TWM586184U - 多真空腔焊接爐 - Google Patents

Abstract

本創作係真空焊接爐，其包含一平台、一上蓋、複數加熱座及複數真空罩。平台的相對兩端分別為一入料端與一出料端。上蓋能掀啟地設於平台上方。加熱座設於平台上且沿著入料端至出料端的方向直線排列。真空罩設於上蓋；當該上蓋蓋合於平台時，各真空罩的位置對應於其中一加熱座，且各真空罩能相對於上蓋移動並且罩設密封所對應的加熱座並形成一真空腔室。本創作藉由僅於真空腔室通入甲酸氣體，而具有更高的甲酸利用率與更低的甲酸耗用量；且藉由多個真空腔室，能縮短反應循環時間提高產能，也能確保焊接處的錫粉完全的被還原，提高焊接強度。

Description

多真空腔焊接爐

本創作係涉及一種焊接爐，尤指一種能在其內部形成真空腔室的真空焊接爐。

在傳統的焊接技術中，由於錫膏內的助焊劑會產生包含影響焊接品質的種種問題，於是在焊接技術領域中，發展出了一種利用甲酸氣體取代傳統助焊劑的焊接技術。

該項技術的重點在於，在焊接過程中通入甲酸氣體，使焊接半成品(包含被焊接金屬以及焊接用的錫粉)在逐步加熱的過程中全程暴露於甲酸氣體中，並利用甲酸氣體來還原金屬表面的氧化物，進而提高焊接品質。然而，由於金屬需要達到於特定的溫度後才能發生還原反應，因此前述全程全域通入甲酸氣體的方式會有甲酸利用率低且耗用量高的缺點，進而導致成本提升。並且，因該技術採用開放式供酸的作法，於是甲酸氣體在焊接過程中容易洩漏到空氣中，進而造成環境與人體的危害。

為解決上述缺點，現有技術進一步發展出一種真空焊接爐。請參考圖10，真空焊接爐90具有複數加熱座91及一真空罩92。使用時，該等加熱座91的溫度由低至高依序排列，且焊接半成品依序被移動至各加熱座91上逐步加熱。真空罩92能罩設其中一加熱座91並形成一真空腔室。藉此，真空焊接盧90便能在特定的溫度下於真空腔室中通入甲酸氣體，藉以對錫粉以及被焊接金屬進行表面氧化物的還原。於是，真空焊接爐90能提高甲酸利用率藉以降低成本，同時也便於對剩餘的甲酸氣體進行處理進而解決環境與人體危害的問題。

然而，真空焊接盧90仍然具有下列缺點：

第一，請進一步參考圖11。為了避免錫粉在還原後至融化前再次氧化，故在真空腔室中係已達到錫粉A融化的溫度；並且，甲酸氣體通入真空腔室後係由錫粉A的邊緣藉由擴散進入錫粉A的中央處。這樣一來，邊緣的錫粉A在接觸到甲酸氣體後便開始還原並同時融化，並形成液態的包覆層將中央的錫粉A與外界隔絕。於是當邊緣的錫粉A完全融化後甲酸氣體便無法再藉由擴散進入錫粉A的中央處，最後導致中央處的錫粉A無法完全被還原，進而導致焊接強度與品質不良。

第二，焊接過程中有可能包含有多種金屬，例如銅利用錫焊接至鐵上，而不同金屬所需的適當還原溫度也不同。於是，若僅在其中一個特定溫度上形成真空腔室並通入甲酸氣體，會造成部分金屬無法被還原，或者是需要相當長的時間才能被還原，最終則會因金屬表面氧化物而導致焊接強度低，或者是焊接效率低。

有鑑於前述之現有技術的缺點及不足，本創作提供一種多真空腔焊接爐，其能形成複數真空腔室用以通入甲酸氣體，藉此能確保甲酸氣體進入到錫粉的中央處，且能分別提供不同金屬所需的適當還原溫度。

為達到上述的創作目的，本創作所採用的技術手段為設計一種多真空腔焊接爐，其用以焊接一零件，該多真空腔焊接爐包含：
一平台，其相對兩端分別為一入料端與一出料端；該平台包含有相對的一第一側邊及一第二側邊；該第一側邊與該第二側邊平行於該入料端與該出料端的連線；
一上蓋，其選擇性地覆蓋該平台；
複數加熱座，其設於該平台上且沿著該入料端與該出料端的連線方向排列；
複數真空罩，其設於該上蓋；當該上蓋覆蓋於該平台時，各該真空罩的位置對應於其中一該加熱座，且各該真空罩能相對於該上蓋上下移動並且罩設密封所對應的該加熱座並形成一真空腔室；
複數驅動機構，其設於該上蓋內且分別連接於該等真空罩；該等驅動機構能使該等真空罩相對於該上蓋移動；
複數真空管路，其分別連通於該等真空罩所形成之該等真空腔室，且能使該真空腔室呈真空；
至少一傳遞機構，其連接於該平台，且能沿著該入料端至該出料端的方向將該零件依序於各該加熱座上傳遞。

本創作的優點在於，藉由複數真空罩分別罩設密封部分的加熱座藉以形成複數真空腔室，藉此僅於該等真空腔室通入甲酸氣體，於是本創作相較於早期全程全域通入甲酸氣體的方式具有更高的甲酸利用率與更低的甲酸耗用量，並且也不會有環境與人體危害的問題。並且，由於能分別對於該等真空腔室通入甲酸氣體，藉此便能提供對於各種金屬最適當的還原條件，在不同的溫度下對不同的金屬進行氧化還原反應，進而能縮短反應的循環時間提高產能，也能因所有金屬的表面氧化物都確實地還原而增加焊接後的強度。再者，因本創作具有多真空腔室，於是可以在尚未達到融錫溫度的真空腔室中通入甲酸氣體，由於此時不受到邊緣錫粉融化的阻礙，藉此能使甲酸氣體能夠確實地藉由擴散進入錫粉的中央處，進而確實的還原中央處的錫粉，提高焊接強度。

進一步而言，所述之多真空腔焊接爐，其中各該驅動機構包含複數移動桿，其相互平行；各該移動桿的一端固設於所連接的該真空罩；一移動座，其連接於該等移動桿相對於該真空罩的另一端；各該移動桿與該移動座在各該移動桿的軸向方向上相互固定，且各該移動桿與該移動座在各該移動桿的徑向方向上能相對移動；一驅動裝置，其固設於該上蓋且連接於該移動座；該驅動裝置能使該移動座與該等移動桿相對於該上蓋沿著該等移動桿的軸向方向移動，藉此使該等真空罩相對於該上蓋移動。

進一步而言，所述之多真空腔焊接爐，其中該上蓋包含有兩氣簾組件，其分別鄰近於該平台的該入料端與該出料端，各該氣簾組件包含有複數通氣孔，其貫通形成於該上蓋朝向該平台的一面；當該上蓋蓋合於該平台時，該等通氣孔排列連線自該平台的該第一側邊延伸至該第二側邊。

進一步而言，所述之多真空腔焊接爐，其中各該加熱座的頂面凹設形成有複數溝槽；在各該加熱座中該等溝槽相平行間隔設置，且各該溝槽沿著該平台的該入料端與該出料端的連線方向延伸並貫通該加熱座的側面；任兩該加熱座中形成有該等溝槽的位置相同；該至少一傳遞機構包含複數拖桿；該等拖桿沿著該平台的該入料端與該出料端的連線方向直線延伸，且能分別穿設於各該加熱座的該等溝槽中；一水平驅動組件，其連接於該等拖桿，且能使該等拖桿沿著該平台的該入料端與該出料端的連線方向來回移動；一鉛直驅動組件，其連接於該水平驅動組件，且能使該水平驅動組件上下來回移動，並能藉此使該等拖桿選擇性地向上突出於該等溝槽或低於各該加熱座的頂面。

進一步而言，所述之多真空腔焊接爐，其中該上蓋樞設於該第一側邊；進一步包含有一壓蓋機構，其設於該平台的該第二側邊；當該上蓋蓋合於該平台時，該壓蓋機構能壓抵並固定該上蓋。

進一步而言，所述之多真空腔焊接爐，其中進一步包含有複數真空座，其設於該平台上，且各該真空座具有一環壁；位置對應於該等真空罩的該等加熱座分別設於該等真空座的該環壁中；該等真空罩能分別密合於該等真空座的該環壁且形成該等真空腔室；該等真空管路貫通該平台且分別貫通該等真空座的底面。

以下配合圖式及本創作之較佳實施例，進一步闡述本創作為達成預定創作目的所採取的技術手段。

請參閱圖1至圖3所示，本創作之多真空腔焊接爐係用以焊接一零件A，在本實施例中多真空腔焊接爐包含一平台10、一上蓋20、複數加熱座30、複數真空罩41、複數驅動機構50、複數真空管路60及至少一傳遞機構70。

平台10的相對兩端分別為一入料端11與一出料端12，並且，在本實施例中平台10包含有相對的一第一側邊13及一第二側邊14，第一側邊13與第二側邊14平行於入料端11與出料端12的連線，也就是說第一側邊13與第二側邊14為平台10上相異於入料端11與出料端12的兩邊。

上蓋20選擇性地覆蓋於平台10，並且能掀啟地設於平台10上方。具體來說，上蓋20係樞設於平台10的第一側邊13。並且，在本實施例中進一步包含有一壓蓋機構80，其設於平台10的第二側邊14。壓蓋機構80的作用在於，當上蓋20蓋合於平台10時，壓蓋機構80能壓抵並固定上蓋20，藉此能確保後續真空腔室的密合度。此外，上蓋20在本實施例中包含有兩氣簾組件21，其分別鄰近於平台10的入料端11與出料端12。各氣簾組件21包含有複數通氣孔211，其貫通形成於上蓋20朝向平台10的一面，並且當上蓋20蓋合於平台10時，通氣孔211排列連線自第一側邊13延伸至第二側邊14，換言之通氣孔211的連線不一定要垂直於入料端11至出料端12的方向，也可以是相互傾斜或者是呈曲線排列，僅要能由第一側邊13延伸至第二側邊14即可。藉此，可以利用該等通氣孔211連接至一氮氣供應裝置，如此一來便能在入料端11與出料端12分別形成氮氣氣簾，進而能降低焊接時上蓋20與平台10之間的氧氣含量，藉此防止零件A接觸氧氣而氧化。

請進一步參閱圖3至圖5所示，複數加熱座30設於平台10上且沿著入料端11與出料端12的連線方向直線排列。此外，在本實施例中，各加熱座30的頂面凹設形成有複數溝槽31。在各加熱座30中該等溝槽31相平行間隔設置，且各溝槽31沿著平台10的入料端11與出料端12的連線方向延伸並貫通加熱座30的側面，並且任兩加熱座30中形成有該等溝槽31的位置相同。藉此，不同加熱座30的每個溝槽31在入料端11至出料端12的方向也會呈直線排列且相互連通，也就是說最鄰近於入料端11的加熱座30的任一溝槽31，皆能直線貫通至最鄰近於出料端12的加熱座30中相對應的溝槽31。

請進一步參閱圖1及圖3至圖5所示，複數真空罩41設於上蓋20，且當上蓋20覆蓋於平台10時，各真空罩41的位置對應於其中一加熱座30。各真空罩41能相對於上蓋20上下移動並且罩設密封所對應的加熱座30並形成一真空腔室42。具體來說，在本實施例中進一步包含有複數真空座43，其設於平台10上，且各真空座43具有一環壁431。前述之位置對應於該等真空罩41的該等加熱座30分別設於該等真空座43的環壁431中，並且該等真空罩41能分別密合於該等真空座43的環壁431且形成該等真空腔室42。但真空罩41形成真空腔室42的具體結構不以上述為限，例如在其他實施例中可以不包含有真空座43，如此則加熱座30直接設於平台10上，且真空罩41直接密合於平台10，僅要能形成足夠密合的真空腔室42即可。此外，本實施例中以兩真空罩41作為說明範例，但本創作也能具有兩個以上的真空罩41，藉此能對應不同的金屬給予適當的還原條件。

請進一步參閱圖2及圖3所示，複數驅動機構50設於上蓋20內且分別連接於該等真空罩41，驅動機構50能使真空罩41相對於上蓋20移動。具體來說，在本實施例中各驅動機構50包含複數移動桿51、一移動座52及一驅動裝置53。該等移動桿51相互平行，且各移動桿51的一端固設於所連接的真空罩41。移動座52連接於該等移動桿51相對於真空罩41的另一端。並且，各移動桿51與移動座52在各移動桿51的軸向方向上相互固定，且各移動桿51與移動座52在各移動桿51的徑向方向上能相對移動；其作用在於，當真空罩41受熱膨脹而導致固設於真空罩41上的該等移動桿51之間的距離改變時，各移動桿51連接於移動座52上的一端也能相對應的改變位置，以使各移動桿51保持平行且直線運動。驅動裝置53固設於上蓋20且連接於移動座52，並且驅動裝置53能使移動座52與該等移動桿51相對於上蓋20沿著該等移動桿51的軸向方向移動，藉此使該等真空罩41相對於上蓋20移動。

複數真空管路60分別連通於該等真空罩41所形成之該等真空腔室42，且能連接至一真空產生裝置(圖中為示)而使真空腔室42呈真空。具體來說，在本實施例中，該等真空管路60是貫通平台10且分別貫通該等真空座43的底面，藉此連通於真空腔室42；但不以此為限，真空管路60也可以是藉由貫通真空罩41連通於真空腔室42。

請進一步參閱圖1及圖5所示，傳遞機構70連接於平台10，且能沿著入料端11至出料端12的方向將零件A依序於各加熱座30上傳遞。

具體來說請進一步參閱圖5至圖9所示，在本實施例中，傳遞機構70包含複數拖桿71、一水平驅動組件72及一鉛直驅動組件73。該等拖桿71沿著平台10的入料端11與出料端12的連線方向直線延伸，且能分別穿設於各加熱座30的該等溝槽31中。水平驅動組件72連接於該等拖桿71，且能使該等拖桿71沿著平台10的入料端11與出料端12的連線方向來回移動；鉛直驅動組件73連接於該等拖桿71連接於水平驅動組件72，且能使該水平驅動組件72上下來回移動，並能藉此使拖桿71向上突出於溝槽31或低於各加熱座30的頂面。如此一來，藉由上述元件相互配合，傳遞機構70便能依序傳遞零件A至各加熱座30上。

具體來說，運作時首先零件A係放置於加熱座30上加熱，而拖桿71係位於溝槽31之中，如圖6所示。當零件A必須傳遞至下一加熱座30上時，如圖7所示，鉛直驅動組件73首先運作，並且將水平移動組件連同拖桿71一併向上推動，並藉此利用拖桿71將零件A頂起離開加熱座30的頂面。接著水平驅動組件72開始運作，並且使拖桿71沿著入料端11至出料端12的方向移動，如圖8所示，藉此使零件A朝向下一個加熱座30的上方水平移動。最後鉛直驅動組件73再次運作，使水平移動組件向下復位，並使拖桿71一併向下移動回到溝槽31中，如圖9所示，此時零件A便會被放置於加熱座30的頂面，藉此完成傳遞零件A的作業；隨後水平驅動組件72便會沿著出料端12至入料端11的方向回到原位，等待下次傳遞作業，而此時拖桿71係位於溝槽31內移動，於是不會影響放置於加熱座30頂面的零件A。

此外，本實施例中包含有兩傳遞機構70，其分別設置於平台10的入料端11與出料端12並且相互配合運作，如此兩傳遞機構70的拖桿71便能在真空罩41向下密合於真空座43時退至真空罩41兩側，如圖5所示，而在傳遞零件A時再移動至真空座43內的加熱座30上，藉此即可以縮短各傳遞機構70的水平驅動組件72所需移動的距離，可以減小整體的體積。並且，傳遞機構70的具體結構與運作方式不以上述為限，例如傳遞機構70也可以是機械手臂。

在焊接時，零件A由入料端11被放置於最低溫的加熱座30上，並且被傳遞機構70依序朝向出料端12傳遞至下一溫度的加熱座30上逐步加熱。當零件A被傳遞至第一個真空座43內的加熱座30上時，傳遞機構70的拖桿71退至兩側，真空罩41向下移動密合於真空座43形成真空腔室42。隨後真空管路60開始對真空腔室42抽真空，待真空腔室42呈真空後甲酸管路便使甲酸氣體通入真空腔室42中。此時由於尚未達到融錫溫度，故甲酸氣體能夠確實地藉由擴散進入錫粉的中央處進行還原；並且，此時甲酸氣體一併對於銅等等較低還原溫度的金屬進行表面氧化物還原。接著真空罩41向上復位，零件A繼續被傳遞至下一加熱座30上。當零件A被傳遞至已達融錫溫度的加熱座30上時，真空罩41、真空座43、真空管路60及甲酸管路如同先前一樣依序相配合，形成真空並通入甲酸，此時在還原的同時錫粉被融化。最後零件A被移出高溫的加熱座30進行冷卻，並且融熔狀態的錫冷卻固化完成焊接。

本創作由於能分別對於該等真空腔室42通入甲酸氣體，藉此便能提供對於各種金屬最適當的還原條件，在不同的溫度下對不同的金屬進行氧化還原反應，進而能縮短反應的循環時間提高產能，也能因所有金屬的表面氧化物都確實地還原而增加焊接後的強度。並且，因本創作具有多真空腔室42，於是可以在尚未達到融錫溫度的真空腔室42中通入甲酸氣體，由於此時不受到邊緣錫粉融化的阻礙，藉此能使甲酸氣體能夠確實地藉由擴散進入錫粉的中央處，進而確實的還原中央處的錫粉，提高焊接強度。

以上所述僅是本創作的較佳實施例而已，並非對本創作做任何形式上的限制，雖然本創作已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本創作，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本創作技術方案的範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本創作技術方案的內容，依據本創作的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本創作技術方案的範圍內。

A‧‧‧零件

10‧‧‧平台

11‧‧‧入料端

12‧‧‧出料端

13‧‧‧第一側邊

14‧‧‧第二側邊

20‧‧‧上蓋

21‧‧‧氣簾組件

211‧‧‧通氣孔

30‧‧‧加熱座

31‧‧‧溝槽

41‧‧‧真空罩

42‧‧‧真空腔室

43‧‧‧真空座

431‧‧‧環壁

50‧‧‧驅動機構

51‧‧‧移動桿

52‧‧‧移動座

53‧‧‧驅動裝置

60‧‧‧真空管路

70‧‧‧傳遞機構

71‧‧‧拖桿

72‧‧‧水平驅動組件

73‧‧‧鉛直驅動組件

80‧‧‧壓蓋機構

圖1係本創作的立體外觀圖。
圖2係本創作的局部放大圖。
圖3係本創作的側視剖面圖。
圖4係本創作的真空罩、真空座及加熱座的關係示意圖。
圖5係本創作的平台的俯視圖。
圖6至圖9係本創作的傳遞機構的動作示意圖。
圖10係現有技術的真空焊接爐的立體外觀圖。
圖11係現有技術的真空焊接爐的焊接成果示意圖。

Claims (6)

1. 一種多真空腔焊接爐，其用以焊接一零件，該多真空腔焊接爐包含
   一平台，其相對兩端分別為一入料端與一出料端；該平台包含有相對的一第一側邊及一第二側邊；該第一側邊與該第二側邊平行於該入料端與該出料端的連線；
   一上蓋，其選擇性地覆蓋該平台；
   複數加熱座，其設於該平台上且沿著該入料端與該出料端的連線方向排列；
   複數真空罩，其設於該上蓋；當該上蓋覆蓋於該平台時，各該真空罩的位置對應於其中一該加熱座，且各該真空罩能相對於該上蓋上下移動並且罩設密封所對應的該加熱座並形成一真空腔室；
   複數驅動機構，其設於該上蓋內且分別連接於該等真空罩；該等驅動機構能使該等真空罩相對於該上蓋移動；
   複數真空管路，其分別連通於該等真空罩所形成之該等真空腔室，且能使該真空腔室呈真空；
   至少一傳遞機構，其連接於該平台，且能沿著該入料端至該出料端的方向將該零件依序於各該加熱座上傳遞。
2. 如請求項1所述之多真空腔焊接爐，其中各該驅動機構包含
   複數移動桿，其相互平行；各該移動桿的一端固設於所連接的該真空罩；
   一移動座，其連接於該等移動桿相對於該真空罩的另一端；各該移動桿與該移動座在各該移動桿的軸向方向上相互固定，且各該移動桿與該移動座在各該移動桿的徑向方向上能相對移動；
   一驅動裝置，其固設於該上蓋且連接於該移動座；該驅動裝置能使該移動座與該等移動桿相對於該上蓋沿著該等移動桿的軸向方向移動，藉此使該等真空罩相對於該上蓋移動。
3. 如請求項1或2所述之多真空腔焊接爐，其中該上蓋包含有
   兩氣簾組件，其分別鄰近於該平台的該入料端與該出料端，各該氣簾組件包含有
   複數通氣孔，其貫通形成於該上蓋朝向該平台的一面；當該上蓋蓋合於該平台時，該等通氣孔排列連線自該平台的該第一側邊延伸至該第二側邊。
4. 如請求項1或2所述之多真空腔焊接爐，其中
   各該加熱座的頂面凹設形成有複數溝槽；在各該加熱座中該等溝槽相平行間隔設置，且各該溝槽沿著該平台的該入料端與該出料端的連線方向延伸並貫通該加熱座的側面；任兩該加熱座中形成有該等溝槽的位置相同；
   該至少一傳遞機構包含
   複數拖桿；該等拖桿沿著該平台的該入料端與該出料端的連線方向直線延伸，且能分別穿設於各該加熱座的該等溝槽中；
   一水平驅動組件，其連接於該等拖桿，且能使該等拖桿沿著該平台的該入料端與該出料端的連線方向來回移動；
   一鉛直驅動組件，其連接於該水平驅動組件，且能使該水平驅動組件上下來回移動，並能藉此使該等拖桿選擇性地向上突出於該等溝槽或低於各該加熱座的頂面。
5. 如請求項1或2所述之多真空腔焊接爐，其中
   該上蓋樞設於該第一側邊；
   進一步包含有一壓蓋機構，其設於該平台的該第二側邊；當該上蓋蓋合於該平台時，該壓蓋機構能壓抵並固定該上蓋。
6. 如請求項1或2所述之多真空腔焊接爐，其中
   進一步包含有複數真空座，其設於該平台上，且各該真空座具有一環壁；
   位置對應於該等真空罩的該等加熱座分別設於該等真空座的該環壁中；
   該等真空罩能分別密合於該等真空座的該環壁且形成該等真空腔室；
   該等真空管路貫通該平台且分別貫通該等真空座的底面。