CN114749783A - 密封焊接设备和密封焊接方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种密封焊接设备和密封焊接方法，该密封焊接设备包括固定组件、上电极组件、密封底板、下电极组件、第一驱动装置和第二驱动装置，上电极组件与固定组件以可移动的方式连接，下电极组件设置在密封底板的焊接腔体内，第一驱动装置驱动固定组件和上电极组件同时移动以使得固定组件将焊接腔体密封，然后第二驱动装置驱动上电极组件移动以靠近下电极组件对放置在焊接腔体内的继电器进行焊接。该密封焊接设备将密封和焊接结合为一体，简化了继电器焊接工艺，提高了对继电器焊接强度和密封性，提高了焊接效率和焊接稳定性，由此提高了继电器的使用寿命。

Description

密封焊接设备和密封焊接方法

技术领域

本发明涉及继电器焊接封装技术领域，具体涉及一种密封焊接设备和密封焊接方法。

背景技术

继电器是一种电子控制器件，具有控制系统和被控制系统。继电器通常应用于自动控制电路中，在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用，因此继电器的密封性能会直接影响到继电器所应用的产品的使用寿命。

继电器包括陶瓷组件和套筒组件，通过将陶瓷组件的连接圈与套筒组件的磁极板焊接在一起，实现对继电器的密封。传统的封排工艺是将排气管与套筒组件的磁极板钎焊在一起，然后将磁极板与陶瓷组件的连接圈通过激光焊接在一起，最后通过排气管对继电器内部进行抽真空、充混合气等。

传统封排工艺所需的工艺设备多、成本高。主要设备有高温钎焊炉、激光焊机、充排气、钳口台等。在进行封排过程中，排气管钎焊的周期长、效率低，且排气管有漏气风险，降低了继电器产品的良率；激光焊接对陶瓷组件的平面度要求较高，平面度差会影响到焊接熔深，由此影响焊接的强度和密封性。

发明内容

有鉴于此,本发明提供了一种密封焊接设备和密封焊接方法，该密封焊接设备将密封和焊接结合为一体，简化了继电器焊接工艺，提高了对继电器焊接强度和密封性，提高了焊接效率和焊接稳定性。

第一方面，本发明实施例提供了一种密封焊接设备，所述密封焊接设备包括：

固定组件；

至少一个上电极组件，以可移动的方式与所述固定组件连接；

密封底板，位于所述固定组件和所述上电极组件的下方，所述密封底板具有至少一个焊接腔体；

至少一个下电极组件，设置于对应的所述焊接腔体内；

第一驱动装置，所述第一驱动装置的驱动杆与所述固定组件连接，所述第一驱动装置驱动所述固定组件和所述上电极组件同时移动以使得所述固定组件与所述焊接腔体密封连接；

至少一个第二驱动装置，所述第二驱动装置与所述固定组件连接，所述第二驱动装置的驱动杆与所述上电极组件连接以驱动所述上电极组件移动靠近对应的所述下电极组件进行焊接。

进一步地，所述下电极组件具有开口向上的容置腔体，所述容置腔体用于容置继电器的陶瓷组件；

所述上电极组件具有开口向下的限位槽，所述限位槽用于容置继电器的套筒组件。

进一步地，所述下电极组件包括：

下电极，具有所述容置腔体；

顶升机构，以可移动的方式设于所述容置腔体内，所述顶升机构用于将陶瓷组件的连接圈顶升至高于所述下电极的顶面；

错位机构，以可移动的方式与所述下电极连接，所述错位机构从所述容置腔体的侧壁顶部伸出，所述错位机构用于顶住套筒组件的磁极板边缘使得磁极板与连接圈之间形成预定距离。

进一步地，所述顶升机构包括：

顶升板，所述顶升板具有两个容置继电器静触头的触头槽；

第一弹性件，所述第一弹性件位于所述顶升板和所述容置腔体的底部之间。

进一步地，所述下电极的底部还包括与所述容置腔体连通的导向孔和固定孔；

所述顶升机构还包括：

第一导向柱，以可移动的方式设于所述导向孔内，所述第一导向柱的顶端与所述顶升板固定连接；

第二导向柱，所述第二导向柱的底端固定在所述固定孔内，所述第二导向柱的顶端与所述顶升板活动连接，所述第一弹性件环套于所述第二导向柱的外侧；

导向座，固定在所述容置腔体内，所述导向座具有供所述第一导向柱、所述第二导向柱和所述第一弹性件穿过的导向通孔。

进一步地，所述下电极的顶部具有多个移动孔，多个所述移动孔围绕在所述容置腔体的四周；

所述错位机构包括多个第二弹性件，所述第二弹性件的一端与所述移动孔的底部固定连接，另一端从所述移动孔中伸出。

进一步地，所述密封焊接设备还包括导电过渡板，位于所述密封底板的下方，所述导电过渡板用于密封所述焊接腔体的底部，所述下电极固定在所述导电过渡板上。

进一步地，所述固定组件包括：

固定板，具有纵向贯通的移动通槽；

密封顶板，位于所述固定板的下方，所述上电极组件位于所述固定板和所述密封顶板之间；

其中，所述第二驱动装置位于所述固定板的顶部，所述第二驱动装置的驱动杆穿过所述移动通槽与所述上电极组件连接，所述第一驱动装置驱动所述固定板和所述密封顶板移动以使得所述密封顶板将所述焊接腔体密封。

进一步地，所述密封顶板具有电极通孔；

所述上电极组件包括：

导电过渡块，所述导电过渡块的顶面与所述第二驱动装置的驱动杆固定连接；

波纹管，所述波纹管的一端与所述导电过渡块的底面密封连接，所述波纹管的另一端包围在所述电极通孔的顶部外侧且与所述密封顶板密封连接；

上电极，具有开口向下的限位槽，所述上电极套设在所述波纹管内，所述上电极的顶端与所述导电过渡块的底面固定连接，所述第二驱动装置通过所述导电过渡块驱动所述上电极在所述波纹管和所述电极通孔内移动。

进一步地，所述密封底板的顶面具有凹槽，所述凹槽围绕在所述焊接腔体的外侧；

所述密封焊接设备还包括设置在所述凹槽内密封圈，所述密封圈从所述凹槽的顶部伸出。

进一步地，所述密封焊接设备还包括：

抽真空装置，所述抽真空装置与所述密封底板相连接且与所述焊接腔体连通，所述抽真空装置用于对所述焊接腔体的内部抽真空；

充气装置，所述充气装置与所述密封底板相连接且与所述焊接腔体连通，所述充气装置用于向所述焊接腔体内充气体；

气体回收装置，与所述抽真空装置连接，所述气体回收装置用于对所述抽真空装置抽出的气体回收。

进一步地，所述密封底板上开设有用于调整所述焊接腔体内部环境的通气接口；

所述密封焊接设备还包括气管，所述气管与所述通气接口相连接且与所述焊接腔体相连通，所述抽真空装置和所述充气装置与所述气管相连接。

进一步地，所述密封焊接设备还包括：

用于与电源电连接的变压器，所述变压器分别通过铜排与所述上电极组件和所述下电极组件电连接。

进一步地，所述密封焊接设备还包括：

压力检测装置，位于所述焊接腔体内，用于检测所述焊接腔体内的气体压力；

真空检测装置，位于所述焊接腔体内，用于检测所述焊接腔体内的真空度；

位移检测装置，与所述上电极组件连接，用于检测所述上电极组件的位移。

进一步地，所述固定组件包括多个纵向贯通的连通孔；

所述密封焊接设备还包括：

设备支架，具有操作平台，所述密封底板位于所述操作平台上；

多个导向杆，所述导向杆穿过对应的所述连通孔，所述导向杆的两端分别与所述操作平台和所述设备支架的顶端固定连接。

第二方面，本发明实施例提供了一种密封焊接方法，所述方法包括：

将陶瓷组件与套筒组件组装好后放入焊接腔体中定位；

控制第一驱动装置驱动固定组件和上电极组件同时移动以使得所述固定组件与所述焊接腔体密封连接；

对所述焊接腔体进行抽真空处理，然后向所述焊接腔体内通入灭弧气体；

控制第二驱动装置驱动上电极组件移动靠近下电极组件，通电将所述陶瓷组件与所述套筒组件进行焊接。

进一步地，所述方法还包括：

在进行抽真空处理时监控所述焊接腔体内的真空度，并在向所述焊接腔体通入灭弧气体时监控所述焊接腔体内的气体压力，在进行焊接时监控焊接电流以及焊接时间；

在焊接完成后，回收所述焊接腔体内剩余的灭弧气体并向所述焊接腔体内充入氮气或空气以平衡所述焊接腔体内的压力；

控制第一驱动装置驱动固定组件和上电极组件同时移动以打开所述焊接腔体，将焊接后的陶瓷组件与套筒组件取出。

进一步地，在通电将所述陶瓷组件与所述套筒组件进行焊接之前，所述套筒组件与所述陶瓷组件具有一定距离；

所述灭弧气体包括氢气、氦气、氮气中的至少一种。

进一步地，对所述焊接腔体进行抽真空处理包括对所述焊接腔体进行粗抽和抽高真空，所述粗抽的真空度≤10Pa，所述抽高真空的真空度≤9.9×e-2Pa。

进一步地，所述密封焊接方法应用第一方面所述的密封焊接设备。

本实施例提高了一种密封焊接设备和密封焊接方法，该密封焊接设备的上电极组件与固定组件以可移动的方式连接，下电极组件设置在密封底板的焊接腔体内，第一驱动装置驱动固定组件和上电极组件同时移动使得固定组件将焊接腔体密封，然后第二驱动装置驱动上电极组件移动以靠近下电极组件从而对放置在焊接腔体内的继电器进行焊接。该密封焊接设备将密封和焊接结合为一体，简化了继电器焊接工艺，提高了对继电器焊接强度和密封性，提高了焊接效率和焊接稳定性，由此提高了继电器的使用寿命。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1为本发明实施例的密封焊接设备的结构示意图；

图2为本发明实施例的密封焊接设备另一角度的结构示意图；

图3为本发明实施例的固定组件和上电极组件的结构示意图；

图4为本发明实施例的固定组件和上电极组件的剖视图；

图5为本发明实施例的固定组件的结构示意图；

图6为本发明实施例的驱动装置和上电极组件的结构示意图；

图7为本发明实施例的导电过渡板、密封底板和下电极组件的结构示意图；

图8为本发明实施例的导电过渡板和密封底板的结构示意图；

图9为本发明实施例的下电极组件的结构示意图；

图10为本发明实施例的下电极组件的剖视图；

图11为本发明实施例的密封焊接设备的部分框架示意图；

图12为本发明实施例的密封焊接设备的另一部分框架示意图；

图13为本发明实施例的密封焊接设备的又一部分框架示意图；

图14为继电器的陶瓷组件和套筒组件的结构示意图；

图15为本发明另一实施例的密封焊接方法的流程部。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

同时，应当理解，在以下的描述中，“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时，它可以是直接耦接或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。相反，当称元件“直接耦接到”或“直接连接到”另一元件时，意味着两者不存在中间元件。

除非上下文明确要求，否则在说明书的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

图1-图10为本实施例的密封焊接设备的结构示意图。如图1-图10所示，密封焊接设备包括固定组件1、上电极组件2、密封底板3、下电极组件4、第一驱动装置5和第二驱动装置6。其中，上电极组件2与固定组件1以可移动的方式连接，可以相对所述固定组件1移动。密封底板3设置在固定组件1和上电极组件2的下方，所述密封底板3具有开口向上的焊接腔体31。下电极组件4设置于焊接腔体31内且与所述上电极组件2相对。继电器放置于下电极组件4上，然后控制第一驱动装置5驱动固定组件1和上电极组件2同时移动使得固定组件1将焊接腔体31密封，此时上电极组件2和继电器均在密封的焊接腔体31内。对焊接腔体31抽真空和充混合气后，控制第二驱动装置6驱动上电极组件2向靠近下电极组件4的方向移动，上电极组件2移动使得继电器的套筒组件E和陶瓷组件D贴合时与下电极组件4形成电回路对套筒组件E和陶瓷组件D进行焊接形成密封的继电器。

密封焊接设备还包括设备支架B，设备支架B具有操作平台B1，如图1所示。密封底板3固定在操作平台B1上，下电极组件4固定设于焊接腔体31内。固定组件1以可移动的方式与设备支架B连接，且所述固定组件1和所述上电极组件2位于所述密封底板3的正上方，使得上电极组件2与下电极组件4相对设置。

第一驱动装置5的筒体部分固定在设备支架B的顶部，第一驱动装置5的驱动杆部分与固定组件1固定连接，由此第一驱动装置5可以驱动固定组件1和上电极组件2同时移动。第二驱动装置6的筒体部分固定在固定组件1上，第二驱动装置6的驱动杆部分与上电极组件2固定连接，由此第二驱动装置6可以驱动上电极组件2相对于所述固定组件1移动。

固定组件1包括固定板11和密封顶板13，如图5所示。其中，密封顶板13位于固定板11的下方，固定板11和密封顶板13通过连接臂固定连接，两者之间形成有预定空间。固定板11具有纵向贯通的移动通槽12，如图5所示。其中，所述上电极组件2位于所述固定板11和所述密封顶板13之间的预定空间内，如图3所示。所述第二驱动装置6的缸筒部分位于所述固定板11的顶部与固定板11固定连接，所述第二驱动装置6的驱动杆穿过所述移动通槽12与所述上电极组件2固定连接，由此可以驱动上电极组件2移动。第一驱动装置5的驱动杆部分与固定板11固定连接，驱动所述固定板11和所述密封顶板13移动以使得所述密封顶板13将所述焊接腔体31密封。

上电极组件2包括导电过渡块22、波纹管23和上电极24，如图3和图4所示。其中，所述密封顶板13具有电极通孔14，所述电极通孔14位于移动通槽12的正下方，如图5所示。所述第二驱动装置6的驱动杆穿过所述移动通槽12与导电过渡块22的顶部固定连接，如图4所示。波纹管23的一端与导电过渡块22的底部密封固定连接，另一端与包围在所述电极通孔14的外侧且与所述密封顶板13密封固定连接，如图3所示。优选地，密封顶板13、密封底板3通过不锈钢制成，可以避免焊接时熔化，具有较高的强度和耐高温性能。

上电极24套设在所述波纹管23内，所述上电极24的顶端与所述导电过渡块22的底面固定连接。所述第二驱动装置6通过驱动所述导电过渡块22使得所述波纹管23在导电过渡块22和密封顶板13的挤压下逐渐压缩为上电极提供焊接移动的活动量，进而使得导电过渡块22可以驱动上电极24在所述波纹管23和所述电极通孔14内移动。除此之外，当密封顶板13与密封底板3接触密封时，电极通孔14和焊接腔体31连通使得上电极24可以从电极通孔14中伸出与下电极组件4配合进行焊接。波纹管23的设置方式使得密封顶板13与密封底板3接触密封时，上电极24和下电极组件4处于密闭空间，可以对其进行抽真空密封焊接。

上电极24具有开口向下的限位槽21，如图4所示。所述限位槽21的横截面积大于继电器的套筒组件E的套筒的横截面积小于磁极板F的面积，所述限位槽21的长度大于继电器的套筒组件E的套筒的长度。当需要对继电器的套筒组件和陶瓷组件D进行焊接时，首先将陶瓷组件D和套筒组件E依次放置在下电极组件4的上方，然后控制上电极24向下移动，套筒组件E的套筒伸入到限位槽21内，以使得上电极24可以继续向下移动与下电极组件4共同挤压使得套筒组件E的磁极板F和陶瓷组件D的连接圈G接触。

进一步地，所述密封焊接设备还包括过渡导向柱，所述过渡导向柱设置在移动通槽12内，两端分别与所述第二驱动装置6的驱动杆和所述导电过渡块22连接，从而可以将第二驱动装置6的驱动力通过过渡导向柱传递刚给导电过渡块22。

所述密封底板3的顶面具有凹槽32，所述凹槽32围绕在所述焊接腔体31的外侧，如图7和图8所示。所述密封焊接设备还包括设置在所述凹槽32内密封圈，所述密封圈从所述凹槽32的顶部伸出。密封顶板13与密封底板3接触时，可以通过挤压密封圈进一步提高密封顶板13和密封底板3之间的密封性。

所述密封焊接设备还包括导电过渡板7，所述导电过渡板7位于所述密封底板3的下方且与所述密封底板3固定连接，如图1和图2所示。导电过渡板7用于密封所述焊接腔体31的底部，为焊接时提供密封空间。所述导电过渡板7可以通过螺栓等紧固件固定在设备支架B的操作平台B1上。除此之外，导电过渡板7还可以通过卡扣连接等方式固定。

下电极组件4包括下电极42、顶升机构43和错位机构44，如图9和图10所示。其中，所述下电极42设置在焊接腔体31内，且固定在所述导电过渡板7上。在一种优选实施例中，所述下电极位于焊接腔体31内与焊接腔体31的内壁之间形成环状间隙，便于抽真空和充灭弧气体。

下电极42具有开口向上的容置腔体41，如图9所示。所述容置腔体41的开口形状与陶瓷组件D的外壳形状相同，略大于外壳尺寸且小于连接圈G的尺寸，以使得陶瓷组件D的外壳可以置于容置腔体41内，连接圈G位于容置腔体41的外侧，便于套筒组件E的磁极板F与连接圈G焊接。

顶升机构43以可移动的方式设于所述容置腔体41内，如图9和图10所示。顶升机构43在不受力状态时，顶升机构43的顶部到容置腔体41的开口的距离小于陶瓷组件D的高度。所述陶瓷组件D放入容置腔体41内时或者继电器焊接完成时，所述顶升机构43将陶瓷组件D的连接圈G顶升至高于所述下电极42的顶面，可以方便用户拿取和容置腔体41内排气。在本实施例中，第二驱动装置6驱动上电极24向下移动的压力远大于顶升机构43的弹力，当上电极24和下电极42在焊接状态时，顶升机构43可以向容置腔体41内部压缩不影响焊接。

具体地，所述顶升机构43包括顶升板431和第一弹性件433，如图10所示。其中，顶升板431以可移动的方式位于容置腔体41内，第一弹性件433位于所述顶升板431和所述容置腔体41的底部之间且与两者固定连接。第一弹性件433用于为顶升板431提供弹力供顶升板431在容置腔体41内移动。进一步地，所述顶升板431的顶面具有两个用于容置继电器静触头的触头槽432，如图9所示。继电器的陶瓷组件D放入容置腔体41内时，两个静触头分别置于对应的触头槽432内，用于对陶瓷组件D定位，避免晃动。

在一种优选实施例中，所述下电极42的底部还包括两个与所述容置腔体41连通的导向孔421和固定孔422，如图10所示。其中，固定孔422位于两个导向孔421之间。所述顶升机构43还包括两个第一导向柱434、第二导向柱435和导向座436，如图10所示。

两个第一导向柱434分别以可移动的方式设于对应的所述导向孔421内，所述第一导向柱434的顶端与所述顶升板431固定连接，所述第一导向柱434用于为顶升板431的移动提供导向，如图10所示。第二导向柱435的底端固定在所述固定孔422内，所述第二导向柱435的顶端与所述顶升板431活动连接且两者之间存在一定的移动空间，所述第一弹性件433环套于所述第二导向柱435的外侧，如图10所示。所述第二导向柱435可以进一步向顶升板431提供导向，且还可以限制顶升板431向下移动的距离。导向座436固定在所述容置腔体41内且位于顶升板431和导向孔421之间，所述导向座436具有多个分别供所述第一导向柱434、所述第二导向柱435和所述第一弹性件433穿过的导向通孔437，以保证第一导向柱434、第二导向柱435和第一弹性件433可以沿着纵向方向移动，如图10所示。

错位机构44以可移动的方式与所述下电极42连接，所述错位机构44从所述容置腔体41的外侧的侧壁顶部伸出，如图9和图10所示。所述错位机构44用于在焊接前顶住套筒组件E的磁极板F边缘使得磁极板F与陶瓷组件D的连接圈G之间形成预定距离，以便于在焊接腔体31密封后对陶瓷组件D和套筒组件E内部进行排气和充气。

在本实施例中，所述错位机构44包括多个第二弹性件，多个第二弹性件环状分布在容置腔体41的外侧，如图9所示。多个第二弹性件的设置位置使得多个第二弹性件可以顶住套筒组件E的磁极板F的边缘，将磁极板F与陶瓷组件D在焊接前分开，方便抽真空和充混合气。

所述下电极42的顶部具有多个移动孔423，多个所述移动孔423围绕在所述容置腔体41的四周，所述第二弹性件的一端与所述移动孔423的底部固定连接，另一端从所述移动孔423中伸出，可在移动孔423内压缩移动。所述第一弹性件和所述第二弹性件均可以是具有弹性的弹簧等。

为便于安装错位机构44，所述下电极42包括上下连接的第一部分和第二部分，多个移动孔423贯穿设置在第一部分，多个第二弹性件分别与第二部分固定后从第一部分的多个移动孔423伸出，最后将第一部分和第二部分固定，如图10所示。

所述密封焊接设备还包括用于与电源电连接的变压器1b，如图2所示。在一种优选实施例中，所述变压器1b设置在上电极组件2和下电极组件4的后方，且固定在操作平台B1上。所述变压器1b用于变压为上电极24和下电极42提供大电流。具体地，所述变压器1b分别通过两个铜排1c与导电过渡块22和导电过渡板7固定连接。在其它实施例中，所述变压器1b还可以单独设置设备支架B的一侧，通过其它电连接方式分别与导电过渡块22和导电过渡板7电连接。

在本实施例中，上电极24、下电极42、导电过渡板7和导电过渡块22均采用铜质材料制成，用于在焊接时过电流。

具体地，在对继电器进行焊接时，首先将继电器的陶瓷组件D放置在下电极42的容置腔体41，将继电器的套筒组件E放置在陶瓷组件D的上方；然后控制第一驱动装置5驱动固定组件1和上电极组件2同时向下移动，使得固定组件1的密封顶板13与密封底板3密封连接；然后控制第二驱动装置6驱动上电极24向下移动，移动至上电极24将套筒组件E与陶瓷组件D压紧时停止移动；最后变压器1b通电，变压器1b变压电流通过与导电过渡块22连接的铜排1c将电流依次传递给导电过渡块22和上电极24，上电极24将电流通过套筒组件E和陶瓷组件D传递给下电极42和导电过渡板7，导电过渡板7将电流通过与导电过渡板7连接的铜排1c回到变压器1b的另一端，形成回路；电流通过继电器产生的电阻热将连接圈G和磁极板F之间的凸起熔化，从而将套筒组件E与陶瓷组件D焊接在一起形成继电器。

进一步地，所述密封焊接设备还包括抽真空装置8、充气装置9和气体回收装置10，如图11-图13所示。其中，所述密封底板3的侧边开设有通气接口33，如图8所示。所述密封焊接设备还包括气管1a，如图2所示。所述气管1a的一端固定在通气接口33内，且与所述焊接腔体31内部相连通。所述抽真空装置8和所述充气装置9分别与所述气管1a的另一端相连接，从而与焊接腔体31的内部连通，即可实现对所述焊接腔体31的内部抽真空和充灭弧气体。气体回收装置10通过气体管道与所述抽真空装置8连接，所述气体回收装置10用于对所述抽真空装置8抽出的残余灭弧气体进行回收利用。其中，焊接腔体31与抽真空装置8之间、抽真空装置8与气体回收装置10之间以及焊接腔体31与充气装置9之间均设置有阀门，通过控制阀门的开闭实现相应的抽真空和充灭弧气体等操作。

充气装置9在焊接腔体31抽真空后，控制相应阀门向焊接腔体31内充灭弧气体以使得焊接腔体31内的气体压力处于正压状态，便于焊接。焊接腔体31可以直接充混合好的继电器所需的灭弧气体或者依次充不同种类灭弧气体。所述充混合灭弧气体的目的是需要达到产品性能要求，混合灭弧气体包含氢气、氦气、氮气等不限于其中的一种或多种。

在一种实施例中，抽真空装置8包括粗抽泵、前级泵及高分子泵，如图12所示。粗抽泵和高分子泵分别通过气体管道与焊接腔体31连通且之间分别设有对应的阀门进行控制，前级泵与高分子泵连通且两者之间设有阀门控制。气体回收装置10与粗抽泵连接且两者之间设有阀门控制。焊接腔体31密封后，首先通过粗抽泵对焊接腔体31进行粗抽，真空度达到≤10Pa；然后打开高分子泵对焊接腔体31内进行抽高真空，真空度达到≤9.9*e-2Pa，粗抽和抽高真空的真空度可自由设定。

在另一种实施例中，抽真空装置8包括粗抽泵、前级泵、高分子泵及高真空平衡腔体，如图13所示。粗抽泵和高真空平衡腔体分别通过气体管道与焊接腔体31连通且之间分别设有对应的阀门进行控制，高分子泵与高真空平衡腔体连通，前级泵与高分子泵连通且两者之间设有阀门控制。气体回收装置10与粗抽泵连接且两者之间设有阀门控制。焊接腔体31密封后，首先通过粗抽泵对焊接腔体31进行粗抽，真空度达到≤10Pa；然后控制高分子泵持续工作，使得高真空平衡腔体内部保持一个较高的真空度，打开高真空平衡腔体与焊接腔体之间的阀门，焊接腔体内的真空度直接平衡到产品(继电器)所需时真空度，提高效率。在本实施例中，抽高真空的真空度达到≤9.9*e-2Pa。具体地，粗抽和抽高真空的真空度可自由设定。

在一种优选实施例中，所述密封焊接设备还包括压力检测装置、真空检测装置和位移检测装置1d，如图1和图11所示。其中，压力检测装置和真空检测装置位于焊接腔体31内，分别用于检测所述焊接腔体31内的气体压力和真空度。位移检测装置1d与所述上电极组件2连接，用于检测所述上电极组件2的位移，也即焊接位移。优选地，固定板11的侧面开设有与移动通槽12连通的长条形孔，位移检测装置1d设置在固定板11的外侧，穿过长条形孔伸入移动通槽12内与第二驱动装置6的驱动杆或者过渡导向柱连接，从而实现上电极的位移检测。

其中，压力检测装置可以通过压力表或者压力传感器检测反馈，真空检测装置可以通过电阻规检测反馈，焊接电流以及焊接时间可以通过霍尔传感器检测反馈。

在一种优选实施例中，固定板11的四周设置有多个纵向贯通的连通孔15，如图5所示。密封焊接设备包括多个导向杆C，如图1所示。所述导向杆C穿过对应的所述连通孔15，所述导向杆C的两端分别与所述操作平台B1和所述设备支架B的顶端固定连接。所述固定组件1通过导向杆C在纵向移动时，可以增加固定组件1移动的平稳性。

在其它实施例中，密封焊接设备可以包括多个上电极组件2和多个与上电极组件2相对的下电极组件4，如图1所示。多个上电极组件2排列设置在固定组件1上，如图3所示。密封底板3具有多个排列设置的焊接腔体31，多个排列设置的焊接腔体31相通，多个下电极组件4分别设置在对应的焊接腔体31内，图7和图8所示。固定板1设置有多个移动通槽12，密封顶板13具有多个与移动通槽12相对的电极通孔14。多个上电极组件2分别设置在移动通槽12和电极通孔14之间。每个上电极组件2均与其中一个下电极组件4配合实现焊接。在本实施例中，多个上电极组件2和多个下电极组件4均在相同方向上以直线的方式排列，且每个上电极组件2沿垂直方向与一个下电极组件4相对设置。密封焊接设备还包括多个第二驱动装置6，分别与对应的上电极组件2驱动连接。所述上电极组件2以及下电极组件4与上述实施例的上电极组件2以及下电极组件4相同，在此不再赘述。

密封底板3可以同时放入一个到多个继电器产品，所述密封焊接设备的第一驱动装置5可以驱动固定组件1和上电极组件2同时移动，使得固定组件1与密封底板3接触将多个焊接腔体31密封，然后控制多个第二驱动装置6驱动多个上电极组件2移动与多个下电极组件4配合可以同时对多个继电器进行焊接，节约时间，提高效率。

本实施例的密封焊接设备包括固定组件、上电极组件、密封底板、下电极组件、第一驱动装置和第二驱动装置，上电极组件与固定组件以可移动的方式连接，下电极组件设置在密封底板的焊接腔体内，第一驱动装置驱动固定组件和上电极组件同时移动以使得固定组件将焊接腔体密封，然后第二驱动装置驱动上电极组件移动以靠近下电极组件对放置在焊接腔体内的继电器进行焊接。该密封焊接设备将密封和焊接结合为一体，简化了继电器焊接工艺，提高了对继电器焊接强度和密封性，提高了焊接效率和焊接稳定性，由此提高了继电器的使用寿命。

图15为另一实施例的密封焊接方法的流程图。所述密封焊接方法应用上述实施例的密封焊接设备。如图15所示，所述密封焊接方法包括：

步骤S100、将陶瓷组件与套筒组件组装好后放入焊接腔体中定位。

具体地，先将陶瓷组件放置在下电极的容置腔体41内进行定位；然后将套筒组件放置在陶瓷组件的上方，通过错位机构44进行定位；此时套筒组件和陶瓷组件之间存在间隙，以便于后续进行抽真空和充灭弧气体。

步骤S200、控制第一驱动装置驱动固定组件和上电极组件同时移动以使得所述固定组件与所述焊接腔体密封连接。

当陶瓷组件和套筒组件放入下电极上进行定位后，控制第一驱动装置5驱动固定组件1和上电极组件2同时向下移动，使得固定组件1的密封顶板13与密封底板3压紧时将焊接腔体密封。

步骤S300、对所述焊接腔体进行抽真空处理，然后向所述焊接腔体内通入灭弧气体。

当焊接腔体密封后，控制抽真空装置8对焊接腔体31以及陶瓷组件和套筒组件之间进行抽真空，直至达到所需的真空度时停止。然后控制充气装置9向焊接腔体内充入焊接时所需的灭弧气体。所述灭弧气体也即焊接工艺所需的气体，包含氢气、氦气、氮气等不限于其中的一种或多种。对所述焊接腔体进行抽真空处理包括对所述焊接腔体进行粗抽和抽高真空，所述粗抽的真空度≤10Pa，所述抽高真空的真空度≤9.9×e-2Pa。所述真空度均可以根据需求重新设定。

步骤S400、控制第二驱动装置驱动上电极组件移动靠近下电极组件，通电将所述陶瓷组件与所述套筒组件进行焊接。

当充入所需的灭弧气体后，控制第二驱动装置6驱动上电极24向下移动，并移动至将套筒组件与陶瓷组件压紧时停止移动。然后控制电源、变压器打开通电使得陶瓷组件与套筒组件进行焊接。在驱动上电极移动时，可以同步通过位移检测装置监控上电极的移动位置，避免套筒组件与陶瓷组件没有压紧，无法进行焊接。

步骤S500、在进行抽真空处理时监控所述焊接腔体内的真空度，并在向所述焊接腔体通入灭弧气体时监控所述焊接腔体内的气体压力，在进行焊接时监控焊接电流以及焊接时间。

在进行抽真空处理时，通过真空度检测装置同步监控所述焊接腔体内的真空度，以使得焊接腔体内可以达到符合需求的真空度，同时便于及时关闭抽真空装置。在向所述焊接腔体通入灭弧气体时可以同步监控所述焊接腔体内的气体压力，以使得焊接腔体内的灭弧气体可以达到焊接所需的正压力，同时便于及时关闭充气装置。在进行焊接时可以同步监控焊接电流以及焊接时间，以使得陶瓷组件和套筒组件可以良好的焊接在一起。

在其它实施例中，也可以不对焊接腔体内的气体压力、真空度、上电极组件位移、焊接电流以及焊接时间进行监控，直接进入步骤S600。

步骤S600、在焊接完成后，回收所述焊接腔体内剩余的灭弧气体并向所述焊接腔体内充入氮气或空气以平衡所述焊接腔体内的压力。

在焊接完成后，控制气体回收装置10对焊接腔体内残余的灭弧气体进行回收、提纯再利用。回收完焊接腔体内气体后，焊接腔体内为负压，需要充氮气或空气以平衡焊接腔体内压力后才能打开焊接腔体。在其它实施例中，也可以不对焊接后的残余气体进行回收，直接进入步骤S700。

步骤S700、控制第一驱动装置驱动固定组件和上电极组件同时移动以打开所述焊接腔体，将焊接后的陶瓷组件与套筒组件取出。

在平衡焊接腔体内的压力后，控制第一驱动装置驱动固定组件1和上电极组件2同时向上移动，打开焊接腔体31以露出焊接完成的继电器；焊接腔体在打开后，继电器在顶升机构43的作用下部分从容置腔体内伸出，便于用户取出。

本实施例的密封焊接设备将密封和焊接结合为一体，简化了继电器焊接工艺，提高了对继电器焊接强度和密封性，提高了焊接效率和焊接稳定性，由此提高了继电器的使用寿命。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种密封焊接设备，其特征在于，所述密封焊接设备包括：

固定组件(1)；

至少一个上电极组件(2)，以可移动的方式与所述固定组件(1)连接；

密封底板(3)，位于所述固定组件(1)和所述上电极组件(2)的下方，所述密封底板(3)具有至少一个焊接腔体(31)；

至少一个下电极组件(4)，设置于对应的所述焊接腔体(31)内；

第一驱动装置(5)，所述第一驱动装置(5)的驱动杆与所述固定组件(1)连接，所述第一驱动装置(5)驱动所述固定组件(1)和所述上电极组件(2)同时移动以使得所述固定组件(1)与所述焊接腔体(31)密封连接；

至少一个第二驱动装置(6)，所述第二驱动装置(6)与所述固定组件(1)连接，所述第二驱动装置(6)的驱动杆与所述上电极组件(2)连接以驱动所述上电极组件(2)移动靠近对应的所述下电极组件(4)进行焊接。

2.根据权利要求1所述的密封焊接设备，其特征在于，所述下电极组件(4)具有开口向上的容置腔体(41)，所述容置腔体(41)用于容置继电器的陶瓷组件；

所述上电极组件(2)具有开口向下的限位槽(21)，所述限位槽(21)用于容置继电器的套筒组件。

3.根据权利要求2所述的密封焊接设备，其特征在于，所述下电极组件(4)包括：

下电极(42)，具有所述容置腔体(41)；

顶升机构(43)，以可移动的方式设于所述容置腔体(41)内，所述顶升机构(43)用于将陶瓷组件的连接圈顶升至高于所述下电极(42)的顶面；

错位机构(44)，以可移动的方式与所述下电极(42)连接，所述错位机构(44)从所述容置腔体(41)的侧壁顶部伸出，所述错位机构(44)用于顶住套筒组件的磁极板边缘使得磁极板与连接圈之间形成预定距离。

4.根据权利要求3所述的密封焊接设备，其特征在于，所述顶升机构(43)包括：

顶升板(431)，所述顶升板(431)具有两个容置继电器静触头的触头槽(432)；

第一弹性件(433)，所述第一弹性件(433)位于所述顶升板(431)和所述容置腔体(41)的底部之间。

5.根据权利要求4所述的密封焊接设备，其特征在于，所述下电极(42)的底部还包括与所述容置腔体(41)连通的导向孔(421)和固定孔(422)；

所述顶升机构(43)还包括：

第一导向柱(434)，以可移动的方式设于所述导向孔(421)内，所述第一导向柱(434)的顶端与所述顶升板(431)固定连接；

第二导向柱(435)，所述第二导向柱(435)的底端固定在所述固定孔(422)内，所述第二导向柱(435)的顶端与所述顶升板(431)活动连接，所述第一弹性件(433)环套于所述第二导向柱(435)的外侧；

导向座(436)，固定在所述容置腔体(41)内，所述导向座(436)具有供所述第一导向柱(434)、所述第二导向柱(435)和所述第一弹性件(433)穿过的导向通孔(437)。

6.根据权利要求3所述的密封焊接设备，其特征在于，所述下电极(42)的顶部具有多个移动孔(423)，多个所述移动孔(423)围绕在所述容置腔体(41)的四周；

所述错位机构(44)包括多个第二弹性件，所述第二弹性件的一端与所述移动孔(423)的底部固定连接，另一端从所述移动孔(423)中伸出。

7.根据权利要求3所述的密封焊接设备，其特征在于，所述密封焊接设备还包括导电过渡板(7)，位于所述密封底板(3)的下方，所述导电过渡板(7)用于密封所述焊接腔体(31)的底部，所述下电极(42)固定在所述导电过渡板(7)上。

8.根据权利要求1所述的密封焊接设备，其特征在于，所述固定组件(1)包括：

固定板(11)，具有纵向贯通的移动通槽(12)；

密封顶板(13)，位于所述固定板(11)的下方，所述上电极组件(2)位于所述固定板(11)和所述密封顶板(13)之间；

其中，所述第二驱动装置(6)位于所述固定板(11)的顶部，所述第二驱动装置(6)的驱动杆穿过所述移动通槽(12)与所述上电极组件(2)连接，所述第一驱动装置(5)驱动所述固定板(11)和所述密封顶板(13)移动以使得所述密封顶板(13)将所述焊接腔体(31)密封。

9.根据权利要求8所述的密封焊接设备，其特征在于，所述密封顶板(13)具有电极通孔(14)；

所述上电极组件(2)包括：

导电过渡块(22)，所述导电过渡块(22)的顶面与所述第二驱动装置(6)的驱动杆固定连接；

波纹管(23)，所述波纹管(23)的一端与所述导电过渡块(22)的底面密封连接，所述波纹管(23)的另一端包围在所述电极通孔(14)的顶部外侧且与所述密封顶板(13)密封连接；

上电极(24)，具有开口向下的限位槽(21)，所述上电极(24)套设在所述波纹管(23)内，所述上电极(24)的顶端与所述导电过渡块(22)的底面固定连接，所述第二驱动装置(6)通过所述导电过渡块(22)驱动所述上电极(24)在所述波纹管(23)和所述电极通孔(14)内移动。

10.根据权利要求1所述的密封焊接设备，其特征在于，所述密封底板(3)的顶面具有凹槽(32)，所述凹槽(32)围绕在所述焊接腔体(31)的外侧；

所述密封焊接设备还包括设置在所述凹槽(32)内密封圈，所述密封圈从所述凹槽(32)的顶部伸出。

11.根据权利要求1所述的密封焊接设备，其特征在于，所述密封焊接设备还包括：

抽真空装置(8)，所述抽真空装置(8)与所述密封底板(3)相连接且与所述焊接腔体(31)连通，所述抽真空装置(8)用于对所述焊接腔体(31)的内部抽真空；

充气装置(9)，所述充气装置(9)与所述密封底板(3)相连接且与所述焊接腔体(31)连通，所述充气装置(9)用于向所述焊接腔体(31)内充气体；

气体回收装置(10)，与所述抽真空装置(8)连接，所述气体回收装置(10)用于对所述抽真空装置(8)抽出的气体回收。

12.根据权利要求11所述的密封焊接设备，其特征在于，所述密封底板(3)上开设有用于调整所述焊接腔体(31)内部环境的通气接口(33)；

所述密封焊接设备还包括气管(1a)，所述气管(1a)与所述通气接口(33)相连接且与所述焊接腔体(31)相连通，所述抽真空装置(8)和所述充气装置(9)与所述气管(1a)相连接。

13.根据权利要求1所述的密封焊接设备，其特征在于，所述密封焊接设备还包括：

用于与电源电连接的变压器(1b)，所述变压器(1b)分别通过铜排(1c)与所述上电极组件(2)和所述下电极组件(4)电连接。

14.根据权利要求1所述的密封焊接设备，其特征在于，所述密封焊接设备还包括：

压力检测装置，位于所述焊接腔体(31)内，用于检测所述焊接腔体(31)内的气体压力；

真空检测装置，位于所述焊接腔体(31)内，用于检测所述焊接腔体(31)内的真空度；

位移检测装置(1d)，与所述上电极组件(2)连接，用于检测所述上电极组件(2)的位移。

15.根据权利要求1所述的密封焊接设备，其特征在于，所述固定组件(1)包括多个纵向贯通的连通孔(15)；

所述密封焊接设备还包括：

设备支架(B)，具有操作平台(B1)，所述密封底板(3)位于所述操作平台(B1)上；

多个导向杆(C)，所述导向杆(C)穿过对应的所述连通孔(15)，所述导向杆(C)的两端分别与所述操作平台(B1)和所述设备支架(B)的顶端固定连接。

16.一种密封焊接方法，其特征在于，所述方法包括：

将陶瓷组件与套筒组件组装好后放入焊接腔体中定位；

控制第一驱动装置驱动固定组件和上电极组件同时移动以使得所述固定组件与所述焊接腔体密封连接；

对所述焊接腔体进行抽真空处理，然后向所述焊接腔体内通入灭弧气体；

控制第二驱动装置驱动上电极组件移动靠近下电极组件，通电将所述陶瓷组件与所述套筒组件进行焊接。

17.根据权利要求16所述的密封焊接方法，其特征在于，所述方法还包括：

在进行抽真空处理时监控所述焊接腔体内的真空度，并在向所述焊接腔体通入灭弧气体时监控所述焊接腔体内的气体压力，在进行焊接时监控焊接电流以及焊接时间；

在焊接完成后，回收所述焊接腔体内剩余的灭弧气体并向所述焊接腔体内充入氮气或空气以平衡所述焊接腔体内的压力；

控制第一驱动装置驱动固定组件和上电极组件同时移动以打开所述焊接腔体，将焊接后的陶瓷组件与套筒组件取出。

18.根据权利要求16所述的密封焊接方法，其特征在于，在通电将所述陶瓷组件与所述套筒组件进行焊接之前，所述套筒组件与所述陶瓷组件具有一定距离；

所述灭弧气体包括氢气、氦气、氮气中的至少一种。

19.根据权利要求16所述的密封焊接方法，其特征在于，对所述焊接腔体进行抽真空处理包括对所述焊接腔体进行粗抽和抽高真空，所述粗抽的真空度≤10Pa，所述抽高真空的真空度≤9.9×e-2Pa。

20.根据权利要求16-19中任一项所述的密封焊接方法，其特征在于，所述密封焊接方法应用权利要求1－15中任一项所述的密封焊接设备。

Images