CN111558774A - 一种继电器焊接装置及焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种继电器焊接装置及焊接方法，继电器焊接装置包括底盖；壳体，壳体与底盖形成密封腔室，壳体上设有石英窗；换气管，位于壳体上且与密封腔室连通；转盘，位于密封腔室内，转盘上设有多个凹槽，凹槽用于容置继电器中的陶瓷组件和磁极片；激光装置，激光装置发射的激光能透过石英窗，并焊接位于凹槽中的陶瓷组件和磁极片；转轴，底盖上具有通孔，转轴设置于通孔中并与转盘连接，转轴用于带动转盘转动，转盘和/或激光装置能相对于底盖移动，以使激光装置能逐一焊接位于多个凹槽上的陶瓷组件和磁极片。本发明提供的继电器焊接装置及焊接方法无需在陶瓷组件上设置排气管，降低了向陶瓷组件内填充绝缘气体的成本，且具有较好的效果。

Description

一种继电器焊接装置及焊接方法

技术领域

本发明涉及继电器制造技术领域，尤其涉及一种继电器焊接装置及焊接方法。

背景技术

继电器在带载分断时会产生电弧，为了能够延长继电器的使用寿命，通常在继电器接触桥与接线柱接触的腔室内充灭弧气体（如氢气），进而提高腔室内介质的绝缘性。并且，继电器的陶瓷组件与磁极片能够形成上述腔室。

现有技术中，向腔室内充气、密封的步骤为：先在真空钎焊炉内将排气管钎焊在磁极片上；然后，将陶瓷组件与磁极片通过激光焊接机激光焊接，以使陶瓷组件与磁极片形成密封腔室；最后进行封排，具体的，先通过排气管把腔室抽真空，然后再通过排气管充氢气达到一定的压强，之后通过挤压的方法把排气管裁断，进而达到密封的效果。

可见，现有技术中需要设置排气管，且排气管与磁极片经过高温钎焊在一起，导致向腔室内充气、密封的方式成本较高，存在优化的空间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种继电器焊接装置及焊接方法，无需在陶瓷组件上设置排气管，降低了向陶瓷组件内填充绝缘气体的成本，且具有较好的效果。

如上构思，本发明所采用的技术方案是：

一种继电器焊接装置，包括：

底盖；

壳体，与所述底盖连接，且所述壳体与所述底盖形成密封腔室，所述壳体上设有石英窗；

换气管，位于所述壳体上且与所述密封腔室连通；

转盘，位于所述密封腔室内，所述转盘上设有多个凹槽，所述凹槽用于容置继电器中的陶瓷组件和磁极片；

激光装置，所述激光装置发射的激光能透过所述石英窗，并焊接位于所述凹槽中的所述陶瓷组件和所述磁极片；

转轴，所述底盖上具有通孔，所述转轴设置于所述通孔中并与所述转盘连接，所述转轴用于带动所述转盘转动；

所述转盘和/或所述激光装置能相对于所述底盖移动，以使所述激光装置能逐一焊接位于多个所述凹槽上的所述陶瓷组件和所述磁极片。

可选地，所述换气管包括充气管和抽气管，所述充气管和所述抽气管分别连通于所述密封腔室。

可选地，多个所述凹槽沿所述转盘周向排布。

可选地，所述激光装置设有多个，所述壳体上设有多个所述石英窗，多个所述石英窗与多个所述激光装置一一对应，多个所述凹槽沿所述转盘周向排列组成一组凹槽阵列，多组所述凹槽阵列沿所述转盘的径向排布，每组所述凹槽阵列对应一个所述石英窗，所述激光装置产生的激光能透过其对应的所述石英窗对第一凹槽中的所述陶瓷组件和所述磁极片进行焊接，所述第一凹槽为所述石英窗对应的所述凹槽阵列中的任一凹槽。

可选地，所述凹槽内设有磁性件，或者，所述转盘的材料为磁性材料，所述磁极片吸附固定在所述凹槽内。

可选地，还包括多个固定件，多个固定件与多个所述凹槽一一对应，所述固定件的一端固定于所述转盘上，所述固定件的另一端与位于其对应的所述凹槽上的所述陶瓷组件接触，并用于按压固定所述陶瓷组件和所述磁极片。

一种继电器焊接方法，应用于上述的继电器焊接装置，所述继电器焊接方法包括如下步骤：

S1、将继电器中的磁极片和陶瓷组件先后放置在转盘上的凹槽中，并将所述转盘放入由底盖和壳体形成的密封腔室内；

S2、通过抽换气管中的抽气管抽吸所述密封腔室内的气体，并在所述密封腔室达到第一预设真空度时，停止抽气；

S3、通过换气管中的充气管向所述密封腔室内填充绝缘气体，并在所述密封腔室内的压力达到预设压力时，停止充气；

S4、通过激光装置发射的激光穿透壳体上的石英窗，并焊接位于一个所述凹槽上的所述陶瓷组件和磁极片；

S5、调节所述转盘和/或所述激光装置移动，使所述石英窗及所述激光装置对应于另一个所述凹槽；

S6、通过激光装置发射的激光穿透所述石英窗，并焊接位于另一个所述凹槽上的所述陶瓷组件和所述磁极片；

S7、重复步骤S5-步骤S6，直至将位于所述转盘上陶瓷组件和磁极片均焊接完成。

可选地，在步骤S7之后，所述继电器焊接方法还包括：

S8、通过所述抽气管抽吸所述密封腔室内的所述绝缘气体，并在所述密封腔室达到第二预设真空度时，停止抽气；

S9、打开所述充气管，使所述密封腔室与大气连通。

可选地，所述继电器焊接装置包括多个激光装置，所述壳体上设有多个所述石英窗，多个所述石英窗与多个所述激光装置一一对应，多个所述凹槽沿所述转盘周向排列组成一组凹槽阵列，多组所述凹槽阵列沿所述转盘的径向排布，每组所述凹槽阵列对应一个所述石英窗，步骤S5包括：

S51、调节所述转盘转动，使多个所述石英窗分别对应于多组所述凹槽阵列中的所述凹槽；

S52、通过多个所述激光装置同时焊接位于多组所述凹槽阵列中的所述凹槽上的所述陶瓷组件和所述磁极片。

本发明的有益效果至少包括：

本发明提供的继电器焊接装置，组合好的陶瓷组件和磁极片放置在密封腔室内，而激光装置位于密封腔室外，在激光装置焊接陶瓷组件和磁极片之前，可以向密封腔室内充绝缘气体，以使陶瓷组件内填充有该绝缘气体，且绝缘气体能够在焊接过程中及焊接后均位于陶瓷组件中，无需在陶瓷组件上设置排气管，无需将陶瓷组件在真空钎焊炉内加工，降低了向陶瓷组件内填充绝缘气体的成本，效果较好。

并且，转盘上设有多个凹槽，使得继电器焊接装置能够依次对多个陶瓷组件和磁极片进行焊接，提高了制造继电器的效率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的继电器焊接装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的继电器焊接结构的分解结构示意图；

图3是本发明实施例提供的转盘的俯视图；

图4是本发明实施例提供的转盘的结构示意图；

图5是本发明图4所示的A位置处的放大示意图；

图6是本发明实施例提供的继电器焊接装置的俯视图；

图7是本发明图6所示的B-B剖视图；

图8是本发明实施例提供的继电器焊接方法的流程图。

图中：

1、底盖；11、通孔；2、壳体；21、石英窗；3、换气管；31、充气管；32、抽气管；4、转盘；41、凹槽；411、柱形槽；5、转轴；100、密封腔室；200、陶瓷组件；300、磁极片；400、凹槽阵列。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本实施例提供了一种继电器焊接装置，无需在陶瓷组件上设置排气管，且成本能够较低。

如图1至图7所示，该继电器焊接装置包括底盖1、壳体2、换气管3、转盘4及激光装置。

其中，底盖1与壳体2相互连接，并形成密封腔室100，且壳体2上设有石英窗21。该石英窗21由石英材料形成，且石英窗21固定在壳体2上。换气管3设置于壳体2上且与密封腔室100连通，换气管3用于向密封腔室100内输送气体，或者，从密封腔室100抽吸气体。转盘4位于密封腔室100内，且转盘4上设有多个凹槽41，每个凹槽41均用于容置继电器中组合好的陶瓷组件200和磁极片300，组合好的陶瓷组件200和磁极片300是指陶瓷组件200与磁极片300相互接触，但并未焊接在一起。激光装置能够发射激光，且激光装置发射的激光能透过石英窗21，并焊接位于凹槽41中的陶瓷组件200和磁极片300。

其中，转盘4和/或激光装置能相对于底盖1移动，以使激光装置能逐一焊接位于多个凹槽41上的组合好的陶瓷组件200和磁极片300。

本实施例提供的继电器焊接装置，组合好的陶瓷组件200和磁极片300放置在密封腔室100内，而激光装置位于密封腔室100外，在激光装置焊接陶瓷组件200和磁极片300之前，可以向密封腔室100内充绝缘气体，以使陶瓷组件200内填充有该绝缘气体，且绝缘气体能够在焊接过程中及焊接后均位于陶瓷组件200中，无需在陶瓷组件200上设置排气管，无需将陶瓷组件200在真空钎焊炉内加工，降低了向陶瓷组件200内填充绝缘气体的成本，效果较好。

并且，转盘4上设有多个凹槽，使得继电器焊接装置能够依次对多个陶瓷组件200和磁极片300进行焊接，提高了制造继电器的效率。

可选地，当转盘4能够移动时，如图2所示，继电器焊接装置还可以包括转轴5，底盖1上具有通孔11，转轴5设置于通孔11中并与转盘4连接，转轴5用于带动转盘4转动。并且，为了提高密封腔室100的密封性，可以在通孔11的侧壁设置密封圈，以密封转轴5与底盖1之间的缝隙。当激光装置能够移动时，激光装置可滑动设置于壳体2上，以实现逐一焊接多个凹槽上的组合好的陶瓷组件200和磁极片300。

换气管3可以为一根管，或者，可选地，如图2所示，换气管3可以包括充气管31和抽气管32，充气管31和抽气管32分别连通于密封腔室100。进一步地，充气管31位于壳体2的一侧，抽气管32位于壳体2的另一侧。并且，充气管31和抽气管32上分别设有开关，当开关打开时，充气管31和抽气管32为通路，当开关关闭时，充气管31和抽气管32为断路。

进一步地，多个凹槽41在转盘4上的布置方式可以沿转盘4周向排布或者在转盘4上阵列排布。当多个凹槽41沿转盘4周向排布时，能够通过旋转转盘4调节与石英窗21正对的凹槽。

进一步地，如图2、图3所示，在多个凹槽41沿转盘4周向排布的情况下，激光装置可以设有多个，且壳体2上设有多个石英窗21，多个石英窗21与多个激光装置一一对应。多个凹槽41沿转盘4周向排列组成一组凹槽阵列400，多组凹槽阵列400沿转盘4的径向排布。每组凹槽阵列400对应一个石英窗21，激光装置产生的激光能透过其对应的石英窗21对第一凹槽中的陶瓷组件200和磁极片300进行焊接，该第一凹槽为该石英窗21对应的凹槽阵列400中的任一凹槽41。示例地，在本实施例中，继电器焊接装置包括三个激光装置，壳体2上设有三个石英窗21，多个凹槽41组成三组凹槽阵列400。

为了能够保证相邻两个凹槽41之间的距离，越靠近转盘4中心的凹槽阵列400包括的凹槽41的个数越少，此时，位于不同凹槽阵列400的凹槽41可能沿转盘4的径向依次排布，还可能沿转盘4的径向错开排布。

转盘4在转动的过程中，当每个石英窗21均能够正对一个凹槽41，且凹槽41上均放置了组合好的陶瓷组件200和磁极片300，则可以同时启动多个激光装置，以使多个激光装置同时分别对多个凹槽41上的陶瓷组件200和磁极片300进行焊接，提高了焊接效率。当一部分石英窗21能对应凹槽41，而另一部分石英窗21没有正对凹槽41时，则可以驱动部分激光装置，以对该一部分石英窗21正对的凹槽41上的陶瓷组件200和磁极片300进行焊接。

为了保证焊接过程的稳定性，需要将陶瓷组件200和磁极片300固定在凹槽41中。本实施例提供了以下几种固定方式。

在一种固定方式中，凹槽41内可以设有磁性件，该磁性件能够吸附固定位于凹槽41上的磁极片300，以防止磁极片300和陶瓷组件200在焊接的过程中发生移动。

在另一种固定方式中，转盘4的材料还可以为磁性材料，以能够将磁极片300吸附固定在凹槽41内。

在还一种固定方式中，继电器焊接装置还可以包括多个固定件，多个固定件与多个凹槽41一一对应，固定件的一端固定于转盘4上，固定件的另一端与位于其对应的凹槽41上的陶瓷组件200接触，并用于按压固定陶瓷组件200和磁极片300，以降低陶瓷组件200和磁极片300发生移动的几率。

需要说明的是，上述三种固定方式可以同时存在，或者，三种固定方式可以随意组合。示例地，可以既在凹槽41内设置磁性件，还在转盘4上设置固定件。

可选地，如图5所示，凹槽41的槽底还可以具有柱形槽411，继电器中的与陶瓷组件200固定的动触头也位于凹槽41上，并且，该柱形槽411用于容置该动触头，以辅助固定陶瓷组件200和磁极片300。

本实施例还提供了一种继电器焊接方法，该方法可以应用于上述的继电器焊接装置，如图8所示，该继电器焊接方法包括：

S1、将继电器中的磁极片300和陶瓷组件200先后放置在转盘4上的凹槽41中，并将转盘4放入由底盖1和壳体2形成的密封腔室100内。

在步骤S1中，可以先分离底盖1和壳体2，之后将放置有陶瓷组件200和磁极片300的转盘4放在底盖1上，之后，将底盖1和壳体2密封连接，以保证密封腔室100的密封性。

S2、通过抽气管32抽吸密封腔室100内的气体，并在密封腔室100达到第一预设真空度时，停止抽气。

可选地，可以先将真空泵与抽气管32连接，然后控制抽气管32上的开关打开，之后启动真空泵，以抽吸密封腔室100内的气体。并且，密封腔室100内可以设有真空度检测装置，其能够实时检测密封腔室100内的实时真空度，当实时真空度等于第一预设真空度时，关闭换气管3上的开关，以停止继续抽气。该第一预设真空度可以根据实际要求进行确定，本实施例对此不作限定。

S3、通过充气管31向密封腔室100内填充绝缘气体，并在密封腔室100内的压力达到预设压力时，停止充气。

可选地，可以通过换气管3中的充气管31向密封腔室100内充绝缘气体，以密封腔室100内由真空变化为布满绝缘气体，此时，陶瓷组件200的腔体内也会布满绝缘气体。示例地，密封腔室100内可以设有压力表，其能够实时检测密封腔室100内的压力，当密封腔室100内的压力达到预设压力时，关闭充气管31上的开关，以停止继续向密封腔室100内充气。该预设压力可以根据陶瓷组件200腔体内的压力要求进行确定。可选地，该绝缘气体可以为氢气等。

S4、通过激光装置发射的激光穿透壳体2上的石英窗21，并焊接位于一个凹槽41上的陶瓷组件200和磁极片300。

S5、调节转盘4和/或激光装置移动，使石英窗21及激光装置对应于另一个凹槽41。

S6、通过激光装置发射的激光穿透石英窗21，并焊接位于另一个凹槽41上的陶瓷组件200和磁极片300。

S7、重复步骤S5-步骤S6，直至将位于转盘4上陶瓷组件200和磁极片300均焊接完成。

本实施例提供的继电器焊接方法，在激光装置焊接陶瓷组件200和磁极片300之前，可以向密封腔室100内充绝缘气体，以使陶瓷组件200内填充有该绝缘气体，且绝缘气体能够在焊接过程中及焊接后均位于陶瓷组件200中，无需在陶瓷组件200上设置排气管，无需将陶瓷组件200在真空钎焊炉内加工，降低了向陶瓷组件200内填充绝缘气体的成本，效果较好。

可选地，在步骤S7之后，继电器焊接方法还包括：

S8、通过抽气管32抽吸密封腔室100内的绝缘气体，并在密封腔室100达到第二预设真空度时，停止抽气。

通过步骤S8能够将密封腔室内的绝缘气体回收，以便于再次利用，节约了成本。

S9、打开充气管31，使密封腔室100与大气连通。

可选地，当继电器焊接装置包括多个激光装置，壳体2上设有多个石英窗21，多个石英窗21与多个激光装置一一对应，多个凹槽41沿转盘4周向排列组成一组凹槽阵列400，多组凹槽阵列400沿转盘4的径向排布，每组凹槽阵列400对应一个石英窗21时，步骤S5可以包括：

S51、调节转盘4转动，使多个石英窗21分别对应于多组凹槽阵列400中的凹槽41；

S52、通过多个激光装置同时焊接位于多个石英窗21对应的凹槽41上的陶瓷组件200和磁极片300。

以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施方式限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种继电器焊接装置，其特征在于，包括：

底盖（1）；

壳体（2），与所述底盖（1）连接，且所述壳体（2）与所述底盖（1）形成密封腔室（100），所述壳体（2）上设有石英窗（21）；

换气管（3），位于所述壳体（2）上且与所述密封腔室（100）连通；

转盘（4），位于所述密封腔室（100）内，所述转盘（4）上设有多个凹槽（41），所述凹槽（41）用于容置继电器中的陶瓷组件（200）和磁极片（300）；

激光装置，所述激光装置发射的激光能透过所述石英窗（21），并焊接位于所述凹槽（41）中的所述陶瓷组件（200）和所述磁极片（300）；

转轴（5），所述底盖（1）上具有通孔（11），所述转轴（5）设置于所述通孔（11）中并与所述转盘（4）连接，所述转轴（5）用于带动所述转盘（4）转动；

所述转盘（4）和/或所述激光装置能相对于所述底盖（1）移动，以使所述激光装置能逐一焊接位于多个所述凹槽（41）上的所述陶瓷组件（200）和所述磁极片（300）。

2.根据权利要求1所述的继电器焊接装置，其特征在于，所述换气管（3）包括充气管（31）和抽气管（32），所述充气管（31）和所述抽气管（32）分别连通于所述密封腔室（100）。

3.根据权利要求1或2所述的继电器焊接装置，其特征在于，多个所述凹槽（41）沿所述转盘（4）周向排布。

4.根据权利要求3所述的继电器焊接装置，其特征在于，所述激光装置设有多个，所述壳体（2）上设有多个所述石英窗（21），多个所述石英窗（21）与多个所述激光装置一一对应，多个所述凹槽（41）沿所述转盘（4）周向排列组成一组凹槽阵列（400），多组所述凹槽阵列（400）沿所述转盘（4）的径向排布，每组所述凹槽阵列（400）对应一个所述石英窗（21），所述激光装置产生的激光能透过其对应的所述石英窗（21）对第一凹槽（41）中的所述陶瓷组件（200）和所述磁极片（300）进行焊接，所述第一凹槽（41）为所述石英窗（21）对应的所述凹槽阵列（400）中的任一凹槽（41）。

5.根据权利要求4所述的继电器焊接装置，其特征在于，所述凹槽（41）内设有磁性件，或者，所述转盘（4）的材料为磁性材料，所述磁极片（300）吸附固定在所述凹槽（41）内。

6.根据权利要求4所述的继电器焊接装置，其特征在于，还包括多个固定件，多个所述固定件与多个所述凹槽（41）一一对应，所述固定件的一端固定于所述转盘（4）上，所述固定件的另一端与位于其对应的所述凹槽（41）上的所述陶瓷组件（200）接触，并用于按压固定所述陶瓷组件（200）和所述磁极片（300）。

7.一种继电器焊接方法，其特征在于，应用于权利要求1-6任一项所述的继电器焊接装置，所述继电器焊接方法包括如下步骤：

S1、将继电器中的磁极片（300）和陶瓷组件（200）先后放置在转盘（4）上的凹槽（41）中，并将所述转盘（4）放入由底盖（1）和壳体（2）形成的密封腔室（100）内；

S2、通过换气管（3）中的抽气管（32）抽吸所述密封腔室（100）内的气体，并在所述密封腔室（100）达到第一预设真空度时，停止抽气；

S3、通过所述换气管（3）中的充气管（31）向所述密封腔室（100）内填充绝缘气体，并在所述密封腔室（100）内的压力达到预设压力时，停止充气；

S4、通过激光装置发射的激光穿透壳体（2）上的石英窗（21），并焊接位于一个所述凹槽（41）上的所述陶瓷组件（200）和磁极片（300）；

S5、调节所述转盘（4）和/或所述激光装置移动，使所述石英窗（21）及所述激光装置对应于另一个所述凹槽（41）；

S6、通过激光装置发射的激光穿透所述石英窗（21），并焊接位于另一个所述凹槽（41）上的所述陶瓷组件（200）和所述磁极片（300）；

S7、重复步骤S5-步骤S6，直至将位于所述转盘（4）上陶瓷组件（200）和磁极片（300）均焊接完成。

8.根据权利要求7所述的继电器焊接方法，其特征在于，在步骤S7之后，所述继电器焊接方法还包括：

S8、通过所述抽气管（32）抽吸所述密封腔室（100）内的所述绝缘气体，并在所述密封腔室（100）达到第二预设真空度时，停止抽气；

S9、打开所述充气管（31），使所述密封腔室（100）与大气连通。

9.根据权利要求7所述的继电器焊接方法，其特征在于，所述继电器焊接装置包括多个激光装置，所述壳体（2）上设有多个所述石英窗（21），多个所述石英窗（21）与多个所述激光装置一一对应，多个所述凹槽（41）沿所述转盘（4）周向排列组成一组凹槽阵列（400），多组所述凹槽阵列（400）沿所述转盘（4）的径向排布，每组所述凹槽阵列（400）对应一个所述石英窗（21），步骤S5包括：

S51、调节所述转盘（4）转动，使多个所述石英窗（21）分别对应于多组所述凹槽阵列（400）中的所述凹槽（41）；

S52、通过多个所述激光装置同时焊接位于多组所述凹槽阵列（400）中的所述凹槽（41）上的所述陶瓷组件（200）和所述磁极片（300）。

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