CN102554448A - 一种摆组件漆包线热压焊接的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种摆组件漆包线热压焊接的装置及方法，包括底座和滑动轴，其中底座为圆柱形，中心位置加工贯通的台阶孔，台阶孔上部的大孔径孔为滑动轴安装孔，下部的小孔径孔为气孔，滑动轴为圆柱形阶梯轴，滑动轴与台阶孔同轴，底座的上表面在台阶孔外侧加工环形凸台，环形凸台的外侧加工环形浅槽，环形浅槽外侧加工对称分布的两个弧形不封闭包围结构，两个弧形不封闭包围结构被两处异型浅槽隔开。本发明装置特殊设计解决了摆片中心摆和力矩器动圈的支撑定位问题，从而实现摆片的可靠定位，焊接时稳定性好，成品率和工作效率都有很大提高；本发明焊接方法采用特殊的焊接工艺，焊接质量高，且焊接参数稳定可控，一致性好，用钎锡焊焊接一个摆组件用时10分钟左右，而用本发明焊接一个摆组件用时4分钟左右，生产效率提高了150％，产品合格率也达到了99.5％以上。

Description

一种摆组件漆包线热压焊接的装置及方法

技术领域

本发明涉及一种热压焊接的装置及方法，具体涉及一种石英挠性加速度计摆组件漆包线的热压焊接的装置及方法，属于加速度计生产技术领域。

背景技术

摆组件作为石英挠性加速度计检测外界激励的关键组件，其装配过程中，力矩器动圈与摆片中心盘镀金区的焊接是内外信号的电气连接，连接的不可靠将导致整个加速度计的失效，所以特别重要。目前，普遍采用的焊接工艺是钎锡焊，用电烙铁通过焊锡将力矩器动圈的漆包线焊接在镀金区。

上述工艺方法存在的缺陷在于：

为了防止助焊剂不定期的挥发造成加速度计输出饱和故障，焊接时不允许使用助焊剂，合格率最高只有90％左右，焊点质量难保证。但在焊锡中也存在一定的助焊剂成分(0.8％～1.5％)，这是造成加速度计输出饱和故障的重要原因。目前，主要采用显微镜下手工电烙铁焊接，由于摆组件的结构特殊，石英玻璃平桥厚度很薄，且中心盘与外环直径由于安装凸台存在高度差，由于摆组件定位差，焊接时摆片很容易发生开裂、断裂现象，因为金区较薄，操作空间小，操作难度大，漆包线与金区易出现焊接的缺陷，对工人水平要求高，生产效率低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足，提供一种摆组件充分定位、焊接质量好、效率高的摆组件漆包线热压焊接的装置和方法。

本发明的技术解决方案：一种摆组件漆包线热压焊接的装置，包括底座和滑动轴，其中底座为圆柱形，中心位置加工贯通的台阶孔，台阶孔上部的大孔径孔为滑动轴安装孔，下部的小孔径孔为气孔，滑动轴为圆柱形阶梯轴，大径部分与台阶孔的大孔径孔配合，小径部分与力矩器动圈内径配合，小径部分高度与力矩器动圈高度一致，滑动轴与台阶孔同轴，底座的上表面在台阶孔外侧加工环形凸台，环形凸台的外侧加工环形浅槽，环形浅槽外侧加工对称分布的两个弧形不封闭包围结构，两个弧形不封闭包围结构被两处异型浅槽隔开，滑动轴安装在台阶孔内时，滑动轴上表面高出环形凸台0.05～0.15mm，环形凸台的外径与摆片中心摆外径一致，异型浅槽与环形浅槽的底面共面，两个弧形不封闭包围结构的内径与摆片外环的外径一致，弧形不封闭包围结构上表面相对于环形浅槽的底面的距离与摆片外环厚度一致，环形浅槽的底面相对于环形凸台上表面的距离与摆片凸台高度一致。

一种摆组件漆包线热压焊接的方法，通过以下步骤实现；

第一步，制作摆组件漆包线热压焊接的装置；

第二步，将摆组件安装在第一步制作的摆组件漆包线热压焊接的装置上，

滑动轴的大径部分安装到台阶孔的大孔径孔内后，将摆组件力矩器动圈安装在滑动轴的小径部分，滑动轴的小径部分支撑力矩器动圈，环形凸台支撑定位摆片中心摆，环形浅槽支撑摆片外环，两个弧形不封闭包围结构定位摆片外环，摆片平桥中心窗口对准异型浅槽中的一个；

第三步，将漆包线通过热压焊焊接在摆组件上，

热压焊焊接工艺为：热压焊设备焊接时的焊接电压为0.5V～1.0V，焊接时间为2ms～8ms，焊接压力为500g～1000g，采用圆弧形焊头，焊头接触面积为0.2mm²～0.5mm²，焊头弧度α为50°～80°；

第四步，焊接完成后，通过异型浅槽将焊接后的摆组件从摆组件漆包线热压焊接装置上取下。

本发明与现有技术相比的有益效果：

(1)本发明装置特殊设计解决了摆片中心摆和力矩器动圈的支撑定位问题，从而实现摆片的可靠定位，焊接时稳定性好，成品率和工作效率都有很大提高；

(2)本发明装置的底座上设置的气孔使得滑动轴放入底座时把压入的气体及时排出，以免压入气体使滑动轴和底座不能很好的吻合，不能可靠定位；

(3)本发明装置的滑动轴置于底座上后，略高于底座小环形凸台，该设计使得焊接时摆片受力不至于过大，有效避免了摆片的断裂；

(4)本发明装置底座上表面具有弧形不封闭包围结构，该结构内径与摆片外环外径配合，起到对摆片的周向定位作用，采用异型浅槽，方便取摆片时用，同时在焊接时能作为定位参考对准摆片平桥中心窗口，底座上表面具有环形浅槽结构，环形浅槽围绕与环形凸台外侧，使摆片外环可靠定位；

(5)本发明焊接方法采用特殊的圆弧形焊头，保证焊点与漆包线连接处的圆滑过渡，提高焊点抗拉剪能力；

(6)本发明焊接方法采用特殊的焊接工艺，焊接质量高，且焊接参数稳定可控，一致性好，用钎锡焊焊接一个摆组件用时10分钟左右，而用本发明焊接一个摆组件用时4分钟左右，生产效率提高了150％，产品合格率也达到了99.5％以上；

(7)采用本发明降低了人为因素对产品质量的影响，消除了加速度计因助焊剂挥发造成的输出饱和故障，提高了产品质量的可靠性。

附图说明

图1为本发明焊接装置结构示意图；

图2为图1A-A方向的剖视图；

图3为本发明热压焊接示意图；

图4为本发明流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实例对本发明进行详细描述。

本发明如图4所示，通过以下步骤实现：

1、制作焊接装置

摆组件漆包线热压焊接的装置如图1、2所示包括底座1和滑动轴2，滑动轴2和底座1为分体结构。底座1为圆柱形，中心位置加工贯通的台阶孔21，台阶孔21上部的大孔径孔为滑动轴安装孔，下部的小孔径孔为气孔。滑动轴2为圆柱形阶梯轴，大径部分与台阶孔21的大孔径孔配合，小径部分与力矩器动圈内径配合，滑动轴2与台阶孔21同轴，底座1的上表面在台阶孔21外侧加工环形凸台23，环形凸台23的外侧加工环形浅槽24，环形浅槽24外侧加工对称分布的两个弧形不封闭包围结构22，两个弧形不封闭包围结构22被两处异型浅槽25隔开，滑动轴2安装在台阶孔21内时，滑动轴2上表面比环形凸台23高出0.05～0.15mm，环形凸台23的外径与摆片中心摆外径一致，异型浅槽25的底面与环形浅槽24的底面共面，两个弧形不封闭包围结构22的内径与摆片外环的外径一致，弧形不封闭包围结构22上表面相对于环形浅槽24的底面的距离与摆片外环厚度一致，环形浅槽24的底面相对于环形凸台23上表面的距离与摆片凸台高度一致。

底座1的滑动轴安装孔直径大于力矩器动圈外径，底座上表面具有环形凸台23，环形凸台23位于底座上表面中部，使摆片中心摆可靠定位。底座上表面具有环形浅槽24，环形槽围绕与环形凸台外侧，使摆片外环可靠定位；底座上表面具有弧形不封闭包围结构，该结构内径与摆片外径配合，起到对摆片的周向定位作用，并且具有两处异型浅槽25，焊接时作为定位参考对准摆片平桥中心窗口，此外，焊接完成后便于取下摆片。

2、将摆组件安装在摆组件漆包线热压焊接装置上

滑动轴2的大径部分安装到台阶孔21的大孔径孔内后，将摆组件力矩器动圈安装在滑动轴2的小径部分，滑动轴的小径部分支撑力矩器动圈，环形凸台23支撑定位摆片中心摆，环形浅槽24支撑摆片外环，两个弧形不封闭包围结构22定位摆片外环，摆片平桥中心窗口对准异型浅槽25中的一个。

3、将漆包线通过热压焊焊接在摆组件上

设置热压焊焊接主参数，热压焊焊接主参数的确定需要进行大量的试验，测试的方法、参数确定的原则需要综合评价确定，摆组件焊接区域空间受限制，焊头使用再加工的圆弧形焊头，将线圈伸出端固定在焊接位置，焊头焊接端部中间对准漆包线，提高焊点的可靠性。

热压焊焊接工艺为：热压焊设备焊接时的焊接电压为0.5V～1.0V，焊接时间为2ms～8ms，焊接压力为500g～1000g，采用圆弧形焊头，焊头接触面积为0.2mm²～0.5mm²，焊头弧度α为50°～80°。

具体焊接过程如下：

接通电子点焊机电源，将焊接电压调节至0.6V，焊接时间调节至7ms，焊接压力调节至800g；将圆弧形焊头装入焊头夹，拧紧锁紧螺钉；将线圈伸出端弯曲一定弧度固定在焊接位置，调节点焊机摄像头焦距，精确调整焊点位置进行焊接；到达限位装置时停止焊接。

4、焊接完成后，通过异型浅槽25将焊接后的摆组件从摆组件漆包线热压焊接装置上取下。

本发明未详细说明部分为本领域技术人员公知技术。

Claims (2)

1.一种摆组件漆包线热压焊接的装置，其特征在于：包括底座(1)和滑动轴(2)，其中所述的底座(1)为圆柱形，中心位置加工贯通的台阶孔(21)，台阶孔(21)上部的大孔径孔为滑动轴安装孔，下部的小孔径孔为气孔，滑动轴(2)为圆柱形阶梯轴，大径部分与台阶孔(21)的大孔径孔配合，小径部分与力矩器动圈内径配合，小径部分高度与力矩器动圈高度一致，滑动轴(2)与台阶孔(21)同轴，底座(1)的上表面在台阶孔(21)外侧加工环形凸台(23)，环形凸台(23)的外侧加工环形浅槽(24)，环形浅槽(24)外侧加工对称分布的两个弧形不封闭包围结构(22)，两个弧形不封闭包围结构(22)被两处异型浅槽(25)隔开，滑动轴(2)安装在台阶孔(21)内时，滑动轴(2)上表面高出环形凸台(23)0.05～0.15mm，环形凸台(23)的外径与摆片中心摆外径一致，异型浅槽(25)与环形浅槽(24)的底面共面，两个弧形不封闭包围结构(22)的内径与摆片外环的外径一致，弧形不封闭包围结构(22)上表面相对于环形浅槽(24)的底面的距离与摆片外环厚度一致，环形浅槽(24)的底面相对于环形凸台(23)上表面的距离与摆片凸台高度一致。

2.一种摆组件漆包线热压焊接的方法，其特征在于通过以下步骤实现：

第一步，制作如权利要求1所述的摆组件漆包线热压焊接的装置；

第二步，将摆组件安装在第一步制作的摆组件漆包线热压焊接的装置上，

滑动轴(2)的大径部分安装到台阶孔(21)的大孔径孔内后，将摆组件力矩器动圈安装在滑动轴(2)的小径部分，滑动轴(2)的小径部分支撑力矩器动圈，环形凸台(23)支撑定位摆片中心摆，环形浅槽(24)支撑摆片外环，两个弧形不封闭包围结构(22)定位摆片外环，摆片平桥中心窗口对准异型浅槽(25)中的一个；

第三步，将漆包线通过热压焊焊接在摆组件上，

热压焊焊接工艺为：热压焊设备焊接时的焊接电压为0.5V～1.0V，焊接时间为2ms～8ms，焊接压力为500g～1000g，采用圆弧形焊头，焊头接触面积为0.2mm²～0.5mm²，焊头弧度α为50°～80°；

第四步，焊接完成后，通过异型浅槽(25)将焊接后的摆组件从摆组件漆包线热压焊接装置上取下。

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