[发明专利]一种IC装备真空反应腔冷却水道真空电子束焊接夹具

说明书

技术领域

本发明属于IC装备真空电子束焊接领域，具体地说是一种IC装备真空反应腔冷却水道真空电子束焊接夹具。

背景技术

不同于其他行业零部件的单一功能要求，IC(integratecircuit，集成电路)装备的零部件特别是水道经常要兼顾强度、应变、抗腐蚀、电子特性、电磁特性、材料纯度等复合功能要求，是各种复杂技术的复杂集成，常采用铝合金材料。IC装备的冷却水道普遍加工精度要求极高，为了满足IC装备高精度焊接的要求，解决铝合金难焊接的难题，采用具有不用焊条、不易氧化、工艺重复性好及热变形量小等优点的真空电子束焊接工艺方法。铝合金真空电子束焊接时对束流和磁场十分敏感，尤其是对于壁厚大于3mm的铝合金管道，束流偏小易产生未焊透，束流偏大焊缝金属则易塌陷，磁场存在将会引起电子束偏转，不能实现沿预定轨迹焊接；另外铝合金强度系数低、热导率大(约为钢的4倍)，线膨胀系数大，易产生焊接变形和焊接接头软化。所以设计专用的无磁性的、导电良好的、定位夹紧可靠的专用夹具，将极大的提高IC装备真空反应腔冷却水道的焊接质量和生产效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种IC装备真空反应腔冷却水道真空电子束焊接夹具。该焊接夹具能够有效夹持IC装备真空反应腔冷却水道在现有的真空电子束焊机上进行焊接。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括XY轴二维平台、立卧动力头、转动卡盘及顶尖组件，其中XY轴二维平台安装在真空电子束焊机上，所述立卧动力头及转动卡盘通过安装座安装在XY轴二维平台的XY直线工作台上，转动卡盘安装在安装座上，并通过传动装置与立卧动力头的输出端相连接；所述顶尖组件安装在XY直线工作台上，与所述转动卡盘相对，该顶尖组件包括顶尖压紧手轮、顶尖、壳体、螺柱丝杠、内滑套及外滑套，其中壳体安装在XY直线工作台上，顶尖压紧手轮转动安装在壳体的一侧，所述螺柱丝杠的一端与顶尖压紧手轮相连，另一端螺纹连接顶尖，所述内滑套通过轴承连接在顶尖外部、并随顶尖沿螺柱丝杠轴向往复移动，所述外滑套设在内滑套外部、并通过滑块螺钉与内滑套连接，由内滑套带动沿螺柱丝杠轴向往复移动。

其中：所述壳体为内部中空结构，壳体、外滑套、内滑套及螺柱丝杠由外向内依次同心设置；所述外滑套的内壁及壳体的内壁分别沿轴向设有滑槽，内滑套及外滑套上的滑块螺钉分别在外滑套内壁上的滑槽、壳体内壁上的滑槽内滑动；所述螺柱丝杠另一端的端部安装有限制顶尖伸出长度的端盖；

所述XY轴二维平台包括X轴伺服电机、X轴编码器、X轴丝杠、X轴滑台、Y轴伺服电机、Y轴编码器、Y轴丝杠、Y轴滑台及XY直线工作台，其中Y轴伺服电机的输出轴连接有Y轴丝杠，Y轴滑台安装在与Y轴丝杠螺纹连接的丝母上，所述Y轴伺服电机上设有Y轴编码器；所述X轴伺服电机、X轴编码器、X轴丝杠及X轴滑台随Y轴滑台沿Y轴丝杠往复移动，X轴伺服电机的输出轴连接有X轴丝杠，X轴滑台安装在与X轴丝杠螺纹连接的丝母上，所述X轴伺服电机上设有X轴编码器；所述XY直线工作台安装在X轴滑台上；所述立卧动力头及顶尖组件通过连接板安装在XY直线工作台上，该连接板与XY直线工作台之间通过定位槽与定位块定位，并通过T型槽与T型螺钉夹紧固定；

所述立卧动力头包括伺服电机、减速器及编码器，其中伺服电机及减速器分别安装在安装座上，伺服电机的输出轴与减速器相连，减速器的输出端通过传动装置驱动转动卡盘旋转；所述伺服电机上安装有编码器；夹持在转动卡盘上的被焊接工件具有随XY轴二维平台沿X轴、Y轴往复移动以及随转动卡盘旋转三个自由度。

本发明的优点与积极效果为：

1.本发明具有结构简单、质量轻、使用方便、成本低等优点，在提高生产效率的同时，保证了焊接质量的均匀性和稳定性。

2.本发明通过控制机械系统协同作用，实现了IC装备结构件的自动焊接，可以提高结构件的生产效率，确保焊接质量的一致性。

3.本发明采用不锈钢304材料，既保证了夹具的导电性能(保证电子束的电子能够流回大地)，又保证了不带磁性(保证电子束不发生偏转)，实现电子束流方向稳定可靠。

4.使用本发明的焊接夹具，能够实现缝隙0～0.15mm、工件大小约Φ60×200mm、最大重量约8kg的管道焊接。

5.本发明夹紧定位可靠，可极大的提高IC装备铝合金结构件的焊接质量和生产效率。

附图说明

图1为本发明XY直线工作台的结构主视图；

图2为图1的俯视图；

图3为本发明夹持部分的结构主视图；