一种微探针批量折弯装置

    专利2026-04-05  9


    本发明属于探针加工,涉及一种微探针批量折弯装置。


    背景技术:

    1、微探针作为一种测量风速的精密设备,检测元件小、热惯性小、灵敏度及空间分辨力高,在流体流场的研究中有不可或缺的作用。有些探针为了保证装配时一组探针针尖之间的微小间距,同时使得探针后端有一定的空间便于后续器件封装,往往需要将探针折弯。探针的制备作为整个器件封装前最为重要的环节之一,探针的折弯质量和可靠性直接关系到最后封装完成后的器件能否满足现场应用的技术要求。为避免同一组中的两根探针折弯的角度和长度出现偏差导致后续封装工序困难或无法封装,需要严格控制每一根探针折弯程度的一致性。且探针较细,刚度差,折弯长度短,在实际工艺中还需要批量折弯,折弯的质量、效率和一致性很难得到保证。因此需要一种可以实现批量的、精准度高的微探针的折弯装置以满足工艺要求。

    2、现有的一些探针折弯装置设备采用限位件和挡块进行定位以控制折弯的长度和角度,这种定位方式有时需要外加测量工具辅助确定折弯的具体参数,人为的对准和定位会引入较大的误差。还有的只能进行单根探针的折弯,严重影响折弯效率。公开号为cn216881463u的中国专利“一种探针折弯工装设备”描述了一种折弯过程,预先根据整根针的长度进行装夹,然后依靠折弯件与限位件碰撞控制折弯角度,且每次只能折弯一根探针。虽然折弯角度可以调节,但无法控制折弯长度,难以保证折弯精度和一致性。cn209006457u的中国专利“一种探针弯折机”描述了一种利用两个气缸以及相应的特殊结构实现夹紧和折弯功能的装置,减轻了人力,提高了折弯探针的效率,一定程度上提升了探针弯折的质量。但是对于折弯点无法精准控制,折弯一致性差,折弯的效率相对较低;此外整个装置还使用了气缸,使用plc控制进气阀和排气阀,装置制作复杂,成本高,维护保养存在一定难度。


    技术实现思路

    1、本发明的目的就是克服以上缺陷,提出一种用于微探针批量折弯的高效、准确、一致性好的折弯装置。本发明为了解决探针装夹定位过程繁琐、精度差、效率低、折弯角度和折弯点难以控制、一致性不好、整体装置结构复杂等问题,设计一种与微探针适配的折弯装置,通过在下底板上设有一定数量断面为半圆形定位槽实现批量化定位和折弯。通过底板和冲头的配合实现对折弯角度和折弯点的精确控制。通过设计不同厚度的l形限位块来满足不同折弯长度的要求。

    2、本发明的技术方案是:

    3、一种微探针批量折弯装置,所述的微探针批量折弯装置包括由下及上的底板3、定位板2、盖压板1、以及定位导柱5、第一固定螺钉4、l形限位块8、冲头7和第二固定螺钉6;

    4、所述的定位板2为方形板,上表面设有多个安放探针k的半圆形沟槽a,探针k在被夹紧时会有部分高出沟槽a从而保证盖压板1和定位板2能够压紧探针k。定位板2一侧端面上切有第一斜面i与冲头7底面切除形成的第二斜面j配合,第一斜面i与定位板2的上表面之间的夹角是折弯角α,工作时第一斜面i与第二斜面j紧密贴合,保证折弯点和折弯角度准确。定位板2上设有第一定位孔b,孔位与盖压板1上的第二定位孔f孔位一致,第一定位孔b、第二定位孔f与定位导柱5的配合实现盖压板1、定位板2与冲头7的定位。定位板2上方四角有第一螺纹孔c,与第二固定螺钉6配合,实现盖压板1、定位板2相对位置的精准固定。定位板2下方有第二螺纹孔d,与第一固定螺钉4、底板3上的第二螺纹过孔h配合实现底板3与定位板2之间的固定。

    5、所述的盖压板1为方形板,长度方向尺寸与定位板2相同,宽度方向尺寸大于定位板2的宽度方向尺寸。盖压板1上设有为冲头7导向的方形通孔e,方形通孔e的长度根据一次性折弯探针k的数量以及探针k的排布情况确定。方形通孔e与冲头7和l形限位块8间为间隙配合以方便冲头7和l形限位块8的放取,工作状态下,方形通孔e一侧面与定位板2折弯斜面边线在同一竖直平面内,以保证定位准确。盖压板1设有第一螺纹过孔g。第一螺纹过孔g与定位板2上的第一螺纹孔c孔位一致,与第二固定螺钉6配合,实现盖压板1、定位板2相对位置的固定。

    6、所述的冲头7为一方块,长度方向和宽度方向尺寸与盖压板1的方形通孔e尺寸相同。冲头7和通孔e长度和宽度方向均为间隙配合。冲头7底面按照折弯角度α去除材料形成的第二斜面j与定位板2上的第一斜面i一起构成折弯机构。第二斜面j与冲头7的底面之间的夹角即为折弯角α。第二斜面j和第一斜面i接触时严格相切。冲头7侧棱为便于安装需圆角处理,冲头7底部棱为避免损伤探针k针尖也需要圆角处理。

    7、所述的l形限位块8为l形块状结构,在安装探针k的过程中使用。l形限位块8短端安装在盖压板1上表面,长端插入方形通孔e中,放入后l形限位块8的底部不能与定位板2斜面发生干涉,且要在探针k伸出高度以下,以便发挥限位功能。探针k的折弯长度β为盖压板方形通孔e的宽度减去l形限位块8的长端厚度,要求安装探针k时,l形限位块8短端和长端的内侧面与盖压板1紧密贴合,以保证严格控制探针k的折弯长度。同时l形限位块8长端的两侧面位置关系上有平行度要求,其短端的下表面与长端表面位置关系上有垂直度要求。

    8、进一步地,所述的定位板2、盖压板1、底板3、冲头7、l形限位块8材料硬度均为55-58hrc,定位导柱5为普通钢材。

    9、进一步地,沟槽a的直径为探针k直径的50%~80%。

    10、进一步地,折弯角α的范围是120°~150°。

    11、进一步地,定位导柱5与第一定位孔b之间为过盈配合,双边配合过盈量为0.02~0.10mm;第二定位孔f与第一定位孔b孔位一致,加工时要求第二定位孔f与方形通孔e一次线切割完成;第二定位孔f与导向柱5之间为间隙配合,双边配合间隙量为0.02~0.10mm,使得盖压板1和定位板2容易合对。

    12、进一步地,冲头7和通孔e长度和宽度方向间隙配合的间隙量为0.02-0.10mm。

    13、进一步地,冲头7的棱进行圆角化处理以便于装进盖压板1的方形通孔e。

    14、进一步地,底板3为方形板,其长度方向尺寸与盖压板1、定位板2长度方向尺寸都相同。为发挥防止倾覆的作用,底板3宽度方向尺寸长于盖压板1、定位板2的宽度方向尺寸。

    15、进一步地,所述的定位导柱5为一阶梯轴结构。定位导柱5和盖压板1的第二定位孔f双边配合间隙量0.02~0.10mm,定位导柱5和定位板2上第一定位孔b双边配合过盈量为0.02~0.10mm。

    16、本发明的有益效果是:相对于现有的技术而言,可以方便一次性批量制备折弯角度准确、折弯点可控,一致性好的微探针。避免人工测量折弯角度和折弯长度造成的折弯效果差,组合装配时一致性难以保证的问题,对降低微探针的后续装配难度、提升最终装配完成的器件工作的精度和可靠性以及提高生产效率都具有重要意义。



    技术特征:

    1.一种微探针批量折弯装置,其特征在于,所述的微探针批量折弯装置包括由下及上的底板(3)、定位板(2)、盖压板(1)、以及定位导柱(5)、第一固定螺钉(4)、l形限位块(8)、冲头(7)和第二固定螺钉(6);

    2.根据权利要求1所述的一种批量纳米热线探针的折弯工装,其特征在于,所述的定位板(2)、盖压板(1)、底板(3)、冲头(7)、l形限位块(8)材料硬度均为55-58hrc,定位导柱(5)为普通钢材。

    3.根据权利要求1所述的一种批量纳米热线探针的折弯工装,其特征在于,沟槽(a)的直径为探针(k)直径的50%~80%。

    4.根据权利要求1所述的一种批量纳米热线探针的折弯工装,其特征在于,折弯角α的范围是120°~150°。

    5.根据权利要求1所述的一种批量纳米热线探针的折弯工装,其特征在于,定位导柱(5)与第一定位孔(b)之间为过盈配合,双边配合过盈量为0.02~0.10mm;第二定位孔(f)与第一定位孔(b)孔位一致,加工时要求第二定位孔(f)与方形通孔(e)一次线切割完成;第二定位孔(f)与导向柱(5)之间为间隙配合,双边配合间隙量为0.02~0.10mm,使得盖压板(1)和定位板(2)容易合对。

    6.根据权利要求1所述的一种批量纳米热线探针的折弯工装,其特征在于,冲头(7)和方形通孔(e)长度和宽度方向间隙配合的间隙量为0.02-0.10mm。

    7.根据权利要求1所述的一种批量纳米热线探针的折弯工装,其特征在于,冲头(7)的棱进行圆角化处理以便于装进盖压板(1)的方形通孔(e)。

    8.根据权利要求1所述的一种批量纳米热线探针的折弯工装,其特征在于,底板(3)为方形板,其长度方向尺寸与盖压板(1)、定位板(2)长度方向尺寸都相同;为发挥防止倾覆的作用,底板(3)宽度方向尺寸长于盖压板(1)、定位板(2)的宽度方向尺寸。

    9.根据权利要求1所述的一种批量纳米热线探针的折弯工装,其特征在于,所述的定位导柱(5)为一阶梯轴结构;定位导柱(5)和盖压板(1)的第二定位孔(f)双边配合间隙量0.02~0.10mm,定位导柱(5)和定位板(2)上第一定位孔(b)双边配合过盈量为0.02~0.10mm。


    技术总结
    本发明属于折弯领域,涉及一种微探针批量折弯装置。本发明主要由定位夹紧机构和折弯机构两部分组成。折弯时,通过定位导柱与定位孔之间的配合完成对微探针的精确定位,通过冲头和方形通孔的配合完成对微探针预设角度和距离的折弯操作。在制备各种微探针的工艺过程中,本方法具有操作简单、微探针折弯要素精确可控、一致性好的特点。避免人工参与测量,折弯点无法精准控制,装置复杂的问题。对降低微探针的后续装配难度、提升最终装配完成的器件工作的精度和可靠性以及提高生产效率都具有重要意义。

    技术研发人员:梁军生,曲行辉,王猛,张帆,李强,高亮杰,许东洋,赵鑫,王碧玲
    受保护的技术使用者:大连理工大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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