CN204735859U - 一种用于生产电极塞的桥丝焊接系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于生产电极塞的桥丝焊接系统，包括循环轨道(20)、推动设备(21)、定位装置(4)和焊接装置(5)，电极塞基体通过推动设备的推动沿着循环轨道步进式移动，焊接装置(5)的上游和下游均设置有使桥丝与芯电极精确对中的定位装置(4)。定位装置包括压丝轮(40)和施力装置(42)，施力装置驱动压丝轮向下移动以压紧桥丝。焊接装置包括驱动装置(52)、引导杆(53)和焊头(54)，焊头夹持在引导杆的下端，驱动装置驱动引导杆并带动焊头向下移动。采用本实用新型的桥丝焊接系统，能够实现桥丝的自动化焊接，同时能够显著地提高电极塞的生产合格率，适用于汽车、工业雷管和点火器具等技术领域。

Description

一种用于生产电极塞的桥丝焊接系统

技术领域

本实用新型涉及一种用于生产电极塞的桥丝焊接系统，适用于汽车、工业雷管和点火器具等技术领域。

背景技术

随着汽车工业的飞速发展，汽车安全将提升到更高的层次和水平，给汽车被动安全系统核心初始触发元件的电点火管提出了更高的质量要求。电点火管的核心部件是焊有桥丝的电极塞。另外，焊有桥丝的电极塞还被广泛地应用于安全气囊、工业电雷管、军用电点火具等点火部件上。在实际使用中，电极塞与外电路连接，是汽车安全气囊、工业电雷管、军用点火具等构件的核心元器件。电极塞的作用是兼有结构件、固定换能元、电绝缘、气密、热沉、反射点火等功能，一般由桥丝和两条脚线/电极组成。桥丝是一根焊接在两条脚线/电极上的电阻丝，当电流通过后，桥丝瞬间发热，并加热包裹在桥丝周围的对热敏感的点火材料，当桥丝的温度达到着火点后，点火药发火从而实现部件功能。

为了降低车祸时的人员伤亡，汽车安全气囊尤其需要在发生事故时的几十毫秒之内打开气囊，这就要求电极塞上的桥丝焊接良好并能够瞬间点燃包裹在桥丝上的点火材料。一般桥丝的直径是几十微米数量级以确保电阻足够大，通电时能够迅速发热，如此细小的桥丝带来了极大的焊接难度。据不完全统计，目前国内汽车需求的汽车安全气囊用电点火管大概为1亿个左右。由于技术的限制，目前全球只有个别公司拥有自动机械焊桥丝生产线，而国内现有的电点火管基本都是人工焊接桥丝，焊接效率很低，难以满足市场需求。而且人工焊接对焊工的眼睛具有严重的伤害，会造成电光性角膜炎等疾病。除此以外，该工艺还广泛应用于工业电雷管、地质勘探震源弹、防雹增雨火箭弹、航模发射、军用火箭弹、军用导弹、炮弹、烟花爆竹等领域，需求巨大。

实用新型内容

针对现有技术中的上述缺陷，本实用新型提供了一种用于生产电极塞的桥丝焊接系统，其能够实现桥丝的自动焊接，并且能够显著地提高电极塞的生产合格率。

根据本实用新型的用于生产电极塞的桥丝焊接系统，其中，电极塞包括电极塞基体和与其焊接的桥丝，桥丝的直径为0.005-0.1mm，电极塞基体具有芯电极，桥丝焊接系统包括循环轨道、推动设备、定位装置和焊接装置，电极塞基体通过推动设备的推动沿着循环轨道步进式移动，焊接装置的上游和下游均设置有使桥丝与芯电极精确对中的定位装置。

优选地，循环轨道中可以设置有工装的运动导槽，推动设备推动工装步进式移动，工装设置有安装电极塞基体的安装孔。

优选地，定位装置可以包括压丝轮和施力装置，施力装置驱动压丝轮向下移动以压紧桥丝。更优地，定位装置还可以包括设置在压丝轮与施力装置之间的弹簧。

优选地，焊接装置可以包括驱动装置、引导杆和焊头，焊头夹持在引导杆的下端，驱动装置驱动引导杆并带动焊头向下移动。更优地，焊头的尖端和引导杆的侧面之间可以具有平滑曲面的过渡段。

优选地，在焊接装置和位于其上游的定位装置之间设置有钩针。

优选地，在焊接装置处的循环轨道的下方设置有调平装置。调平装置可以包括电阻检测单元、震动设备和相对设置的第一夹持块、第二夹持块，震动设备设置在第一夹持块和第二夹持块的下方。

优选地，在焊接装置处还可以设置用于观测桥丝与电极塞基体的芯电极是否对中的观测装置。

采用本实用新型的用于生产电极塞的桥丝焊接系统，能够实现桥丝与芯电极的精确对中，并且能够提高焊接质量，具有广阔的市场前景。

附图说明

图1显示了根据本实用新型的电极塞的剖视图。

图2显示了根据本实用新型的电极塞的俯视图。

图3显示了生产电极塞的循环装置的一部分的示意图。

图4显示了本实用新型的定位装置和焊接装置的布置示意图。

图5显示了钩针的布置示意图。

图6显示了根据本实用新型的焊头的示意图。

图7显示了调平装置的结构示意图。

图8显示了现有技术的焊头的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

如图1和2所示，其中显示了根据本实用新型的电极塞的剖视图和俯视图。根据本实用新型的电极塞包括电极塞基体和与其焊接的桥丝96，电极塞基体包括芯电极90、绝缘层91和带孔的塞子92，芯电极90设置在塞子92的孔中，芯电极90和塞子92之间设置有绝缘层91。塞子92上连接有第一电极针93，芯电极90上连接有第二电极针94。桥丝96与芯电极90和塞子92焊接，桥丝96与塞子92之间具有两个以上焊点97。优选地，如图2中所示，桥丝96与塞子92之间具有两个焊点。由于塞子92具有较大的焊接面积而容易焊接，因此在焊接过程中只需把桥丝96精确地对准芯电极90焊接即可。如图1所示，优选地，第一电极针93和/或第二电极针94设置有弯折部95，弯折部95弧线的直径为0.2～0.6mm；本实施例优选0.3～0.5mm，具体可选为0.45mm。弯折部95使电极针靠近塞子92的中心，焊接过程中方便操作。第一电极针93与塞子92的连接方式可以是焊接，第二电极针94与芯电极90为同一根导线。第一电极针93和第二电极针94可以具有向同一方向弯曲的弯折部。电极针上还可以镀有铜或金，电极塞及其孔的形状可以为圆形、方形、椭圆形中的任一种、优选为圆形。塞子92和绝缘层91可以都为圆环形，圆环形的绝缘层91包裹着芯电极90，圆环形的塞子92包裹着圆环形的绝缘层91。芯电极90可以是铁镍钴合金材料，与桥丝96的热胀冷缩系数相近。绝缘层91可以是陶瓷材料或者热固性塑料的注塑材料或者高温烧结玻璃材料，塞子92通常是金属材料。

优选地，电极塞的直径为5～10mm，绝缘层91厚0.5～1.2mm，芯电极90的直径是0.6～2mm。更优选地，电极塞的直径为7.1mm，绝缘层91厚0.827mm，芯电极90的直径是1.026mm。桥丝可以是镍铬电阻合金丝，直径可以为0.005-0.1mm，优选地为0.020mm或者0.024mm或者0.028mm。本实用新型的电极塞使用的桥丝能够在3毫秒瞬间发热达到1000多摄氏度，性能优越。

根据本实用新型的用于生产电极塞的桥丝焊接系统，包括循环轨道、推动设备、定位装置和焊接装置，电极塞基体通过推动设备的推动沿着循环轨道步进式移动，焊接装置的上游和下游均设置有使桥丝与芯电极精确对中的定位装置。

如图3所示，其中显示了生产电极塞的循环装置的一部分的示意图。包括循环轨道20和推动设备21，电极塞基体通过推动设备21的推动沿着循环轨道20步进式移动。优选地，循环轨道20中设置有工装23的运动导槽，推动设备21推动工装23步进式移动。工装23设置有用于标志电极塞基体(未焊接桥丝时的电极塞)的安装方向的凹槽24和安装电极塞基体的安装孔25。图3中的附图标记4和5分别表示桥丝的定位装置和焊接装置。

如图4所示，其中显示了本实用新型的定位装置4和焊接装置5的布置示意图，其中焊接装置5的上游和下游均设置有定位装置4。定位装置4包括压丝轮40和施力装置42，施力装置42驱动压丝轮40向下移动以压紧桥丝。优选地，还可以包括设置在压丝轮40与施力装置42之间的弹簧41，用于使得压丝轮40的压力更加均匀。焊接装置5包括驱动装置52、引导杆53和焊头54，焊头54夹持在引导杆53的下端，驱动装置52驱动引导杆53并带动焊头54向下移动以将桥丝96焊接到电极塞基体的芯电极90上。

更优选地，在焊接装置5和位于其上游的定位装置4之间设置有钩针43。如图4所示，其中显示的钩针43的数量为两个。图5显示了钩针43的布置示意图，优选地，两个钩针43的弯曲方向相反，并且在其固定端通过螺母锚固在工作台上。

图6显示了根据本实用新型的焊头54的示意图。如图所示，优选地，焊头54的尖端和引导杆53的侧面之间具有平滑曲面的过渡段。在此需要说明的是，现有技术中，焊头尖端是矩形平面，即焊头的尖端和引导杆的侧面之间具有100度左右的转角，而不具有平滑曲面的过渡段(如图8所示)。在使用现有技术的焊头时，由于尖端具有剧烈的转角，经常会割断桥丝，造成生产的停滞。采用本实用新型的焊头54以后，由于尖端和引导杆53的侧面之间具有平滑曲面的过渡段，因此不会对桥丝造成损伤，能够提高生产效率。

优选地，在焊接装置处还可以设置用于观测桥丝与电极塞基体的芯电极是否对中的观测装置(图中未示出)，例如可以是放大镜，并将观测到的图像实时显示在显示屏上。

焊接时，给桥丝施加设定的张力使其张紧，施力装置42向压丝轮40施加向下的压力使其下行，桥丝96被压紧在位于上游和下游的压丝轮40之间，同时通过钩针43的引导，使得桥丝96与芯电极90准确对中。该过程中，可以通过显示屏实时查看观测装置传回的图像。准确对中后，驱动装置52驱动引导杆53并带动焊头54向下移动，将桥丝96依次焊接在塞子92、芯电极90和塞子92的焊点上(此处仍以图2中的三个焊点为例进行说明，但需理解并不限于上述三个焊点的情形)。

当电极塞基体运行到焊头下方等待焊接时，可能会出现电极塞基体不平的现象，这样会导致焊接位置不准确使得产品不合格。为了克服可能出现的电极塞不平的现象，更加优选地，如图4所示，在焊接装置处的循环轨道20的下方设置有调平装置8。如图7所示，其中显示了调平装置8的结构示意图，包括电阻检测单元、震动设备83和相对设置的第一夹持块81、第二夹持块82。震动设备83设置在第一夹持块81和第二夹持块82的下方。当电极塞基体运动到焊头下方等待焊接时，第一夹持块81和第二夹持块82夹住第一电极针93和第二电极针94，电阻检测单元检测回路的电阻，如果检测到的电阻值与标准值不符，表明电极塞基体处于不平的状态中。此时，震动设备83会自动震动调整电极塞基体的位置直至检测到的电阻值与标准值相符，从而使得电极塞基体回到平整位置。需要说明的是，整个过程持续时间很短，可以在几毫秒内完成。根据需要，也可以不设置调平装置8，但此情形下会增大生产出次品的概率。

采用本实用新型的桥丝焊接系统，能够实现桥丝的自动化焊接，同时能够显著地提高电极塞的生产合格率，具有广阔的市场前景。

虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种用于生产电极塞的桥丝焊接系统，所述电极塞包括电极塞基体和与其焊接的桥丝，所述电极塞基体具有芯电极，所述桥丝的直径为0.005-0.1mm，其特征在于，所述桥丝焊接系统包括循环轨道、推动设备、定位装置和焊接装置，所述电极塞基体通过所述推动设备的推动沿着所述循环轨道步进式移动，所述焊接装置的上游和下游均设置有使所述桥丝与所述芯电极精确对中的所述定位装置。

2.根据权利要求1所述的桥丝焊接系统，其特征在于，所述循环轨道中设置有工装的运动导槽，所述推动设备推动所述工装步进式移动，所述工装设置有安装所述电极塞基体的安装孔。

3.根据权利要求1或2所述的桥丝焊接系统，其特征在于，所述定位装置包括压丝轮和施力装置，所述施力装置驱动所述压丝轮向下移动以压紧桥丝。

4.根据权利要求3所述的桥丝焊接系统，其特征在于，所述定位装置还包括设置在所述压丝轮与所述施力装置之间的弹簧。

5.根据权利要求1或2所述的桥丝焊接系统，其特征在于，所述焊接装置包括驱动装置、引导杆和焊头，所述焊头夹持在所述引导杆的下端，所述驱动装置驱动所述引导杆并带动所述焊头向下移动。

6.根据权利要求5所述的桥丝焊接系统，其特征在于，所述焊头的尖端和所述引导杆的侧面之间具有平滑曲面的过渡段。

7.根据权利要求1或2所述的桥丝焊接系统，其特征在于，在所述焊接装置和位于其上游的所述定位装置之间设置有钩针。

8.根据权利要求1或2所述的桥丝焊接系统，其特征在于，在所述焊接装置处的所述循环轨道的下方设置有调平装置。

9.根据权利要求8所述的桥丝焊接系统，其特征在于，所述调平装置包括电阻检测单元、震动设备和相对设置的第一夹持块、第二夹持块，所述震动设备设置在所述第一夹持块和所述第二夹持块的下方。

10.根据权利要求1或2所述的桥丝焊接系统，其特征在于，在焊接装置处设置用于观测桥丝与电极塞基体的芯电极是否对中的观测装置。