一种高真空补气航天传感器封帽装置

技术领域

本发明涉及传感器生产设备技术领域，具体而言，涉及一种高真空补气航天传感器封帽装置。

背景技术

传感器是一种设备、模块或子系统，其目的是检测环境中的事件或变化，并将信息发送给其他电子设备，通常是计算机处理器。随着电子器件向小型化、集成化方向发展，传感器的应用也越来越受到人们的重视。在实际生产中，传感器头部外围需要安装封帽，起到保护传感器的作用。

随着我国航天事业的发展，以金属壳体封装的航天传感器需求量增大，但航天领域的传感器属于高端传感器，要具有极高的精度、稳定性和耐久性的特性，要能够适应极端的温度、压力、湿度、辐射等环境。航天级传感器工作温度是-55℃～+125℃，在制造的过程相当严格，为满足航天传感器封帽工序工艺的要求，需要在传感器封焊时对传感器进行抽真空，并补充惰性气体以提高传感器工作时的稳定性，并在抽真空后对传感器进行封焊，因此我们提出一种高真空补气航天传感器封帽装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高真空补气航天传感器封帽装置，在管帽封焊之前去除内部原有的气体(包括空气和氮气等)，达到非常高的真空状态封焊，或补充稀有惰性气体(氦气、氙气、氖气、氩气)然后再封焊，在惰性气体的保护下，可以防止传感器芯片氧化，提高工作时的稳定性，达到航天传感器件封焊的工艺要求。

本申请具体是这样的：

包括封帽主机，所述封帽主机的两侧分别开设有取放窗，所述取放窗的外壁边缘处固定安装有隔离除水汽部件，还包括：

抽真空部件，所述抽真空部件包括上真空腔体、下真空腔体、真空机架、分子泵和真空泵，所述真空机架内还设置有用于调节上真空腔体位置的第一电动推杆，所述下真空腔体的底部还固定安装有输送管路，所述输送管路将分子泵、真空泵和下真空腔体串联形成一个抽气回路，所述上真空腔体和下真空腔体闭合后二者内腔形成密封状态；

封焊部件，所述封焊部件包括封焊机架、第二电动推杆、上电极和下电极，所述第二电动推杆固定安装在封焊机架的内壁，所述第二电动推杆的输出端与上电极的外壳固定连接，所述下电极固定安装在封焊机架的底部；

固定部件，连接于封焊机架上用于输送和固定传感器。

作为本申请优选的技术方案，所述输送管路包括一个输送管，所述输送管的一端与下真空腔体相连通，所述输送管的另一端连接有双管路接头，所述双管路接头的两个管路接口分别与真空泵和分子泵相连通。

作为本申请优选的技术方案，所述输送管的外壁还固定连接有压力检测阀接头，所述输送管的外壁还套装有定位支架，所述定位支架通过螺栓与封帽主机固定相连。

作为本申请优选的技术方案，所述上电极和下电极的侧壁还设置有电极线板，所述电极线板用于对上电极和下电极供给电流，所述真空机架和封焊机架从左至右依次固定安装在封帽主机内壁。

作为本申请优选的技术方案，所述隔离除水汽部件包括一个机舱，所述机舱的一端铰接有第一盖板，所述机舱的一侧铰接有第二盖板，所述第一盖板和第二盖板均可卡接在所述机舱上使得机舱处于封闭状态。

作为本申请优选的技术方案，所述隔离除水汽部件包括固定连接在机舱内壁的机舱滑轨，通过滑块滑动连接在机舱滑轨上的机舱滑板，所述机舱滑板上安装有传感器摆放架，所述机舱的内顶壁和内底壁均安装有加热板，所述加热板用于加热机舱。

作为本申请优选的技术方案，所述固定部件包括一个固定连接在封焊机架内的支座，所述支座的中部开设有贯穿孔，所述支座通过贯穿孔套装在下电极的外壁，所述支座上表面的两侧均固定安装有水平滑轨，所述水平滑轨上固定安装有水平滑座，所述水平滑座上对称安装有两个定位机构，其中一个定位机构上固定安装有夹持板，另一个定位机构上固定安装有抵持板，所述夹持板的一端开设有搭载槽。

作为本申请优选的技术方案，所述定位机构包括固定安装在水平滑座上的支撑板，所述支撑板上表面的一端固定安装有水平气动推杆，所述支撑板上表面的中部固定安装有垂直气动推杆和滑动连接有升降滑台，所述垂直气动推杆用于驱动所述升降滑台上下滑动；

所述定位机构还包括固定安装在升降滑台一侧的X轴导轨组件以及固定安装在X轴导轨组件移动板上的Y轴导轨组件。

作为本申请优选的技术方案，所述X轴导轨组件和Y轴导轨组件均包括一个基架，所述基架的一侧固定安装有电机，所述电机的输出端固定安装有丝杆，所述基架的内侧壁还滑动连接有移动板，所述移动板的底部固定安装有丝杆滑套，所述移动板通过丝杆滑套螺纹连接在丝杆的外壁。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

在本申请的方案中：

1.通过封帽主机、抽真空部件和封焊部件的设置，在进行封焊时，可通过真空泵将真空腔体抽至真空状态，然后再切换至分子泵将真空腔体抽至高真空状态，然后封盖后再进行封焊，还可在封焊前，通过输送管路输送惰性气体在传感器内，在惰性气体的保护下，可以防止传感器芯片氧化，提高工作时的稳定性，达到航天传感器件封焊的工艺要求，然后再封焊部件内进行放电封焊；

2.通过取放窗、隔离除水汽部件和固定部件的设置，将传感器部件首先放置在机舱内，然后关闭机舱，启动加热板对机舱进行加热，使得机舱内的水汽被蒸发，然后再打开靠近封帽主机一侧的盖板，将传感器部件输送至封帽主机内，进行抽真空和封焊，在封焊时，还可通过水平气动推杆、垂直气动推杆、X轴导轨组件和Y轴导轨组件进行调节，使得抵持板和夹持板相互配合对传感器进行固定，保证焊接的稳定性。

附图说明

图1为本申请提供的一种高真空补气航天传感器封帽装置的立体结构示意图；

图2为本申请提供的一种高真空补气航天传感器封帽装置隔离除水汽部件的结构示意图；

图3为本申请提供的一种高真空补气航天传感器封帽装置隔离除水汽部件的第二形态结构示意图；

图4为本申请提供的一种高真空补气航天传感器封帽装置封焊部件的结构示意图；

图5为本申请提供的一种高真空补气航天传感器封帽装置抽真空部件的结构示意图；

图6为本申请提供的一种高真空补气航天传感器封帽装置固定部件的结构示意图；

图7为本申请提供的一种高真空补气航天传感器封帽装置固定部件的局部结构示意图；

图8为本申请提供的一种高真空补气航天传感器封帽装置X轴导轨组件的结构示意图；

图9为本申请提供的一种高真空补气航天传感器封帽装置X轴导轨组件的第二视角结构示意图；

图10为本申请提供的一种高真空补气航天传感器封帽装置X轴导轨组件的拆解结构示意图。

图中标示：

10、封帽主机；11、取放窗；

20、抽真空部件；21、上真空腔体；22、下真空腔体；23、真空机架；24、分子泵；25、真空泵；26、第一电动推杆；27、输送管路；271、输送管；272、双管路接头；273、压力检测阀接头；274、定位支架；

30、隔离除水汽部件；31、机舱；32、第一盖板；33、第二盖板；34、机舱滑轨；35、机舱滑板；36、传感器摆放架；37、加热板；

40、封焊部件；41、封焊机架；42、第二电动推杆；43、上电极；44、下电极；45、电极线板；

50、固定部件；51、支座；551、搭载槽；52、水平滑轨；53、水平滑座；54、定位机构；541、支撑板；542、水平气动推杆；543、垂直气动推杆；544、升降滑台；545、基架；546、电机；547、丝杆；548、移动板；549、丝杆滑套；55、夹持板；56、抵持板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

因此，以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图10，本发明提供一种技术方案：一种高真空补气航天传感器封帽装置，包括封帽主机10，封帽主机10的两侧分别开设有取放窗11，取放窗11的外壁边缘处固定安装有隔离除水汽部件30，还包括：

抽真空部件20，抽真空部件20包括上真空腔体21、下真空腔体22、真空机架23、分子泵24和真空泵25，真空机架23内还设置有用于调节上真空腔体21位置的第一电动推杆26，下真空腔体22的底部还固定安装有输送管路27，输送管路27将分子泵24、真空泵25和下真空腔体22串联形成一个抽气回路，上真空腔体21和下真空腔体22闭合后二者内腔形成密封状态；

封焊部件40，封焊部件40包括封焊机架41、第二电动推杆42、上电极43和下电极44，第二电动推杆42固定安装在封焊机架41的内壁，第二电动推杆42的输出端与上电极43的外壳固定连接，下电极44固定安装在封焊机架41的底部，；

固定部件50，连接于封焊机架41上用于输送和固定传感器。

作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，输送管路27包括一个输送管271，输送管271的一端与下真空腔体22相连通，输送管271的另一端连接有双管路接头272，双管路接头272的两个管路接口分别与真空泵25和分子泵24相连通。

输送管271的外壁还固定连接有压力检测阀接头273，输送管271的外壁还套装有定位支架274，定位支架274通过螺栓与封帽主机10固定相连。

作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，上电极43和下电极44的侧壁还设置有电极线板45，电极线板45用于对上电极43和下电极44供给电流，真空机架23和封焊机架41从左至右依次固定安装在封帽主机10内壁。

隔离除水汽部件30包括一个机舱31，机舱31的一端铰接有第一盖板32，机舱31的一侧铰接有第二盖板33，第一盖板32和第二盖板33均可卡接在机舱31上使得机舱31处于封闭状态。

隔离除水汽部件30包括固定连接在机舱31内壁的机舱滑轨34，通过滑块滑动连接在机舱滑轨34上的机舱滑板35，机舱滑板35上安装有传感器摆放架36，机舱31的内顶壁和内底壁均安装有加热板37，加热板37用于加热机舱31。

作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，固定部件50包括一个固定连接在封焊机架41内的支座51，支座51的中部开设有贯穿孔，支座51通过贯穿孔套装在下电极44的外壁，支座51上表面的两侧均固定安装有水平滑轨52，水平滑轨52上固定安装有水平滑座53，水平滑座53上对称安装有两个定位机构54，其中一个定位机构54上固定安装有夹持板55，另一个定位机构54上固定安装有抵持板56，夹持板55的一端开设有搭载槽551。

定位机构54包括固定安装在水平滑座53上的支撑板541，支撑板541上表面的一端固定安装有水平气动推杆542，支撑板541上表面的中部固定安装有垂直气动推杆543和滑动连接有升降滑台544，垂直气动推杆543用于驱动升降滑台544上下滑动；

定位机构54还包括固定安装在升降滑台544一侧的X轴导轨组件以及固定安装在X轴导轨组件移动板上的Y轴导轨组件，水平气动推杆542、垂直气动推杆543然后配合X轴导轨组件和Y轴导轨组件即可实现对抵持板56和夹持板55位置的调节。

X轴导轨组件和Y轴导轨组件均包括一个基架545，基架545的一侧固定安装有电机546，电机546的输出端固定安装有丝杆547，基架545的内侧壁还滑动连接有移动板548，移动板548的底部固定安装有丝杆滑套549，移动板548通过丝杆滑套549螺纹连接在丝杆547的外壁，X轴导轨组件内的基架545固定安装在升降滑台544上，Y轴导轨组件内的基架545固定安装在X轴导轨组件内的移动板548上。

具体的，本高真空补气航天传感器封帽装置在工作时/使用时：将传感器部件首先放置在机舱31内，然后关闭机舱31，启动加热板37对机舱31进行加热，使得机舱31内的水汽被蒸发，然后再打开靠近封帽主机10一侧的盖板，将传感器部件输送至封帽主机10内，进行抽真空和封焊，在进行封焊时，可通过真空泵25将真空腔体抽至真空状态，然后再切换至分子泵24将真空腔体抽至高真空状态，然后封盖后再进行封焊，还可在封焊前，通过输送管路27输送惰性气体在传感器内，在惰性气体的保护下，可以防止传感器芯片氧化，提高工作时的稳定性，达到航天传感器件封焊的工艺要求，然后在封焊部件内进行放电封焊，在封焊时，还可通过水平气动推杆542、垂直气动推杆543、X轴导轨组件和Y轴导轨组件进行调节，使得抵持板56和夹持板55相互配合对传感器进行固定，保证焊接的稳定性。

以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但本发明不局限于上述具体实施方式，因此任何对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均涵盖在本发明的权利要求范围当中。