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