RU2257644C1

RU2257644C1 - Method for manufacturing thermoelectric modules, device and facility for placing $$$ and $$$ components

Info

Publication number: RU2257644C1
Application number: RU2004121128/28A
Authority: RU
Inventors: О.М. Нарва (RU); О.М. Нарва; А.М. Эйдельзон (RU); А.М. Эйдельзон; В.Б. Освенский (RU); В.Б. Освенский; В.Н. Абрютин (RU); В.Н. Абрютин
Original assignee: Ооо "Адв-Инжиниринг"
Priority date: 2004-07-13
Filing date: 2004-07-13
Publication date: 2005-07-27

Abstract

FIELD: thermoelectric instrumentation engineering.

SUBSTANCE: proposed method includes vibratory placement of components one after another into changeable magazine channels throughout their entire length followed by locking these components in horizontal and vertical planes. Filled-up magazines are assembled in stack so that smooth surface of one magazine is disposed on channels-bearing surface of other magazine. Stack with channel holes is disposed perpendicular to soldered board plane with clearance between them equal to height of single component. Then components are squeezed out of stack onto board from their closest series in series-by-series manner. Device for placing components has vibration cup with helical grooves, splitter, and component discharge chute, table with linear vibrator and stepping drive, as well as table-mounted changeable magazine with channels. One of magazine channels is disposed coaxially with respect to discharging chute. Facility for placing n and p components has stacked changeable magazines with longitudinal channels. Magazines are placed with their smooth surface disposed on channels-bearing surface of next magazine. Each magazine has lock in the form of spring plate with comb mounted on magazine for turning in vertical plane. Comb teeth are disposed in channels at points where components are discharged from channels. Comb-like pusher is installed in channels on lock mounting end.

EFFECT: enhanced productivity, reliability, and yield of manufacturing process; facilitated assembly and adjustment of module.

7 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к термоэлектрическому приборостроению и может быть использовано при изготовлении термоэлектрических модулей в серийном и промышленном производстве.The invention relates to thermoelectric instrumentation and can be used in the manufacture of thermoelectric modules in serial and industrial production.

Технической задачей данного изобретения является механизация процесса изготовления термоэлектрических модулей и, как следствие, повышение производительности процесса, создание устройства и приспособления для укладки элементов “n” и “р” типа, позволяющих укладывать одновременно все элементы на плату и обеспечивающих упрощение сборки и изготовления термоэлектрического модуля, упрощение обслуживания и наладки устройства и приспособления.The technical task of this invention is the mechanization of the manufacturing process of thermoelectric modules and, as a result, increasing the productivity of the process, creating a device and device for laying elements of the "n" and "p" type, allowing to lay simultaneously all the elements on the board and simplifying the assembly and manufacturing of the thermoelectric module , simplification of maintenance and adjustment of devices and devices.

Известен способ изготовления термоэлектрического модуля с чередующимися элементами “n” и “p” типа проводимости, включающий виброукладку элементов “n” и “р” типа в кассету с гнездами с использованием трафаретов под один из видов элементов “n” и “р” типа, перенос “n” и “р” элементов на платы с припоем путем наложения платы на “n” и “р” элементы с последующей пайкой. Известное устройство для укладки содержит кассету с гнездами для укладки в них элементов “n” и “р” типа, сменные трафареты с отверстиями под элементы “n” и “р” типа, устанавливаемые поочередно на кассету, вибратор для виброукладки. Известное приспособление для укладки содержит кассету с гнездами для укладки в них элементов “n” и “р” типа. (Л.П.Федотов и др. Производство полупроводниковых приборов. М., Энергия, 1979, с.194-196).A known method of manufacturing a thermoelectric module with alternating elements of "n" and "p" type conductivity, including vibro-stacking elements "n" and "p" type in a cassette with slots using stencils for one of the types of elements "n" and "p" type, Transfer of “n” and “p” elements onto solder boards by overlaying the board on “n” and “p” elements followed by soldering. The known device for laying contains a cassette with slots for laying in them the elements of "n" and "p" type, interchangeable stencils with holes for the elements of "n" and "p" type, installed alternately on the cartridge, a vibrator for vibro-laying. The known device for laying contains a cartridge with slots for laying in them the elements of "n" and "p" type. (L.P. Fedotov et al. Production of semiconductor devices. M., Energy, 1979, p.194-196).

В вышеприведенных решениях процесс изготовления довольно сложен, так как используется в основном ручной труд (ручная сборка) и, как следствие, увеличение времени на сам процесс сборки и изготовления термоэлектрического модуля.In the above solutions, the manufacturing process is rather complicated, since manual labor (manual assembly) is used mainly and, as a result, an increase in the time taken to assemble and manufacture the thermoelectric module.

Известны способ изготовления термоэлектрического модуля, включающий поочередную виброукладку элементов “n” и “р” типа на промежуточный элемент “n” и “р” типа, перенос элементов на плату с припоем путем выдавливания их из промежуточного элемента и пайку; устройство для укладки элементов “n” и “р” типа, содержащее виброчашу с расположенной на ее внутренней поверхности спиральной канавкой и с лотком выгрузки на выходе из канавки, отсекатель выгрузки элементов “n” и “р” типа, стол с механизмом перемещения и установленный на столе промежуточный элемент с гнездами для укладки элементов “n” и “р” типа; приспособление для укладки элементов, содержащее промежуточный элемент с гнездами для укладки в них элементов “n” и “р” типа (патент JP №2003017764, Н 01 L 35/32, опубл. 2003 г.).A known method of manufacturing a thermoelectric module, including alternating vibro-stacking of the elements “n” and “p” type to an intermediate element of the “n” and “p” type, transferring the elements to the board with solder by extruding them from the intermediate element and soldering; a device for stacking the “n” and “p” type elements, comprising a vibratory bowl with a spiral groove located on its inner surface and with an unloading tray at the outlet of the groove, an unloading shut-off element of the “n” and “p” type elements, a table with a moving mechanism and an installed on the table there is an intermediate element with sockets for laying elements of the “n” and “p” type; a device for laying elements containing an intermediate element with sockets for laying elements “n” and “p” type in them (JP patent No. 2003017764, H 01 L 35/32, publ. 2003).

Недостатком приведенных решений является сложность и длительность самого процесса, так как перенос элементов “n” и “р” типа на плату осуществляется поединично.The disadvantage of the above solutions is the complexity and duration of the process itself, since the transfer of elements of the "n" and "p" type to the board is carried out in a single unit.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение производительности процесса изготовления термоэлектрического модуля за счет одновременной укладки всех элементов “n” и “р” типа на плату и резкого снижения трудозатрат на сам процесс, снижение его себестоимости за счет резкого снижения трудозатрат и времени процесса изготовления термоэлектрических модулей, повышение надежности работы и выхода годного, упрощение сборки и наладки устройства и приспособления.The technical result of the claimed invention is to increase the productivity of the manufacturing process of the thermoelectric module due to the simultaneous laying of all elements of the "n" and "p" type on the board and a sharp reduction in labor costs on the process itself, reducing its cost due to a sharp decrease in labor costs and time of the manufacturing process of thermoelectric modules, improving the reliability of operation and yield, simplifying the assembly and commissioning of devices and appliances.

Технический результат достигается тем, что в способе для изготовления ТЭМ, включающем поочередную виброукладку элементов “n” и “р” типа на промежуточный элемент, перенос их на плату с припоем путем выдавливания их из промежуточного элемента и пайку, согласно изобретению в качестве промежуточного элемента используют кассету с продольными каналами на одной из ее поверхностей, виброукладку осуществляют по всей длине каналов и после заполнения каналов элементы “n” и “р” типа фиксируют в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а заполненные кассеты собирают в пакет, причем кассету с гладкой поверхностью размещают на поверхность с каналами следующей кассеты, пакет выходными отверстиями каналов устанавливают перпендикулярно плоскости платы с припоем с зазором, равным высоте единичного элемента “n” и “р” типа, а выдавливание осуществляют на каждую плату порядно с ближнего ряда элементов “n” и “р” типа из пакета; длина канала в кассете соответствует суммарной длине одного типа элементов, количество каналов в кассете соответствует количеству элементов “n” и “р” типа в каждом ряду платы, а количество элементов в канале соответствует количеству заполняемых плат. Также технический результат достигается тем, что в устройстве для укладки элементов “n” и “р” типа, содержащем виброчашу с расположенной на ее внутренней поверхности спиральной канавкой и с лотком выгрузки на выходе из канавки, отсекатель выгрузки элементов “n” и “р” типа, стол с механизмом перемещения и установленный на столе промежуточный элемент с гнездами для укладки элементов “n” и “р” типа, согласно изобретению промежуточный элемент выполнен в виде сменной кассеты с закрепленным на ней с возможностью поворота в вертикальной плоскости фиксатором для удержания элементов “n” и “р” типа в гнездах в вертикальной и горизонтальной плоскостях, при этом гнезда выполнены в виде продольных каналов на одной из поверхностей кассеты, фиксатор - в виде пружинной пластины, имеющей на одном конце гребенку, зубья которой расположены в каналах кассеты, толкатель выполнен в виде гребенки, зубья которой размещены в каналах кассеты со стороны фиксатора, отсекатель - в виде установленной на входе в лоток пластины, обеспечивающей вход элементов в лоток в горизонтальном положении, а механизм перемещения стола выполнен в виде линейного вибратора с шаговым приводом, причем шаг перемещения стола равен двойной ширине канала кассеты, а лоток выгрузки расположен соосно одному из каналов кассеты; ширина канала больше ширины элементов “n” и “р” типа на 3-5%.The technical result is achieved by the fact that in the method for manufacturing a TEM, comprising alternately vibrating the “n” and “p” type elements onto an intermediate element, transferring them to the board with solder by extruding them from the intermediate element and soldering, according to the invention, an intermediate element is used cassette with longitudinal channels on one of its surfaces, vibro-packing is carried out along the entire length of the channels and after filling the channels, the elements “n” and “p” type are fixed in horizontal and vertical planes, and The cassettes are assembled into a bag, and the cartridge with a smooth surface is placed on the surface with the channels of the next cassette, the package with the outlet holes of the channels is installed perpendicular to the plane of the board with solder with a gap equal to the height of a single element of "n" and "p" type, and extrusion is carried out for each the board is in order from the near row of “n” and “p” type elements from the package; the length of the channel in the cartridge corresponds to the total length of one type of element, the number of channels in the cartridge corresponds to the number of “n” and “p” type elements in each row of the board, and the number of elements in the channel corresponds to the number of filled boards. Also, the technical result is achieved by the fact that in the device for laying the elements “n” and “p” type, containing a vibrating bowl with a spiral groove located on its inner surface and with an unloading tray at the outlet of the groove, an unloading cut-out element “n” and “p” type, a table with a movement mechanism and an intermediate element mounted on the table with sockets for laying elements “n” and “p” type, according to the invention, the intermediate element is made in the form of a removable cartridge mounted on it with the possibility of rotation in vertical lacquer with a retainer for holding elements “n” and “p” type in the nests in the vertical and horizontal planes, while the nests are made in the form of longitudinal channels on one of the cassette surfaces, the latch is in the form of a spring plate having a comb at one end, the teeth of which located in the channels of the cassette, the pusher is made in the form of a comb, the teeth of which are placed in the channels of the cassette from the side of the latch, the cutter is in the form of a plate installed at the entrance to the tray, ensuring the entry of elements into the tray in a horizontal position, moving mechanism section is in the form of a linear vibrator stepper actuator, wherein the step of moving the table is equal to double the channel width of the cassette, and discharging tray disposed coaxially to one of the channels of the cassette; the channel width is greater than the width of the elements “n” and “p” type by 3-5%.

Также технический результат достигается тем, что в приспособлении для укладки элементов “n” и “р” типа, содержащем промежуточный элемент с гнездами для укладки элементов “n” и “р” типа, согласно изобретению оно снабжено дополнительными промежуточными элементами, каждый из которых выполнен в виде кассеты с толкателем и фиксатором для удержания элементов “n” и “р” типа в гнездах в вертикальной и горизонтальной плоскостях, при этом гнезда выполнены в виде продольных каналов на одной из поверхностей кассеты, фиксатор - в виде закрепленной на кассете с возможностью поворота в вертикальной плоскости подпружиненной пластины, имеющей на одном конце гребенку, зубья которой расположены в каналах кассеты на выходе элементов “n” и “р” типа из каналов, толкатель - в виде гребенки, установленной в каналах кассеты со стороны фиксатора с возможностью перемещения по их оси, причем кассеты уложены в пакет с чередованием гладкой поверхности кассеты с поверхностью с каналами следующей кассеты и собраны посредством стяжек по их концам; зубья пружинной пластины выполнены ступенчатыми, при этом нижняя ступень расположена в канале; длина пластины с гребенкой меньше длины канала кассеты на длину единичного элемента.Also, the technical result is achieved by the fact that in the device for laying the elements of “n” and “p” type, containing an intermediate element with sockets for laying elements of the “n” and “p” type, according to the invention it is equipped with additional intermediate elements, each of which is made in the form of a cassette with a pusher and a clamp for holding elements “n” and “p” type in the nests in the vertical and horizontal planes, while the nests are made in the form of longitudinal channels on one of the surfaces of the cassette, the latch is fixed in the form on the cartridge with the possibility of rotation in the vertical plane of a spring-loaded plate having a comb at one end, the teeth of which are located in the channels of the cartridge at the exit of the “n” and “p” type elements from the channels, the pusher is in the form of a comb mounted on the side of the cartridge channels the clamp with the ability to move along their axis, and the cassettes are stacked in an alternating smooth surface of the cassette with the surface with the channels of the next cassette and assembled by means of ties at their ends; the teeth of the spring plate are stepped, with the lower stage located in the channel; the length of the plate with the comb is less than the length of the channel of the cartridge by the length of a single element.

Сущность изобретения заключается в оригинальном способе укладки элементов “n” и “р” типа в сменные кассеты, а последующая сборка кассет в пакет и возможность выдавливания всех элементов на плату позволяет не только обеспечить одновременную укладку элементов “n” и “р” типа, но и их укладку на несколько плат, количество которых соответствует количеству элементов в одном канале кассеты, что повышает производительность изготовления термоэлектрических модулей.The essence of the invention lies in the original way of packing the elements “n” and “p” type into removable cartridges, and the subsequent assembly of the cartridges into a bag and the ability to extrude all the elements on the board allows not only to ensure simultaneous packing of the elements “n” and “p” type, but and their laying on several boards, the number of which corresponds to the number of elements in one channel of the cartridge, which increases the production efficiency of thermoelectric modules.

Новым в устройстве для укладки элементов является выполнение отсекателя вибратора, что позволяет ориентированно направить каждый единичный элемент в строго горизонтальном положении в лоток выгрузки, а затем и в канал кассеты, расположение лотка соосно одному из каналов кассеты, выполнение стола загрузки с вибратором и с приводом шагового линейного его перемещения, что позволяет в автоматизированном режиме полностью загрузить элементы в канал кассеты, при этом соблюдается визуальный контроль укладки.New in the device for stacking elements is the implementation of the cutter of the vibrator, which allows you to orientate each individual element in a strictly horizontal position to the discharge tray, and then into the cassette channel, the location of the tray coaxial to one of the cassette channels, the execution of the loading table with a vibrator and with a stepper drive its linear movement, which allows in an automated mode to fully load the elements into the cassette channel, while visual styling control is observed.

Выполнение кассеты с фиксатором и выполнение длины фиксатора меньше длины канала кассеты позволяет обеспечить надежное фиксированное положение элементов в каналах в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Ступенчатая форма зубьев пружинной пластины обеспечивает надежную фиксацию элементов в канале.The implementation of the cassette with the clamp and the execution of the length of the clamp is less than the length of the channel of the cassette allows you to provide a reliable fixed position of the elements in the channels in horizontal and vertical planes. The stepped shape of the teeth of the spring plate provides a reliable fixation of the elements in the channel.

Задание шага перемещения стола, равного двойной ширине канала, позволяет обеспечить загрузку элементов одного типа в кассету через канал.Setting the step of moving the table equal to the double width of the channel allows loading elements of the same type into the cassette through the channel.

Длина канала в кассете соответствует суммарной длине элементов одного типа, количество элементов в канале соответствует количеству заполняемых плат, а количество каналов соответствует количеству элементов “n” и “р” типа в каждом ряду платы. Все это приводит к увеличению производительности изготовления термоэлектрических модулей, а выполнение каждого канала в кассете шириной больше ширины единичного элемента на 3-5% позволяет обеспечить надежное перемещение этого элемента в канале.The length of the channel in the cassette corresponds to the total length of the elements of the same type, the number of elements in the channel corresponds to the number of boards to be filled, and the number of channels corresponds to the number of “n” and “p” type elements in each row of the board. All this leads to an increase in the productivity of manufacturing thermoelectric modules, and the implementation of each channel in a cassette wider than the width of a single element by 3-5% allows for reliable movement of this element in the channel.

Сборка кассет в пакет и расположение кассет гладкой поверхностью на поверхность с каналами следующей кассеты, а также выполнение кассеты с толкателем позволяет выкладывать сразу все элементы “n” и “р” типа из ближнего ряда пакета на плату с припоем, что значительно сокращает время сборки термоэлектрического модуля и тем самым увеличивает производительность процесса изготовления термоэлектрических модулей.Assembling the cartridges into a bag and arranging the cartridges with a smooth surface on the surface with the channels of the next cartridge, as well as the execution of a cartridge with a pusher, allows to lay out immediately all elements of the “n” and “p” type from the near row of the packet onto a board with solder, which significantly reduces the thermoelectric assembly time module and thereby increases the productivity of the manufacturing process of thermoelectric modules.

Расположение пакета кассет выходными отверстиями каналов перпендикулярно плоскости платы с припоем на расстоянии равном высоте единичного элемента позволяет обеспечить выгрузку всего близлежащего ряда элементов “n” и “р” типа из пакета на плату с припоем и тем самым сократить время переноса элементов на плату, что увеличивает производительность процесса изготовления термоэлектрического модуля.The location of the package of cassettes with the channel outlet openings perpendicular to the plane of the board with solder at a distance equal to the height of a single element allows you to unload the entire nearby row of elements of the "n" and "p" type from the package to the board with solder and thereby reduce the time of transfer of elements to the board, which increases the performance of the manufacturing process of the thermoelectric module.

Перечисленные признаки состоят в причинно-следственной связи с получаемым результатом и позволяют на высоком техническом уровне изготовлять термоэлектрические модули с высоким качеством и механизацией и автоматизацией процесса изготовления термоэлектрического модуля.The listed features consist in a causal relationship with the result obtained and allow the production of thermoelectric modules with high quality and mechanization and automation of the manufacturing process of the thermoelectric module at a high technical level.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено устройство для укладки элементов “n” и “р” типа - общий вид; на фиг.2 показано приспособление для укладки элементов; на фиг.3 - приспособление в сборке; на фиг 4 - расположение элементов “n” и “р” типа на плате; на фиг.5 - расположение элементов “n” и “р” типа между двух плат; на фиг.6 - узел А фиг.2.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a device for laying elements of the "n" and "p" type - General view; figure 2 shows a device for laying elements; figure 3 - device in the assembly; on Fig 4 - the location of the elements “n” and “p” type on the board; figure 5 - the location of the elements "n" and "p" type between two boards; figure 6 - node a of figure 2.

Способ заключается в поочередной виброукладке элементов “n” и “р” типа в каналы сменной кассеты по всей их длине с последующей фиксацией элементов в кассете в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Заполненные кассеты собирают в пакет, при чем гладкую поверхность одной кассеты располагают на поверхность с каналами другой кассеты. Пакет кассет располагают отверстиями в сторону платы с припоем и устанавливают его перпендикулярно плате с зазором относительно друг друга на величину, равную высоте единичного элемента, и осуществляют выдавливание элементов из пакета на одну плату порядно с ближнего ряда элементов “n” и “р” типа из пакета. Если в одном канале кассеты находится количество одного типа элементов, равное “m”, то пакет кассет обеспечивает заполнение того же количества плат (“m”).The method consists in alternately vibrating the “n” and “p” type elements into the channels of the removable cartridge along their entire length, followed by fixing the elements in the cartridge in horizontal and vertical planes. Filled cassettes are collected in a bag, and the smooth surface of one cassette is placed on the surface with channels of another cassette. The package of cassettes is placed with holes in the direction of the board with solder and set it perpendicular to the board with a gap relative to each other by an amount equal to the height of a single element, and extrude the elements from the package onto one board in order from the near row of “n” and “p” type elements from package. If in one channel of the cartridge there is an amount of one type of elements equal to “m”, then the package of cartridges ensures filling of the same number of cards (“m”).

Устройство для укладки элементов “n” и “р” типа содержит закрепленную на круговом вибраторе виброчашу 1 с расположенной на ее внутренней поверхности спиральной канавкой 2 и с лотком 3 выгрузки элементов 4 “n” и “р” типа, расположенным на выходе из канавки 2, отсекатель 5 в виде пластины, установленной на входе в лоток 3 и расположенной по касательной к канавке 2 виброчаши 1, стол 6, соединенный с линейным вибратором 7 и с шаговым приводом 8. На столе установлена сменная кассета 9 для укладки в нее элементов 4 “n” и “р” типа с продольными каналами 10, лоток 3 выгрузки элементов “n” и “р” типа расположен соосно одному из каналов 10 кассеты 9.The device for stacking the “n” and “p” type elements comprises a vibratory bowl 1 mounted on a circular vibrator with a spiral groove 2 located on its inner surface and with an unloading tray 3 of the 4 “n” and “p” type elements located at the outlet of the groove 2 , a cutter 5 in the form of a plate installed at the entrance to the tray 3 and located tangentially to the groove 2 of the vibratory bowl 1, table 6 connected to a linear vibrator 7 and with a step drive 8. A removable cartridge 9 is installed on the table for stacking 4 ”elements n ”and“ p ”type with longitudinal channels and 10, the unloading tray 3 of the “n” and “p” type elements is aligned with one of the channels 10 of the cassette 9.

Приспособление для укладки элементов “n” и “р” типа содержит пакет 11 кассет 9, каждая из которых имеет на одной из поверхностей продольные каналы 10, фиксатор и толкатель. Кассеты уложены в пакет 11 с чередованием гладкой поверхности кассеты с поверхностью с каналами следующей кассеты и стянуты между собой по концам с помощью стяжек 12.The device for laying the “n” and “p” type elements contains a package of 11 cartridges 9, each of which has longitudinal channels 10, a latch and a pusher on one of the surfaces. The cassettes are stacked in a bag 11 with alternating the smooth surface of the cassette with the surface with the channels of the next cassette and pulled together at the ends with ties 12.

Фиксатор выполнен в виде закрепленной на кассете 9 с возможностью поворота в вертикальной плоскости пружинной пластины 13 с гребенкой 14 на одном конце, при этом зубья гребенки расположены в каналах 10 на выходе элементов типа “n” и “р” из каналов 10. Пластина 13 с гребенкой 14 имеет длину меньше, чем длина канала 10 кассеты 9 на длину единичного элемента 4 “n” и “р” типа. Зубья пружинной пластины 13 выполнены ступенчатыми, при этом нижняя ступень расположена в канале.The latch is made in the form of a spring plate 13 mounted on a cartridge 9 with the possibility of rotation in the vertical plane with a comb 14 at one end, while the teeth of the comb are located in channels 10 at the exit of elements of the “n” and “p” type from the channels 10. Plate 13 with comb 14 has a length less than the length of the channel 10 of the cassette 9 by the length of a single element 4 “n” and “p” type. The teeth of the spring plate 13 are stepped, while the lower stage is located in the channel.

Толкатель выполнен в виде гребенки 15, установленной в каналах 10 со стороны крепления фиксатора с возможностью перемещения по оси каналов 10.The pusher is made in the form of a comb 15 installed in the channels 10 from the side of the fastener fastening with the possibility of movement along the axis of the channels 10.

Количество каналов 10 на кассете 9 равно количеству рядов элементов 4 “n” и “р” типа, укладываемых на плату 16 с припоем, а длина каждого канала 10 соответствует суммарной длине элементов 4 и количество элементов 4 соответствует количеству заполняемых плат 16, при этом ширина каждого канала 10 выполнена больше на 3-5% ширины единичного элемента 4.The number of channels 10 on the cassette 9 is equal to the number of rows of elements 4 “n” and “p” type, stacked on the board 16 with solder, and the length of each channel 10 corresponds to the total length of the elements 4 and the number of elements 4 corresponds to the number of filled boards 16, the width each channel 10 is made more by 3-5% of the width of a single element 4.

Способ и работа устройства и приспособления осуществляется следующим образом.The method and operation of the device and the device is as follows.

Перед началом процесса кассету 9 подготавливают - открывают (откидывают) фиксатор (пружинную пластину 13) и отводят толкатель (гребенку 15) в крайнее положение - как можно ближе к креплению фиксатора на кассете 9. В таком состоянии кассету 9 размещают на столе 6, закрепленном на линейном вибраторе, при этом вход в каналы расположен со стороны виброчаши, и кассету 9 устанавливают таким образом, что один из каналов 10 находится соосно лотку 3 виброчаши 1. В виброчашу 1 загружают элементы 4 одного типа, включают привод виброчаши и линейный вибратор стола. Элементы под воздействием вибрации поднимаются по спиральной канавке 2 виброчаши 1. На входе в лоток 3 элемент 4 ориентирован строго в горизонтальном положении с помощью отсекателя 5 и далее по лотку 3, соосно расположенному каналу 10 кассеты 9, элемент 4 поступает в канал 10 кассеты 9. Линейный вибратор стола 6 под воздействием вибрации обеспечивает смещение и фиксированное заполнение канала 10 элементами 4. После заполнения одного канала 10 стол 6 посредством линейного шагового привода перемещается на шаг, равный двойному расстоянию между каналами 10 кассеты 9. Следующий заполняемый канал 10 также располагают соосно лотку 3 выгрузки виброчаши 1. После полного заполнения половины количества каналов 10 кассеты 9 пружинную пластину 13 с гребенкой 14 поворачивают в вертикальной плоскости и пластина ложится на уложенные элементы 4, при этом зубья гребенки 14 располагаются в каналах 10 на выходе элементов 4 из каналов 10. Кассету 9 снимают со стола 6 и в таком состоянии кассету складируют. На стол 6 загружают следующую кассету 9. Заполнив элементами одного типа все необходимые кассеты 9, в виброчашу 1 загружают элементы 4 другого типа. На стол 6 устанавливают наполовину загруженную кассету 9, откидывают за счет поворота в вертикальной плоскости пружинную пластину 13 с гребенкой 14, при этом кассету 9 размещают таким образом, что свободный канал 10 находится соосно лотку 3 выгрузки. Процесс загрузки элементов 4 из виброчаши и заполнение каналов 10 кассеты 9 элементами 4 повторяется в ранее описанной последовательности.Before starting the process, the cassette 9 is prepared - the latch (spring plate 13) is opened (tilted) and the pusher (comb 15) is moved to the extreme position - as close as possible to the fastener of the latch on the cassette 9. In this state, the cassette 9 is placed on a table 6 fixed to a linear vibrator, while the entrance to the channels is located on the side of the vibratory bowl, and the cassette 9 is installed so that one of the channels 10 is aligned with the tray 3 of the vibratory bowl 1. Elements 4 of the same type are loaded into the vibratory bowl 1, include a vibratory bowl drive and a linear table vibrator . Elements under the influence of vibration rise along the spiral groove 2 of the vibratory bowl 1. At the entrance to the tray 3, the element 4 is oriented strictly horizontally using the cutter 5 and then along the tray 3, coaxially located channel 10 of the cartridge 9, element 4 enters the channel 10 of the cartridge 9. The linear vibrator of the table 6 under the influence of vibration provides a displacement and fixed filling of the channel 10 with elements 4. After filling one channel 10, the table 6 by means of a linear step drive moves by a step equal to the double distance between the channel mi 10 of the cartridge 9. The next filling channel 10 is also located coaxially to the tray 3 for discharging the vibratory bowl 1. After half the number of channels 10 of the cartridge 9 is completely filled, the spring plate 13 with the comb 14 is rotated in a vertical plane and the plate rests on the stacked elements 4, while the teeth of the comb 14 located in the channels 10 at the output of the elements 4 from the channels 10. The cartridge 9 is removed from the table 6 and in this state the cassette is stored. The next cassette 9 is loaded onto table 6. Having filled all the necessary cassettes 9 with elements of one type, elements 4 of another type are loaded into the vibratory bowl 1. A half-loaded cassette 9 is installed on the table 6, the spring plate 13 with the comb 14 is folded out by turning in a vertical plane, while the cassette 9 is placed so that the free channel 10 is aligned with the discharge tray 3. The process of loading elements 4 from the vibratory bowl and filling the channels 10 of the cartridge 9 with elements 4 is repeated in the previously described sequence.

Кассеты 9 с полностью заполненными каналами 10 собирают в пакет 11, укладывая кассеты друг на друга гладкой нижней поверхностью на поверхность с каналами 10 предыдущей кассеты. Собрав в стопку кассеты, их скрепляют по концам стяжками 12 в пакет 11. Пакет 11 кассет выходными каналами 10 устанавливают напротив платы 16 с припоем и перпендикулярно ее поверхности с зазором между ними, равным высоте единичного элемента 4. Затем перемещают установленные в каналах 10 по их осям гребенки 15, которые осуществляют выдавливание всего ближнего ряда элементов 4 “n” и “р” типа на поверхность платы 16 с припоем. Полностью заполненную плату 16 удаляют и на ее место устанавливают следующую пустую плату 16 с припоем, и повторяют процедуру заполнения. Количество заполняемых плат соответствует количеству рядов элементов 4 “n” и “р” типа в каждом канале 10 кассет 9.Cassettes 9 with completely filled channels 10 are collected in a package 11, laying cassettes on top of each other with a smooth lower surface on the surface with channels 10 of the previous cassette. Having collected the cassettes in a stack, they are fastened at the ends with ties 12 to the package 11. The package of 11 cassettes with the output channels 10 is installed opposite the board 16 with solder and perpendicular to its surface with a gap between them equal to the height of a single element 4. Then they are installed in the channels 10 along the axes of the comb 15, which extrude the entire nearby row of elements 4 “n” and “p” type on the surface of the board 16 with solder. The completely filled board 16 is removed and the next empty board 16 with solder is installed in its place, and the filling procedure is repeated. The number of filled boards corresponds to the number of rows of elements 4 “n” and “p” type in each channel 10 of cassettes 9.

Данные способ изготовления термоэлектрического модуля, устройство и приспособление для укладки элементов “n” и “р” типа позволяют механизировать и автоматизировать процесс изготовления термоэлектрического модуля. Одновременно с укладкой элементов появляется возможность визуального контроля укладки элементов “n” и “р” типа, что позволяет, в конечном счете, повысить качество процесса изготовления. Групповая посадка элементов “n” и “р” типа на плату повышает качество и эффективность изготовления термоэлектрического модуля, кроме того, использование пакета заполненных кассет обеспечивает укладку элементов на определенное количество плат, что значительно снижает стоимость изготовления термоэлектрических модулей. Все это позволяет увеличить производительность и снизить себестоимость процесса изготовления термоэлектрического модуля, также резко снизить трудозатраты на сборку термоэлектрического модуля.These method of manufacturing a thermoelectric module, device and device for laying elements of the “n” and “p” type allow us to mechanize and automate the manufacturing process of the thermoelectric module. Simultaneously with the stacking of elements, it becomes possible to visually control the stacking of elements of the “n” and “p” type, which allows, ultimately, to improve the quality of the manufacturing process. The group fit of the “n” and “p” type elements on a board increases the quality and efficiency of manufacturing a thermoelectric module, in addition, the use of a package of filled cassettes provides stacking of elements on a certain number of boards, which significantly reduces the cost of manufacturing thermoelectric modules. All this allows you to increase productivity and reduce the cost of the manufacturing process of the thermoelectric module, as well as drastically reduce labor costs for the assembly of the thermoelectric module.

Claims

1. A method of manufacturing a thermoelectric module, comprising alternately vibrating the “n” and “p” type elements onto an intermediate element, transferring the “n” and “p” type elements onto a board with solder by extruding them from the intermediate element and soldering, characterized in that a cassette with longitudinal channels is used as an intermediate element, vibro-laying is carried out along the length of the channels, and after filling of the “n” and “p” channels, the elements are fixed in horizontal and vertical planes, and the filled cassettes are collected in a bag, and the cassette is h a hot surface is placed on the surface with the channels of the next cassette, the package with the outlet openings of the channels of the cassettes is installed perpendicular to the plane of the plate with solder with a gap equal to the height of a single element "n" and "p" type, and extrusion is carried out on each board in order from the near row "n" and "p" items from the package.

2. The method according to claim 1, characterized in that the length of the channel in the cassette corresponds to the total length of one type of elements, the number of elements in the channel corresponds to the number of boards to be filled, and the number of channels in the cassette corresponds to the number of elements of "n" and "p" type in each row board.

3. A device for stacking elements of the "n" and "p" type, containing a vibrating bowl with a spiral groove located on its inner surface and with an unloading tray at the outlet of the groove, an unloading shut-off device "n" and "p" of elements, a table with a movement mechanism and an intermediate element mounted on a table with sockets for stacking elements of the "n" and "p" type, characterized in that the intermediate element is made in the form of a removable cassette with a latch mounted on it with the possibility of rotation in a vertical plane to hold the elements "n" and "p "type in nests horizontal and vertical planes, while the nests are made in the form of longitudinal channels on one of the surfaces of the cartridge, the latch is in the form of a spring plate having a comb at one end, the teeth of which are located in the channels of the cartridge, the pusher is made in the form of a comb, the teeth of which are placed in the channels cassettes from the fixing fastener side, the cutter - in the form of a plate installed at the entrance to the tray, placed tangentially to the groove of the vibratory bowl, which ensures that the elements enter the tray in a horizontal position, and the mechanism does not emescheniya section is in the form of a linear vibrator stepper actuator, wherein the step of moving the table is equal to double the width of the cassette channel, and one of the channels is disposed coaxially cassette tray unloading.

4. The device according to claim 3, characterized in that the width of the channel is greater than the width of the elements "n" and "p" type by 3-5%.

5. A device for laying elements of "n" and "p" type, containing an intermediate element with sockets for laying elements of "n" and "p" type in them, characterized in that it is equipped with additional elements, each of which is made in the form of cartridges with a pusher and a clamp to hold the elements "n" and "p" type in the horizontal and vertical planes in the sockets, while the nests are made in the form of longitudinal channels on one of the surfaces of the cassettes, the latch is in the form of fixed on the cassette with the ability to rotate in a vertical plane spring a plate having a comb at one end, the teeth of which are located in the cassette channels at the exit of the “n” and “p” type elements from the channels, and the pusher is made in the form of a comb installed in the cassette channels from the side of the fixing fixture with the possibility of movement along their axis, moreover, the cassettes are stacked in an alternating smooth surface of the cassette with the surface with the channels of the next cassette and assembled by means of ties at their ends.

6. The device according to claim 5, characterized in that the length of the plate with the comb is less than the length of the cartridge by the length of a single element of "n" and "p" type.

7. The device according to claim 5, characterized in that the teeth of the spring plate are made in a stepped form, while the lower tooth stage is located in the cassette channel.