Ic裝備鋁合金結構件真空電子束焊接夾具的製作方法

2023-05-03 15:35:51 2

專利名稱：Ic裝備鋁合金結構件真空電子束焊接夾具的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於IC裝備鋁合金結構件焊接領域，具體地說是一種IC裝備鋁合金結構件真空電子束焊接夾具。
背景技術：
不同於其他行業零部件的單一功能要求，IC(integratecircuit，集成電路)裝備的零部件經常要兼顧強度、應變、抗腐蝕、電子特性、電磁特性、材料純度等複合功能要求，是各種複雜技術的複雜集成，常採用鋁合金材料。IC裝備的結構件普遍加工精度要求極高，為了滿足IC裝備高精度焊接的要求，解決鋁合金難焊接的難題，採用具有不用焊條、不易氧化、工藝重複性好及熱變形量小等優點的真空電子束焊接工藝方法。鋁合金真空電子束焊接時對束流和磁場十分敏感，尤其是對於厚度大於3mm的鋁合金結構，束流偏小易產生未焊透，束流偏大焊縫金屬則易塌陷，磁場存在將會引起電子束偏轉，不能實現沿預定軌跡焊接；另外，鋁合金強度係數低、熱導率大(約為鋼的4倍)，線膨脹係數大，易產生焊接變形和焊接接頭軟化，所以設計專用的無磁性的、導電良好的、定位夾緊可靠的專用夾具，將極大地提高IC裝備鋁合金結構件的焊接質量和生產效率。

實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種IC裝備鋁合金結構件真空電子束焊接夾具。該焊接夾具能夠有效夾持IC裝備鋁合金結構件在現有的真空電子束焊機上進行焊接。本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的本實用新型包括二維數控平臺、橫梁架、夾緊滑塊、墊板及橫板，其中橫板通過立柱安裝在二維數控平臺上，在橫板上設有調整工作距離的調整螺杆；所述橫梁架套在立柱上、並與所述調整螺杆螺紋連接，通過旋轉調整螺杆沿立柱的軸嚮往復移動；所述橫梁架上套設有將被焊接的工件夾緊在中間的夾緊滑塊，所述工件的一側由夾緊滑塊支撐，另一側通過放在橫梁架上的墊板支撐，所述夾緊滑塊上設有調整夾緊距離的夾緊螺杆。其中在夾緊工件的夾緊滑塊的兩側分別設有橫板，每個橫板上均設有調整螺杆，所述調整螺杆的一端轉動安裝在橫板上，另一端為自由端；所述橫梁架的兩側分別由兩個調整螺杆的自由端套入，並與調整螺杆螺紋連接；位於夾緊滑塊的兩側的其中一個橫板上的調整螺杆安裝在該側橫板的一端，另一個橫板上的調整螺杆安裝在該側橫板的另一端；所述調整螺杆與立柱相平行；所述夾緊螺杆的一端轉動安裝在所述工件任一側的夾緊滑塊上，夾緊螺杆的另一端與所述工件另一側的夾緊滑塊螺紋連接；所述與夾緊螺杆螺紋連接的夾緊滑塊沿橫梁架往復移動，並通過定位鎖緊螺釘與橫梁架抵接定位；所述夾緊滑塊的內側沿夾緊滑塊的長度方向設有第二定位槽，被焊接的兩個工件的一側搭在該第二定位槽上，另一側搭在所述墊板上；所述被焊接的兩個工件另一側下方的兩個墊板之間設有安裝在橫梁架上的熔渣防護板，被焊接的兩個工件之間的焊縫位於該熔渣防護板的正上方；所述二維數控平臺包括X軸滑臺、Y軸滑臺及工作檯，其中X軸滑臺安裝在Y軸滑臺的絲母上，通過絲母與Y軸滑臺的絲槓螺紋連接，沿Y軸滑臺的絲槓往復移動；所述工作檯安裝在X軸滑臺的絲母上，通過絲母與X軸滑臺的絲槓螺紋連接，沿X軸滑臺的絲槓往復移動，並且隨X軸滑臺沿Y軸滑臺的絲槓往復移動；所述立柱的一端與橫板相連，另一端通過連接板與所述工作檯連接；所述連接板與工作檯之間通過定位槽與定位塊定位，並通過T型槽與T型螺釘夾緊固定。本實用新型的優點與積極效果為1.本實用新型通過夾緊螺杆可以調節夾緊距離，通過調整螺杆可以調整工作距離，實現了 IC裝備結構件的自動焊接，可以提高IC裝備結構件的生產效率，確保焊接質量的一致性。2.本實用新型能夠實現縫隙0 0. 15mm、工件大小約230X230X200mm、最大重量約30kg的IC裝備結構件焊接。3.本實用新型在焊縫下方設置了熔渣防護板，既可防止熔渣掉到夾緊螺杆8等夾具體上損傷夾具，又使得電子束流完全穩定後再進行焊接。4.本實用新型夾緊定位可靠，極大地提高了 IC裝備鋁合金結構件的焊接質量和生產效率。5.本實用新型具有結構簡單、質量輕、使用方便、成本低等優點，在提高生產效率的同時，保證了焊接質量的均勻性和穩定性。6.本實用新型採用鋁合金和304不鏽鋼材料，既保證了夾具的導電性能(保證電子束的電子能夠流回大地)，又保證了不帶磁性(保證電子束不發生偏轉)，實現電子束流方
向穩定可靠。

圖1為本實用新型的立體結構示意圖；其中1為X軸滑臺，2為Y軸滑臺，3為工作檯，4為連接板，5為立柱，6為調整螺杆，7為橫梁架，8為夾緊螺杆，9為夾緊滑塊，10為工件，11為焊縫，12為墊板，13為熔渣防護板，14為定位鎖緊螺釘，15為定位塊，16為T型槽，17為第一定位槽，18為第二定位槽，19為橫板。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳述。如圖1所示，本實用新型包括二維數控平臺、橫梁架7、夾緊滑塊9、墊板12及橫板19，其中二維數控平臺安裝在真空電子束焊機上，包括X軸滑臺1、Y軸滑臺2及工作檯3，X軸滑臺I安裝在Y軸滑臺2的絲母上，通過絲母與Y軸滑臺2的絲槓螺紋連接，沿Y軸滑臺2的絲槓往復移動；工作檯3安裝在X軸滑臺I的絲母上，通過絲母與X軸滑臺I的絲槓螺紋連接，沿X軸滑臺I的絲槓往復移動，並且隨X軸滑臺I沿Y軸滑臺2的絲槓往復移動。連接板4與工作檯3之間通過定位槽與定位塊定位，並通過T型槽與T型螺釘夾緊固定；即連接板4的底面邊緣設有多個定位塊15，工作檯3的上表面邊緣相應位置開有數量相同的第一定位槽17，連接板4上的定位塊15插入工作檯3的第一定位槽17中進行定位；工作檯3及連接板4上開有T型槽16，通過T型螺釘將工作檯3及連接板4夾緊固定。[0019]橫板19通過多根立柱5安裝在連接板4上，橫板19為兩個，分別位於被焊接的兩個工件10的兩側；本實施例的立柱5為四根，四根立柱5的一端(上端)分別與兩個橫板19的四端固接，四根立柱5的另一端(下端)則固定在連接板4上。在每個橫板19上均安裝有調整工作距離的調整螺杆6，每個調整螺杆6的一端(上端)轉動安裝在橫板19上，另一端(下端)為自由端。其中一側橫板19上的調整螺杆6安裝在該側橫板19的一端,另一側橫板19上的調整螺杆6安裝在該側橫板19的另一端。橫梁架7為由兩個橫梁及兩個豎梁組成的方形框架結構，兩個豎梁的四端分別由四根立柱5穿過，兩個橫梁則分別由兩個調整螺杆6的自由端套入，並與調整螺杆6螺紋連接，通過旋轉調整螺杆6使橫梁架7整體沿立柱5的軸嚮往復移動；兩個調整螺杆6與四根立柱5相互平行。在橫梁架7上套設有將被焊接的工件10夾緊在中間的夾緊滑塊9，夾緊滑塊9為兩個，位於兩個橫板19之間；每個夾緊滑塊9的兩端分別套在橫梁架7的豎梁上，在夾緊滑塊9上設有調整夾緊距離的夾緊螺杆8。夾緊螺杆8的一端轉動安裝在任一個夾緊滑塊9上，夾緊螺杆8的另一端則與另個夾緊滑塊9螺紋連接，通過旋轉夾緊螺杆8，使得與夾緊螺杆8螺紋連接的夾緊滑塊9沿橫梁架7的豎梁往復移動，進而調節夾緊距離。待夾緊距離調整好後，與夾緊螺杆8螺紋連接的夾緊滑塊9通過定位鎖緊螺釘14與橫梁架7的豎梁抵接定位。每個夾緊滑塊9的內側沿夾緊滑塊的長度方向設有第二定位槽18，被焊接的兩個工件10的一側搭在該第二定位槽18上，另一側搭在放在橫梁架7兩豎梁之間的墊板12上。被焊接的兩個工件10另一側下方的兩個墊板12之間設有安裝在橫梁架7兩豎梁之間的熔渣防護板13，被焊接的兩個工件10之間的焊縫11位於該熔渣防護板13的正上方。橫梁架7、夾緊滑塊9及橫板19通過X軸滑臺I和Y軸滑臺2的運動實現焊槍沿指定路徑進行焊接。本實用新型的調整螺杆6、橫梁架7、夾緊螺杆8、夾緊滑塊9、墊板12及熔渣防護板採用導電且不帶磁性的鋁合金和不鏽鋼材料。本實用新型的工件原理為使用時，首先將工作檯3安裝到X軸滑臺I上，連接板4上的定位塊15與工作檯3上的第一定位槽17配合定位後，將T型螺釘放入工作檯3及連接板4的T型槽16中，將工作檯3與連接板4固定。然後，將墊板12放在橫梁架7上，將兩個被焊接的工件10放入夾緊滑塊9的第二定位槽18中，根據工件10的大小，通過旋轉夾緊螺杆8調整其中一個夾緊滑塊9的位置，並用定位鎖緊螺釘14將其鎖定。將熔渣防護板13放在焊縫的下方，既可防止熔渣掉到夾緊螺杆8等夾具體上損傷夾具，又使得電子束流完全穩定後再進行焊接。最後，旋轉調整螺杆6調整至設定的工作距離，移動X、Y軸滑臺1、2進行焊接。
權利要求1.一種IC裝備鋁合金結構件真空電子束焊接夾具，其特徵在於包括二維數控平臺、橫梁架(7 )、夾緊滑塊(9 )、墊板(12 )及橫板(19 )，其中橫板(19 )通過立柱(5 )安裝在二維數控平臺上，在橫板(19)上設有調整工作距離的調整螺杆(6);所述橫梁架(7)套在立柱(5)上、並與所述調整螺杆(6)螺紋連接，通過旋轉調整螺杆(6)沿立柱(5)的軸嚮往復移動；所述橫梁架(7)上套設有將被焊接的工件(10)夾緊在中間的夾緊滑塊(9)，所述工件(10 )的一側由夾緊滑塊(9 )支撐，另一側通過放在橫梁架(7 )上的墊板(12 )支撐，所述夾緊滑塊(9)上設有調整夾緊距離的夾緊螺杆(8)。
2.按權利要求1所述的IC裝備鋁合金結構件真空電子束焊接夾具，其特徵在於在夾緊工件(10)的夾緊滑塊(9)的兩側分別設有橫板(19)，每個橫板(19)上均設有調整螺杆(6)，所述調整螺杆(6)的一端轉動安裝在橫板(19)上，另一端為自由端；所述橫梁架(7)的兩側分別由兩個調整螺杆(6)的自由端套入，並與調整螺杆(6)螺紋連接。
3.按權利要求2所述的IC裝備鋁合金結構件真空電子束焊接夾具，其特徵在於位於夾緊滑塊(9)的兩側的其中一個橫板(19)上的調整螺杆(6)安裝在該側橫板(19)的一端，另一個橫板(19)上的調整螺杆(6)安裝在該側橫板(19)的另一端。
4.按權利要求1或2所述的IC裝備鋁合金結構件真空電子束焊接夾具，其特徵在於所述調整螺杆(6)與立柱(5)相平行。
5.按權利要求1所述的IC裝備鋁合金結構件真空電子束焊接夾具，其特徵在於所述夾緊螺杆(8)的一端轉動安裝在所述工件(10)任一側的夾緊滑塊(9)上，夾緊螺杆(8)的另一端與所述工件(10)另一側的夾緊滑塊(9)螺紋連接。
6.按權利要求5所述的IC裝備鋁合金結構件真空電子束焊接夾具，其特徵在於所述與夾緊螺杆(8)螺紋連接的夾緊滑塊(9)沿橫梁架(7)往復移動，並通過定位鎖緊螺釘(14)與橫梁架(7)抵接定位。
7.按權利要求5所述的IC裝備鋁合金結構件真空電子束焊接夾具，其特徵在於所述夾緊滑塊(9)的內側沿夾緊滑塊的長度方向設有第二定位槽(18)，被焊接的兩個工件(10)的一側搭在該第二定位槽(18)上，另一側搭在所述墊板(12)上。
8.按權利要求5所述的IC裝備鋁合金結構件真空電子束焊接夾具，其特徵在於所述被焊接的兩個工件(10)另一側下方的兩個墊板(12)之間設有安裝在橫梁架(7)上的熔渣防護板(13)，被焊接的兩個工件(10)之間的焊縫(11)位於該熔渣防護板(13)的正上方。
9.按權利要求1所述的IC裝備鋁合金結構件真空電子束焊接夾具，其特徵在於所述二維數控平臺包括X軸滑臺(1)、Y軸滑臺(2)及工作檯(3)，其中X軸滑臺(I)安裝在Y軸滑臺(2)的絲母上，通過絲母與Y軸滑臺(2)的絲槓螺紋連接，沿Y軸滑臺(2)的絲槓往復移動；所述工作檯(3)安裝在X軸滑臺(I)的絲母上，通過絲母與X軸滑臺(I)的絲槓螺紋連接，沿X軸滑臺(I)的絲槓往復移動，並且隨X軸滑臺(I)沿Y軸滑臺(2)的絲槓往復移動；所述立柱(5)的一端與橫板(19)相連，另一端通過連接板(4)與所述工作檯(3)連接。
10.按權利要求9所述的IC裝備鋁合金結構件真空電子束焊接夾具，其特徵在於所述連接板(4)與工作檯(3)之間通過定位槽與定位塊定位，並通過T型槽與T型螺釘夾緊固定。
專利摘要本實用新型屬於IC裝備鋁合金結構件焊接領域，具體地說是一種IC裝備鋁合金結構件真空電子束焊接夾具，包括二維數控平臺、橫梁架、夾緊滑塊、墊板及橫板，橫板通過立柱安裝在二維數控平臺上，在橫板上設有調整工作距離的調整螺杆；橫梁架套在立柱上、並與調整螺杆螺紋連接，通過旋轉調整螺杆沿立柱的軸嚮往復移動；橫梁架上套設有將被焊接的工件夾緊在中間的夾緊滑塊，工件的一側由夾緊滑塊支撐，另一側通過放在橫梁架上的墊板支撐，夾緊滑塊上設有調整夾緊距離的夾緊螺杆。本實用新型具有結構簡單、質量輕、使用方便、成本低等優點，在提高生產效率的同時，保證了焊接質量的均勻性和穩定性。
文檔編號B23K37/00GK202861621SQ201220575760
公開日2013年4月10日 申請日期2012年11月2日 優先權日2012年11月2日
發明者喬紅超, 趙吉賓, 於彥鳳 申請人:中國科學院瀋陽自動化研究所