)，所述定高杆(3)设置于所述压块(7)的正上方。

8.根据权利要求7所述的功率模块焊接定高装置，其特征在于，所述压块安装板(8)以及所述压块(7)上设置有磁铁，通过所述压块安装板(8)以及所述压块(7)之间的磁性引力以用于实现所述压块(7)紧压在所述功率模块(4)上。

9.根据权利要求1-5中任一项所述的功率模块焊接定高装置，其特征在于，所述支架(1)上设置有直线轴承(9)，每个所述定高杆(3)均对应一个所述直线轴承(9)且所述定高杆(3)通过所述直线轴承(9)与所述支架(1)相连接，支撑在所述定高尺(2)上的所述定高杆(3)插入对应的所述直线轴承(9)。

10.根据权利要求1-5中任一项所述的功率模块焊接定高装置，其特征在于，所述支架(1)上设置有主板支撑杆(10)，所述主板支撑杆(10)的顶部呈台阶结构，所述主板支撑杆(10)能插入PCB板(11)上相应的孔，通过分布在所述支架(1)上的所述主板支撑杆(10)能将PCB板(11)支撑在所述支架(1)上。

11.根据权利要求1-5中任一项所述的功率模块焊接定高装置，其特征在于，所述支架(1)包括上安装板(101)、下安装板(102)以及侧安装板(103)，所述上安装板(101)设置在所述下安装板(102)的上方，所述侧安装板(103)设置在所述上安装板(101)和所述下安装板(102)之间且沿所述上安装板(101)的周向设置，所述上安装板(101)以及所述下安装板(102)均与所述侧安装板(103)相连接，所述定高尺(2)从其中一个所述侧安装板(103)插入所述支架(1)内，所述定高杆(3)穿过所述上安装板(101)且所述定高杆(3)的底部支撑在所述定高尺(2)上。

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