Устройство для термической обработки изделий в вакууме

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКрй ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ В ВАКУУМЕ , содержащее вакуумные камеры, одна из которых снабжена накопителем, загрузочно-разгрузочным приспособлением и механическим приводом, имеющим кинематические пары для привода накопителя, отличающееся тем, что, с целью увеличения надежности и упрощения конструкции устройства , накопитель выполнен в виде двух пар штанг, оснащенных опорными держателями для изделий, одна пара штанг установлена с возможностью вращательного движения , другая пара - с возможностью вращательного и возвратно-поступательного движений, причем штанги установлены виутри вакуумной камеры с зазором для прохода изделия, кинематические пары для привода накопителя расположены вне вакуумной камеры, а загрузочно-разгрузочное приспособление выполнено с опорно-удерживающими элементами, взаимодействующими с держателями штанг.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1073547 з(5и F 27 В 9/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Ф :, ;..

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3281346/22-02 (22) 15.04.81 (46) 15.02.84. Бюл. № 6 (72) В. А. Аксенов, А. Г. Королев и В. В. Фролов (53) 621,785.3.061 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 183228, кл. В 41 J 1,/16, 1965.

2. Авторское свидетельство СССР № 268601, кл. F 27 В 9/04, 1967. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСК)ЭЙ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ В ВАКУУМЕ, содержащее вакуумные камеры, одна из которых снабжена накопителем, загрузочно-разгрузочным приспособлением и механическим приводом, имеющим кинематические пары для привода накопителя, отлнчаюи ееся тем, что, с целью увеличения надежности и упрощения конструкции устройства, накопитель выполнен в виде двух пар штанг, оснащенных опорными держателями для изделий, одна пара штанг установленаа с воз мож ностью вра щател ьно го дви жения, другая пара — с возможностью вращательного и возвратно-поступательного движений, причем штанги установлены внутри вакуумной камеры с зазором для прохода изделия, кинематические пары для привода накопителя расположены вне вакуумной камеры, а загрузочно-разгрузочное приспособление выполнено с опорно-удерживающими элементами, взаимодействующими с держателями штанг.

Изобретение относится к технологическому оборудованию для изготовления изделий электронной техники, в частности к устройствам непрерывного действия для термической обработки в вакууме или защитновосстановительной атмосфере узлов и деталей различного назначения, преимущественно для процессов, требующих длительного охлаждения по заданной программе.

В настоящее время для увеличения производительности оборудования обработка изделий осуществляется кратковременным прохождением больших концентраций энергии (электронно-лучевой разогрев изделий при отжиге, разогрев изделий индукционным концентратором при пайке и т.д.).

Свойства материалов обрабатываемых изделий не всегда позволяют осуществлять быстрое охлаждение (вольфрамовый диск, массивный электровакуумный прибор и т.д.).

Если сопоставлять времена проведения основной технологической операции и охлажденияя при вы пол нении технологического процесса, то они оказываются несоизмеримы (в частности при отжиге электронной бомбардировкой мишеней рентгеновских при боров это соотношение 1:20). Целесообразно применять компактное складирование обрабатываемых изделий во время охлаждения.

В условиях вакуума и повышенной температуры надежная работа накопительного устройства обусловлена работоспособностью кинематических llBp механизмов, осуществляющих складирование. Требования минимального касания, исключение возможности нанесения рисок на обрабатываемые изделия приводит к необходимости создания устройств, осуществляющих при обработке перекладку изделий на опорные удерживающие поверхности.

Известна вертикальная карусельная печь с защитной атмосферой, включающая диск с люльками для перемещения деталей (11.

Недостатком данной конструкции является невозможность изолированного проведения основной технологической операции, что исключило бы взаимное влияние обрабатываемых изделий.

Наиболее близким к изобретению является устройство для термообработки в вакууме, включающее вакуумную камеру, снабженную вертикальным конвейером, выполненным со вставными звеньями и осями, а в качестве нагревателя использованы кварцевые лампы с иодным наполнителем (2).

Недостатками данной конструкции являются невысокая надежность работы шарнирных кинематических пар в виде звеньев цепи конвейера и шарнирное соединение кассет-люлек в условиях вакуума и при температурной обработке свыше 1000 С. Кроме того, расположение цепного конвейера внут5, 10

40 ри ваку мной камеры значительно увеличивает ее габариты, требует установки дополнительных энергоресурсов (дополнительные откачные средства и соответственно дополнительный расход электроэнергии), а для профилактического осмотра исполнительных меха н измов требует трудоем кой опера цн и развакуумирования камеры.

Целью изобретения является увеличение надежности и упрощение конструкции устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для термической обработки изделий в вакууме, содержащем две вакуумные камеры, одна из которых снабжена накопителем, загрузочно-разгрузочным приспособлением и механическим приводом, имеющим кинематические пары для привода накопителя, накопитель выполнен в виде двух пар штанг, оснащенных опорными держателями для изделий, одlI3 пара штанг установлена с возможностью вращательного движения, другая пара — с возможностью вращательного и возвратно-поступательного движения, причем штанги установлены внутри вакуумной камеры с зазором для прохода изделия, кинематические пары для привода накопителя расположены вне вакуумной камеры, а загрузочно-разгрузочное приспособление выполнено с опорноудерживающими элементами, взаимодействующими с держателями штанг.

Именно при таком выполнении устройства значительно увеличивается надежность устройства за счет перемещения изделий перекладкой, размещением приводов штанг за пределами вакуумной камеры, что исключает ненадежную работу кинематических пар в условиях вакуума и повышенной температуры; возможностью осуществлять во время работы профилактический осмотр и подстройку исполнительных механизмов (в отличие от условия работы мвханизма линий непрерывного действия обработки в вакууме) .

Одновременно значительно упрощается конструкция устройства, так как опорные держатели штанг можно выполнить в соответствии с профилем обрабатываемых изделий и минимальных габаритов, что обеспечивает компактное складирование, а в соответствии с этим уменьшить вакуумный объем,. сократив средства получения и поддержания вакуума, а также энергоресурсы.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 — накопитель; на фиг. 3 — вакуумная камера с накопителем, вид сверху.

Устройство для термической обработки в вакууме содержит рабочую камеру 1, камеру 2 для накопления обрабатываемых изделий 3, шлюзовое устройство 4 между камерами 1 и 2. Камера 2 снабжена накопителем, выполненным в виде двух пар пооче1073543 редно раоотаюгцих штанг 5 и 6, оснащенных опорными держателями 7 для изделий 3, и загрузочно-разгрузочным приспособлением

8 с опорно-удерживающим элементом 9.

Механически и привод 10, включающий кинематические пары — червячную 11 и 5 зубчатую 2 для сообщения вращательного движения штангам 5 через вакуумные уплотнения — вводы 13 и кинематические пары— червячную 14 и винтовую 15 для сообщения поступательного движения; а также кинематические пары — — червячнук 16 и зубчатую

17 для сообщения вращательного движения штангам 5 через вакуумные уплотнения— вводы 13, размещен снаружи вакуумной камеры 2. Приводное устройство !8 предназначено для введения и выведения накопи- 15 теля в камеру 2.

Устройство для тер м ичес кой обработки изделий в вакууме работает следующим образом.

Изделия 3 после технологической обработки в камере 1, требующие длительного охлаждения, поступают с помощью загрузочно-разгрузочного приспособления 8 на его опорно-удерживающем элементе 9 через шлюзовое устройство 4 в камеру 2, оснащенную нагревательными устройствами 19, системой охлаждения контактов нагревателя 20, устройством для ввода термопары

21 контроля температуры ио объему камеры 2, устройством для напуска инертного газа 22.

В камере 2 расположены штанги 5 и,б, ЗО они смещены попарно так, чтобы обеспечивался между ними проход опорно удерживающего элемента 9 загрузочно-разгрузочного приспособления 8 с изделием 3. На штангах

5 и 6 закреплены опорные держатели 7 через равные промежутки ио всей длине.

Опорные держатели 7 и опорно удерживающий элемент 9 выполнены из вольфрамовой проволоки в виде буквы I I и гофрированы под изделие 3 таким образом, чтобы изделие не смешалось горизонтально. Опор- 4р ные держатели 7 соединены через керамические втулки 23 со штангами 5 и б, а опорноудерживающий элемент 9 соединен с загрузочно-разгрузочным приспособлением 8, Штанги 6 с закрепленными на них опорными держателями 7 совершают только по- 45 воротные движения от червячной пары 11 и зубчатой передачи 12 привода 10, а штанги

5 с закрепленными на них опорными держателями 7 совершают поступательные и поворотные движения от червячной пары 14 винтовой пары 15, а также от червячной пары

16 и зубчатой передачи 17 привода 10.

За начальное положение принимаем положение, при котором штанги 6 с опорными держателями 7 развернуты к центру камеры 2, а штанги 5 с опорными держателями

7 развернуты от центра и находятся ниже опорных держателей 7 штанг 6.

4.

В момент, когда изделие 3 поступило в камеру 2 с иомогцью загрузочно-разгрузочного приспособления 8 на Io опорно удерживающем элементе 9, начинают движение вниз штанги 5 до тех иор, пока верхняя кромка опорных держателей 7, штаг 5 Нс опустится ниже изделия. После этого штанги 5 поворачиваются к центру и начинают движение вверх до снятия изделия 3 с опорно удерживающего элемента 9 и останавливаютсяя.

В это время разворачиваются от центра штанги 6 с опорными держателями 7, освобождая путь вверх изделию. После этого продолжает движение вверх изделие 3, лежащее на опорных держателях 7 штанг 5, до тех пор пока оно не окажется выше первых опорных держателей 7 штанг 6, и штанги 5 заканчивают поступательное движение вверх. Штанги 6 с опорными держателями

7 поворачиваются к центру. Штанги 5 начинают движение вниз до освобождения от изделия 3.

Таким образом, изделие 3 перемещается на опорные держатели 7 штанг 6. Штанги

5 с опорными держателями 7 разворачиваются от центра и занимают исходное положение. Цикл заканчивается.

При поступлении следующего изделия

3 в камеру 2 цикл повторяется. Особенности второго цикла заключаются в том, что ранее поступившее изделие 3 снимается с первых опорных держателей 7 штанг 6 вторыми опорными держателями 7 штанг 5 и перемещаются на вторые опорные держатели

7 штанг 6. Таким образом, заполняется весь накопитель.

В зависимости от вида термической обработки камера для накопления обрабатываемых изделий может быть оснащена нагревательными устройствами, устройствами для интенсивного охлаждения и другими элементами, для того чтобы обеспечить движение заготовок по различным зонам температурного влияния.

Изобретение представляет значительный интерес для народного хозяйства. Реализация изобретения позволяет повысить производительность оборудования непрерывного действия по сравнению с известными..устройствами. Значительно упрощается конструкция устройства за счет резкого сокращения объема, в котором происходит обработка.

Конструкция устройства позволяет скомпоновать все приводные кинематические пары вне зоны вакуумной камеры, исключив воздействие повышенной температуры и вакуума, тем самым, обеспечивая надежность работы. Периодическое извлечение накопителя из камеры позволяет быстро осуществлять подрегулировку исполнительного механизма и его профилактический осмотр без развакуумирования камеры.

1073547

1073547

1073547 ф08.

Составитель Ю.,Усатый

Редактор Г. Гербер Техред И. Верес Корректор А. Тяско

Заказ 11794/37 Тираж 578 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4