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COB芯片高速離心固定治具核心設計目標

2025-11-09 10:08:06　 0 次瀏覽

. 治具核心設計目標

高剛性 & 高強度：必須能承受高速旋轉產生的巨大離心力而不發生形變或斷裂。

的動平衡：這是關鍵的一點。任何微小的不平衡在高速下都會產生劇烈振動，輕則導致離心失敗，重則損壞離心機甚至引發事故。

定位與可靠固定：必須將COB PCB板牢牢固定，防止其在離心力作用下移位、彈出或損壞。

材料兼容性與潔凈度：材料不能產生粉塵、析出化學物質，以免污染COB產品。通常需采用鋁合金、不銹鋼或高性能工程塑料。

高通量與易用性：設計應便于操作員快速、準確地取放產品，提高生產效率。

性：必須有防呆設計和失效保護（如防松脫機制）。

2. 關鍵設計考慮因素

離心機參數：首先必須明確離心機的型號、轉速（RPM）、離心力（×g）、轉子類型（水平轉子還是角轉子？）、轉子的尺寸和承載能力。

COB產品規格：PCB板的尺寸、厚度、形狀、重量以及每批次需要離心的數量。

固定方式：

夾緊式：使用彈簧壓片、螺絲壓條等方式從頂部壓住PCB。這是常用且可靠的方式。

卡槽式：治具上開有的卡槽，PCB插入其中，依靠側壁和底部在離心力方向上提供支撐。對尺寸精度要求。

組合式：結合以上兩種方式，提供穩固的固定。

材料選擇：

主體材料：7075航空鋁合金（強度高、重量輕、易于做動平衡加工），其次是6061鋁合金。對于腐蝕性環境，可選316不銹鋼，但重量較大。

壓緊部件：可使用彈簧鋼壓片、尼龍螺絲等，避免劃傷PCB。

動平衡實現：

治具設計需盡可能對稱。

加工完成后，必須在動平衡機上進行校準。通過在不平衡點去重（鉆孔）或配重（加平衡螺絲/配重塊）的方式達到高標準（通常要求達到G2.5或更高等級）。

3. 治具設計方案示例（用于水平轉子）

設計名稱：多層可調式COB離心治具

結構組成：

治具底座：

采用整體式7075鋁合金銑削而成。

底部有與離心機轉子連接的快換接口（例如，可適配的螺栓孔或卡扣結構）。

底座上設計有多個平行的T型槽或安裝孔位，用于固定立柱。

立柱與層板：

立柱：多根高強度不銹鋼立柱，垂直固定在底座上，作為整個框架的支撐。

層板：若干層鋁合金層板（可根據產品高度調整數量），通過精密軸承或襯套套在立柱上。層板之間由間隔柱分隔開，***足夠的空間。

鎖緊機構：每層層板都有鎖緊螺絲（如蝶形螺絲），可在高度調整后鎖死在立柱上，防止高速時晃動。

產品固定模塊（核心）：

每個產品位是一個獨立的單元，安裝在層板上。

底部定位：一個與COB PCB外形匹配的仿形托架，用于承托PCB。托架邊緣有微小凸起，防止PCB水平移動。

頂部壓緊：一個彈簧加載的壓桿或帶扭簧的壓片。操作員只需輕輕抬起壓桿，放入PCB，松開后壓桿在彈簧力作用下自動壓住PCB邊緣（無元件和線路的區域）。離心力越大，壓得越緊。

材料：壓桿與PCB接觸部分使用PEEK或尼龍等非金屬耐磨材料，防止壓傷焊盤或線路。

動平衡配置：

治具在出廠前已完成整體動平衡校準。

底座上預留有配重螺紋孔，如果在放入產品后（尤其是非滿負載時）需要微調平衡，可以在***位置安裝不同重量的配重螺絲。

設計：

防呆設計：壓桿只有完全壓下才能啟動離心機的鎖邏輯（可通過微動開關與離心機聯鎖）。

透明保護罩：治具可配備一個輕質透明的PC或PMMA罩子，萬一有零件碎裂可將其 containment 在治具內部。

4. 使用流程建議

檢查：使用前檢查治具各部件有無松動或損傷，特別是壓緊機構。

加載：將COB板放入仿形托架中，確保壓緊裝置壓覆在區域。

平衡：對稱地放置產品。如果無法放滿，必須在對稱位置放置配重塊（與產品重量相當）以保持平衡。

安裝：將整個治具平穩、牢固地安裝到離心機轉子上。

運行：關閉離心機蓋，設置參數（轉速、時間），啟動。

卸載：離心結束后，待轉子完全停止，再打開機蓋，取出治具和產品