[实用新型]一种氧传感器封装外钢罩的激光焊接装置

说明书

技术领域

本实用新型属于机械工装领域，具体涉及一种氧传感器封装外钢罩的激光焊接装置。

背景技术

激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。激光焊接的原理是将激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散，材料熔化后形成特定的熔池以达到焊接的目的。

氧传感器的作用是测定发动机燃烧后的排气中氧是否过剩的信息，即氧气含量，并把氧气含量转换成电压信号传递到发动机计算机，使发动机能够实现以过量空气因数为目标的闭环控制；确保三元催化转化器对排气中的碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)和氮氧化合物(NOX)三种污染物都有最大的转化效率，最大程度地进行排放污染物的转化和净化。

由于氧传感器位于工作环境为高温高压的汽车发动机内部，需要对其核心传感芯片及其信号采集线路进行有效的保护，因此氧传感器芯片都需要特殊封装，包括瓷石粉密封、不锈钢罩保护以及线束辊压保护等。为了提高氧传感器封装结构的可靠性以及封装过程的自动化装配程度，对其外罩焊接机械的自动化工装设计很有必要。由于外钢罩起着保护外部线路与内部芯片接口处的作用，所以必须通过焊接技术来实现外钢罩与传感器本体的密封连接，保证外钢罩能够牢固安装在六角基体上。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种氧传感器封装外钢罩的激光焊接装置；该激光焊接装置具有工件装夹简易方便、焊接方位精确可控，以及结构紧凑的特点。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种氧传感器封装外钢罩的激光焊接装置，包括激光器、激光加工头、手摇柄、竖直支撑臂、纵向滑板、激光器底座、工作平台、电机、电机支架、联轴器、轴承支撑座、定位轴、激光焊接护片和焊接基座；

工作平台的上表面为一水平平面，激光器底座和焊接基座均固定安装在工作平台的上表面上；

竖直支撑臂直立固定在激光器底座上，纵向滑板通过滚珠丝杠机构安装在竖直支撑臂上；竖直支撑臂上设置有用于显示纵向滑板高度信息的刻度；

竖直支撑臂的上端设置有手摇柄，所述手摇柄用于驱动滚珠丝杠机构动作，使纵向滑板上下运动；

激光器安装在纵向滑板上，激光加工头由45度反射镜和聚焦透镜组成；激光器发射的激光束经度反射镜反射后，由聚焦透镜聚焦垂直向下输出；

电机支架和轴承支撑座均固定安装在焊接基座上，电机安装在电机支架上，电机的输出轴经联轴器与定位轴相连；轴承支撑座内安装有两个轴承，定位轴穿过所述轴承支撑座，由两个轴承支撑在焊接基座上；

定位轴的末端设置有轴向孔，所述轴向孔内设置有用于与氧传感器配合的内螺纹；激光焊接护片固定安装在焊接基座上，并位于氧传感器待焊接位置的下方；所述激光加工头输出的聚焦激光束恰好入射到氧传感器的待焊接位置。

本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型通过激光焊接技术将外钢罩牢固焊接在在六角基体上，从而保护外部线路与内部芯片接口部分，本实用新型采用了边旋转边焊接的方式，焊接位置精确，焊接质量好，焊缝窄，热影响区极小；

2、本实用新型中工件装夹采用了螺纹配合方式，简易方便，电机驱动的自动螺纹旋进减轻了人力需求，并且工件方位精确可控，通过添加夹持装置还可以实现自动化进给和退料；

3、本实用新型中工件装夹驱动电机与焊接过程中的工件旋转进给驱动电机为同一个，统一的装夹与进给控制方式保证了二次定位精度，并且节约了设备成本；

4、本实用新型结构紧凑、功能模块独立，调整拆装方便。

附图说明

图1为氧传感器结构示意图；

图2为氧传感器内部结构示意图；

图3为激光焊接装置的结构示意图；

图中各标号的含义为：1-激光器；2-激光加工头；3-手摇柄；4-竖直支撑臂；5-纵向滑板；6-激光器底座；7-工作平台；8-电机；9-电机支架；10-联轴器；11-轴承支撑座；12-定位轴；13-氧传感器；14-激光焊接护片；15-焊接基座；21-防护管外罩；22-六角焊接基座螺纹；23-六角焊接基座；24-外钢罩；25-防护管内罩；26-传感器芯片；27-绝缘短陶瓷体；28-瓷石粉片；29-绝缘长陶瓷体；30-内钢罩；31-保护电极；32-卡箍；33-接线夹。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。