發(fā)布時(shí)間：2012.02.20     瀏覽次數(shù)：     新聞來(lái)源：http://www.hao66123.cn

1管片式散熱器的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)
　　管片式散熱器芯子是由多根水管與多片散熱片串制后烘焊而成的，主要零件有散熱水管和散熱片，芯子制造的關(guān)鍵就是二者的裝配。
　　散熱水管采用H90Y0.1643黃銅帶咬縫而成的矩形管，外層鍍錫，其截面形狀如1所示，而長(zhǎng)度隨散熱器型號(hào)而變，一般為6801100mm.其主要特點(diǎn)：1）尺寸精度低，截面形狀不穩(wěn)定；2）剛性差，水管平直度偏差較大；3）表面粗糙，錫層平整性較差。
　　散熱片采用H62Y0.195黃銅帶沖壓而成，兩邊有翻邊，結(jié)構(gòu)如所示，主要特點(diǎn)：1）沖壓成形，孔的尺寸一致性較好；2）多孔，且孔向一側(cè)翻邊呈直角，多片相疊易相互卡�。�3）表面壓有波浪筋，平整性差；4）剛性差，易卷曲；5）水管只能單向串入。
　　2自動(dòng)分片原理
　　我們提出的自動(dòng)分片原理和方法是：利用真空技術(shù)，將散熱片逐片吸起，送到規(guī)定位置并串上水管。其中的難點(diǎn)和關(guān)鍵在于：1）散熱片多孔，表面有波浪筋，可供吸頭吸附的面積很小，且不利于吸附；2）散熱片要同時(shí)串上幾百根水管，水管和散熱片定位是關(guān)鍵。
　　21真空吸片試驗(yàn)
　　為解決吸片問(wèn)題，進(jìn)行了如3所示的原理性試驗(yàn)。
　　試驗(yàn)參數(shù)：吸頭截面15mm3mm；吸頭數(shù)量2個(gè)；橡皮種類3種。
　　試驗(yàn)結(jié)論：1）軟橡皮粘制吸頭能保持較好的氣密性，易吸起散熱片，在約340KPa的真空條件下能吸起散熱片。2）硬橡皮粘制吸頭不易形成真空，無(wú)法吸起散熱片。
　　22多吸頭工作系統(tǒng)
　　為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分片，必須使散熱片保持平整并具有一定的定位精度。在實(shí)際設(shè)計(jì)中采用了如圖4所示的多吸頭工作系統(tǒng)方案。設(shè)計(jì)參數(shù)如下：吸力F=10kg，抽氣時(shí)間t？0.5s，吸頭數(shù)n=34.
　　該系統(tǒng)既有足夠的吸力，又可以使散熱片吸起時(shí)保持平整狀態(tài)。
　　4中，真空吸閥的作用是防止某個(gè)吸頭在工作時(shí)漏氣，該閥可以自動(dòng)關(guān)閉，以保持系統(tǒng)的真空度。吸頭是該系統(tǒng)的關(guān)鍵，吸頭位置應(yīng)保證在相應(yīng)的孔與孔之間的間隔中，吸頭的性能參照原理試驗(yàn)吸頭：一方面吸頭與散熱片的接觸面要軟，以適應(yīng)散熱片表面的波紋形狀，便于形成封閉的真空腔；另一方面為防止吸頭負(fù)壓作用下整體變形，要求吸頭上部具有一定的剛性，以保證散熱片吸起后的平整性和定位精度。實(shí)際生產(chǎn)中可采用所示的兩種結(jié)構(gòu)。全橡膠型結(jié)構(gòu)采用硬度5060A的聚氨酯橡膠成型，而金屬骨架型吸頭其唇部采用天然橡膠附在金屬骨架上。
　　為了保證多吸頭同時(shí)工作，吸頭統(tǒng)一安裝在吸盤(pán)平面上，并要施加一定的壓力使吸頭變形，以保證真空系統(tǒng)的建立。
　　23管片定位機(jī)構(gòu)
　　根據(jù)串片動(dòng)作要求，水管下端可以固定，而上端則不能完全固定。分析水管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，矩形截面在長(zhǎng)邊方向穩(wěn)定性、剛性較好，短邊方向則較差，因此在上端采用一對(duì)可擺動(dòng)的哈夫板和吸盤(pán)交替定位的輔助定位機(jī)構(gòu)，二者動(dòng)作互鎖，主要約束水管短邊方向的擺動(dòng)。動(dòng)作原理為：送片時(shí)，吸盤(pán)吸著散熱片套上水管，哈夫板打開(kāi)，吸盤(pán)和散熱片通過(guò)；返回時(shí)，哈夫板先合上，吸盤(pán)再脫離水管。這樣既可以完成串片動(dòng)作，又可保持水管的準(zhǔn)確定位。為了減小定位誤差對(duì)串片的影響，在水管端頭采用一導(dǎo)向釬，其頭部有較大的導(dǎo)引斜度，因此在一定的誤差范圍內(nèi)能保證散熱片和吸盤(pán)的導(dǎo)入。
　　水管下端采用定位釬定位，水管根據(jù)散熱器的型號(hào)不同有序排列插在導(dǎo)向釬上。管片定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理如所示。
　　這種定位機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)：1）適應(yīng)性強(qiáng)，定位件在結(jié)構(gòu)上具有較強(qiáng)的通用性，不同型號(hào)的散熱器芯子，只改變散熱水管的排布和數(shù)量及水管的長(zhǎng)度即可；2）定位可靠，定位機(jī)構(gòu)采用了下端固定、上端交替定位的方式，約束了所有自由度，并在剛性和穩(wěn)定性差的方向上增加了輔助支撐，動(dòng)作可靠；3）裝卸方便，定位機(jī)構(gòu)采用短釬定位，排管時(shí)沿用目前生產(chǎn)工藝中的排管和卸芯的方法。
　　3散熱器芯子自動(dòng)裝配的運(yùn)動(dòng)分析
　　散熱器芯子自動(dòng)裝配的運(yùn)動(dòng)分為主運(yùn)動(dòng)和輔助運(yùn)動(dòng)，如所示。主運(yùn)動(dòng)包括芯子裝配動(dòng)作和輔助插梳動(dòng)作。輔助運(yùn)動(dòng)包括分片送片動(dòng)作，由散熱片緩沖區(qū)取片送到裝配位置。自動(dòng)裝配機(jī)中除芯子裝配動(dòng)作為步進(jìn)驅(qū)動(dòng)外，其余均為氣動(dòng)。
　　散熱器芯子自動(dòng)裝配主輔運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖主運(yùn)動(dòng)的動(dòng)作過(guò)程為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲杠提梳到插梳位置，氣缸推動(dòng)插梳，到位后，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲杠帶動(dòng)梳子壓片，到達(dá)預(yù)定行程后退梳，再重復(fù)上述循環(huán)，只不過(guò)每個(gè)循環(huán)梳子移動(dòng)行程根據(jù)片距遞減，直到后梳子返回工作零點(diǎn)。
　　輔助運(yùn)動(dòng)的動(dòng)作循環(huán)為吸盤(pán)從料倉(cāng)上方下降，接觸散熱片后吸片，吸盤(pán)再上升到位后然后移到導(dǎo)向釬上方，吸盤(pán)下行并同時(shí)打開(kāi)與其聯(lián)動(dòng)的哈夫梳，到位后釋放散熱片，吸盤(pán)上行同時(shí)哈夫梳彈簧復(fù)位，吸盤(pán)回到料倉(cāng)上方，如此反復(fù)。
　　自動(dòng)裝配的主運(yùn)動(dòng)與輔助運(yùn)動(dòng)分片和串片是兩個(gè)相互獨(dú)立又相互制約的循環(huán)過(guò)程。為提高裝配效率，一方面需要?jiǎng)幼魉俣瓤�，另一方面兩個(gè)動(dòng)作循環(huán)的協(xié)調(diào)是裝配機(jī)正常工作的保證，也是提高效率的關(guān)鍵。制約關(guān)系為：1）兩個(gè)循環(huán)過(guò)程要同步，循環(huán)周期相同，短周期循環(huán)要等長(zhǎng)周期循環(huán)；2）插梳動(dòng)作必須等吸盤(pán)放片退回后才能執(zhí)行，送片動(dòng)作要在壓片結(jié)束后才能執(zhí)行。
　　因此為了減少相互影響，在控制上采用雙方相互制約的協(xié)調(diào)點(diǎn)，如果動(dòng)作條件不滿足循環(huán)動(dòng)作，就停留在自身的同步點(diǎn)上等待，一旦條件滿足，則各自完成自身動(dòng)作循環(huán)，互不干擾。引起兩個(gè)動(dòng)作循環(huán)不協(xié)調(diào)的主要原因是串片動(dòng)作的循環(huán)時(shí)間在隨串片數(shù)增加而減少，片數(shù)增加后梳子移動(dòng)行程在遞減，因而所需動(dòng)作時(shí)間在縮短；而分片動(dòng)作的循環(huán)時(shí)間相對(duì)比較穩(wěn)定，隨著料倉(cāng)內(nèi)散熱片數(shù)的減少，動(dòng)作循環(huán)時(shí)間反而略有增加，因此要使二者協(xié)調(diào)工作，且效率高，找同步點(diǎn)是關(guān)鍵。在中，時(shí)序協(xié)調(diào)點(diǎn)分別選在放片上升到位位置和壓片到位位置上，即串片循環(huán)要在放片動(dòng)作上升到位后才能插梳，條件不滿足需等待；而分片循環(huán)要在壓片到位后才能平穩(wěn)遞片，否則在等待點(diǎn)等待。圖中T1和T2分別為分片循環(huán)和串片循環(huán)等待時(shí)間，這兩個(gè)時(shí)間是隨裝配過(guò)程不斷變化的，正常情況下只有一個(gè)循環(huán)需要等待。起始工作時(shí)，兩個(gè)動(dòng)作循環(huán)都回到零點(diǎn)位置，先完成分片循環(huán)，送片后觸發(fā)串片循環(huán)，整個(gè)循環(huán)開(kāi)始。
　　4結(jié)論
　　本研究為實(shí)現(xiàn)散熱器芯子自動(dòng)裝配機(jī)提供了良好的技術(shù)基礎(chǔ)，為散熱器柔性化生產(chǎn)創(chuàng)造了條件。可以預(yù)見(jiàn)，散熱器芯子自動(dòng)裝配機(jī)研制成功后，將能夠適應(yīng)各種型號(hào)芯子裝配片距的要求，解決芯子裝配中長(zhǎng)期存在的片距不勻的問(wèn)題，保證裝配品質(zhì)，大大降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
　

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