CN115036114A - 一种微型电流互感器二次引线结构及其封装工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微型电流互感器二次引线结构及其封装工艺，该微型电流互感器二次引线结构，包括互感器壳体和线包，互感器壳体上设置有安置线包的环形线包槽，互感器壳体内紧贴环形线包槽外侧设置有两上下贯穿的引线孔，两引线孔内分别内嵌有铜套。通过本发明可以简化引线类微型电流互感器生产工艺，实现线包放置后道工序的生产自动化和产品标准化，不仅为企业减少大量的人员需求，还大大降低了对人员能力的要求，同时由于引线最后安装，可以随时根据用户需要变更，不影响互感器本体的生产，实现快速柔性生产；而且由于互感器本体可以密集放置，批量同步生产，不仅提高生产效率，而且大大减少生产照明和用电负荷，极大的减少资源浪费。

Description

一种微型电流互感器二次引线结构及其封装工艺

技术领域

本发明涉及仪表加工技术领域，尤其涉及一种微型电流互感器二次引线结构及其封装工艺。

背景技术

如图1所示，现有带引出线的微型电流互感器大部分漆包线线径细小，产品小巧，结构紧凑，对生产工艺要求较高，自动化生产难度较大；目前普遍采用纯手工方式生产，首先将绕制完成的线包放入壳体，按要求分别将引出线缠绕到两根颜色不同的导线上，然后剪去尾线，通过手工完成焊接工序，然后将两个导线分别插入壳体固定孔，再通过灌封材料固定并绝缘，最后通过手工绞线和插接连接件，并逐个进行电性能检验，实现单个产品的生产。

目前带引出线的微型电流互感器的生产工艺目前主要存在以下缺点：一是由于漆包线太细，产品小巧，结构紧凑，绕线环节只能是手工方式，生产效率低下，对员工熟练程度要求高，同时对亮度要求高，焊接过程能耗损失较大；二是在灌封环节，由于不同产品引线长短不一，大量空间被引线占用，灌封效率低下，而且很容易导致灌封材料污染导线或者接插件，导致产品报废；三是连接件只能通过手动逐个操作，生产效率低下，产品质量不可控。因此急需通过改进产品结构和生产工艺，提高生产效率，降低生产能耗。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明设计了一种微型电流互感器二次引线结构及其封装工艺。

本发明采用如下技术方案：

一种微型电流互感器二次引线结构，包括互感器壳体和线包，互感器壳体上设置有安置线包的环形线包槽，互感器壳体内紧贴环形线包槽外侧设置有两贯穿的引线孔，两引线孔内分别内嵌有铜套，铜套上端封闭，下端开口，开口端插接连接引线的导线连接件，铜套上端焊接固定有固定片，固定片一侧上翘，另一侧上设置有焊接面。

作为优选，所述铜套上部向内凹陷设置有内凹凸起，导线连接件上对应设置有内凹槽。方便实现铜套与连接引线的导线连接件插接，导线连接件和引线的准备可分开单独工艺按各自厂家需求制作。

作为优选，所述铜套和引线孔插接配合。方便铜套插入引线孔内紧固内嵌。

作为优选，所述铜套下部三分之一处铜套外沿的口径缩小。方便铜套插入引线孔内。

作为优选，所述引线孔上部与环形线包槽连通。便于线包的漆包引线连接铜套上的固定片。

作为优选，所述铜套上端面低于互感器壳体上端面，与线包最高位置在一个平面。

作为优选，所述固定片为异形铜片，靠近线包一侧相比另一侧更宽，焊接面设置于更宽的一侧。

作为优选，所述固定片一侧上翘的角度为1度。便于漆包引线绕过固定片后，拉断多余漆包引线，夹紧固定漆包引线。

该微型电流互感器二次引线结构的封装工艺，其工艺步骤为：

S1、取出互感器壳体和两个铜套，将两个铜套对应插入互感器壳体的引线孔内，使互感器壳体上端面与铜套上端面齐平；

S2、将线包放入互感器壳体内，将线包上两根漆包引线引出，对应越过两铜套上固定片的焊接面，并将其绕过固定片，从固定片下卡入，去除多余漆包引线，将漆包引线末端贴紧焊接面，完成漆包引线的固定；

S3、将完成漆包引线固定的产品放入互感器量产治具中焊接和灌封，焊接时，漆包引线焊接采用激光或者超声波焊接，焊接完成后，采用顶针将铜套下压，将铜套完全压入引线孔，使铜套上端平面与线包上端平面齐平；灌封时，采用多灌装头定量批量灌装，最后将连接引线的导线连接件插入铜套下端开口端。

作为优选，所述互感器量产治具内对应阵列定位设置有多个与互感器壳体配合的安置槽。

本发明的有益效果是：（1）、本发明将互感器引出线与壳体解耦成为两个独立的部分：引出线可以采用现有自动化设备直接绕制成型，将现有与引线相关的手工操作全部替代，并且连接工序放在产品生产最后，可以完全避免灌封对引线和连接件的污染；其次，通过改进互感器壳体结构，将原有引出线的部位改为铜套结构，铜套顶部焊接铜片固定片，一侧用于固定引线，一侧用于焊接二次引线，焊接完成后直接进入灌封环节，将铜套封闭到灌封面内，与外界实现完全电气隔离；实现线包放置后道工序的生产自动化和产品标准化，不仅为企业减少大量的人员需求，还大大降低了对人员能力的要求，同时由于引线最后安装，可以随时根据用户需要变更，不影响互感器本体的生产，实现快速柔性生产；而且由于互感器本体可以密集放置，批量同步生产，不仅提高生产效率，而且大大减少生产照明和用电负荷，极大的减少资源浪费，减少对环境的污染；

（2）、本发明铜套上端面与线包上端面基本相同高度，既保证了漆包引线与铜套焊接部位弹性连接，灌封材料收缩不会导致漆包线断的问题，又能保证灌封材料淹没整个铜套，实现互感器需要的绝缘指标；而且，灌封时，由于位置固定，不需要复杂的视觉系统，而且由于无引线干扰，可以采用多灌装头快速定量批量灌装，极大的提高生产效率。

附图说明

图1是现有微型电流互感器二次引线结构的结构示意图；

图2是本发明中互感器壳体的结构示意图；

图3是本发明的结构示意图；

图4是图2中A-A方向的剖视图；

图5是本发明中铜套的结构示意图；

图6是本发明中互感器壳体和铜套独立分开的结构示意图；

图7是本发明中铜套在互感器壳体的初始位置的结构示意图；

图8是本发明中互感器量产治具的结构示意图；

图中：1、互感器壳体，2、线包，3、铜套，4、引线孔，5、固定片，6、焊接面，7、安置槽，8、内凹凸起，9、环形线包槽。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：

实施例：如图2和图3所示，一种微型电流互感器二次引线结构,由互感器壳体1，绕制完成的线包2以及两个用于引线连接的铜套3构成。每个微型电流互感器通过铜套的转换，将二次引线（漆包引线）固定在铜套上，并经过焊接和灌封，完成整个产品的生产，彻底摆脱由于引线的干扰导致的生产中空间占用大，引线被灌封材料污染，纯手工绕制慢和插线导致的不良品现象突出等问题。

新设计的微型电流互感器二次引线结构整体剖面图如图4所示，与图3中整体正面图片对应；从此图可以很清晰的看到新设计中铜套的具体位置，整个铜套上端封闭，下端开口，并且铜套下部三分之一左右口径略小，铜套上部均匀分布向内凹陷的内凹凸起8，实现与导线连接件可靠接触，导线连接件用于连接外接的一次引线（导线），导线连接件插入铜套后接通一次引线，顶部为二次引线固定和焊接部位；整体上，铜套内嵌于互感器壳体内部，铜套上端面低于互感器壳体上端面，与线包最高位置在一个平面，铜套底面也没有超出互感器壳体底面，如图3和图4中，互感器壳体内紧贴环形线包槽9外侧设置有两从上到下贯穿互感器壳体的引线孔4，两引线孔内分别内嵌有铜套。

图5所示为铜套结构图，铜套整体由上下两个圆柱形铜管连接而成，铜套上部管壁均匀向内凹陷，实现与导线连接件的可靠连接，铜套下部口径略小，方便铜套插入互感器壳体的引线孔并实现固定，铜套顶部固定片5为异形铜片，靠近线包一侧较宽，焊接面6设置于较宽的一侧，装配前焊接面均匀涂敷焊锡，另外一侧略微上翘1度，用于卡紧二次引线，中间与铜套顶板焊接固定。

互感器壳体与铜套分别为单独的一体成型结构，如图6所示；通过人工方式，将两个铜套分别插入互感器壳体的对应引线孔内，如图7所示，然后将线包按要求放入互感器壳体的环形线包槽内部，将两根二次引线分别按要求理出，然后特别的逐个将二次引线越过焊接面，并将其绕过固定片，从固定片下卡入，拉断多余漆包引线，将漆包引线末端贴紧焊接面，完成漆包引线的固定。由于漆包引线不再需要与导线固定和绕线，整个引线固定工序大大简化，即便是手工操作，生产效率也大幅提升。

然后，将完成好的半成品，放入如图8所示的互感器量产治具，互感器量产治具内对应阵列定位设置有多个与互感器壳体配合的安置槽7，直接将互感器壳体插入安置槽内定位，批量定位后的互感器壳体的焊接，灌封，电性能等工序可以完全实现自动化设备多头批量生产。这个过程中，特别的，漆包引线焊接需要采用激光或者超声波焊接，减少热量的聚集而导致的壳体形变；而且，焊接完成后，需要完成一道本设计特别的工艺，批量采用顶针，从上端将铜套继续下压，使铜套按压到互感器壳体的引线孔内最终位置，如图4所示，这样铜套上端面与线包上端面基本相同高度，这一特别的工艺设计，既保证了漆包引线与铜套焊接部位弹性连接，灌封材料收缩不会导致漆包线断的问题，又能保证灌封材料淹没整个铜套，实现互感器需要的绝缘指标；而且，灌封时，由于位置固定，不需要复杂的视觉系统，而且由于无引线干扰，可以采用多灌装头快速定量批量灌装，极大的提高生产效率。

最后，灌封固化完成的产品，由于二次引线位置固定，可以使用自动化设备对产品批量实现外观检查和电性能测试，快速剔除不合格产品。

整个生产流程中，前期人工操作，对人员的技能要求低，后面自动化设备生产，整体能耗损失较原因全流程手工生产极大的降低；而且由于整体实现了标准化生产，而客户需要的各种长度，各种颜色的导线可以全自动化生产，出厂时只需要根据客户需要自由组合，对快速多样产品交付能力有了极大的提升。

通过本发明，将互感器引出线与壳体解耦成为两个独立的部分：首先，引出线可以采用现有自动化设备直接绕制成型，将现有与引线相关的手工操作全部替代，并且连接工序放在产品生产最后，可以完全避免灌封对引线和连接件的污染；其次，通过改进互感器壳体结构，将原有引出线的部位改为铜套结构，铜套顶部焊接铜片固定片，一侧用于固定引线，一侧用于焊接二次引线，焊接完成后直接进入灌封环节，将铜套封闭到灌封面内，与外界实现完全电气隔离。

通过采用这一全新的结构，微型互感器本体完全摆脱了引线的束缚，后续生产工艺不需要考虑引线的干扰，互感器之间通过定型模具密集固定位置和方向摆放，可以实现批量自动化多头焊接、多头灌封、AI外观检查和电性能测试，极大地提高生产效率，保证产品生产一致性的同时，大大降低对操作人员数量和工序能力的需求，整体生产能耗大大减少。而且由于引线与本体解耦，可以快速响应客户对引线长度，颜色和连接方式等的需求，大大缩短交货周期。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1.一种微型电流互感器二次引线结构，包括互感器壳体和线包，互感器壳体上设置有安置线包的环形线包槽，其特征是，所述互感器壳体内紧贴环形线包槽外侧设置有两贯穿的引线孔，两引线孔内分别内嵌有铜套，铜套上端封闭，下端开口，开口端插接连接引线的导线连接件，铜套上端焊接固定有固定片，固定片一侧上翘，另一侧上设置有焊接面。

2.根据权利要求1所述的一种微型电流互感器二次引线结构，其特征是，所述铜套上部向内凹陷设置有内凹凸起，导线连接件上对应设置有内凹槽。

3.根据权利要求1所述的一种微型电流互感器二次引线结构，其特征是，所述铜套和引线孔插接配合。

4.根据权利要求1所述的一种微型电流互感器二次引线结构，其特征是，所述铜套下部三分之一处铜套外沿的口径缩小。

5.根据权利要求1所述的一种微型电流互感器二次引线结构，其特征是，所述引线孔上部与环形线包槽连通。

6.根据权利要求1所述的一种微型电流互感器二次引线结构，其特征是，所述铜套上端面低于互感器壳体上端面，与线包最高位置在一个平面。

7.根据权利要求1所述的一种微型电流互感器二次引线结构，其特征是，所述固定片为异形铜片，靠近线包一侧相比另一侧更宽，焊接面设置于更宽的一侧。

8.根据权利要求1所述的一种微型电流互感器二次引线结构，其特征是，所述固定片一侧上翘的角度为1度。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的一种微型电流互感器二次引线结构的封装工艺，其特征是，其工艺步骤为：

S1、取出互感器壳体和两个铜套，将两个铜套对应插入互感器壳体的引线孔内，使互感器壳体上端面与铜套上端面齐平；

S2、将线包放入互感器壳体内，将线包上两根漆包引线引出，对应越过两铜套上固定片的焊接面，并将其绕过固定片，从固定片下卡入，去除多余漆包引线，将漆包引线末端贴紧焊接面，完成漆包引线的固定；

S3、将完成漆包引线固定的产品放入互感器量产治具中焊接和灌封，焊接时，漆包引线焊接采用激光或者超声波焊接，焊接完成后，采用顶针将铜套下压，将铜套完全压入引线孔，使铜套上端平面与线包上端平面齐平；灌封时，采用多灌装头定量批量灌装，最后将连接引线的导线连接件插入铜套下端开口端。

10.根据权利要求9所述的一种微型电流互感器二次引线结构的封装工艺，其特征是，所述互感器量产治具内对应阵列定位设置有多个与互感器壳体配合的安置槽。

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