一种烧结式热管定量填粉设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种烧结式热管定量填粉设备，包括左右对称的V字形机架和设置在机架中间的触摸屏控制面板，还包括漏斗定位装置及左右对称地设置在机架上的两套填粉核心机构，所述填粉核心机构包括由上而下依次设置在所述机架上的储粉槽、自动进粉机构、用于压紧芯棒的压紧机构、用于放置热管的填粉平台主面板、固定中板、定位板、振动机构、间歇转动装置，所述触摸屏控制面板分别与振动机构、间歇转动装置、自动进粉机构电路连接。本实用新型自动化程度高，控制精确，对操作人员要求低，且减低其劳动强度，方便操作且生产效率高，同时，减少铜粉等原材料的浪费，同时也减少了粉尘的飞扬，改善了作业环境。
【专利说明】一种烧结式热管定量填粉设备
【技术领域】
[0001]本实用新型属于热管的生产设备领域，具体涉及一种烧结式热管定量填粉设备。
【背景技术】
[0002]在科学技术飞速发展推动下，根据摩尔定律，电子芯片中的晶体管数目每十八个月翻一番，但随之带来的是芯片的热流密度剧烈上升，电子芯片性能与发热之间的尖锐矛盾成为了制约电子芯片发展的瓶颈，具有高效传热能力的微热管散热器是解决这一类问题的技术趋势。微热管技术是国际微电子和传热领域的研究热点，不仅在学术研究上有重大的意义，而且在工程上，特别是微电子、航空航天等领域，也有广阔的应用前景。
[0003]在烧结式微热管吸液芯制造填粉工艺上，目前主流的生产工艺顺序为:芯棒的固定一漏斗模具的安装定位一铜粉颗粒的填入一振粉平台振动工作一漏斗模具的拆卸一移动填粉后的铜管至石墨架，大量的理论实验研究与生产实践证明这种生产工艺是可靠的。然而，现有的热管生产填粉工艺方案仍存在一些不足之处:
[0004](I)在大量生产时，需要投入大量的人力，自动化程度低；
[0005](2)振动时芯棒容易松动，导致发生偏心，使铜粉厚度不均匀，影响热管性能；
[0006](3)由于设备与管理上的缺陷，铜粉等原材料的浪费相当严重；
[0007](4)由于粉末振动作业的特点，工作间往往充满对人体有害的铜粉尘，这对改善作业环境提出了要求。
[0008]针对上述情况，本实用新型提出一种烧结式热管定量填粉工艺与设备，自动化程度高，生产效率高，并且避免铜粉的浪费及粉尘污染。
实用新型内容
[0009]本实用新型的目的是提高现有烧结式热管填粉工艺的生产效率，减小操作人员劳动强度，减少粉尘污染，提出一种采用V字形机架，工作站两侧分布的烧结式热管定量填粉装置，这种设备结构简单、空间利用率高、生产效率高、稳定性好、对环境友好。
[0010]本实用新型的实施形式通过如下技术方案实现:
[0011]一种烧结式热管定量填粉设备，包括左右对称的V字形机架和设置在机架中间的触摸屏控制面板，还包括漏斗定位装置及左右对称地设置在机架上的两套填粉核心机构，所述填粉核心机构包括由上而下依次设置在所述机架上的储粉槽、自动进粉机构、用于压紧芯棒的压紧机构、用于放置热管的填粉平台主面板、固定中板、定位板、振动机构、间歇转动装置，所述振动机构的下端面固定在间歇转动装置上做间歇转动，上端面与竖直设置的丝杆传动机构的丝杆底端转动连接，所述丝杆顶端与填粉平台主面板的中心转动连接，所述固定中板中心与丝杆传动机构的螺母相连接，所述固定中板的边缘通过L形支撑件与定位板相连接，所述振动机构的上端面与填粉平台主面板之间还均匀的连接设置有导向柱，所述漏斗定位装置套设于待热管和芯棒上且位于压紧机构下方，所述触摸屏控制面板分别与振动机构、间歇转动装置、自动进粉机构电路连接，用于控制如间歇转动装置的转速、振动机构的启闭以及进自动进粉机构的开合时间。
[0012]进一步地，所述间歇转动装置包括凸轮分割器、连接凸轮分割器输入端的电机，所述凸轮分割器的输出端与振动机构相连接，所述间歇动力装置的间歇运动时间由变频器以及接近开关控制。
[0013]进一步地，所述振动装置包括振动电机安装板、安装在振动电机安装板下端面的振动电机、连接设置于振动电机安装板与间歇转动装置之间的弹簧减震机构，所述弹簧减震机构包括由上下两段轴体组成的弹簧心轴以及连接设置于所述轴体之间的弹簧。
[0014]进一步地，所述填粉平台主面板上沿两个同心圆轨迹均匀设置有用于放置热管的、可更换的微热管外导套，所述定位板上设置有与所述微热管外导套一一对应的盲孔，所述固定中板上设置有供导向柱穿过的通孔，所述通孔上设置有与导向柱相配合的直线轴承。
[0015]进一步地，所述丝杆顶端设置有用于转动丝杆的调节手轮及用于锁定调节手轮的手轮止动装置，可以根据热管长度调整固定中板和定位板的高度，通过调节手轮转动丝杠传动机构实现，调整到位后，通过手轮止动装置进行锁定，防止调节手轮转动。
[0016]进一步地，所述压紧装置包括压杆、复位弹簧、压紧气缸安装板、压紧气缸、气缸导向柱、固定杆，所述固定杆竖直固定在自动进粉机构下方，所述压紧气缸通过压紧气缸安装板固定在固定杆上，所述压紧气缸的活塞杆与芯棒压杆相连接，所述压杆上下移动地设置于芯棒压杆上，所述复位弹簧套设于压杆上，所述气缸导向柱竖垂直设置于芯棒压杆上且与设置在压紧气缸安装板的导向套滑动配合，所述压紧装置具有压紧芯棒的作用，在压紧气缸推力作用下对芯棒进行压紧，防止芯棒在振动中偏心使铜粉厚度不均匀。
[0017]进一步地，所述漏斗定位装置包括可穿入芯棒的漏斗、穿入热管的漏斗状热管导向装置，所述漏斗与热管导向装置的收口端通过螺纹相连接，所述漏斗的开口端设置有定位芯棒的芯棒定位钢套，所述热管导向装置的收口端设置有热管定位部，所述芯棒定位钢套、热管定位部的中心线在同一条直线上。
[0018]进一步地,所述自动进粉机构包括连接储粉槽下端的粉末分流装置、活动连接于粉末分流装置下端的盛粉槽、进粉口气缸、进粉管，所述盛粉槽通过其底部的进粉口开关板与进粉口气缸驱动连接，所述进粉管入口设置于盛粉槽下方，出口位于所述漏斗的开口端上方。
[0019]进一步地，所述储粉槽出料端与粉末分流装置之间还设置有粉量调节结构，所述粉量调节结构包括呈漏斗状的槽体和转动地设置于槽体底部用于调节槽体出料口大小的圆形调节装置，所述调节装置边缘还刻有用于控制下落粉量的刻度。
[0020]进一步地，所述弹簧减震机构与间歇转动装置之间，还设置有圆盘形粉尘收集盘，方便手机残余粉末，保持工作环境的卫生。
[0021]与现有技术方法相比，本实用新型具有以下优点:
[0022](I)本实用新型采用V字形机架，有效利用空间，两工作站互相独立，所述填粉平台主面板可转动，操作人员在相邻两个工位上下料，互不干扰，更符合人体工程学，大大提高生产效率。
[0023](2)本实用新型采用触摸屏控制生产参数，自动化程度高，控制精确，对操作人员要求低，且减低其劳动强度。
[0024](3)本实用新型采用芯棒压紧机构，可避免芯棒在振动过程中偏心或脱出，使铜粉分布均匀，提高热管性能。
[0025](4)本实用新型采用间歇动力装置，利用接近开关和变频器控制其启动与制动，定位精确，方便操作。
[0026](5)本实用新型采用圆盘填粉平台可转动，在上下料的同时填粉，生产效率得到提闻。
[0027](6)本实用新型可实现定量填粉，减少铜粉等原材料的浪费，同时也减少了粉尘的飞扬，改善了作业环境。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1为本实用新型实施例的整装结构示意图。
[0029]图2为自动进粉机构结构示意图。
[0030]图3为粉量调节机构示意图。
[0031]图4为压紧机构示意图。
[0032]图5为漏斗定位装置与热管及芯棒的装配示意图。
[0033]图6为图5中A-A向剖视示意图。
[0034]图中:1-间歇转动装置；2-粉尘收集盘；3_弹簧心轴；4-弹簧；5-振动电机；6_振动电机安装板；7_定位板；8-固定中板；9_微热管外导套；10_填粉平台主面板；11_手轮止动装置；12-调节手轮；13_漏斗；14-芯棒压杆；15_自动进粉机构；16-粉量调节结构；161-槽体；162-调节装置；17-储粉槽；18_机架；19-触摸屏控制面板；20_粉末分流装置；21_盛粉槽；22_进粉管；23_压杆；24_复位弹簧；25_压紧气缸安装板；26_压紧气缸；27_气缸导向柱；28_固定杆；29_进粉口气缸；30_进粉口开关板；31_芯棒；32_热管导向装置；33热管-;34_芯棒定位钢套；35_热管定位部；36_直线轴承；37_支撑件；38_导向柱；39_丝杆传动机构；40_电机；41_凸轮分割器。
【具体实施方式】
[0035]下面结合附图和具体实施例对本实用新型的实用新型目的作进一步详细地描述，实施例不能在此一一赘述，但本实用新型的实施方式并不因此限定于以下实施例。
[0036]如图1至6所示，一种烧结式热管定量填粉设备，包括左右对称的V字形机架18和设置在机架18中间的触摸屏控制面板，还包括漏斗定位装置及左右对称地设置在机架8上的两套填粉核心机构，所述填粉核心机构包括由上而下依次设置在所述机架18上的储粉槽17、自动进粉机构15、用于压紧芯棒31的压紧机构、用于放置热管33的填粉平台主面板10、固定中板8、定位板7、振动机构、间歇转动装置1，所述振动机构的下端面固定在间歇转动装置I上做间歇转动，上端面与竖直设置的丝杆传动机构39的丝杆底端转动连接，所述丝杆顶端与填粉平台主面板10的中心转动连接，所述固定中板8中心与丝杆传动机构39的螺母相连接，所述固定中板8的边缘通过L形支撑件与定位板7相连接，所述振动机构的上端面与填粉平台主面板10之间还均匀的连接设置有导向柱38，所述漏斗定位装置套设于待热管和芯棒上且位于压紧机构下方，所述触摸屏控制面板分别与振动机构、间歇转动装置1、自动进粉机构15电路连接，用于控制如间歇转动装置I的转速、振动机构的启闭以及进自动进粉机构15的开合时间。
[0037]进一步地，所述间歇转动装置I包括凸轮分割器41、连接凸轮分割器41输入端的电机40，所述凸轮分割器41的输出端与振动机构相连接，所述间歇动力装置I的间歇运动时间由变频器以及接近开关控制。
[0038]进一步地，所述振动装置包括振动电机安装板6、安装在振动电机安装板6下端面的振动电机5、连接设置于振动电机安装板6与间歇转动装置I之间的弹簧减震机构，所述弹簧减震机构包括由上下两段轴体组成的弹簧心轴3以及连接设置于所述轴体之间的弹簧4，弹簧减震机构可防止振动力向下方动力部件传递并减小噪声。
[0039]进一步地，所述填粉平台主面板10上沿两个同心圆轨迹均匀设置有用于放置热管33的、可更换的微热管外导套10，所述定位板7上设置有与所述微热管外导套10—一对应的盲孔，本实施例中，每个填粉平台主面板10上设置有48个微热管外导套10，则两个填粉平台主面板10上共设置有96个微热管外导套10，所述固定中板8上设置有供导向柱38穿过的通孔，所述通孔上设置有与导向柱38相配合的直线轴承36，这样，连为一体的定位板7和固定中板8在丝杆传动机构39的驱动下沿导向柱38上下移动，有效提高设备的稳定性、可靠性和耐用性。
[0040]进一步地，所述丝杆顶端设置有用于转动丝杆的调节手轮12及用于锁定调节手轮12的手轮止动装置11，可以根据热管长度调整固定中板8和定位板7的高度，通过调节手轮12转动丝杠传动机构实现，调整到位后，通过手轮止动装置11进行锁定，防止调节手轮12转动。
[0041]进一步地，如图4所示，所述压紧装置包括压杆23、复位弹簧24、压紧气缸安装板25、压紧气缸26、气缸导向柱27、固定杆28，所述固定杆28竖直固定在自动进粉机构15下方，所述压紧气缸26通过压紧气缸安装板25固定在固定杆28上，所述压紧气缸26的活塞杆与芯棒压杆14相连接，所述压杆23上下移动地设置于芯棒压杆14上，所述复位弹簧24套设于压杆23上,所述气缸导向柱27竖垂直设置于芯棒压杆14上且与设置在压紧气缸安装板25的导向套滑动配合，所述压紧装置具有压紧芯棒的作用，在压紧气缸26推力作用下，气缸导向柱27向下动作，带动压杆23向下运动从而压紧芯棒31，压杆23上带有复位弹簧24，柔性较高，防止芯棒31在振动中偏心使铜粉厚度不均匀。
[0042]进一步地,如图5、图6所示,所述漏斗定位装置包括可穿入芯棒31的漏斗13、穿入热管33的漏斗状热管导向装置32，所述漏斗13与热管导向装置32的收口端通过螺纹相连接，所述漏斗13的开口端设置有定位芯棒31的芯棒定位钢套34，所述热管导向装置32的收口端设置有热管定位部35,所述芯棒定位钢套34、热管定位部35的中心线在同一条直线上，芯棒31插入待填粉热管33中，在定位钢套34和热管定位部35的作用下，可防止热管33与芯棒31发生相对移动，并且起到定位作用。
[0043]进一步地,如图2所示,所述自动进粉机构15包括连接储粉槽17下端的粉末分流装置20、活动连接于粉末分流装置20下端的盛粉槽21、进粉口气缸29、进粉管22，所述盛粉槽21通过其底部的进粉口开关板30与进粉口气缸29驱动连接，所述进粉管22入口设置于盛粉槽21下方，出口位于所述漏斗13的开口端上方，填粉时进粉口气缸29推出，带动盛粉槽21推出，使铜粉得以下落；填粉后进粉口气缸29退回，带动盛粉槽21退回，从而关闭进粉口。
[0044]进一步地，如图3所示，所述储粉槽17出料端与粉末分流装置20之间还设置有粉量调节结构16，所述粉量调节结构16包括呈漏斗状的槽体161和转动地设置于槽体161底部用于调节槽体161出料口大小的圆形调节装置162，所述调节装置162边缘还刻有用于控制下落粉量的刻度，操作人员可参照刻度按需要调节。
[0045]进一步地，所述弹簧减震机构与间歇转动装置I之间，还设置有圆盘形粉尘收集盘2，方便收集多余铜粉，多余的铜粉倒入粉尘收集盘2，集中处理，实现二次利用，保持工作环境的卫生。
[0046]本实施例的机架18两侧各设有一个填粉工位，有效利用空间，并且可以同时控制两个工位，生产效率大大提高。
[0047]本实施例提供的烧结式热管定量填粉设备的操作步骤及工作过程如下:
[0048]步骤1，根据热管管直径和长度需要，更换合适的微热管外导套9和漏斗定位装置，手轮止动装置11解锁，转动调节手轮12调整定位板7和固定中板8的高度后锁定并锁定手轮止动装置11，接着将与漏斗定位装置装配好的待填粉的热管和芯棒31插入填粉平台主面板10的微热管外导套9内；
[0049]步骤2，旋转粉量调节机构16至相应刻度，调整好开孔大小；
[0050]步骤3，在触摸屏控制面板19上输入生产参数，设定间歇转动装置I的转速、自动进粉机构的开合时间、振动电机5的启闭；
[0051]步骤4，启动设备，填粉平台主面板10在间歇转动装置I的带动下转动一定角度，使压紧机构位于到达待填粉的热管33和芯棒31正上方时压紧机构向下动作，压紧芯棒31 ；
[0052]步骤5，铜粉经过自动进粉机构15后填入漏斗13中，同时振动电机5 —直启动带动填粉平台主面板10振动,把铜粉振实；
[0053]步骤6，压紧机构向上抬起，间歇转动装置I带动填粉平台主面板10转动到下料工位时，工人取下已填粉的热管33，接着将与漏斗定位装置装配好的待填粉的热管33和芯棒31插入填粉平台主面板10的微热管外导套9内，重复步骤4至5，直至完成所有热管33的定量填粉。
[0054]采用本实用新型的定量填粉设备，改善了现有技术方法的不足，提高了空间利用率和生产效率,尤其是防止了振动中芯棒发生偏心,对热管性能有很大的改善。同时,本实用新型自动化程度高，可对生产过程进行精确的控制和实时监控，降低了操作人员的劳动强度以及热管的废品率。
[0055]本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种烧结式热管定量填粉设备，包括左右对称的V字形机架(18)和设置在机架(18)中间的触摸屏控制面板(19)，其特征在于:还包括漏斗定位装置及左右对称地设置在机架(8)上的两套填粉核心机构，所述填粉核心机构包括由上而下依次设置在所述机架(18)上的储粉槽(17)、自动进粉机构(15)、用于压紧芯棒(31)的压紧机构、用于放置热管(33)的填粉平台主面板(10)、固定中板(8)、定位板(7)、振动机构、间歇转动装置(1)，所述振动机构的下端面固定在间歇转动装置(I)上做间歇转动，上端面与竖直设置的丝杆传动机构(39)的丝杆底端转动连接，所述丝杆顶端与填粉平台主面板(10)的中心转动连接，所述固定中板(8)中心与丝杆传动机构(39)的螺母相连接，所述固定中板(8)的边缘通过L形支撑件与定位板(7)相连接，所述振动机构的上端面与填粉平台主面板(10)之间还均匀的连接设置有导向柱(38)，所述漏斗定位装置套设于待热管和芯棒上且位于压紧机构下方，所述触摸屏控制面板(19)分别与振动机构、间歇转动装置(I)、自动进粉机构(15)电路连接，用于控制如间歇转动装置(I)的转速、振动机构的启闭以及进自动进粉机构(15)的开合时间。
2.根据权利要求1所述的烧结式热管定量填粉设备，其特征在于:所述间歇转动装置(I)包括凸轮分割器(41)、连接凸轮分割器(41)输入端的电机(40)，所述凸轮分割器(41)的输出端与振动机构相连接，所述间歇动力装置(I)的间歇运动时间由变频器以及接近开关控制。
3.根据权利要求1所述的烧结式热管定量填粉设备，其特征在于:所述振动装置包括振动电机安装板(6)、安装在振动电机安装板(6)下端面的振动电机(5)、连接设置于振动电机安装板出)与间歇转动装置(I)之间的弹簧减震机构，所述弹簧减震机构包括由上下两段轴体组成的弹簧心轴(3)以及连接设置于所述轴体之间的弹簧(4)。
4.根据权利要求1所述的烧结式热管定量填粉设备，其特征在于:所述填粉平台主面板(10)上沿两个同心圆轨迹均匀设置有用于放置热管(33)的、可更换的微热管外导套(10)，所述定位板(7)上设置有与所述微热管外导套(10) —一对应的盲孔，所述固定中板(8)上设置有供导向柱(38)穿过的通孔，所述通孔上设置有与导向柱(38)相配合的直线轴承(36)。
5.根据权利要求1所述的烧结式热管定量填粉设备，其特征在于:所述丝杆顶端设置有用于转动丝杆的调节手轮(12)及用于锁定调节手轮(12)的手轮止动装置(11)。
6.根据权利要求1所述的烧结式热管定量填粉设备，其特征在于:所述压紧装置包括压杆(23)、复位弹簧(24)、压紧气缸安装板(25)、压紧气缸(26)、气缸导向柱(27)、固定杆(28)，所述固定杆(28)竖直固定在自动进粉机构(15)下方，所述压紧气缸(26)通过压紧气缸安装板(25)固定在固定杆(28)上，所述压紧气缸(26)的活塞杆与芯棒压杆(14)相连接，所述压杆(23)上下移动地设置于芯棒压杆(14)上，所述复位弹簧(24)套设于压杆(23)上，所述气缸导向柱(27)竖垂直设置于芯棒压杆(14)上且与设置在压紧气缸安装板(25)的导向套滑动配合。
7.根据权利要求1所述的烧结式热管定量填粉设备，其特征在于:所述漏斗定位装置包括可穿入芯棒(31)的漏斗(13)、穿入热管(33)的漏斗状热管导向装置(32)，所述漏斗(13)与热管导向装置(32)的收口端通过螺纹相连接，所述漏斗(13)的开口端设置有定位芯棒(31)的芯棒定位钢套(34)，所述热管导向装置(32)的收口端设置有热管定位部(35)，所述芯棒定位钢套(34)、热管定位部(35)的中心线在同一条直线上。
8.根据权利要求7所述的烧结式热管定量填粉设备，其特征在于:所述自动进粉机构包括连接储粉槽(17)下端的粉末分流装置(20)、活动连接于粉末分流装置(20)下端的盛粉槽(21)、进粉口气缸(29)、进粉管(22)，所述盛粉槽(21)通过其底部的进粉口开关板(30)与进粉口气缸(29)驱动连接，所述进粉管(22)入口设置于盛粉槽(21)下方，出口位于所述漏斗(13)的开口端上方。
9.根据权利要求8所述的烧结式热管定量填粉设备，其特征在于:所述储粉槽(17)出料端与粉末分流装置(20)之间还设置有粉量调节结构(16)，所述粉量调节结构(16)包括呈漏斗状的槽体(161)和转动地设置于槽体(161)底部用于调节槽体(161)出料口大小的圆形调节装置(162)，所述调节装置(162)边缘还刻有用于控制下落粉量的刻度。
10.根据权利要求3所述的烧结式热管定量填粉设备，其特征在于:所述弹簧减震机构与间歇转动装置(I)之间，还设置有圆盘形粉尘收集盘(2)。
【文档编号】F28D15/02GK203936380SQ201420342924
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年6月24日 优先权日:2014年6月24日
【发明者】李勇, 黎子曦, 王巍 申请人:华南理工大学