Устройство для термической обработки изделий в вакууме Советский патент 1984 года по МПК F27B9/04 

со ел

4 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 длительпого охлаждения по заданной программе. В настоящее время для увеличения производительности оборудования обработка изделии осуществляется кратковременным прохождением больших концентраций энергии (электронно-лучевой разогрев изделий нри 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 охлаждения при выполнении 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 охлажВ условиях вакуума и повышенной те.мнературы надежная работа накопите пзного устройства обус 1овлена работоспособностью кинематических пар 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 нечь с защитной атмосферой, включающая диск с люльками для перемещения деталей 1J. 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 йодным наполнителем 2. Недостатками данной конструкции являются невысокая надежность работы щарнирных 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 внутри вакуумной камеры значительно увеличивает ее габариты, требует установки дополнительных энергоресурсов (дополнительные откачные средства и соответственно дополнительный расход электроэнергии), а для профилактического осмотра исполнительных механизмов требует трудоемкой операции развакуумирования камеры, Целью, изобретения является увеличение надежности и упропшние конструкции устройства. Поставленная цель достигается, тем, что в устройстве для термической обработки изделий в вакууме, содержан.1ем две вакуумные камеры, одна из которых снабжена наконителем, загрузочно-разгрузочным приспособлением и механическим приводом, имеющим кинематические пары для привода накопителя, накопитель выполнен в виде двух пар щтанг, оснащенных опорными держателями для изделий, одна пара 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 опорноудерживающи.ми 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 Р Условиях вакуума и повышенной температуры; возможностью осуществлять во время работы профилактический осмотр и подстройку исполнительных механизмов (в отличие от условия работы механизма 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, идя накопления обрабатываемых изделий 3, шлюзовое устройство 4 между камерами 1 и 2. Камера 2 снабжена накопителем, выполненным в виде двух пар поочерелно работающих штанг 5 и 6, оснащенных, опорными держателями 7 для изделий 3, и за грузомно-разгрузочным приспособлением 8 с опорно-удержнвающим элементом 9. Механический привод 10, включаюндий кинематические пары - червячную 11 и зубчатую 12 для сообщения вращательного движения штангам 5 через вакуумцые уплот нения - вводы 13 и кинематические пары - червячную 14 и винтовую 15 для сообщения поступательного движения; а также кинематические пары - червячную 16 и зубчатую 17 для сообщения вращательного движения щтангам 5 через вакуумные уплотнения - вводы 13, размещен снаружи вакуумной камеры, 2; Приводное устройство 18 предназначено для введения и выведения накопителя в камеру 2. Устройство для термической обработки изделий в вакууме работает следующим образом. Изделия 3 носле технологической обработки в камере 1, требующие длительного охлаждения, поступают с помон;ью загрузочно-разгрузочного приспособления 8 на его опорно-удерживающем элементе 9 через щлюзовое устройство 4 в камеру 2, оснащенную нагревательными устройствами 19, системой охлаждения контактов нагревателя 20, устройством для ввода термопары 21 контроля температуры по объему камеры 2, устройством для напуска инертного газа 22. В камере 2 расположены штанги 5 и, 6, они смещены попарно так, чтобы обеспечивался между ними проход опорно удерживаю, щего элемента 9 загрузочно-разгрузочного приспособления 8 с изделиемЗ. На щтангах 5 и 6 закреплены опорные держатели 7 через равные промежутки по всей длине. Опорные держатели 7 и опорно удерживающий элемент 9 выполнены из вольфрамовой проволоки в виде буквы П и гофрированы под изделие 3 таким образом, чтобы изделие не смещалось горизонтально. Опорные держатели 7 соединены через керамические втулки 23 со щтангам и 5 и 6, а опорноудерживающий элемент 9 соединен с загрузочно-разгрузочным приспособлением 8, Штанги 6 с закрепленными на них опорными держателями 7 соверщают только поворотные движения от червячной пары 11 и зубчатой передачи 12 привода 10, а щтанги 5 с закрепленными на них опорными держателями 7 соверщают 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 щтанги 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 щтанг 6. В момент, когда изле.-1ие 3 ностугп1ло в камеру 2 с помощью заг1)узочно-разгрузочного приспособления 8 на его опорно удерживаюп1ем элементе 9, начинают движение вниз П1танги 5 до тех пор, пока верхняя кромка опорных держателей 7, Н1таг 5 не опустится ниже изделия. После этого нтанги 5 поворачиваются к центру и начинают движение вверх до снятия изделия 3 с опорно удерживающего элемента 9 и останавливаются. В это время разворачиваются от центра щтанги 6 с опорн з1ми держателями 7, освобождая путь вверх изделию. После этого продолжает движение вверх изделие 3, лежащее на опорных держателях 7 щтанг 5, до тех пор пока оно не окажется выще нервых опорных держателей 7 щтанг 6, и штани 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 онорные держатели 7 П1танг 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 пов.торяется. Особенности второго цикла заключаются в том, что ранее поступи1вн1ее изделие 3 снимается с первых опорных держателей 7 Н1танг 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 известнымил.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 повыщенной 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.

-Ю

cpu2.2.

фиг.З

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.