一種鏈式真空爐的製作方法

2023-05-29 17:26:21

專利名稱：一種鏈式真空爐的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種鏈式真空爐。
背景技術：
玻封二極體組裝過程中的高溫焊接目前採用傳統的鏈式爐或真空爐，鏈式爐焊接晶片在兩電極間(玻璃管內)無法固定，電性穩定性較差；真空爐雖可以滿足電性要求，跟傳統鏈條爐相比存在能源浪費多，產能低的缺陷
發明內容

本發明目的是為了解決上述問題，提供一種鏈式真空爐。本發明的技術方案是一種鏈式真空爐，包括沿水平方向順次布置的預裝料爐室、燒結加熱爐室、預冷爐室和冷卻爐室，每相鄰兩爐室之間均通過法蘭連接在一起，每相鄰兩爐室之間均設置有隔熱門閘板閥，當所述隔熱門閘板閥開啟時，相鄰兩爐室之間連通；當所述隔熱門閘板閥閉合時，相鄰兩爐室之間密封隔開；且每個爐室都設置有獨立的抽真空系統，其中
所述預裝料爐室上設有進料爐門，預裝料爐室內部設有可將預裝料爐室內的工件自動輸送至所述燒結加熱爐室內的送料機構I;
所述燒結加熱爐室設置有對工件進行燒結加熱的加熱系統；
所述預冷爐室和冷卻爐室均設置有冷卻降溫系統，預冷爐室的內部設有可將所述燒結加熱爐室內的工件取至該預冷爐室內的取料機構I ;冷卻爐室上設有出料爐門，冷卻爐室內部設有可將預冷爐室內的工件取至該冷卻爐室內的取料機構II。每個爐室都設置有獨立的真空檢測系統。所述送料機構I由水平運行的送料軌道、以及用於驅動該送料軌道運動的減速電機構成。所述預裝料爐室外部設置有進料架，進料架上設有可將工件輸送到預裝料爐室內的送料機構II，該送料機構II由水平運行的送料軌道、以及用於驅動該送料軌道運動的減速電機構成，且進料架上的送料軌道與所述預裝料爐室內送料軌道對接。所述取料機構I和取料機構II均由水平運行的取料軌道、以及用於驅動該取料軌道運動的減速電機構成。所述冷卻爐室外部設置有出料架，出料架上設有可將冷卻取料爐室內的工件取至該出料架上的取料機構III，該取料機構III由水平運行的取料軌道、以及用於驅動該送料軌道運動的減速電機構成，且取料機構III的取料軌道與冷卻爐室內的取料軌道對接。所述加熱系統包括設置在燒結加熱爐室的爐體內的方形加熱腔室、以及沿所述加熱腔室內壁均分布置的加熱鑰帶，所述加熱腔室外設有保溫隔熱屏，該保溫隔熱屏由多層厚度大於O. 5mm的耐高溫不鏽鋼片通過螺栓連接而成，所述加熱鑰帶通過高溫陶瓷和金屬鑰螺栓固定在燒結加熱爐室的內爐壁上。
所述預冷爐室的內爐壁上設置有保溫隔熱層。所述冷卻降溫系統由高壓風機、高效換熱器和導流板構成。本發明的優點是本發明的鏈式真空爐在保證高溫焊接產品品質的前期下，改善能源浪費，同時提升產能。


下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述
圖I為本發明鏈式真空爐的結構示意 圖2為圖I的俯視圖；
其中1預裝料爐室，2燒結加熱爐室，3預冷爐室，4冷卻爐室，5法蘭，6進料架，7出料架，8隔熱門閘板閥，10工件；
1-1進料爐門，1-2送料機構I;
2-1保溫隔熱屏，2-2加熱腔室，2-3加熱鑰帶；
3-1取料機構I，3-2保溫隔熱層；
4-1取料爐門，4-2取料機構II；
6-1送料機構II；
7-1取料機構III。
具體實施例方式如圖I和圖2所示，本實施例的鏈式真空爐，包括沿水平方向順次布置的預裝料爐室I、燒結加熱爐室2、預冷爐室3和冷卻爐室4，每相鄰兩爐室之間均通過法蘭5連接在一起，可隨時拆裝。而且每相鄰兩爐室之間均設置有隔熱門閘板閥8，當所述隔熱門閘板閥8開啟時，相鄰兩爐室之間連通；當所述隔熱門閘板閥8閉合時，相鄰兩爐室之間密封隔開。隔熱門閘板閥的開啟由氣缸驅動完成。而且，每個爐室都設置有獨立的抽真空系統和獨立的真空檢測系統，其中抽真空系統可對各爐室進行獨立的抽真空處理——用高純惰性氣體(如氮氣)置換出爐室內的空氣後抽真空，以實現爐室內的高真空低氧環境，可使爐室內的氣體壓力達到O. 67Pa;真空檢測系統用於檢測各爐室的真空度，當相鄰兩爐室的爐內壓力保持基本平衡時，中間的隔熱門閘板閥8才能開啟。上述各個爐室的爐體均為圓筒形臥式結構，各爐室的爐壁全部設計成雙層水冷結構，內層為不鏽鋼，外層採用優質碳鋼製造。所述預裝料爐室I上設有進料爐門1-1，預裝料爐室I內部設有可將預裝料爐室內的工件10自動輸送至所述燒結加熱爐室2內的送料機構I 1-2。本例中，所述送料機構
I1-2由水平運行的送料軌道、以及用於驅動該送料軌道運動的減速電機構成。預裝料爐室I既可在燒結加熱爐室2保持真空狀態下打開進料爐門實現裝料，也可實現獨立抽真空，在真空狀態下將工件10送入燒結加熱爐室2進行燒結。所述燒結加熱爐室2設置有對工件10進行燒結加熱的加熱系統。本實施例中，所述加熱系統包括設置在燒結加熱爐室2的爐體內的方形加熱腔室2-2、以及沿所述加熱腔室2-2內壁均分布置的加熱鑰帶2-3，所述加熱腔室2-2外設有保溫隔熱屏2-1，該保溫隔熱屏由多層厚度大於O. 5mm的耐高溫不鏽鋼片通過螺栓連接而成，所述加熱鑰帶通過高溫陶瓷和金屬鑰螺栓固定在燒結加熱爐室的內爐壁上，可保證長期使用不變形、壽命長，同時能保證加熱的均勻性。上述加熱腔室2-2分為前、中、後三個加熱區，以減少加熱爐室內的溫差；加熱採用三臺可控矽加熱變壓器，以低電壓大電流方式加熱，溫度控制實現閉環式控制，可實現溫度的PID自動調節。所述預冷爐室3的內部設置有可將所述燒結加熱爐室2內的工件10取至該預冷爐室3內的取料機構I 3-1。而且，預冷爐室3的內爐壁上設置有保溫隔熱層3-2，該保溫隔熱層3-2可保證剛從燒結加熱爐室2中出來的高溫工件10緩緩降至某一溫度值，避免了高溫工件10因急劇降溫而造成的工件結構和工件性能損害。所述預冷爐室3和冷卻爐室4均設有冷卻降溫系統，所述冷卻降溫系統主要由高壓風機、高效換熱器和導流板構成，所用氣體均為惰性氣體。當對冷卻爐室4內的工件10 進行冷卻時，向冷卻爐室內充入一定壓力的高純氮氣即可啟動所述高壓風機，此時高速氣流經導流板噴向工件10，從工件出來的熱氣流通過高效熱交換器進行冷卻，再經高壓風機噴向工件10從而實現對工件的快速冷卻。冷卻爐室4上設有出料爐門4-1，冷卻爐室4內部設有可將所述預冷爐室3內的工件10取至該冷卻爐室4內的取料機構II 4-2。冷卻爐室4用於工件10的快速降溫，故其內並未設置起保護作用的保溫隔熱屏。所述取料機構I 3-1和取料機構II 4-2均由水平運行的取料軌道、以及用於驅動該取料軌道運動的減速電機構成。所述預裝料爐室I上的進料爐門1-1和冷卻爐室4上的出料爐門4-1均由雙層圓形封頭與圓法蘭焊接而成，爐門內通冷卻水，爐門中部設有觀察窗，爐門法蘭上設有密封槽以便安裝密封圈，爐門與爐體之間由鋼板製作成鉸鏈式連接。所述預裝料爐室I外部設置有進料架6，進料架6上設有可將工件10輸送到預裝料爐室I內的送料機構II 6-1。該送料機構II 6-1由水平運行的送料軌道、以及用於驅動該送料軌道運動的減速電機構成，所述送料軌道可與所述預裝料爐室I內送料軌道對接。所述冷卻爐室4外部設置有出料架7，出料架7上設有可將冷卻取料爐室4內的工件10取至該出料架7上的取料機構III 7-1，該取料機構III 7-1由水平運行的取料軌道、以及用於驅動該送料軌道運動的減速電機構成，且取料機構III 7-1的取料軌道可與冷卻爐室4內的取料軌道對接。參照圖I和圖2所示，現將本實施例鏈式真空爐的工作流程簡述如下
O使各爐室之間的隔熱門閘板閥8處於閉合狀態，從而讓各爐室之間密封隔開，同時關閉冷卻爐室4的出料爐門4-1。開啟燒結加熱爐室2、預冷爐室3和冷卻爐室4的抽真空系統，對加熱爐室2、預冷爐室3和冷卻爐室4進行真空處理，使這三個爐室處於真空(低氧環境用高純氮氣置換空氣)，同時開啟加熱室2的加熱系統至指定溫度。2)將工件10放置在進料架6上，操控進料架6上送料機構II 6-1的減速電機，使送料軌道帶動工件10水平運行，工件10沿著預裝料爐室I內的送料軌道進入到預裝料爐室I內。3)關閉預裝料爐室I的進料爐門1-1，開啟預裝料爐室I的抽真空系統，對預裝料爐室I進行氮氣置換空氣處理，使預裝料爐室I處於真空(低氧環境用高純氮氣置換空氣)。4)當預裝料爐室I的爐內壓力抽至與燒結加熱爐室2的爐內壓力相當時(通過真空檢測系統提供的信息判斷)，開啟預裝料爐室I與燒結加熱爐室2之間的隔熱門閘板閥8，使這兩個爐室相連通。5)操控預裝料爐室I內送料機構I 1-2的減速電機，使送料軌道帶動工件10水平運行至燒結加熱爐室2內的方形加熱腔室2-2中，再關閉預裝料爐室I與燒結加熱爐室2之間的隔熱門閘板閥8，加熱系統對工件10按一定的程序進行燒結加熱處理。6)當工件10的燒結加熱處理完成後，調節預冷爐室3的壓力使之於燒結加熱爐室
2的爐內壓力相當，開啟燒結加熱爐室2和預冷爐室3之間的隔熱門閘板閥8，使這兩個爐室相連通。
7)操控預冷爐室3內的取料機構I 3-1將工件10取送到取料機構I 3_1的取料軌道上，控制減速電機使取料軌道帶動工件10水平運行至預冷爐室3內。再關閉燒結加熱爐室2與預冷爐室3之間的隔熱門閘板閥8，當溫度下降到規定溫度後開啟預冷爐室3的冷卻降溫系統，對工件10進行預冷處理，使工件降至某一中間溫度。8)控制冷卻爐室4的抽真空系統，使冷卻爐室4的爐內壓力與預冷爐室3的爐內壓力相當，開啟預冷爐室3和冷卻爐室4之間的隔熱門閘板閥8，使這兩個爐室相連通。9)冷卻爐室4內的取料機構II 4-2將工件10取送到取料機構II 4-2的取料軌道上，控制減速電機使取料軌道帶動工件10水平運行至冷卻爐室4內，再關閉預冷爐室3與冷卻爐室4之間的隔熱門閘板閥8，開啟冷卻爐室4的冷卻降溫系統，使工件10快速冷卻至安全溫度(使工件出冷卻爐室時的溫差不影響工件外觀和性能)。10)控制冷卻爐室4的抽真空系統使該爐室的爐內壓力與外界壓力相當，開啟冷卻爐室4的出料爐門。啟動出料架7上的取料機構III 7-1，將冷卻好的工件10取至出料架7上，運送出去，再關閉取料爐門。本實施例的鏈式真空爐採用PLC可編程序控制器對各機械動作進行控制，可實現抽真空、充放氣、閘板閥啟閉、進出料、加熱溫度按程序變更、預冷爐室3達到一定溫度後開啟降溫系統等動作的全部自動控制。當然，上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在於讓人們能夠了解本發明的內容並據以實施，並不能以此限制本發明的保護範圍。凡根據本發明主要技術方案的精神實質所做的等效變換或修飾，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種鏈式真空爐，其特徵在於該鏈式真空爐包括沿水平方向順次布置的預裝料爐室(I )、燒結加熱爐室(2 )、預冷爐室(3 )和冷卻爐室(4)，每相鄰兩爐室之間均通過法蘭(5 )連接在一起，每相鄰兩爐室之間均設置有隔熱門閘板閥(8)，當所述隔熱門閘板閥(8)開啟時，相鄰兩爐室之間連通；當所述隔熱門閘板閥(8)閉合時，相鄰兩爐室之間密封隔開；且每個爐室都設置有獨立的抽真空系統，其中 所述預裝料爐室(I)上設有進料爐門(1-1 )，預裝料爐室(I)內部設有可將預裝料爐室內的工件(10)自動輸送至所述燒結加熱爐室(2)內的送料機構1(1-2); 所述燒結加熱爐室(2)設置有對工件(10)進行燒結加熱的加熱系統； 所述預冷爐室(3)和冷卻爐室(4)均設置有冷卻降溫系統，預冷爐室(3)的內部設有可將所述燒結加熱爐室(2)內的工件(10)取至該預冷爐室(3)內的取料機構I (3-1);冷卻爐室(4)上設有出料爐門(4-1)，冷卻爐室(4)內部設有可將預冷爐室(3 )內的工件(10 )取至該冷卻爐室(4)內的取料機構II (4-2)。
2.根據權利要求I所述的鏈式真空爐，其特徵在於每個爐室都設置有獨立的真空檢測系統。
3.根據權利要求I所述的鏈式真空爐，其特徵在於所述送料機構I(1-2)由水平運行的送料軌道、以及用於驅動該送料軌道運動的減速電機構成。
4.根據權利要求3所述的鏈式真空爐，其特徵在於所述預裝料爐室(I)外部設置有進料架(6)，進料架(6)上設有可將工件(10)輸送到預裝料爐室(I)內的送料機構II (6-1),該送料機構II (6-1)由水平運行的送料軌道、以及用於驅動該送料軌道運動的減速電機構成，且進料架(6)上的送料軌道與所述預裝料爐室(I)內送料軌道對接。
5.根據權利要求I所述的鏈式真空爐，其特徵在於所述取料機構I(3-1)和取料機構II (4-2)均由水平運行的取料軌道、以及用於驅動該取料軌道運動的減速電機構成。
6.根據權利要求5所述的鏈式真空爐，其特徵在於所述冷卻爐室(4)外部設置有出料架(7 )，出料架(7 )上設有可將冷卻取料爐室(4 )內的工件(10 )取至該出料架(7 )上的取料機構111(7-1)，該取料機構111(7-1)由水平運行的取料軌道、以及用於驅動該送料軌道運動的減速電機構成，且取料機構111(7-1)的取料軌道與冷卻爐室(4)內的取料軌道對接。
7.根據權利要求I所述的鏈式真空爐，其特徵在於所述加熱系統包括設置在燒結加熱爐室2的爐體內的方形加熱腔室(2-2)、以及沿所述加熱腔室(2-2)內壁均分布置的加熱鑰帶(2-3)，所述加熱腔室(2-2)外設有保溫隔熱屏(2-1)，該保溫隔熱屏由多層厚度大於.O.5mm的耐高溫不鏽鋼片通過螺栓連接而成，所述加熱鑰帶通過高溫陶瓷和金屬鑰螺栓固定在燒結加熱爐室的內爐壁上。
8.根據權利要求I所述的鏈式真空爐，其特徵在於所述預冷爐室(3)的內爐壁上設置有保溫隔熱層(3-2)。
9.根據權利要求I所述的鏈式真空爐，其特徵在於所述冷卻降溫系統由高壓風機、高效換熱器和導流板構成。
全文摘要
本發明公開了一種鏈式真空爐，包括沿水平方向順次布置的預裝料爐室、燒結加熱爐室、預冷爐室和冷卻爐室，每相鄰兩爐室之間均通過法蘭連接在一起，每相鄰兩爐室之間均設置有隔熱門閘板閥，當所述隔熱門閘板閥開啟時，相鄰兩爐室之間連通；當所述隔熱門閘板閥閉合時，相鄰兩爐室之間密封隔開；且每個爐室都設置有獨立的抽真空系統。
文檔編號B23K3/00GK102896391SQ201210388078
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月15日 優先權日2012年10月15日
發明者陳盟舜 申請人:蘇州群鑫電子有限公司