一种在线式负压焊接炉的制作方法

本发明涉及一种焊接炉，特别涉及一种经济性成本低、工作能耗低、生产效率高、自动化程度高的在线式负压焊接炉。

背景技术：

目前,焊接设备从焊接环境上分,主要有三种，其一，常规焊接设备，即常压状态下空气环境中的焊接；其二，惰性氛围焊接设备，如氮气焊接设备，即在氮气氛围下焊接，有效解决常规焊接中出现的氧化缺陷；其三，负压焊接设备，及在负压环境中焊接，结合惰性气体氛围或还原性气体，有效避免的氧化缺陷及空洞现象，焊接质量更高。从设备自动化程度上焊接设备又分为两种：其一，离线设备，即不与其他设备对接，手动上下料，焊接效率低；其二，在线设备，与上游、下游设备对接，实现自动上料、自动下料，自动化程度高，焊接效率高。从为保证工艺曲线所设置的温区上分，可分为多温区设备和单温区设备，焊接工艺曲线要求有预热、焊接、冷却等工艺。多温区将各个工艺曲线发在不同温区中完成，相比单温区设备，效率更高。

现有的在线循环传输包括常规回流焊炉和多段式传输结构，但存在的这样的不足：第一，常规回流焊炉使用一段式真传输，传输多采用网带形式、钢丝形式，链条形式等等，该传输形式不能直接做负压密封，因此多为通道式回流焊使用；第二，多段式传输结构把整个设备传输分为若干段，每个传输段独立或关联控制，将某一传输段置于负压腔体内，即可实现在线负压焊接，但是传输多段控制一致性差、成本高、维护不方便，为实现负压多用真空插板阀控制负压焊接腔传输入口及出口，设备成本较高。

中国专利201420064773.1公开了一种全自动真空腔体晶片加工装置，该使用于晶片加工的全自动真空腔体晶片加工装置设有：恒压腔体单元、入料单元、出料单元及控制元件。该恒压腔体单元内具有一恒真空压力的腔室，腔室连接有：入料单元的入料腔体及出料单元的出料腔体。而入料腔体与出料腔体是于腔室输入、输出晶片时，用以配合腔室快速抽真空等压输送。但是,该设备存在以下不足之处：第一,整个设备的三个部分分别置于三个真空腔体内，真空腔体加工成本较高；第二,真空腔体大，接口较多密封难度加大；第三,三个真空腔体两个真空泵，设备购置成本较高且设备维护成本较高，从经济性成本来说，该设备不经济；第四,负压主要解决的是焊接空洞问题，只有在焊接熔融区工艺曲线下负压焊接即可，其余曲线下可以不用负压环境；第五,设备负压腔较大，负压获得时间较长，能耗高，生产效率低。因此迫切需要一种济性成本低、工作能耗低、生产效率高、自动化程度高的在线式负压焊接炉的问世。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种经济性成本低、工作能耗低、生产效率高、自动化程度高、集成度较高的在线式负压焊接炉。

本发明通过以下技术手段解决上述问题：

一种在线式负压焊接炉，包括上箱体以及位于所述上箱体下部的下焊接箱体，所述下焊接箱体又包括下箱体、固定于所述下箱体上的传输单元、固定于所述下箱体内的下加热单元、安装于所述下加热单元后端的用于负压环境焊接的负压焊接单元、定位在所述下箱体一侧的用于加工件上料传输的进料单元、定位在所述下箱体另一侧的用于加工件出料传输的出料单元；其中：所述焊接炉只在焊接工艺曲线对应加热区域搭建负压腔体，所述传输单元包括做升降运动或循环运动的且便于负压密封的传输扁平钢带或单芯钢丝。

进一步地，所述下加热单元包括：用于固定加热板、负压腔及冷却板的下加热内胆，所述下加热内胆安装于所述下箱体内部；用于工件预热并根据工艺曲线设置温度的下箱体加热板，所述下箱体加热板安装于所述下加热内胆内部；所述负压焊接单元包括：上腔体支架及运动单元，所述上腔体支架及运动单元固定于所述下加热内胆上；负压上腔体，所述负压上腔体安装在所述上腔体支架及运动单元上，通过其运动带动所述负压上腔体上下运动；上负压加热板，所述上负压加热板安装于所述负压上腔体内，用于负压加热；用于负压密封的高温负压密封圈，所述高温负压密封圈固定于所述负压上腔体下沿；用于负压加热焊接的下负压加热板，所述下负压加热板安装于所述负压下腔体内部；负压下腔体，所述负压下腔体安装于所述下加热内胆后端。

进一步地，所述传输单元包括：能够进行升降及左右运动的传输动力模块，所述传输动力模块固定于所述下箱体上；传输框架，所述传输框架固定于所述传输动力模块上并且能够通过传输动力模块的运动带动其实现升降及左右运动；与所述传输框架同步运动并且能够实现工件传输的传输扁平钢带或单芯钢丝，所述传输扁平钢带或单芯钢丝的两端分别固定于所述传输框架的两端。

进一步地，所述传输单元包括：安装于底板上的用于动力传输的传输动力系统、安装于底板上的用于主动轴安装的主动轴座、固定于所述主动轴座上的通过所述传输动力系统带动其旋转的主动轴，固定于所述主动轴上的用于驱动扁平钢带或单芯钢丝循环运动的主动轮、固定于底板上的安装支撑件、固定于安装支撑件上的用于固定支撑座的安装轴、固定于安装轴上并能够在安装轴上滑动的用于扁平钢带或单芯钢丝间距调整的支撑座、固定于支撑座上的可旋转的从动轮。

进一步地，还包括安装于下加热内胆内的与所述负压焊接单元相邻的冷却单元,所述冷却单元包括固定于下箱体内的冷却单元内胆以及安装于所述冷却单元内胆内且内部设有冷却液管路的冷却板。

进一步地，所述负压焊接单元还包括用于连接真空泵及真空计的负压获得口和用于安装真空电极的真空电极安装接口，所述负压获得口置于所述负压下腔体后部，所述真空电极安装接口置于所述下负压下腔体后部并将负压腔内加热板电源引出到负压腔体外部。

进一步地，在所述下加热内胆下部设置有用于助焊剂回收的助焊剂回收口。

进一步地，在所述下箱体加热板上表面设置有传输扁平钢带或单芯钢丝避位槽，当所述传输扁平钢带或单芯钢丝处于低点时定位在所述避位槽内。

进一步地，在所述上箱体上设置有与所述下箱体加热板对应的加热板和为所述焊接炉工作提供氮气环境的氮气口。

进一步地，在所述下负压加热板上表面设置有传输扁平钢带或单芯钢丝避位槽，当所述传输扁平钢带或单芯钢丝处于低点时定位在所述避位槽内。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

本发明的焊接炉只在焊接工艺曲线对应的加热区域搭建负压环境腔体，结构简单，可以较快的获得所需的负压环境，相对于整体负压腔体的设备能够在满足功能的前提下最大限度的降低负压设备的购置成本，同时最大幅度提升生产效率。负压腔体较小，需要密封的地方较少，更容易维护，降低了维护成本。该焊接炉的工件传输采用扁平钢带或单芯钢丝传输，便于密封。设备集自动上料、传输、充氮气、焊接、助焊剂回收、冷却、及自动收料等功能于一体，集成度较高。本发明实现一段式传输，其结构简单，易于控制，传输一致性较好；且一段式传输没有中间过渡连接，更节省空间；本发明减少或取消真空插板阀的使用，降低了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的总装立体图；

图2为本发明的下焊接箱体立体图；

图3为本发明的图2的纵剖剖视图；

图4为本发明处于初始状态的立体示意图；

图5为本发明处于进料完成状态的示意图；

图6为本发明处于进料第一传输状态的示意图；

图7为本发明处于进料第二传输状态的示意图；

图8为本发明处于进料第三传输状态的示意图；

图9为本发明处于进料第四传输状态的示意图；

图10为本发明的在线作业示意图；

图11为本发明的实施例2的总装示意图；

图12为本发明的实施例2的下焊接箱体立体图；

图13为本发明的实施例2的图11的纵剖视图；

图14为本发明的实施例2的工作示意图。

附图标记说明：

gj、工件；00、在线式负压焊接炉；1、上箱体；2、下焊接箱体；21、下箱体；22、传输单元；220、传输动力系统；221、底板；222扁平钢带；223从动轮；224固定支撑座；225、安装支撑；226、安装轴；227、主动轴座；228、主动轮；229、主动轴；23、下加热单元；231、下加热内胆；232、下箱体加热板；233、负压焊接单元；2331、负压上腔体；2332、上负压加热板；2333、高温负压密封圈；2334、下负压加热板；2335、负压下腔体；2336、上腔体支架机运动单元；2337、负压获得口；2338、真空电极安装接口；234、冷却单元；2341、冷却单元内胆；2342、冷却板；24、进料单元；241、进料滚；25、出料单元；251、出料滚；26、助焊剂回收口。

具体实施方式

为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述。

实施例1

图1-10是本发明的第一种实施方式对应的设备结构。

如图1-10所示，一种在线式负压焊接炉，包括上箱体1、下焊接箱体2，在所述上箱体1上设置有与所述下箱体加热板232对应的加热板和为所述焊接炉工作提供氮气环境的氮气口，下焊接箱体2位于所述上箱体1下部。

所述下焊接箱体2又包括下箱体21、固定于所述下箱体上的传输单元22、固定于所述下箱体内的下加热单元23、安装于所述下加热单元后端的用于负压环境焊接的负压焊接单元233、定位在所述下箱体一侧的用于加工件上料传输的进料单元24、定位在所述下箱体另一侧的用于加工件出料传输的出料单元25、安装于下加热内胆内的与所述负压焊接单元相邻的冷却单元234。

所述进料单元24包括单方向滚动的带动工件向焊接炉内部运动的进料滚241，所述出料单元25包括单方向滚动的带动工件向焊接炉外部运动的出料滚251。本实施方式的改进点主要在于所述焊接炉只在焊接工艺曲线对应加热区域搭建负压腔体,且该焊接炉的工件传输采用扁平钢带或单芯钢丝传输，便于密封。

上述实施方式中，所述传输单元22具体包括：

传输动力模块223，所述传输动力模块固定于所述下箱体21上，其能够进行升降及左右运动；

传输框架221，所述传输框架221固定于所述传输动力模块223上并且能够通过传输动力模块223的运动带动其实现升降及左右运动；

传输扁平钢带或单芯钢丝222，所述传输扁平钢带或单芯钢丝的两端分别固定于所述传输框架221的两端，其与所述传输框架同步运动并且能够实现工件传输。该焊接炉的工件传输采用扁平钢带或单芯钢丝传输的意义在于便于密封。

上述实施方式中，所述下加热单元23具体包括：

下加热内胆231，所述下加热内胆安装于所述下箱体内部，用于固定加热板、负压腔及冷却板，在所述下加热内胆231下部设置有用于助焊剂回收的助焊剂回收口26；

下箱体加热板232，所述下箱体加热板232安装于所述下加热内胆231内部，用于工件预热并根据工艺曲线设置温度，在所述下箱体加热板上表面设置有传输扁平钢带或单芯钢丝避位槽，当所述传输扁平钢带或单芯钢丝处于低点时定位在所述避位槽内。

上述实施方式中，所述负压焊接单元233具体包括：

上腔体支架及运动单元2336，所述上腔体支架及运动单元固定于所述下加热内胆231上；

负压上腔体2331，所述负压上腔体安装在所述上腔体支架及运动单元2336上，通过其运动带动所述负压上腔体2331上下运动；负压腔体较小，需要密封的地方较少，更容易维护，降低了维护成本；

上负压加热板2332，所述上负压加热板安装于所述负压上腔体2331内，用于负压加热；

高温负压密封圈2333，所述高温负压密封圈固定于所述负压上腔体2331下沿，用于负压密封；

下负压加热板2334，所述下负压加热板安装于所述负压下腔体2335内部，用于负压加热焊接；在所述下负压加热板2334上表面设置有传输扁平钢带或单芯钢丝避位槽，当所述传输扁平钢带或单芯钢丝222处于低点时定位在所述避位槽内；

负压下腔体2335，所述负压下腔体安装于所述下加热内胆后端，当所述传输扁平钢带或单芯钢丝下降至最低点时与所述负压下腔体的上沿预留有1mm间隙；

负压获得口2337，所述负压获得口置于所述负压下腔体2335后部，用于连接真空泵及真空计；

真空电极安装接口2338，所述真空电极安装接口置于所述下负压下腔体2335后部并将负压腔内加热板电源引出到负压腔体外部，用于安装真空电极。

本发明的焊接炉只在焊接工艺曲线对应的加热区域搭建负压环境腔体，结构简单，可以较快的获得所需的负压环境，相对于整体负压腔体的设备能够在满足功能的前提下最大限度的降低负压设备的购置成本，同时最大幅度提升生产效率。

上述实施方式中，所述冷却单元234包括固定于下箱体内的冷却单元内胆2341以及安装于所述冷却单元内胆内且内部设有冷却液管路的冷却板2342。

图6-图9示出了本发明处于各个进料传输状态的示意图。

图6为本发明处于进料第一传输状态的示意图，如图所示，负压焊接单元释放负压，上腔体支架及运动单元工作，带动负压上腔体上升到高点，工件开始传输，传输动力模块工作，驱动上升模块，带动传输框架及传输扁平钢带或单芯钢丝上升，传输扁平钢带或单芯钢丝带动工件上升，传输单元向右移动，移动到最右端。

图7为本发明处于进料第二传输状态的示意图，如图所示，工件传输到加热板正上方。

图8为本发明处于进料第三传输状态的示意图，如图所示，传输动力模块工作，驱动下降模块，带动传输框架及传输扁平钢带或单芯钢丝下降，传输扁平钢带或单芯钢丝带动工件下降，工件与加热板或冷却板上表面接触，扁平钢带或单芯钢丝与工件分离，直至扁平钢带或单芯钢丝运行到低端，此时扁平钢带或单芯钢丝在加热板的槽内。

图9为本发明处于进料第四传输状态的示意图，如图所示，传输单元向左移动，移动到最左端。同时上腔体支架及运动单元工作，带动负压上腔体下降到低点，负压上腔体下沿的密封圈与负压下腔体接触，达到密封效果，此时进行两部操作，其一抽负压，其二前端进料，后端出料。也可以理解为下一次进料的初始位置。即回到图4位置。

作为上述技术方案的进一步改进，本实施方式中的负压上腔体2331为活动腔体，垂直升降，也可以通过铰接，实现上掀开启。

作为上述技术方案的进一步改进，本实施方式中的负压上腔体2331为活动腔体，也可以设计成固定腔体，腔体前后开口，通过阀板达到密封。

本发明的设备集自动上料、传输、充氮气、焊接、助焊剂回收、冷却、及自动收料等功能于一体，集成度较高。

实施例2

值得指出的是,作为上述技术方案的进一步改进，本发明的扁平钢带或单芯钢丝也可在工作过程中不进行升降运动，只进行循环传输，负压形式不发生变化。

图11-13示出了本发明的第二种实施方式的结构示意图。

如图所示，本实施例的结构特征为：

循环传输进料单元固定于下箱体内部，用于工件传输。传输动力系统220安装于底板221上，用于动力传输，本实施例中采用电机通过带传动，带动主动轴229旋转，从而带动主动轮228旋转，实现扁平钢带或单芯钢丝222的循环运动；也可采用电机与主动轴直连形式。从动轮223分别通过轴承固定于支撑座224上、下两端上，可自由旋转；作为扁平钢带或单芯钢丝222传动的支撑轮。支撑座224支撑座固定于安装轴226上，并可以再安装轴226上滑动，用于扁平钢带或单芯钢丝222间距调整，调整后锁紧在安装轴226上。安装支撑225固定于底板上271，通过中间安装孔与安装轴226连接，两端设有凹槽，凹槽侧壁设有轴承腔，用于轴承固定，通过轴承与从动轮223连接。安装轴226固定于安装支撑225上，用于固定支撑座224，固定支座224在安装轴的轴向上可以移动，用于扁平钢带或单芯钢丝222间距调整。主动轴座227通过底部安装孔固定于底板221上，上部侧边设有轴承腔，用于安装轴承，主动轴229通过轴承与主动轴座227连接，并可自由旋转。主动轴229固定于主动轮228上，并可以再主动轴228上做轴向运动，用于扁平钢带或单芯钢丝222间距调整，扁平钢带或单芯钢丝222间距调整后，主动轮锁紧在主动轮上；工作过程中主动轮228驱动扁平钢带或单芯钢丝222做循环运动。主动轴228通过两端轴承固定于主动轴座227上，通过传输动力系统220带动其旋转。

本实施例的其余结构同实施例1。

本实施例的工作过程如下：

设备初始状态，设备各加热板工作，冷却板工作，传输动力系统工作，负压焊接单元释放负压，上腔体支架及运动单元工作，带动负压上腔体上升到高点，工件开始传输，上位机或供料系统进料，计入到设备入口预定位置，扁平钢带或单芯钢丝每次运动步距一致，步幅为两个加热区间隔；运动一步距，传输动力系统停止工作，上腔体支架及运动单元工作，带动负压上腔体下降到低点，与负压下腔体通过密封圈进行密封，抽负压，工件开始焊接，焊接完成，负压焊接单元释放负压，上腔体支架及运动单元工作，带动负压上腔体上升到高点，工件传输一个步距，下一工件进入负压焊接单元内部下负压加热板上方，传输动力系统等一次进行。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。