一種燒結式熱管定量填粉設備的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種燒結式熱管定量填粉設備，包括左右對稱的V字型機架和設置在機架中間的觸摸屏控制面板，還包括漏斗定位裝置及左右對稱地設置在機架上的兩套填粉核心機構，所述填粉核心機構包括由上而下依次設置在所述機架上的儲粉槽、自動進粉機構、用于壓緊芯棒的壓緊機構、用于放置熱管的填粉平臺主面板、固定中板、定位板、振動機構、間歇轉動裝置，所述觸摸屏控制面板分別與振動機構、間歇轉動裝置、自動進粉機構電路連接。本發明自動化程度高，控制精確，對操作人員要求低，且減低其勞動強度，方便操作且生產效率高，同時，減少銅粉等原材料的浪費，同時也減少了粉塵的飛揚，改善了作業環境。
【專利說明】一種燒結式熱管定量填粉設備
【技術領域】
[0001]本發明屬于熱管的生產設備領域，具體涉及一種燒結式熱管定量填粉設備。
【背景技術】
[0002]在科學技術飛速發展推動下，根據摩爾定律，電子芯片中的晶體管數目每十八個月翻一番，但隨之帶來的是芯片的熱流密度劇烈上升，電子芯片性能與發熱之間的尖銳矛盾成為了制約電子芯片發展的瓶頸，具有高效傳熱能力的微熱管散熱器是解決這一類問題的技術趨勢。微熱管技術是國際微電子和傳熱領域的研究熱點，不僅在學術研究上有重大的意義，而且在工程上，特別是微電子、航空航天等領域，也有廣闊的應用前景。
[0003]在燒結式微熱管吸液芯制造填粉工藝上，目前主流的生產工藝順序為:芯棒的固定一漏斗模具的安裝定位一銅粉顆粒的填入一振粉平臺振動工作一漏斗模具的拆卸一移動填粉后的銅管至石墨架，大量的理論實驗研究與生產實踐證明這種生產工藝是可靠的。然而，現有的熱管生產填粉工藝方案仍存在一些不足之處:
(1)在大量生產時，需要投入大量的人力，自動化程度低；
(2)振動時芯棒容易松動，導致發生偏心，使銅粉厚度不均勻，影響熱管性能；
(3)由于設備與管理上的缺陷，銅粉等原材料的浪費相當嚴重；
(4)由于粉末振動作業的特點，工作間往往充滿對人體有害的銅粉塵，這對改善作業環境提出了要求。
[0004]針對上述情況，本發明提出一種燒結式熱管定量填粉工藝與設備，自動化程度高，生產效率高，并且避免銅粉的浪費及粉塵污染。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提高現有燒結式熱管填粉工藝的生產效率，減小操作人員勞動強度，減少粉塵污染，提出一種采用V字形機架，工作站兩側分布的燒結式熱管定量填粉裝置，這種設備結構簡單、空間利用率高、生產效率高、穩定性好、對環境友好。
[0006]本發明的實施形式通過如下技術方案實現:
一種燒結式熱管定量填粉設備，包括左右對稱的V字形機架和設置在機架中間的觸摸屏控制面板，還包括漏斗定位裝置及左右對稱地設置在機架上的兩套填粉核心機構，所述填粉核心機構包括由上而下依次設置在所述機架上的儲粉槽、自動進粉機構、用于壓緊芯棒的壓緊機構、用于放置熱管的填粉平臺主面板、固定中板、定位板、振動機構、間歇轉動裝置，所述振動機構的下端面固定在間歇轉動裝置上做間歇轉動，上端面與豎直設置的絲桿傳動機構的絲桿底端轉動連接，所述絲桿頂端與填粉平臺主面板的中心轉動連接，所述固定中板中心與絲桿傳動機構的螺母相連接，所述固定中板的邊緣通過L形支撐件與定位板相連接，所述振動機構的上端面與填粉平臺主面板之間還均勻的連接設置有導向柱，所述漏斗定位裝置套設于待熱管和芯棒上且位于壓緊機構下方，所述觸摸屏控制面板分別與振動機構、間歇轉動裝置、自動進粉機構電路連接，用于控制如間歇轉動裝置的轉速、振動機構的啟閉以及進自動進粉機構的開合時間。
[0007]進一步地，所述間歇轉動裝置包括凸輪分割器、連接凸輪分割器輸入端的電機，所述凸輪分割器的輸出端與振動機構相連接，所述間歇動力裝置的間歇運動時間由變頻器以及接近開關控制。
[0008]進一步地，所述振動裝置包括振動電機安裝板、安裝在振動電機安裝板下端面的振動電機、連接設置于振動電機安裝板與間歇轉動裝置之間的彈簧減震機構，所述彈簧減震機構包括由上下兩段軸體組成的彈簧心軸以及連接設置于所述軸體之間的彈簧。
[0009]進一步地，所述填粉平臺主面板上沿兩個同心圓軌跡均勻設置有用于放置熱管的、可更換的微熱管外導套，所述定位板上設置有與所述微熱管外導套一一對應的盲孔，所述固定中板上設置有供導向柱穿過的通孔，所述通孔上設置有與導向柱相配合的直線軸承。
[0010]進一步地，所述絲桿頂端設置有用于轉動絲桿的調節手輪及用于鎖定調節手輪的手輪止動裝置，可以根據熱管長度調整固定中板和定位板的高度，通過調節手輪轉動絲杠傳動機構實現，調整到位后，通過手輪止動裝置進行鎖定，防止調節手輪轉動。
[0011]進一步地，所述壓緊裝置包括壓桿、復位彈簧、壓緊氣缸安裝板、壓緊氣缸、氣缸導向柱、固定桿，所述固定桿豎直固定在自動進粉機構下方，所述壓緊氣缸通過壓緊氣缸安裝板固定在固定桿上，所述壓緊氣缸的活塞桿與芯棒壓桿相連接，所述壓桿上下移動地設置于芯棒壓桿上，所述復位彈簧套設于壓桿上，所述氣缸導向柱豎垂直設置于芯棒壓桿上且與設置在壓緊氣缸安裝板的導向套滑動配合，所述壓緊裝置具有壓緊芯棒的作用，在壓緊氣缸推力作用下對芯棒進行壓緊，防止芯棒在振動中偏心使銅粉厚度不均勻。
[0012]進一步地，所述漏斗定位裝置包括可穿入芯棒的漏斗、穿入熱管的漏斗狀熱管導向裝置，所述漏斗與熱管導向裝置的收口端通過螺紋相連接，所述漏斗的開口端設置有定位芯棒的芯棒定位鋼套，所述熱管導向裝置的收口端設置有熱管定位部，所述芯棒定位鋼套、熱管定位部的中心線在同一條直線上。
[0013]進一步地,所述自動進粉機構包括連接儲粉槽下端的粉末分流裝置、活動連接于粉末分流裝置下端的盛粉槽、進粉口氣缸、進粉管，所述盛粉槽通過其底部的進粉口開關板與進粉口氣缸驅動連接，所述進粉管入口設置于盛粉槽下方，出口位于所述漏斗的開口端上方。
[0014]進一步地，所述儲粉槽出料端與粉末分流裝置之間還設置有粉量調節結構，所述粉量調節結構包括呈漏斗狀的槽體和轉動地設置于槽體底部用于調節槽體出料口大小的圓形調節裝置，所述調節裝置邊緣還刻有用于控制下落粉量的刻度。
[0015]進一步地，所述彈簧減震機構與間歇轉動裝置之間，還設置有圓盤形粉塵收集盤，方便手機殘余粉末，保持工作環境的衛生。
[0016]與現有技術方法相比，本發明具有以下優點:
(I)本發明采用V字形機架，有效利用空間，兩工作站互相獨立，所述填粉平臺主面板可轉動，操作人員在相鄰兩個工位上下料，互不干擾，更符合人體工程學，大大提高生產效率。
[0017](2)本發明采用觸摸屏控制生產參數，自動化程度高，控制精確，對操作人員要求低，且減低其勞動強度。
[0018](3)本發明采用芯棒壓緊機構，可避免芯棒在振動過程中偏心或脫出，使銅粉分布均勻，提高熱管性能。
[0019](4)本發明采用間歇動力裝置，利用接近開關和變頻器控制其啟動與制動，定位精確，方便操作。
[0020](5)本發明采用圓盤填粉平臺可轉動，在上下料的同時填粉，生產效率得到提高。
[0021](6)本發明可實現定量填粉，減少銅粉等原材料的浪費，同時也減少了粉塵的飛揚，改善了作業環境。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1為本發明實施例的整裝結構示意圖。
[0023]圖2為自動進粉機構結構示意圖。
[0024]圖3為粉量調節機構示意圖。
[0025]圖4為壓緊機構示意圖。
[0026]圖5為漏斗定位裝置與熱管及芯棒的裝配示意圖。
[0027]圖6為圖5中A-A向剖視示意圖。
[0028]圖中:1-間歇轉動裝置；2-粉塵收集盤；3_彈簧心軸；4-彈簧；5-振動電機；6_振動電機安裝板；7_定位板；8-固定中板；9_微熱管外導套；10_填粉平臺主面板；11_手輪止動裝置；12-調節手輪；13_漏斗；14-芯棒壓桿；15_自動進粉機構；16-粉量調節結構；161-槽體；162-調節裝置；17-儲粉槽；18_機架；19-觸摸屏控制面板；20_粉末分流裝置；21_盛粉槽；22_進粉管；23_壓桿；24_復位彈簧；25_壓緊氣缸安裝板；26_壓緊氣缸；27_氣缸導向柱；28_固定桿；29_進粉口氣缸；30_進粉口開關板；31_芯棒；32_熱管導向裝置；33熱管-;34_芯棒定位鋼套；35_熱管定位部；36_直線軸承；37_支撐件；38_導向柱；39_絲桿傳動機構；40_電機；41_凸輪分割器。
【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖和具體實施例對本發明的發明目的作進一步詳細地描述，實施例不能在此一一贅述，但本發明的實施方式并不因此限定于以下實施例。
[0030]如圖1至6所示，一種燒結式熱管定量填粉設備，包括左右對稱的V字形機架18和設置在機架18中間的觸摸屏控制面板，還包括漏斗定位裝置及左右對稱地設置在機架8上的兩套填粉核心機構，所述填粉核心機構包括由上而下依次設置在所述機架18上的儲粉槽17、自動進粉機構15、用于壓緊芯棒31的壓緊機構、用于放置熱管33的填粉平臺主面板10、固定中板8、定位板7、振動機構、間歇轉動裝置1，所述振動機構的下端面固定在間歇轉動裝置I上做間歇轉動，上端面與豎直設置的絲桿傳動機構39的絲桿底端轉動連接，所述絲桿頂端與填粉平臺主面板10的中心轉動連接，所述固定中板8中心與絲桿傳動機構39的螺母相連接，所述固定中板8的邊緣通過L形支撐件與定位板7相連接，所述振動機構的上端面與填粉平臺主面板10之間還均勻的連接設置有導向柱38，所述漏斗定位裝置套設于待熱管和芯棒上且位于壓緊機構下方，所述觸摸屏控制面板分別與振動機構、間歇轉動裝置1、自動進粉機構15電路連接，用于控制如間歇轉動裝置I的轉速、振動機構的啟閉以及進自動進粉機構15的開合時間。
[0031]進一步地，所述間歇轉動裝置I包括凸輪分割器41、連接凸輪分割器41輸入端的電機40，所述凸輪分割器41的輸出端與振動機構相連接，所述間歇動力裝置I的間歇運動時間由變頻器以及接近開關控制。
[0032]進一步地，所述振動裝置包括振動電機安裝板6、安裝在振動電機安裝板6下端面的振動電機5、連接設置于振動電機安裝板6與間歇轉動裝置I之間的彈簧減震機構，所述彈簧減震機構包括由上下兩段軸體組成的彈簧心軸3以及連接設置于所述軸體之間的彈簧4，彈簧減震機構可防止振動力向下方動力部件傳遞并減小噪聲。
[0033]進一步地，所述填粉平臺主面板10上沿兩個同心圓軌跡均勻設置有用于放置熱管33的、可更換的微熱管外導套10，所述定位板7上設置有與所述微熱管外導套10—一對應的盲孔，本實施例中，每個填粉平臺主面板10上設置有48個微熱管外導套10，則兩個填粉平臺主面板10上共設置有96個微熱管外導套10，所述固定中板8上設置有供導向柱38穿過的通孔，所述通孔上設置有與導向柱38相配合的直線軸承36，這樣，連為一體的定位板7和固定中板8在絲桿傳動機構39的驅動下沿導向柱38上下移動，有效提高設備的穩定性、可靠性和耐用性。
[0034]進一步地，所述絲桿頂端設置有用于轉動絲桿的調節手輪12及用于鎖定調節手輪12的手輪止動裝置11，可以根據熱管長度調整固定中板8和定位板7的高度，通過調節手輪12轉動絲杠傳動機構實現，調整到位后，通過手輪止動裝置11進行鎖定，防止調節手輪12轉動。
[0035]進一步地，如圖4所示，所述壓緊裝置包括壓桿23、復位彈簧24、壓緊氣缸安裝板25、壓緊氣缸26、氣缸導向柱27、固定桿28，所述固定桿28豎直固定在自動進粉機構15下方，所述壓緊氣缸26通過壓緊氣缸安裝板25固定在固定桿28上，所述壓緊氣缸26的活塞桿與芯棒壓桿14相連接，所述壓桿23上下移動地設置于芯棒壓桿14上，所述復位彈簧24套設于壓桿23上,所述氣缸導向柱27豎垂直設置于芯棒壓桿14上且與設置在壓緊氣缸安裝板25的導向套滑動配合，所述壓緊裝置具有壓緊芯棒的作用，在壓緊氣缸26推力作用下，氣缸導向柱27向下動作，帶動壓桿23向下運動從而壓緊芯棒31，壓桿23上帶有復位彈簧24，柔性較高，防止芯棒31在振動中偏心使銅粉厚度不均勻。
[0036]進一步地,如圖5、圖6所示,所述漏斗定位裝置包括可穿入芯棒31的漏斗13、穿入熱管33的漏斗狀熱管導向裝置32，所述漏斗13與熱管導向裝置32的收口端通過螺紋相連接，所述漏斗13的開口端設置有定位芯棒31的芯棒定位鋼套34，所述熱管導向裝置32的收口端設置有熱管定位部35,所述芯棒定位鋼套34、熱管定位部35的中心線在同一條直線上，芯棒31插入待填粉熱管33中，在定位鋼套34和熱管定位部35的作用下，可防止熱管33與芯棒31發生相對移動，并且起到定位作用。
[0037]進一步地,如圖2所示,所述自動進粉機構15包括連接儲粉槽17下端的粉末分流裝置20、活動連接于粉末分流裝置20下端的盛粉槽21、進粉口氣缸29、進粉管22，所述盛粉槽21通過其底部的進粉口開關板30與進粉口氣缸29驅動連接，所述進粉管22入口設置于盛粉槽21下方，出口位于所述漏斗13的開口端上方，填粉時進粉口氣缸29推出，帶動盛粉槽21推出，使銅粉得以下落；填粉后進粉口氣缸29退回，帶動盛粉槽21退回，從而關閉進粉口。
[0038]進一步地，如圖3所示，所述儲粉槽17出料端與粉末分流裝置20之間還設置有粉量調節結構16，所述粉量調節結構16包括呈漏斗狀的槽體161和轉動地設置于槽體161底部用于調節槽體161出料口大小的圓形調節裝置162，所述調節裝置162邊緣還刻有用于控制下落粉量的刻度，操作人員可參照刻度按需要調節。
[0039]進一步地，所述彈簧減震機構與間歇轉動裝置I之間，還設置有圓盤形粉塵收集盤2，方便收集多余銅粉，多余的銅粉倒入粉塵收集盤2，集中處理，實現二次利用，保持工作環境的衛生。
[0040]本實施例的機架18兩側各設有一個填粉工位，有效利用空間，并且可以同時控制兩個工位，生產效率大大提高。
[0041]本實施例提供的燒結式熱管定量填粉設備的操作步驟及工作過程如下:
步驟1，根據熱管管直徑和長度需要，更換合適的微熱管外導套9和漏斗定位裝置，手輪止動裝置11解鎖，轉動調節手輪12調整定位板7和固定中板8的高度后鎖定并鎖定手輪止動裝置11，接著將與漏斗定位裝置裝配好的待填粉的熱管和芯棒31插入填粉平臺主面板10的微熱管外導套9內；
步驟2，旋轉粉量調節機構16至相應刻度，調整好開孔大小；
步驟3，在觸摸屏控制面板19上輸入生產參數，設定間歇轉動裝置I的轉速、自動進粉機構的開合時間、振動電機5的啟閉；
步驟4，啟動設備，填粉平臺主面板10在間歇轉動裝置I的帶動下轉動一定角度，使壓緊機構位于到達待填粉的熱管33和芯棒31正上方時壓緊機構向下動作，壓緊芯棒31 ；步驟5,銅粉經過自動進粉機構15后填入漏斗13中，同時振動電機5 —直啟動帶動填粉平臺主面板10振動，把銅粉振實；
步驟6，壓緊機構向上抬起，間歇轉動裝置I帶動填粉平臺主面板10轉動到下料工位時，工人取下已填粉的熱管33，接著將與漏斗定位裝置裝配好的待填粉的熱管33和芯棒31插入填粉平臺主面板10的微熱管外導套9內，重復步驟4至5，直至完成所有熱管33的定量填粉。
[0042]采用本發明的定量填粉設備，改善了現有技術方法的不足，提高了空間利用率和生產效率，尤其是防止了振動中芯棒發生偏心，對熱管性能有很大的改善。同時，本發明自動化程度高，可對生產過程進行精確的控制和實時監控，降低了操作人員的勞動強度以及熱管的廢品率。
[0043]本發明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而并非是對本發明的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明權利要求的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種燒結式熱管定量填粉設備，包括左右對稱的V字形機架(18)和設置在機架(18)中間的觸摸屏控制面板(19)，其特征在于:還包括漏斗定位裝置及左右對稱地設置在機架(8)上的兩套填粉核心機構，所述填粉核心機構包括由上而下依次設置在所述機架(18)上的儲粉槽(17)、自動進粉機構(15)、用于壓緊芯棒(31)的壓緊機構、用于放置熱管(33)的填粉平臺主面板(10)、固定中板(8)、定位板(7)、振動機構、間歇轉動裝置(1)，所述振動機構的下端面固定在間歇轉動裝置(I)上做間歇轉動，上端面與豎直設置的絲桿傳動機構(39)的絲桿底端轉動連接，所述絲桿頂端與填粉平臺主面板(10)的中心轉動連接，所述固定中板(8)中心與絲桿傳動機構(39)的螺母相連接，所述固定中板(8)的邊緣通過L形支撐件與定位板(7)相連接，所述振動機構的上端面與填粉平臺主面板(10)之間還均勻的連接設置有導向柱(38)，所述漏斗定位裝置套設于待熱管和芯棒上且位于壓緊機構下方，所述觸摸屏控制面板(19)分別與振動機構、間歇轉動裝置(I)、自動進粉機構(15)電路連接，用于控制如間歇轉動裝置(I)的轉速、振動機構的啟閉以及進自動進粉機構(15)的開合時間。
2.根據權利要求1所述的燒結式熱管定量填粉設備，其特征在于:所述間歇轉動裝置(I)包括凸輪分割器(41)、連接凸輪分割器(41)輸入端的電機(40)，所述凸輪分割器(41)的輸出端與振動機構相連接，所述間歇動力裝置(I)的間歇運動時間由變頻器以及接近開關控制。
3.根據權利要求1所述的燒結式熱管定量填粉設備，其特征在于:所述振動裝置包括振動電機安裝板(6)、安裝在振動電機安裝板(6)下端面的振動電機(5)、連接設置于振動電機安裝板出)與間歇轉動裝置(I)之間的彈簧減震機構，所述彈簧減震機構包括由上下兩段軸體組成的彈簧心 軸(3)以及連接設置于所述軸體之間的彈簧(4)。
4.根據權利要求1所述的燒結式熱管定量填粉設備，其特征在于:所述填粉平臺主面板(10)上沿兩個同心圓軌跡均勻設置有用于放置熱管(33)的、可更換的微熱管外導套(10)，所述定位板(7)上設置有與所述微熱管外導套(10) —一對應的盲孔，所述固定中板(8)上設置有供導向柱(38)穿過的通孔，所述通孔上設置有與導向柱(38)相配合的直線軸承(36)。
5.根據權利要求1所述的燒結式熱管定量填粉設備，其特征在于:所述絲桿頂端設置有用于轉動絲桿的調節手輪(12)及用于鎖定調節手輪(12)的手輪止動裝置(11)。
6.根據權利要求1所述的燒結式熱管定量填粉設備，其特征在于:所述壓緊裝置包括壓桿(23)、復位彈簧(24)、壓緊氣缸安裝板(25)、壓緊氣缸(26)、氣缸導向柱(27)、固定桿(28)，所述固定桿(28)豎直固定在自動進粉機構(15)下方，所述壓緊氣缸(26)通過壓緊氣缸安裝板(25)固定在固定桿(28)上，所述壓緊氣缸(26)的活塞桿與芯棒壓桿(14)相連接，所述壓桿(23)上下移動地設置于芯棒壓桿(14)上，所述復位彈簧(24)套設于壓桿(23)上，所述氣缸導向柱(27)豎垂直設置于芯棒壓桿(14)上且與設置在壓緊氣缸安裝板(25)的導向套滑動配合。
7.根據權利要求1所述的燒結式熱管定量填粉設備，其特征在于:所述漏斗定位裝置包括可穿入芯棒(31)的漏斗(13)、穿入熱管(33)的漏斗狀熱管導向裝置(32)，所述漏斗(13)與熱管導向裝置(32)的收口端通過螺紋相連接，所述漏斗(13)的開口端設置有定位芯棒(31)的芯棒定位鋼套(34)，所述熱管導向裝置(32)的收口端設置有熱管定位部(35)，所述芯棒定位鋼套(34)、熱管定位部(35)的中心線在同一條直線上。
8.根據權利要求7所述的燒結式熱管定量填粉設備，其特征在于:所述自動進粉機構包括連接儲粉槽(17)下端的粉末分流裝置(20)、活動連接于粉末分流裝置(20)下端的盛粉槽(21)、進粉口氣缸(29)、進粉管(22)，所述盛粉槽(21)通過其底部的進粉口開關板(30)與進粉口氣缸(29)驅動連接，所述進粉管(22)入口設置于盛粉槽(21)下方，出口位于所述漏斗(13)的開口端上方。
9.根據權利要求8所述的燒結式熱管定量填粉設備，其特征在于:所述儲粉槽(17)出料端與粉末分流裝置(20)之間還設置有粉量調節結構(16)，所述粉量調節結構(16)包括呈漏斗狀的槽體(161)和轉動地設置于槽體(161)底部用于調節槽體(161)出料口大小的圓形調節裝置(162)，所述調節裝置(162)邊緣還刻有用于控制下落粉量的刻度。
10.根據權利要求3所述的燒結式熱管定量填粉設備，其特征在于:所述彈簧減震機構與間歇轉動裝置 (1)之間，還設置有圓盤形粉塵收集盤(2)。
【文檔編號】F28D15/02GK104070169SQ201410289104
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年6月24日 優先權日:2014年6月24日
【發明者】李勇, 黎子曦, 王巍 申請人:華南理工大學