[发明专利]一种用于钛合金连接器封接的装置及方法

权利要求书

1.一种用于钛合金连接器封接的装置，其特征在于：包括工作台、连接器封装单元、激光辅助单元和高压电源单元，所述连接器封装单元包括钛合金壳体、玻璃坯、插针和陶瓷垫块，所述玻璃坯和陶瓷垫块均设置在钛合金壳体内，且所述玻璃坯的下端面与陶瓷垫块的上端面紧密贴合，所述插针的底端穿过玻璃坯后固定连接在陶瓷垫块内，所述高压电源单元包括电源控制器、阴极铜块和阳极铜块，所述电源控制器设置在工作台上，且所述电源控制器的正极与阳极铜块相连，所述电源控制器的负极与阴极铜块相连，所述钛合金壳体和陶瓷垫块均设置在阳极铜块上，所述插针的顶端设置在阴极铜块内，所述阴极铜块的下端面与玻璃坯的上端面紧密贴合，所述激光辅助单元包括运动平台、激光发射器和将激光集聚到工作面上的聚光组件，所述阳极铜块设置在运动平台上，所述运动平台转动连接在工作台上，所述激光发射器和聚光组件均设置在工作台上。

2.根据权利要求1所述的一种用于钛合金连接器封接的装置，其特征在于：所述聚光组件包括准直镜、反射镜、整形镜、X反射镜、Y反射镜和聚焦透镜，激光发射器发出的激光依次穿过准直镜、反射镜、整形镜、X反射镜、Y反射镜和聚焦透镜后聚焦到工作面上。

3.根据权利要求2所述的一种用于钛合金连接器封接的装置，其特征在于：所述聚光组件包括支架，所述支架上设有控制X反射镜转动的第一扫描电机，以及控制Y反射镜转动的第二扫描电机，所述支架上设有与第一扫描电机相连的第一驱动板，以及与第二扫描电机相连的第二驱动板，所述支架设置在工作台上。

4.根据权利要求1所述的一种用于钛合金连接器封接的装置，其特征在于：所述玻璃坯上设有供插针穿入的第一通孔，所述陶瓷垫块上设有固定插针的第二通孔，且所述插针与第一通孔紧密贴合，所述插针的外侧壁和第二通孔的内壁设有第一间隙，所述阴极铜块上设有与插针相连的连接孔，且插针的外侧壁与连接孔的内壁设有第二间隙，且玻璃坯的上端面与插针的水平轴线重合。

5.根据权利要求4所述的一种用于钛合金连接器封接的装置，其特征在于：所述钛合金壳体的内侧壁上设有向外延伸的凸环，所述凸环的底端与陶瓷垫块紧密贴合，所述玻璃坯设置在凸环内，且凸环的高度不小于玻璃坯的高度。

6.根据权利要求1所述的一种用于钛合金连接器封接的装置，其特征在于：所述运动平台上设有与阳极铜块相连的固定带，所述固定带上设有与钛合金壳体相连的连接带。

7.根据权利要求6所述的一种用于钛合金连接器封接的装置，其特征在于：所述工作台上设有与运动平台相连的伺服电机，所述运动平台与工作台之间设有导向机构，所述导向机构包括环形导轨和设置在环形导轨上的滑轮，所述环形导轨设置在工作台上，所述滑轮设置在运动平台的底端。

8.根据权利要求7所述的一种用于钛合金连接器封接的装置，其特征在于：所述装置还包括控制器，所述伺服电机、激光发射器均与控制器相连，所述控制器设置在工作台上。

9.根据权利要求8所述的一种用于钛合金连接器封接的装置，其特征在于：所述工作台包括水平底板和竖直立板，所述连接器封装单元、高压电源单元和控制器均设置在水平底板上，所述激光辅助单元装置在竖直立板上。

10.一种用于钛合金连接器封接的方法，基于用于钛合金连接器封接的装置的方法，其特征在于：所述装置采用权利要求1-9任一项所述的用于钛合金连接器封接的装置，方法依次包括以下步骤：

步骤一：获取净化后的钛合金壳体使钛合金壳体表面无油污和杂质；

步骤二：通过干压成型法获取玻璃坯，使玻璃坯的上下两端面平整光滑，边缘无棱边光滑，且玻璃坯上加工出第一通孔；

步骤三：将步骤二制备后的玻璃坯放置在步骤一净化后的钛合金壳体内，使陶瓷垫块的上端面与玻璃坯的下端面贴合，并将插针的一端穿过第一通孔后插入陶瓷垫块中，并保证玻璃坯的上端面与插针的水平轴线重合；

步骤四：将步骤三连接后的钛合金壳体放置在阳极铜块上，阴极铜块的下端面与玻璃坯的上端面紧密贴合；

步骤五：调节X反射镜和Y反射镜的位置，并设定激光发射器的功率为2～3W，激光发射器的扫描速度为10～15mm/s，以及电源控制器的输出电压为700～800V；

步骤六：激光器发射激光，同时控制第一扫描电机、第二扫描电机和运动平台转动，使激光光源聚焦到钛合金壳体和玻璃坯的结合处，同时闭合电源控制器，控制器控制运动平台转动一圈直至结合处的封接都完成；

步骤七：封接完成后关闭激光发射器和电源控制器，使连接器封装单元在室温下冷却，完全冷却后依次取出阴极铜块和陶瓷垫块，取出过程应避免发生与插针的摩擦，最后取出连接器封接组件。