CN111805039A - 一种在线正压焊接炉系统及其操作方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种在线正压焊接炉系统,包括电脑控制中心、操控系统、在线焊接装置、传感装置以及驱动装置;所述操控系统根据预设的焊接要求,生成预设的运动方式和正压焊接方案,其中,所述运动方式包括工件的运动速度、恒热单元的温度以及工件分别在每个恒热单元、真空腔和冷却单元上停留的时间。本申请还提供一种在线正压焊接炉系统的操作方法,步骤为:得到所述预设的运动方式和预设的正压焊接方案;工件以运动速度t经过恒热单元,其中,工件在恒热单元上停留a时间;所述工件在真空腔内停留b时间后,释放压力并打开真空腔;工件被传送到冷却单元,在冷却单元上冷却c时间。本申请提高了成品率和产品质量。
Description
技术领域
本申请涉及正压焊接炉领域,尤其是指一种在线正压焊接炉系统及其操作方法。
背景技术
现有技术中,对于电子芯片的焊接,可以采用回流焊机进行焊接,对回流焊机的应用日趋广泛,几乎在所有电子产品领域都已得到应用。现有焊接炉对焊接芯片具体的方法是将芯片和被焊接基板放置在真空腔内,对芯片和基板进行加热,以便将真空腔内的基板上芯片通过熔化的焊锡膏或预成形焊片与基板焊接在一起。由于不同的焊锡膏具有不同的特性,所以在焊接的时候,需要根据所用的焊锡膏按符合该焊锡膏焊接性能的理想温度曲线来控制温度,以便得到高质量的焊接产品。在焊接过程中,焊锡膏加热产生气体,为了使焊锡膏内的气泡溢出,现有的焊接炉如果采取常压焊接,会导致焊接面的空洞率过高影响产品可靠性,如果采用负压焊接的方式,会导致气泡破裂时会将助焊剂或锡珠飞溅在基板或芯片表面,容易影响产品性能,对产品的质量影响也很大。
发明内容
为解决上述问题,本申请提供一种在线正压焊接炉系统,包括:电脑控制中心、操控系统、在线焊接装置、传感装置以及驱动装置;
所述在线焊接装置包括操作台、传输装置、运动系统、恒热单元、真空腔以及冷却单元;
所述运动系统与传输装置连接,所述运动系统用于带动传输装置的移动,使传输装置带动工件经过恒热单元、真空腔和冷却单元;
所述真空腔设置有加热模块,用于工件在真空腔内的加热;所述加热模块上设置有用于调整温度的温度控制器;
所述传感装置包括用于检测真空腔内部负压值的真空仪表、用于检测真空腔内部温度的温度传感器、用于检测真空腔内部正压值的压力仪表;其中,所述真空仪表和压力仪表通过管道与真空腔连接;
所述驱动装置包括用于给真空腔抽真空的真空泵驱动器、用于向真空腔注入保护气体的保护气体驱动器、用于向真空腔注入正压保护气体的保护气体加压驱动器和用于冷却单元的水泵驱动器;
所述电脑控制中心分别与操控系统、运动系统、恒热单元、加热模块、传感装置、驱动装置通讯连接;所述电脑控制中心能够将操控系统的发出的指令信息传递给运动系统、恒热单元、加热模块、驱动装置;也能将恒热单元、加热模块、传感装置、驱动装置的数据信息传递给操控系统;
所述操控系统能够根据焊接工艺要求,生成预设的运动方式和正压焊接方案,其中,所述运动方式包括工件的运动速度、恒热单元的温度以及工件分别在每个恒热单元、真空腔和冷却单元上停留的时间;所述正压焊接方案包括正压预设值、负压预设值、温度预设值、焊接时间段以及是否向真空腔内充入还原剂的操作。如权利要求1所述的离线正压焊接炉系统,其中,所述传感装置还包括用于检测真空腔内部氧气含量的氧气分析仪、以及检测还原剂液位的液位传感器和用于检测还原剂流量和检测充入安全气体流量的质量流量计;其中,所述液位传感器与还原剂容器连接,还原剂容器通过管道与真空腔连接;所述氧气分析仪、质量流量计也通过管道与真空腔连接。
其中,在一些实施方式中,其中,所述传感装置还包括用于检测氧气含量的氧气分析仪、以及检测还原剂液位的液位传感器和用于检测还原剂流量和检测充入安全气体流量的质量流量计;其中,所述液位传感器与还原剂容器连接;所述还原剂容器、质量流量计通过管道与真空腔连接;所述氧气分析仪能够与真空腔、恒热单元和冷却单元连接。
其中,在一些实施方式中,所述运动系统带动传输装置的运动方式包括循环式运动和步进式运动。
其中,在一些实施方式中,所述传输装置包括链条式传输装置、辊筒式传输装置和钢带式传输装置。
其中,在一些实施方式中,所述正压焊接炉还具有负压焊接功能。
其中,在一些实施方式中,所述恒热单元设置为至少2个;所述恒热单元在工件运动方向上,可以设置在真空腔的一侧,也可以分布在真空腔的两侧。
本申请还提供一种使用如上述的在线正压焊接炉系统的操作方法,该方法的步骤包括:
S100,得到所述预设的运动方式和预设的正压焊接方案;设置所述预设的运动方式中,工件的运动速度为t、工件在恒热单元上停留的时间为a、在真空腔内停留的时间为b,在冷却单元上停留的时间为c;
S200,工件以运动速度t经过恒热单元,其中,工件在恒热单元上停留a时间;
S300,;工件以运动速度t进入真空腔后,根据预设的正压焊接方案,对工件进行加热焊接;
所述工件在真空腔内停留b时间后,释放压力并打开真空腔;
其中,所述正压焊接方案包括抽出气体使真空腔内达到预设的负压值或/和充入保护气体使真空腔内达到预设的正压值;
S400,工件被传送到冷却单元,在冷却单元上冷却c时间。
其中,在一些实施方式中,在步骤S300和S400之间,还包括S310,工件按照所述预设的运动方式被传送到恒热单元上,再次进行加热焊接。
其中,在一些实施方式中,所述正压焊接方案包括:对真空腔进行抽真空,达到预设的抽取时间或使真空腔内部达到预设的负压值后,对工件进行加热的同时注入保护气体加压,使真空腔内部达到第一温度预设值和第一正压预设值。
其中,在一些实施方式中,所述正压焊接方案包括:对真空腔进行抽真空,达到预设的抽取时间或使真空腔内部达到预设的负压值后,继续充入保护气体,使真空腔内部压力达到常压后,开始对工件进行加热并继续充入保护气体加压,使真空腔内部温度达到第二温度预设值和第二正压预设值。
其中,在一些实施方式中,所述正压焊接方案包括:对真空腔进行抽真空,达到预设的抽取时间或使真空腔内部达到预设的负压值后,在真空腔内进行抽真空或充入保护气体,使真空腔内部压力达到第一负压预设值后,开始对工件进行加热并注入保护气体加压,使真空腔内部达到第三温度预设值和第三正压预设值。
其中,在一些实施方式中,所述正压焊接方案包括:对真空腔进行抽真空,达到预设的抽取时间或使真空腔内部达到预设的负压值后,继续向真空腔内充入保护气体,使真空腔内部压力达到常压后,开始对工件进行加热并继续注入保护气体加压,使真空腔内部达到第四温度预设值和第四正压预设值后,再抽出气体,使真空腔内部达到第二负压预设值。
本申请实现的有益效果如下:
本申请采用加入保护气体正压的方式,在焊接过程中,焊锡膏加热产生气体,通过本申请的系统和方法,焊锡膏内的气泡破裂时不会将焊锡膏喷溅在电路板上,能够大大提升成品率。减少焊接空洞率以及降低助焊剂飞溅的,实现高质量焊接。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请的在线正压焊接炉系统的实施例的结构示意图(钢带式传输装置)。
图2为本申请的在线正压焊接炉系统的另一实施例的结构示意图(链条式传输装置)。
图3为本申请的运动系统的结构图。
具体实施方式
下面结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
如图1所示,本申请提供一种在线正压焊接炉系统,所述在线正压焊接炉系统包括:电脑控制中心、操控系统以及在线焊接装置;所述在线焊接装置包括操作台1、传输钢带2、固定加热板3、焊接装置4、出料口5、冷却单元6以及与传输钢带2连接的运动系统。
所述焊接装置4和固定加热板3都固定在操作台1上,所述固定加热板3位于操作台1和焊接装置4之间,所述传输钢带2延工件的传输方向设置在固定加热板3上表面,我们可以看到,通过上述设置,在固定加热板3的上表面形成7个恒热单元,在运动系统的工件传输方向上,在7个恒热单元之后,所述焊接装置4与固定加热板3之间形成一个密闭的真空腔体,所述运动系统带动传输钢带2在恒热单元向真空腔运动。由传输钢带4传输进来的工件进入真空腔体后,在真空腔体内进行焊接,焊接完成后,运动系统继续运动,焊接工件在冷却单元6上冷却。
所述恒热单元在工件运动方向上,可以设置在真空腔的一侧,也可以分布在真空腔的两侧。
设置所述传输钢带2的扁平面与固定加热板3的上表面所在平面平行,因此所述传输钢带2能够贴合在固定加热板3的上表面,在固定加热板3上还设置有条槽,所述述传输钢带2能够进入条槽内部,所述条槽用于限制传输钢带2在固定加热板3上的位置。
所述传输钢带2连接的运动系统包括固定底板111、水平运动系统和垂直运动系统;
固定底板111固定在水平地面上,所述运动系统的顺序由下向上依次为:固定底板、垂直运动系统和水平运动系统。
如图3所示,所述水平运动系统包括水平运动安装板116、水平运动导轨112、水平运动丝杠114以及水平运动电机115;其中,所述水平运动导轨112固定在固定底板111的上表面;水平运动滑块113固定在水平运动安装板116的下表面,所述水平运动滑块113与所述水平运动导轨112滑动连接;
在水平运动导轨112和水平运动安装板116之间设置水平运动丝杠114,所述水平运动丝杠114固定在固定底板111上;
其中,水平运动安装板116、水平运动导轨112、水平运动丝杠114都与固定底板11所在平面平行;
所述水平运动丝杠114包括水平运动螺母,所述水平运动螺母与水平运动电机115连接。
在水平运动安装板116的底部还设有用于固定水平运动螺母的安装座,所述水平运动螺母通过安装座固定在水平运动安装板116上。通过上述方式,所述水平运动螺母与水平运动安装板116固定连接,而所述水平运动螺母与水平运动电机115的轴心连接,因此当水平运动电机的轴心转动时,水平运动螺母开始在水平运动丝杠114上运动,同时带动水平运动安装板116上的水平运动滑块113在所述水平运动导轨112上滑动。
本实施例中,设置水平运动安装板116每次都移动相同的单位长度。
垂直运动系统包括,:垂直运动安装板121、垂直运动导轨119、垂直运动丝杠118以及垂直运动电机117,其中,所述垂直运动安装板121与水平运动安装板116平行;
所述垂直运动丝杠118设置在垂直运动安装板121和水平运动安装板116之间,所述垂直运动丝杠118垂直的固定在所述水平运动安装板116的中心处,所述垂直运动丝杠118上设置有垂直运动螺母,所述垂直运动螺母与垂直运动安装板121固定连接。
所述垂直运动导轨119设置在水平运动安装板116和垂直运动安装板121之间,所述垂直运动导轨119与垂直运动丝杠118平行,所述垂直运动导轨119与所述水平运动安装板116固定连接,在本实施例中,使用两个垂直运动导轨,分别设置在水平运动安装板116的两端。
所述垂直运动安装板121上固定有垂直运动滑块120,所述垂直运动滑块120与垂直运动导轨119滑动连接。
所述垂直运动螺母与垂直运动电机117连接,当所述垂直运动电机117转动时,带动垂直运动螺母在垂直运动丝杠118上运动,继而带动垂直运动安装板121在垂直运动导轨119上运动。
所述垂直运动安装板121通过传输装置安装座122与传输钢带2连接,在具体使用时,放置在传输钢带2上的工件通过垂直运动系统在垂直方向上的固定高度的抬高和降低和水平运动系统在水平方向上每次固定距离的步进移动,将工件传送到真空腔体内,或者传送到出料口5上。
另外,还可以使用传输链条替代传输钢带进行传输,如图2所示,具体方式为如图3所示,沿工件传输方向,在在操作台内部的垂直两侧分别设置链轮和链条,在链条上设置工件支撑,工件支撑用来放置工件,本实施例中,在操作台其中一侧的四个端点上使用四个链轮,所述四个链轮外侧设置有呈回环闭合的链条,且链条的上表面与固定加热板3所在的平面平行,所述链条上设置有传输限位,所述传输限位包括成对的折弯挡边,在每対弯折挡边之间放置工件14,从而实现对工件在传输方向上的位置限定,在使用链条作为传输工件的装置时,可以省略垂直运动系统,只使用水平运动系统。
类似的,本申请还可以使用辊筒式传输装置替代传输钢带进行传输。
通过以上运动系统的设置,使得所述运动系统带动传输装置以步进的方式将工件由恒热单元传递至内真空腔内,再由真空腔传递至冷却单元上。
所述运动系统也可以带动传输装置以循环的方式将工件由恒热单元传递至内真空腔内,再由真空腔传递至冷却单元上。
所述运动系统与传输装置连接,所述运动系统用于带动传输装置的移动,使传输装置带动工件经过恒热单元、真空腔和冷却单元;
所述真空腔设置有加热模块,用于工件在真空腔内的加热;所述加热模块上设置有用于调整温度的温度控制器;
所述传感装置包括用于检测真空腔内部负压值的真空仪表、用于检测真空腔内部温度的温度传感器、用于检测真空腔内部正压值的压力仪表;其中,本实施例中所述温度传感器设置在真空腔内部;所述真空仪表和压力仪表通过管道与真空腔连接;所述所述温度传感器也可以设置在真空腔外部。
所述传感装置还包括用于检测真空腔内部氧气含量的氧气分析仪、以及检测还原剂液位的液位传感器和用于检测还原剂流量和检测充入安全气体流量的质量流量计;其中,所述液位传感器与还原剂容器连接,还原剂容器通过管道与真空腔连接;所述氧气分析仪、质量流量计也通过管道与真空腔连接。
其中所述离线正压焊接炉系统还包括露点分析仪,其中,根据氧气分析仪和露点分析仪的得到的数据和配置的需要,所述离线正压焊接炉系统还能够具有负压功能。
所述驱动装置包括用于给真空腔抽真空的真空泵驱动器、用于向真空腔注入保护气体的保护气体驱动器、用于向真空腔注入正压保护气体的保护气体加压驱动器和用于冷却单元的水泵驱动器;
所述电脑控制中心分别与操控系统、运动系统、恒热单元、加热模块、传感装置、驱动装置通讯连接;所述电脑控制中心能够将操控系统的发出的指令信息传递给运动系统、恒热单元、加热模块、驱动装置;也能将恒热单元、加热模块、传感装置数据信息传递给操控系统;
所述操控系统根据预设的焊接要求,生成预设的运动方式和正压焊接方案,其中,所述运动方式包括工件的运动速度、恒热单元的温度以及工件分别在每个恒热单元、真空腔和冷却单元上停留的时间;所述正压焊接方案包括正压预设值、负压预设值、温度预设值、焊接时间段以及是否向真空腔内充入还原剂的操作;
真空仪表用以检测真空腔中的负压值。
控制传感器设于真空腔体内部的加热器附近,对真空腔内的实时温度进行探测 ;
温度探测传感器设于真空腔内,探测真空腔内焊接件的实时温度 ;
压力仪表用于检测真空腔内的压力值。
真空泵驱动器与真空泵连接,控制真空泵进行真空腔的抽真空处理 ;
保护气体驱动器与保护气体(氮气)容置设备连接,用于向真空腔内充入保护气体。
保护气体加压驱动器与保护气体驱动器连接,用于向焊接炉内充入保护气体同时增加真空腔内的压强。
加热控制器与正压焊接炉的加热器连接,按接收的温度控制信号控制加热器加热;水泵驱动器与水泵连接,控制水泵进行冷却水循环;
其中,所述正压焊接炉还具有负压焊接功能。
本申请还可以包括助焊剂回收系统和保护气体回收再利用控制器,助焊剂回收系统用于助焊剂回收。保护气体回收再利用控制器用于对保护气体的回收和利用。
本申请正压焊接炉系统还包括安全回路用于进行安全回路检测,其中具体包含安全锁装置、液位检测装置,腔体上盖开关检测装置和箱体温度检测装置、气源压力检测装置;在焊接之前要对系统进行安全检测。
具体步骤为:
首先,操作系统根据需要的焊接工艺设定正压焊接方案以及运 动系统带动传输装置运动的的运动方式;
其次,焊接工件按照预设的运动方式在恒热单元上被加热;可 以选择步进式或者循环式,具体的运动方式包括工件的运动速度、 以及工件分别在恒热单元、真空腔和冷却单元上停留的时间等参数。
之后,工件按照所述预设的运动方式进入真空腔;
根据预设的正压焊接方案,对工件继续进行加热焊接,焊接完成后释放压力并打开真空腔;
之后工件按照所述预设的运动方式被传送到冷却单元上,进行冷却。
具体的,在实施例中,操控系统根据本次焊接的工艺需要,设置给出正压预设方案和运动方式,其中运动方式具体设置为:工件的运动速度t、工件在恒热单元上停留的时间a、在真空腔内停留的时间b,在冷却单元上停留的时间c;其中,由于恒热单元、冷却单元一般设置为多个,因此每个恒热单元和冷却单元也可以设置成不同的停留时间;
运动系统带动传输装置上的工件以运动速度t经过若干个恒热单元;本实施例中,在每个恒热单元上停留时间不同,在30-120秒之间;
在恒热单元加热后,工件以运动速度t继续运动进入真空腔,在真空腔内根据预设的正压焊接方案,对工件进行加热焊接;
所述工件在真空腔内停留b时间后,释放压力并打开真空腔;
其中,所述正压焊接方案包括抽出气体使真空腔内达到预设的负压值或/和充入保护气体使真空腔内达到预设的正压值;
之后工件被传送到冷却单元,在冷却单元上冷却c时间,其中工件在被传送到冷却单元之前也可以再次经过恒热单元被加热。
在本实施例具体实施过程中,采用运动系统步进式运动的方式,其中每次步进的距离为2cm,其中,恒热单元之间的距离、相邻恒热单元和真空腔之间的距离、相邻真空腔和冷却单元之间的距离、冷却单元和冷却单元之间的距离都为2cm,都为运动系统步进的距离,因此运动系统可以通过匀速运动的步进的方式将焊接工件一步步由恒热单元移动到冷却单元上,完成整个焊接到冷却的过程,在本实施例中,焊接工件在每个恒热单元、真空腔和冷却单元上停留的时间也相同,都为30秒。
在具体操作中,所述所述恒热单元设置为至少2个;所述恒热单元在工件运动方向上,可以设置在真空腔的一侧,也可以分布在真空腔的两侧;
所述真空腔也可以设置为多个,也就是说,真空腔和恒热单元的设置可以为交叉设置,运动系统根据预设的速度和停留时间,带动焊接工件依次经过设置好的各个加热焊接单元部件。
其中,本实施例中设置四个焊接方案:
为了使真空腔内氧含量在安全范围,本申请在加热前采用对真空腔进行抽真空,达到预设的抽取时间或使真空腔内部达到预设的负压值的方式,通过该方式可以保证真空腔内氧气含量不会超标,避免出现危险;
其中,四个焊接方案分别为:
1、对真空腔进行抽真空,达到预设的抽取时间或使真空腔内部达到预设的负压值后,对工件进行加热的同时注入保护气体加压,使真空腔内部达到第一温度预设值和第一正压预设值。
2、对真空腔进行抽真空,达到预设的抽取时间或使真空腔内部达到预设的负压值后,继续充入保护气体,使真空腔内部压力达到常压后,开始对工件进行加热并继续充入保护气体加压,使真空腔内部温度达到第二温度预设值和第二正压预设值。
3、对真空腔进行抽真空,达到预设的抽取时间或使真空腔内部达到预设的负压值后,在真空腔内进行抽真空或充入保护气体,使真空腔内部压力达到第一负压预设值后,开始对工件进行加热并注入保护气体加压,使真空腔内部达到第三温度预设值和第三正压预设值。
4、对真空腔进行抽真空,达到预设的抽取时间或使真空腔内部达到预设的负压值后,继续向真空腔内充入保护气体,使真空腔内部压力达到常压后,开始对工件进行加热并继续注入保护气体加压,使真空腔内部达到第四温度预设值和第四正压预设值后,再抽出气体,使真空腔内部达到第二负压预设值。
本实施例中,一般会设置正压预设值为0.1MPa- 0.8MPa。
本申请包括且不仅包括以上方案,根据具体情况可以设置其他使用正压、负压或正负压变换的方案
为了防止氧化,还可以对腔体内氧气进行置换操作,其步骤具体为: 通过真空泵驱动器对腔体抽真空,当真空仪表检测到的数据达到操控系统的预定值时,停止抽真空;此时通过保护气体驱动器向真空腔体内充入保护性气体。具体为:当负压值达到预设的第一负压值后,充入保护气体,直至达到预设的第二负压值;
根据客户对工艺的要求,以上该步骤可重复进行,也即可以多次充入保护性气体,用保护气体置换氧气。
为保证设备工艺正常运行,在运行前首先进行安全回路检测。主要检测的部分包括安全锁装置检测、液位检测装置检测,腔体上盖开关检测装置检测和箱体温度检测装置检测、气源压力检测装置检测。电脑控制中心通过安全回路对回流焊机运行进行保护。只有电脑控制中心检测到安全回路中的各部分均正常时才会发出工作信号,回流焊机才会进行相应的加热焊接工作,而在焊接过程中安全回路中的任何一部分异常 ( 如液位超出安全范围,箱体温度超过安全警戒线等 ) 均会报警或停止回流焊机运行,避免事故的发生。
以上个检测项根据设备不同,工艺不同、需要检测的项目和设备也不同。一旦设备安全检测通过,则直接跳转到下一工艺步骤;如设备安全检测没有通过,则需要对设备重新进行故障点排除,排除后重新进行检测,检测通过方可进行下一步骤。
在加热过程中,可以选择将还原剂排空的操作,如选择是,则启动真空系统对真空腔进行抽真空,达到还原剂排空的目的,再在通过保护气体驱动器向腔体内充入保护气体。
其中,在某些特殊加工工艺要求中,有需要将设备元件进行还原的过程。但需要进行还原时,在操控系统中选择还原剂/气的选项,则电脑控制中心控制助焊剂回收系统的还原剂/气回路打开,向腔体内充入还原剂/气,当还原剂/气的量达到预定值时,停止充入。
当不需要进行还原时,则不选择该选项,直接进入下面的加热焊接步骤。
本申请所提到的还原剂,包括气体、液体或固体;其中,气体状态的还原剂包括氮氢混合气体、甲酸气体或氢气。
在加热焊接步骤之前如果腔体内部有冷却液体管路,需对管路内液体其进行清除处理。防止因加热造成内部载台温度均性差:具体是将冷却管路内充入压缩性气体。可以使用保护性气体或者充入压缩空气。如果在设备内部没有冷却管路该步骤可省略。
焊接完成后将焊接完成的工件传送到冷却单元上,进行冷却操控系统控制水泵驱动器,进行冷却。
焊接好的元件通过在线焊接装置传送出去。
此正压炉还可以配合负压功能使用,达到理想焊接效果。
尽管已描述了本申请的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (12)
1.一种在线正压焊接炉系统,包括:电脑控制中心、操控系统、在线焊接装置、传感装置以及驱动装置;
所述在线焊接装置包括操作台、传输装置、运动系统、恒热单元、真空腔以及冷却单元;
所述运动系统与传输装置连接,所述运动系统用于带动传输装置的移动,使传输装置带动工件经过恒热单元、真空腔和冷却单元;
所述真空腔设置有加热模块,用于工件在真空腔内的加热;所述加热模块上设置有用于调整温度的温度控制器;
所述传感装置包括用于检测真空腔内部负压值的真空仪表、用于检测真空腔内部温度的温度传感器、用于检测真空腔内部正压值的压力仪表;其中,所述真空仪表和压力仪表通过管道与真空腔连接;
所述驱动装置包括用于给真空腔抽真空的真空泵驱动器、用于向真空腔注入保护气体的保护气体驱动器、用于向真空腔注入正压保护气体的保护气体加压驱动器和用于冷却单元的水泵驱动器;
所述电脑控制中心分别与操控系统、运动系统、恒热单元、加热模块、传感装置、驱动装置通讯连接;所述电脑控制中心能够将操控系统的发出的指令信息传递给运动系统、恒热单元、加热模块、驱动装置;也能将恒热单元、加热模块、传感装置、驱动装置的数据信息传递给操控系统;
所述操控系统能够根据焊接工艺要求,生成预设的运动方式和正压焊接方案,其中,所述运动方式包括工件的运动速度、恒热单元的温度以及工件分别在每个恒热单元、真空腔和冷却单元上停留的时间;所述正压焊接方案包括正压预设值、负压预设值、温度预设值、焊接时间段以及是否向真空腔内充入还原剂的操作。
2.如权利要求1所述的在线正压焊接炉系统,其中,所述传感装置还包括用于检测氧气含量的氧气分析仪、以及检测还原剂液位的液位传感器和用于检测还原剂流量和检测充入安全气体流量的质量流量计;其中,所述液位传感器与还原剂容器连接;所述还原剂容器、质量流量计通过管道与真空腔连接;所述氧气分析仪能够与真空腔、恒热单元和冷却单元连接。
3.如权利要求1所述的在线正压焊接炉系统,其中,所述运动系统带动传输装置的运动方式包括循环式运动和步进式运动。
4.如权利要求3所述的在线正压焊接炉系统,其中,所述传输装置包括链条式传输装置、辊筒式传输装置和钢带式传输装置。
5.其如权利要求1所述的在线正压焊接炉系统,其中,所述正压焊接炉还具有负压焊接功能。
6.如权利要求1所述的在线正压焊接炉系统,其中,所述恒热单元设置为至少2个;所述恒热单元在工件运动方向上,可以设置在真空腔的一侧,也可以分布在真空腔的两侧。
7.一种使用如权利要求1-6任一项所述的在线正压焊接炉系统的操作方法,该方法的步骤包括:
S100,得到所述预设的运动方式和预设的正压焊接方案;设置所述预设的运动方式中,工件的运动速度为t、工件在恒热单元上停留的时间为a、在真空腔内停留的时间为b,在冷却单元上停留的时间为c;
S200,工件以运动速度t经过恒热单元,其中,工件在恒热单元上停留a时间;
S300,工件以运动速度t进入真空腔后,根据预设的正压焊接方案,对工件进行加热焊接;
所述工件在真空腔内停留b时间后,释放压力并打开真空腔;
其中,所述正压焊接方案包括抽出气体使真空腔内达到预设的负压值或/和充入保护气体使真空腔内达到预设的正压值;
S400,工件被传送到冷却单元,在冷却单元上冷却c时间。
8.如权利要求7所述的在线正压焊接炉系统的操作方法,其中,在步骤S300和S400之间,还包括S310,工件按照所述预设的运动方式被传送到恒热单元上,再次进行加热焊接。
9.如权利要求7所述的在线正压焊接炉系统的操作方法,其中,所述正压焊接方案包括:对真空腔进行抽真空,达到预设的抽取时间或使真空腔内部达到预设的负压值后,开始对工件进行加热,同时注入保护气体加压,使真空腔内部达到第一温度预设值和第一正压预设值。
10.如权利要求7所述的在线正压焊接炉系统的操作方法,其中,所述正压焊接方案包括:对真空腔进行抽真空,达到预设的抽取时间或使真空腔内部达到预设的负压值后,继续充入保护气体,使真空腔内部压力达到常压后,开始对工件进行加热并继续充入保护气体加压,使真空腔内部温度达到第二温度预设值和第二正压预设值。
11.如权利要求7所述的在线正压焊接炉系统的操作方法,其中,所述正压焊接方案包括:对真空腔进行抽真空,达到预设的抽取时间或使真空腔内部达到预设的负压值后,在真空腔内进行抽真空或充入保护气体,使真空腔内部压力达到第一负压预设值后,开始对工件进行加热并注入保护气体加压,使真空腔内部达到第三温度预设值和第三正压预设值。
12.如权利要求7所述的在线正压焊接炉系统的操作方法,其中,所述正压焊接方案包括:对真空腔进行抽真空,达到预设的抽取时间或使真空腔内部达到预设的负压值后,继续向真空腔内充入保护气体,使真空腔内部压力达到常压后,开始对工件进行加热并继续注入保护气体加压,使真空腔内部达到第四温度预设值和第四正压预设值后,再抽出气体,使真空腔内部达到第二负压预设值。
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