一種氧傳感器芯片封裝過程中的瓷石粉預(yù)壓裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種氧傳感器芯片封裝過程中的瓷石粉預(yù)壓裝置，包括氧傳感器固定板、基座、壓緊桿、軸承固定座、豎直靠板、直線軸承、垂直移動套筒、齒輪、齒條、轉(zhuǎn)動軸架、轉(zhuǎn)動軸、手搖桿、連接桿、彈簧和頂部蓋板；氧傳感器固定板上設(shè)置有裝夾氧傳感器的內(nèi)六角凹槽，壓緊桿的上端插入垂直移動套筒內(nèi)，與垂直移動套筒固定聯(lián)動；垂直移動套筒的后側(cè)面固定安裝有齒條，齒輪通過轉(zhuǎn)動軸安裝在轉(zhuǎn)動軸架上，齒輪與齒條嚙合；手搖桿與轉(zhuǎn)動軸同軸轉(zhuǎn)動，進而驅(qū)動齒輪轉(zhuǎn)動。本實用新型在預(yù)壓時既可以避開傳感器芯片，又可以接觸到陶瓷管和瓷石粉片，僅對陶瓷管和瓷石粉片進行壓緊；與傳統(tǒng)的手工按壓方式相比，本實用新型的預(yù)壓效果更好，工作效率更高。
【專利說明】一種氧傳感器芯片封裝過程中的瓷石粉預(yù)壓裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于機械工裝領(lǐng)域，具體涉及一種氧傳感器芯片封裝過程中的瓷石粉 預(yù)壓裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 氧傳感器的作用是測定發(fā)動機燃燒后的排氣中氧是否過剩的信息，即氧氣含量， 并把氧氣含量轉(zhuǎn)換成電壓信號傳遞到發(fā)動機計算機，使發(fā)動機能夠?qū)崿F(xiàn)以過量空氣因數(shù)為 目標(biāo)的閉環(huán)控制；確保三元催化轉(zhuǎn)化器對排氣中的碳氫化合物（HC)、一氧化碳（C0)和氮 氧化合物（Ν0Χ)三種污染物都有最大的轉(zhuǎn)化效率，最大程度地進行排放污染物的轉(zhuǎn)化和凈 化。
[0003] 由于氧傳感器位于工作環(huán)境為高溫高壓的汽車發(fā)動機內(nèi)部，需要對其核心傳感芯 片及其信號采集線路進行有效的保護，因此氧傳感器芯片都需要特殊封裝，包括瓷石粉密 封、不銹鋼罩保護以及線束輥壓保護等。為了提高氧傳感器封裝結(jié)構(gòu)的可靠性以及封裝過 程的自動化裝配程度，對其進行自動化機械工裝設(shè)計很有必要。
[0004] 目前有關(guān)氧傳感器芯片封裝過程中的瓷石粉預(yù)壓裝置主要是靠人工裝上瓷石粉 后采用手工按壓，粉體填料費時，并且手工按壓不易掌握施力方向，容易導(dǎo)致壓斷或者壓碎 傳感器芯片；如果采用瓷石粉片代替瓷石粉，則單純?nèi)肆Π磯弘y以將瓷石粉片壓碎，并且難 以將芯片、瓷石粉壓到合適位置。 實用新型內(nèi)容
[0005] 本實用新型針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種氧傳感器芯片封裝過程中的瓷 石粉預(yù)壓裝置，該瓷石粉預(yù)壓裝置采用了瓷石粉片的填料方式和機械定向的預(yù)壓方式，過 程快速，施力方向準確，可以將瓷石粉片壓碎，同時避免壓斷或者壓碎內(nèi)部芯片。
[0006] 本實用新型是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
[0007] -種氧傳感器芯片封裝過程中的瓷石粉預(yù)壓裝置，其特征在于，包括氧傳感器固 定板、基座、壓緊桿、軸承固定座、堅直靠板、直線軸承、垂直移動套筒、齒輪、齒條、轉(zhuǎn)動軸 架、轉(zhuǎn)動軸、手搖桿、連接桿、彈簧和頂部蓋板；
[0008] 所述氧傳感器固定板上設(shè)置有用于裝夾氧傳感器的內(nèi)六角凹槽，所述氧傳感器固 定板固定在基座上；
[0009] 所述堅直靠板堅直固定在基座上，軸承固定座水平固定在堅直靠板上，直線軸承 安裝在軸承固定座上，垂直移動套筒內(nèi)部有帶螺紋的通孔，安裝固定有上下兩個深溝球軸 承，兩個深溝球軸承通過螺母緊固在垂直移動套筒上的內(nèi)壁上；
[0010] 所述頂部蓋板水平安裝在堅直靠板的頂端，連接桿堅直設(shè)置，連接桿的頂端固定 在頂部蓋板上，下端通過兩個深溝球軸承與垂直移動套筒連接，使得垂直移動套筒可沿著 連接桿上下滑移；
[0011] 壓緊桿的上端插入垂直移動套筒內(nèi)，與垂直移動套筒固定，兩者聯(lián)動；壓緊桿的末 端中心位置設(shè)置有用于供傳感器芯片插入的軸向凹槽；
[0012] 所述垂直移動套筒的后側(cè)面固定安裝有一齒條和一用于固定彈簧的螺栓；所述 彈簧一端固定在該螺栓上，另一端固定在頂部蓋板上，用于為垂直移動套筒提供回位的彈 力；
[0013] 所述齒輪通過轉(zhuǎn)軸安裝在轉(zhuǎn)動軸架上，齒輪與齒條嚙合，所述轉(zhuǎn)動軸架固定在堅 直靠板上；
[0014] 手搖桿通過連接頭與轉(zhuǎn)動軸固定相連，使得手搖桿與轉(zhuǎn)動軸同軸轉(zhuǎn)動。
[0015] 本實用新型通過手搖桿驅(qū)動齒輪齒條傳動機構(gòu)來控制壓緊桿向下運動，實現(xiàn)了對 氧傳感器的預(yù)壓；同時壓緊桿末端設(shè)置軸向凹槽，使得預(yù)壓時既可以避開傳感器芯片，又可 以接觸到陶瓷管和瓷石粉片，僅對陶瓷管和瓷石粉片進行壓緊。本實用新型具有如下有益 效果：
[0016] 1、實現(xiàn)了一種氧傳感器的芯片、瓷石粉填料和殼體之間的相對裝配定位、填充預(yù) 壓功能；
[0017] 2、采用了瓷石粉片代替?zhèn)鹘y(tǒng)的瓷石粉作為填料，裝配簡單快速；
[0018] 3、采用了固定施力方向的裝夾工具和預(yù)壓機構(gòu)，施力可控，解決了內(nèi)部芯片被壓 斷或者壓碎的問題；
[0019] 4、借助機械裝置施力預(yù)壓，相比傳統(tǒng)人工按壓方式，大大省力，提高了勞動條件和 效率，并且解決了瓷石粉片沒有被壓碎以及沒有將芯片、瓷石粉壓到合適位置的難題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 圖1為氧傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖2為氧傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖3為預(yù)壓裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖4為氧傳感器固定板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖5為壓緊桿的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 圖中各標(biāo)號的含義為：1-氧傳感器固定板；2-基座；3-氧傳感器；4-壓緊桿； 5_軸承固定座；6-堅直靠板；7-直線軸承；8-垂直移動套筒；9-齒輪；10-齒條；11-轉(zhuǎn)動軸 架；12-轉(zhuǎn)動軸；13-手搖桿；14-連接桿；15-彈簧；16-頂部蓋板；17-連接頭；18-內(nèi)六角 凹槽；19-軸向凹槽；21-防護管外罩；22-六角基座螺紋；23-六角基座；24-外鋼罩；25-防 護管內(nèi)罩；26-傳感器芯片；27-短陶瓷芯；28-瓷石粉片；29-長陶瓷芯；30-內(nèi)鋼罩；31-保 護電極；32-卡箍；33-接線夾。

【具體實施方式】
[0026] 下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進一步詳細的說明。
[0027] 現(xiàn)有技術(shù)中的氧傳感器如圖1-2所示，是以內(nèi)部中空的六角基座23為基礎(chǔ)，六角 基座23的部分外壁上設(shè)置有六角基座螺紋22,防護管內(nèi)罩25安裝在六角基座23的底部， 防護管外罩21也安裝在六角基座23的底部，并包裹防護管內(nèi)罩25,傳感器芯片26穿過長 陶瓷芯29、兩個瓷石粉片28和短陶瓷芯27,傳感器芯片26、長陶瓷芯29、瓷石粉片28和短 陶瓷芯27組成的整體堅直放置在六角基座23的內(nèi)腔內(nèi)，內(nèi)鋼罩30安裝在六角基座23上 端，兩個保護電極31關(guān)于傳感器芯片26對稱安裝，并用兩個卡箍32將兩個保護電極31夾 緊在傳感器芯片26上，保護電極31上部安裝了接線夾33。外鋼罩24安裝在六角基座23 上，并包裹六角基座23上部。
[0028] 如圖3-5所示，本實用新型提供了一種氧傳感器芯片封裝過程中的瓷石粉預(yù)壓裝 置，包括氧傳感器固定板1、基座2、壓緊桿4、軸承固定座5、堅直靠板6、直線軸承7、垂直移 動套筒8、齒輪9、齒條10、轉(zhuǎn)動軸架11、轉(zhuǎn)動軸12、手搖桿13、連接桿14、彈簧15和頂部蓋 板16。
[0029] 所述氧傳感器固定板1上設(shè)置有用于裝夾氧傳感器3的內(nèi)六角凹槽18,所述氧傳 感器固定板1通過螺栓連接固定在基座2上。
[0030] 所述堅直靠板6堅直固定在基座2上，軸承固定座5通過沉頭螺栓水平固定在堅 直靠板6上，直線軸承7安裝在軸承固定座上5,垂直移動套筒8內(nèi)部有帶螺紋的通孔，安裝 固定了兩個深溝球軸承，上下兩個軸承通過螺母鎖死在垂直移動套筒8上。
[0031] 頂部蓋板16水平安裝在堅直靠板6的頂端，連接桿14堅直設(shè)置，連接桿14的頂 端固定在頂部蓋板16上，下端通過兩個深溝球軸承與垂直移動套筒8連接，使得垂直移動 套筒8可沿著連接桿14上下滑移。
[0032] 壓緊桿4的上端插入垂直移動套筒8內(nèi)，與垂直移動套筒8固定，兩者聯(lián)動。壓緊 桿4的末端中心位置設(shè)置有軸向凹槽19,壓緊桿4與氧傳感器3的安裝方位應(yīng)使得：當(dāng)壓 緊桿4向下運動時，傳感器芯片26恰好插入壓緊桿4的軸向凹槽19內(nèi)，且兩者不接觸。軸 向凹槽19的設(shè)置使得壓緊桿4既可以避開傳感器芯片26,又可以接觸到長陶瓷芯29和瓷 石粉片28。
[0033] 所述垂直移動套筒8的后側(cè)面固定安裝有一齒條10和一用于固定彈簧的螺栓；所 述彈簧15 -端固定在該螺栓上，另一端固定在頂部蓋板16上，用于為垂直移動套筒8提供 回位的彈力。
[0034] 所述齒輪9通過轉(zhuǎn)軸12安裝在轉(zhuǎn)動軸架11上，齒輪9與齒條10嚙合，所述轉(zhuǎn)動 軸架11固定在堅直靠板6上。
[0035] 手搖桿13通過連接頭17與轉(zhuǎn)動軸12固定相連，使得手搖桿13與轉(zhuǎn)動軸12同軸 轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動軸12可帶動齒輪9轉(zhuǎn)動，齒輪9與齒條10嚙合，進而實現(xiàn)齒條10帶動垂直移 動套筒8整體下移。當(dāng)作用在手搖桿13上的外力消除后后，在彈簧15作用下，垂直移動套 筒8復(fù)位。
[0036] 堅直靠板6的背面還設(shè)置有加強筋，用于固定堅直靠板6。
[0037] 上述氧傳感器芯片封裝過程中的瓷石粉預(yù)壓裝置的工作原理為：
[0038] 在預(yù)壓之前，需要先手工將傳感器芯片26前端依次穿過長陶瓷芯29、兩個瓷石粉 片28和短陶瓷芯27,然后整體放入六角基體24中，之后將其整體放入氧傳感器固定板1上 的內(nèi)六角凹槽18內(nèi)（注意轉(zhuǎn)動壓桿避開芯片）。
[0039] 之后用手按住手搖桿13,緩慢下壓，此時在齒輪9和齒條10的作用下，垂直移動 套筒8帶動壓緊桿4向下運動，稍微使力壓碎瓷石粉片28。壓實后，松開手搖桿13,在彈簧 15的作用下，手搖桿自動復(fù)位。
[0040] 本實用新型可改變?yōu)槎喾N方式對本領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而易見的，這樣的改變不 認為脫離本實用新型的范圍。所有這樣的對所述領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的修改，將包括 在本權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種氧傳感器芯片封裝過程中的瓷石粉預(yù)壓裝置，其特征在于，包括氧傳感器固定 板（1)、基座（2)、壓緊桿（4)、軸承固定座（5)、堅直靠板（6)、直線軸承（7)、垂直移動套筒 (8)、齒輪（9)、齒條（10)、轉(zhuǎn)動軸架（11)、轉(zhuǎn)動軸（12)、手搖桿（13)、連接桿（14)、彈簧（15) 和頂部蓋板（16); 所述氧傳感器固定板（1)上設(shè)置有用于裝夾氧傳感器（3)的內(nèi)六角凹槽（18)，所述氧 傳感器固定板（1)固定在基座（2)上； 所述堅直靠板（6)堅直固定在基座（2)上，軸承固定座（5)水平固定在堅直靠板（6) 上，直線軸承（7)安裝在軸承固定座上（5)，垂直移動套筒（8)內(nèi)部有帶螺紋的通孔，安裝 固定有上下兩個深溝球軸承，兩個深溝球軸承通過螺母緊固在垂直移動套筒（8)上的內(nèi)壁 上； 所述頂部蓋板（16)水平安裝在堅直靠板（6)的頂端，連接桿（14)堅直設(shè)置，連接桿 (14)的頂端固定在頂部蓋板（16)上，下端通過兩個深溝球軸承與垂直移動套筒（8)連接， 使得垂直移動套筒（8)可沿著連接桿（14)上下滑移； 壓緊桿（4)的上端插入垂直移動套筒（8)內(nèi)，與垂直移動套筒（8)固定，兩者聯(lián)動；壓 緊桿（4)的末端中心位置設(shè)置有用于供傳感器芯片插入的軸向凹槽（19); 所述垂直移動套筒（8)的后側(cè)面固定安裝有一齒條（10)和一用于固定彈簧的螺栓； 所述彈簧（15) -端固定在該螺栓上，另一端固定在頂部蓋板（16)上，用于為垂直移動套筒 (8)提供回位的彈力； 所述齒輪（9)通過轉(zhuǎn)軸（12)安裝在轉(zhuǎn)動軸架（11)上，齒輪（9)與齒條（10)嚙合，所 述轉(zhuǎn)動軸架（11)固定在堅直靠板（6)上； 手搖桿（13)通過連接頭（17)與轉(zhuǎn)動軸（12)固定相連，使得手搖桿（13)與轉(zhuǎn)動軸（12) 同軸轉(zhuǎn)動。
【文檔編號】B25B27/00GK203831328SQ201420223380
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月23日
【發(fā)明者】魏鑫磊, 曹宇, 李峰平, 蔡豐勇, 胡雪林, 張正亞, 王豐, 陸金花 申請人:溫州大學(xué)