CN219005022U - 一种带有负压吸附结构的冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带有负压吸附结构的冷却装置，治具托盘上设有用于容纳焊接治具的容纳槽，焊接治具上设有通气孔，在焊接治具的通气孔位置处放置有热电陶瓷片；治具托盘的两侧设有用于压紧焊接治具边缘的治具压板；治具托盘在容纳槽的下方设有供负压水冷块上下运动的通孔，负压水冷块上设有负压通道和水冷通道；当负压水冷块向上运动至紧贴焊接治具的底面时，负压水冷块的负压通道的一端与焊接治具的通气孔对齐。本实用新型可从焊接治具的下方对热电陶瓷片进行负压吸附，不占用上部空间；通过负压水冷块向上的推力以及负压水冷块中心孔的吸力，可实现负压水冷块、焊接治具与热电陶瓷片三者的贴合紧密，降低接触热阻，提高降温效果。

Description

一种带有负压吸附结构的冷却装置

技术领域

本实用新型涉及热电陶瓷焊接冷却技术领域，具体涉及一种带有负压吸附结构的冷却装置。

背景技术

目前常见的热电陶瓷焊接技术中，在焊接工位处的冷却过程中，常采用上部加压的方式固定陶瓷片。

现有固定热电陶瓷片的加压方式常用的有两种，一种为上部弹簧机构加压，其利用压缩量的大小调节压力；另一种为上部气缸加压，其利用进气的大小调节压力。其中，气缸结构在保持恒定的压力范围精度相对较差。而弹簧结构精度尚佳，但结构一般比较复杂。

上述固定热电陶瓷片的加压方式存在以下缺陷：

1.两种方式都需要在上方施加压力，占用上部空间，不便于进行生产工艺中常见的机器视觉检测。

2.由于热电陶瓷片一般较小，而承载热电陶瓷片的焊接治具，由于前后道工序，一般较大；一般加压过程中，只对其中一样进行加压，如果只对焊接治具加压，则热电陶瓷片未被固定，如果只对热电陶瓷片进行加压，则会在局部施加载荷。

3.在热电陶瓷片焊接后的水冷却过程中，无法直接对热电陶瓷片本身进行水冷，所以热量传递主要基于热传导，多件零件之间接触热阻是热量传递效率主要制约因素，而冷却块、焊接治具、热电陶瓷片常常结合不紧密，导致接触热阻过大，冷却效率低下。

实用新型内容

针对现有技术中存在的不足之处，本实用新型提供一种带有负压吸附结构的冷却装置。

本实用新型公开了一种带有负压吸附结构的冷却装置，包括：治具托盘；

所述治具托盘上设有用于容纳焊接治具的容纳槽，所述焊接治具上设有通气孔，在所述焊接治具的通气孔位置处放置有热电陶瓷片；

所述治具托盘的两侧设有用于压紧焊接治具边缘的治具压板；

所述治具托盘在所述容纳槽的下方设有供负压水冷块上下运动的通孔，所述负压水冷块上设有负压通道和水冷通道；当所述负压水冷块向上运动至紧贴所述焊接治具的底面时，所述负压水冷块的负压通道的一端与所述焊接治具的通气孔对齐。

作为本实用新型的进一步改进，所述治具托盘的通孔内侧壁与所述治具压板的内侧边缘齐平。

作为本实用新型的进一步改进，所述负压水冷块的负压通道的另一端连接有负压泵。

作为本实用新型的进一步改进，所述负压水冷块的水冷通道与外部的水箱和水泵构成冷却水循环通道，所述水箱内设有制冷片。

作为本实用新型的进一步改进，所述治具压板与旋转压紧气缸相连，所述旋转压紧气缸可驱动所述治具压板向下压紧所述焊接治具。

作为本实用新型的进一步改进，所述负压水冷块与顶升气缸相连，所述顶升气缸驱动所述负压水冷块上下运动。

作为本实用新型的进一步改进，所述负压水冷块上表面具有0.4Ra或更高的光洁度。

作为本实用新型的进一步改进，所述治具托盘在所述容纳槽的下方还设有加热槽，所述加热头沿所述加热槽水平伸入至所述焊接治具的下方。

作为本实用新型的进一步改进，所述加热头为高频加热头。

作为本实用新型的进一步改进，所述加热头与伸缩气缸相连，所述伸缩气缸驱动所述加热头水平运动。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型可从焊接治具的下方对热电陶瓷片进行负压吸附，不占用上部空间，便于进行生产工艺中常见的机器视觉检测；

2、本实用新型通过治具压板实现对焊接治具的固定，通过负压水冷块实现对热电陶瓷片的负压吸附固定，其可同时对两者进行固定，且负压吸附力更易于调节控制；防止了传统压紧方式中，在小尺寸热电陶瓷片上施加局部压力，引起的器件变形损坏；

3、本实用新型通过负压水冷块向上的推力以及负压水冷块中心孔的吸力，可实现负压水冷块、焊接治具与热电陶瓷片三者的贴合紧密，降低接触热阻，提高降温效果。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例公开的带有负压吸附结构的冷却装置的结构示意图；

图2为图1的剖视图；

图3为本实用新型一种实施例公开的热电陶瓷片焊接及冷却系统的结构示意图。

图中：

1、治具托盘；1-1、容纳槽；1-2、通孔；1-3、加热槽；2、热电陶瓷片；3、焊接治具；3-1、通气孔；4、高频加热头；5、治具压板；6、负压水冷块；6-1、负压通道；6-2、水冷通道；7、旋转压紧气缸；8、顶升气缸；9、伸缩气缸；10、直线模组；11、XYR移动平台；12、下压立柱。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细描述：

如图1、2所示，本实用新型提供一种带有负压吸附结构的冷却装置，包括：治具托盘1、热电陶瓷片2、焊接治具3、高频加热头4、治具压板5和负压水冷块6；其中，

本实用新型的治具托盘1上设有用于容纳焊接治具3的容纳槽1-1，容纳槽1-1的四角设有方便焊接治具3取下的抓取槽，置于容纳槽1-1内的焊接治具3的上表面高于治具托盘1的上表面，且焊接治具3的上表面与治具托盘1的上表面相平行。焊接治具3上设有通气孔3-1，在焊接治具3上表面的通气孔3-1的位置处放置有热电陶瓷片2，便于从焊接治具3底部负压吸附焊接治具3上表面的热电陶瓷片2。

为实现对焊接治具3的固定，本实用新型在治具托盘3的两侧设有用于压紧焊接治具3边缘的治具压板5；且优选治具托盘1的通孔内侧壁与治具压板5的内侧边缘齐平，如图2所示。进一步，治具压板5可与驱动机构相连，在驱动机构的作用下向下运动压紧焊接治具3或向上运动解除对焊接治具3的压紧。作为一种实施例，该驱动机构可采用如图3所示的旋转压紧气缸7。

为实现对焊接治具3上焊接后的热电陶瓷片2的冷却，本实用新型的治具托盘1在容纳槽1-1的下方设有供负压水冷块6上下运动的通孔1-2，通孔1-2与容纳槽1-1构成上大下小的阶梯孔，负压水冷块6可在通孔1-2内向上运动至紧贴焊接治具3的底面；负压水冷块6上设有负压通道6-1和水冷通道6-2，当负压水冷块6向上运动至紧贴焊接治具3的底面时，负压水冷块6的负压通道6-1的一端与焊接治具3的通气孔3-1对齐，负压水冷块6的负压通道6-1的另一端可连接有负压泵，负压泵工作，通过负压通道6-1和通气孔3-1在热电陶瓷片2的下方产生负压，实现在焊接治具3的下表面上完成对焊接治具3上表面的热电陶瓷片2的负压吸附；一则便于在降温时防止热电陶瓷片2运动，二则减小了热电陶瓷片2与焊接治具3的间隙，降低接触热阻。进一步，负压通道6-1可以为单条或多条负压气路。进一步，负压水冷块6的水冷通道6-2可与外部的水箱和水泵构成冷却水循环通道，即水箱的进水口与水冷通道6-2的一端相连，水箱的出水口与水冷通道6-2的另一端相连，并在成冷却水循环通道上设有水泵和阀门，在水箱内设有制冷片。进一步，负压水冷块6可与驱动机构相连，在驱动机构的作用下驱动负压水冷块6上下运动。作为一种实施例，该驱动机构可采用如图3所示的顶升气缸8。进一步，与焊接治具3相接触的负压水冷块6上表面具有0.4Ra或更高的光洁度。

为实现对焊接治具3的焊接，本实用新型的治具托盘1在容纳槽1-1的下方还设有加热槽1-3，加热槽1-3与通孔1-2共用部分空间；高频加热头4沿加热槽1-3水平伸入至焊接治具3的下方，可实现对焊接治具3上热电陶瓷片2的加热焊接。进一步，高频加热头4可与驱动机构相连，在驱动机构的作用下高频加热头4进行水平运动至焊接治具3的下方或离开焊接治具3的下方。作为一种实施例，该驱动机构可采用如图3所示的伸缩气缸9。进一步，高频加热头4工作时，负压水冷块6让出作业空间；负压水冷块6工作时，高频加热头4让出作业空间。

如图3所示，本实用新型提供一种热电陶瓷片焊接及冷却系统，包括：上述带有负压吸附结构的冷却装置、旋转压紧气缸7、顶升气缸8、伸缩气缸9、直线模组10、XYR移动平台11和下压立柱12；其中，

XYR移动平台11安装在直线模组10上，使直线模组10可带动XYR移动平台11直线运动；带有负压吸附结构的冷却装置中的治具托盘1、热电陶瓷片2、焊接治具3、治具压板5和负压水冷块6以及旋转压紧气缸7、顶升气缸8安装在XYR移动平台11上，即治具托盘1通过支架或直接安装在XYR移动平台11的顶板上，旋转压紧气缸7安装在XYR移动平台11的顶板上且顶端与治具压板5相连，顶升气缸8安装在XYR移动平台11的顶板上且顶端与负压水冷块6相连，使XYR移动平台11可带动上述组件实现X、Y、R三个方向的移动。高频加热头4安装在伸缩气缸9上，伸缩气缸9安装在直线模组10一侧的支架上，下压立柱12设置在热电陶瓷片2的上方，用于对热电陶瓷片2施加焊接工艺所需的压力。

本实用新型的热电陶瓷片焊接及冷却系统的工作方法，包括：

S1、将载有热电陶瓷片2的焊接治具3放置于治具托盘1的容纳槽1-1内，并通过旋转压紧气缸7带动治具压板5压紧焊接治具3；

S2、直线模组10将载有热电陶瓷片2的焊接治具3转移至焊接工位，并通过XYR移动平台11调整热电陶瓷片2至焊接姿态；

S3、下压立柱12向下移动，对热电陶瓷片2施加焊接工艺所需的压力；

S4、伸缩气缸9带动高频加热头4移动至焊接治具3下方的焊接位置，高频加热头4加热对热电陶瓷片2进行焊接；

S5、伸缩气缸9带动高频加热头4退回至待焊接工位；

S6、顶升气缸8带动负压水冷块6顶升至紧贴焊接治具3的下表面，负压通道6-1开启抽真空(预防下压立柱12退回其待焊接工位时影响热电陶瓷片2的姿态)，同时水冷通道6-2开启，对焊接治具3进行冷却；

S7、下压立柱12向上运动，退回其待焊接工位；

S8、焊接且冷却后的芯片，通过直线模组10转移到下一工位；

S9、顶升气缸8带动负压水冷块6下降，同时停止抽真空和水冷。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带有负压吸附结构的冷却装置，其特征在于，包括：治具托盘；

所述治具托盘上设有用于容纳焊接治具的容纳槽，所述焊接治具上设有通气孔，在所述焊接治具的通气孔位置处放置有热电陶瓷片；

所述治具托盘的两侧设有用于压紧焊接治具边缘的治具压板；

所述治具托盘在所述容纳槽的下方设有供负压水冷块上下运动的通孔，所述负压水冷块上设有负压通道和水冷通道；当所述负压水冷块向上运动至紧贴所述焊接治具的底面时，所述负压水冷块的负压通道的一端与所述焊接治具的通气孔对齐。

2.如权利要求1所述的带有负压吸附结构的冷却装置，其特征在于，所述治具托盘的通孔内侧壁与所述治具压板的内侧边缘齐平。

3.如权利要求1所述的带有负压吸附结构的冷却装置，其特征在于，所述负压水冷块的负压通道的另一端连接有负压泵。

4.如权利要求1所述的带有负压吸附结构的冷却装置，其特征在于，所述负压水冷块的水冷通道与外部的水箱和水泵构成冷却水循环通道，所述水箱内设有制冷片。

5.如权利要求1所述的带有负压吸附结构的冷却装置，其特征在于，所述治具压板与旋转压紧气缸相连，所述旋转压紧气缸驱动所述治具压板向下压紧所述焊接治具。

6.如权利要求1所述的带有负压吸附结构的冷却装置，其特征在于，所述负压水冷块与顶升气缸相连，所述顶升气缸驱动所述负压水冷块上下运动。

7.如权利要求1所述的带有负压吸附结构的冷却装置，其特征在于，所述负压水冷块上表面具有0.4Ra或更高的光洁度。

8.如权利要求1所述的带有负压吸附结构的冷却装置，其特征在于，所述治具托盘在所述容纳槽的下方还设有加热槽，加热头沿所述加热槽水平伸入至所述焊接治具的下方。

9.如权利要求8所述的带有负压吸附结构的冷却装置，其特征在于，所述加热头为高频加热头。

10.如权利要求8所述的带有负压吸附结构的冷却装置，其特征在于，所述加热头与伸缩气缸相连，所述伸缩气缸驱动所述加热头水平运动。

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