一种石英管法兰焊接装置的制作方法

本实用新型涉及到石英玻璃产品的加工领域，尤其涉及到一种定位准确、加热均匀、效率较高的石英管法兰焊接装置。

背景技术：

随着IC行业的高速发展，半导体设备制造行业随之日渐成熟，石英玻璃产品属于半导体设备中的重要组成产品，需求也与日俱增。因石英玻璃具有高硬度、高纯度、热膨胀系数低和电绝缘等一系列特性，故其加工工艺要求十分严苛，尤其焊接工艺绝大多数为传统的人工操作，加工精度和效率普遍偏低，且对作业人员的技能水平要求较高。半导体设备中的石英产品结构复杂多变，大口径大尺寸石英炉管的法兰焊接与二重组立更是给作业人员的定位操作等工步带来了极大困难，往往这一道工序就需要多人操作，定位操作效率低、精度差、耗时长，从而造成生产成本高且质量不稳定。

技术实现要素：

本实用新型主要解决现有大口径石英管材焊接加工存在定位操作复杂困难、定位精度低、消耗时间长，加工成本高的技术问题；提供了一种定位准确、加热均匀、效率较高的石英管法兰焊接装置。

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型主要是采用下述技术方案：

本实用新型的一种石英管法兰焊接装置，用于大口径石英内管、石英外管与石英法兰的装配焊接，所述装置包括床身承载平台、置于床身承载平台上的立柱和工作基台，所述工作基台设于床身承载平台前部，工作基台的台面上设有定位沟槽，工作基台下部设有热风机构，所述立柱设于床身承载平台后部，立柱上设有沿立柱上下移动的回转平台、回转平台升降机构和焊枪辅助加热机构，所述回转平台位于工作基台的上方且与工作基台同轴，所述焊枪辅助加热机构上设有焊枪，所述石英法兰和石英内管分别卡装于工作基台的定位沟槽内，所述石英外管卡接于回转平台上，石英外管下端部抵触石英法兰，装置利用工作基台作为石英法兰和石英内管的定位平台，利用可升降的回转平台对石英外管进行夹持、定位和回转，通过工作基台下的加热机构对石英法兰和石英内管内部进行持续的加热及可上下移动的焊枪对石英外管进行自动火焰加热，保证了石英产品焊接组装时石英管和石英法兰保持有一定温度的工艺要求，提高了石英产品的加工质量，节省了人力成本。

作为优选，所述立柱呈Π形结构，包括左立柱、右立柱和横梁，所述左立柱和右立柱的正面均设有滑轨，所述回转平台套接于滑轨上且沿滑轨上下滑动，所述回转平台升降机构包括平台升降电机、传动链条和链轮，所述平台升降电机置于所述床身承载平台上且带动传动链条，所述链轮置于横梁顶部且承载传动链条，传动链条悬挂并牵拉回转平台，平台升降电机驱动传动链条并带动平台，根据待加工的石英管长度与工作基台台的距离，作自动升降运动，提高了装配的准确性和一致性。

作为优选，所述回转平台升降机构还包括平台升降手摇轮、上限位开关和下限位开关，所述平台升降手摇轮、上限位开关和下限位开关均设置于左立柱的外侧面上，上限位开关位于左立柱外侧面的上部且定位回转平台的上移极限位，下限位开关位于左立柱外侧面的下部且定位回转平台的下移极限位置，上下限位开关能保证回转平台的升降范围，提高升降过程的安全性，而平台升降手摇轮则可手动进行回转平台的升降或微调。

作为优选，所述回转平台上设有回转基体和回转驱动电机，所述回转驱动电机驱动回转基体旋转，回转基体上设有用于夹持所述石英外管的双层三爪卡钳和夹紧手摇轮，利用双层三爪卡钳对石英管进行夹持和回转，使得石英管可稳定地持续回转，有利于石英管管壁全方位的加热保温。

作为优选，所述双层三爪卡钳的卡钳前端面设有高纯度石墨夹紧片，所述夹紧片的内侧呈弧面结构，所述弧面结构与所述石英外管的管壁弧度相吻合，弧形结构的石墨夹紧片用于配合石英管外径，减少外部杂质对石英管的污染。

作为优选，所述工作基台为中空结构，工作基台台面为石墨材料，所述定位沟槽的接触面上覆置有石墨片，所述热风机构包括加热鼓风机，加热鼓风机位于工作基台的中空结构下方且热风口朝上，可更换的石墨台面根据待加工石英管的大小而确定，配合定位沟槽精确控制石英管和石英法兰的位置精度，通过工作基台下方的加热鼓风机可将热风充入竖直放置于工作基台上的石英内管和石英外管的内部，为石英管装配焊接提供持续的加热保温。

作为优选，所述工作基台上还设有升降手摇轮，方便调整工作基台的石墨台面高度，适应不同高度石英产品的装配。

作为优选，所述焊枪辅助加热机构包括上下对称设置的上固定座和下固定座、置于两者之间的升降丝杠和光轴导轨、嵌设于升降丝杆和光轴导轨上的滑动平台及驱动升降丝杆的丝杆驱动电机，所述上固定座和下固定座设置于所述右立柱的外侧面，所述滑动平台套设于升降丝杆和光轴导轨上且沿升降丝杆上下移动，滑动平台上设有多角度可调的支杆，所述焊枪设于支杆的前端部，焊枪装设于沿丝杆上下移动的滑动平台上，且利用支杆进行多角度的调节，能自动的上下移动对石英外管进行持续的全方位的火焰加热和保温，有利于石英产品的装配焊接加工。

本实用新型的有益效果是：装置利用工作基台作为石英法兰和石英内管的定位平台，利用可升降的回转平台对石英外管进行夹持、定位和回转，通过工作基台下的加热机构对石英法兰和石英内管内部进行持续的加热及可上下移动的焊枪对石英外管进行自动火焰加热，保证了石英产品焊接组装时的持续加热和保温要求，提高了石英产品的加工质量。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图。

图2是图1中的回转平台结构示意图。

图3是图1中的焊枪辅助加热机构示意图。

图中1.床身承载平台，2.立柱，21.左立柱，22.右立柱，23.横梁，24.滑轨，3.工作基台，31.定位沟槽，32.基台升降手摇轮，4.热风机构，5.回转平台，51.回转基体，52.回转驱动电机，53.双层三爪卡钳，54.夹紧手摇轮，55.夹紧片，6.回转平台升降机构，61.平台升降电机，62.平台升降手摇轮，63.上限位开关，64.下限位开关，7.焊枪辅助加热机构，71.焊枪，72.上固定座，73.下固定座，74.升降丝杠，75.光轴导轨，76.滑动平台，77.丝杠驱动电机，78.支杆。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本实施例的一种石英管法兰焊接装置，用于大口径石英内管、石英外管与石英法兰的装配焊接，如图1所示，装置包括床身承载平台1、置于床身承载平台上的立柱2和工作基台3，工作基台位于床身承载平台前部，工作基台为中空结构，工作基台上设计有升降手摇轮32，工作基台台面为石墨材料且设计有定位沟槽31，定位沟槽表面上也覆置有石墨片，石英法兰和石英内管可分别卡装于上述的定位沟槽内，位于工作基台的中空结构下方设置有加热鼓风机4，其热风口朝上；上述立柱位于床身承载平台的后部，立柱上安装有沿立柱上下移动的回转平台5、回转平台升降机构6和焊枪辅助加热机构7，立柱呈Π形结构，包括左立柱21、右立柱22和横梁23，左立柱和右立柱的正面均安装有滑轨24，回转平台套接于滑轨上且沿滑轨上下滑动，回转平台升降机构包括平台升降电机61、传动链条、链轮和平台升降手摇轮62、上限位开关63、下限位开关64，平台升降电机安装在床身承载平台上，平台升降电机驱动传动链条，链轮固置于横梁顶部且承载传动链条，传动链条悬挂并牵拉回转平台沿立柱移动，平台升降手摇轮、上限位开关和下限位开关均设置于左立柱的外侧面上，上限位开关位于左立柱外侧面的上部且定位回转平台的上移极限位，下限位开关位于左立柱外侧面的下部且定位回转平台的下移极限位置；如图2所示，回转平台包括回转基体51和回转驱动电机52，回转驱动电机驱动回转基体旋转，回转基体的回转中心与工作基台的中心同轴，在回转基体上设计有用于夹持石英外管的双层三爪卡钳53和夹紧手摇轮54，双层三爪卡钳的卡钳前端面设计有高纯度石墨夹紧片55，夹紧片的内侧呈弧面结构，弧面结构与石英外管的管壁弧度相吻合，通过夹紧手摇轮，双层三爪卡钳的石墨夹紧片可以贴合并夹紧石英外管；如图3所示，焊枪辅助加热机构包括上下对称设置的上固定座72和下固定座73、置于两者之间的升降丝杠74和光轴导轨75、嵌设于升降丝杆和光轴导轨上的滑动平台76及驱动升降丝杆的丝杆驱动电机77，上固定座和下固定座均固定在右立柱的外侧面，滑动平台套装在升降丝杆和光轴导轨上且可沿升降丝杆上下移动，丝杆驱动电机带动丝杠转动并带动滑动平台沿光轴导轨上下移动，在滑动平台上安装有多角度可调的支杆78，支杆前端部安装有焊枪71。

使用时，首先将大口径石英外管放置在工作基台的石墨台面上，使石英外管垂直于石墨台面，再将回转平台下降并使回转基体套入石英外管的上端部，转动夹紧手摇轮，使双层三爪卡钳同步夹紧石英外管，再将回转平台上移至指定工作位置。

其次，将待焊接的石英法兰和石英内管放置在工作基台的石墨台面定位沟槽内，打开加热鼓风机对石英内管和石英法兰进行预热。

调节焊枪辅助加热机构的支杆角度和位置，使焊枪枪口对准石英外管管壁，启动回转驱动电机，使回转基体旋转并带动石英外管作回转运动，启动丝杠驱动电机，使滑动平台自动升降并带动焊枪进行往复运动，焊枪点火进行火焰加热。

最后，待加热一段时间后，回转平台下降，使石英外管下端部下降至焊接区域时停止，关闭回转驱动电机、丝杠驱动电机、加热鼓风机和焊枪，移开焊枪，转动基台升降手摇轮，工作基台缓慢上升，使石墨台面上的石英法兰与石英外管下端部接触，操作人员即可开始进行手工焊接作业。

在本实用新型的描述中，技术术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“纵”、“横”、“内”、“外”等表示方向或位置关系是基于附图所示的方向或位置关系，仅是为了便于描述和理解本实用新型的技术方案，以上说明并非对本实用新型作了限制，本实用新型也不仅限于上述说明的举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、增添或替换，都应视为本实用新型的保护范围。