TW201325805A

TW201325805A - 金屬伸縮軟管接頭之自動焊接製備夾具

Info

Publication number: TW201325805A
Application number: TW100149725A
Authority: TW
Inventors: Chao-Qin Cai
Original assignee: Dingten Ind Inc
Priority date: 2011-12-30
Filing date: 2011-12-30
Publication date: 2013-07-01

Abstract

本發明涉及一種金屬伸縮軟管接頭之自動焊接製備夾具，尤指一種供夾壓波紋管及法蘭於自動焊接設備上燒焊成一金屬伸縮軟管接頭，其係由一上壓件、一下壓件及一夾壓單元所構成；其中上、下壓件具有一穿置於波紋管端部之凸柱，且上、下壓件於凸柱上形成有一可連接保護氣體源之直向流道，而夾壓單元具有一供上、下壓件由波浪管兩端螺設之螺桿，藉此，能夾掣波浪管與法蘭於自動焊接設備上進行自動化的燒焊，使焊道可保持其真圓度與精準度，以提升焊道的平均受力，不致因振動而發生斷裂的現象，以提高產品製備的良率，同時可利用上、下壓件的直向流道的設計，使保護氣體可有效的擴散到波浪管與法蘭的內部，其能有效降低燒焊過程的溫度，且讓焊道不易氧化，從而提升產品的可靠度。

Description

金屬伸縮軟管接頭之自動焊接製備夾具

本發明隸屬一種製備金屬伸縮軟管接頭之技術領域，具體而言係一種可讓金屬伸縮軟管接頭以自動化設備焊接的自動焊接製備夾具，藉以提高金屬伸縮軟管接頭的製作良率，並可提高焊接點的強度，以延長金屬伸縮軟管接頭的使用壽命。

按，近年來電子新興工業蓬勃發展，如半導體、生物科技與面板產業等等，由於關鍵製程不斷更新與進步，對真空環境之要求亦隨之提高，目前管路環境以達超高真空的要求，而所謂超高真空是真空達到10的-9次方torr之環境；欲建立及保持超高真空或高真空環境，對各硬體設施必須具有高氣密性及高潔淨條件，因此輸送管路及開關、管件也必須能滿足超潔淨與高氣密性需求。而其中用於前述輸送管路中的超高真空金屬伸縮軟管接頭是一項重要的零件，其利用中段具波紋管可彎曲、可伸縮之特性，故於輸配管路應用非常廣泛，例如幫浦出口端之避震、管路間伸縮應用、閥門開關…等。

現有的金屬伸縮軟管接頭係如第七圖所示，其係由一波紋管(50)及分設於波紋管(50)兩端之法蘭(60)串接而成，其中法蘭(60)係以油壓機擠壓形成擴口(61)，再將法蘭(60)利用擴口(61)貼靠於波紋管(50)的端部貼面(55)，並以填入焊料的方式於法蘭(60)擴口(61)與波紋管(50)端部貼面(55)外緣利用人工燒焊方式形成一道焊道(65)，使兩法蘭(60)焊設於波紋管(50)上；然這樣的金屬伸縮軟管接頭結構存在有下列的問題與不便：

首先，現有法蘭(60)的擴口(61)係以油壓機擠製而成，其真圓度不足，當有燒焊需求時，擴口(61)常需要再予以整型，造成時間的浪費。

又，其係利用人工燒焊而成，而前述焊道(65)係呈圓周狀，極不易控制焊接的精準度，會有焊道(65)受力不平均及容易斷裂的問題，產品不良率極高，因此需要專業人員才能進行燒焊，如此將降低生產效率，且人員訓練不易，無形間提高其製備成本。

且，因法蘭(60)擴口(61)係以擠壓而成，其底面會形成有一斜面，因此當其燒焊後，法蘭(60)擴口(61)底面與波紋管(50)端部貼面(55)間會產生一夾角(A)，致使金屬伸縮軟管接頭壓縮時，僅有該焊道(65)受力、且易產生振動，造成其易裂開及使用壽命短的問題。

再者，法蘭(60)與波紋管(50)在燒焊時，因採人工燒焊，而無散熱設計，且燒焊時保護氣體無法有效的擴散到焊道(65)內側，致使該焊道(65)易因氧化而變色、且溫度過高，而降低產品的可靠度。

換言之，習式金屬伸縮軟管接頭的可靠度低、不良率高及使用壽命短的問題，且其因受力不均及燒焊不均等而存在有易裂開的困擾，而無法用於超高真空的作業環境中，因此只有透過增加波紋管(50)的厚度來解決，但如此不僅增加金屬伸縮軟管接頭的整體重量，也會提高其材料成本，因此現有者不符實際生產與使用之所需，有待進一步的改良。

緣是，本發明人乃針對前述現有製作金屬伸縮軟管接頭時所面臨的問題深入探討，並藉由多年從事相關產業的研發與製造經驗，而積極尋求解決之道，經不斷努力的研究與試作，終於成功的開發出一種金屬伸縮軟管接頭之自動焊接製備夾具，藉以克服現有金屬伸縮軟管接頭因人工燒焊所造成的缺失。

因此，本發明之主要目的係在提供一種金屬伸縮軟管接頭之自動焊接製備夾具，藉以利用自動化設備進行燒焊，而能提高其良率與效率，同時可焊道的受力更為平均，使其不易裂開，以有效延長其使用壽命。

又，本發明之另一主要目的係在提供一種金屬伸縮軟管接頭之自動焊接製備夾具，其能讓保護氣體有效的擴散到金屬伸縮軟管接頭的內部，降低其燒焊過程的溫度，且讓焊道不易氧化，而進一步提升金屬伸縮軟管接頭的可靠度。

據此，本發明主要係透過下列的技術手段，來具體實際前述之目的與功效；其用以夾壓一波紋管及兩法蘭於一自動焊接設備上燒焊成一金屬伸縮軟管接頭，該自動焊接製備夾具係由一上壓件、一下壓件及一夾壓單元所構成；其中所述之上壓件下端具有一穿置於波紋管一端之凸柱，且上壓件中心形成有一貫穿之階級孔，又上壓件於階級孔內面頂緣形成有一供夾壓單元螺設之內螺紋段，再者上壓件於凸柱上形成有一可連接保護氣體源之直向流道；所述之下壓件下端具有一穿置於波紋管另端之凸柱，且下壓件中心形成有一貫穿之階級孔，又下壓件於階級孔內面頂緣形成有一供夾壓單元螺設之內螺紋段，再者下壓件於凸柱上形成有至少一直向流道，供將保護氣體導出；所述之夾壓單元至少具有一螺桿，該螺桿可供波紋管與法蘭穿套，且前述上、下壓件並利用內螺紋段螺設於螺桿上。

藉此，透過本創作前述技術手段的具體實現，本發明之自動焊接製備夾具能夾掣波浪管與法蘭於自動焊接設備上進行自動化的燒焊，可使焊道有效保持其真圓度與精準度，以提升焊道的平均受力，而不致發生斷裂的現象，以提高產品製備的良率，同時可利用上、下壓件的直向流道的設計，使保護氣體可有效的擴散到波浪管與法蘭的內部，其能有效降低燒焊過程的溫度，且讓焊道不易氧化，以提升金屬伸縮軟管接頭的可靠度，進而增加產品的附加價值，並提高其經濟效益。

為使　貴審查委員能進一步了解本發明的構成、特徵及其他目的，以下乃舉本發明之較佳實施例，並配合圖式詳細說明如后，同時讓熟悉該項技術領域者能夠具體實施。

本發明係一種金屬伸縮軟管接頭之自動焊接製備夾具，隨附圖例示之本發明的具體實施例及其構件中，所有關於前與後、左與右、頂部與底部、上部與下部、以及水平與垂直的參考，僅用於方便進行描述，並非限制本發明，亦非將其構件限制於任何位置或空間方向。圖式與說明書中所指定的尺寸，當可在不離開本發明之申請專利範圍內，根據本發明之具體實施例的設計與需求而進行變化。

本發明金屬伸縮軟管接頭之自動焊接製備夾具的構成，則係如第一圖所揭示，該自動焊接製備夾具係由一上壓件(10)、一下壓件(20)及一夾壓單元(30)所構成，供夾壓一波紋管(40)及兩法蘭(45)於一自動焊接設備上燒焊成該金屬伸縮軟管接頭【如第二圖所示】；而關於本發明自動焊接製備夾具的詳細構成，則係如第一、二、三及四圖所示，所述上壓件(10)具有一可依序穿置於法蘭(45)與波紋管(40)上端內部之凸柱(11)，且上壓件(10)中心形成有一貫穿之階級孔(12)，又上壓件(10)於階級孔(12)內面頂緣形成有一供夾壓單元(30)螺設之內螺紋段(13)，再者上壓件(10)於凸柱(11)上形成有一直向流道(14)，且上壓件(10)鄰近頂緣之周緣並形成有一連通該直向流道(14)之橫向流道(15)，又上壓件(10)頂面具有一與該橫向流道(15)連通之螺孔(150)，且其中橫向流道(15)端部可供螺鎖有一止封螺栓(16)，而前述螺孔(150)可供螺設一氣壓接頭(17)，供利用該氣壓接頭(17)選擇性連接氣源，用以將保護氣體導入燒焊時的波紋管(40)內【如第四圖所示】，再者上壓件(10)的凸柱(11)外壁面上形成有至少一軸向缺槽(18)，供將該等保護氣體可擴散至波紋管(40)上端與法蘭(45)燒焊處內側【如第四圖所示】；且所述下壓件(20)具有一可依序穿置於法蘭(45)與波紋管(40)下端內部之凸柱(21)，且下壓件(20)中心形成有一貫穿之階級孔(22)，又下壓件(20)於階級孔(22)內面頂緣形成有一供夾壓單元(30)螺設之內螺紋段(23)，再者下壓件(20)於凸柱(21)上形成有至少一直向流道(24)，且下壓件(20)鄰近頂緣之周緣並形成有至少一連通該等直向流道(24)之橫向流道(25)，供將前述保護氣體導出波紋管(40)【如第四圖所示】，再者下壓件(20)的凸柱(21)外壁面上形成有至少一軸向缺槽(28)，供將該等保護氣體可擴散至波紋管(40)下端與法蘭(45)燒焊處內側【如第四圖所示】；至於所述之夾壓單元(30)係由一螺桿(31)及兩螺合件(32)所組成，該螺桿(31)可供波紋管(40)與法蘭(45)穿套，且供上壓件(10)與下壓件(20)利用內螺紋段(13、23)螺設於螺桿(31)上，並利用前述的螺合件(32)分別螺設於上壓件(10)與下壓件(20)的上、下方，而產生迫緊作用，再者夾壓單元(30)進一步於波紋管(40)鄰近燒焊處的外緣凹紋處環設有至少一墊片(36、37)，以提升波紋管(40)與法蘭(45)在燒焊時的穩定及密合度；藉此，可利用螺設於螺桿(31)上的上、下壓件(10、20)夾掣兩法蘭(45)於波紋管(40)的兩端，且透過上、下壓件(10、20)的直向流道(14、24)與橫向流道(15、25)導引保護氣體，以透過自動焊接設備將波紋管(40)與法蘭(45)燒焊串接成金屬伸縮軟管接頭，而組構成一金屬伸縮軟管接頭之自動焊接製備夾具者。

透過上述的結構設計，本發明在實際應用時，係如第二～六圖所揭示，在操作上，係將波紋管(40)套設於夾壓單元(30)的螺桿(31)上，並將兩個法蘭(45)分別穿套於波紋管(40)的兩端，接著將上、下壓件(10、20)分別利用內螺紋段(13、23)螺設於螺桿(31)之兩法蘭(45)的外側，並令上、下壓件(10、20)的凸柱(11、21)分別穿置於對應之法蘭(45)與波紋管(40)上、下端內部，且將夾壓單元(30)之墊片(36、37)塞設於波紋管(40)上、下端鄰近燒焊處的外緣凹紋內，並進一步將上、下壓件(10、20)螺轉完全壓實波紋管(40)，最後再利用螺合件(32)迫緊在上、下壓件(10、20)的上、下端面，如此可將夾設有波紋管(40)與法蘭(45)之夾具夾設於自動焊接設備上，且令保護氣體串接於上壓件(10)的氣壓接頭(17)上；如此，即可利用自動焊接設備針對兩法蘭(45)與波紋管(40)兩端的接合處進行燒焊，並於法蘭(45)與波紋管(40)的接合處形成有一焊道(48)，且在燒焊的過程中，不斷的將保護氣體透過氣壓接頭(17)、上壓件(10)之橫向流道(15)與直向流道(14)導入波紋管(40)內，最後再由下壓件(20)之直向流道(24)與橫向流道(25)導出，同時利用上、下壓件(10、20)之軸向缺槽(18、28)使保護氣體有效的擴散至波紋管(40)與法蘭(45)的內壁，以降低燒焊的溫度，且不致造成焊道(48)內側氧化，從而提高其燒焊的可靠度，最後使兩側法蘭(45)可穩固焊設於波紋管(40)兩端【如第五、六圖所示】。

經由前述的說明可知，利用本發明之自動焊接製備夾具在燒焊金屬伸縮軟管接頭時，至少存在有下列的優點及實用價值：諸如

1、首先，本發明利用自動焊接製備夾具的設計，而能設置於自動焊接設備上進行自動化的燒焊，相較於現有人工燒焊而言，本發明的焊道(48)可有效確保其真圓度與精準度，如此可提升焊道(48)受力的平均，而不易發生斷裂的現象，提高產品製備的良率，因此無需專業人員進行燒焊，如此將提升生產效率，且無人員訓練不易的問題，無形間降低其製備成本。

2、其次，本發明在燒焊過程中，利用上、下壓件(10、20)的直向流道(14、24)與橫向流道(15、25)的設計，使保護氣體可有效的擴散到波浪管(40)與法蘭(45)的內部，其能有效降低燒焊過程的溫度，且讓焊道(48)不易氧化，而進一步提升金屬伸縮軟管接頭的可靠度。

3、承前所述，由於焊道(48)穩定，且不易因振動而裂開，如此可提高其強度，而能減少波紋管(40)的厚度，其不僅可降低金屬伸縮軟管接頭的整體重量，且能降低其材料成本，進而增加產品的附加價值，並提高其經濟效益。

藉此，可以理解到本發明為一創意極佳之創作，除了有效解決習式者所面臨的問題，更大幅增進功效，且在相同的技術領域中未見相同或近似的加工物創作或公開使用，同時具有功效的增進，故本發明已符合發明專利有關「新穎性」與「進步性」的要件，乃依法提出申請發明專利。

(10)．．．上壓件

(11)．．．凸柱

(12)．．．階級孔

(13)．．．內螺紋段

(14)．．．直向流道

(15)．．．橫向流道

(150)．．．螺孔

(16)．．．止封螺栓

(17)．．．氣壓接頭

(18)．．．缺槽

(20)．．．下壓件

(21)．．．凸柱

(22)．．．階級孔

(23)．．．內螺紋段

(24)．．．直向流道

(25)．．．橫向流道

(28)．．．缺槽

(30)．．．夾壓單元

(31)．．．螺桿

(32)．．．螺合件

(36)．．．墊片

(37)．．．墊片

(40)．．．波紋管

(45)．．．法蘭

(48)．．．焊道

(50)．．．波紋管

(55)．．．端部貼面

(60)．．．法蘭

(61)．．．擴口

(65)．．．焊道

(A)．．．夾角

第一圖：係本發明之自動焊接製備夾具的立體分解示意圖，供說明其主要元件之態樣及其相對關係。

第二圖：係本發明之自動焊接製備夾具於燒焊金屬伸縮軟管接頭時的立體分解示意圖。

第三圖：係本發明之自動焊接製備夾具於燒焊金屬伸縮軟管接頭時的立體外觀示意圖。

第四圖：係本發明之自動焊接製備夾具於燒焊金屬伸縮軟管接頭時的側視剖面示意圖。

第五圖：係本發明所製成之金屬伸縮軟管接頭的立體外觀示意圖。

第六圖：係本發明所製成之金屬伸縮軟管接頭的側視剖面示意圖。

第七圖：係習式金屬伸縮軟管接頭的側視剖面示意圖。