Установка для электронно-лучевой обработки

Установка для электронно-лучевой обработки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в электронно-лучевых установках . Оно позволяет повысить качество изделий и надежность установки. Установка содержит электронную пушку , шлюзовую систему с вакуумной 3, шлюзовыми 4, 5 камерами и с транспортирующим кольцом с загрузочными отверстиями 7. Транспортирующее кольцо вьтолнено в виде тора, а шлюзовая система и вакуумная камера выполнены в виде герметизированных друг относительно друга секторов, углы которых связаны соотношениями: ot 2ir/n.n,; /i + J 2ir/n (n+n,); 2ir/n(n,;-l)+5 /3 2Wn(n,,-S), где об - угол сектора вакуумной камеры; fijX - углы секторов шлюзовой системы; п - число загрузочных отверстий, п, - число технологических позиций в вакуумной камере; п,,Пз - число технологических позиций в шлюзовой системе соответственно с углами /i,J } 8 - центральный угол транспортирующего кольца, в который вписано загрузочное отверстие. Такое соотношение углов исключает контакт рабочей ка (Л меры с внешней средой, позволяет создать гарантированную среду в рабочей зоне всего цикла обработки изделий. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК! бп 4 В 23 К 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3909423/25-27 (22) 07.06.85 (46) 07.12.86. Бюл. В 45 (72) В.П. Берзов, И.М. Казакова и Л.Д. Лысенко (53) 621.79!.72.03 (088.8) (56) Заявка Японии 1! 58-57275, кл. В 23 К 15/00, 1984. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ОБРАБОТКИ (57) Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в электронно-лучевых установках. Оно позволяет повысить качество изделий и надежность установки.

Установка содержит электронную пушку, шлюзовую систему с вакуумной 3, шлюзовыми 4, 5 камерами и с транспортирующим кольцом с загрузочными отверстиями 7. Транспортирующее кольцо выполнено в виде тора, а шлюэо„„SU„„1274882 А1 вая система и вакуумная камера выполнены в виде герметизированных друг относительно друга секторов, углы которых связаны соотношениями: с =2%i/п.п„; / + g =2 /n (n +n );

2 «/и(п — 1)+ 3 P 2 «/ï(ï 0 ), где

М, — угол сектора вакуумной камеры;

P,EI - углы секторов шлюзовой системы; п — число загрузочных отверстий, п, — число технологических позиций в вакуумной камере; n, n> — число технологических позиций в шлюзовой системе соответственно с углами Р, 8 — центральный угол транспортирующего кольца, в который вписано загрузочное отверстие. Такое соотношение углов исключает контакт рабочей камеры с внешней средой, позволяет создать гарантированную среду в рабочей зоне всего цикла обработки изделий.

3 ил.

12748

Изобретение относится к электронной технике, в частности к электронно-лучевым установкам, и может быть применено для сварки, пайки и термической обработки иэделий электрон- 5 ной техники.

Целью изобретения является повышение качества изделий и надежности установки.

На фиг. 1 схематично представлена установка, общий вид; на фиг.2 шлюзовая система установки, вид сверху; на фиг. 3 — схема расчета шлюзовой системы.

Установка содержит электронную пушку 1 с кольцевым катодом 2 и шлюзовую систему с вакуумной 3, шлюзовыми 4, 5 камерами и с транспортиру.. ющим кольцом 6, имеющим равномерно расположенные загрузочные отверстия 7.

Электронная пушка 1, установленная с возможностью перемещения перпендикулярно своей оси, например, посредством создания гарантированного зазора 8 в местах крепления., может изменять свое положение относительно изделия.

Для осуществления возможности перемещения перпендикулярно своей оси

30 кольцевой катод 2, снабженный, например, в своей плоскости симметричными относительно диаметра параллельНьеми односторонними выводами, может быть закреплен их поджатием в пазах, выполненных по месту разъема фокусирующих электродов 9, что обеспечивает перемещение катода относительно изделия. При этом со стороны, противоположной креплению, катод опирается на подвижные поддержки, выполненные, например, иэ тонкой тугоплавкой проволоки, изогнутой в виде крючков.

Перемещения пушки и катода относительно изделия, являющегося анодом, необходимы для регулирования распределения плотности тока пучка по периметру зоны нагрева. В результате устраняются перегревы отдельных участков на изделиях и пробои пушки, связанные с нарушением вакуумного промежутка анод — катод. Подсоединение пушки и катода к внешним средствам юстировки позволяет изменять еех положение в процессе работы уста- ЗЭ новки.

Камеры 3-5 шлюзовой системы выполнены в виде секторов соответствен

82 3 но с углами »еа„ е3, II, через которые проходит транспортирующее кольцо 6.

Шлюзовые камеры 4 и 5 отделены от вакуумной камеры 3 на границах 10 и 11 и от внешней среды на границах

12 и 13 уплотнениями., прижатыми к транспортирующему кольцу 6. Выполнение кольца в виде тора гарантирует плотное облегание уплотнений по его периметру, что позволяет исключить течи по кольцу, а следовательно, герметизировать камеры относительно друг друга. Дпя уменьшения износа уплотнений загрузочные отверстия 7 имеют фаски.

Транспортирующее кольцо 6 установлено на опорах 14,.

Механизм привода транспортирующе"

ro кольца, выполненный, например, в виде рычагов 15 и 16, установленных на оси шлюзовой системы и соединенных Оо штоком гидроцилиндра 17, закрепленного на опоре вращения, обеспечнвает поворот транспортирующего кольца 6 на заданный угол храповым пальцем 18, расположенным в рычаге 15 параллельно Оси системы на расстоянии радиуса загрузочных от".< верстий от ее центра.

Число позиций в камерах определяется заданным технологическим процессом. Углы секторов шлюзовой системы, имеющей по одной технологической позиции в шлюзах, выбираются из соотношений где ф — угол сектора вакуумной камеры; углы сектОрОв шлюзОвОй сис темы;

h — число загрузочных отверстий транспортирующего кольца;

Е1» — число технологических позиций в вакуумной камере; центральный угол транспортирующего кольца, в который вписано загрузочное отверстие.

Такое соотношение углов при Spaшенин транспортирующего кольца 6 против часовой стрелки гарантирует последовательный переход загрузочных отверстий через вакуумную 10 и внешнюю 12 границы шлюзовой камеры 4, а

3 1274 также через вакуумную 11 и внешнюю

13 границы шлюзовой камеры 5, при этом обеспечивается одновременный переход загрузочных отверстий через вакуумные 1О и 11, а также через 5 .внешние 12 и 13 границы системы.

В результате исключается контакт рабочей камеры с внешней средой и сокращается время ее сообщения с разреженными объемами шлюзов, что поз- 10 воляет создать гарантированную среду в рабочей зоне во время всего цикла ,обработки иэделий, а следовательно, предотвратить окисление изделий и установить стационарный режим работы 15 откачных средств. Кроме того, создается возможность откачивать шлюзовые камеры 4 и 5 одним насосом, а следовательно, уменьшается количество откачных и коммутирующих устройств. 20

Первоначальное прохождение загрузочными отверстиями сначала вакуумных, а затем внешних границ не требует восстановления атмосферы шлюзовых камер при транспортировке, вслед- 25 ствие чего уменьшается и время холостых ходов.

Установка работает следующим образом.

Производится загрузка — выгрузка щ

1 изделий в загрузочные отверстия 7, расположенные во внешней среде.

Штоком гидроцилиндра 17 рычаги 15 и 16 механизма привода поворачиваются против часовой стрелки, захватывая транспортирующее кольцо 6 храповым пальцем )8, находящимся в загрузочном отверстии кольца. Загрузочные отверстия, расположенные в шлюзовой камере 4 и на выходе вакуумной каме- 40 ры 3, одновременно пересекают вакуумные границы 10 и 11 шлюзовой системы.

При этом внешние границы 12 и 13 перекрыты сплошной поверхностью транспортирующего кольца. 45

После полного перехода загрузочных отверстий через границы 10 u ll при дальнейшем вращении транспортирующего кольца 6 происходит одновременный переход через внешние границы 12 и 13 загрузочных отверстий, расположенных в шлюзовой камере 5 и во внешней среде на входе в шлюзовую камеру 4. При этом вакуумные грани.цы 10 и 11 перекрыты сплошной поверх-55 ностью транспортирующего кольца.

Механизм привода поворачивает транспортирующее кольцо 6 на задан882 4 ный шаг, равный шагу загрузочных отверстий. При остановке храповой палец 18 фиксирует положение транспортирующего кольца, удерживает его от обратного хода, возникающего от действия реактивных сил со стороны уплотнений шлюзовой системы.

На рабочей позиции вакуумной камеры иэделие подается в электронную пушку I и устанавливается в плоскости кольцевого катода 2. После обработки изделие выводится из электронной пушки и возвращается в загрузочное отверстие транспортирующего кольца 6.

Далее осуществляется возврат рычагов 15 и 16 посредством гидроцилиндра 17. При этом храпоной палец 18 выводится иэ загрузочного отверстия а транспортирующее кольцо 6 удерживается в неподвижном состоянии уплотнениями на границах камер. При обратном ходе храповой палец 18 заводится в следующее загрузочное отверстие транспортирующего кольца 6.

Торовое исполнение кольца, проходящего через все камеры, обспечивает плотное облегание по его периметру уплотнений всех камер. Выполнение шлюзовой системы совместно с транспортирующим кольцом в виде герметизированных друг относительно друга секторов позволяет создать высокое разрежение в рабочей камере, исключающее окисление металлов и сплавов, что повьппает качество изделий.

Герметизация камер уменьшает также нагрузку на средства откачки, сокращая число их откаэов, вследствие чего повьппается надежность оборудования.

Форма камер в виде секторов и соотношение между их углами выбраны из условия последовательного перехода загрузочных отверстий транспортирующего кольца сначала через вакуумные, а затем внешние границы шлюзовой системы при одновременном прохождении отверстиями одноименных границ.

Последовательный переход загруэочных отверстий сначала через вакуумные, затем через внешние границы шлюзовой системы исключает кон-такт рабочей камеры с внешней средой, а одновременное прохождение отверстий через одноименные границы эа счет сокращения времени сооб1274882 откуда, () 24

P-p — n, -3 27

Ос = — и и откуда 5 щения с разреженными объемами шлюзов ускоряет процесс восстановления вакуума в рабочей камере. В результате при всем цикле обработки иэделий в рабочем объеме обеспечивается гарантированная среда, исключающая окисление металлов,-что повьппает качество изделий.

Кроме того, периодический контакт рабочей камеры .лишь с разреженными 10 объемами шлюзов не нарушает стационарности режима откачных средств, а одновременный переход загрузочными отверстиями одноименных границ позволяет откачивать шлюзовые камеры 15 одним насосом, что сокращает количество откачных и коммутирующих устройств. В результате повьппается надежность установки в целом.

Условием для одновременного про- 20 хождения загрузочными отверстиями одноименных границ является равенство угла б1 между одной вакуумной границей и осью ближайшей к ней технологической позиции в вакуумной ка- 25 мере углу Q между другой вакуумной границей и осью ближайшей к ней технологической позиции в шлюзовой камере, а также равенство угла с, между одной внешней границей и осью бли- 30 жайшей к ней технологической позиции в шлюзовой камере углу с между другой внешней границей и осью ближайшей к ней технологической позиции во внешней среде:

35 б -бг-б; с -сг -с

Ь

Тогда соотношение для другого шлюза выглядит следующим образом:

2т —,, (и -1) + (б+ а) + 28, (2)

Для определенной конфигурации загрузочных отверстий и заданного числа позиций s шлюзовых камерах изменение углов их секторов происходит за счет изменения углов О и с

При одновременном соблюдении условий (1) и {2) предел увеличения суммы (б i ь)п определяется из соотношений маис (б+") пр+ — и (п -<);

fìèí -„—,(hs 1) -(6 .)пр <8; (б с)П + — П(Пг-1) — „" (П11)1(6 Ь р) -2 =

2!

-п (и,",j

Таким образом, условия для последовательного прохождения загрузочными отверстиями вакуумных и внешних границ и одновременного прохождения ими одноименных границ записываются следующим образом:

27 — п

2 р 6 с+ — (П1 1) > и (h„ n„)

27

45 где A,„ n> — число технологических позиций в шлюзовой системе соответственно с углами

Из условия последовательного прохождения загрузочными отверстиями транспортирующего кольца вакуумных и внешних границ для одного из сек. торов, например с углом P., можно записать: (о — (и 1) +II

21 м--- (, ");

2Т

2п дг — п(пг"1)> LcP c p<-s > где n n,+пг+пь.

Установка обеспечивает локальную обработку изделий кольцевым Улектронным пучком при непрерывной их подаче из внешней среды в технологическую зону. При этом гарантируется высокое качество иэделий и надежная работа оборудования. Хорошая герметизация камер и поддержание в них заданной атмосферы обеспечивают проведение операций с разделением сред и обработку высокоактивных металлов и спла вов.

Формула изобретения

Установка,для электронно-лучевой обработки, содержащая электронную

1274882 где р

"г,П пушку, преимущественно с кольцевым катодом", установленную в вакуумной камере, шлюзовую систему, транспортирующее кольцо с равномерно расположенными загрузочными отверстиями, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества изделий и надежности установки, транспортирующее кольцо выполнено в виде тора, а шлюзовая система и вакуумная каме- 1О ра выполнены в виде герметизированных друг относительно друга секторов, при этом углы секторов связаны следующими соотношениями:

2Ф 15 ф

П дл

„" (П,+ П ); угол сектора вакуумной камеры; углы секторов шлюзовой сис-темы; число загрузочных отверстий транспортирующего кольца; число технологических позиций в вакуумной камере; число технологических позиций в шлюзовой системе соответственно с углами P ; центральный угол транспортирующего кольца, в который вписано загрузочное отверстие.

1274882

Составитель В. Морочко

Техред Л.Сердюкова

Корректор Л. Пилипенко

Редактор Н. Егорова

Заказ 6520/13

Тираж 1001

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4.