CN102896391A

CN102896391A - 一种链式真空炉

Info

Publication number: CN102896391A
Application number: CN2012103880786A
Authority: CN
Inventors: 陈盟舜
Original assignee: SUZHOU QUNXIN ELECTRONICS CO Ltd
Current assignee: Suzhou Qunxin Electronics Co., Ltd.
Priority date: 2012-10-15
Filing date: 2012-10-15
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2032-10-15
Also published as: CN102896391B

Abstract

本发明公开了一种链式真空炉，包括沿水平方向顺次布置的预装料炉室、烧结加热炉室、预冷炉室和冷却炉室，每相邻两炉室之间均通过法兰连接在一起，每相邻两炉室之间均设置有隔热门闸板阀，当所述隔热门闸板阀开启时，相邻两炉室之间连通；当所述隔热门闸板阀闭合时，相邻两炉室之间密封隔开；且每个炉室都设置有独立的抽真空系统。

Description

一种链式真空炉

技术领域

本发明涉及一种链式真空炉。

背景技术

玻封二极管组装过程中的高温焊接目前采用传统的链式炉或真空炉，链式炉焊接芯片在两电极间（玻璃管内）无法固定，电性稳定性较差；真空炉虽可以满足电性要求，跟传统链条炉相比存在能源浪费多，产能低的缺陷。

发明内容

本发明目的是：为了解决上述问题，提供一种链式真空炉。

本发明的技术方案是：一种链式真空炉，包括沿水平方向顺次布置的预装料炉室、烧结加热炉室、预冷炉室和冷却炉室，每相邻两炉室之间均通过法兰连接在一起，每相邻两炉室之间均设置有隔热门闸板阀，当所述隔热门闸板阀开启时，相邻两炉室之间连通；当所述隔热门闸板阀闭合时，相邻两炉室之间密封隔开；且每个炉室都设置有独立的抽真空系统，其中：

所述预装料炉室上设有进料炉门，预装料炉室内部设有可将预装料炉室内的工件自动输送至所述烧结加热炉室内的送料机构Ⅰ；

所述烧结加热炉室设置有对工件进行烧结加热的加热系统；

所述预冷炉室和冷却炉室均设置有冷却降温系统，预冷炉室的内部设有可将所述烧结加热炉室内的工件取至该预冷炉室内的取料机构Ⅰ；冷却炉室上设有出料炉门，冷却炉室内部设有可将预冷炉室内的工件取至该冷却炉室内的取料机构Ⅱ。

每个炉室都设置有独立的真空检测系统。

所述送料机构Ⅰ由水平运行的送料轨道、以及用于驱动该送料轨道运动的减速电机构成。

所述预装料炉室外部设置有进料架，进料架上设有可将工件输送到预装料炉室内的送料机构Ⅱ，该送料机构Ⅱ由水平运行的送料轨道、以及用于驱动该送料轨道运动的减速电机构成，且进料架上的送料轨道与所述预装料炉室内送料轨道对接。

所述取料机构Ⅰ和取料机构Ⅱ均由水平运行的取料轨道、以及用于驱动该取料轨道运动的减速电机构成。

所述冷却炉室外部设置有出料架，出料架上设有可将冷却取料炉室内的工件取至该出料架上的取料机构Ⅲ，该取料机构Ⅲ由水平运行的取料轨道、以及用于驱动该送料轨道运动的减速电机构成，且取料机构Ⅲ的取料轨道与冷却炉室内的取料轨道对接。

所述加热系统包括设置在烧结加热炉室的炉体内的方形加热腔室、以及沿所述加热腔室内壁均分布置的加热钼带，所述加热腔室外设有保温隔热屏，该保温隔热屏由多层厚度大于0.5mm的耐高温不锈钢片通过螺栓连接而成，所述加热钼带通过高温陶瓷和金属钼螺栓固定在烧结加热炉室的内炉壁上。

所述预冷炉室的内炉壁上设置有保温隔热层。

所述冷却降温系统由高压风机、高效换热器和导流板构成。

本发明的优点是：本发明的链式真空炉在保证高温焊接产品品质的前期下，改善能源浪费，同时提升产能。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明链式真空炉的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

其中：1预装料炉室，2烧结加热炉室，3预冷炉室，4冷却炉室，5法兰，6进料架，7出料架，8隔热门闸板阀，10工件；

1-1进料炉门，1-2送料机构Ⅰ；

2-1保温隔热屏，2-2加热腔室，2-3加热钼带；

3-1取料机构Ⅰ，3-2保温隔热层；

4-1取料炉门，4-2取料机构Ⅱ；

6-1送料机构Ⅱ；

7-1取料机构Ⅲ。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实施例的链式真空炉，包括沿水平方向顺次布置的预装料炉室1、烧结加热炉室2、预冷炉室3和冷却炉室4，每相邻两炉室之间均通过法兰5连接在一起，可随时拆装。而且每相邻两炉室之间均设置有隔热门闸板阀8，当所述隔热门闸板阀8开启时，相邻两炉室之间连通；当所述隔热门闸板阀8闭合时，相邻两炉室之间密封隔开。隔热门闸板阀的开启由气缸驱动完成。

而且，每个炉室都设置有独立的抽真空系统和独立的真空检测系统，其中：抽真空系统可对各炉室进行独立的抽真空处理——用高纯惰性气体（如氮气）置换出炉室内的空气后抽真空，以实现炉室内的高真空低氧环境，可使炉室内的气体压力达到0.67Pa；真空检测系统用于检测各炉室的真空度，当相邻两炉室的炉内压力保持基本平衡时，中间的隔热门闸板阀8才能开启。

上述各个炉室的炉体均为圆筒形卧式结构，各炉室的炉壁全部设计成双层水冷结构，内层为不锈钢，外层采用优质碳钢制造。

所述预装料炉室1上设有进料炉门1-1，预装料炉室1内部设有可将预装料炉室内的工件10自动输送至所述烧结加热炉室2内的送料机构Ⅰ1-2。本例中，所述送料机构Ⅰ1-2由水平运行的送料轨道、以及用于驱动该送料轨道运动的减速电机构成。预装料炉室1既可在烧结加热炉室2保持真空状态下打开进料炉门实现装料，也可实现独立抽真空，在真空状态下将工件10送入烧结加热炉室2进行烧结。

所述烧结加热炉室2设置有对工件10进行烧结加热的加热系统。本实施例中，所述加热系统包括设置在烧结加热炉室2的炉体内的方形加热腔室2-2、以及沿所述加热腔室2-2内壁均分布置的加热钼带2-3，所述加热腔室2-2外设有保温隔热屏2-1，该保温隔热屏由多层厚度大于0.5mm的耐高温不锈钢片通过螺栓连接而成，所述加热钼带通过高温陶瓷和金属钼螺栓固定在烧结加热炉室的内炉壁上，可保证长期使用不变形、寿命长，同时能保证加热的均匀性。

上述加热腔室2-2分为前、中、后三个加热区，以减少加热炉室内的温差；加热采用三台可控硅加热变压器，以低电压大电流方式加热，温度控制实现闭环式控制，可实现温度的PID自动调节。

所述预冷炉室3的内部设置有可将所述烧结加热炉室2内的工件10取至该预冷炉室3内的取料机构Ⅰ3-1。而且，预冷炉室3的内炉壁上设置有保温隔热层3-2，该保温隔热层3-2可保证刚从烧结加热炉室2中出来的高温工件10缓缓降至某一温度值，避免了高温工件10因急剧降温而造成的工件结构和工件性能损害。

所述预冷炉室3和冷却炉室4均设有冷却降温系统，所述冷却降温系统主要由高压风机、高效换热器和导流板构成，所用气体均为惰性气体。当对冷却炉室4内的工件10进行冷却时，向冷却炉室内充入一定压力的高纯氮气即可启动所述高压风机，此时高速气流经导流板喷向工件10，从工件出来的热气流通过高效热交换器进行冷却，再经高压风机喷向工件10从而实现对工件的快速冷却。冷却炉室4上设有出料炉门4-1，冷却炉室4内部设有可将所述预冷炉室3内的工件10取至该冷却炉室4内的取料机构Ⅱ4-2。冷却炉室4用于工件10的快速降温，故其内并未设置起保护作用的保温隔热屏。

所述取料机构Ⅰ3-1和取料机构Ⅱ4-2均由水平运行的取料轨道、以及用于驱动该取料轨道运动的减速电机构成。

所述预装料炉室1上的进料炉门1-1和冷却炉室4上的出料炉门4-1均由双层圆形封头与圆法兰焊接而成，炉门内通冷却水，炉门中部设有观察窗，炉门法兰上设有密封槽以便安装密封圈，炉门与炉体之间由钢板制作成铰链式连接。

所述预装料炉室1外部设置有进料架6，进料架6上设有可将工件10输送到预装料炉室1内的送料机构Ⅱ6-1。该送料机构Ⅱ6-1由水平运行的送料轨道、以及用于驱动该送料轨道运动的减速电机构成，所述送料轨道可与所述预装料炉室1内送料轨道对接。

所述冷却炉室4外部设置有出料架7，出料架7上设有可将冷却取料炉室4内的工件10取至该出料架7上的取料机构Ⅲ7-1，该取料机构Ⅲ7-1由水平运行的取料轨道、以及用于驱动该送料轨道运动的减速电机构成，且取料机构Ⅲ7-1的取料轨道可与冷却炉室4内的取料轨道对接。

参照图1和图2所示，现将本实施例链式真空炉的工作流程简述如下：

1）使各炉室之间的隔热门闸板阀8处于闭合状态，从而让各炉室之间密封隔开，同时关闭冷却炉室4的出料炉门4-1。开启烧结加热炉室2、预冷炉室3和冷却炉室4的抽真空系统，对加热炉室2、预冷炉室3和冷却炉室4进行真空处理，使这三个炉室处于真空（低氧环境：用高纯氮气置换空气），同时开启加热室2的加热系统至指定温度。

2）将工件10放置在进料架6上，操控进料架6上送料机构Ⅱ6-1的减速电机，使送料轨道带动工件10水平运行，工件10沿着预装料炉室1内的送料轨道进入到预装料炉室1内。

3）关闭预装料炉室1的进料炉门1-1，开启预装料炉室1的抽真空系统，对预装料炉室1进行氮气置换空气处理，使预装料炉室1处于真空（低氧环境：用高纯氮气置换空气）。

4）当预装料炉室1的炉内压力抽至与烧结加热炉室2的炉内压力相当时（通过真空检测系统提供的信息判断），开启预装料炉室1与烧结加热炉室2之间的隔热门闸板阀8，使这两个炉室相连通。

5）操控预装料炉室1内送料机构Ⅰ1-2的减速电机，使送料轨道带动工件10水平运行至烧结加热炉室2内的方形加热腔室2-2中，再关闭预装料炉室1与烧结加热炉室2之间的隔热门闸板阀8，加热系统对工件10按一定的程序进行烧结加热处理。

6）当工件10的烧结加热处理完成后，调节预冷炉室3的压力使之于烧结加热炉室2的炉内压力相当，开启烧结加热炉室2和预冷炉室3之间的隔热门闸板阀8，使这两个炉室相连通。

7）操控预冷炉室3内的取料机构Ⅰ3-1将工件10取送到取料机构Ⅰ3-1的取料轨道上，控制减速电机使取料轨道带动工件10水平运行至预冷炉室3内。再关闭烧结加热炉室2与预冷炉室3之间的隔热门闸板阀8，当温度下降到规定温度后开启预冷炉室3的冷却降温系统，对工件10进行预冷处理，使工件降至某一中间温度。

8）控制冷却炉室4的抽真空系统，使冷却炉室4的炉内压力与预冷炉室3的炉内压力相当，开启预冷炉室3和冷却炉室4之间的隔热门闸板阀8，使这两个炉室相连通。

9）冷却炉室4内的取料机构Ⅱ4-2将工件10取送到取料机构Ⅱ4-2的取料轨道上，控制减速电机使取料轨道带动工件10水平运行至冷却炉室4内，再关闭预冷炉室3与冷却炉室4之间的隔热门闸板阀8，开启冷却炉室4的冷却降温系统，使工件10快速冷却至安全温度（使工件出冷却炉室时的温差不影响工件外观和性能）。

10）控制冷却炉室4的抽真空系统使该炉室的炉内压力与外界压力相当，开启冷却炉室4的出料炉门。启动出料架7上的取料机构Ⅲ7-1，将冷却好的工件10取至出料架7上，运送出去，再关闭取料炉门。

本实施例的链式真空炉采用PLC可编程序控制器对各机械动作进行控制，可实现抽真空、充放气、闸板阀启闭、进出料、加热温度按程序变更、预冷炉室3达到一定温度后开启降温系统等动作的全部自动控制。

当然，上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让人们能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种链式真空炉，其特征在于该链式真空炉包括沿水平方向顺次布置的预装料炉室（1）、烧结加热炉室（2）、预冷炉室（3）和冷却炉室（4），每相邻两炉室之间均通过法兰（5）连接在一起，每相邻两炉室之间均设置有隔热门闸板阀（8），当所述隔热门闸板阀（8）开启时，相邻两炉室之间连通；当所述隔热门闸板阀（8）闭合时，相邻两炉室之间密封隔开；且每个炉室都设置有独立的抽真空系统，其中：

所述预装料炉室（1）上设有进料炉门（1-1），预装料炉室（1）内部设有可将预装料炉室内的工件（10）自动输送至所述烧结加热炉室（2）内的送料机构Ⅰ（1-2）；

所述烧结加热炉室（2）设置有对工件（10）进行烧结加热的加热系统；

所述预冷炉室（3）和冷却炉室（4）均设置有冷却降温系统，预冷炉室（3）的内部设有可将所述烧结加热炉室（2）内的工件（10）取至该预冷炉室（3）内的取料机构Ⅰ（3-1）；冷却炉室（4）上设有出料炉门（4-1），冷却炉室（4）内部设有可将预冷炉室（3）内的工件（10）取至该冷却炉室（4）内的取料机构Ⅱ（4-2）。

2.根据权利要求1所述的链式真空炉，其特征在于：每个炉室都设置有独立的真空检测系统。

3.根据权利要求1所述的链式真空炉，其特征在于：所述送料机构Ⅰ（1-2）由水平运行的送料轨道、以及用于驱动该送料轨道运动的减速电机构成。

4.根据权利要求3所述的链式真空炉，其特征在于：所述预装料炉室（1）外部设置有进料架（6），进料架（6）上设有可将工件（10）输送到预装料炉室（1）内的送料机构Ⅱ（6-1），该送料机构Ⅱ（6-1）由水平运行的送料轨道、以及用于驱动该送料轨道运动的减速电机构成，且进料架（6）上的送料轨道与所述预装料炉室（1）内送料轨道对接。

5.根据权利要求1所述的链式真空炉，其特征在于：所述取料机构Ⅰ（3-1）和取料机构Ⅱ（4-2）均由水平运行的取料轨道、以及用于驱动该取料轨道运动的减速电机构成。

6.根据权利要求5所述的链式真空炉，其特征在于：所述冷却炉室（4）外部设置有出料架（7），出料架（7）上设有可将冷却取料炉室（4）内的工件（10）取至该出料架（7）上的取料机构Ⅲ（7-1），该取料机构Ⅲ（7-1）由水平运行的取料轨道、以及用于驱动该送料轨道运动的减速电机构成，且取料机构Ⅲ（7-1）的取料轨道与冷却炉室（4）内的取料轨道对接。

7.根据权利要求1所述的链式真空炉，其特征在于：所述加热系统包括设置在烧结加热炉室2的炉体内的方形加热腔室（2-2）、以及沿所述加热腔室（2-2）内壁均分布置的加热钼带（2-3），所述加热腔室（2-2）外设有保温隔热屏（2-1），该保温隔热屏由多层厚度大于0.5mm的耐高温不锈钢片通过螺栓连接而成，所述加热钼带通过高温陶瓷和金属钼螺栓固定在烧结加热炉室的内炉壁上。

8.根据权利要求1所述的链式真空炉，其特征在于：所述预冷炉室（3）的内炉壁上设置有保温隔热层（3-2）。

9.根据权利要求1所述的链式真空炉，其特征在于：所述冷却降温系统由高压风机、高效换热器和导流板构成。