一種氧傳感器芯片封裝過(guò)程中的瓷石粉重壓裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種氧傳感器芯片封裝過(guò)程中的瓷石粉重壓裝置，包括基座、氧傳感器固定板、主支架板、主側(cè)板、支架蓋板、氣缸、氣缸接頭、壓桿連接頭和壓緊桿；氧傳感器固定板固定安裝在基座上，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；支架蓋板安裝固定在由主支架板和兩個(gè)主側(cè)板組建的平臺(tái)上；氣缸安裝固定在支架蓋板上；壓桿連接頭通過(guò)螺紋配合安裝在氣缸活塞桿的頂端；壓緊桿安裝在壓桿連接頭上；氣缸通過(guò)氣缸接頭與外部可控氣源相連。本實(shí)用新型借助氣缸穩(wěn)定的壓力，以及良好的保壓性能，可使瓷石粉片完全粉碎，并緊密包裹陶瓷芯，保證壓實(shí)密封，防止傳感器芯片在使用過(guò)程中松脫和折斷，從而提高其可靠性與穩(wěn)定性。
【專利說(shuō)明】一種氧傳感器芯片封裝過(guò)程中的瓷石粉重壓裝置

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

【背景技術(shù)】
[0002] 氧傳感器的作用是測(cè)定發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒后的排氣中氧是否過(guò)剩的信息，即氧氣含量， 并把氧氣含量轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)傳遞到發(fā)動(dòng)機(jī)計(jì)算機(jī)，使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)以過(guò)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(duì)排氣中的碳?xì)浠衔铮℉C)、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(jìn)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(dòng)機(jī)內(nèi)部，需要對(duì)其核心傳感芯 片及其信號(hào)采集線路進(jìn)行有效的保護(hù)，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(hù)以及線束輥壓保護(hù)等。為了提高氧傳感器封裝結(jié)構(gòu)的可靠性以及封裝過(guò) 程的自動(dòng)化裝配程度，對(duì)其進(jìn)行自動(dòng)化機(jī)械工裝設(shè)計(jì)很有必要。
[0004] 通過(guò)采用瓷石粉片的填料方式和機(jī)械定向的預(yù)壓裝置，過(guò)程快速，施力方向準(zhǔn)確， 可以將瓷石粉片壓碎以及將芯片、瓷石粉壓到合適位置，避免壓斷或者壓碎內(nèi)部芯片。但是 預(yù)壓過(guò)程一般為人工施壓，僅僅實(shí)現(xiàn)芯片、瓷石粉填料和殼體之間的相對(duì)預(yù)定位，為了避免 壓斷或者壓碎內(nèi)部芯片，內(nèi)部瓷石粉片并沒(méi)有完全粉碎，之間還留有間隙，陶瓷芯沒(méi)有被瓷 石粉末緊密包裹，這樣容易導(dǎo)致傳感器芯片在使用過(guò)程中松脫，最終使傳感器芯片折斷。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種氧傳感器芯片封裝過(guò)程中的瓷石粉重壓裝置；該瓷石 粉重壓裝置借助氣缸穩(wěn)定的壓力，以及良好的保壓性能，可使瓷石粉片恰好完全粉碎，并緊 密包裹陶瓷芯，防止傳感器芯片在使用過(guò)程中松脫，提高其可靠性與穩(wěn)定性。
[0006] 本實(shí)用新型是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0007] -種氧傳感器芯片封裝過(guò)程中的瓷石粉重壓裝置，包括基座、氧傳感器固定板、主 支架板、主側(cè)板、支架蓋板、氣缸、氣缸接頭、壓桿連接頭和壓緊桿；
[0008] 氧傳感器固定板固定安裝在基座上，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；
[0009] 支架蓋板安裝固定在由主支架板和兩個(gè)主側(cè)板組建的平臺(tái)上；氣缸安裝固定在支 架蓋板上；壓桿連接頭通過(guò)螺紋配合安裝在氣缸活塞桿的頂端；壓緊桿安裝在壓桿連接頭 上；氣缸通過(guò)氣缸接頭與外部可控氣源相連；
[0010] 壓緊桿的末端中心位置設(shè)置有軸向凹槽，壓緊桿與氧傳感器的安裝方位應(yīng)使得： 當(dāng)壓緊桿向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳感器芯片恰好插入壓緊桿的軸向凹槽內(nèi)，且兩者不接觸。
[0011] 本實(shí)用新型借助氣缸穩(wěn)定的壓力，以及良好的保壓性能，可使瓷石粉片完全粉碎， 并緊密包裹陶瓷芯，保證壓實(shí)密封，防止傳感器芯片在使用過(guò)程中松脫和折斷，從而提高其 可靠性與穩(wěn)定性。重壓過(guò)程的工件裝夾采用了定向的機(jī)械配合機(jī)構(gòu)，重壓行程和施加壓力 可以精確控制和設(shè)定調(diào)節(jié)，重壓施力工作過(guò)程自動(dòng)化，保證了封裝質(zhì)量和效率。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1為氧傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013] 圖2為氧傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014] 圖3為重壓裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015] 圖4為氧傳感器固定板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖5為壓緊桿的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖中各標(biāo)號(hào)的含義為：1 一基座；2-氧傳感器固定板；3-氧傳感；4一主支架板； 5-主側(cè)板；6-支架蓋板；7-氣缸；8-氣缸接頭；9 一壓桿連接頭；10-壓緊桿；11 一內(nèi)六 角凹槽；12-軸向凹槽；21-防護(hù)管外罩；22-六角基座螺紋；23-六角基座；24-外鋼罩； 25-防護(hù)管內(nèi)罩；26-傳感器芯片；27-短陶瓷芯；28-瓷石粉片；29-長(zhǎng)陶瓷芯；30 -內(nèi) 鋼罩；31-保護(hù)電極；32-卡箍；33-接線夾。

【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0019] 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(hù)管內(nèi)罩25安裝在六角基座23的底部， 防護(hù)管外罩21也安裝在六角基座23的底部，并包裹防護(hù)管內(nèi)罩25,傳感器芯片26穿過(guò)長(zhǎng) 陶瓷芯29、兩個(gè)瓷石粉片28和短陶瓷芯27,其中長(zhǎng)陶瓷芯29、兩個(gè)瓷石粉片28和短陶瓷芯 27每個(gè)結(jié)構(gòu)都呈圓柱體，它們的直徑大于防護(hù)管內(nèi)罩25的直徑，且中心位置都開(kāi)有長(zhǎng)方形 通孔用于夾持傳感器芯片26。傳感器芯片26、長(zhǎng)陶瓷芯29、瓷石粉片28和短陶瓷芯27組 成的整體堅(jiān)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(gè)保護(hù) 電極31關(guān)于傳感器芯片26對(duì)稱安裝，并用兩個(gè)卡箍32將兩個(gè)保護(hù)電極31夾緊在傳感器 芯片26上，保護(hù)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。
[0020] 如圖3-5所示，本實(shí)用新型提供了一種氧傳感器芯片封裝過(guò)程中的瓷石粉重壓裝 置，該瓷石粉重壓裝置用于將氧傳感器中的瓷石粉片28徹底粉碎，使氧傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)壓 實(shí)和密封。
[0021] 該重壓裝置包括基座1、氧傳感器固定板2、主支架板4、主側(cè)板5、支架蓋板6、氣缸 7、氣缸接頭8、壓桿連接頭9和壓緊桿10。
[0022] 氧傳感器固定板2固定安裝在基座1上，氧傳感器固定板2上設(shè)置有用于裝夾氧 傳感器3的內(nèi)六角凹槽11，氧傳感器3的六角基座23放置在內(nèi)六角凹槽11內(nèi)。
[0023] 支架蓋板6安裝固定在由主支架板4和兩個(gè)主側(cè)板5組建的平臺(tái)上；氣缸7安裝 固定在支架蓋板6上；壓桿連接頭9通過(guò)螺紋配合安裝在氣缸7活塞桿的頂端；壓緊桿10 安裝在壓桿連接頭9上；氣缸7通過(guò)氣缸接頭8外接可控氣源。
[0024] 壓緊桿10的末端中心位置設(shè)置有軸向凹槽12,壓緊桿10與氧傳感器3的安裝方 位應(yīng)使得：當(dāng)壓緊桿10向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳感器芯片26恰好插入壓緊桿10的軸向凹槽12內(nèi)， 且兩者不接觸。軸向凹槽10的設(shè)置使得壓緊桿4既可以避開(kāi)傳感器芯片26,又可以接觸到 長(zhǎng)陶瓷芯29和瓷石粉片28。
[0025] 上述氧傳感器芯片封裝過(guò)程中的瓷石粉重壓裝置的工作原理為：
[0026] 在預(yù)壓后的基礎(chǔ)上，傳感器芯片26不再滑落后，將氧傳感器整體放入重壓裝置 中（注意轉(zhuǎn)動(dòng)壓緊桿10以避開(kāi)傳感器芯片26)，啟動(dòng)氣缸7,壓緊桿10下移并壓緊瓷石粉 末。此時(shí)控制氣缸7自動(dòng)啟動(dòng)加壓和增壓，采用壓力表顯示壓力值，壓力在1T至3T(1T = lOOOKg)可調(diào)，保壓時(shí)間可調(diào)，能可靠地將瓷石粉壓實(shí)密封。保壓15s后，關(guān)閉加壓增壓，當(dāng) 壓力表顯示壓力值為0時(shí)，啟動(dòng)氣缸7復(fù)位，然后人工取下氧傳感器。此時(shí)瓷石粉片完全粉 碎，并緊密包裹長(zhǎng)陶瓷芯29和短陶瓷芯27。
[0027] 本實(shí)用新型可改變?yōu)槎喾N方式對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的，這樣的改變不 認(rèn)為脫離本實(shí)用新型的范圍。所有這樣的對(duì)所述領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見(jiàn)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(guò)程中的瓷石粉重壓裝置，其特征在于，包括基座（1)、氧傳 感器固定板（2)、主支架板（4)、主側(cè)板（5)、支架蓋板（6)、氣缸（7)、氣缸接頭（8)、壓桿連 接頭（9)和壓緊桿（10); 氧傳感器固定板（2)固定安裝在基座（1)上，氧傳感器固定板（2)上設(shè)置有用于裝夾 氧傳感器（3)的內(nèi)六角凹槽（11); 支架蓋板（6)安裝固定在由主支架板（4)和兩個(gè)主側(cè)板（5)組建的平臺(tái)上；氣缸（7) 安裝固定在支架蓋板（6)上；壓桿連接頭（9)通過(guò)螺紋配合安裝在氣缸（7)活塞桿的頂端； 壓緊桿（10)安裝在壓桿連接頭（9)上；氣缸（7)通過(guò)氣缸接頭（8)與外部可控氣源相連； 壓緊桿（10)的末端中心位置設(shè)置有軸向凹槽（12)，壓緊桿（10)與氧傳感器（3)的安 裝方位應(yīng)使得：當(dāng)壓緊桿（10)向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳感器芯片（26)恰好插入壓緊桿（10)的軸向 凹槽（12)內(nèi)，且兩者不接觸。
【文檔編號(hào)】B23P19/027GK203831043SQ201420223466
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)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(qǐng)人:溫州大學(xué)