[实用新型]一种高频感应封接的半自动化装置

说明书

技术领域

本实用新型属于光电器件领域，涉及一种高频感应封接的半自动化装置。

背景技术

金属合金与非金属玻璃的封接一直是电真空领域十分关键的技术。利用某些膨胀系数匹配的金属合金与玻璃管，如4J29可伐合金与305/308/320钼组玻璃封接而成的部件在电真空系统中有着广泛的应用。封接的质量和可靠性将直接影响电真空后续工艺的稳定性。长期以来，灯工技术在合金与玻璃管的封接中占据了重要的位置。灯工技术是用氧气和液化气给玻璃管加热（喷火嘴温度约在400℃~800℃），使加热后的玻璃管变软，然后由操作工借助钳子、刀片、镊子等小工具对玻璃管进行塑形、连接的全过程操作。然而，即使是一名娴熟可靠的灯工也需要长时间才能完成合金与玻璃管的可靠封接。此外，在某些特殊场合，例如禁止使用明火的场所，或者对洁净度要求极高的特殊电真空器件，灯工技术不再适用。近年来发展起来的高频感应加热技术已经应用于金属合金与玻璃管的封接工艺中。该方法具有上手容易的特点，且无明火操作，不会对真空器件产生污染。现有的高频感应加热技术，组件封接时只要控制电流保持合金烧红的状态，处于高温的合金将与之接触的玻璃管熔化，熔化后的玻璃管在很短的时间内即可与合金封接在一起。使用这种方法进行高频封接，对合金和玻璃管端面的配合要求很高，稍有偏差，封接的玻璃管就可能因为两封接件中心轴不重合或温度不均匀产生漏气。但是目前，合金和玻璃管的配合对齐均靠人眼观察，耗时长达3~5分钟，且封接的风险高，成品的合格率不到80%。此外，被高频感应加热的合金部分的温度一般会达到1000°C，在空气中氧化严重，导致合金的性能下降。

实用新型内容

为解决现有高频感应装置使用过程中被封接件的同轴偏差大、高温状态下被氧化这两个问题，本实用新型提供了一种高频感应封接的半自动化装置。

本实用新型的技术解决方案是：

 一种高频感应封接的半自动化装置，包括一个封闭的保护罩，保护罩形成的工作腔内，有固定上封接件的电控升降调节台和固定下封接件的二维电控平移台，所述二维电控平移台上设有工业CCD探头和高频感应线圈，所述工作腔内设有电阻规，所述保护罩顶部设有CCD对准标准孔，所述保护罩上还有操作门、一个抽气孔和充气孔；

所述保护罩上还设有一个KF16接口和三个KF40接口，所述KF16接口与电阻规的法兰固定连接，所述KF40接口与KF40型电穿通法兰连接，均用于与工作腔内步进电机和CCD探头进行通讯连接。

所述二维电控平移台上设有高频感应线圈，用于给封接件加热。

所述保护罩上留有一个抽气孔，该抽气孔为一个KF25接口，与KF25波纹管连接，KF25波纹管与抽气系统相连接。所述抽气系统包括一个无油涡轮泵和一个KF25电磁阀。KF25波纹管与KF25电磁阀直接连接，KF25电磁阀的另一端与无油涡轮泵直接连接。电磁阀和无油涡轮泵的开启和关闭均通过由计算机控制的继电器控制。

所述保护罩上留有一个充气孔，该充气孔通过VCR接头的形式与充气系统连接。所述充气系统包括VCR管道，流量计，双级减压阀，惰性气体气瓶。所述充气孔通过VCR管道与流量计连接，流量计的另一端与双级减压阀的后级连接，双级减压阀的前级与惰性气体气瓶直接连接。流量计由计算机直接控制。

所述保护罩上设有KF16接口，与电阻规的法兰固定连接，电阻规用来测量工作腔内的气压，通过数据采集端口与电脑连接。另一个KF40接口与KF40型电穿通法兰连接。用于将工作腔内的其他设备与工作腔外的计算机连接。

所述电控升降调节台和二维电控平移台上都有三爪卡盘，分别用来固定上封接件和下封接件。

以上所述的高频感应线圈、电磁阀、流量计、二维电控平移台、电动升降调节台、工业CCD探头、电阻规均与电脑连接，以上装置的状态数据均可由计算机读取，并由基于LabVIEW的软件控制。

所述高频感应线圈采用非标定制，紫铜管线圈呈螺旋状缠绕，固定在二维电控平移台上。线圈内部通冷却水。高频感应加热的电流大小和加热时间通过电脑程序控制。

计算机控制软件基于LabVIEW控制系统，可直接与工控机实现人机交互。压力传感器的数据通过数据采集卡与计算机实现通讯。X/Y/Z轴电控导轨和急停/电控开关通过运动控制卡实现与计算机的双向通讯与控制。电磁阀与气体流量计通过I/O控制卡实现与计算机的双向通讯与控制。工业CCD与电阻规通过USB串口实现与计算机的数据通讯。

本实用新型的有益效果：