CN117840543A - 一种用于陶瓷与金属钎焊的定位装置及定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于陶瓷与金属钎焊的定位装置及定位方法,包括工作台,所述工作台一侧设有焊料涂抹装置,工作台上侧设有旋转气浮装置,所述旋转气浮装置包括限位杆,限位杆底部固定连接挡板,挡板底部中部转动连接滚球,工作台上侧转动连接圆台,圆台上侧固定连接套环,圆台内部设有空腔,圆台上侧环形阵列设置多个出气孔,出气孔与空腔相连通;工作台底部固定连接供气管,供气管与圆台底部转动连接且与空腔相连通。本发明通过对橡胶压板、金属体形成上浮且气流位于金属体外侧边缘,具有将金属体往气流环中部推的趋势,同时上方由球形凹槽的坑底最低点与滚球的作用,从而便于快速对准基准,使得金属体和陶瓷体同轴度达到焊接要求。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷与金属钎焊定位技术领域,尤其涉及一种用于陶瓷与金属钎焊的定位装置及定位方法。
背景技术
陶瓷材料因其优异的电气绝缘性能、良好的耐磨性能和耐高温等优异的性能近几年在新材料领域发展迅猛,但是由于陶瓷材料脆性大、复杂尺寸构件难以加工的缺点限制了其应用范围;而金属材料具有良好的可加工性和良好的塑性,实现复杂尺寸构件的加工常将陶瓷与金属连接制成复合材料,能够拓宽两种材料的应用范围,也满足了复杂尺寸、特殊形状构件的加工要求,因此在对陶瓷和金属进行连接时需要使用到钎焊的方式进行连接。而在焊接时候,首先需要对陶瓷和金属进行定位。
现有技术中如专利公告号CN218487405U公开了一种基于AMB工艺的陶瓷基板钎焊定位装置,包括钎焊机,所述钎焊机的顶部设置有钎焊头,钎焊机的底部设置有用于输送陶瓷基板的输送机构,输送机构的表面阵列分布有多个固定底板,固定底板的表面设置有用于固定陶瓷基板的夹具,且夹具与固定底板活动相连。
但是该钎焊装置在对陶瓷基板进行钎焊时,其定位模具都是固定不动的,而每个陶瓷件与金属件没有校正同轴度,焊缝宽度一边大一边小,甚至没有空间渗入焊料,从而造成焊接不均匀,焊接不牢固。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种用于陶瓷与金属钎焊的定位装置及定位方法。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种用于陶瓷与金属钎焊的定位装置,包括工作台,所述工作台一侧设有焊料涂抹装置,工作台上侧设有旋转气浮装置,所述旋转气浮装置包括限位杆,限位杆底部固定连接挡板,挡板底部中部转动连接滚球,工作台上侧转动连接圆台,圆台上侧固定连接套环,圆台内部设有空腔,圆台上侧环形阵列设置多个出气孔,出气孔与空腔相连通;
工作台底部固定连接供气管,供气管与圆台底部转动连接且与空腔相连通;
工作台一侧固定连接供气装置,供气装置与供气管相连接;
还包括橡胶压板,橡胶压板上侧设有球形凹槽且球形凹槽的球径大于滚球。
作为本发明的一种优选方式,所述焊料涂抹装置包括竖板,所述竖板设有滑槽,所述滑槽内滑动连接滑块,竖板上侧固定连接液压油缸,液压油缸的伸缩杆与滑块固定连接,所述滑块底部固定连接吊杆,所述吊杆固定连接横杆,所述横杆上侧设有滑动槽,滑动槽内滑动连接滑动块,吊杆一侧固定连接电动推杆,电动推杆的伸缩杆与滑动块固定连接,滑动块固定连接焊料注射枪。
作为本发明的一种优选方式,所述滑块一侧固定连接电磁加热圈。
作为本发明的一种优选方式,所述工作台固定连接第一电机,第一电机的主轴固定连接齿轮,所述圆台外侧固定连接齿环,所述齿环与齿轮相啮合。
作为本发明的一种优选方式,所述供气装置包括缸体,缸体下端与供气管固定连接并连通,缸体内滑动连接活塞板,活塞板设有贯穿孔,缸体上侧固定连接进气管,进气管的直径大于贯穿孔,活塞板上端固定连接活塞杆,活塞杆上端设有拉杆,活塞杆与拉杆之间固定连接第一弹簧,拉杆上端固定连接支杆,支杆与限位杆固定连接。
作为本发明的一种优选方式,所述进气管固定连接压力表。
作为本发明的一种优选方式,所述缸体上侧固定连接支架,支架上侧固定连接横板,所述横板设有导向孔,拉杆滑动贯穿导向孔,导向孔一侧设有避让孔,所述拉杆一侧转动连接单向转板,单向转板只能向上转动。
作为本发明的一种优选方式,所述缸体上侧固定连接单向阀。
作为本发明的一种优选方式,所述套环的内圈固定连接橡胶圈。
一种用于陶瓷与金属钎焊的定位方法,该方法适用于上述定位装置用于陶瓷与金属钎焊的定位焊接。
本发明的优点在于:本发明所提供的一种用于陶瓷与金属钎焊的定位装置及定位方法通过限位杆和圆台同轴起到定位基准,陶瓷体套在套环内并通过橡胶圈形成套紧,限位杆底部的滚球与橡胶压板上侧设有球形凹槽的坑底最低点对应,从而使得压盖在金属体上的橡胶压板找到对中的位置(坑底最低点),配合圆台环形阵列的出气孔喷出的气体,气体由金属体和陶瓷体的焊缝均分喷出,对橡胶压板、金属体形成上浮且气流位于金属体外侧边缘,具有将金属体往气流环中部推的趋势(即定位基准),同时上方由球形凹槽的坑底最低点与滚球的作用,从而便于快速对准基准,使得金属体和陶瓷体同轴度达到焊接要求。
本发明通过在气浮和下压定位完成后,停止供气,通过焊料注射枪环形注入焊料后焊接,在焊接的过程中,即焊料融化成流体后,通过进气管进行抽气,焊料会由于气压作用快速往焊缝的深处蔓延,从而提高焊接质量,而在抽气过程中,活塞板往上滑动,单向转板转动避让穿过避让孔后受重力或设置扭簧转动到水平,拉杆回退时,水平的单向转板无法穿过避让孔,因此只能时活塞板单独往上滑动,活塞板上部空气由单向阀排出,从而保证抽气时,拉杆、支杆作用到限位杆依旧保持对金属体上部限位的作用,避免局部焊料融化流动性不足,避免抽气造成金属体偏移的不良情况出现。
附图说明
图1是本发明的基本结构示意图;
图2是本发明中焊料涂抹装置的结构示意图;
图3是本发明中旋转气浮装置的结构示意图;
图4是本发明中橡胶压板对金属体的限位结构示意图;
图5是本发明的供气装置的结构示意图;
图6是本发明图5的F处局部放大图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
如图1-6所示,本发明提供的一种用于陶瓷与金属钎焊的定位装置,包括工作台1,所述工作台1一侧设有焊料涂抹装置2,工作台1上侧设有旋转气浮装置3,所述旋转气浮装置3包括限位杆31,限位杆31底部固定连接挡板32,挡板32底部中部转动连接滚球33,工作台1上侧转动连接圆台34,圆台34上侧固定连接套环35,所述套环35的内圈固定连接橡胶圈351,圆台34内部设有空腔36,圆台34上侧环形阵列设置多个出气孔37,出气孔37与空腔36相连通;
所述工作台1固定连接第一电机11,第一电机11的主轴固定连接齿轮12,所述圆台34外侧固定连接齿环13,所述齿环13与齿轮12相啮合。
工作台1底部固定连接供气管38,供气管38与圆台34底部转动连接且与空腔36相连通;
工作台1一侧固定连接供气装置4,供气装置4与供气管38相连接;
还包括橡胶压板5,橡胶压板5上侧设有球形凹槽51且球形凹槽51的球径大于滚球33,橡胶压板5呈台阶式嵌入金属体20上端,当金属体20为实心柱,则球形凹槽51直接设置在金属体20上端中心。
本发明通过限位杆31和圆台34同轴起到定位基准,陶瓷体10套在套环35内并通过橡胶圈351形成套紧,限位杆31底部的滚球33与橡胶压板5上侧设有球形凹槽51的坑底最低点对应,从而使得压盖在金属体20上的橡胶压板5找到对中的位置(坑底最低点),配合圆台34环形阵列的出气孔37喷出的气体,气体由金属体20和陶瓷体10的焊缝均分喷出,对橡胶压板5、金属体20形成上浮且气流位于金属体20外侧边缘,具有将金属体20往气流环中部推的趋势(即定位基准),同时上方由球形凹槽51的坑底最低点与滚球33的作用,从而便于快速对准基准,使得金属体20和陶瓷体10同轴度达到焊接要求。
且圆台34的自转配合球形凹槽51的坑底最低点与滚球33的作用,也能起到定位的作用,从而金属体20和陶瓷体10的焊缝会均匀,便于后续焊接。
实施例2
如图1-6所示,所述焊料涂抹装置2包括竖板21,所述竖板21设有滑槽22,所述滑槽22内滑动连接滑块23,竖板21上侧固定连接液压油缸24,液压油缸24的伸缩杆与滑块23固定连接,所述滑块23底部固定连接吊杆25,所述吊杆25固定连接横杆26,所述横杆26上侧设有滑动槽27,滑动槽27内滑动连接滑动块28,吊杆25一侧固定连接电动推杆29,电动推杆29的伸缩杆与滑动块28固定连接,滑动块28固定连接焊料注射枪291,所述滑块23一侧固定连接电磁加热圈231。
在焊接前,通过气浮、旋转、停气后金属体20自重垂直降落,保持金属体20和陶瓷体10的焊缝会均匀,圆台34通过第一电机11、齿轮12、齿环13驱动旋转,焊料注射枪291均匀的挤出焊料,堆在焊缝处;电动推杆29将滑动块28滑动回退,然后液压油缸24推动滑块23继续下降,电磁加热圈231下降套在金属体20和陶瓷体10的焊缝,电磁加热圈231通电,对焊料进行热熔,形成焊接。
实施例3
如图1-6所示,所述供气装置4包括缸体41,缸体41下端与供气管38固定连接并连通,缸体41内滑动连接活塞板42,活塞板42设有贯穿孔43,缸体41上侧固定连接进气管44,进气管44通过气泵配合换向阀,实现抽气和吹入空气的作用,进气管44的直径大于贯穿孔43,活塞板42上端固定连接活塞杆421,活塞杆421上端设有拉杆45,活塞杆421与拉杆45之间固定连接第一弹簧422,拉杆45上端固定连接支杆46,支杆46与限位杆31固定连接。
进一步,所述进气管44固定连接压力表47,用于监控输入的气体压力,通过多次试验,试验出针对对应重量的金属体20气浮找中的气压。
进一步,所述缸体41上侧固定连接支架48,支架48上侧固定连接横板49,所述横板49设有导向孔,拉杆45滑动贯穿导向孔,导向孔一侧设有避让孔491,所述拉杆45一侧转动连接单向转板492,单向转板492只能向上转动,所述缸体41上侧固定连接单向阀411。
在该实施例中,由进气管44向缸体41内输入空气,一方面推动活塞板42下降,活塞板42下降通过拉杆45、支杆46作用到限位杆31,使得限位杆31下降对金属体20上方进行施加下推力,同时配合贯穿孔43向供气管38内供入部分气体,供气管38吹入的气体由金属体20和陶瓷体10的焊缝均分喷出,对橡胶压板5、金属体20形成上浮且气流位于金属体20外侧边缘,具有将金属体20往气流环中部推的趋势(即定位基准),同时上方由球形凹槽51的坑底最低点与滚球33的作用,从而便于快速对准基准,使得金属体20和陶瓷体10同轴度达到焊接要求。
上述限位杆31的下压量、贯穿孔43孔径,形成相互关系,能够通过多次试验得出最优的参数,从而便于批量焊接操作。
在气浮和下压定位完成后,停止供气,通过焊料注射枪291环形注入焊料后焊接,在焊接的过程中,即焊料融化成流体后,通过进气管44进行抽气,焊料会由于气压作用快速往焊缝的深处蔓延,从而提高焊接质量,而在抽气过程中,活塞板42往上滑动,单向转板492转动避让穿过避让孔491后受重力或设置扭簧转动到水平,拉杆45回退时,水平的单向转板492无法穿过避让孔491,因此只能时活塞板42单独往上滑动,活塞板42上部空气由单向阀411排出,从而保证抽气时,拉杆45、支杆46作用到限位杆31依旧保持对金属体20上部限位的作用,避免局部焊料融化流动性不足,避免抽气造成金属体20偏移的不良情况出现。
焊接完成冷却稳固后,手动下压拉杆45,第一弹簧422提供支撑和下降的余量,单向转板492便可以手动先往上转动,随后穿过避让孔491,进行下一个工件的焊接。
本发明还公开一种用于陶瓷与金属钎焊的定位方法,该方法适用于上述定位装置用于陶瓷与金属钎焊的定位焊接。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种用于陶瓷与金属钎焊的定位装置,包括工作台(1),所述工作台(1)一侧设有焊料涂抹装置(2),工作台(1)上侧设有旋转气浮装置(3),其特征在于:所述旋转气浮装置(3)包括限位杆(31),限位杆(31)底部固定连接挡板(32),挡板(32)底部中部转动连接滚球(33),工作台(1)上侧转动连接圆台(34),圆台(34)上侧固定连接套环(35),圆台(34)内部设有空腔(36),圆台(34)上侧环形阵列设置多个出气孔(37),出气孔(37)与空腔(36)相连通;
工作台(1)底部固定连接供气管(38),供气管(38)与圆台(34)底部转动连接且与空腔(36)相连通;
工作台(1)一侧固定连接供气装置(4),供气装置(4)与供气管(38)相连接;
还包括橡胶压板(5),橡胶压板(5)上侧设有球形凹槽(51)且球形凹槽(51)的球径大于滚球(33);
所述焊料涂抹装置(2)包括竖板(21),所述竖板(21)设有滑槽(22),所述滑槽(22)内滑动连接滑块(23),竖板(21)上侧固定连接液压油缸(24),液压油缸(24)的伸缩杆与滑块(23)固定连接,所述滑块(23)底部固定连接吊杆(25),所述吊杆(25)固定连接横杆(26),所述横杆(26)上侧设有滑动槽(27),滑动槽(27)内滑动连接滑动块(28),吊杆(25)一侧固定连接电动推杆(29),电动推杆(29)的伸缩杆与滑动块(28)固定连接,滑动块(28)固定连接焊料注射枪(291);
所述供气装置(4)包括缸体(41),缸体(41)下端与供气管(38)固定连接并连通,缸体(41)内滑动连接活塞板(42),活塞板(42)设有贯穿孔(43),缸体(41)上侧固定连接进气管(44),进气管(44)的直径大于贯穿孔(43),活塞板(42)上端固定连接活塞杆(421),活塞杆(421)上端设有拉杆(45),活塞杆(421)与拉杆(45)之间固定连接第一弹簧(422),拉杆(45)上端固定连接支杆(46),支杆(46)与限位杆(31)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于陶瓷与金属钎焊的定位装置,其特征在于:所述滑块(23)一侧固定连接电磁加热圈(231)。
3.根据权利要求1所述的一种用于陶瓷与金属钎焊的定位装置,其特征在于:所述工作台(1)固定连接第一电机(11),第一电机(11)的主轴固定连接齿轮(12),所述圆台(34)外侧固定连接齿环(13),所述齿环(13)与齿轮(12)相啮合。
4.根据权利要求1所述的一种用于陶瓷与金属钎焊的定位装置,其特征在于:所述进气管(44)固定连接压力表(47)。
5.根据权利要求1所述的一种用于陶瓷与金属钎焊的定位装置,其特征在于:所述缸体(41)上侧固定连接支架(48),支架(48)上侧固定连接横板(49),所述横板(49)设有导向孔,拉杆(45)滑动贯穿导向孔,导向孔一侧设有避让孔(491),所述拉杆(45)一侧转动连接单向转板(492),单向转板(492)只能向上转动。
6.根据权利要求1所述的一种用于陶瓷与金属钎焊的定位装置,其特征在于:所述缸体(41)上侧固定连接单向阀(411)。
7.根据权利要求1所述的一种用于陶瓷与金属钎焊的定位装置,其特征在于:所述套环(35)的内圈固定连接橡胶圈(351)。
8.一种用于陶瓷与金属钎焊的定位方法,其特征在于:该方法适用于上述权利要求1至7任意一项定位装置用于陶瓷与金属钎焊的定位焊接。
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