加热单元及包含所述加热单元的真空焊接的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种加热单元及包含所述加热单元的真空焊接机。加热单元包含罩体及加热光源，罩体的表面具有沟槽状的内凹部且内凹部在表面上形成反射面，罩体内部穿设水路管道以供冷却水穿过，加热光源设置于内凹部，通过反射面聚集加热光源。内凹部两侧顶端的侧边分别包含连接部，使得两个加热单元可通过连接部拼接，复数个加热单元可拼接作为真空焊接机中的加热模块，使其具有良好的加热及散热功效。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型是关于一种应用在真空焊接上的加热单元以及包含所述加热单元的 真空焊接机，特别是利用可以模块化拼接的加热单元，使其能作为真空焊接机的加热装置。 加热单元及包含所述加热单元的真空焊接机
【背景技术】
[0002] 在焊接的方式当中，硬焊及软焊都是在两个欲焊接的加工物之间，加入熔点较低 的焊料，经过加热后，利用其焊料熔化后的流动性填充于两加工物的接合处，待其凝固后将 两者接合的焊接方式，其差异主要是以焊料熔点的高低来区分。在进行焊接时，加工环境与 加热方式对于焊接有相当大的影响，在高温熔化的焊料或者加工物之间，只要有些许污染 物产生，都有可能影响焊接的强度，而焊接时加热与冷却的控制，更是直接影响到焊接质量 的重要因素。
[0003] 目前为了进行一致性的焊接，也就是具有高强度且低变异性的焊接产品，会使用 真空焊接的方式，顾名思义就是在真空环境下利用辐射加热方式使焊料熔化进行焊接，由 于真空环境下降低了加工物间污染物的产生，使制作的产品具有高质量及高可靠度，不过 为了真空的焊接环境，抽真空的反应腔室及进行加热的装置往往是固定无法根据加工物变 更的，而对于以辐射热方式加热熔化焊料及后续的冷却方式，也是利用真空焊接方式最常 见的问题。 实用新型内容
[0004] 有鉴于上述现有技术的问题，本实用新型的目的是提供加热单元及包含所述加热 单元的真空焊接机，以解决现有的真空焊接机的加热装置为固定结构，无法依据需要方式 调整加热光源，使焊料加热时可能有温度不均匀的问题，并利用加热单元的设置，提升真空 焊接机在加热及散热时的效率。
[0005] 根据本实用新型的一目的，提出一种加热单元，其包含罩体及加热光源，罩体的表 面具有沟槽状的内凹部，内凹部在表面形成反射面，罩体内部穿设水路管道以供冷却水穿 过，进行加热单元的散热；加热光源则包含设置于内凹部的加热灯管，通过反射面聚集加 热光源，其中，内凹部两侧顶端的侧边分别包含连接部，使得复数个加热单元通过连接部拼 接。
[0006] 优选地，连接部可包含分别于内凹部两侧顶端的侧边设置的凸块及套环，使相邻 的加热单元互相连接，并通过凸块与套环的相对转动以调整相邻的加热单元相互之间的角 度。
[0007] 优选地，罩体的材质可包含铝。
[0008] 优选地，反射面可进一步镀上金属薄膜，金属薄膜的材质包含金、银、白金。
[0009] 根据本实用新型的另一目的，提出一种真空焊接机，其包含反应腔室、加热模块以 及控制模块，反应腔室设置于机体上，并连接抽真空装置，反应腔室内包含承载及移动加工 物的载具；加热模块包含拼接的前述的加热单元，环设于反应腔室外；控制模块则分别连 接抽真空装置、反应腔室与加热模块，操作反应腔室装载加工物及进行抽真空，且控制加热 灯管的温度。
[0010] 优选地，反应腔室可为石英腔体或不锈钢腔体。
[0011] 优选地，反应腔室可设置为直立式或横卧式。
[0012] 优选地，拼接的复数个加热单元可以圆形、半圆弧形或平面方式环设于反应腔室 外。
[0013] 优选地，真空焊接机可进一步包含环绕抽真空装置的散热管路，以供冷却水流通 进行散热。
[0014] 优选地，真空焊接机可进一步包含与反应腔室接触的散热片，散热片内部穿设管 道以供冷却水穿过，进行该反应腔室的散热。
[0015] 本实用新型提供一种模块化的加热单元，利用拼接方式形成配合加工物的加热模 块，以更有效的加热及冷却方式，在真空环境下对加工物进行焊接，使真空焊接机能改善前 述的缺点，本实用新型的加热单元及包含所述加热单元的真空焊接机，可具有一或多个下 述优点：
[0016] (1)此加热单元及包含所述加热单元的真空焊接机让使用者能依照焊接的加工物 特性不同，利用可拼接的加热单元设计不同的加热模块，增加使用上的便利性。
[0017] (2)此加热单元及包含所述加热单元的真空焊接机利用加热单元聚光的反射面， 有效提升加热光源的效率，进而提升焊接的效率。
[0018] (3)此加热单元及包含所述加热单元的真空焊接机利用穿设于加热单元的水路管 道及真空焊接机的散热管路，由冷却水流通带走热能而达到良好的散热效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 图1为本实用新型的加热单元的罩体的示意图。
[0020] 图2为本实用新型的加热单元的罩体拼接的一示意图
[0021] 图3为本实用新型的加热单元的罩体拼接的另一示意图。
[0022] 图4为本实用新型的真空焊接机的方块图。
[0023] 图5为本实用新型的真空焊接机的加热模块的示意图。
[0024] 图6为本实用新型的真空焊接机的另一加热模块的示意图。
[0025] 图7为本实用新型的真空焊接机的示意图。
[0026] 图8为本实用新型的真空焊接机的又一加热模块的示意图。
[0027] 图9为本实用新型的加热模块的水路管道的示意图。
[0028] 附图标记说明：
[0029] 10、10a、10b、32、53 :罩体
[0030] 11 :铝材
[0031] 12:内凹部
[0032] 13、37、55 :反射面
[0033] 14、14a、14b :凸块
[0034] 15、15a、15b :套环
[0035] 16、38、56、56a、56b、56c :水路管道
[0036] 20、40 :真空焊接机
[0037] 21、35、41、52 :反应腔室
[0038] 22、30、30'、50 :加热模块
[0039] 23 :控制模块
[0040] 24、44 :抽真空装置
[0041] 25 :载具
[0042] 26、31、31'、51、51a、51b、51c :加热单元
[0043] 33 :连接部
[0044] 34 :石英管
[0045] 36、36'、42、54 :加热灯管
[0046] 43 :控制面板
[0047] 45 :散热管道
[0048] 46 :散热片
[0049] P :角度
【具体实施方式】
[0050]为便于了解本实用新型的技术特征、内容与优点及其所能达成的功效，将本实用 新型配合附图，并以实施例的表达形式详细说明如下，而其中所使用的图式，其主旨仅为示 意及辅助说明书用，未必为本实用新型实施后的真实比例与精准配置，因此不应就附图的 比例与配置关系解读、局限本实用新型在实际实施上的权利范围，合先叙明。
[0051] 请参阅图1，其为本实用新型的加热单元中罩体的示意图。图中，罩体10为一长 条形的铝材11，其一表面具有沟槽状的内凹部12,内凹部12沿着整条铝材11向内弯曲一 半圆弧形结构，形成一作为聚光的反射面13,而在此内凹部12两侧顶端的侧边，则分别设 置沿着侧边的凸块14及套环15,此套环15可与凸块14配合作为罩体10之间的连接部， 使相邻的两罩体10可以扣合并且可以通过凸块14与套环15的相对转动以调整两者之间 拼接的角度，上述铝材11与连接部的结构可以利用铝挤方式制成，并且可以依照焊接的加 工对象或焊接机台调整铝材11的长度，在制作上更具弹性。另外，此罩体10还可在反射面 13上镀上金、银或白金的金属薄膜，利用其材质的耐热且反射性佳的特性进一步增加聚光 效果，而在铝材11内，还会设置贯通的水路管道16,其作为加工时冷却水通过的管道，以此 作为有效的散热方式。
[0052] 请同时参阅图2及图3,其为本实用新型的加热单元中罩体拼接的示意图。如图所 示，两个铝制罩体l〇a、10b在其内凹部的两侧顶端分别包含凸块14a、14b及套环15a、15b， 而在图2中，罩体10a利用凸块14a与另一罩体10b的套环15b连接而拼接在一起，在此实 施例中仅拼接两件罩体l〇a、10b，但本实用新型不以此为限，可依需求继续拼接其它罩体。 拼接的罩体组合可如图2所示使其侧边密合成为水平的组合，也可如图3所示利用套环15b 与凸块14a的相对转动调整两罩体10a、10b互相之间的角度P，进行角度调整主要是为了调 整罩体10a、10b内凹部所形成反射面的角度，进一步配合加热光源达到聚光的效果，因此 其角度P可视焊接制程或焊接机台的设计来决定。
[0053] 请参阅图4,其为本实用新型的真空焊接机的方块图。图中，真空焊接机20包含反 应腔室21、加热模块22以及控制模块23。其中，反应腔室21为石英管制成的腔室，且反应 腔室21分别连接抽真空装置24和控制模块23,利用抽真空装置24抽气而形成真空的反应 腔室21，反应腔室21当中设有承载及移动待加工物的载具25,此载具25包含将加工物移 入反应腔室21的移动装置以及移入后密封反应腔室21以进行抽真空的密封装置，移动装 置及密封装置可为油压结构或是电动驱动结构。加热模块22包含复数个加热单元26的组 合，设置于反应腔室21外，利用加热灯管照射反应腔室21以进行焊接制程，加热单元26的 组合及拼接方式将在之后实施例中描述。另外，控制模块23分别连接抽真空装置24、反应 腔室21及加热模块22,由控制模块23操作使加工物移入反应腔室21，进行密封且抽真空， 并控制加热模块22的加热灯管加热进行焊接，直到达到焊接温度后进行冷却，均为通过控 制模块23操作的项目，控制模块23可依需求设计各式操作按钮或是以触控操作面板进行 操作控制。
[0054] 请参阅图5,其为本实用新型的真空焊接机的加热模块的示意图。图中，加热模块 30包含10个加热单元31，其利用每一罩体32之间凸块与套环构成的连接部33拼接成圆 形，并环设于石英管34所制成的反应腔室35外围，每一个加热单元31包含罩体32及加热 光源，每一加热光源包含一支加热灯管36,但本实用新型不以此为限，每一个加热单元31 的加热光源可包含复数个加热灯管36,或者不同的加热单元31可包含不同加热光源的加 热灯管36,其中，单一加热灯管36内可包含一个或复数个发光热组件，发光热组件例如为 灯丝。加热灯管36的辐射热除了直接照射于反应腔室35外，还可经由罩体32的反射面37 反射入反应腔室35,提高加热效率。而针对此加热光源大量的热能，加热单元31穿设有环 绕贯通的水路管道38,利用冷却水流通带走热能，使其能有效散热，由于焊接时焊料加热至 熔点的时间与冷却凝固的时间对焊接质量有相当大的影响，本实用新型有有效提升两方面 的功效以达到更好的焊接成果。
[0055] 请参阅图6,其为本实用新型的真空焊接机的另一加热模块的示意图。其中，加热 模块30'与图5的加热模块30同样包含10个加热单元31'，拼接成圆形的结构，其相同结 构部分将不再重复描述，与前述实施例不同处在于，加热单元31'包含一个加热灯管36'， 此加热灯管36'内部包含两个以上的发光的灯丝，其中，两个以上的灯丝可具有相同光谱， 也可由不同光谱的灯丝组合而成，以进行焊接的加工物需要照射光源的种类来决定。
[0056] 请参阅图7,其为本实用新型的真空焊接机的示意图。如图所示，真空焊接机40包 含反应腔室41、加热灯管42以及控制面板43。反应腔室41连接抽真空装置44和控制面 板43,在载具的装卸完成后密封进行抽气使反应腔室41呈真空状态，再利用环绕的加热灯 管42对反应腔室41进行加热使其达到焊接所需的熔点温度，由于进行焊接时加热的高温 除了反应腔室41内也可能传至其它机体结构，为避免设备因高温损坏，如抽真空装置44的 管道外侧及承载装置外侧都可绕设散热管道45,使冷却水通过带走多余热能，以避免装置 受热损坏，在邻近反应腔室41的两端，也可设置直接接触反应腔室41的散热片46,其为散 热效果良好的金属片，更可进一步在此散热片46内部穿设管道，同样以冷却水流通进行散 热。本实施例的真空焊接机40是以横卧式的反应腔室41进行加热焊接，但本实用新型不 以此为限，反应腔室41及对应机体的设置，也可设计为直立式，以上下的装卸方式配合不 同的加工物进行焊接。
[0057] 请参阅图8,其为本实用新型的真空焊接机的另一加热模块的示意图。图中，加热 模块50包含分别由3个加热单元51水平拼接而成的组合，其分设于反应腔室52的上下两 侦牝每一个加热单元51包含罩体53及加热灯管54,加热灯管54可由一支或多支灯管组成， 或者每支灯管内可包含一个以上的灯丝，加热灯管54的辐射热除了直接照射于反应腔室 52夕卜，还可经由罩体53的反射面55反射入反应腔室52,提高加热效率。加热单元51同样 穿设有贯通的水路管道56,利用冷却水流通带走热能，使其能有效散热，水路管道56的设 置，则在后描述。由于加热单元51是以水平方式拼接，因此其反射面55与加热灯管54所 构成加热光源的方向，与圆弧状或圆形的设置有所不同，其主要是针对焊接时加工物及焊 料的特性加以调整，以获得最佳焊接效果。
[0058] 图9为本实用新型的加热模块的水路管道的示意图。如图所示，其中3个加热单 元51&、5113、51(：，分别具有水路管道56 &、5613、56(3，其管道在垂直方向及水平方向均设有开 口，以供进水或出水，为了进行水路循环以带走热能，可将部分开口塞住，设定固定的循环 方式，使冷却水能平均带走每一加热单元51a、51b、51c所产生的热。上述为本实用新型的 一种水路管道设置的方式，但本实用新型不以此为限，任何串接或并接的水路循环方式，只 要能有效散热均应包含于本实用新型的范围当中。
[0059] 以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能 认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属【技术领域】的技术人员 来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能 或用途相同，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1. 一种加热单元，其特征在于，包含： 罩体，所述罩体的表面具有沟槽状的内凹部，所述内凹部在所述表面形成反射面，所述 罩体内部穿设水路管道以供冷却水穿过，进行所述加热单元的散热；以及 加热光源，包含加热灯管，设置于所述内凹部，通过所述反射面聚集该加热光源； 其中，所述内凹部两侧顶端的侧边分别包含连接部，使得复数个所述加热单元通过所 述连接部拼接。
2. 如权利要求1所述的加热单元，其特征在于：所述连接部包含分别在所述内凹部两 侧顶端的侧边设置的凸块及套环，使相邻的所述加热单元互相连接，并通过所述凸块与所 述套环的相对转动以调整相邻的所述加热单元相互之间的角度。
3. 如权利要求1所述的加热单元，其特征在于：所述罩体的材质包含铝。
4. 如权利要求1所述的加热单元，其特征在于：所述反射面进一步镀上金属薄膜，所述 金属薄膜的材质包含金、银、白金。
5. -种真空焊接机，其特征在于，包含： 反应腔室，设置于机体上，并连接抽真空装置，所述反应腔室内包含承载及移动加工物 的载具； 加热模块，包含拼接的复数个如权利要求1至4任一项所述的加热单元，环设于反所述 应腔室外；以及 控制模块，分别连接所述抽真空装置、所述反应腔室与所述加热模块，操作所述反应腔 室装载所述加工物及进行抽真空，且控制所述加热灯管的温度。
6. 如权利要求5所述的真空焊接机，其特征在于：所述反应腔室为石英腔体或不锈钢 腔体。
7. 如权利要求5所述的真空焊接机，其特征在于：所述反应腔室设置为直立式或横卧 式。
8. 如权利要求5所述的真空焊接机，其特征在于：拼接的复数个所述加热单元以圆形、 半圆弧形或平面方式环设于所述反应腔室外。
9. 如权利要求5所述的真空焊接机，其特征在于：进一步包含环绕所述抽真空装置的 散热管路，以供冷却水流通进行散热。
10. 如权利要求5所述的真空焊接机，其特征在于：进一步包含与所述反应腔室接触的 散热片，所述散热片内部穿设管道以供冷却水穿过，进行该反应腔室的散热。
【文档编号】B23K3/04GK203900679SQ201420295162
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年6月4日 优先权日:2014年3月18日
【发明者】赖文铉, 赖文锋, 赖文钿 申请人:永发欣业有限公司