一種ic裝備鋁合金結(jié)構(gòu)件真空電子束焊接夾具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于IC裝備鋁合金結(jié)構(gòu)件焊接領域，具體地說是一種IC裝備鋁合金結(jié)構(gòu)件真空電子束焊接夾具，包括二維數(shù)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(shù)控平臺上，在橫板上設有調(diào)整工作距離的調(diào)整螺桿；橫梁架套在立柱上、并與調(diào)整螺桿螺紋連接，通過旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺桿沿立柱的軸向往復移動；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(cè)由夾緊滑塊支撐，另一側(cè)通過放在橫梁架上的墊板支撐，夾緊滑塊上設有調(diào)整夾緊距離的夾緊螺桿。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量輕、使用方便、成本低等優(yōu)點，在提高生產(chǎn)效率的同時，保證了焊接質(zhì)量的均勻性和穩(wěn)定性。
【專利說明】一種IC裝備鋁合金結(jié)構(gòu)件真空電子束焊接夾具
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明屬于IC裝備鋁合金結(jié)構(gòu)件焊接領域，具體地說是一種IC裝備鋁合金結(jié)構(gòu)件真空電子束焊接夾具。
【背景技術(shù)】
[0002]不同于其他行業(yè)零部件的單一功能要求，IC(integrate circuit，集成電路)裝備的零部件經(jīng)常要兼顧強度、應變、抗腐蝕、電子特性、電磁特性、材料純度等復合功能要求，是各種復雜技術(shù)的復雜集成，常采用鋁合金材料。IC裝備的結(jié)構(gòu)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，采用具有不用焊條、不易氧化、工藝重復性好及熱變形量小等優(yōu)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，尤其是對于厚度大于3mm的鋁合金結(jié)構(gòu)，束流偏小易產(chǎn)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(zhuǎn)，不能實現(xiàn)沿預定軌跡焊接；另外，鋁合金強度系數(shù)低、熱導率大(約為鋼的4倍)，線膨脹系數(shù)大，易產(chǎn)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(jié)構(gòu)件的焊接質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種IC裝備鋁合金結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)件在現(xiàn)有的真空電子束焊機上進行焊接。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
[0005]本發(fā)明包括二維數(shù)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(shù)控平臺上，在橫板上設有調(diào)整工作距離的調(diào)整螺桿；所述橫梁架套在立柱上、并與所述調(diào)整螺桿螺紋連接，通過旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺桿沿立柱的軸向往復移動；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(cè)由夾緊滑塊支撐，另一側(cè)通過放在橫梁架上的墊板支撐，所述夾緊滑塊上設有調(diào)整夾緊距離的夾緊螺桿。
[0006]其中:在夾緊工件的夾緊滑塊的兩側(cè)分別設有橫板，每個橫板上均設有調(diào)整螺桿，所述調(diào)整螺桿的一端轉(zhuǎn)動安裝在橫板上，另一端為自由端；所述橫梁架的兩側(cè)分別由兩個調(diào)整螺桿的自由端套入，并與調(diào)整螺桿螺紋連接；位于夾緊滑塊的兩側(cè)的其中一個橫板上的調(diào)整螺桿安裝在該側(cè)橫板的一端，另一個橫板上的調(diào)整螺桿安裝在該側(cè)橫板的另一端；所述調(diào)整螺桿與立柱相平行；所述夾緊螺桿的一端轉(zhuǎn)動安裝在所述工件任一側(cè)的夾緊滑塊上，夾緊螺桿的另一端與所述工件另一側(cè)的夾緊滑塊螺紋連接；所述與夾緊螺桿螺紋連接的夾緊滑塊沿橫梁架往復移動，并通過定位鎖緊螺釘與橫梁架抵接定位；所述夾緊滑塊的內(nèi)側(cè)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(cè)搭在該第二定位槽上，另一側(cè)搭在所述墊板上；所述被焊接的兩個工件另一側(cè)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于該熔渣防護板的正上方；
[0007]所述二維數(shù)控平臺包括X軸滑臺、Y軸滑臺及工作臺，其中X軸滑臺安裝在Y軸滑臺的絲母上，通過絲母與Y軸滑臺的絲杠螺紋連接，沿Y軸滑臺的絲杠往復移動；所述工作臺安裝在X軸滑臺的絲母上，通過絲母與X軸滑臺的絲杠螺紋連接，沿X軸滑臺的絲杠往復移動，并且隨X軸滑臺沿Y軸滑臺的絲杠往復移動；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臺連接；所述連接板與工作臺之間通過定位槽與定位塊定位，并通過T型槽與T型螺釘夾緊固定。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點與積極效果為:
[0009]1.本發(fā)明通過夾緊螺桿可以調(diào)節(jié)夾緊距離，通過調(diào)整螺桿可以調(diào)整工作距離，實現(xiàn)了 IC裝備結(jié)構(gòu)件的自動焊接，可以提高IC裝備結(jié)構(gòu)件的生產(chǎn)效率，確保焊接質(zhì)量的一致性。
[0010]2.本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)縫隙O?0.15mm、工件大小約230X230X200mm、最大重量約30kg的IC裝備結(jié)構(gòu)件焊接。
[0011]3.本發(fā)明在焊縫下方設置了熔渣防護板，既可防止熔渣掉到夾緊螺桿8等夾具體上損傷夾具，又使得電子束流完全穩(wěn)定后再進行焊接。
[0012]4.本發(fā)明夾緊定位可靠，極大地提高了 IC裝備鋁合金結(jié)構(gòu)件的焊接質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
[0013]5.本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量輕、使用方便、成本低等優(yōu)點，在提高生產(chǎn)效率的同時，保證了焊接質(zhì)量的均勻性和穩(wěn)定性。
[0014]6.本發(fā)明采用鋁合金和304不銹鋼材料，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(fā)生偏轉(zhuǎn))，實現(xiàn)電子束流方向穩(wěn)
定可靠。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]其中:1為X軸滑臺，2為Y軸滑臺，3為工作臺，4為連接板，5為立柱，6為調(diào)整螺桿，7為橫梁架，8為夾緊螺桿，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】
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳述。
[0018]如圖1所示，本發(fā)明包括二維數(shù)控平臺、橫梁架7、夾緊滑塊9、墊板12及橫板19，其中二維數(shù)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及工作臺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的絲杠螺紋連接，沿Y軸滑臺2的絲杠往復移動；工作臺3安裝在X軸滑臺I的絲母上，通過絲母與X軸滑臺I的絲杠螺紋連接，沿X軸滑臺I的絲杠往復移動，并且隨X軸滑臺I沿Y軸滑臺2的絲杠往復移動。連接板4與工作臺3之間通過定位槽與定位塊定位，并通過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，工作臺3的上表面邊緣相應位置開有數(shù)量相同的第一定位槽17，連接板4上的定位塊15插入工作臺3的第一定位槽17中進行定位；工作臺3及連接板4上開有T型槽16，通過T型螺釘將工作臺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，分別位于被焊接的兩個工件10的兩側(cè)；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(diào)整工作距離的調(diào)整螺桿6，每個調(diào)整螺桿6的一端(上端)轉(zhuǎn)動安裝在橫板19上，另一端(下端)為自由端。其中一側(cè)橫板19上的調(diào)整螺桿6安裝在該側(cè)橫板19的一端,另一側(cè)橫板19上的調(diào)整螺桿6安裝在該側(cè)橫板19的另一端。
[0020]橫梁架7為由兩個橫梁及兩個豎梁組成的方形框架結(jié)構(gòu)，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(diào)整螺桿6的自由端套入，并與調(diào)整螺桿6螺紋連接，通過旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺桿6使橫梁架7整體沿立柱5的軸向往復移動；兩個調(diào)整螺桿6與四根立柱5相互平行。
[0021]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，位于兩個橫板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(diào)整夾緊距離的夾緊螺桿8。夾緊螺桿8的一端轉(zhuǎn)動安裝在任一個夾緊滑塊9上，夾緊螺桿8的另一端則與另個夾緊滑塊9螺紋連接，通過旋轉(zhuǎn)夾緊螺桿8，使得與夾緊螺桿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(diào)節(jié)夾緊距離。待夾緊距離調(diào)整好后，與夾緊螺桿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。
[0022]每個夾緊滑塊9的內(nèi)側(cè)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(cè)搭在該第二定位槽18上，另一側(cè)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(cè)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位于該熔渣防護板13的正上方。
[0023]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(xiàn)焊槍沿指定路徑進行焊接。
[0024]本發(fā)明的調(diào)整螺桿6、橫梁架7、夾緊螺桿8、夾緊滑塊9、墊板12及熔渣防護板采用導電且不帶磁性的鋁合金和不銹鋼材料。
[0025]本發(fā)明的工件原理為:
[0026]使用時，首先將工作臺3安裝到X軸滑臺I上，連接板4上的定位塊15與工作臺3上的第一定位槽17配合定位后，將T型螺釘放入工作臺3及連接板4的T型槽16中，將工作臺3與連接板4固定。然后，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(jù)工件10的大小，通過旋轉(zhuǎn)夾緊螺桿8調(diào)整其中一個夾緊滑塊9的位置，并用定位鎖緊螺釘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桿8等夾具體上損傷夾具，又使得電子束流完全穩(wěn)定后再進行焊接。最后，旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺桿6調(diào)整至設定的工作距離，移動X、Y軸滑臺1、2進行焊接。
【權(quán)利要求】
1.一種IC裝備鋁合金結(jié)構(gòu)件真空電子束焊接夾具，其特征在于:包括二維數(shù)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(shù)控平臺上，在橫板(19)上設有調(diào)整工作距離的調(diào)整螺桿(6);所述橫梁架(7)套在立柱(5)上、并與所述調(diào)整螺桿(6)螺紋連接，通過旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺桿(6)沿立柱(5)的軸向往復移動；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(cè)由夾緊滑塊(9 )支撐，另一側(cè)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(diào)整夾緊距離的夾緊螺桿(8)。
2.按權(quán)利要求1所述的IC裝備鋁合金結(jié)構(gòu)件真空電子束焊接夾具，其特征在于:在夾緊工件(10)的夾緊滑塊(9)的兩側(cè)分別設有橫板(19)，每個橫板(19)上均設有調(diào)整螺桿(6)，所述調(diào)整螺桿(6)的一端轉(zhuǎn)動安裝在橫板(19)上，另一端為自由端；所述橫梁架(7)的兩側(cè)分別由兩個調(diào)整螺桿(6)的自由端套入，并與調(diào)整螺桿(6)螺紋連接。
3.按權(quán)利要求2所述的IC裝備鋁合金結(jié)構(gòu)件真空電子束焊接夾具，其特征在于:位于夾緊滑塊(9)的兩側(cè)的其中一個橫板(19)上的調(diào)整螺桿(6)安裝在該側(cè)橫板(19)的一端，另一個橫板(19)上的調(diào)整螺桿(6)安裝在該側(cè)橫板(19)的另一端。
4.按權(quán)利要求1或2所述的IC裝備鋁合金結(jié)構(gòu)件真空電子束焊接夾具，其特征在于:所述調(diào)整螺桿(6)與立柱(5)相平行。
5.按權(quán)利要求1所述的IC裝備鋁合金結(jié)構(gòu)件真空電子束焊接夾具，其特征在于:所述夾緊螺桿(8)的一端轉(zhuǎn)動安裝在所述工件(10)任一側(cè)的夾緊滑塊(9)上，夾緊螺桿(8)的另一端與所述工件(10)另一側(cè)的夾緊滑塊(9)螺紋連接。
6.按權(quán)利要求5所述的IC裝備鋁合金結(jié)構(gòu)件真空電子束焊接夾具，其特征在于:所述與夾緊螺桿(8)螺紋連接的夾緊滑塊(9)沿橫梁架(7)往復移動，并通過定位鎖緊螺釘(14)與橫梁架(7)抵接定位。
7.按權(quán)利要求5所述的IC裝備鋁合金結(jié)構(gòu)件真空電子束焊接夾具，其特征在于:所述夾緊滑塊(9)的內(nèi)側(cè)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(cè)搭在該第二定位槽(18)上，另一側(cè)搭在所述墊板(12)上。
8.按權(quán)利要求5所述的IC裝備鋁合金結(jié)構(gòu)件真空電子束焊接夾具，其特征在于:所述被焊接的兩個工件(10)另一側(cè)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)位于該熔渣防護板(13)的正上方。
9.按權(quán)利要求1所述的IC裝備鋁合金結(jié)構(gòu)件真空電子束焊接夾具，其特征在于:所述二維數(shù)控平臺包括X軸滑臺(1)、Y軸滑臺(2)及工作臺(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)的絲杠螺紋連接，沿Y軸滑臺(2)的絲杠往復移動；所述工作臺(3)安裝在X軸滑臺(I)的絲母上，通過絲母與X軸滑臺(I)的絲杠螺紋連接，沿X軸滑臺(I)的絲杠往復移動，并且隨X軸滑臺(I)沿Y軸滑臺(2)的絲杠往復移動；所述立柱(5)的一端與橫板(19)相連，另一端通過連接板(4)與所述工作臺(3)連接。
10.按權(quán)利要求9所述的IC裝備鋁合金結(jié)構(gòu)件真空電子束焊接夾具，其特征在于:所述連接板(4)與工作臺(3)之間通過定位槽與定位塊定位，并通過T型槽與T型螺釘夾緊固定。
【文檔編號】B23K15/06GK103785940SQ201210434040
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年11月2日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月2日
【發(fā)明者】喬紅超, 趙吉賓, 于彥鳳 申請人:中國科學院沈陽自動化研究所