一种用于光电器件平行封焊的夹具的制作方法

1.本发明涉及平行封焊技术领域，具体为一种用于光电器件平行封焊的夹具。


背景技术：

2.光电器件主要指利用半导体光敏特性工作的光电导器件及利用半导体光生伏特效应工作的光电池和半导体发光器件；光电器件在生产过程中，需进行平行封焊，对光电器件进行保护，延长光电器件的使用寿命和使用稳定。
3.现有的平行封焊过程中，通过夹具将盖板和基座进行定位后，为了避免夹具夹持盖板过程中产生的应力留存到焊接完毕后的盖板和基座之间(夹具夹持盖板使对盖板产生的力会使盖板产生微弱的形变，进而使盖板始终积蓄着弹力，若此时对盖板和基座封焊，那么盖板内积蓄的弹力，会始终存在，并作用于焊缝处，使焊缝处始终存在应力作用，进而导致封焊的密封时效性降低)，通常对盖板和基座先进行预焊，将盖板和基座固定，而后将盖板松开(使盖板释放应力)，在进行封焊；这种加工方式增加了预焊工序，虽然解决了应力积蓄问题，但不可避免的增加工作内容，降低了工作效率。
4.基于此，本发明设计了一种用于光电器件平行封焊的夹具，以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种用于光电器件平行封焊的夹具，以解决上述背景技术中提出了现有的平行封焊过程中，通过夹具将盖板和基座进行定位后，为了避免夹具夹持盖板过程中产生的应力留存到焊接完毕后的盖板和基座之间(夹具夹持盖板使对盖板产生的力会使盖板产生微弱的形变，进而使盖板始终积蓄着弹力，若此时对盖板和基座封焊，那么盖板内积蓄的弹力，会始终存在，并作用于焊缝处，使焊缝处始终存在应力作用，进而导致封焊的密封时效性降低)，通常对盖板和基座先进行预焊，将盖板和基座固定，而后将盖板松开(使盖板释放应力)，在进行封焊；这种加工方式增加了预焊工序，虽然解决了应力积蓄问题，但不可避免的增加工作内容，降低了工作效率的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于光电器件平行封焊的夹具，包括基座、盖板、十字固定架、四个定位机构、封焊机构、外接锁死机构和外接的数控系统；所述十字固定架固定连接有定位杆，所述定位杆与锁死机构固定连接，所述基座放置在十字固定架上端中心处，所述盖板放置在基座上端，所述十字固定架四个端部上端均固定连接有第一安装板，所述第一安装板朝向基座一侧均固定连接有第一弹性伸缩杆，所述第一弹性伸缩杆端部均固定连接有第一推板，所述第一推板分别正对基座侧壁，四个所述定位机构分别等距设置在第一安装板远离基座方向上，所述定位机构能够以刚好推动盖板的推力挤压盖板侧壁并且能够在贴合盖板侧壁后保持自身静止，所述定位机构上方设置有封焊机构。
7.作为本发明的进一步方案，所述定位机构包括第二安装板，所述第二安装板设置在对应的第一安装板远离基座方向上，所述第二安装板侧壁固定连接有第一液压筒，所述
第一液压筒端部密封滑动连接有第一滑杆，所述第一滑杆端部设置有限位机构，所述第二安装板内设置有第二弹性伸缩杆，所述第二弹性伸缩杆与第二安装板侧壁固定连接，所述第二弹性伸缩杆固定连接有活塞，所述活塞与第一液压筒内壁滑动连接，所述第一液压筒设置有锁死机构，所述锁死机构用于将活塞的位置固定。
8.作为本发明的进一步方案，所述限位机构包括第一液压箱，所述第一液压箱固定设置在第一滑杆端部，所述第一液压箱侧壁固定连接且连通有多个呈阵列分布的第二液压筒，所述第二液压筒内均滑动连接有第二滑杆，所述第二滑杆端部均固定连接有第二推板，所述第二滑杆另一端固定连接有弹簧，所述弹簧与第一液压箱内壁固定连接，所述第一滑杆端部开设有安装槽，所述第一液压箱与安装槽固定连接，所述安装槽上端固定连接有第三弹性伸缩杆，所述第三弹性伸缩杆上端固定连接有连通块，所述连通块水平开设有第一连通孔，所述第一滑杆水平开设有第二连通孔，所述第一连通孔与第一液压筒连通，所述第一连通孔与第一连通孔和第一液压箱连通。
9.作为本发明的进一步方案，所述锁死机构包括第二液压箱，所述第二液压箱设置在第一液压筒上端，所述第二液压箱内壁竖直弹性滑动连接有第一滑板，所述第二液压箱侧壁位于第一滑板下方固定连通有第三液压筒，所述第三液压筒侧壁竖直贯穿且弹性滑动有第一隔板，所述第二安装板侧壁固定连接有第三安装板，所述第三安装板上端固定连接有第三液压箱，所述第三液压箱内壁弹性滑动连接有第二滑板，所述第三液压箱侧壁固定连通有第四液压筒，所述第四液压筒侧壁竖直贯穿且弹性滑动有第二隔板，所述第二弹性伸缩杆端部固定连接有活塞管，所述活塞管分别与第三液压筒内壁和第四液压筒内壁滑动连接，所述第一隔板固定连接有连接柱，所述连接柱与连通块固定连接。
10.作为本发明的进一步方案，所述封焊机构包括电机，所述电机的输出轴固定连接有第一安装杆，所述第一安装杆两端均竖直固定连接有第二安装杆，所述第二安装杆下端固定连接有滑轨，所述滑轨均滑动连接有焊头，所述焊头内均外置有驱动机构，所述驱动机构用于带动焊头沿滑轨滑动。
11.作为本发明的进一步方案，所述第一液压箱内位于相邻的第二液压筒之间均固定连接有第三隔板，所述第三隔板均开设有第三连通孔，所述第三隔板内均竖直弹性滑动连接有第四隔板，所述第四隔板对应第三连通孔处均开设有第四连通孔，所述第三隔板上端均共同固定连接有第一触发板，所述第一液压箱下端固定连接有第三液压箱，所述第三液压箱内竖直滑动连接有第三滑板，所述第三滑板下端固定连接有第四弹性伸缩杆，所述第四弹性伸缩杆下端固定连接有固定板，所述固定板侧壁固定连接有第二触发板，所述第一液压箱内位于弹簧一侧的底部竖直滑动连接有单向阀，所述单向阀流通方向为由下到上，所述单向阀与第三液压箱连通，所述滑轨下端对应第一触发板和第二触发板位置均固定连接有第一触发杆，所述单向阀上端均固定连接有第二触发杆，所述第二触发杆贯穿第一液压箱上端并延伸至第一液压箱上方。
12.作为本发明的进一步方案，所述十字固定架下端横向滑动连接有第一校准板，所述第一校准板，所述第一校准板中部下端开设有滑槽，所述滑槽内横向滑动连接有第二校准板，所述第一校准板与固定机构横向滑动连接，所述第二校准板与固定机构纵向滑动连接，所述第一校准板和第二校准板两端均竖直固定连接有第一伸缩杆，所述第一伸缩杆上端均固定连接有第四安装板，所述第四安装板上端分别与对应方位的第二安装板下端固定
连接，所述第一校准板和第二校准板侧壁均固定连接有齿条，所述齿条上端均啮合有齿轮，所述齿轮与十字固定架侧壁转动连接，所述齿轮外接有驱动。
13.作为本发明的进一步方案，所述第二推板为刚性材质制成。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
15.1.本发明通过挤压力仅能够推动盖板的定位机构对盖板进行挤压定位，而后通过定位机构自身主动静止，使得定位机构不会主动对盖板进行挤压并完成对盖板的限位，使盖板能够在接近自由的状态下进行封焊，使封焊工艺能够直接省去预焊工艺，而不会导致盖板在弹性变形的情况下被封焊，减少了工艺流程，提高了加工效率。
16.2.本发明利用在对位设置相同的弹性件推动盖板和基座，利用力的平衡，使设备直接对盖板和基座的中心位置进行定位，不用再依据盖板和基座的尺寸进行定位，使设备能够在不调机的前提下，完成不同尺寸的盖板和基座的定位工作，极大的降低了人力成本。
17.3.本发明通过多个第二推板独立贴合盖板侧壁，使盖板侧壁能够同时存在多个支撑点，相对单个支撑板面，由于盖板侧壁无法做到完全平整，当盖板侧壁的支撑为一个独立的板面时，其实际支撑面较小，会存在大量的空隙，而采用多个第二推板，通过各个第二推板单独贴合的方式，增大支撑面，使盖板受力时，能够将应力分散的方式，进一步的降低内应力的大小。
附图说明
18.图1为本发明总体结构示意图；
19.图2为本发明去除基座和盖板的结构示意图；
20.图3为图2中a处结构放大示意图；
21.图4为定位机构结构示意图；
22.图5为定位机构正剖结构示意图；
23.图6为定位机构中第一液压箱处的侧剖结构示意图；
24.图7为图6中b处结构放大示意图；
25.图8为定位机构俯剖结构示意图；
26.图9为图8中c处结构放大示意图。
27.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
28.基座11、盖板12、十字固定架21、第一安装板31、第一弹性伸缩杆32、第一推板33、第二安装板41、第一液压筒42、第一滑杆43、第二弹性伸缩杆44、活塞45、第一液压箱51、第二液压筒52、第二滑杆53、第二推板54、弹簧55、第三弹性伸缩杆56、连通块57、第一连通孔58、第二连通孔59、第二液压箱61、第一滑板62、第三液压筒63、第一隔板64、第三安装板65、第三液压箱66、第二滑板67、第四液压筒68、第二隔板69、活塞管610、连接柱611、电机71、第一安装杆72、第二安装杆73、滑轨74、焊头75、第三隔板81、第三连通孔82、第四隔板83、第四连通孔84、第一触发板85、第三液压箱86、第三滑板87、第四弹性伸缩杆88、固定板89、第二触发板810、单向阀811、第一触发杆812、第二触发杆813、第一校准板91、第二校准板92、第四安装板93、齿条94、齿轮95、第一伸缩杆96。
具体实施方式
29.请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案：一种用于光电器件平行封焊的夹具，包括基座11、盖板12、十字固定架21、四个定位机构、封焊机构、外接锁死机构和外接的数控系统；所述十字固定架21固定连接有定位杆34，所述定位杆34与锁死机构固定连接，所述基座11放置在十字固定架21上端中心处，所述盖板12放置在基座11上端，所述十字固定架21四个端部上端均固定连接有第一安装板31，所述第一安装板31朝向基座11一侧均固定连接有第一弹性伸缩杆32，所述第一弹性伸缩杆32端部均固定连接有第一推板33，所述第一推板33分别正对基座11侧壁，四个所述定位机构分别等距设置在第一安装板31远离基座11方向上，所述定位机构能够以刚好推动盖板12的推力挤压盖板12侧壁并且能够在贴合盖板12侧壁后保持自身静止，所述定位机构上方设置有封焊机构。
30.工作时，四个第一推板33在第一弹性伸缩杆32的弹力作用下同时挤压基座11侧壁，由于各个第一弹性伸缩杆32完全一致，故使得基座11在各个第一推板33的相向力的作用下位于四个第一安装板31的中心位置，同时四个完全一样定位机构挤压盖板12的左右侧壁，使盖板12位于定位机构的中心位置，由于四个定位机构分别到四个第一安装板31的距离相等，进而盖板12位于四个第一安装板31的中心位置，盖板12与基座11对齐，而后定位机构在贴合盖板12侧壁后保持自身静止，对盖板12四周形成限位，同时由于定位机构自身主动静止，使得定位机构不会主动对盖板12进行挤压(需要注意的是，传统的夹具夹持盖板12时，由于封焊机构刚接触盖板12时，会对盖板12进行挤压，使盖板12受到较大的挤压力，故为了能够保证盖板12不会产生位移，传统夹具夹持盖板12时，会使用很大的预紧力对盖板12进行夹持，使盖板12产生轻微的形变，导致盖板12积蓄大量的内应力；而本发明中的定位机构对盖板12的挤压力是为了满足对盖板12进行推动，使盖板12完成定位，而不是为了对盖板12进行夹持，使盖板12无法移动，故本发明中的定位机构对盖板12的挤压力设置的很小，不会使盖板12积蓄大量的内应力)，此时在盖板12在定位机构的限制下无法移动，接着使用封焊机构直接对盖板12进行封焊，同时驱动定位机构在封焊设备快要封焊到定位机构前将定位机构提前撤除。
31.本发明通过挤压力仅能够推动盖板12的定位机构对盖板12进行挤压定位，而后通过定位机构自身主动静止，使得定位机构不会主动对盖板12进行挤压并完成对盖板12的限位，使盖板12能够在接近自由的状态下进行封焊，使封焊工艺能够直接省去预焊工艺，而不会导致盖板12在弹性变形的情况下被封焊，减少了工艺流程，提高了加工效率。
32.作为本发明的进一步方案，所述定位机构包括第二安装板41，所述第二安装板41设置在对应的第一安装板31远离基座11方向上，所述第二安装板41侧壁固定连接有第一液压筒42，所述第一液压筒42端部密封滑动连接有第一滑杆43，所述第一滑杆43端部设置有限位机构，所述第二安装板41内设置有第二弹性伸缩杆44，所述第二弹性伸缩杆44与第二安装板41侧壁固定连接，所述第二弹性伸缩杆44固定连接有活塞45，所述活塞45与第一液压筒42内壁滑动连接，所述第一液压筒42设置有锁死机构，所述锁死机构用于将活塞45的位置固定。
33.工作时，处于对位的第二弹性伸缩杆44通过限位机构相互挤压盖板12，通过力的平衡使盖板12最终位于对位的第二弹性伸缩杆44中间，即对位限位机构中间(第二弹性伸缩杆44完全相同)；进一步的使不同尺寸的盖板12，最终都能够位于四个定位机构的中心位
置，即四个第一安装板31的中心位置，配合第一推板33将基座11推到四个第一安装板31的中心位置，使盖板12和基座11的中心位置水平重合，完成定位动作。
34.本发明利用在对位设置相同的弹性件推动盖板12和基座11，利用力的平衡，使设备直接对盖板12和基座11的中心位置进行定位，不用再依据盖板12和基座11的尺寸进行定位，使设备能够在不调机的前提下，完成不同尺寸的盖板12和基座11的定位工作，极大的降低了人力成本。
35.作为本发明的进一步方案，所述限位机构包括第一液压箱51，所述第一液压箱51固定设置在第一滑杆43端部，所述第一液压箱51侧壁固定连接且连通有多个呈阵列分布的第二液压筒52，所述第二液压筒52内均滑动连接有第二滑杆53，所述第二滑杆53端部均固定连接有第二推板54，所述第二滑杆53另一端固定连接有弹簧55，所述弹簧55与第一液压箱51内壁固定连接，所述第一滑杆43端部开设有安装槽，所述第一液压箱51与安装槽固定连接，所述安装槽上端固定连接有第三弹性伸缩杆56，所述第三弹性伸缩杆56上端固定连接有连通块57，所述连通块57水平开设有第一连通孔58，所述第一滑杆43水平开设有第二连通孔59，所述第一连通孔58与第一液压筒42连通，所述第一连通孔58与第一连通孔58和第一液压箱51连通。
36.工作时，在第二弹性伸缩杆44的弹力作用下，活塞45推动第一液压筒42的液压油使第一滑杆43带动多个第二推板54共同贴合盖板12侧壁，并在弹簧55的弹力作用下，独立挤压盖板12侧壁，而后当锁死机构将第二推板54位置固定后，多个第二推板54能够独立对盖板12进行限位，进而使盖板12发生位移趋势后，多个第二推板54能够共同对其进行支撑，防止应力集中，导致封焊后盖板12的内应力过大(通过多个第二推板54独立贴合盖板12侧壁，使盖板12侧壁能够同时存在多个支撑点，相对单个支撑板面，由于盖板12侧壁无法做到完全平整，当盖板12侧壁的支撑为一个独立的板面时，其实际支撑面较小，会存在大量的空隙，而采用多个第二推板54，通过各个第二推板54单独贴合的方式，增大支撑面，使盖板12受力时，能够将应力分散的方式，进一步的降低内应力的大小)。
37.本发明通过多个第二推板54独立贴合盖板12侧壁，使盖板12侧壁能够同时存在多个支撑点，相对单个支撑板面，由于盖板12侧壁无法做到完全平整，当盖板12侧壁的支撑为一个独立的板面时，其实际支撑面较小，会存在大量的空隙，而采用多个第二推板54，通过各个第二推板54单独贴合的方式，增大支撑面，使盖板12受力时，能够将应力分散的方式，进一步的降低内应力的大小。
38.作为本发明的进一步方案，所述锁死机构包括第二液压箱61，所述第二液压箱61设置在第一液压筒42上端，所述第二液压箱61内壁竖直弹性滑动连接有第一滑板62，所述第二液压箱61侧壁位于第一滑板62下方固定连通有第三液压筒63，所述第三液压筒63侧壁竖直贯穿且弹性滑动有第一隔板64，所述第二安装板41侧壁固定连接有第三安装板65，所述第三安装板65上端固定连接有第三液压箱66，所述第三液压箱66内壁弹性滑动连接有第二滑板67，所述第三液压箱66侧壁固定连通有第四液压筒68，所述第四液压筒68侧壁竖直贯穿且弹性滑动有第二隔板69，所述第二弹性伸缩杆44端部固定连接有活塞管610，所述活塞管610分别与第三液压筒63内壁和第四液压筒68内壁滑动连接，所述第一隔板64固定连接有连接柱611，所述连接柱611与连通块57固定连接。
39.工作时，当活塞45在第一液压筒42内横向移动时，对应的第二弹性伸缩杆44带动
活塞管610横向移动，对应的活塞管610将第三液压筒63和第四液压筒68内的液压油推入或吸出第二液压箱61和第四液压筒68中，此过程中，活塞45能够自由移动，第二推板54能够自由横向移动，当盖板12的位置稳定后，向下推动第一隔板64和第二隔板69(第一隔板64下移时带动连通块57下移)，将第三液压筒63和第四液压筒68隔断，使第三液压筒63和第四液压筒68内的液压油无法流动，进而使活塞管610无法横向移动(利用液体的不可压缩性)，进一步的使活塞45固定，同时连通块57下移使第一液压箱51隔断，使第二推板54固定。
40.通过液压隔断的方式，对第二推板54进行固定，利用液体的不可压缩性，相对常规的夹持等方式，具有稳定性和可靠性更高的优点。
41.作为本发明的进一步方案，所述封焊机构包括电机71，所述电机71的输出轴固定连接有第一安装杆72，所述第一安装杆72两端均竖直固定连接有第二安装杆73，所述第二安装杆73下端固定连接有滑轨74，所述滑轨74均滑动连接有焊头75，所述焊头75内均外置有驱动机构，所述驱动机构用于带动焊头75沿滑轨74滑动。
42.工作时，电机71通过输出轴的转动和伸缩控制焊头75所在侧和下落，当盖板12定位完毕后，焊头75下落进行封焊，并在封焊完一侧后，通过输出轴的转动和伸缩进行变位，对下一侧进行封焊(需要注意的是，本发明中的第一安装杆72实际为可控的伸缩杆，用于针对不同边长的盖板12使用)。
43.作为本发明的进一步方案，所述第一液压箱51内位于相邻的第二液压筒52之间均固定连接有第三隔板81，所述第三隔板81均开设有第三连通孔82，所述第三隔板81内均竖直弹性滑动连接有第四隔板83，所述第四隔板83对应第三连通孔82处均开设有第四连通孔84，所述第三隔板81上端均共同固定连接有第一触发板85，所述第一液压箱51下端固定连接有第三液压箱86，所述第三液压箱86内竖直滑动连接有第三滑板87，所述第三滑板87下端固定连接有第四弹性伸缩杆88，所述第四弹性伸缩杆88下端固定连接有固定板89，所述固定板89侧壁固定连接有第二触发板810，所述第一液压箱51内位于弹簧55一侧的底部竖直滑动连接有单向阀811，所述单向阀811流通方向为由下到上，所述单向阀811与第三液压箱86连通，所述滑轨74下端对应第一触发板85和第二触发板810位置均固定连接有第一触发杆812，所述单向阀811上端均固定连接有第二触发杆813，所述第二触发杆813贯穿第一液压箱51上端并延伸至第一液压箱51上方。
44.工作时，当盖板12定位完毕，滑轨74下压时，滑轨74下端的第一触发杆812会向下挤压第一触发板85和第二触发板810，使第一触发板85和第二触发板810向下移动，使第四隔板83和固定板89向下移动，其中第四隔板83向下移动，使第四隔板83上的第四连通孔84与第三隔板81上的第三连通孔82错开，进而使第一液压箱51内构成多个分别对应第二液压筒52的独立密闭腔体，使第二液压筒52内的液压油体积固定，进一步的使第二推板54位置固定；固定板89向下移动，使第四弹性伸缩杆88向下移动，进而第四弹性伸缩杆88向下拉动第三滑板87，使第三液压箱86内形成负压，此时由于单向阀811的存在，第三液压箱86内形成负压无法从第一液压箱51中吸入液压油，随后焊头75横向滑动开始工作，焊头75经过第二推板54前，回先挤压第二触发杆813，使第二触发杆813向下移动，进而带动单向阀811向下移动，使对应的第一液压箱51中独立的密闭腔体与第三液压箱86连通，并在第三液压箱86内负压的作用下，密闭腔体中的液压油流入第三液压箱86内，使第二滑杆53向第一液压箱51内滑动，进而使第二推板54远离盖板12，对焊头75工作进行避位。
45.本发明通过在第一液压箱51设置多个独立腔体，使第二推板54得固定更加牢靠，并通过机械触发的方式，使第二推板54远离盖板12，对焊头75工作进行避位，保证了避位的稳定性和精准性，进一步的，保证了设备的稳定运行，避免设备被焊头75损坏。
46.作为本发明的进一步方案，所述十字固定架21下端横向滑动连接有第一校准板91，所述第一校准板91，所述第一校准板91中部下端开设有滑槽，所述滑槽内横向滑动连接有第二校准板92，所述第一校准板91与固定机构横向滑动连接，所述第二校准板92与固定机构纵向滑动连接，所述第一校准板91和第二校准板92两端均竖直固定连接有第一伸缩杆96，所述第一伸缩杆96上端均固定连接有第四安装板93，所述第四安装板93上端分别与对应方位的第二安装板41下端固定连接，所述第一校准板91和第二校准板92侧壁均固定连接有齿条94，所述齿条94上端均啮合有齿轮95，所述齿轮95与十字固定架21侧壁转动连接，所述齿轮95外接有驱动。
47.工作时，通过外接驱动转动齿轮95，进而驱动齿条94带动第一校准板91或第二校准板92进行滑动，进一步的调整基座11和盖板12的中心点的相对位置，使设备能够对畸形基座11和盖板12进行定位，增大设备的使用范围，同时能够在设备经过长期使用导致精度失准后，进行微调，延长设备的使用寿命和维护成本。
48.作为本发明的进一步方案，所述第二推板54为刚性材质制成，使第二推板54能够更加稳定的限制盖板12的位置。