一种液冷板加工用焊接设备及加工方法与流程

本发明涉及液冷板钎焊焊接装置，具体为一种液冷板加工用焊接设备及加工方法。

背景技术：

1、水冷板，液冷板，英文称cold plate，翻译过来叫冷板，国内很多翻译成watercooling plate，或liquid cooling plate。是水冷散热器的一种产品元件，是一种通过液冷交换热量的部件，其散热原理是在金属板材内加工形成流道，电子部件安装在水冷板的表面(中间涂装导热介质)，内部的冷却液从板的进口进去，再从出口带走部件的出口热量。

2、目前对液冷板焊接加工中使用的支撑结构单一，多采用固定式支架对焊头进行支撑，在实际加工的过程中，由于焊接工件的焊缝结构不同，需要对焊头和焊料的方向进行调整，因现有设备的支撑结构多采用固定式，使得操作人员在进行操作时，难以对焊头的位置进行调整，使得设备的适用性较为单一，导致设备在加工的过程中难以按照需求进行调整。

3、如中国发明公开号为cn115890090a所公开的一种液冷板加工用焊接设备及加工方法，该焊接设备通过设置夹持机构，完成设备主体的组装后，将焊接机构的导管放置在连杆上方，同时按压定位架，定位架挤压限位弹簧，限位弹簧被挤压形变，定位架失去限位弹簧的约束滑入中空块内，随即拨动u形架，u形架带动防护垫片扣至导管表面，u形架在转动的过程中抵至中空块表面，当u形架抵至中空块表面时，松开定位架，限位弹簧失去定位架的压力回弹，定位架被限位弹簧推动复位，定位架在复位的过程中插入u形架内，并对u形架的位置进行限制，随即便完成导管的夹持操作，通过设置夹持机构，使得设备可对导管的位置进行限制，继而降低了设备导管的缠绕概率，并进一步提高了设备导管的流通性。

4、但是上述装置旨在对焊头进行对应调整，而上述装置的焊接方法仅适用于点焊，具体位在液冷板的表面进行对应焊接，液冷板在实际的焊接过程中通常使用钎焊，而液冷板钎焊的焊接工艺具体为对清洗完毕的液冷板进行钎剂涂覆，将待焊接的液冷板按照设计要求进行装配，在完成上述工作后需要将液冷板送入钎焊炉中进行加热，钎焊的温度一般控制在钎料熔点之上，母材熔点之下，因此上述装置难以兼容液冷板钎焊的焊接。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种液冷板加工用焊接设备及加工方法，解决了上述背景技术中提出的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种液冷板加工用焊接设备及加工方法，包括用于液冷板加工的加工座，其特征在于：所述加工座分割成三分区工位且分别为传输工位、导向工位以及加工工位，所述传输工位处设置传输吸附模块，所述导向工位设置导向涂覆模块，所述加工工位设置加工模块；

3、所述导向涂覆模块包括设置于加工座内导向工位两侧处的限位槽，所述限位槽内设置有用于导向夹紧的夹持盘，所述夹持盘顶部焊接有另一端连接转动轴的转动支腿，所述转动支腿与转动轴固定连接，且所述转动轴通过连接键连接传动齿轮；加工座内传输工位所推进传输的液冷板在经过夹持盘后，边壁之间存在运动抵触，因此夹持盘受到向外的推动力，此时夹持盘以及其上所连接的转动支腿均向外侧扩张，而在扩张至夹持盘与液冷板边壁接触后，液冷板顺利推进的过程中一直被两侧的夹持盘进行限位，保证液冷板在焊接传输过程中的稳定导向；

4、进一步的是，在液冷板进行钎焊时，需要对液冷板涂覆钎剂，针对这一情况，提供完成对液冷板边壁钎剂的涂覆方式，具体为，更改连接关系为夹持盘与转动支腿转动连接，夹持盘上事先涂覆所需要的钎剂，因此液冷板在推进传输的过程中夹持盘受摩擦力趋向转动，完成液冷板边壁的钎剂涂覆。

5、本发明技术方案的进一步改进在于：在上述所提及的夹持盘对传输过程中液冷板一直存在夹持限位，因此在液冷板传输中夹持盘受到的复位力即可作为夹持盘对液冷板的夹持力，因此，所述导向涂覆模块设置有多组且阵列排布于加工座内导向工位上，相邻所述传动齿轮之间相互啮合，且相邻所述转动支腿之间设置有固定柱，两个相邻所述固定柱之间固定套设有复位弹簧；综上述可知，复位弹簧的弹性形变力促使夹持盘进行复位，那么液冷板在推进传输时该牵引拉力作为夹持力一直存在，并且液冷板传输完毕后，此时牵引拉力使得夹持盘复位，避免用户手动进入导向工位进行操作，提高便利性，使得液冷板加工焊接的过程自动化程度更高。每组相邻所述转动轴均转动安装在位于加工座正上方的悬架处，每组所述悬架均焊接有另一端固定于加工座侧壁的吊臂，其一所述悬架上安装有用于涂覆钎剂的涂覆组件，另一所述悬架上安装有用于涂抹均匀钎剂的涂抹组件，安装涂覆组件的悬架与传输工位的距离大于安装涂抹组件的悬架与传输工位的距离。

6、进一步的是，在液冷板钎焊时，需要对液冷板进行钎剂的涂覆，以防止氧化并提高焊接质量，因此在这一过程中先涂覆再进行涂抹均匀是针对钎剂涂覆多模块组合的较优解。

7、本发明技术方案的进一步改进在于：所述涂覆组件包括焊接于其一悬架处的套筒，所述套筒内限位安装有气泵一，所述气泵一输出端限位连接有传输管，所述传输管两侧均固定安装有另一端贯穿涂覆辊的连接管，所述涂覆辊的端面设置有穿透其辊面的涂覆孔，所述涂覆孔内填充有海绵层，所述涂覆辊内部设置有对接连接管的气囊一，所述涂覆辊与连接管转动连接；针对液冷板进行均匀涂覆所采取的具体步骤为，由气泵一输出气体至涂覆辊内，涂覆辊内的气囊一充气后在涂覆辊内扩张，气囊一逐步靠近涂覆辊内的内壁端面，最终气囊一对海绵层进行挤压，海绵层表面出现钎剂，此时液冷板在传输至涂覆辊后，涂覆辊的涂覆孔进行涂覆钎剂，并且涂覆辊受力的作用下进行转动，较好的完成均匀、全面的涂覆，保证钎剂覆着液冷板；而在钎剂涂覆完成气囊一由气泵开始抽气，此时气囊一收缩，解除海绵层的加压状态，钎剂收缩至海绵层内，相较于喷头将钎剂的直接喷洒，能够避免钎剂意外滴落至加工座上，提高材料的利用率，改善加工环境。

8、本发明技术方案的进一步改进在于：所述涂覆辊的宽度与待焊接的液冷板宽度适配，且所述涂覆辊和待焊接的液冷板宽度均小于加工座。

9、本发明技术方案的进一步改进在于：所述涂抹组件包括设置于另一悬架处的延伸板，所述延伸板底部限位安装有另一端连接伸缩杆的伺服电机，所述伺服电机通过联轴器连接伸缩杆，所述伸缩杆另一端伸缩部固定安装有刮板，所述刮板底部设置有用于均匀涂抹的毛刷，所述刮板与其正上方的延伸板之间固定安装有弹簧；其中伺服电机驱动伸缩杆进行转动，伸缩杆带动安装毛刷的刮板转动，将涂覆有钎剂的液冷板表面进行均匀涂抹和刮除，进一步的是，因液冷板的厚度不一，因此在刮板与下方液冷板出现抵触时，因此弹簧压缩，伸缩杆收缩。

10、本发明技术方案的进一步改进在于：所述传输吸附模块包括设置于加工座靠近导向涂覆模块一侧的放置座，所述放置座上设置有待焊接的液冷板初胚，所述放置座内部对称设置有用于液冷板初胚限位固定的吸盘，所述吸盘底部设置有另一端贯穿放置座至加工座外部的软管，所述软管另一端连接安装于加工座的气泵二，所述加工座两侧上设置有用于软管移动的轨道；其中针对液冷板初胚的传输以及焊接过程中的固定，本发明通过吸盘以及气泵二吸气产生负压，液冷板初胚被吸盘牢牢吸附，该固定性能够在传输和焊接中一直保持，使得液冷板初胚在整个焊接工艺和流程中的固定具备连贯性和一致性；而在液冷板初胚通过加工座上的整个焊接工艺后，因位置发生较大的改变，因此设置软管，软管可以根据加工座的长度预留长度。

11、本发明技术方案的进一步改进在于：所述放置座内设置有灌注有磁流变液的气囊二，所述气囊二位于吸盘的正下方，且所述放置座材质选择为传导性较强的金属材料。

12、本发明技术方案的进一步改进在于：所述加工模块包括位于加工工位正下方的液压推杆，所述液压推杆另一端连接放置座底部的滑动块，且所述滑动块位于加工座底部处的滑槽内，所述加工座的加工工位两侧均设置有传导铝片，所述传导铝片连接外部的励磁装置，且所述加工工位处设置用于钎焊的焊接组件；其中当放置座进入焊接组件完成钎焊后，此时放置座进一步推进至传导铝片处，此时传导铝片与液冷板初胚边壁接触，那么此时液冷板初胚因传导铝片连接外部的励磁装置传导磁性，并且液冷板初胚常见材质均为铝制，其具备较强的传导性和延伸性，那么此时，磁流变液受到磁场的作用下从液体变为固定状态，气囊二膨胀，进一步的是取消气泵二的吸取，最终气囊二顶起液冷板，快速取消限位，并且相较于现有技术中由电推杆或其他杆体直接推动，因为气囊二与液冷板接触为柔性，能够有效的避免液冷板底部损伤。

13、本发明还提供一种液冷板加工用焊接加工方法，具体步骤如下：

14、s1：将液冷板初胚放置在放置座上，此时启动气泵二，吸盘以及气泵二吸气产生负压，液冷板初胚被吸盘吸附，检查其固定性后启动液压推杆；

15、s2：在启动液压推杆的过程中由气泵一输出气体至涂覆辊内，涂覆辊内的气囊一充气后在涂覆辊内扩张，气囊一对海绵层进行挤压，海绵层表面出现钎剂，液冷板在传输至涂覆辊后，涂覆辊的涂覆孔进行涂覆钎剂，钎剂涂覆完成气囊一由气泵开始抽气，此时气囊一收缩，解除海绵层的加压状态，钎剂收缩至海绵层内。

16、s3：涂覆完成后液压推杆继续处于推进状态，此时伺服电机驱动伸缩杆进行转动，伸缩杆带动安装毛刷的刮板转动，将涂覆有钎剂的液冷板表面进行均匀涂抹；

17、s4：液冷板初胚进入加工工位后，由焊接组件完成对液冷板初胚的钎焊，焊接完成后传导铝片与液冷板初胚边壁接触，传导铝片连接外部的励磁装置，磁流变液受到磁场的作用下从液体变为固定状态，气囊二膨胀，进一步的是取消气泵二的吸取，最终气囊二顶起液冷板，快速取消限位，实施下料。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过夹持盘受到向外的推动力，夹持盘以及其上所连接的转动支腿均向外侧扩张，液冷板顺利推进的过程中一直被两侧的夹持盘进行限位，保证液冷板在焊接传输过程中的稳定导向；

19、通过气泵一输出气体至涂覆辊内，涂覆辊内的气囊一充气后在涂覆辊内扩张，气囊一逐步靠近涂覆辊内的内壁端面，最终气囊一对海绵层进行挤压，海绵层表面出现钎剂，此时液冷板在传输至涂覆辊后，涂覆辊的涂覆孔进行涂覆钎剂，并且涂覆辊受力的作用下进行转动，较好的完成均匀、全面的涂覆，保证钎剂覆着液冷板；

20、通过吸盘以及气泵二吸气产生负压，液冷板初胚被吸盘牢牢吸附，该固定性能够在传输和焊接中一直保持，使得液冷板初胚在整个焊接工艺和流程中的固定具备连贯性和一致性；

21、通过导向涂抹模块、传输吸附模块以及加工模块的联动配合使得本设备完成对液冷板针对性的焊接和焊接兼容，对液冷板焊接前的钎剂涂覆、稳定传输以及焊接后的取消限位实现一体化，对液冷板的焊接效率更高。