一种可在线测试功率模块的生产线设备的制作方法

1.本实用新型属于电力电子制造技术领域，应用于功率模块的制造过程中，具体为一种可在线测试功率模块的生产线设备。


背景技术：

2.电力电子功率模块是指将功率半导体器件和控制元器件集成于一体，具有将电力进行特定交直流变换功能的最小工作单元。
3.目前行业中对电力电子功率模块的制造过程中存在如下问题：功率模块在装配完成后，必须进行功能测试；生产过程中，功率模块通常是在无动力流水线上进行的装配工作，在装配完成以后需要搬运到特定的测试位置才能进行功能测试，因此搬运过程提供了不必要的工作量，影响了功率模块的生产制造效率。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种可在线测试功率模块的生产线设备，用以解决背景技术中提到的问题，省去将装备完成后的功率模块搬运至测试地点这一过程，直接能在无动力流水线上完成功率模块的测试，从而提高生产制造效率。
5.本实用新型采用了以下技术方案来实现目的：
6.一种可在线测试功率模块的生产线设备，包括托盘、无动力流水线、测试仪器台、限位机构、导向机构和连接机构；所述无动力流水线包括测试区，所述托盘放置于无动力流水线上，可沿无动力流水线的线体移动，所述托盘用于放置功率模块；所述限位机构设置于无动力流水线上的测试区位置，用于限位固定托盘；所述连接机构设置于无动力流水线的一侧，与测试区位置对应，用于电气连接功率模块和所述测试仪器台；所述导向机构设置于托盘上，用于当功率模块被推动时，将功率模块导向连接机构所在方向。
7.通过引入测试仪器台，以及无动力流水线上加装的限位机构、导向机构和连接机构，实现功率模块直接在无动力流水线上方便的接受测试的主要功能。
8.具体的，所述无动力流水线还包括多个装配区，无动力流水线线体首尾相连形成闭合循环，所述托盘沿无动力流水线线体的每一次循环移动过程均依次经过多个装配区和测试区。
9.功率模块在无动力流水线上的装配区中依次完成部件组装，最终到达测试区完成测试后移出无动力流水线，空托盘从而可以循环至最初的装配区开始新一轮生产制造。
10.进一步的，所述导向机构包括导向件和快拆固定件，所述导向件通过所述快拆固定件可拆卸式的安装在所述托盘的上表面，导向件的方向指向连接机构所在的位置；导向机构使工人在推动功率模块靠近连接机构时，功率模块的移动方向准确且稳定，为工人操作提供便利，快拆式设计也便于其在托盘上的安拆过程。
11.进一步的，所述限位机构包括限位杆支架、限位杆和操作手柄，所述限位杆支架对称设置于无动力流水线上的测试区位置两侧，限位杆支架转动连接有所述限位杆，限位杆
上设置有限位件；所述操作手柄固定连接于限位杆的远离连接机构的一侧，用于操作限位杆转动，操作手柄上安装有旋钮柱塞，限位杆支架上开设有与所述旋钮柱塞相对应的孔洞。
12.当旋钮柱塞插入所述孔洞时，可停止并固定操作手柄和限位杆的旋转，通过此限位机构，限定并固定托盘停止时的位置，使其位于测试区内，为后续功率模块与连接机构的电气连接提供稳固的平台。
13.具体的，所述限位件的延伸方向与所述限位杆的旋转轴向相互垂直，所述孔洞包括限位孔洞和释放孔洞，当旋钮柱塞插入限位孔洞时，所述限位件的延伸方向与所述无动力流水线的线体移动方向垂直；当旋钮柱塞插入释放孔洞时，所述限位件的延伸方向与所述无动力流水线的线体移动方向平行。
14.限位件方向垂直向上时，可抵住托盘边，从而实现限位功能，由于无动力流水线上托盘平行移动的特点，当限位件方向平行时，便可释放托盘，此时限位件位于无动力流水线的辊筒表面以下，不会影响托盘的移动。
15.具体的，所述限位件的结构外形为圆柱体型，便于和限位杆整体适配性制作，实际应用中也可采用能实现相同限位功能的如长方体型限位件。
16.进一步的，所述连接机构包括接插件安装板、正面防护板、背面防护板和电气接插件；所述接插件安装板设置于无动力流水线的一侧，与测试区位置对应，所述正面防护板设置于接插件安装板的靠无动力流水线一侧，所述背面防护板设置于接插件安装板的与正面防护板相对的另一侧；正面防护板上开设有窗口，所述电气接插件设置于接插件安装板上，与所述窗口位置对应，电气接插件用于电气连接所述功率模块。
17.连接机构是连接功率模块和测试仪器台的中间机构，将其设置于无动力流水线上的测试区对应位置一侧，从而使功率模块在无动力流水线上可方便的插入连接机构，实现功能的测试过程。
18.具体的，所述电气接插件还通过电缆连接所述测试仪器台。
19.优选的，所述测试仪器台的底部设有脚轮，测试仪器台放置于无动力流水线的测试区一侧的地面上。
20.连接机构为了与测试仪器台建立电气连接，因此测试仪器台也按照测试便利的要求进行放置，靠近测试区并提供便于移动的脚轮，节省连接电缆的长度。
21.优选的，所述无动力流水线上设有电缆收纳盒，所述电缆收纳盒用于收纳或固定所述电缆；当电缆从测试仪器台连入连接机构时，会经过无动力流水线的结构件，因此电缆收纳盒可为电缆提供固定及保护的功能，当无测试工作时，电缆可收纳于盒中。
22.综上所述，由于采用了本技术方案，本实用新型的有益效果如下：
23.本实用新型所提供的无动力流水线，具有功率模块在线检测功能，可实现功率模块在无动力流水线上装配完成后便立即进行检测的过程，无需再像传统生产厂中装配完成后再搬运至专门设立的测试区进行测试，省去了搬运工作的过程，节省了厂内测试区的空间，从而一定程度上提升了功率模块的生产制造效率。
24.通过在无动力流水线上设计限位机构和连接机构，实现功率模块与测试仪器台的电气连接，从而进行测试工序，限位机构简单有效，通过操作手柄可方便的切换限位状态和释放状态，限位时为功率模块的测试提供稳固的平台支持；连接机构保证了功率模块在无动力流水线上即可与测试仪器台相连，同时具有电气保护的作用，电气接插件使连接过程
快速有效，安全性得到保证；导向机构拆装便利，工人通过导向机构将功率模块与连接机构相连接的移动过程变的简单且不易出错，相比传统工序中搬运至测试区再手动连接相关测试结构和仪器的过程，测试效率在一定程度上也有提高。
附图说明
25.图1为本实用新型的具体结构示意图；
26.图2为无动力流水线的整体循环结构俯视示意图；
27.图3为限位机构的具体结构示意图；
28.图4为导向机构的具体结构示意图；
29.图5为连接机构的具体结构示意图；
30.图6为本实用新型的整体结构示意图。
31.附图中的标记所代表的含义具体如下：
32.1-功率模块、2-托盘、3-无动力流水线、4-测试仪器台、5-限位机构、51-限位杆支架、511-孔洞、52-限位杆、521-限位件、53-操作手柄、531-旋钮柱塞、6-导向机构、61-导向件、62-快拆固定件、7-连接机构、71-接插件安装板、72-正面防护板、721-窗口、73-背面防护板、74-电气接插件。
具体实施方式
33.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一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以按各种不同的配置来布置和设计。
34.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。
35.实施例1
36.如图1所示，为一种可在线测试功率模块的生产线设备，包括托盘2、无动力流水线3和测试仪器台4，还包括限位机构5、导向机构6和连接机构7；所述无动力流水线3包括测试区，所述托盘2放置于无动力流水线3上，所述托盘2用于承载功率模块1；所述限位机构5设置于无动力流水线3上的测试区位置，用于限位固定托盘2；所述连接机构7设置于无动力流水线3的一侧，与测试区位置对应，用于电气连接功率模块1和所述测试仪器台4；所述导向机构6设置于托盘2上，用于当功率模块1被推动时，将功率模块1导向连接机构7所在方向。
37.功率模块1的测试，通过测试仪器台4进行，本实施例将仍处于无动力流水线3上的完成装配后的功率模块1插入连接机构7，由连接机构7再与测试仪器台4相连接，从而起到在线测试功率模块1的功能效果，连接机构7所对应的无动力流水线3的区域即划分为本实施例中的测试区。
38.因此，本实施例无需像传统的功率模块1生产线那样将完成装配的功率模块1取出并搬运至另一测试地点进行测试，而是可在无动力流水线3上完成组装工序后直接进行测
试，省去了搬运工作，一定程度的提高了生产效率。
39.本实施例进一步提供，如图2和图6所示，所述无动力流水线3还包括多个装配区，无动力流水线3线体首尾相连形成闭合循环，所述托盘2沿无动力流水线3线体的每一次循环移动过程均依次经过多个装配区和测试区。
40.无动力流水线3中为实现首尾相连形成闭合循环，因此其包括转弯点，可以采用现有的常规万向滚轮实现，直线段则为普通的辊轮或现有的无动力流水线结构即可，形成如图2所示的长方形闭合线体，托盘2在无动力流水线3中即可循环移动；本实施例的整体结构示意可参看图6。
41.功率模块1的装配需要经过多道装配工序，本实施例的无动力流水线3中，参看图2，除实现测试功能的测试区外，无动力流水线3的直线区域其余可容纳托盘2的位置可划分出多个装配区，由装配工人在此工作进行其负责的某一道装配工序；相应的，测试区由测试人员对经最后装配完成并通过托盘2移来的功率模块1进行测试，测试通过即由后续人员将功率模块1取走，余下的空托盘经循环到达初始的装配区，开始新一轮装配；整个无动力流水线3中的工序可持续进行，同时操作多个功率模块1装配中的不同工序，测试区不断获得装配完成的功率模块1进行测试，从而使生产效率达到最大。
42.本实施例的功率模块1测试过程具体为：托盘2承载着装配完成的功率模块1，由最后装配区的工人移动托盘2进入测试区，测试人员接手该承载有功率模块1的托盘2，使用设置于无动力流水线3上他所在的测试区位置处的限位机构5，将托盘2限位固定，使托盘2成为进行功率模块1测试的测试平台，随后推动功率模块1，使其沿设置于托盘2上的导向机构6移动，导向机构6将功率模块1导向连接机构7，功率模块1便接插入连接机构7，连接机构7已和测试仪器台4电气连接，因此功率模块1通过连接机构7实现了与测试仪器台4的电气连接；测试人员操作测试仪器台4，完成测试工作，完成后将功率模块1与连接机构7的插接拔出，沿导向机构推回托盘2中其原本所在的位置，将限位机构5的限位固定状态释放，根据测试结果的通过与否进行后续的相关工序。
43.实施例2
44.在实施例1的基础上，本实施例具体介绍限位机构5，如图3所示，限位机构5包括限位杆支架51、限位杆52和操作手柄53；限位杆支架51对称设置于无动力流水线3上的测试区位置两侧，限位杆52可转动的连接限位杆支架51，限位杆52上设置有限位件521；操作手柄53固定连接于限位杆52的远离连接机构7的一侧，用于操作限位杆52转动，操作手柄53上安装有旋钮柱塞531，限位杆支架51上开设有与所述旋钮柱塞531相对应的孔洞511。
45.无动力流水线3的框架提供了限位杆支架的安装位置，因此对称式设置的两个限位杆支架51能牢固的固定于其中的空闲位置，且不影响辊轮等运动部件的运行。
46.当旋钮柱塞531插入所述孔洞511时，可停止并固定操作手柄53和限位杆52的旋转，通过此限位机构5，限定并固定托盘2停止时的位置，使其位于测试区内，为后续功率模块1与连接机构7的电气连接提供稳固的平台。
47.具体而言，请参看图3，限位件521的延伸方向与限位杆52的旋转轴向相互垂直，孔洞511包括限位孔洞和释放孔洞，当旋钮柱塞531插入限位孔洞时，限位件521的延伸方向与无动力流水线3的线体移动方向垂直；当旋钮柱塞531插入释放孔洞时，限位件521的延伸方向与无动力流水线3的线体移动方向平行。
48.本实施例中，当测试工人旋转操作手柄53使限位件521的延伸方向旋转至垂直向上时，可抵住托盘2的边缘，从而实现限位功能，由于无动力流水线3上托盘2平行移动的特点，当限位件521的延伸方向为水平时，便可释放托盘，此时限位件521位于无动力流水线3的辊筒表面以下，不会影响托盘2的移动。
49.在无动力流水线3的测试区内，设置一个限位机构5即可确定托盘2的停止位置，使其对应测试区内的标准测试位置，若设置两个限位机构5，从托盘2的两侧同时进行限位，还可进一步起到稳固托盘2的作用；实际应用中，可根据测试人员在测试操作中实际的移动和推力情况来决定采用一个限位机构5或两个限位机构5实现托盘2在测试区的定位和稳固功能。
50.本实施例中，限位件521的结构外形为圆柱体型，托盘2的边缘与限位件521的抵靠处也可设置契合限位件521的半圆形状结构，从而使限位固定的稳固性进一步提高；圆柱体型的限位件521便于和限位杆52整体适配的一体性制作，实际应用中也可采用能实现相同限位功能的如长方体型的限位件521。
51.实施例3
52.在实施例1或2的基础上，如图4所示，本实施例介绍导向机构6，导向机构6包括导向件61和快拆固定件62，导向件61通过所述快拆固定件62可拆卸式的安装在所述托盘2的上表面，导向件61的导向方向指向连接机构7所在的位置。
53.导向机构6在本实施例中起到的主要作用即为保证功率模块1能快速准确且高效的插接入连接机构7中，导向件61使工人在推动功率模块1靠近连接机构7时，功率模块1的移动方向准确且稳定，为工人操作提供便利。
54.功率模块1在装配区进行装配时，可根据实际情况确定是否预先安装导向机构6，以保证装配空间受到的影响较小，即使装配过程中需拆下导向机构6，由于导向件61通过快拆固定件62所固定，在测试工作前重新装上导向机构6或是测试结束后拆除导向机构6都十分便捷，导向件61和快拆固定件62的具体方式可参考图4，通过4个快拧式的螺栓固定件，固定导向件61的底座板，导向件61的底座板上具有用于导向和限位功率模块1移动方向的平行导轨，在托盘2上设置固定的导向件61安装点，从而保证安装完成后的导向件61的方向指向连接机构7所在的位置，并能使功率模块1顺利流畅的插接入连接机构7中。
55.实施例4
56.在上述任意实施例的基础上，本实施例具体介绍连接机构7，如图5所示，连接机构7包括接插件安装板71、正面防护板72、背面防护板73和电气接插件74；接插件安装板71设置于无动力流水线3的一侧，与测试区位置对应，正面防护板72设置于接插件安装板71的靠无动力流水线3一侧，背面防护板73设置于接插件安装板71的与正面防护板72相对的另一侧；正面防护板72上开设有窗口721，电气接插件74设置于接插件安装板71上，与窗口721位置对应，电气接插件74用于电气连接所述功率模块1。
57.接插件安装板71为整个连接机构7的结构基础，以固定连接的方式设在无动力流水线3的一侧，该位置也对应测试区，其上承载有电气接插件74，电气接插件74为实现功率模块1与测试仪器台4电气连接的核心功能部件，电气接插件74除能接受并插接连接经导向机构定向移动而来的功率模块1外，还通过电缆(图中未示出)连接测试仪器台4。
58.正面防护板72和背面防护板73围绕电气接插件74设置，结构基础同样为接插件安
装板，实现在测试过程中的电气防护功能，防止电气接插件74的电极裸露，为测试人员提供安全保护。
59.本实施例中，作为一种优选方式，测试仪器台4的底部设有脚轮，测试仪器台4放置于无动力流水线3的测试区一侧的地面上；连接机构7为了与测试仪器台4建立电气连接，因此测试仪器台4也按照测试便利的要求进行放置，靠近测试区并提供便于移动的脚轮，从而节省连接电缆的长度。
60.本实施例中，作为一种优选方式，无动力流水线3上设有电缆收纳盒，电缆收纳盒用于收纳或固定连接测试仪器台4和电气接插件74的电缆；当电缆从测试仪器台4连入时，会经过无动力流水线3的框架结构件，因此电缆收纳盒可为电缆提供依附于框架结构件的固定及保护功能，当无测试工作时，电缆也可收纳于盒中，测试工作进行时直接从盒中拿取即可。