[實(shí)用新型]一種氧傳感器封裝外鋼罩的激光焊接裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420219389.4
• 申請日: 2014-04-23
• 公開（公告）號(hào): CN203830907U
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏鑫磊;曹宇;蔡豐勇;李峰平;張正亞;王豐;胡雪林;陸金花
• 申請（專利權(quán)）人: 溫州百岸汽車零部件有限公司;溫州大學(xué)
• 主分類號(hào): B23K26/28
• 分類號(hào): B23K26/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

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封裝外鋼罩的激光焊接裝置。

背景技術(shù)

激光焊接是利用高能量密度的激光束作為熱源的一種高效精密焊接方法。激光焊接的原理是將激光輻射的能量通過熱傳導(dǎo)向材料的內(nèi)部擴(kuò)散，材料熔化后形成特定的熔池以達(dá)到焊接的目的。

氧傳感器的作用是測定發(fā)動(dòng)機(jī)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(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?xì)浠衔?HC)、一氧化碳(CO)和氮氧化合物(NOX)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。

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程的自動(dòng)化裝配程度，對其外罩焊接機(jī)械的自動(dòng)化工裝設(shè)計(jì)很有必要。由于外鋼罩起著保護(hù)外部線路與內(nèi)部芯片接口處的作用，所以必須通過焊接技術(shù)來實(shí)現(xiàn)外鋼罩與傳感器本體的密封連接，保證外鋼罩能夠牢固安裝在六角基體上。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種氧傳感器封裝外鋼罩的激光焊接裝置；該激光焊接裝置具有工件裝夾簡易方便、焊接方位精確可控，以及結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)。

本實(shí)用新型是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種氧傳感器封裝外鋼罩的激光焊接裝置，包括激光器、激光加工頭、手搖柄、豎直支撐臂、縱向滑板、激光器底座、工作平臺(tái)、電機(jī)、電機(jī)支架、聯(lián)軸器、軸承支撐座、定位軸、激光焊接護(hù)片和焊接基座；

工作平臺(tái)的上表面為一水平平面，激光器底座和焊接基座均固定安裝在工作平臺(tái)的上表面上；

豎直支撐臂直立固定在激光器底座上，縱向滑板通過滾珠絲杠機(jī)構(gòu)安裝在豎直支撐臂上；豎直支撐臂上設(shè)置有用于顯示縱向滑板高度信息的刻度；

豎直支撐臂的上端設(shè)置有手搖柄，所述手搖柄用于驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠機(jī)構(gòu)動(dòng)作，使縱向滑板上下運(yùn)動(dòng)；

激光器安裝在縱向滑板上，激光加工頭由45度反射鏡和聚焦透鏡組成；激光器發(fā)射的激光束經(jīng)度反射鏡反射后，由聚焦透鏡聚焦垂直向下輸出；

電機(jī)支架和軸承支撐座均固定安裝在焊接基座上，電機(jī)安裝在電機(jī)支架上，電機(jī)的輸出軸經(jīng)聯(lián)軸器與定位軸相連；軸承支撐座內(nèi)安裝有兩個(gè)軸承，定位軸穿過所述軸承支撐座，由兩個(gè)軸承支撐在焊接基座上；

定位軸的末端設(shè)置有軸向孔，所述軸向孔內(nèi)設(shè)置有用于與氧傳感器配合的內(nèi)螺紋；激光焊接護(hù)片固定安裝在焊接基座上，并位于氧傳感器待焊接位置的下方；所述激光加工頭輸出的聚焦激光束恰好入射到氧傳感器的待焊接位置。

本實(shí)用新型具有如下有益效果：

1、本實(shí)用新型通過激光焊接技術(shù)將外鋼罩牢固焊接在在六角基體上，從而保護(hù)外部線路與內(nèi)部芯片接口部分，本實(shí)用新型采用了邊旋轉(zhuǎn)邊焊接的方式，焊接位置精確，焊接質(zhì)量好，焊縫窄，熱影響區(qū)極小；

2、本實(shí)用新型中工件裝夾采用了螺紋配合方式，簡易方便，電機(jī)驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)螺紋旋進(jìn)減輕了人力需求，并且工件方位精確可控，通過添加夾持裝置還可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化進(jìn)給和退料；

3、本實(shí)用新型中工件裝夾驅(qū)動(dòng)電機(jī)與焊接過程中的工件旋轉(zhuǎn)進(jìn)給驅(qū)動(dòng)電機(jī)為同一個(gè)，統(tǒng)一的裝夾與進(jìn)給控制方式保證了二次定位精度，并且節(jié)約了設(shè)備成本；

4、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊、功能模塊獨(dú)立，調(diào)整拆裝方便。

附圖說明

圖1為氧傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為氧傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為激光焊接裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中各標(biāo)號(hào)的含義為：1-激光器；2-激光加工頭；3-手搖柄；4-豎直支撐臂；5-縱向滑板；6-激光器底座；7-工作平臺(tái)；8-電機(jī)；9-電機(jī)支架；10-聯(lián)軸器；11-軸承支撐座；12-定位軸；13-氧傳感器；14-激光焊接護(hù)片；15-焊接基座；21-防護(hù)管外罩；22-六角焊接基座螺紋；23-六角焊接基座；24-外鋼罩；25-防護(hù)管內(nèi)罩；26-傳感器芯片；27-絕緣短陶瓷體；28-瓷石粉片；29-絕緣長陶瓷體；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

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。