[发明专利]一种单晶炉圆筒式主炉室的自动化焊接装置

说明书

本发明公开了一种单晶炉圆筒式主炉室的自动化焊接装置，包括角度调节器、焊接枪、支撑架、驱动件、光线发射器和中央控制器，所述驱动件安装在支撑架之上并驱动角度调节器水平运动，所述焊接枪的焊接头的焊接点和光线发射器的光线发生头的光照点汇集在同一处，所述焊接枪和光线发射器分别安装在角度调节器之上并由角度调节器驱动而改变焊接头和光线发生头的朝向，所述中央控制器分别与角度调节器、焊接枪、驱动件和光线发射器电连接。本发明通过驱动件与角度调节器之间的配合，带动焊接枪在水平运动的同时实时调节焊接头的朝向，从而使焊接枪沿着锯齿形、圆圈形或月牙形运动路线逐渐焊接，保证单晶炉圆筒式主炉室的焊缝的焊接强度。

【技术领域】

本发明涉及单晶炉的技术领域，特别是一种单晶炉圆筒式主炉室的自动化焊接装置的技术领域。

【背景技术】

单晶硅是一种良好的半导体材料，可以用于二极管级、整流器件级、电路级和芯片产品的生产与深加工制造之中，其后续产品集成电路和半导体分离器件等也已广泛应用于各个领域，尤其在军事电子设备中占有着重要地位，处于新材料发展的前沿。

单晶炉是一种在惰性气体环境中，利用石墨加热器将多晶硅等多晶材料熔化，再利用直拉法生长无错位单晶的设备，通常包括炉体、电气控制柜、加热变压器、电源滤波柜、主真空泵、副室真空泵、真空管道、液压系统、氩气系统和冷却水系统等。

由于硅单晶生产时温度较高，为了防止主炉室壳体的材料挥发影响硅单晶的纯度，以及考虑到主炉室壳体还需要具有优良的耐蚀性、塑性、可焊性、顺磁性等特性，目前通常采用奥氏体不锈钢作为材料配合氩弧焊焊接来制备主炉室壳体。在焊接时，为了保证焊接牢度，常常需要采用锯齿形运条法、三角形运条法或者圆圈运条法等运条方式，使焊条不断运动，形成良好的焊缝，若采用手工焊接，则对于工人的技术要求较高，若采用机器焊接，则存在焊接枪的位置难以精准调整的问题。

【发明内容】

本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种单晶炉圆筒式主炉室的自动化焊接装置，能够带动焊接枪在水平运动的同时实时调节焊接头的朝向，从而使焊接枪沿着锯齿形、圆圈形或月牙形运动路线逐渐焊接。

为实现上述目的，本发明提出了一种单晶炉圆筒式主炉室的自动化焊接装置，包括角度调节器、焊接枪、支撑架、驱动件、光线发射器和中央控制器，所述驱动件安装在支撑架之上并驱动角度调节器水平运动，所述焊接枪的焊接头的焊接点和光线发射器的光线发生头的光照点汇集在同一处，所述焊接枪和光线发射器分别安装在角度调节器之上并由角度调节器驱动而改变焊接头和光线发生头的朝向，所述中央控制器分别与角度调节器、焊接枪、驱动件和光线发射器电连接。

作为优选，所述角度调节器包括外壳、球体、电磁铁和永磁铁，所述外壳上设有缺口，所述球体可转动连接在外壳之中且部分区域通过缺口暴露在外并与焊接枪和光线发射器相连接，若干个所述电磁铁分别安装在外壳的内壁上，所述永磁铁安装在球体上。

作为优选，所述外壳包括上壳体和下壳体，所述上壳体呈半球形，所述下壳体呈弧形圆环状，所述上壳体和下壳体通过紧固件可拆卸连接，若干个所述电磁铁分别安装在上壳体的内壁上。

作为优选，所述上壳体和下壳体的连接处分别设有上延伸边和下延伸边，所述上延伸边和下延伸边上相应设有若干组上孔体和下孔体。

作为优选，所述球体暴露在缺口之外的区域处设有限位凸台。

作为优选，所述球体的外表面上涂覆有耐磨涂层。

作为优选，所述驱动件包括电机、丝杆和丝母，所述丝杆可转动连接在支撑架的立柱之间，所述电机固定在支撑架上并通过传动带驱动丝杆转动，所述丝母螺纹连接在丝杆上。

作为优选，所述支撑架的顶杆上设有滑槽，所述丝母的顶端设有滑块，所述滑块滑动连接在滑槽上。

作为优选，所述丝母的底端设有气缸，所述角度调节器固定在气缸的伸缩杆端部。