CN102886597A - 一种硅叠高频合金机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种硅叠高频合金机，其创新点在于：包括机架，固定工作台固定在机架中部的工作平台上；活动工作台设置在固定工作台的正上方；活动工作台驱动机构用于驱动活动工作台靠近或远离固定工作台；高频加热器的高频加热线圈轴线与固定工作台和活动工作台轴线重合；高频加热器由高频加热驱动机构驱动升降；硅叠高度自动检测系统，包括光栅尺、可编程控制器。本发明的优点在于：利用固定工作台和活动工作台夹紧带焊片的硅叠，由位于硅叠外的高频加热器对其进行内外同时加热，加热均匀，温差小，焊接效果好。利用硅叠高度自动检测系统检测硅叠的高度变化，由可编程控制器控制停止加热和夹紧，精确控制硅叠的整体高度，使得硅叠尺寸一致。

Description

一种硅叠高频合金机
技术领域
本发明涉及一种硅叠焊接设备，特别涉及一种硅叠高频合金机。
背景技术
经检索相关文献，未发现与本发明内容相同或相似的技术方案。二极管生产企业在制造硅叠时，通过重叠设置硅片，并在相邻硅片之间设置焊片，进而焊接成硅片，传统的方法采用电炉丝加热焊接。该种方法的缺点是：温度是由外向内传导式加热，且内外温差大、耗能高、有明火、加热周期长，硅叠的整体高度难以控制。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种加热温度均匀、能耗低、无明火、加热周期短，且硅叠高度尺寸一致的硅叠高频合金机。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种硅叠高频合金机，其创新点在于：包括机架、固定工作台、活动工作台、活动工作台驱动机构、高频加热器、高频加热驱动机构、硅叠高度自动检测系统；固定工作台包括下石墨块、下隔热块、下阻磁层和下底板，下底板固定在机架中部的工作平台上，下底板上自下而上依次安装下阻磁层、下隔热块和下石墨块，下阻磁层、下隔热块和下石墨块均为圆柱形；活动工作台设置在固定工作台的正上方，活动工作台包括上石墨块、上隔热块、上阻磁层和上底板，上底板下端面自上而下依次安装上阻磁层、上隔热块、上石墨块，上阻磁层、上隔热块和上石墨块均为圆柱形；活动工作台还包括氮气保护罩，上隔热块、上石墨块位于氮气保护罩内；活动工作台驱动机构，活动工作台驱动机构为一压紧气缸，压紧气缸垂直向下设置在活动工作台正上方的机架上，压紧气缸的活塞杆通过接头与活动工作台的上底板连接固定，上底板上安装设置垂直方向的导柱A，压紧气缸一侧的机架上设置与导柱A滑动配合的导套A；活动工作台由压紧气缸驱动靠近或远离固定工作台；高频加热器，包括高频电源、高频变压器、高频加热线圈，高频变压器的输出端安装有向前伸出的高频加热线圈，且高频加热线圈的轴线与固定工作台和活动工作台轴线重合；高频加热线圈的内径大于氮气保护罩外径；高频加热驱动机构，包括垂直驱动气缸、导柱B、导套B，高频变压器的底部安装有四根垂直方向设置的导柱B，在机架上安装有四只与导柱B滑动配合的导套B，高频变压器的下方设置有垂直驱动气缸，垂直驱动气缸的缸体通过四根螺杆固定在机架上，垂直驱动气缸的活塞杆通过接头与高频变压器的安装板连接；硅叠高度自动检测系统，包括光栅尺、光栅尺控制器、可编程控制器，光栅尺安装在导柱A上，光栅尺的信号接入光栅尺控制器的信号输入端，由光栅尺控制器通过信号输出端接入可编程控制器，可编程控制器控制高频电源、压紧气缸和垂直驱动气缸动作。
本发明的优点在于：利用固定工作台和活动工作台夹紧带焊片的硅叠，由位于硅叠外的高频加热线圈对其进行内外同时加热，加热均匀，温差小，焊接效果好，且节能；加热时，利用氮气保护罩罩住硅叠，由固定工作台上的氮气进出气口充入氮气，避免硅叠及其焊料在高温中氧化。利用活动工作台驱动机构上设置的硅叠高度自动检测系统检测硅叠的高度变化，由可编程控制器控制停止加热和夹紧，精确控制硅叠的整体高度，使得硅叠尺寸一致。
附图说明
图1为本发明硅叠高频合金机结构示意图。
图2为本发明固定工作台结构示意图。
图3为本发明活动工作台结构示意图。
图4为本发明硅叠高频合金机使用状态图。
具体实施方式
如图1所示，包括机架1、固定工作台2、活动工作台3、活动工作台驱动机构、高频加热器、高频加热驱动机构、硅叠高度自动检测系统。
固定工作台2如图2所示，包括下石墨块21、下隔热块22、下阻磁层23和下底板24，下底板24固定在机架1中部的工作平台上，下底板24上自下而上依次安装下阻磁层23、下隔热块22和下石墨块21，下阻磁层23、下隔热块22和下石墨块21均为圆柱形，下阻磁层23为黄铜垫板。
活动工作台3设置在固定工作台的正上方，如图3所示，活动工作台包括上石墨块31、上隔热块32、上阻磁层33和上底板34，上底板34下端面自上而下依次安装上阻磁层33、上隔热块32、上石墨块31，上阻磁层33、上隔热块32和上石墨块31均为圆柱形，上阻磁层33为黄铜垫板。活动工作台还包括氮气保护罩，上阻磁层33、上隔热块32、上石墨块31位于氮气保护罩35内。固定工作台2和活动工作台3上开氮气排放孔。
活动工作台驱动机构，活动工作台驱动机构为一压紧气缸41，压紧气缸41垂直向下设置在活动工作台正上方的机架1上，压紧气缸41的活塞杆通过接头与活动工作台的上底板34连接固定，上底板34上安装设置垂直方向的导柱A42，压紧气缸41一侧的机架1上设置与导柱A42滑动配合的导套A43。活动工作台由压紧气缸41驱动靠近或远离固定工作台。
高频加热器，包括高频电源、高频变压器51、高频加热线圈52，高频变压器51上安装有向前伸出的高频加热线圈52，且高频加热线圈52的轴线与固定工作台和活动工作台轴线重合；高频加热线圈52的内径大于氮气保护罩35外径。
高频加热驱动机构，包括垂直驱动气缸61、导柱B62、导套B63，高频变压器51的底部安装有四根垂直方向设置的导柱B62，在机架上安装有四只与导柱B62滑动配合的导套B63，高频变压器51的下方设置有垂直驱动气缸61，垂直驱动气缸61的缸体通过四根螺杆64固定在机架1上，垂直驱动气缸61的活塞杆通过接头与高频变压器51连接。
硅叠高度自动检测系统，包括光栅尺、光栅尺控制器、可编程控制器，光栅尺安装在导柱A42上，光栅尺的信号接入光栅尺控制器的信号输入端，由光栅尺控制器通过信号输出端接入可编程控制器，可编程控制器控制高频电源、压紧气缸和垂直驱动气缸动作。
工作原理：
初始位置，高频加热器的高频加热线圈上表面位于固定工作台的下石墨块端面以下；将硅片和焊片间隔同轴堆叠成硅叠7后，置于下石墨块上，并在下石墨块与硅叠7下表面之间垫石墨垫；通过压紧气缸41驱动活动工作台下行，与固定工作台配合夹紧硅叠7；如图4所示，垂直驱动气缸61驱动高频加热器及其高频加热线圈52上移，使得高频加热线圈52内侧的刚好位于硅叠外，启动高频变压器，利用高频变压器将高电压小电流转换为低电压大电流，由高频加热线圈直接对硅叠7加热，焊片在熔融状态下，将硅片焊接在一起，加热的同时，压紧气缸保持压紧状态，硅叠高度逐渐降低，利用光栅尺检测高度的变化，将该高度信号传输给可编程控制器，当硅叠高度达到设定要求后，可编程控制器控制高频电源关闭，保护罩内充斥大量氮气对硅叠进行快速冷却，当硅叠温度冷却到设定值时，压紧气缸抬起，同时垂直驱动气缸下行，使得高频加热线圈位于硅叠下方，以便由机械手取出硅叠。

Claims (1)

1.一种硅叠高频合金机，其特征在于：包括机架、固定工作台、活动工作台、活动工作台驱动机构、高频加热器、高频加热驱动机构、硅叠高度自动检测系统；
固定工作台包括下石墨块、下隔热块、下阻磁层和下底板，下底板固定在机架中部的工作平台上，下底板上自下而上依次安装下阻磁层、下隔热块和下石墨块，下阻磁层、下隔热块和下石墨块均为圆柱形；
活动工作台设置在固定工作台的正上方，活动工作台包括上石墨块、上隔热块、上阻磁层和上底板，上底板下端面自上而下依次安装上阻磁层、上隔热块、上石墨块，上阻磁层、上隔热块和上石墨块均为圆柱形；活动工作台还包括氮气保护罩，上隔热块、上石墨块位于氮气保护罩内；
活动工作台驱动机构，活动工作台驱动机构为一压紧气缸，压紧气缸垂直向下设置在活动工作台正上方的机架上，压紧气缸的活塞杆通过接头与活动工作台的上底板连接固定，上底板上安装设置垂直方向的导柱A，压紧气缸一侧的机架上设置与导柱A滑动配合的导套A；活动工作台由压紧气缸驱动靠近或远离固定工作台；
高频加热器，包括高频电源、高频变压器、高频加热线圈，高频变压器的输出端安装有向前伸出的高频加热线圈，且高频加热线圈的轴线与固定工作台和活动工作台轴线重合；高频加热线圈的内径大于氮气保护罩外径；
高频加热驱动机构，包括垂直驱动气缸、导柱B、导套B，高频变压器的底部安装有四根垂直方向设置的导柱B，在机架上安装有四只与导柱B滑动配合的导套B，高频变压器的下方设置有垂直驱动气缸，垂直驱动气缸的缸体通过四根螺杆固定在机架上，垂直驱动气缸的活塞杆通过接头与高频变压器的安装板连接；
硅叠高度自动检测系统，包括光栅尺、光栅尺控制器、可编程控制器，光栅尺安装在导柱A上，光栅尺的信号接入光栅尺控制器的信号输入端，由光栅尺控制器通过信号输出端接入可编程控制器，可编程控制器控制高频电源、压紧气缸和垂直驱动气缸动作。
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