CN115547785A - 一种管芯组件的装配工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种管芯组件的装配工艺，用于装配管芯组件，所述管芯组件包括阴极组件阳极组件和排气管组件。所述管芯组件的装配工艺包括如下步骤：压磁极K侧、压阴极、焊整管、管芯检漏、排气、去除阳极氧化层、压天线帽、管芯耐压检测和管芯老练。在进行排气时，排气总时间为50min～60min，排气时加热的温度为580℃～680℃，排气工艺分为12个步骤，排气工艺通过时间、灯丝电流和阳极电压来调控压强变化；排气的操作可以排除管芯组件内部的空气，使内部为真空状态；排气时加热的温度为580℃～680℃，用于管芯零部件的放气，同时利用气体热胀冷缩原理进一步提高真空度，此外还可避免第一焊接位和第二焊接位融化；排气工艺通过时间、灯丝电流和阳极电压来调控压强变化，使得调控更精准。

Description

一种管芯组件的装配工艺

技术领域

本发明涉及磁控管领域，具体而言，涉及一种管芯组件的装配工艺。

背景技术

磁控管是一种用来产生微波炉能的电真空器件。管内电子在相互垂直的恒定磁场和恒定电场的控制下，与高频电磁场发生相互作用，把从恒定电场中获得的能量转变成微波能量，从而达到产生微波能的目的。如图1所示，所述磁控管的核心元件为管芯组件，管芯组件包括阴极组件、阳极组件和排气管组件。

现有技术中申请号CN202011280577.4的专利公开了一种管芯组件的装配工艺，包括如下步骤：S1.组件装配：阴极组件的组装、阳极组件的组装和排气管组件的组装；S2.管芯组件的组装：将组装好的阴极组件、阳极组件和排气管组件装配到一起组成管芯组件；S3.将管芯组件和其他组件组装后得到磁控管成品。其中管芯组件的组装包括：压磁极K侧、压阴极、整体焊接、对管芯组件进行检漏、排气、去除阳极阳极组件氧化层、装天线帽；去毛刺、老练。该专利虽然提出要排气，但是并未提出具体如何排气以及如何保护磁控管管芯的焊接处。

而如何设计一种管芯组件的装配工艺既能排气，又能保护磁控管管芯的焊接处是磁控管领域目前亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种管芯组件的装配工艺，以解决现有技术中并未提出具体如何排气以及如何保护磁控管管芯的焊接处的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种管芯组件的装配工艺，用于装配管芯组件，所述管芯组件包括阴极组件阳极组件和排气管组件。所述管芯组件的装配工艺包括如下步骤：压磁极K侧、压阴极、焊整管、管芯检漏、排气、去除阳极氧化层、压天线帽、管芯耐压检测和管芯老练。在进行排气时，排气总时间为50min～60min，排气时加热的温度为580℃～680℃，排气工艺分为12个步骤，所述排气工艺通过时间、灯丝电流和阳极电压来调控压强变化。排气的操作可以排除管芯组件内部的空气，使内部为真空状态；排气时加热的温度为580℃～680℃，用于管芯零部件的放气，同时利用气体热胀冷缩原理进一步提高真空度，此外还可避免第一焊接位和第二焊接位融化；排气工艺通过时间、灯丝电流和阳极电压来调控压强变化，使得调控更精准，有利于确保磁控管管芯的密封性能，提高良品率。

进一步的，在进行排气时，将捡漏好的管芯依次放在排气工装上，盖好保温罩后启动排气、加热；排气完毕且真空度达到要求时，停止加热并进行剪管，剪好的管芯放入专用铁架里；停止抽真空，按冲氮，拔出尾料。保温罩的设置一方面与排气工装形成一个密闭的空间，便于抽真空排除内部的空气；另一方面保温罩可以保证加热的温度不会下降。

更进一步的，管芯依次放在排气工装上时，端子水平对齐放置，夹紧保温罩，保证管芯端子与电极接触良好，以免造成打火烧黑端子。

进一步的，当真空度为6.0×10^-6torr/6.0×10^-4Pa时，启动加热。加热便于管芯组件的第一管段被剪断和封口。

进一步的，当真空度为3.5×10^-7torr/5.0×10^-5Pa时，进行剪管。当管芯组件内的气体排完后，真空度为3.5×10-7torr/5.0×10-5Pa时，对第一管段的开口端剪管密封，保证空气不再进入管芯内部。

更进一步的，剪管时，剪刀持平且与机台垂直，剪管的封口与端子平齐。

进一步的，所述排气总时间为50min，排气时加热的温度为580℃～680℃。

进一步的，所述排气总时间为60min，排气时加热的温度为580℃～680℃。

更进一步的，所述排气总时间为50min，排气时加热的温度为580℃。

更进一步的，所述排气总时间为60min，排气时加热的温度为600℃。

本发明的提出一种管芯组件的装配工艺，相对于现有技术而言，本发明所述的一种管芯组件的装配工艺，具有以下有益效果：

1)本发明所述的一种管芯组件的装配工艺，排气的操作可以排除管芯组件内部的空气，使内部为真空状态；排气时加热的温度为580℃～680℃，用于管芯零部件的放气，同时利用气体热胀冷缩原理进一步提高真空度，此外还可避免第一焊接位和第二焊接位融化；排气工艺通过时间、灯丝电流和阳极电压来调控压强变化，使得调控更精准，有利于确保磁控管管芯的密封性能，提高良品率。

2)本发明所述的一种管芯组件的装配工艺，管芯依次放在排气工装上时，端子水平对齐放置，夹紧保温罩，保证管芯端子与电极接触良好，以免造成打火烧黑端子。

附图说明

图1为现有技术中磁控管剖面结构示意图；

图2为本发明所述的磁控管装配的工艺流程图；

图3为本发明所述的管芯组件装配的工艺流程细节图；

图4为本发明实施例所述的一种管芯组件的装配工艺中管芯组件排气时的立体结构示意图；

图5为本发明实施例所述的一种管芯组件的装配工艺中使用的喷砂设备的结构示意图；

图6为本发明实施例所述的一种管芯组件的装配工艺中使用的喷砂设备的喷砂工装的结构示意图；

图7为本发明实施例所述的一种管芯组件的装配工艺中使用的压天线帽设备的结构示意图；

图8为本发明实施例所述的天线帽的立体结构示意图；

图9为本发明实施例所述的一种管芯组件的装配工艺中使用的压天线帽设备的筛料定向装置的立体结构示意图；

图10为本发明实施例所述的一种管芯组件的装配工艺中管芯组件安装压天线帽后的立体结构示意图。

附图标记说明：

1、阴极组件；2、阳极组件；3、排气管组件；31、第一管段；32、封口；41、第一焊接位；42、第二焊接位；5、天线帽；51、第一安装面；52、安装孔；61、第二安装面；6、端子；10、压天线帽设备；11、筛料调向装置；111、调向结构；1111、第一调向棒；1112、第二调向棒；112、振动结构；1121、中心轴；113、输送结构；1131、第一轨道；1132、第二轨道；114、料桶；115、振盘；12、驱动装置；13、压头；14、压帽工装；100、喷砂设备；101、砂体储存仓；102、压缩气体仓；103、运输管道；104、第一管道；105、喷嘴；107、驱动电机；108、喷砂工装；1081、上模具；10811、第一环状凸台；10812、第一容纳腔；1082、下模具；10821、第二环状凸台；10822、第二容纳腔。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本发明的实施例中所提到的“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例1

一种管芯组件的装配工艺，如图2所示，包括如下步骤：

组件装配：阴极组件1的组装、阳极组件2的组装和排气管组件3的组装；

管芯组件的组装：将组装好的阴极组件1、阳极组件2和排气管组件3装配到一起组成管芯组件；

成品组装：将管芯组件和其他组件组装后得到磁控管成品。

具体的，如图3所示，所述管芯组件的组装包括以下步骤：

压磁极K侧：将阳极组件2和磁极K侧连接后压紧；

压阴极：将阴极组件1和阳极组件2组装到一起；

焊整管：将压阴极后的阳极组件2和排气管组件3装配到一起组成管芯组件，并进行整体焊接；

管芯检漏：对管芯组件进行捡漏；

排气：对管芯组件进行排气；

去除阳极氧化层：喷砂去除阳极组件2的氧化层；

压天线帽：将天线帽5压在管芯上；

管芯耐压检测。

管芯老练。

如图4的示，排气前的管芯组件的一侧为开口的第一管段31，另一侧为端子6。所述管芯组件在使用的过程中，需要排除内部的空气，使内部为真空状态，并且密封所述第一管段31。阴极组件1和阳极组件2的焊接处为第一焊接位41，排气管组件3和阳极组件2的焊接处为第二焊接位42。

在进行排气时，排气工艺分为12个步骤，所述排气工艺通过时间、灯丝电流和阳极电压来调控压强变化。排气的操作可以排除管芯组件内部的空气，使内部为真空状态；排气工艺通过时间、灯丝电流和阳极电压来调控压强变化，使得调控更精准，有利于确保磁控管管芯的密封性能，提高良品率。

具体的，将捡漏好的管芯依次放在排气工装上，盖好保温罩后启动排气、加热；排气完毕且真空度达到要求时，停止加热并进行剪管，剪好的管芯放入专用铁架里；停止抽真空，按冲氮，拔出尾料。

保温罩的设置一方面与排气工装形成一个密闭的空间，便于抽真空排除内部的空气；另一方面保温罩可以保证加热的温度不会下降。

更具体的，管芯依次放在排气工装上时，阴极组件1的端子6水平对齐放置，夹紧保温罩。保证管芯端子6与电极接触良好，以免造成打火烧黑端子6。

具体的，当真空度为6.0×10^-6torr/6.0×10^-4Pa时，启动加热。加热便于管芯组件的第一管段31被剪断和密闭封口32。

具体的，当真空度为3.5×10^-7torr/5.0×10^-5Pa时，进行剪管。当管芯组件内的气体排完后，真空度为3.5×10-7torr/5.0×10-5Pa时，对第一管段31的开口端剪管密封，保证空气不再进入管芯内部。

更具体的，如图4所示，剪管时，剪刀持平且与机台垂直，剪管的封口32与端子6平齐。封口32的上端与两个端子6的连线在一个平面内。

更具体的，如图10所示，在压天线帽流水线上，天线帽5套设在封口32上。

具体的，排气过程及剪管时注意观察真空度的变化，出现异常马上排除。

具体的，注意各操作步骤必须轻拿轻放，以防止振断灯丝。

在进行排气时，排气总时间为50min～60min，气时加热的温度为580℃～680℃，便于管芯组件的第一管段31被剪断和密闭封口32，同时避免第一焊接位41和第二焊接位42融化。

优选的，在本实施例中，排气时间为50min，排气时加热的温度为580℃，排气数量为50个/次，灯丝电流误差±1A，阳极电压误差±20V。具体的12个步骤的时间、灯丝电流和阳极电压的工艺参数如表1所示。

表1

当管芯组件完成排气后，要去除阳极氧化层。去除阳极氧化层要使用喷砂设备100，如图5所示，在所述喷砂设备100内设置砂体储存仓101和压缩气体仓102，在所述砂体储存仓101上设置运输管道103，所述压缩气体仓102与所述运输管道103连通，在所述运输管道103的末端设置喷嘴105，所述喷嘴105与所述阳极组件2相配合，所述喷砂工装108能够带动所述磁控管管芯旋转，砂体从砂体储存仓101流出到运输管道103中，在压缩气体的带动下，通过所述喷嘴105喷到磁控管管芯上去除所述阳极组件2上的氧化层。压缩气体仓102与运输管道103连通，压缩气体为去除阳极组件氧化层提供动力，通过该喷砂设备100可去除阳极组件2上的氧化层，确保磁控管管芯的导热性能。

具体的，在所述喷砂工装108上设置焊接部保护结构。在喷砂工装108上设置焊接部保护结构，能够保护磁控管管芯的焊接处不被破坏，否则磁控管管芯就会漏气。

更具体的，所述焊接部保护结构包括第一焊接部保护结构和第二焊接部保护结构。

更具体的，如图4和图6所示，所述第一焊接部保护结构设置为第一环状凸台10811，所述第一环状凸台10811与所述磁控管管芯的第一焊接位41相配合。第一环状凸台10811的设置是为了保护磁控管管芯的第一焊接位41。

更具体的，如图4和图6所示，所述第二焊接部保护结构均设置为第二环状凸台10821，所述第二环状凸台10821与所述磁控管管芯的第二焊接位42相配合。第二环状凸台10821的设置是为了保护磁控管管芯的第二焊接位42。

更具体的，如图6所示，所述喷砂工装108包括上模具1081和下模具1082.所述第一环状凸台10811设置在所述上模具1081的下方，所述第二环状凸台10821设置在所述下模具1082的上方。第一环状凸台10811设置在上模具1081的下方，便于与磁控管管芯的第一焊接位41进行配合，第二环状凸台10821设置在所述下模具1082的上方，便于与磁控管管芯的第二焊接位42进行配合。

更具体的，如图6所示，在所述上模具1081上还设置第一容纳腔10812，所述第一容纳腔10812与所述磁控管管芯的阴极组件1相配合。在所述下模具1082上还设置第二容纳腔10822，所述第二容纳腔10822与所述磁控管管芯的排气管组件3相配合。第一容纳腔10812的设置是为了容纳磁控管管芯的阴极组件1，对阴极组件1进行保护；第二容纳腔10822的设置是为了容纳磁控管管芯的排气管组件3，对排气管组件3进行保护。

更具体的，优选的，在本实施例中，所述砂体储存仓内101的砂体设置为白玉砂，所述白玉砂的大小为8目。白玉砂的大小为8目时，喷砂效果最好；白玉砂尺寸过大会导致阳极组件2的外表面发生形变，白玉砂尺寸过小会起不到去除阳极组件2的外表面的氧化层的效果。

优选的，在本实施例中，所述压缩气体仓内102的压缩气体的重量设置为4kg。压缩气体仓内102的压缩气体的重量设置为4kg时，喷砂效果最好；压缩气体的重量如果过大会导致阳极组件2的外表面发生形变，压缩气体的重量如果过小会起不到去除阳极组件2的外表面的氧化层的效果。

更具体的，如图5所示，所述压缩气体仓102通过第一管道104与所述运输管道103连接。

具体的，如图5所示，在所述喷砂工装108的上方设置驱动电机107，所述驱动电机107与所述喷砂工装108连接，所述驱动电机107带动所述喷砂工装108上的磁控管管芯旋转。

更具体的，在所述喷砂设备100上设置转盘，通过所述转盘进料和出料。转盘的设置，便于进料和出料。

具体的，所述喷砂设备100为人工操作。

喷砂时间通常为5-8s，具体可以视设备运行情况而定。

喷砂时需要注意的是：

a.操作者需要戴好手套、口罩、防护眼镜和耳塞，防止砂对人体产生不利影响；

b.注意各操作步骤必须轻拿轻放；

c.注意阳极组件2外表的氧化层要完全清除。

当管芯组件完成去除阳极组件氧化层后，要进行压天线帽。压天线帽要使用压天线帽设备10，如图7所示，在所述压天线帽设备10内设置筛料调向装置11、驱动装置12、压头13和压帽工装14，所述压头13与筛料调向装置11、驱动装置12连接，所述驱动装置12还与筛料调向装置11、压帽工装14连接。在所述筛料调向装置11的调向结构111、振动结构112和输送结构113的共同作用下将天线帽5输送至压头13，如图4和图5所示，所述筛料调向装置11使得天线帽5的第一安装面51朝向磁控管管芯的第二安装面61，所述驱动装置12驱动所述压头13与所述压帽工装14配合，将所述天线帽5压在压帽工装14上的磁控管管芯上。筛料调向装置11上的调向结构111、振动结构112和输送结构113的设置使得天线帽5的第一安装面51朝向磁控管管芯的第二安装面61，避免了磁控管管芯因天线帽5的朝向不对或朝向稍有偏差而报废，保证生产的磁控管管芯具有良好的水平情况，确保其良好的微波发射性能，有利于提高后续生产的磁控管的良品率。

具体的，如图8所示，在所述天线帽5上设置第一安装面51，所述第一安装面51的设置是为了与磁控管管芯上的第二安装面61进行配合。在所述第一安装面51上设置安装孔52，所述安装孔52与所述磁控管管芯的第一管段31相配合。所述天线帽5的安装孔52与第一管段31的形状和尺寸相互配合。

具体的，如图9所示，在所述筛料调向装置11的下方设置为料桶114，所述料桶114的上方设置振盘115，所述料桶114与所述振盘115连接。料桶114的设置一是为了盛放天线帽5提供空间，二是对振盘115提供支撑。

更具体的，如图9所示，所述调向结构111包括第一调向棒1111和第二调向棒1112，所述第一调向棒1111、第二调向棒1112均与所述振盘115连接。第一调向棒1111和第二调向棒1112的设置，是为了调整天线帽5的方向，便于天线帽5安装在磁控管管芯上。

更具体的，如图9所示，所述第一调向棒1111、第二调向棒1112均弯曲设置。

更具体的，如图9所示，所述第一调向棒1111的一端与所述振盘115连接，所述第一调向棒1111的另一端自由设置，所述第二调向棒1112的一端与所述振盘115连接，所述第二调向棒1112的另一端自由设置。

更具体的，如图9所示，所述振动结构112包括中心轴1121和第一驱动组件，所述中心轴1121与所述第一驱动组件连接。

更具体的，如图9所示，所述中心轴1121设置在所述振盘115的底部中间，在所述中心轴1121的下方设置第一驱动组件，所述第一驱动组件设置在料桶114内。

更具体的，如图9所示，所述料桶114通过中心轴1121与所述振盘115连接，所述第一驱动组件通过中心轴1121带动所述振盘115振动，从而带动振盘115上的天线帽5发生振动。第一驱动组件为振盘115的振动提供动力，中心轴1121的设置一方面用于连接料桶114与振盘115；另一方面，中心轴1121为振盘115的振动进行动力传输。

更具体的，如图9所示，所述输送结构113包括设置在所述振盘115上的呈螺旋式的第一轨道1131和设置在所述振盘115外侧的第二轨道1132，所述第一轨道1131与所述第二轨道1132连接。第一轨道1131呈螺旋式的设置延长了天线帽5调向的过程，便于所有的天线帽5都调成正确的朝向。

更具体的，如图9所示，所述第二轨道1132呈人字形设置。第二轨道1132呈人字形设置用于把天线帽5兵分两路进行压天线帽工艺，减少了筛料定向装置的数量，从而减少了生产成本。

更具体的，所述第二轨道1132的末端与所述压头13连接。在所述压头13上设置夹持天线帽5的装置，所述驱动装置12驱动所述压头13向所述压帽工装14运动，将所述天线帽5压在压帽工装14上的磁控管管芯上。

压天线帽步骤：

1)往筛料调向装置11内倒入对应天线帽5；

2)管芯端子6平齐、水平放入压帽工装14上；

3)设备自动捡出合格管芯投入皮带线，驱动装置12驱动压头13向压帽工装14运动，将天线帽5压在工装上的磁控管管芯上；

4)不合格管芯留在工装上自动返回操作位置。

压天线帽要求：

1)天线帽5要求完全压到位，压紧后的天线帽5不能变形，而且天线帽5应能承受轴向拉力3kgf无松动现象。

2)芯排气管封口32无歪斜、撞伤痕迹，阳极筒外表氧化层被完全清除。

3)天线帽5不能有未冲中孔、裂痕、油污、披风等。

4)管芯必须水平放在工装，端子6平齐对应工装陶瓷块，不能放歪。

5)各操作步骤必须轻拿轻放，以防止振断灯丝。

6)高压部分和工装保持清洁干净，以防止漏电，设备参数未经允许不许乱调。

本实施例的提出一种管芯组件的装配工艺，相对于现有技术而言，本实施例所述的一种管芯组件的装配工艺，具有以下有益效果：

1)本实施例所述的一种管芯组件的装配工艺，排气的操作可以排除管芯组件内部的空气，使内部为真空状态；排气时加热的温度为580℃～680℃，用于管芯零部件的放气，同时利用气体热胀冷缩原理进一步提高真空度，此外还可避免第一焊接位和第二焊接位融化；排气工艺通过时间、灯丝电流和阳极电压来调控压强变化，使得调控更精准，有利于确保磁控管管芯的密封性能，提高良品率。

2)本实施例所述的一种管芯组件的装配工艺，管芯依次放在排气工装上时，端子水平对齐放置，夹紧保温罩，保证管芯端子与电极接触良好，以免造成打火烧黑端子。

实施例2

与实施例1不同的是，排气时加热的温度为680℃，具体的12个步骤的工艺参数如表2所示。

表2

实施例3

与实施例1不同的是，排气时加热的温度为660℃，具体的12个步骤的工艺参数如表3所示。

表3

实施例4

与实施例1不同的是，排气时间60min，排气时加热的温度为600℃，具体的12个步骤的工艺参数如表4所示。

表4

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种管芯组件的装配工艺，其特征在于，用于装配磁控管管芯组件，所述管芯组件包括阴极组件(1)、阳极组件(2)和排气管组件(3)，所述管芯组件的装配工艺包括如下步骤：压磁极K侧、压阴极、焊整管、管芯检漏、排气、去除阳极氧化层、压天线帽、管芯耐压检测和管芯老练；在进行排气时，排气总时间为50min～60min，排气时加热的温度为580℃～680℃，排气工艺分为12个步骤，所述排气工艺通过时间、灯丝电流和阳极电压来调控压强变化。

2.根据权利要求1所述的一种管芯组件的装配工艺，其特征在于，在进行排气时，将捡漏好的管芯依次放在排气工装上，盖好保温罩后启动排气、加热；排气完毕且真空度达到要求时，停止加热并进行剪管，剪好的管芯放入专用铁架里；停止抽真空，按冲氮，拔出尾料。

3.根据权利要求2所述的一种管芯组件的装配工艺，其特征在于，管芯依次放在排气工装上时，阴极组件(1)的端子(6)水平对齐放置，夹紧保温罩。

4.根据权利要求2所述的一种管芯组件的装配工艺，其特征在于，当真空度为6.0×10^{- 6}torr/6.0×10^-4Pa时，启动加热。

5.根据权利要求2所述的一种管芯组件的装配工艺，其特征在于，当真空度为3.5×10^{- 7}torr/5.0×10^-5Pa时，进行剪管。

6.根据权利要求5所述的一种管芯组件的装配工艺，其特征在于，剪管时，剪刀持平且与机台垂直，剪管的封口(32)与端子(6)平齐。

7.根据权利要求1所述的一种管芯组件的装配工艺，其特征在于，所述排气总时间为50min，排气时加热的温度为580℃～680℃。

8.根据权利要求1所述的一种管芯组件的装配工艺，其特征在于，所述排气总时间为60min，排气时加热的温度为580℃～680℃。

9.根据权利要求7所述的一种管芯组件的装配工艺，其特征在于，所述排气总时间为50min，排气时加热的温度为580℃。

10.根据权利要求8所述的一种管芯组件的装配工艺，其特征在于，所述排气总时间为60min，排气时加热的温度为600℃。

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