一种用于对铜热管和散热器的连接装置及连接方法与流程

本发明涉及散热器加工焊接设备领域，具体为一种用于对铜热管和散热器的连接装置及连接方法。

背景技术：

1、目前行业内铜热管与散热器的常规连接手段主要分为过盈配合、单独焊接两种单一工艺，二者均存在难以规避的使用与加工缺陷。仅依靠过盈配合装配时，仅依靠孔与热管外壁的挤压摩擦力实现固定，二者之间不存在冶金结合，仅为机械贴合，长期工作过程中，散热器与铜热管持续承受冷热交替循环产生热胀冷缩应力，配合面摩擦力持续衰减，极易出现热管松动、脱落问题，导热接触面积大幅缩减，散热性能快速劣化，无法实现热管与散热器一体化牢固连接。

2、而单纯采用焊接工艺直接施焊时，缺少可靠工装定位夹持，热管与散热器装配间隙无法统一约束，焊接前两者间隙大小不可控，最终成型后连接缝隙偏大，焊缝填充不饱满，易产生气孔、夹渣、虚焊等缺陷，焊缝密封性能与抗拉强度不足，长期使用易出现漏热、焊缝开裂失效。

3、同时两种传统工艺均依赖人工手动对位、固定工件，无标准化压紧与调位结构，人工操作误差大，批量加工产品一致性差，加工效率低下，难以满足大功率散热组件高精度、高可靠性、大批量生产的加工需求。因此亟须设计专用连接装置及配套工艺，解决单一连接方式结合强度不足、焊缝间隙不可控的行业痛点。

技术实现思路

1、本发明目的是提供一种用于对铜热管和散热器的连接装置及连接方法，以解决上述提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于对铜热管和散热器的连接装置及连接方法，包括基座，所述基座上设有压紧定位机构，基座前端安装位移调节机构，位移调节机构上搭载环绕焊接机构；

3、所述压紧定位机构包含两组对称固定于基座两侧的连接板，所述连接板顶面竖向固定导向杆，所述导向杆顶端共同固定顶板，所述顶板上安装电动气缸一，所述电动气缸一输出端向下连接压板，所述压板底面设有橡胶压垫；

4、所述位移调节机构包含固定于基座前端的矩形长板，所述矩形长板开设十字滑槽，所述十字滑槽内装配螺纹杆，所述螺纹杆外壁螺纹套接十字滑块，所述十字滑块顶部固定凹形支架，所述凹形支架顶端设竖板，所述竖板外侧固定滑轨，所述滑轨滑动装配l形滑座，所述凹形支架内安装驱动l形滑座升降的电动气缸二，所述l形滑座竖直段固定电动气缸三，所述电动气缸三输出端连接l形移动架；

5、所述环绕焊接机构安装于l形移动架竖直段端部，包括转杆、第一皮带轮、电机、第二皮带轮、焊枪、支板；所述电机固定于l形移动架外侧，且电机输出轴装配第二皮带轮，所述转杆转动穿设于l形移动架，其一端固定第一皮带轮，所述第一皮带轮与第二皮带轮通过皮带传动，其另一端固定支板，所述焊枪固定安装在支板上。

6、优选的，所述螺纹杆一端伸出矩形长板外侧，端部固定有手动调节转板。

7、优选的，所述橡胶压垫为耐高温硅胶材质，表面设有防滑网格纹。

8、优选的，所述竖板上开设有供电动气缸三移动的竖向开口。

9、优选的，所述电动气缸一、电动气缸二、电动气缸三、电机均外接plc联动控制系统。

10、优选的，所述十字滑块与十字滑槽内壁滑动配合，由螺纹杆驱动实现横向位移调节。

11、一种连接方法，包括以下步骤：

12、s1：工件预压定位：将散热器平稳放置在基座加工工位，手持铜热管对准散热器预留安装孔轴向插入，完成初步嵌套对位，通过plc启动电动气缸一向下伸出，带动压板及底部橡胶压垫垂直下压，橡胶压垫紧密贴合散热器上表面，依靠气缸恒定压力牢牢压紧工件，有效防止后续调位、焊接过程中散热器发生偏移、翘动；

13、s2：焊枪三轴对位调节：首先人工转动螺纹杆端部转板，螺纹杆旋转带动十字滑块沿十字滑槽横向滑动，完成焊枪横向粗定位，再启动电动气缸二，驱动l形滑座沿滑轨竖向升降，调整焊枪竖直高度，匹配环形接缝高度，最后启动电动气缸三，推动l形移动架向前进给，精细控制焊枪前后距离，多角度微调后让焊枪端头精准对准铜热管与散热器的环形接缝，保证焊枪与焊缝间距、角度符合焊接工艺标准；

14、s3：环绕焊接成型：焊枪对位完成后开启焊接电源，启动电机，电机通过第二皮带轮、皮带、第一皮带轮传动带动转杆匀速360°旋转，焊枪以热管孔中心为基准沿环形焊缝完整环绕施焊，实现焊缝无死角全覆盖，整圈焊接完成后先关闭焊枪电源，停止电机转动，依次控制电动气缸三、电动气缸二回缩，将焊枪撤离工件区域，最后驱动电动气缸一抬升压板，解除工件压紧约束，人工取下加工完成的热管散热器组件，流转至质检工序。

15、本发明至少具备以下有益效果：

16、1、本发明摒弃传统单一过盈配合或单一焊接的缺陷，通过工装压紧定位配合全自动环绕焊接实现热管与散热器冶金结合，压紧定位机构利用气缸搭配耐高温硅胶压垫对工件恒压锁紧，有效约束装配间隙，避免工件受热偏移，从根本上解决单一焊接缝隙过大、焊缝填充不足的问题，同时焊接形成完整环形熔合焊缝，区别于仅靠摩擦力固定的过盈配合，实现热管与散热器一体化牢固连接，冷热循环工况下不易松动脱落，大幅提升散热组件连接强度与长期使用可靠性。

17、2、本装置设置三轴位移调节机构与360°环绕焊接机构，配合plc联动控制系统实现自动化加工，横向、高度、前后三维可调结构可适配多种规格热管与散热器，调试便捷、通用性强；皮带传动驱动焊枪匀速环焊，焊缝全覆盖无死角，成型均匀稳定，整套设备压紧、调枪、焊接、退料时序自动联动，减少人工干预，提升加工效率与产品一致性；各机构模块化设计，拆装维护简单，长期使用调节精度稳定，有效降低批量生产不良率与加工成本。

1.一种用于对铜热管和散热器的连接装置，其特征在于：包括基座（1），所述基座（1）上设有压紧定位机构，基座（1）前端安装位移调节机构，位移调节机构上搭载环绕焊接机构；

2.根据权利要求1所述的一种用于对铜热管和散热器的连接装置，其特征在于：所述螺纹杆（10）一端伸出矩形长板（8）外侧，端部固定有手动调节转板（11）。

3.根据权利要求1所述的一种用于对铜热管和散热器的连接装置，其特征在于：所述橡胶压垫（7）为耐高温硅胶材质，表面设有防滑网格纹。

4.根据权利要求1所述的一种用于对铜热管和散热器的连接装置，其特征在于：所述竖板（13）上开设有供电动气缸三（18）移动的竖向开口（14）。

5.根据权利要求1所述的一种用于对铜热管和散热器的连接装置，其特征在于：所述电动气缸一（6）、电动气缸二（15）、电动气缸三（18）、电机（23）均外接plc联动控制系统。

6.根据权利要求1所述的一种用于对铜热管和散热器的连接装置，其特征在于：所述十字滑块（26）与十字滑槽（9）内壁滑动配合，由螺纹杆（10）驱动实现横向位移调节。

7.一种连接方法包括权利要求1-6任一项所述的一种用于对铜热管和散热器的连接装置，其特征在于，包括以下步骤：