加熱單元及包含所述加熱單元的真空焊接的製造方法
2023-04-26 19:27:11
加熱單元及包含所述加熱單元的真空焊接的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種加熱單元及包含所述加熱單元的真空焊接機。加熱單元包含罩體及加熱光源，罩體的表面具有溝槽狀的內凹部且內凹部在表面上形成反射面，罩體內部穿設水路管道以供冷卻水穿過，加熱光源設置於內凹部，通過反射面聚集加熱光源。內凹部兩側頂端的側邊分別包含連接部，使得兩個加熱單元可通過連接部拼接，複數個加熱單元可拼接作為真空焊接機中的加熱模塊，使其具有良好的加熱及散熱功效。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型是關於一種應用在真空焊接上的加熱單元以及包含所述加熱單元的 真空焊接機，特別是利用可以模塊化拼接的加熱單元，使其能作為真空焊接機的加熱裝置。 加熱單元及包含所述加熱單元的真空焊接機
【背景技術】
[0002] 在焊接的方式當中，硬焊及軟焊都是在兩個欲焊接的加工物之間，加入熔點較低 的焊料，經過加熱後，利用其焊料熔化後的流動性填充於兩加工物的接合處，待其凝固後將 兩者接合的焊接方式，其差異主要是以焊料熔點的高低來區分。在進行焊接時，加工環境與 加熱方式對於焊接有相當大的影響，在高溫熔化的焊料或者加工物之間，只要有些許汙染 物產生，都有可能影響焊接的強度，而焊接時加熱與冷卻的控制，更是直接影響到焊接質量 的重要因素。
[0003] 目前為了進行一致性的焊接，也就是具有高強度且低變異性的焊接產品，會使用 真空焊接的方式，顧名思義就是在真空環境下利用輻射加熱方式使焊料熔化進行焊接，由 於真空環境下降低了加工物間汙染物的產生，使製作的產品具有高質量及高可靠度，不過 為了真空的焊接環境，抽真空的反應腔室及進行加熱的裝置往往是固定無法根據加工物變 更的，而對於以輻射熱方式加熱熔化焊料及後續的冷卻方式，也是利用真空焊接方式最常 見的問題。 實用新型內容
[0004] 有鑑於上述現有技術的問題，本實用新型的目的是提供加熱單元及包含所述加熱 單元的真空焊接機，以解決現有的真空焊接機的加熱裝置為固定結構，無法依據需要方式 調整加熱光源，使焊料加熱時可能有溫度不均勻的問題，並利用加熱單元的設置，提升真空 焊接機在加熱及散熱時的效率。
[0005] 根據本實用新型的一目的，提出一種加熱單元，其包含罩體及加熱光源，罩體的表 面具有溝槽狀的內凹部，內凹部在表面形成反射面，罩體內部穿設水路管道以供冷卻水穿 過，進行加熱單元的散熱；加熱光源則包含設置於內凹部的加熱燈管，通過反射面聚集加 熱光源，其中，內凹部兩側頂端的側邊分別包含連接部，使得複數個加熱單元通過連接部拼 接。
[0006] 優選地，連接部可包含分別於內凹部兩側頂端的側邊設置的凸塊及套環，使相鄰 的加熱單元互相連接，並通過凸塊與套環的相對轉動以調整相鄰的加熱單元相互之間的角 度。
[0007] 優選地，罩體的材質可包含鋁。
[0008] 優選地，反射面可進一步鍍上金屬薄膜，金屬薄膜的材質包含金、銀、白金。
[0009] 根據本實用新型的另一目的，提出一種真空焊接機，其包含反應腔室、加熱模塊以 及控制模塊，反應腔室設置於機體上，並連接抽真空裝置，反應腔室內包含承載及移動加工 物的載具；加熱模塊包含拼接的前述的加熱單元，環設於反應腔室外；控制模塊則分別連 接抽真空裝置、反應腔室與加熱模塊，操作反應腔室裝載加工物及進行抽真空，且控制加熱 燈管的溫度。
[0010] 優選地，反應腔室可為石英腔體或不鏽鋼腔體。
[0011] 優選地，反應腔室可設置為直立式或橫臥式。
[0012] 優選地，拼接的複數個加熱單元可以圓形、半圓弧形或平面方式環設於反應腔室 外。
[0013] 優選地，真空焊接機可進一步包含環繞抽真空裝置的散熱管路，以供冷卻水流通 進行散熱。
[0014] 優選地，真空焊接機可進一步包含與反應腔室接觸的散熱片，散熱片內部穿設管 道以供冷卻水穿過，進行該反應腔室的散熱。
[0015] 本實用新型提供一種模塊化的加熱單元，利用拼接方式形成配合加工物的加熱模 塊，以更有效的加熱及冷卻方式，在真空環境下對加工物進行焊接，使真空焊接機能改善前 述的缺點，本實用新型的加熱單元及包含所述加熱單元的真空焊接機，可具有一或多個下 述優點：
[0016] (1)此加熱單元及包含所述加熱單元的真空焊接機讓使用者能依照焊接的加工物 特性不同，利用可拼接的加熱單元設計不同的加熱模塊，增加使用上的便利性。
[0017] (2)此加熱單元及包含所述加熱單元的真空焊接機利用加熱單元聚光的反射面， 有效提升加熱光源的效率，進而提升焊接的效率。
[0018] (3)此加熱單元及包含所述加熱單元的真空焊接機利用穿設於加熱單元的水路管 道及真空焊接機的散熱管路，由冷卻水流通帶走熱能而達到良好的散熱效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019] 圖1為本實用新型的加熱單元的罩體的示意圖。
[0020] 圖2為本實用新型的加熱單元的罩體拼接的一示意圖
[0021] 圖3為本實用新型的加熱單元的罩體拼接的另一示意圖。
[0022] 圖4為本實用新型的真空焊接機的方塊圖。
[0023] 圖5為本實用新型的真空焊接機的加熱模塊的示意圖。
[0024] 圖6為本實用新型的真空焊接機的另一加熱模塊的示意圖。
[0025] 圖7為本實用新型的真空焊接機的示意圖。
[0026] 圖8為本實用新型的真空焊接機的又一加熱模塊的示意圖。
[0027] 圖9為本實用新型的加熱模塊的水路管道的示意圖。
[0028] 附圖標記說明：
[0029] 10、10a、10b、32、53 :罩體
[0030] 11 :鋁材
[0031] 12:內凹部
[0032] 13、37、55 :反射面
[0033] 14、14a、14b :凸塊
[0034] 15、15a、15b :套環
[0035] 16、38、56、56a、56b、56c :水路管道
[0036] 20、40 :真空焊接機
[0037] 21、35、41、52 :反應腔室
[0038] 22、30、30'、50 :加熱模塊
[0039] 23 :控制模塊
[0040] 24、44 :抽真空裝置
[0041] 25 :載具
[0042] 26、31、31'、51、51a、51b、51c :加熱單元
[0043] 33 :連接部
[0044] 34 :石英管
[0045] 36、36'、42、54 :加熱燈管
[0046] 43 :控制面板
[0047] 45 :散熱管道
[0048] 46 :散熱片
[0049] P :角度
【具體實施方式】
[0050]為便於了解本實用新型的技術特徵、內容與優點及其所能達成的功效，將本實用 新型配合附圖，並以實施例的表達形式詳細說明如下，而其中所使用的圖式，其主旨僅為示 意及輔助說明書用，未必為本實用新型實施後的真實比例與精準配置，因此不應就附圖的 比例與配置關係解讀、局限本實用新型在實際實施上的權利範圍，合先敘明。
[0051] 請參閱圖1，其為本實用新型的加熱單元中罩體的示意圖。圖中，罩體10為一長 條形的鋁材11，其一表面具有溝槽狀的內凹部12,內凹部12沿著整條鋁材11向內彎曲一 半圓弧形結構，形成一作為聚光的反射面13,而在此內凹部12兩側頂端的側邊，則分別設 置沿著側邊的凸塊14及套環15,此套環15可與凸塊14配合作為罩體10之間的連接部， 使相鄰的兩罩體10可以扣合併且可以通過凸塊14與套環15的相對轉動以調整兩者之間 拼接的角度，上述鋁材11與連接部的結構可以利用鋁擠方式製成，並且可以依照焊接的加 工對象或焊接機臺調整鋁材11的長度，在製作上更具彈性。另外，此罩體10還可在反射面 13上鍍上金、銀或白金的金屬薄膜，利用其材質的耐熱且反射性佳的特性進一步增加聚光 效果，而在鋁材11內，還會設置貫通的水路管道16,其作為加工時冷卻水通過的管道，以此 作為有效的散熱方式。
[0052] 請同時參閱圖2及圖3,其為本實用新型的加熱單元中罩體拼接的示意圖。如圖所 示，兩個鋁製罩體l〇a、10b在其內凹部的兩側頂端分別包含凸塊14a、14b及套環15a、15b， 而在圖2中，罩體10a利用凸塊14a與另一罩體10b的套環15b連接而拼接在一起，在此實 施例中僅拼接兩件罩體l〇a、10b，但本實用新型不以此為限，可依需求繼續拼接其它罩體。 拼接的罩體組合可如圖2所示使其側邊密合成為水平的組合，也可如圖3所示利用套環15b 與凸塊14a的相對轉動調整兩罩體10a、10b互相之間的角度P，進行角度調整主要是為了調 整罩體10a、10b內凹部所形成反射面的角度，進一步配合加熱光源達到聚光的效果，因此 其角度P可視焊接製程或焊接機臺的設計來決定。
[0053] 請參閱圖4,其為本實用新型的真空焊接機的方塊圖。圖中，真空焊接機20包含反 應腔室21、加熱模塊22以及控制模塊23。其中，反應腔室21為石英管制成的腔室，且反應 腔室21分別連接抽真空裝置24和控制模塊23,利用抽真空裝置24抽氣而形成真空的反應 腔室21，反應腔室21當中設有承載及移動待加工物的載具25,此載具25包含將加工物移 入反應腔室21的移動裝置以及移入後密封反應腔室21以進行抽真空的密封裝置，移動裝 置及密封裝置可為油壓結構或是電動驅動結構。加熱模塊22包含複數個加熱單元26的組 合，設置於反應腔室21外，利用加熱燈管照射反應腔室21以進行焊接製程，加熱單元26的 組合及拼接方式將在之後實施例中描述。另外，控制模塊23分別連接抽真空裝置24、反應 腔室21及加熱模塊22,由控制模塊23操作使加工物移入反應腔室21，進行密封且抽真空， 並控制加熱模塊22的加熱燈管加熱進行焊接，直到達到焊接溫度後進行冷卻，均為通過控 制模塊23操作的項目，控制模塊23可依需求設計各式操作按鈕或是以觸控操作面板進行 操作控制。
[0054] 請參閱圖5,其為本實用新型的真空焊接機的加熱模塊的示意圖。圖中，加熱模塊 30包含10個加熱單元31，其利用每一罩體32之間凸塊與套環構成的連接部33拼接成圓 形，並環設於石英管34所製成的反應腔室35外圍，每一個加熱單元31包含罩體32及加熱 光源，每一加熱光源包含一支加熱燈管36,但本實用新型不以此為限，每一個加熱單元31 的加熱光源可包含複數個加熱燈管36,或者不同的加熱單元31可包含不同加熱光源的加 熱燈管36,其中，單一加熱燈管36內可包含一個或複數個發光熱組件，發光熱組件例如為 燈絲。加熱燈管36的輻射熱除了直接照射於反應腔室35外，還可經由罩體32的反射面37 反射入反應腔室35,提高加熱效率。而針對此加熱光源大量的熱能，加熱單元31穿設有環 繞貫通的水路管道38,利用冷卻水流通帶走熱能，使其能有效散熱，由於焊接時焊料加熱至 熔點的時間與冷卻凝固的時間對焊接質量有相當大的影響，本實用新型有有效提升兩方面 的功效以達到更好的焊接成果。
[0055] 請參閱圖6,其為本實用新型的真空焊接機的另一加熱模塊的示意圖。其中，加熱 模塊30'與圖5的加熱模塊30同樣包含10個加熱單元31'，拼接成圓形的結構，其相同結 構部分將不再重複描述，與前述實施例不同處在於，加熱單元31'包含一個加熱燈管36'， 此加熱燈管36'內部包含兩個以上的發光的燈絲，其中，兩個以上的燈絲可具有相同光譜， 也可由不同光譜的燈絲組合而成，以進行焊接的加工物需要照射光源的種類來決定。
[0056] 請參閱圖7,其為本實用新型的真空焊接機的示意圖。如圖所示，真空焊接機40包 含反應腔室41、加熱燈管42以及控制面板43。反應腔室41連接抽真空裝置44和控制面 板43,在載具的裝卸完成後密封進行抽氣使反應腔室41呈真空狀態，再利用環繞的加熱燈 管42對反應腔室41進行加熱使其達到焊接所需的熔點溫度，由於進行焊接時加熱的高溫 除了反應腔室41內也可能傳至其它機體結構，為避免設備因高溫損壞，如抽真空裝置44的 管道外側及承載裝置外側都可繞設散熱管道45,使冷卻水通過帶走多餘熱能，以避免裝置 受熱損壞，在鄰近反應腔室41的兩端，也可設置直接接觸反應腔室41的散熱片46,其為散 熱效果良好的金屬片，更可進一步在此散熱片46內部穿設管道，同樣以冷卻水流通進行散 熱。本實施例的真空焊接機40是以橫臥式的反應腔室41進行加熱焊接，但本實用新型不 以此為限，反應腔室41及對應機體的設置，也可設計為直立式，以上下的裝卸方式配合不 同的加工物進行焊接。
[0057] 請參閱圖8,其為本實用新型的真空焊接機的另一加熱模塊的示意圖。圖中，加熱 模塊50包含分別由3個加熱單元51水平拼接而成的組合，其分設於反應腔室52的上下兩 偵牝每一個加熱單元51包含罩體53及加熱燈管54,加熱燈管54可由一支或多支燈管組成， 或者每支燈管內可包含一個以上的燈絲，加熱燈管54的輻射熱除了直接照射於反應腔室 52夕卜，還可經由罩體53的反射面55反射入反應腔室52,提高加熱效率。加熱單元51同樣 穿設有貫通的水路管道56,利用冷卻水流通帶走熱能，使其能有效散熱，水路管道56的設 置，則在後描述。由於加熱單元51是以水平方式拼接，因此其反射面55與加熱燈管54所 構成加熱光源的方向，與圓弧狀或圓形的設置有所不同，其主要是針對焊接時加工物及焊 料的特性加以調整，以獲得最佳焊接效果。
[0058] 圖9為本實用新型的加熱模塊的水路管道的示意圖。如圖所示，其中3個加熱單 元51&、5113、51(：，分別具有水路管道56 &、5613、56(3，其管道在垂直方向及水平方向均設有開 口，以供進水或出水，為了進行水路循環以帶走熱能，可將部分開口塞住，設定固定的循環 方式，使冷卻水能平均帶走每一加熱單元51a、51b、51c所產生的熱。上述為本實用新型的 一種水路管道設置的方式，但本實用新型不以此為限，任何串接或並接的水路循環方式，只 要能有效散熱均應包含於本實用新型的範圍當中。
[0059] 以上內容是結合具體的優選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能 認定本實用新型的具體實施只局限於這些說明。對於本實用新型所屬【技術領域】的技術人員 來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干等同替代或明顯變型，而且性能 或用途相同，都應當視為屬於本實用新型的保護範圍。
【權利要求】
1. 一種加熱單元，其特徵在於，包含： 罩體，所述罩體的表面具有溝槽狀的內凹部，所述內凹部在所述表面形成反射面，所述 罩體內部穿設水路管道以供冷卻水穿過，進行所述加熱單元的散熱；以及 加熱光源，包含加熱燈管，設置於所述內凹部，通過所述反射面聚集該加熱光源； 其中，所述內凹部兩側頂端的側邊分別包含連接部，使得複數個所述加熱單元通過所 述連接部拼接。
2. 如權利要求1所述的加熱單元，其特徵在於：所述連接部包含分別在所述內凹部兩 側頂端的側邊設置的凸塊及套環，使相鄰的所述加熱單元互相連接，並通過所述凸塊與所 述套環的相對轉動以調整相鄰的所述加熱單元相互之間的角度。
3. 如權利要求1所述的加熱單元，其特徵在於：所述罩體的材質包含鋁。
4. 如權利要求1所述的加熱單元，其特徵在於：所述反射面進一步鍍上金屬薄膜，所述 金屬薄膜的材質包含金、銀、白金。
5. -種真空焊接機，其特徵在於，包含： 反應腔室，設置於機體上，並連接抽真空裝置，所述反應腔室內包含承載及移動加工物 的載具； 加熱模塊，包含拼接的複數個如權利要求1至4任一項所述的加熱單元，環設於反所述 應腔室外；以及 控制模塊，分別連接所述抽真空裝置、所述反應腔室與所述加熱模塊，操作所述反應腔 室裝載所述加工物及進行抽真空，且控制所述加熱燈管的溫度。
6. 如權利要求5所述的真空焊接機，其特徵在於：所述反應腔室為石英腔體或不鏽鋼 腔體。
7. 如權利要求5所述的真空焊接機，其特徵在於：所述反應腔室設置為直立式或橫臥 式。
8. 如權利要求5所述的真空焊接機，其特徵在於：拼接的複數個所述加熱單元以圓形、 半圓弧形或平面方式環設於所述反應腔室外。
9. 如權利要求5所述的真空焊接機，其特徵在於：進一步包含環繞所述抽真空裝置的 散熱管路，以供冷卻水流通進行散熱。
10. 如權利要求5所述的真空焊接機，其特徵在於：進一步包含與所述反應腔室接觸的 散熱片，所述散熱片內部穿設管道以供冷卻水穿過，進行該反應腔室的散熱。
【文檔編號】B23K3/04GK203900679SQ201420295162
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年6月4日 優先權日:2014年3月18日
【發明者】賴文鉉, 賴文鋒, 賴文鈿 申請人:永發欣業有限公司