一种温度传感器的粘接夹具的制作方法

1.本发明涉及加速度计装配装置技术领域，尤其涉及一种温度传感器的粘接夹具。


背景技术：

2.受环境温度影响，加速度计在工作时的输出会出现漂移，在精密测控领域，为满足系统的测量精度需求，需要对单个加速度计产品的温度进行精确控制，以保证测量精度的稳定性。目前采用在加速度计外部环绕粘贴加温装置以及温度传感器的方法，实现不同环境下加速度计的温度控制。
3.为尽量缩小产品的体积、减少产品的重量，往往采体积很小的薄片式陶瓷温度传感器(有些长
×
宽
×
高仅2mm
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2mm
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0.8mm)；此类温度传感器会被粘接在加速度计没有接线柱的底部，为避免温度变化引起的内应力对温度传感器造成影响、保障粘接件的耐环境老化性能，通常使用硅橡胶作为温度传感器与加速度计粘接用的胶粘剂。硅橡胶常温粘稠且固化时间长、固化过程需一定压力。目前采用手工方法对胶粘剂进行涂覆，在将温度传感器与加速度计进行贴合后，再用胶布对温度传感器与加速度计进行缠绕，以提供固化压力。
4.温度传感器与加速度计粘接后的理想状态是，传感器与加速度计上粘贴强度可靠、位置精确，且不同产品传感器与加速度计间的胶层厚度均相同。然而，实际生产过程中由于温度传感器尺寸小，在缠绕胶布的过程中难以固定，容易被胶布带动而偏离原先位置，由于手工缠绕胶布无法保证胶布压力的一致性，缠绕力量偏大时会引起温度传感器翘起，造成粘接后胶层分布不均匀。温度传感器翘起程度严重或是位置偏移量过大的加速度计需要进行返工。大量的返厂维修不仅造成人力物力的浪费和时间上的延误，也逐渐无法满足用户日益增进的精度要求。


技术实现要素：

5.为解决上述问题，本发明提出一种温度传感器的粘接夹具，解决现有技术中温度传感器和加速度计粘接困难的问题。
6.本发明采用如下技术方案：
7.一种温度传感器的粘接夹具，包括夹具框架、至少一个下压触头、至少一个接线柱保护垫环和至少一个加热套筒；所述夹具框架的顶板上设有至少一个螺纹通孔；所述下压触头包括端顶、中心轴和触头；所述中心轴的上段的直径大于所述中心轴的下段的直径，所述中心轴的上段设有与所述螺纹通孔配合的螺纹，所述中心轴的下段穿过所述螺纹通孔置于所述夹具框架内；所述端顶与所述中心轴的上段连接；所述触头与所述中心轴的下段连接；所述接线柱保护垫环置于夹具框架的底板上，用于设置倒置的待粘接温度传感器的加速度计，所述加热套筒设置于所述中心轴的下段外侧，用于对温度传感器和加速度计之间的粘结剂进行加热固化，所述温度传感器在下压触头施加的压力和粘接剂的共同作用下粘接在加速度计的底部。
8.优选的，还包括至少一个弹性部件，所述弹性部件设于中心轴的上段外侧。
9.优选的，弹性部件为弹簧。
10.优选的，触头底部的面积不大于所述温度传感器的面积。
11.优选的，所述接线柱保护垫环为柱状圆环，所述接线柱保护垫环的内径大于加速度计的外径且小于加速度计法兰盘的内径；所述接线柱保护垫环的高度大于加速度计法兰盘的上端面至加速度计接线柱顶端的距离。
12.优选的，夹具框架的底板上设有至少一个用于放置接线柱保护垫环的凹槽。
13.优选的，夹具框架的底板上的凹槽为圆形，所述圆形凹槽内径与接线柱保护垫环外径相同。
14.优选的，弹簧的初始长度大于中心轴的上段的长度，压缩后的长度小于中心轴的上段的长度。
15.优选的，加热套筒的长度小于中心轴的下段的长度。
16.优选的，所述端顶的上端面设有用于施加扭力的槽或沉孔。
17.本发明提供的温度传感器的粘接夹具，采用下压触头固定温度传感器的位置，通过调节下压触头提供合适的用于固化粘结剂的压力，采用加热套筒进行局部加热，提供合适的用于固化粘结剂的温度，从而满足加速度计温度传感器的粘接质量需求。本发明的粘接夹具具有如下优点：
18.1.有效防止温度传感器在粘接剂固化过程出现的位置偏移现象以及胶层起翘问题，提高了成品合格率；
19.2.能够精确控制施加在温度传感器的粘接压力和粘接温度，确保粘接剂固化后胶层分布的均匀性与一致性；
20.3.产品与夹具容易分离，避免产品与夹具分离过程对产品造成损伤，节约装配时间；
21.4.操作简单快捷、可重复性强、操作效率高及产品装配可靠性高。
附图说明
22.所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施例，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1是本发明粘接夹具的结构示意图。
24.附图标记说明
25.11、夹具框架的顶板；12、夹具框架的底板；13、夹具框架的侧壁；14、凹槽；21、下压触头的端顶；221、下压触头的中心轴的上段；222、下压触头的中心轴的下段；23、下压触头的触头；30、加热套筒；40、弹性部件；50、接线柱保护垫环；60、温度传感器；70、加速度计。
具体实施方式
26.需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对
至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
28.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
29.图1是本发明粘接夹具的结构示意图。参照图1，本发明提出一种温度传感器的粘接夹具，包括夹具框架、至少一个下压触头、至少一个接线柱保护垫环50和至少一个加热套筒30；所述夹具框架的顶板11上设有至少一个螺纹通孔；所述下压触头包括端顶21、中心轴和触头23；所述中心轴的上段221的直径大于所述中心轴的下段222的直径，所述中心轴的上段221设有与所述螺纹通孔配合的螺纹，所述中心轴的下段222穿过所述螺纹通孔置于所述夹具框架内；所述端顶21与所述中心轴的上段221连接；所述触头23与所述中心轴的下段222连接；所述接线柱保护垫环50置于夹具框架的底板12上，用于设置倒置的待粘接温度传感器60的加速度计70，所述加热套筒30设置于所述中心轴的下段222外侧，用于对温度传感器60和加速度计70之间的粘结剂进行加热固化，所述温度传感器60在下压触头施加的压力和粘接剂的共同作用下粘接在加速度计70的底部。
30.本发明提供的温度传感器的粘接夹具，采用下压触头固定温度传感器60的位置，通过对下压触头的端顶21施加扭力来调节下压触头提供合适的用于固化粘结剂的压力；采用加热套筒30对温度传感器60和加速度计70之间的粘结剂进行加热固化，以提供合适的用于固化粘结剂的温度，从而满足加速度计70温度传感器60的粘接质量需求。为方便下压触头的中心轴的下段222穿过螺纹通孔置于所述夹具框架内，下压触头的中心轴的上段221的直径大于中心轴的下段222的直径。
31.本发明粘接夹具的夹具框架包括顶板11、底板12和两个侧壁13连接而成。顶板11、底板12呈长方形且外形尺寸相同，顶板11、底板12与两个侧壁13通过螺钉连接后形成具有平行上下面的夹具框架。夹具框架的底板12上设有至少一个用于放置接线柱保护垫环50的凹槽14，该凹槽14为圆形，其内径与接线柱保护垫环50外径相同，以方便放置。夹具框架的顶板11上的螺纹通孔处于待粘接温度传感器60的正上方。
32.本发明的粘接夹具还包括至少一个弹性部件40，该弹性部件40设于中心轴的上段221外侧。在待粘接温度传感器60不需要下压触头施加压力的时候，该弹性部件40用于支撑起下压触头，使其不接触待粘接温度传感器60，方便待粘接温度传感器60的取放。该弹性部
件40可以采用弹簧，为确保弹簧能支撑起下压触头，弹簧的初始长度大于中心轴的上段221的长度，压缩后的长度小于中心轴的上段221的长度。
33.本发明粘接夹具的下压触头的触头23底部的面积不大于温度传感器的面积，以方便下压触头精确固定待粘接温度传感器60的位置，其中，触头23底部可以为锥形。下压触头的端顶21的上端面设有用于施加扭力的槽或沉孔，以方便对下压触头施加扭力。端顶21与中心轴的上段221螺纹连接，触头23与中心轴的下段222螺纹连接。本发明粘接夹具的加热套筒30的长度小于中心轴的下段222的长度。
34.由于温度传感器60需粘接在加速度计70的底部，因此需将加速度计70倒置以方便粘接。为确保加速度计70倒置时其上部的接线柱不被损坏，将加速度计70倒置在接线柱保护垫环50上，该接线柱保护垫环50为柱状圆环，接线柱保护垫环50的内径大于加速度计70的外径且小于加速度计70法兰盘的内径，接线柱保护垫环50的高度大于加速度计70法兰盘的上端面至加速度计70接线柱顶端的距离，以使加速度计70上部的接线柱悬空，不与夹具框架的底板12接触。
35.本发明在组装下压触头时，先组装下压触头的端顶21和中心轴，然后将弹簧套在中心轴的上段221，再将中心轴的下段222穿过夹具的顶板11的螺纹通孔，并通过中心轴的上段221的与夹具的顶板螺纹连接，接着将加热套筒30套在中心轴的下段222，最后将触头23安装在中心轴上。
36.在使用本发明的夹具粘接温度传感器60的过程中，先取出接线柱保护垫环50并将将加速度计70倒置放在接线柱保护垫环50上，此时加速度计70法兰盘平面与接线柱保护垫环50端面接触，加速度计70接线柱倒悬在接线柱保护垫环50内。然后将安放了加速度计70的接线柱保护垫环50放在夹具框架的底板12的圆形凹槽14内，将涂覆了胶粘剂的温度传感器60贴合在加速度计70底部的粘接位置，压上下压触头，并在下压触头的端顶21部位用扭力工具旋紧，粘接压力的范围控制在1n/m～5n/m。其中，扭力工具可采用扭力改锥或扭力扳手，用于控制温度传感器60的粘接压力。将加热套筒30和待粘接的温度传感器60与外接电源相连并接通，该加热套筒30实现对接部位的局部加热，对胶粘剂进行固化，该外接电源可以读取待粘接的温度传感器60的温度数据并控制输出温度。胶粘剂固化过程分为两个阶段，第一阶段加热温度的范围为40℃～60℃，加热时间为12小时，第二阶段加热温度的范围为60℃～80℃，加热时间为12小时。
37.等胶粘剂完全固化后，断开外接电源与加热套筒30和待粘接的温度传感器60的连接，旋松下压触头直至该下压触头被弹簧顶起，最后从夹具框架的底部取出接线柱保护垫环50并从接线柱保护垫环50上取下加速度计70。至此，完成将温度传感器60粘接在加速度计70的底部。
38.虽然上述上述实施例中描述了一个温度传感器60的粘接过程，但其仅仅是示例性的，并非用于限定本发明。具体地，上述夹具同样适用于两个或者两个以上的温度传感器60同时进行粘接，以提高操作效率。
39.从上述实施例可以看出，本发明上述的粘接夹具能够有效防止温度传感器60在粘接剂固化过程出现的位置偏移现象以及胶层起翘问题，提高了成品合格率；还能够精确控制施加在温度传感器60的粘接压力和粘接温度，确保粘接剂固化后胶层分布的均匀性与一致性；同时产品与夹具容易分离，避免产品与夹具分离过程对产品造成损伤，节约装配时
间；而且操作简单快捷、可重复性强、操作效率高及产品装配可靠性高。
40.在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
41.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
42.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
43.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。