一种散热片贴附装置
技术领域
本实用新型涉及自动化设备技术领域，具体涉及一种散热片贴附装置。
背景技术
现有智能功率模块普遍没有对散热片进行封装，而是采用直接封装，使用时再在外围安装散热片或散热风扇，这样的智能功率模块存在着如下弊端：（1）智能功率模块内部芯片散热效果差；（2）智能功率模块使用寿命大大缩短；（3）智能功率模块设计的功率得不到有效发挥。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型提出了一种散热片贴附装置，实现智能功率模块的框架和散热片粘合，通过粘合散热片的框架塑封后保持原有物理性能；实现粘贴在框架上的元件使用时通过散热片向外传递热能。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种散热片贴附装置，包括散热片上料装置、框架上下料装置和压合装置，所述散热片上料装置和所述压合装置连接，所述压合装置和所述框架上下料装置连接，所述散热片上料装置包括上料机构、转移机构、移载机构、刮膜机构和平台移载机构，所述上料机构用于散热片的上料，所述转移机构用于将所述上料机构上料后的散热片转移至所述移载机构，所述移载机构用于将散热片搬送至所述刮膜机构，所述刮膜机构用于对散热片进行刮膜并将刮膜后的散热片转移至所述平台移载机构上整理，所述平台移载机构用于将散热片转移至压合装置完成与框架的压合。通过散热片上料装置完成散热片的上料动作，框架上下料装置完成框架的上料以及压着后的框架下料，压合装置完成框架和散热片的预热及压合，实现散热片和框架的有效粘合，解决了大电流智能功率模块的内部元器件散热问题，有效延长大电流智能模块的使用寿命。
进一步的，所述框架上下料装置包括上下料机构、推杆机构、移送平台机构和框架移载机构，所述上下料机构用于完成框架上料至所述推杆机构和完成从所述推杆机构下料框架，所述推杆机构用于将框架转移至所述移送平台机构，所述移送平台机构用于整理框架，所述框架移载机构用于将框架转移至压合装置完成与散热片的压合。上下料机构、推杆机构、移送平台机构和框架移载机构共同完成了对框架的上料及下料动作，全自动化操作，在处理过程中动作保持一致性确保框架在上料过程中统一。
进一步的，所述上料机构包括散热片盒、散热片顶杆、第一丝杆、第一滑块、第一气缸、第一感应器、第二感应器、第一马达和皮带，所述皮带连接所述第一马达和所述第一丝杆，所述第一滑块安装在所述第一丝杆上，所述散热片盒安装有散热片，所述散热片顶杆设置在所述散热片盒下方用于推动散热片移动，所述第一气缸设置在散热片盒后侧用于定位散热片位置，所述第一感应器安装在散热片盒侧面用于感应散热片位置，所述第二感应器安装在第一丝杆侧面用于感应第一丝杆移动位置。散热片安装在散热片盒中，散热片顶杆推动散热片上升，第一丝杆带动散热片顶杆运动，第一滑块实现散热片顶杆的直线运行，第一马达为第一丝杆转动提供动力源，皮带作为第一丝杆转动的传导装置，上料机构实现了散热片的初步上料。
进一步的，所述转移机构包括第二马达、第一真空吸嘴、第三马达、第一真空电磁阀、第二滑块和第一拖链，所述第一真空吸嘴与所述第二马达通过气管连接，所述第二马达下方设置有移动板，所述移动板与所述第二滑块连接，所述第三马达控制所述移动板移动，所述第一拖链设置在所述第二滑块下方用于导引气管和马达控制线，所述第一真空电磁阀与所述第一真空吸嘴连接用于控制第一真空吸嘴的吸力。第二马达控制第一真空吸嘴的上升和下降，第一真空吸嘴受第一真空电磁阀控制吸放散热片，第三马达控制安装在移动板上的第一真空吸嘴的移动，第二滑块实现移动板的直线移动，转移机构完成了对散热片的转移动作。
进一步的，所述移载机构包括第一支架、第二真空吸嘴、第二气缸、第二拖链、第四马达、第一导柱轴承、吸尘盒和第一滑轨，所述第一支架通过所述第一导柱轴承安装在所述第一滑轨上，所述第四马达用于控制所述第一支架移动，所述吸尘盒安装在所述第一支架上，所述第二真空吸嘴安装在所述吸尘盒上，所述第二气缸设置在所述第一支架下方用于控制第一支架升降，所述第二拖链分设在所述第一滑轨两侧用于导引气管和马达控制线。第一支架用于固定第二真空吸嘴和吸尘盒防止晃动造成偏差，第二真空吸嘴用于吸放散热片，第二气缸用于控制第一支架升降，第四马达用于控制第一支架移动，第一导柱轴承用于固定第一支架，吸尘盒的作用主要是吸尘，防止灰尘粘附在散热片上，第一滑轨用于实现第一支架的直线移动，移载机构完成散热片的二次转移动作。
进一步的，所述刮膜机构包括第二支架、第五马达、第三气缸、刮膜架、胶带盘和胶带收料盘，所述胶带盘安装在所述第二支架上，所述胶带收料盘设置在所述胶带盘下方，所述刮膜架安装在所述胶带收料盘下方用于安装刮膜扎带，所述第五马达与所述胶带盘连接用于控制胶带盘转动，所述第三气缸与所述刮膜架连接用于控制刮膜架移动。第五马达主要用于控制胶带盘转动，第三气缸主要用于控制刮膜架移动，刮膜架用于安装刮膜扎带，胶带收料盘用于粘膜胶带收料，第二支架用于承载胶带盘，胶带盘作用主要是装胶带，刮膜机构完成了对散热片保护膜的去除动作。
进一步的，所述上下料机构包括夹具臂、料盒、直线滑轨、第三支架、第六马达和第四气缸，所述直线滑轨安装在所述第三支架上，所述夹具臂安装在所述直线滑轨上用于夹所述料盒，所述第四气缸安装在所述夹具臂上用于控制夹具臂张合，所述第六马达安装在所述直线滑轨上用于控制夹具臂移动。夹具臂的作用是夹住框架料盒，料盒的作用是装框架，直线滑轨的作用是实现装有框架料盒的上下移动，第三支架作用是固定直线滑轨，第六马达作用是控制夹具臂上下移动，第四气缸作用是控制夹具臂的张合来夹料盒，上下料机构完成了对装有框架料盒的初步上料。
进一步的，所述推杆机构包括第七马达、滑块导轨、推杆、第三滑块、第三感应器和减振弹簧，所述推杆通过所述第三滑块安装在所述滑块导轨上，所述第七马达安装在所述滑块导轨上用于控制所述推杆移动，所述第三感应器安装在所述滑块导轨下方用于感应所述推杆推力，所述减振弹簧安装在所述第三滑块上用于配合所述第三感应器检测推力。推杆的作用是推动料盒里面的框架，第七马达作用是带动推杆运动，滑块导轨实现推杆的直线运动，第三滑块作用是固定推杆，推杆机构完成了从料盒中推出框架的动作。
进一步的，所述移送平台机构包括第二滑轨、框架移动平台、第八马达、框架、第三拖链和第一光纤放大器，所述框架移动平台安装在所述第二滑轨上用于传递所述框架，所述第八马达安装在所述框架移动平台上用于控制框架移动平台移动，所述第三拖链安装在所述第二滑轨上，所述第一光纤放大器安装在所述第三拖链上用于检测所述框架在所述框架移动平台上的位置。第二滑轨实现框架移动平台的直线移动，框架移动平台作用是传递框架，第八马达作用是控制框架移动平台的移动，第三拖链用于保护信号线，移动平台机构完成框架的移送动作。
进一步的，所述框架移载机构包括第四支架、第三滑轨、第二导柱轴承、框架夹、框架夹平台、第五气缸、第六气缸、第四拖链、第九马达、第二光纤放大器、光纤管和定位螺丝，所述第三滑轨安装在所述第四支架上，所述框架夹平台安装在所述第四支架下方，所述第九马达安装在所述第四支架上用于控制框架夹平台在所述第三滑轨上移动，所述框架夹安装在所述框架夹平台上，所述第六气缸安装在所述框架夹平台上用于控制框架夹开闭，所述第五气缸安装在所述框架夹平台上用于控制框架夹移动，所述第二导柱轴承安装在所述框架夹平台上用于所述框架夹平台移动导向，所述定位螺丝安装在所述第四支架上用于所述框架夹平台的定位，所述第四拖链安装在所述第三滑轨上方，所述第二光纤放大器安装在所述第四支架上用于检测信号放大，所述光纤管安装在所述框架夹平台上用于检测框架有无。第九马达的作用是实现框架夹平台位置的移动，定位螺丝的作用是框架夹平台移动的定位和限位，保证了框架夹平台移动在控制范围内，框架夹的作用是取放框架，框架移载机构完成了框架的移载动作。
进一步的，所述压合装置包括框架预热平台、压着平台、散热片整理平台、第四滑轨、第二丝杆、第十马达和第十一马达，所述框架预热平台、压着平台和散热片整理平台依次顺序安装在所述第四滑轨上，所述第二丝杆安装在所述第四滑轨上，所述第十马达安装在所述第四滑轨上用于控制散热片整理平台移动，所述第十一马达安装所述第四滑轨上用于控制框架预热平台和压着平台移动，所述散热片整理平台与所述散热片上料装置连接，所述框架预热装置与所述框架上下料装置连接。
进一步的，所述平台移载机构设置在散热片整理平台上方，所述平台移载以机构用于将散热片由散热片整理平台转移至压着平台，所述压着平台上方设置有压着机构，所述压着机构用于压合散热片和框架。
一种散热片贴附方法，使用如以上任一项所述的散热片贴附装置，具体步骤如下：框架上下料装置将框架转移至压着装置上预热，散热片上料装置将散热片转移至压着装置上预热，压着装置将预热好的散热片和框架进行压合，框架上下料装置对压着好的框架进行下料处理。
本实用新型提供的一种散热片贴附装置的有益效果在于：（1）实现散热片和框架的有效粘合，保持散热片和框架一定的粘合力；（2）实现模封框架在塑封中不会损伤散热片绝缘层；有效保证散热铜片和框架的绝缘性；（3）压着一致性确保模块塑封后散热铜片在模封体的表面，保证模块的散热效果。
附图说明
图1为本实用新型上料机构结构示意图；
图2为本实用新型转移机构结构示意图；
图3为本实用新型移载机构结构示意图；
图4为本实用新型刮膜机构机构示意图；
图5为本实用新型上下料机构结构示意图；
图6为本实用新型推杆机构结构示意图；
图7为本实用新型移送平台机构结构示意图；
图8为本实用新型框架移载机构结构示意图；
图9为本实用新型压合装置结构示意图。
图中：1、散热片盒；2、散热片顶杆；3、第一丝杆；4、第一滑块；5、皮带；6、第一马达；7、第一感应器；8、第一气缸；9、第二马达；10、第一真空吸嘴；11、移动板；12、第二滑块；13、第三马达；14、第一真空电磁阀；15、第一拖链；16、第一滑轨；17、第一支架；18、吸尘盒；19、第二真空吸嘴；20、第二气缸；21、第二拖链；22、第四马达；23、第一导柱轴承；24、第二支架；25、胶带收料盘；26、刮膜架；27、第三气缸；28、第五马达；29、胶带盘；30、料盒；31、夹具臂；32、第四气缸；33、第六马达；34、第三支架；35、直线滑轨；36、第七马达；37、第三感应器；38、推杆；39、第三滑块；40、减振弹簧；41、滑块导轨；42、框架移动平台；43、第八马达；44、框架；45、第三拖链；46、第一光纤放大器；47、第二滑轨；48、框架夹平台；49、第六气缸；50、第五气缸；51、框架夹；52、第二导柱轴承；53、第三滑轨；54、第四拖链；55、定位螺丝；56、第九马达；57、第二光纤放大器；58、第四支架；59、光纤管；60、第十马达；61、散热片整理平台；62、压着平台；63、框架预热平台；64、第四滑轨；65、第二丝杆。
具体实施方式
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、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本实用新型的保护范围。
实施例1：一种散热片贴附装置。
一种散热片贴附装置，包括散热片上料装置、框架上下料装置和压合装置，所述散热片上料装置和所述压合装置连接，所述压合装置和所述框架上下料装置连接，通过散热片上料装置完成散热片的上料动作，框架上下料装置完成框架的上料以及压着后的框架下料，压合装置完成框架和散热片的预热及压合，实现散热片和框架的有效粘合。
所述散热片上料装置包括上料机构、转移机构、移载机构、刮膜机构和平台移载机构，所述上料机构用于散热片的上料，所述转移机构用于将所述上料机构上料后的散热片转移至所述移载机构，所述移载机构用于将散热片搬送至所述刮膜机构，所述刮膜机构用于对散热片进行刮膜并将刮膜后的散热片转移至所述平台移载机构上整理，所述平台移载机构用于将散热片转移至压合装置完成与框架的压合。
所述框架上下料装置包括上下料机构、推杆机构、移送平台机构和框架移载机构，所述上下料机构用于完成框架上料至所述推杆机构和完成从所述推杆机构下料框架，所述推杆机构用于将框架转移至所述移送平台机构，所述移送平台机构用于整理框架，所述框架移载机构用于将框架转移至压合装置完成与散热片的压合。上下料机构、推杆机构、移送平台机构和框架移载机构共同完成了对框架的上料及下料动作，全自动化操作，在处理过程中动作保持一致性确保框架在上料过程中统一。
如图1所示，所述上料机构包括散热片盒1、散热片顶杆2、第一丝杆3、第一滑块4、第一气缸8、第一感应器7、第二感应器、第一马达6和皮带5，所述皮带5连接所述第一马达6和所述第一丝杆3，所述第一滑块4安装在所述第一丝杆3上，所述散热片盒1安装有散热片，所述散热片顶杆2设置在所述散热片盒1下方用于推动散热片移动，所述第一气缸8设置在散热片盒1后侧用于定位散热片位置，所述第一感应器7安装在散热片盒1侧面用于感应散热片位置，所述第二感应器安装在第一丝杆3侧面用于感应第一丝杆3移动位置。散热片安装在散热片盒1中，散热片顶杆2推动散热片上升，第一丝杆3带动散热片顶杆2运动，第一滑块4实现散热片顶杆2的直线运行，第一马达6为第一丝杆3转动提供动力源，皮带5作为第一丝杆3转动的传导装置，上料机构实现了散热片的初步上料。
如图2所示，所述转移机构包括第二马达9、第一真空吸嘴10、第三马达13、第一真空电磁阀14、第二滑块12和第一拖链15，所述第一真空吸嘴10与所述第二马达9通过气管连接，所述第二马达9下方设置有移动板11，所述移动板11与所述第二滑块12连接，所述第三马达13控制所述移动板11移动，所述第一拖链15设置在所述第二滑块12下方用于导引气管和马达控制线，所述第一真空电磁阀14与所述第一真空吸嘴10连接用于控制第一真空吸嘴10的吸力。第二马达9控制第一真空吸嘴10的上升和下降，第一真空吸嘴10受第一真空电磁阀14控制吸放散热片，第三马达13控制安装在移动板11上的第一真空吸嘴10的移动，第二滑块12实现移动板11的直线移动，转移机构完成了对散热片的转移动作。
如图3所示，所述移载机构包括第一支架17、第二真空吸嘴19、第二气缸20、第二拖链21、第四马达22、第一导柱轴承23、吸尘盒18和第一滑轨16，所述第一支架17通过所述第一导柱轴承23安装在所述第一滑轨16上，所述第四马达22用于控制所述第一支架17移动，所述吸尘盒18安装在所述第一支架17上，所述第二真空吸嘴19安装在所述吸尘盒18上，所述第二气缸20设置在所述第一支架17下方用于控制第一支架17升降，所述第二拖链21分设在所述第一滑轨16两侧用于导引气管和马达控制线。第一支架17用于固定第二真空吸嘴19和吸尘盒18防止晃动造成偏差，第二真空吸嘴19用于吸放散热片，第二气缸20用于控制第一支架17升降，第四马达22用于控制第一支架17移动，第一导柱轴承23用于固定第一支架17，吸尘盒18的作用主要是吸尘，防止灰尘粘附在散热片上，第一滑轨16用于实现第一支架17的直线移动，移载机构完成散热片的二次转移动作。
如图4所示，所述刮膜机构包括第二支架24、第五马达28、第三气缸27、刮膜架26、胶带盘29和胶带收料盘25，所述胶带盘29安装在所述第二支架24上，所述胶带收料盘25设置在所述胶带盘29下方，所述刮膜架26安装在所述胶带收料盘25下方用于安装刮膜扎带，所述第五马达28与所述胶带盘29连接用于控制胶带盘29转动，所述第三气缸27与所述刮膜架26连接用于控制刮膜架26移动。第五马达28主要用于控制胶带盘29转动，第三气缸27主要用于控制刮膜架26移动，刮膜架26用于安装刮膜扎带，胶带收料盘25用于粘膜胶带收料，第二支架24用于承载胶带盘29，胶带盘29作用主要是装胶带，刮膜机构完成了对散热片保护膜的去除动作。
所述平台移载机构设置在散热片整理平台61上方，所述平台移载以机构用于将散热片由散热片整理平台61转移至压着平台62。
如图5所示，所述上下料机构包括夹具臂31、料盒30、直线滑轨35、第三支架34、第六马达33和第四气缸32，所述直线滑轨35安装在所述第三支架34上，所述夹具臂31安装在所述直线滑轨35上用于夹所述料盒30，所述第四气缸32安装在所述夹具臂31上用于控制夹具臂31张合，所述第六马达33安装在所述直线滑轨35上用于控制夹具臂31移动。夹具臂31的作用是夹住框架料盒30，料盒30的作用是装框架，直线滑轨35的作用是实现装有框架料盒30的上下移动，第三支架34作用是固定直线滑轨35，第六马达33作用是控制夹具臂31上下移动，第四气缸32作用是控制夹具臂31的张合来夹料盒30，上下料机构完成了对装有框架料盒30的初步上料。
如图6所示，所述推杆机构包括第七马达36、滑块导轨41、推杆38、第三滑块39、第三感应器37和减振弹簧40，所述推杆38通过所述第三滑块39安装在所述滑块导轨41上，所述第七马达36安装在所述滑块导轨41上用于控制所述推杆38移动，所述第三感应器37安装在所述滑块导轨41下方用于感应所述推杆38推力，所述减振弹簧40安装在所述第三滑块39上用于配合所述第三感应器37检测推力。推杆38的作用是推动料盒30里面的框架，第七马达36作用是带动推杆38运动，滑块导轨41实现推杆38的直线运动，第三滑块39作用是固定推杆38，推杆机构完成了从料盒30中推出框架的动作。
如图7所示，所述移送平台机构包括第二滑轨47、框架移动平台42、第八马达43、框架44、第三拖链45和第一光纤放大器46，所述框架移动平台42安装在所述第二滑轨47上用于传递所述框架44，所述第八马达43安装在所述框架移动平台42上用于控制框架移动平台42移动，所述第三拖链45安装在所述第二滑轨47上，所述第一光纤放大器46安装在所述第三拖链45上用于检测所述框架44在所述框架移动平台42上的位置。第二滑轨47实现框架移动平台42的直线移动，框架移动平台42作用是传递框架44，第八马达43作用是控制框架移动平台42的移动，第三拖链45用于保护信号线，移动平台机构完成框架44的移送动作。
如图8所示，所述框架移载机构包括第四支架58、第三滑轨53、第二导柱轴承52、框架夹51、框架夹平台48、第五气缸50、第六气缸49、第四拖链54、第九马达56、第二光纤放大器57、光纤管59和定位螺丝55，所述第三滑轨53安装在所述第四支架58上，所述框架夹平台48安装在所述第四支架58下方，所述第九马达56安装在所述第四支架58上用于控制框架夹平台48在所述第三滑轨53上移动，所述框架夹51安装在所述框架夹平台48上，所述第六气缸49安装在所述框架夹平台48上用于控制框架夹51开闭，所述第五气缸50安装在所述框架夹平台48上用于控制框架夹51移动，所述第二导柱轴52承安装在所述框架夹平台上用于所述框架夹平台移动导向，所述定位螺丝55安装在所述第四支架58上用于所述框架夹平台48的定位，所述第四拖链54安装在所述第三滑轨53上方，所述第二光纤放大器57安装在所述第四支架58上用于检测信号放大，所述光纤管59安装在所述框架夹平台48上用于检测框架44有无。第九马达56的作用是实现框架夹平台48位置的移动，定位螺丝55的作用是框架夹平台48移动的定位和限位，保证了框架夹平台48移动在控制范围内，框架夹51的作用是取放框架44，框架移载机构完成了框架44的移载动作。
如图9所示，所述压合装置包括框架预热平台63、压着平台62、散热片整理平台61、第四滑轨64、第二丝杆65、第十马达60和第十一马达，所述框架预热平台63、压着平台62和散热片整理平台61依次顺序安装在所述第四滑轨64上，所述第二丝杆65安装在所述第四滑轨64上，所述第十马达60安装在所述第四滑轨64上用于控制散热片整理平台61移动，所述第十一马达安装所述第四滑轨64上用于控制框架预热平台63和压着平台62移动，所述散热片整理平台61与所述散热片上料装置连接，所述框架预热平台63与所述框架上下料装置连接，所述压着平台62上方设置有压着机构，所述压着机构用于压合散热片和框架44。
本实施例中，主要包括以下流程：散热片上料、框架上料、散热片和框架粘着前条件准备、散热片和框架的粘合、粘合好的框架下料。散热片上料具体主要由如下五个动作机构组成：①上料机构,完成散热片对移载机构的供给; ②转移机构，完成散热片位置转移交接; ③移载机构，完成散热片位置搬送；④刮膜机构，完成散热片保护膜的去除；⑤平台移载机构，完成散热片由散热片整理平台61转移到压着平台62，具体动作：散热片整理平台61先移动到指定位置后，平台移载机构的平台吸嘴下降对散热片吸取后上升，散热片整理平台61回到原位后压着平台62移动到交接位置，框架预热平台63同时移动到压着平台62位置，这时平台吸嘴下降把散热片放在压着平台62上，压着平台62下降把框架预热平台63上的框架夹起后，框架预热平台63回到原位后压着平台62下降进行散热片和框架的压合。
框架上料主要有如下四个动作机构组成：①上下料机构，完成框架供给准备；②推杆机构，完成框架由料盒30转移到移送平台机构；③移送平台机构，移送到框架预热平台63做准备；④框架移载机构，完成框架44由移送平台机构到框架预热平台63转移。
散热片与框架压着前条件准备，主要完成散热片在压着平台62预热和框架在框架预热平台63预热。
散热片和框架压着粘合，通过压着机构完成框架与散热片压着粘合。
粘合好的框架下料，完成框架的下料。
实施例2：一种散热片贴附方法。
一种散热片贴附方法，使用如实施例1所述的散热片贴附装置，具体步骤如下：框架上下料装置将框架转移至压着装置上预热，散热片上料装置将散热片转移至压着装置上预热，压着装置将预热好的散热片和框架进行压合，框架上下料装置对压着好的框架进行下料处理。
以上所述为本实用新型的较佳实施例而已，但本实用新型不应局限于该实施例和附图所公开的内容，所以凡是不脱离本实用新型所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本实用新型保护的范围。
