一種CPU自動取放模組的製作方法

2023-06-12 02:20:56 2

本實用新型涉及一種CPU自動取放模組。

背景技術：

計算機主板在出廠前需要進行測試，需要將CPU安裝在主板上的CPU安裝座上，傳統的測試過程中需要人手動將CPU安裝到主板上，然後進行測試，傳統的人工作業的方式效率低；隨著自動化水平的提高，出現一些可以自動將CPU安裝到CPU安裝座上的設備，中國實用新型專利公開了一種電腦主板測試用CPU自動取放機(公開號：CN 103729277 B)可以將CPU自動地安裝到主板上，然後進行測試，這種CPU自動取放機結構簡單，能滿足小功率、低運算性能的CPU的自動取放使用，對於高性能的伺服器、工作站的CPU不再適用。

例如Intel LGA3647伺服器CPU在將其安裝在主板上進行主板測試時存在如下問題：

1、CPU的觸點高達3647個，在工作時需要將每一個CPU的觸點與CPU安裝座上的觸點接觸良好，即CPU底面和CPU安裝臺完全吻合，然而現實中主板(CPU安裝座)不可能100％保持水平，可能會傾斜一個角度，這就需要CPU取放模組能根據主板(CPU安裝座)的實際位置自適應地調整精準定位，如果某些點沒有接觸到則無法正常工作；

2、CPU的觸點高達3647個，每一個CPU的觸點與CPU安裝座上的觸點的接觸力必須均勻，這就要求CPU取放模組不僅要滿足能自適應地調整位置，還需要自適應地跟根據調整之後進行加載壓力；

3、CPU的自動取機的體積要小，否則會影響主板上其他設備(比如內存條)的安裝；

4、在工作時會產生大量的熱量，需要及時對其進行散熱否則無法正常工作。

本實用新型即是針對現有技術的不足而提出的。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是提供一種CPU自動取放模組，包括：機架、滑動連接座、第一驅動裝置、CPU夾持組件、自適應定位裝置、鎖緊裝置，所述的滑動連接座與機架滑動連接，可在機架上沿豎直方向滑動；所述第一驅動裝置設置在機架上用於驅動滑動連接座沿豎直方向運動；所述的CPU夾持組件連接滑動連接座上並隨滑動連接座上下運動，用於夾持CPU；所述的自適應定位裝置設置在滑動連接座和CPU夾持組件之間，使得CPU夾持組件可以自適應調整CPU與CPU安裝座的相對位置，使CPU和CPU安裝座精準對接；所述的鎖緊裝置設置在滑動連接座上，用於將CPU夾持組件固定在主板上；能自適應地調整CPU安裝時CPU與CPU安裝座的相對位置，使CPU和CPU安裝座完全吻合，並且加載壓力的時候頂壓力始終垂直CPU所在平面，使CPU和CPU安裝座的接觸力均勻。

為解決上述技術問題，本實用新型包括：機架、滑動連接座、第一驅動裝置、CPU夾持組件、自適應定位裝置、鎖緊裝置，所述的滑動連接座與機架滑動連接，可在機架上沿豎直方向滑動；所述第一驅動裝置設置在機架上用於驅動滑動連接座沿豎直方向運動；所述的CPU夾持組件連接滑動連接座上並隨滑動連接座上下運動，用於夾持CPU；所述的自適應定位裝置設置在滑動連接座和CPU夾持組件之間，使得CPU夾持組件可以自適應調整CPU與CPU安裝座的相對位置，使CPU和CPU安裝座精準對接；所述的鎖緊裝置設置在滑動連接座上，用於將CPU夾持組件固定在主板上。

如上所述的一種CPU自動取放模組，所述的第一驅動裝置的輸出端和滑動連接座之間設有用於頂壓CPU夾持組件的槓桿頂壓裝置，所述的第一驅動裝置包含轉動連接在機架上的絲杆和安裝在機架上驅動絲杆轉動的第一電機；所述的槓桿頂壓裝置包含連接在滑動連接座上側的過渡連接板和連接在過渡連接板上側的壓頭組件，所述的壓頭組件上設有壓力傳感器，所述的壓頭組件包含上座和連接在上座底部的下座，所述的上座包含與絲杆滑動連接的空心圓柱和固定連接在空心圓柱下部的連接塊，所述的下座底部設有頂壓過渡連接板中心的半圓球，所述的過渡連接板底部設有兩個以過渡連接板中心軸向為對稱軸的用於頂壓CPU夾持組件的導力柱。

如上所述的一種CPU自動取放模組，所述的連接塊和過渡連接板之間以及過渡連接板和滑動連接座之間分別設有當壓頭組件釋放壓力後復位的第一復位機構和第二復位機構，所述的第一復位機構包含四個設置在連接塊上的第一通孔，四個所述的第一通孔上連接有四個第一螺栓，四個所述的第一螺栓下端與過渡連接板螺紋固接，四個所述的第一螺栓上套有將連接板和過渡連接板分離的第一彈簧。

如上所述的一種CPU自動取放模組，所述的滑動連接座下側連接有中間連接板，所述的中間連接板和滑動連接座之間設有第三復位機構；所述的自適應定位裝置包含連接在中間連接板上的兩組隨動平臺組件，所述的CPU夾持組件通過兩組隨動平臺組件活動連接在中間連接板上，每一所述的隨動平臺組件包含連接在CPU夾持組件上部的中心隨動柱和連接在中間連接板底部的圓環套，所述的中心隨動柱的中部沿外其壁向外延伸形成有一圓盤，所述的圓環套的底部沿其內壁向內延伸形成有一內圓環，所述的中心隨動柱上的圓盤卡在中間連接板和內圓環之間以託住CPU夾持組件，所述的中心隨動柱上的圓盤的外徑小於圓環套的內徑，兩所述的導力柱分別頂壓中心隨動柱上部以對CPU夾持組件進行壓緊。

如上所述的一種CPU自動取放模組，所述的圓盤上表面與中間連接板下表面之間以及圓盤下表面與內圓環上表面之間分別設有滾珠和限制滾珠運動的滾珠保持塊。

如上所述的一種CPU自動取放模組，所述的鎖緊裝置包含兩組分別設置在滑動連接座兩側的傳動機構，兩組所述的傳動機構輸出端分別連接有與主板上固定框上的螺釘匹配的螺母，所述的機架上設有第二電機，所述的第二電機輸出軸連接有兩個電磁離合器，兩個所述的電磁離合器的輸出端分別通過兩根軟傳動軸與兩組傳動機構相連以驅動螺母的旋轉以對CPU夾持組件進行鎖緊或鬆開。

如上所述的一種CPU自動取放模組，傳動機構包含沿豎直方向轉動連接在滑動連接座上的傳動軸，所述的螺母設置在傳動軸的下端，所述的傳動軸上端設有防止傳動軸易位的擋圈，所述的擋圈和滑動連接座之間設有止推軸承，所述的傳動軸上還設有隨傳動軸轉動的渦輪，所述的滑動連接座上轉動連接有驅動渦輪旋轉的蝸杆，所述的蝸杆通過軟傳動軸與電磁離合器的輸出端連接。

如上所述的一種CPU自動取放模組，所述的CPU夾持組件包含與CPU上表面接觸的CPU固定座和連接在CPU固定座上表面的散熱翅片，所述的CPU夾持組件兩側分別設有一散熱風扇，兩所述的散熱風扇之間形成有封閉式散熱通道，所述的封閉式散熱通道包含多個設置在CPU固定座且沿封閉式散熱通道方向設置的散熱通孔以及設置在散熱翅片上且沿封閉式散熱通道方向設置的散熱間隙。

如上所述的一種CPU自動取放模組，所述的CPU固定座外側設有CPU定位架，所述的CPU定位架上設有多個定位柱腳，多個所述的定位柱腳與主板的CPU安裝座外側輪廓匹配，所述的CPU固定座上設有用於放置CPU的定位槽，所述的定位槽側邊設有缺口，所述的CPU定位架上鉸接有的夾持塊，所述的夾持塊末端穿過所述缺口夾持CPU的側邊，所述的CPU固定座上設有限制夾持塊旋轉的限位塊。

與現有技術相比，本實用新型提供的一種CPU自動取放模組具有如下優點：

1、CPU夾持組件夾持的CPU能在定位柱腳的引導下進入CPU安裝座內，且在自適應定位裝置的作用下根據CPU安裝座的實際位置，自適應地將CPU調整至與CPU安裝座完全匹配，使CPU上的每一觸點與CPU安裝座上每一個觸點完全吻合。

2、槓桿頂壓裝置採用等臂槓桿的原理，當CPU夾持組件傾斜時，過渡連接板上的兩個以過渡連接板對稱軸為中心的導力柱始終頂壓CPU夾持組件，而壓頭組件頂壓過渡連接板中心，因此兩個導力柱施加給CPU夾持組件的力總是一樣的，頂壓力總是垂直CPU，所以CPU和CPU安裝座的接觸力總是均勻的。

3、在CPU夾持組件兩側設有兩個散熱風扇，其中一個風扇抽氣，一個風扇吹氣，可以增強散熱效果，減小CPU夾持組件的體積。

4、本實用新型結構緊湊，布局合理，自動化程度高，工作效率高。

【附圖說明】

下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細說明，其中：

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為本實用新型中所測試的主板的機構示意圖；

圖3為本實用新型的爆炸圖之一；

圖4為本實用新型的爆炸圖之二；

圖5為本實用新型的爆炸圖之三；

圖6為圖5中標記的A部的放大圖；

圖7為本實用新型中槓桿頂壓裝置、自適應定位裝置和CPU夾持組件的爆炸圖；

圖8為本實用新型中隨動平臺組件的爆炸圖；

圖9為本實用新型中槓桿頂壓裝置、自適應定位裝置和CPU夾持組件連接後的立體剖視圖；

圖10為圖9中標記的B部的放大圖；

圖11為本實用新型中CPU夾持組件的爆炸圖；

圖12為本實用新型中CPU固定座、CPU定位架的立體圖；

圖13為本實用新型中CPU固定座、CPU定位架的俯視圖；

圖14為圖13中沿C-C方向的全剖視圖。

【具體實施方式】

下面結合附圖對本實用新型的實施方式作詳細說明。

如說明附圖中圖1至圖5所示，本實施例包括：機架1、滑動連接座2、第一驅動裝置6、CPU夾持組件4、自適應定位裝置3以及鎖緊裝置7；滑動連接座2與機架1滑動連接，可在機架1上沿豎直方向滑動；第一驅動裝置6設置在機架1上用於驅動滑動連接座2沿豎直方向運動；CPU夾持組件4連接滑動連接座2上並隨滑動連接座2上下運動，用於夾持CPU801；自適應定位裝置3設置在滑動連接座2和CPU夾持組件4之間，使得CPU夾持組件4可以自適應調整CPU801與CPU安裝座803的相對位置，使CPU801和CPU安裝座803精準對接；鎖緊裝置7設置在滑動連接座2上，用於將CPU夾持組件4固定在主板802上。CPU801夾持在CPU夾持組件4上，CPU夾持組件4通過自適應定位裝置3連接在滑動連接座2上使得CPU可以與CPU安裝座803精準對接，然後在第一驅動裝置6的驅動下使CPU801和CPU安裝座吻合。

如圖3、圖5、圖6和圖7在第一驅動裝置6的輸出端和滑動連接座2之間設有用於頂壓CPU夾持組件4的槓桿頂壓裝置5，第一驅動裝置6包含轉動連接在機架1上的絲杆61和安裝在機架1上驅動絲杆61轉動的第一電機62；槓桿頂壓裝置5包含連接在滑動連接座2上側的過渡連接板51和連接在過渡連接板51上側的壓頭組件52，壓頭組件52上設有壓力傳感器，壓頭組件52包含上座521和連接在上座521底部的下座522，上座521包含與絲杆61滑動連接的空心圓柱5211和固定連接在空心圓柱5211下部的連接塊5212，下座522底部設有頂壓過渡連接板51中心的半圓球523，過渡連接板51底部設有兩個以過渡連接板51中心軸向為對稱軸的用於頂壓CPU夾持組件4的導力柱511，導力柱511的下端也為半圓球結構，本實施了在過渡連接板51上設置兩個以過渡連接板51中心軸為對稱中心的導力柱511；同樣地，本鄰域技術人員，很容易想到，在過渡連接板51上設置多個導力柱511，且多個導力柱511均勻分布在以過渡連接板51為圓心的圓上，同樣也能達到相同的技術效果，本實施例不再細述。

當CPU夾持組件4傾斜一個角度，CPU夾持組件4在自適應定位裝置3的作用下必然也是傾斜的(為了使CPU801和CPU安裝座803完全吻合)，但是連接在絲杆61上的壓頭組件52始終在豎直方向運動的，無法直接提供垂直於CPU801的力。本實用新型通壓頭組件52底部的半圓球523頂壓過渡連接板51的中心，過渡連接板51可根據CPU夾持組件4的位置自適應的調整，使過渡連接板51上的兩個導力柱511同時頂壓CPU夾持組件；壓頭組件52、過渡連接板51和兩個導力柱511構成等臂槓桿，即使過渡連接板51是傾斜的，兩個導力柱511輸出力大小相同且都是垂直CPU801所在平面，這樣保證了CPU801和CPU安裝座803的受力均勻。

如圖9和圖10所示，為了使過渡連接板51上的兩個導力柱511始終頂壓CPU夾持組件4，而且能在完成一次工作之後復位，在連接塊5212和過渡連接板51之間以及過渡連接板51和滑動連接座2之間分別設有當壓頭組件52釋放壓力後復位的第一復位機構53和第二復位機構54，第一復位機構53包含四個設置在連接塊5212上的第一通孔531，四個第一通孔531上連接有四個第一螺栓532，四個第一螺栓532下端與過渡連接板51螺紋固接，四個第一螺栓532上套有將連接塊5212和過渡連接板51分離的第一彈簧533。這裡特別說明：每一個螺栓的直徑小於每一個通孔的直徑，才能使過渡連接板51在一定範圍內擺動，自適應地調整過渡連接板51的位置，使其在加載壓力的時候兩個導力柱511始終垂直CPU801所在在平面。

如圖7至圖10所示，為了使自適應定位裝置3可以一定範圍內擺動，滑動連接座2下側連接有中間連接板21，中間連接板21和滑動連接座2之間設有第三復位機構55，第三復位機構55和第一復位機構53的結構一樣此處不再重複說明；自適應定位裝置3包含連接在中間連接板21上的兩組隨動平臺組件31，CPU夾持組件4通過兩組隨動平臺組件31活動連接在中間連接板21上，每一隨動平臺組件31包含連接在CPU夾持組件4上部的中心隨動柱311和連接在中間連接板21底部的圓環套312，中心隨動柱311的中部沿外其壁向外延伸形成有一圓盤3111，圓環套312的底部沿其內壁向內延伸形成有一內圓環3121，中心隨動柱311上的圓盤3111卡在中間連接板21和內圓環3121之間以託住CPU夾持組件4，中心隨動柱311上的圓盤3111的外徑小於圓環套312的內徑，所以中心隨動柱311可以在圓環套312內移動，加上中間連接板21以及第三復位機構55，CPU夾持組件4可以相對滑動連接座2任意方向擺動，即CPU夾持組件4可以根據CPU安裝座803的位置，自適應地調整，保證CPU801與CPU安裝座803之間完全吻合。兩導力柱511分別頂壓中心隨動柱311上部以對CPU夾持組件4進行壓緊。

如圖8所示，為了使中心隨動柱311在圓環套312內移動得更加順暢，在圓盤3111上表面與中間連接板21下表面之間以及圓盤3111下表面與內圓環3121上表面之間分別設有滾珠32和限制滾珠32運動的滾珠保持塊33。

如圖1和圖3所示，鎖緊裝置7包含兩組分別設置在滑動連接座2兩側的傳動機構71，兩組傳動機構71輸出端分別連接有與主板802上固定框804上的螺釘805匹配的螺母72，機架1上設有第二電機73，第二電機73輸出軸連接有兩個電磁離合器74，兩個電磁離合器74的輸出端分別通過兩根軟傳動軸75與兩組傳動機構71相連以驅動螺母72的旋轉以進行鎖緊或鬆開；本實施例採用一個第二電機73驅動兩個電磁離合器74的方案，原因之一為主板802上設有兩個螺釘805，需要分別鎖緊，原因之二為兩個螺釘805的螺紋開始部分不一致，在將螺母72旋進螺釘805時，兩個螺母72不能同步，採用兩組電磁離合器74可以根據實際情況分別控制兩個螺母的擰緊或鬆開；此外本實施例採用軟轉動軸75用於扭矩傳動，可以減少中間複雜的傳動組件，提高傳動效率，減小整機的體積。

如圖3、圖5和圖6所示，傳動機構71包含沿豎直方向轉動連接在滑動連接座2上的傳動軸711，螺母72設置在傳動軸711的下端，傳動軸711上端設有防止傳動軸711易位的擋圈712，擋圈712和滑動連接座2之間設有止推軸承713，傳動軸711上還設有隨傳動軸711轉動的渦輪714，滑動連接座2上轉動連接有驅動渦輪714旋轉的蝸杆715，蝸杆715通過軟傳動軸75與電磁離合器74的輸出端連接。

如圖9和圖11所示，CPU夾持組件4包含與CPU801上表面接觸的CPU固定座41和連接在CPU固定座41上表面的散熱翅片42，CPU夾持組件4兩側分別設有一散熱風扇43，兩個散熱風扇43的出風位置一致，兩散熱風扇43之間形成有封閉式散熱通道44，封閉式散熱通道44包含多個設置在CPU固定座41且沿封閉式散熱通道44方向設置的散熱通孔444以及設置在散熱翅片42上且沿封閉式散熱通道44方向設置的散熱間隙421，採用上述方案能提高散熱的效率，減小整機的體積。

如圖12至圖14所示，在CPU固定座41外側設有CPU定位架45，CPU定位架45上設有多個定位柱腳46，多個定位柱腳46與主板802的CPU安裝座803外側輪廓匹配用於將CPU801夾持組件導入到CPU安裝座803內；CPU固定座41上設有用於放置CPU801的定位槽411，定位槽411側邊設有缺口4112，CPU定位架45上鉸接有的夾持塊451，夾持塊451末端穿過缺口4112夾持CPU801的側邊，CPU固定座41上設有限制夾持塊451旋轉的限位塊452。

現在簡要地描述CPU自動取放模組的操作步驟，當主板802置於主板測試機的CPU自動取放模組下方時進行自動安裝CPU，包括如下步驟：

a、下壓：第一驅動裝置6帶動槓桿頂壓裝置5、滑動連接座2、自適應定位裝置3以及CPU夾持組件4向下運動；

b、導入CPU安裝座：自適應定位裝置3使CPU夾持組件4自動的導入到主板802CPU安裝座803使CPU801進入CPU安裝座803內；

c、精準平面定位：槓桿頂壓裝置5使CPU底面與CPU安裝座803完全貼合，使得CPU801底面每一個觸點與CPU安裝座803的觸點完全接觸；

d、鎖緊：鎖緊裝置7與主板802上的螺釘805螺固，使滑動連接座2與主板802固定；

e、加壓：槓桿頂壓裝置5繼續下壓頂壓CPU夾持組件4，當壓力達到預設值時停止下壓；

f、測試主板：給主板通電，測試主板，測試完成後斷電；

g、鬆開並復位：鎖緊裝置7與主板802上的螺釘805鬆開，第一電機62使槓桿頂壓裝置5、滑動連接座2、自適應定位裝置3以及CPU夾持組件4向上運動進行復位。

採用本實用新型提供的一種CPU自動取放模組，能自動地將CPU801安裝到CPU安裝座803內，且對接精確且受力均勻，提高了在主板測試時的工作效率。