一种散热器与晶体管装配设备

技术领域

本发明涉及晶体管装配技术领域，特别涉及一种散热器与晶体管装配设备。

背景技术

晶体管是一种重要的电子元件，在控制电路中起到不可替代的作用。晶体管由半导体材料制成，对温度较为敏感，随着晶体管的运行，晶体管发热使晶体管温度上升，会导致晶体管温度过高而使晶体管的性能遭到严重影响，故提高晶体管的散热是保证晶体管正常运行的重要手段。

如附图1所示，现有的晶体管散热方式是将晶体管2固定到散热器1的表面，晶体管2的一侧与散热器1的表面紧密贴合，晶体管2通过螺丝固定在散热器1表面，散热器1与晶体管2接触的表面上涂有胶水，以提高两者的接触的紧密度。晶体管2在运行时，晶体管2产生的热量会通过热传递的方式传导给散热器1，通过散热器1对热量进行散发，从而对晶体管2起到良好的散热降温效果。

传统装配方式中，晶体管2与散热器1之间的装配采用人工操作的方式，操作者需要先在在散热器上安装晶体管2的位置处涂上胶水，然后将晶体管2放置到散热器上涂有胶水的位置处，最后在晶体管2与散热器1之间拧上螺丝；其中散热器上预留有螺丝孔，螺丝穿过晶体管2上的通孔21后旋入散热器1上的螺丝孔中，从而实现对晶体管2的固定。

现有的这种装配方式，依赖人工手动操作，费时费力，人力成本大，装配效率低下，难以满足大批量的生产需求。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中的不足之处，提供一种散热器与晶体管装配设备。

本发明的目的是筒如下技术方案实现的：一种散热器与晶体管装配设备，包括：

转盘，转盘上设有若干个用于放置散热器的散热器工装；

点胶工位，位于转盘的侧方，点胶工位上设有自动点胶机，自动点胶机用于在散热器上进行点胶；

晶体管安装工位，位于转盘的侧方，晶体管安装工位上设有三轴移动装置和晶体管过渡装置；三轴移动装置上设有装配执行部件，装配执行部件设置有晶体管抓取机构和螺丝安装机构；晶体管抓取机构用于抓取晶体管，螺丝安装机构用于在晶体管与散热器之间安装螺丝；

晶体管过渡装置的一侧设有晶体管振动传输装置，晶体管过渡传输装置远离晶体管过渡装置的一端连接晶体管供料装置；晶体管从晶体管供料装置上逐个出料，通过晶体管振动传输装置将晶体管逐个传输至晶体管过渡装置上。

作为优选，所述装配执行部件包括底板，底板上设有第一导轨，第一导轨上滑动连接有第一滑动座，底板上设有用于驱动第一滑动座移动的第一驱动件；螺丝安装机构包括主体部件、螺丝电机，主体部件与底板相连，螺丝电机设置在第一滑动座上，主体部件的两侧分别转动连接有螺丝夹持臂，螺丝夹持臂的上端与主体部件之间设有第一弹簧，螺丝夹持臂的下端为螺丝夹持端；主体部件中设有螺丝刀杆通道和螺丝通道，螺丝通道上连接有导料管，导料管连接螺丝供料机构；螺丝电机上连接有螺丝刀杆，螺丝刀杆伸入螺丝刀杆通道中；螺丝夹持端位于螺丝刀杆通道和螺丝通道的下方；

所述晶体管抓取机构包括设置在主体部件下端的负压吸盘。

作为优选，所述晶体管抓取机构还包括连接在主体部件两侧的定位夹爪、设置在主体部件上的定位夹爪气缸，主体部件上设有用于连接定位夹爪的铰接轴，定位夹爪转动连接在铰接轴上，定位夹爪与铰接轴之间设有扭簧；定位夹爪的下端为定位夹持端，定位夹持端位于负压吸盘的下方；

定位夹爪气缸上连接有顶推块，顶推块位于两个定位夹爪之间；当定位夹爪气缸驱动顶推块向下移动时，两个定位夹爪上的定位夹持端相互靠拢。

作为优选，所述晶体管振动传输装置包括传输导轨和设置在传输导轨下端的振动装置。

作为优选，所述晶体管过渡装置包括固定座、承载块，固定座上设有限位滑槽和换位驱动机构，承载块设置在换位驱动机构上，承载块位于限位滑槽中，换位驱动机构驱动承载块沿着限位滑槽的长度方向移动；换位驱动机构上设有用于驱动承载块上下移动的顶升驱动件；承载块上设有可容纳晶体管的晶体管定位槽；承载块与传输导轨的一端相接。

作为优选，所述换位驱动机构包括设置在固定座上的第二导轨、第二驱动件，第二导轨与限位滑槽的长度方向平行；第二滑轨上滑动连接有第二滑动座，第二驱动件与第二滑动座相连并驱动第二滑动座沿第二导轨移动；顶升驱动件设置在第二滑动座上，承载块与顶升驱动件相连。

作为优选，所述晶体管供料装置包括基板、储料管，储料管内设有用于储存晶体管的储料腔，晶体管逐个排列放置于储料腔中；

基板上设有两个储料管导向柱，两个储料管导向柱相对设置，储料管放置在两个储料管导向柱之间，储料管导向柱沿着竖直方向依次堆放；储料管导向柱的底部设有可使储料管通过的推出槽，储料管导向柱底部的一侧设有出料位；出料位的一端设有推料装置；基板上设有储料管推出装置；

储料管推出装置用于将位于两个储料管导向柱之间底部的储料管推出至出料位；位于出料位上的储料管的一端正对推料装置，另一端与传输导轨相接；推料装置用于将储料管中的晶体管推出。

作为优选，储料管推出装置包括设置在基板下方的活动板，基板的下端面上设有纵向导轨和横向导轨，活动板上设置有活动座和横向滑块，活动座上设有纵向滑块和推块，横向滑块与横向导轨滑动连接，纵向滑块与纵向导轨滑动连接；活动板上设有斜槽，活动座的底部设有凸轴，凸轴滑动连接在斜槽中；基板的下端面上设有横推气缸，横推气缸与横向导轨平行设置，横推气缸的活塞杆与活动板相连；

基板上设有推块导槽，推块导槽与纵向导轨平行，推块穿过推块导槽，推块的上端高于基板的上端面，推块高于基板上端面的距离小于一个储料管的高度。

作为优选，所述推料装置包括推料电机、齿轮、推料齿带、连接在推料电机上的约束块，推料电机上连接有齿轮，约束块上设有约束槽，约束槽位于齿轮的上方，推料齿带穿过约束槽并与齿轮啮合；约束槽的一端与出料位上的储料管的一端管口相接。

作为优选，所述储料管导向柱上设有连接块，连接块的下方设有压块，压块位于出料位的上方；压块与连接块之间设有第二弹簧；压块上设有导向杆，连接块上设有导向孔，导向杆从导向孔中穿过。

本发明的有益效果是：本发明能够自动将晶体管安装至散热器上，代替了传统的人工作业方式，自动化程度大大提升，降低了对人工的依赖，大大降低了人工成本，装配效率得到了有效的提升，能够满足大批量的生产需求。

附图说明

图1为晶体管安装在散热器上时的示意图。

图2为本发明其中一个方向的结构示意图。

图3为本发明另一个方向的结构示意图。

图4为装配执行部件其中一个方向的结构示意图。

图5为装配执行部件另一个方向的结构示意图。

图6为装配执行部件的局部结构示意图。

图7为装配执行部件的侧视图。

图8为图7中E-E方向的剖视图。

图9为本发明除去自动点胶机、三轴移动装置以及装配执行部件后的结构示意图。

图10为晶体管过渡装置其中一个方向的结构示意图。

图11为晶体管过渡装置另一个方向的结构示意图。

图12为晶体管过渡装置承载晶体管时的示意图。

图13为晶体管供料装置上带有储料管时其中一个方向的结构示意图。

图14为晶体管供料装置上带有储料管时另一个方向的结构示意图。

图15为储料管的结构示意图。

图16为推料装置的结构示意图。

图17为图13中B部放大图。

图18为晶体管供料装置上不带储料管时其中一个方向的结构示意图。

图19为晶体管供料装置上不带储料管时另一个方向的结构示意图。

图中：1、散热器，2、晶体管，21、通孔，22、螺丝，3、转盘，31、散热器工装，4、自动点胶机，51、三轴移动装置，52、装配执行部件，521、底板，522、第一导轨，523、第一滑动座，524、第一驱动件，525、螺丝电机，527、主体部件，528、导料管，529、螺丝夹持臂，5210、第一弹簧，5211、定位夹爪，5213、螺丝刀杆，5214、定位夹爪气缸，5215、顶推块，5216、铰接轴，5217、负压吸盘，5218、螺丝通道，5219、螺丝刀杆通道，6、晶体管过渡装置，61、固定座，62、承载块，63、晶体管定位槽，64、限位滑槽，65、第二导轨，66、第二滑动座，67、第二驱动件，68、顶升驱动件，7、晶体管振动传输装置，71、传输导轨，72、振动装置，8、晶体管供料装置，81、活动板，82、基板，83、储料管导向柱，84、储料管，85、连接块，86、压块，87、导向杆，88、第二弹簧，89、活动座，810、纵向滑块，811、纵向导轨，812、推块，813、推料齿带，814、推料电机，815、约束块，816、斜槽，817、凸轴，818、横向导轨，819、横向滑块，820、横推气缸，821、连接支架，822、储料腔，823、约束槽，824、齿轮，826、推出槽，827、出料位，828、推块导槽，9、螺丝供料机构。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

如图2-19所示，一种散热器与晶体管装配设备，包括机架，机架上设有转盘3、晶体管安装工位、点胶工位、晶体管振动传输装置7、晶体管供料装置8。

其中，转盘3连接旋转驱动机构，通过旋转驱动机构驱动转盘3转动；转盘3上设有若干个用于放置散热器1的散热器工装31，散热器工装31以圆形阵列的方式设置在转盘3上，散热器工装31上设有用于放置散热器1的放置槽。

点胶工位位于转盘3的侧方，点胶工位上设有自动点胶机4，自动点胶机4用于在散热器1上进行点胶。通过自动点胶机4在散热器表面进行点胶，点胶位置即为晶体管2在散热器1上的安装位置；点胶完成后，通过转盘3的转动使散热器转动至晶体管安装工位。

在后续安装晶体管2时，通过胶水使晶体管2能够粘接在散热器1上，使晶体管2与散热器表面之间更好地接触。本发明中用到的自动点胶机4为现有技术。

晶体管安装工位位于转盘3的侧方，晶体管安装工位上设有三轴移动装置51和晶体管过渡装置6；三轴移动装置51上设有装配执行部件52，装配执行部件52设置有晶体管抓取机构和螺丝安装机构。晶体管抓取机构用于抓取晶体管2，螺丝安装机构用于在晶体管与散热器1之间安装螺丝22。

晶体管过渡装置6的一侧设有晶体管振动传输装置7，晶体管过渡传输装置远离晶体管过渡装置6的一端连接晶体管供料装置8。晶体管储存在晶体管供料装置8中，晶体管2从晶体管供料装置8上逐个出料，通过晶体管振动传输装置7将晶体管逐个传输至晶体管过渡装置6上。

其中，三轴移动装置51为现有技术，三轴移动装置51用于驱动装配执行部件52在空间中沿三个方向(X轴方向、Y轴方向和Z轴方向)移动。

装配执行部件52包括底板521，底板521固定设置在三轴移动装置51上。底板521上设有第一导轨522，第一导轨522沿着竖直方向设置，第一导轨522上滑动连接有第一滑动座523，底板521上设有用于驱动第一滑动座523移动的第一驱动件524。第一驱动件524为气缸，第一驱动件524与第一导轨522平行设置，通过第一驱动件524驱动第一滑动座523沿着第一导轨522上下移动。

螺丝安装机构包括主体部件527、螺丝电机525，主体部件527与底板521相连，螺丝电机525设置在第一滑动座523上，主体部件527的两侧分别转动连接有螺丝夹持臂529，螺丝夹持臂529的的中部与主体部件527铰接，螺丝夹持臂529的上端与主体部件527之间设有第一弹簧5210，螺丝夹持臂529的下端为螺丝夹持端。其中，螺丝夹持端的内侧设有螺丝夹槽。主体部件527中设有螺丝刀杆通道5219和螺丝通道5218，螺丝通道5218上连接有导料管528，导料管528连接螺丝供料机构9。本发明中，螺丝供料机构9为现有技术。螺丝22储存在螺丝供料机构9，螺丝供料机构9用于向螺丝安装机构提供螺丝22，螺丝22从螺丝供料机构9出料后顺着导料管528移动至主体部件527中螺丝通道5218中，然后螺丝22顺着螺丝通道5218下落至两个螺丝夹持臂529的螺丝夹持端之间，通过螺丝夹持臂529将螺丝22暂时卡住，使螺丝22停留在该位置。

螺丝电机525上连接有螺丝刀杆5213，螺丝刀杆5213伸入螺丝刀杆通道5219中，螺丝刀杆5213的下端设置有螺丝刀头。螺丝刀杆5213可沿着螺丝刀杆通道5219上下移动。螺丝刀杆通道5219的下端与螺丝通道5218的下端交汇，螺丝夹持端位于螺丝刀杆通道5219和螺丝通道5218的下方。

晶体管抓取机构包括设置在主体部件527下端的负压吸盘5217，负压吸盘5217通过导气管连接气泵，负压吸盘5217通过负压实现对晶体管2的吸取。

晶体管抓取机构还包括连接在主体部件527两侧的定位夹爪5211、设置在主体部件527上的定位夹爪气缸5214，主体部件527上设有用于连接定位夹爪5211的铰接轴5216，定位夹爪5211转动连接在铰接轴5216上，定位夹爪5211与铰接轴5216之间设有扭簧；定位夹爪5211的下端为定位夹持端，定位夹持端位于负压吸盘5217的下方。

定位夹爪气缸5214上连接有顶推块5215，顶推块5215位于两个定位夹爪5211之间；当定位夹爪气缸5214驱动顶推块5215向下移动时，两个定位夹爪5211的上端被顶推块5215往两侧顶开，使两个定位夹爪5211上的定位夹持端相互靠拢；当定位夹爪气缸5214驱动顶推块5215向上移动时，在扭簧的扭矩作用下使两个定位夹爪5211上的定位夹持端相互远离。

装配执行部件52在安装晶体管2时，先通过三轴移动装置51将装配执行部件52移动至晶体管过渡装置6上，通过装配执行部件52上的负压吸盘5217从晶体管过渡装置6上吸取一个晶体管2，在吸取晶体管2后，通过定位夹爪气缸5214驱动两个定位夹爪5211的定位夹持端相互靠拢，使得两个定位夹爪5211上的定位夹持端夹靠在晶体管2的两侧，通过三轴移动装置51的移动将晶体管2放置到散热器1上的点胶位置上；

随后通过螺丝供料机构向螺丝安装机构中供应一个螺丝22，螺丝22被暂时卡在两个螺丝夹持臂529的螺丝夹持端之间；通过第一驱动件524驱动螺丝电机525和螺丝刀杆5213下降，螺丝刀杆5213顶住螺丝夹持端之间螺丝并将螺丝向下压，螺丝在通过螺丝夹持端后穿过晶体管2上的通孔21，然后伸入散热器1上的螺丝孔中，最后通过电机驱动螺丝刀杆5213旋转并将螺丝22拧入螺丝孔中；将螺丝22拧紧后，负压吸盘5217和定位夹爪5211松开晶体管，然后装配执行部件52复位，并等待下一个晶体管2的安装。晶体管固定安装到散热器1上后，通过转盘3的转动将装有晶体管的散热器1转动至下料工位，在下料工位上进行下料。下料方式可采用人工进行下料。

装配执行部件52在安装晶体管2的过程中，定位夹爪5211一方面起到对晶体管2进一步夹紧的作用，另一方面，听过定位夹爪5211对晶体管两侧的夹靠，对晶体管的两侧进行定位，以提高对晶体管2的夹持精度，进而提高晶体管安装时的位置精度。

晶体管振动传输装置7包括传输导轨71和设置在传输导轨71下端的振动装置72。晶体管从传输导轨71上逐个通过。传输导轨71具有一定的倾斜度，传输导轨71靠近晶体管过渡装置6的一端向下倾斜。通过振动装置72带动传输导轨71以及其上的晶体管2振动，通过振动使晶体管2沿着传输导轨71前进。

晶体管过渡装置6包括固定座61、承载块62，固定座61上设有限位滑槽64和换位驱动机构，承载块62设置在换位驱动机构上，承载块62位于限位滑槽64中，换位驱动机构驱动承载块62沿着限位滑槽64的长度方向移动，限位滑槽64的长度方向与传输导轨71的长度方向垂直。换位驱动机构上设有用于驱动承载块62上下移动的顶升驱动件68；承载块62上设有可容纳晶体管2的晶体管定位槽63；承载块62与传输导轨71的一端相接。其中，承载块62上设有两个晶体管定位槽63，每个晶体管定位槽63均可容纳一个晶体管2，一个承载块62总共可以承载两个晶体管2。

其中，换位驱动机构包括设置在固定座61上的第二导轨65、第二驱动件67，第二导轨65与限位滑槽64的长度方向平行；第二滑轨上滑动连接有第二滑动座66，第二驱动件67与第二滑动座66相连并驱动第二滑动座66沿第二导轨65移动。顶升驱动件68设置在第二滑动座66上，承载块62与顶升驱动件68相连。本发明中，第二驱动件67和顶升驱动件68均为气缸。

传输导轨71上的晶体管2可暂时转移到晶体管过渡装置6上，方便装配执行部件52对晶体管2的抓取。晶体管从传输导轨71上过渡至晶体管过渡装置6上时，先通过承载块62的移动使承载块62上的其中一个晶体管定位槽63对准传输导轨71的一端，此时晶体管定位槽63的底面与传输导轨71的底面平齐，传输导轨71末端的一个晶体管在振动状态下会移动至承载块62上的晶体管定位槽63中；然后承载块62再次移动，使承载块62上的另一个晶体管定位槽63对准传输导轨71的端部，并通过该晶体管定位槽63承接另一个晶体管2；当承载块62上承载有两个晶体管2后，顶升驱动件68将承载块62顶起一定的高度，从而便于装配执行部件52从承载块62上抓取晶体管2。

晶体管供料装置8包括基板82、储料管84，储料管84内设有用于储存晶体管的储料腔822，晶体管2逐个排列放置于储料腔822中。基板82固定安装在机架上。

基板82上设有两个储料管导向柱83，两个储料管导向柱83相对设置，储料管导向柱83的横截面呈“U”形，储料管84放置在两个储料管导向柱83之间，储料管导向柱83沿着竖直方向依次堆放，储料管84的两端卡入储料管导向柱83中。储料管导向柱83的底部设有可使储料管84通过的推出槽826，储料管导向柱83底部的一侧设有出料位827；出料位827的一端设有推料装置；基板82上设有储料管84推出装置。

储料管84推出装置用于将位于两个储料管导向柱83之间底部的储料管84推出至出料位827；位于出料位827上的储料管84的一端正对推料装置，另一端与传输导轨71相接；推料装置用于将储料管84中的晶体管2推出，晶体管2被推出储料管84后进入传输导轨71上，通过传输导轨71将晶体管2往晶体管过渡装置6的方向输送。

其中，储料管84推出装置包括设置在基板82下方的活动板81，基板82的下端面上设有纵向导轨811和横向导轨818，纵向导轨811与横向导轨818垂直。活动板81上设置有活动座89和横向滑块819，活动座89上设有纵向滑块810和推块812，横向滑块819与横向导轨818滑动连接，纵向滑块810与纵向导轨811滑动连接；活动板81上设有斜槽816，活动座89的底部设有凸轴817，凸轴817滑动连接在斜槽816中；基板82的下端面上设有横推气缸820，横推气缸820与横向导轨818平行设置，横推气缸820的活塞杆与活动板81相连。

基板82上设有推块导槽828，推块导槽828与纵向导轨811平行，推块812穿过推块导槽828，推块812的上端高于基板82的上端面，推块812高于基板82上端面的距离小于一个储料管84的高度。

推料装置包括推料电机814、齿轮824、推料齿带813、连接在推料电机814上的约束块815，推料电机814上连接有齿轮824，约束块815上设有约束槽823，约束槽823位于齿轮824的上方，约束槽823的长度方向与储料管84的长度方向平行；推料齿带813可弯曲，推料齿带813的一侧设有与齿轮824相配合的传动齿结构。推料齿带813穿过约束槽823并与齿轮824啮合；约束槽823的一端与出料位827上的储料管84的一端管口相接。其中，推料齿带813的长度大于储料管84的长度。

储料管84推出装置可将两个储料管导向柱83之间底部的储料管84逐个推出至出料位827，在对储料管84推出时，通过横推气缸820推动活动板81沿横向导轨818移动，活动板81在移动时，通过斜槽816使活动座89以及活动座89上的推块812朝着纵向导轨811移动，推块812在移动过程中，推块812顶住两个储料管导向柱83之间最下端的储料管84并将其推出至出料位827置，然后通过推料电机814驱动齿轮824转动，通过齿轮824带动推料齿带813一端的推料端从约束槽823中伸出并伸入储料管84中，通过推料齿带813的逐步前伸将储料管84中的晶体管从储料管84中逐个推出至传输导轨71上；当储料管84中的晶体管被完全推出时，推料齿带813从储料管84中退出，然后储料管84推出装置将下一个装有晶体管2的储料管84推出至出料位827上，当前位于出料位827上的储料管84则会被下一个储料管84从出料位827上顶出。

进一步的，储料管导向柱83上设有连接块85，连接块85的下方设有压块86，压块86位于出料位827的上方；压块86与连接块85之间设有第二弹簧88；压块86上设有导向杆87，连接块85上设有导向孔，导向杆87从导向孔中穿过。压块86能够压在出料位827上的储料管84上，通过压块86对储料管84施加一定的下压力，保证储料管84出料时的稳定性。

本发明能够自动将晶体管安装至散热器1上，代替了传统的人工作业方式，自动化程度大大提升，降低了对人工的依赖，大大降低了人工成本，装配效率得到了有效的提升，能够满足大批量的生产需求。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。