1.本实用新型涉及焊接式电触头元件加工领域，具体涉及一种塑壳断路器静触头组件的焊接装置。
背景技术：2.断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能在规定的时间内关合、承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。断路器按其使用范围分为高压断路器与低压断路器，高低压界线划分比较模糊，一般将3kv以上的称为高压电器。
3.断路器可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件。已获得了广泛的应用。
4.如图1所示，触头组件作为塑壳断路器内部核心的电接触零部件，其包括支架a和焊接于支架a的引弧角b和触点c，支架a两侧设置有缺口a1，焊接质量很大程度上决定着开关的使用寿命，因此触头组件的焊接质量显得尤为重要，通常焊接这类特殊结构的静触头组件时，一般采用感应钎焊或者是电阻钎焊工艺。
5.如采用感应钎焊，该工艺具备一次焊接多个零件的特点，但同时加热触点和引弧角时，由于引弧角为铁镀铜材质，触点为银石墨材质，引弧角先发热至通红状态，待焊料达到完全熔化的状态时，引弧角就会出现过烧的问题，影响产品焊接外观和电镀质量，因此为了防止引弧角的过烧问题，感应钎焊加热的位置需靠近支架的折弯位置，先把支架加热至通红状态，通过支架自身的热传导来熔化钎料进而完成引弧角与支架的焊接，这样就会导致支架严重退火而出现材料硬度的大幅下降，在后续运输、电镀等作业工序过程中发生支架变形，最终影响产品的使用性能。
6.如采用传统的金属电极直接电阻钎焊工艺时，需先完成支架和触点的焊接，通常为保证产品焊接强度，静触点焊后其四周会有明显的焊料溢出，这样情况下再焊接引弧角时，引弧角与触点之间无法避免的会产生一定的装配间隙，但为了保证塑壳断路器开关产品的使用性能，客户在静组件图纸中明确要求静触点与引弧角焊后不能有明显的间隙，因此就需要在完成触点焊接后对触点与引弧角前端接触位置的焊料进行打磨处理，保证触点与引弧角可充分接触后再完成引弧角与支架的焊接，这样的焊接工艺就导致了产品焊接质量一致性差，且焊接效率偏低。同时直接电阻钎焊工艺采用上、下电极结构，具体方式为上电极压紧触点或铁镀铜引弧角的上表面，下电极需插入支架u型结构内，起支撑组件和传递电流和压力的功能，采用该焊接工艺时焊接热量会集中在电极与零件接触的界面上，由于较大的热量和压力的作用，且触点和引弧角需要分步焊接完成，而由于触点与引弧角位置紧邻，故前道焊接工序会对后道造成影响，此外，下电极是悬臂梁式的外伸结构，从力学结构来说，在产品焊接过程中，相当于在电极上作用了一个力矩，在焊接压力的作用下，下电极伸出电极底座外部的位置会发生弯曲甚至是断裂，该工艺焊接时下电极的使用寿命偏
低，焊接效率低和生产成本高，不利于大批量生产和经济效益的控制。
技术实现要素：7.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种塑壳断路器静触头组件的焊接装置，可一次完成支架、触点及引弧角等三种不同材质零件的高质量焊接工序，触头组件产品在外观上焊料溢出均匀，焊接钎着率达到≥85%，剪切力和金相等性能指标良好。
8.为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：包括支架支撑座、陶瓷压杆和两个电极，所述的支架支撑座用于支撑支架，所述的陶瓷压杆将引弧角和触点压紧于支架，两个所述的电极分别抵于支架与引弧角和触点相对位置的两侧。
9.通过采用上述技术方案，电极结构由传统的上电极、下电极垂直结构的导电方式，设计为左右对称结构并与支架相抵的两个电极组成，并由陶瓷压杆将引弧角和触点压紧于支架，实现间接电阻钎焊焊接工艺，焊接时，将触点和引弧角一并装配好，可一次完成支架、触点及铁镀铜引弧角等三种不同材质零件的焊接工作，由于引弧角和触点均未受到很大的焊接压力及焊接电流的加热，因此两者的工作面几乎无损伤，由于触点与引弧角同时焊接，两者之间无明显的焊接缝隙，产品焊后引弧角及触点四周的焊料溢出均匀，焊接钎着率、金相和剪切力等强度性能指标良好，产品焊接质量一致性好，焊接效率高，可实现产品的大批量稳定生产。
10.本实用新型进一步设置为：所述的支架支撑座设置有放置平台和限位推块，所述的放置平台两者分别设置有限位于支架两侧缺口的限位凸台，所述的限位推块设置有供支架端部插入的限位槽，所述的支架支撑座与限位推块之间设置有将限位推块向支架推送的限位弹簧。
11.通过采用上述技术方案，由限位凸台和限位推块配合形成支架相对于支架支撑座的稳定限位配合，从而保证支架的焊接质量，此外，调整限位凸台和限位推块规格即可实现不同规格静触头组件的焊接需求。
12.本实用新型进一步设置为：还包括装配对位装置，所述的陶瓷压杆设置有将驱动陶瓷压杆升降的压杆气缸，所述的装配对位装置包括定位夹、定位夹开合气缸和定位夹移动气缸，所述的定位夹合拢时形成与引弧角和触点形状相适配的夹持腔，所述的定位夹开合气缸驱动定位夹打开或合拢，所述的定位夹移动气缸驱动定位夹移动于支架上方和支架外。
13.通过采用上述技术方案，增设装配对位装置，用于将引弧角和触点准确放置于支架上，并在定位夹打开之前由陶瓷压杆压紧引弧角和触点，稳定保持装配位置且在焊接过程中持续保持，从而保证焊接效果，此外，夹持腔形状即可实现不同规格静触头组件的焊接需求。
14.本实用新型进一步设置为：所述的支架支撑座位于支架下方贯穿设置有冷却孔。
15.通过采用上述技术方案，为了便于支架支撑座能够快速散热，在支架下方（即靠近焊接位置）贯穿开设冷却孔，增加支架支撑座的散热面积，提高冷却效率。
16.本实用新型进一步设置为：所述的支架支撑座远离支架的部分内设置有冷却腔及用于将冷却腔内的冷却介质与外界进行交换的介质循环管道。
17.通过采用上述技术方案，增设冷却腔，并由介质循环管道对冷却介质与外界持续进行交换，从而优化支架支撑座的冷却性能，为持续性焊接提供良好的散热基础。
18.本实用新型进一步设置为：各所述的电极分别设置有固定电极的电极座，各所述的电极座分别设置有对电极进行冷却的冷却风管。
19.通过采用上述技术方案，焊接结束时，冷却风管能够吹出大量空气，对电极进行快速冷却降温，延长电极使用寿命。
20.本实用新型进一步设置为：各所述的电极分别设置有固定电极的电极座，其中一个所述的电极座设置有驱动其向另一电极座靠近或远离的电极气缸。
21.通过采用上述技术方案，一个电极作为不动电极，另一个电极作为可动电极并在电极气缸的驱动下移动，从而简化驱动结构。
22.本实用新型进一步设置为：所述的支架支撑座下方设置有支架基座，所述的支架基座设置有基座轨道及基座气缸，所述的基座气缸驱动支架支撑座移动于基座轨道，使支架支撑座位于两个电极之间或位于两个电极之外。
23.通过采用上述技术方案，基座气缸驱动支架支撑座移动使其在焊接之前能位于两个电极之外，提供充足的支架装配空间，便于人工/机器装配进行快速装配支架。
24.本实用新型进一步设置为：所述的支架基座两侧分别设置有调位板，两侧的所述的调位板之间设置有供支架基座滑移的导杆，所述的导杆位于支架基座分别设置有调位弹簧。
25.通过采用上述技术方案，可移动的支架基座使支架装配座具有位置补偿功能，即位于第一位置的支架支撑座的支架受到可动电极挤压后能随可动电极同步移动，直至消除不动电极与支架之间的间隙，从而保证两个电极与支架紧密配合，保证焊接效果，调位板和调位弹簧配合则使调位后的支架支撑座能够稳定保持。
26.本实用新型进一步设置为：各所述的电极分别设置有固定电极的电极座，各所述的电极座分别设置有安装电极的安装槽，所述的电极槽一侧的侧壁由截面为直角梯形的锁定块构成，所述的电极座设置有与锁定块的梯形斜边所在端面滑移配合，并在滑移时锁定块的梯形直角边所在端面逐渐压紧电极的引导坡面，所述的电极座与锁定块之间设置有夹紧电极后将两者固定的锁定螺栓。
27.通过采用上述技术方案，锁定块沿引导坡面滑移时其梯形直角边所在端面以与电极侧面平行的方式逐渐靠近电极，直至夹紧后由锁定螺栓锁紧，一方面，使电极的更换更为便捷；另一方面，使电极的锁定可靠性更好。
附图说明
28.图1为塑壳断路器静触头组件的立体图；
29.图2为本实用新型具体实施方式的立体图；
30.图3为本实用新型具体实施方式中支架支撑座及支架基座的立体图；
31.图4为图3中a的放大图；
32.图5为图3中b的放大图；
33.图6为本实用新型具体实施方式中装配对位装置的立体图；
34.图7为图2中c的放大图。
具体实施方式
[0035] 下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述， 显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0036]
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”、“第三
”ꢀ
仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0037]
如图2—图7所示，本实用新型公开了一种塑壳断路器静触头组件的焊接装置，包括支架支撑座1、陶瓷压杆2和两个电极3，支架支撑座1用于支撑支架，陶瓷压杆2将引弧角和触点压紧于支架，两个电极3分别抵于支架与引弧角和触点相对位置的两侧，电极3结构由传统的上电极3、下电极3垂直结构的导电方式，设计为左右对称结构并与支架相抵的两个电极3组成，并由陶瓷压杆2将引弧角和触点压紧于支架，实现间接电阻钎焊焊接工艺，焊接时，将触点和引弧角一并装配好，可一次完成支架、触点及铁镀铜引弧角等三种不同材质零件的焊接工作，由于引弧角和触点均未受到很大的焊接压力及焊接电流的加热，因此两者的工作面几乎无损伤，由于触点与引弧角同时焊接，两者之间无明显的焊接缝隙，产品焊后引弧角及触点四周的焊料溢出均匀，焊接钎着率、金相和剪切力等强度性能指标良好，产品焊接质量一致性好，焊接效率高，可实现产品的大批量稳定生产。
[0038]
支架支撑座1设置有放置平台11和限位推块12，放置平台11两者分别设置有限位于支架两侧缺口的限位凸台111，限位推块12设置有供支架端部插入的限位槽121，支架支撑座1与限位推块12之间设置有将限位推块12向支架推送的限位弹簧122，由限位凸台111和限位推块12配合形成支架相对于支架支撑座1的稳定限位配合，从而保证支架的焊接质量，此外，调整限位凸台111和限位推块12规格即可实现不同规格静触头组件的焊接需求。
[0039]
还包括装配对位装置4，陶瓷压杆2设置有将驱动陶瓷压杆2升降的压杆气缸21，装配对位装置4包括定位夹41、定位夹开合气缸42和定位夹移动气缸43，定位夹41合拢时形成与引弧角和触点形状相适配的夹持腔411，定位夹开合气缸42驱动定位夹41打开或合拢，定位夹移动气缸43驱动定位夹41移动于支架上方和支架外，增设装配对位装置4，用于将引弧角和触点准确放置于支架上，并在定位夹41打开之前由陶瓷压杆2压紧引弧角和触点，稳定保持装配位置且在焊接过程中持续保持，从而保证焊接效果，此外，夹持腔411形状即可实现不同规格静触头组件的焊接需求。
[0040]
支架支撑座1位于支架下方贯穿设置有冷却孔13，为了便于支架支撑座1能够快速散热，在支架下方（即靠近焊接位置）贯穿开设冷却孔13，增加支架支撑座1的散热面积，提高冷却效率。支架支撑座1位于支架下方的部分为不锈钢材质，以便于为支架提供良好的刚性支撑。
[0041]
支架支撑座1远离支架的部分内设置有冷却腔及用于将冷却腔内的冷却介质与外界进行交换的介质循环管道14，增设冷却腔，并由介质循环管道14对冷却介质与外界持续进行交换，从而优化支架支撑座1的冷却性能，为持续性焊接提供良好的散热基础。该部分
支架支撑座1的材质为为导热性好的铬锆铜材质。
[0042]
各电极3分别设置有固定电极3的电极座31，各电极座31分别设置有对电极3进行冷却的冷却风管32，焊接结束时，冷却风管32能够吹出大量空气，对电极3进行快速冷却降温，延长电极3使用寿命。
[0043]
各电极3分别设置有固定电极3的电极座31，其中一个电极座31设置有驱动其向另一电极座31靠近或远离的电极气缸33，一个电极3作为不动电极3，另一个电极3作为可动电极3并在电极气缸33的驱动下移动，从而简化驱动结构。
[0044]
支架支撑座1下方设置有支架基座5，支架基座5设置有基座轨道51及基座气缸52，基座气缸52驱动支架支撑座1移动于基座轨道51，使支架支撑座1位于两个电极3之间或位于两个电极3之外，基座气缸52驱动支架支撑座1移动使其在焊接之前能处于两个电极3之外，提供充足的支架装配空间，便于人工/机器装配进行快速装配支架。
[0045]
支架基座5两侧分别设置有调位板53，两侧的调位板5之间设置有供支架基座5滑移的导杆54，导杆54位于支架基座5分别设置有调位弹簧55，可移动的支架基座5使支架装配座具有位置补偿功能，即位于第一位置的支架支撑座1的支架受到可动电极3挤压后能随可动电极3同步移动，直至消除不动电极3与支架之间的间隙，从而保证两个电极3与支架紧密配合，保证焊接效果，调位板53和调位弹簧54配合则使调位后的支架支撑座1能够稳定保持。
[0046]
各电极3分别设置有固定电极3的电极座31，各电极座31分别设置有安装电极3的安装槽34，电极3槽一侧的侧壁由截面为直角梯形的锁定块35构成，电极座31设置有与锁定块35的梯形斜边所在端面滑移配合，并在滑移时锁定块35的梯形直角边所在端面逐渐压紧电极3的引导坡面36，电极座31与锁定块35之间设置有夹紧电极3后将两者固定的锁定螺栓37，锁定块35沿引导坡面36滑移时其梯形直角边所在端面以与电极3侧面平行的方式逐渐靠近电极3，直至夹紧后由锁定螺栓锁紧，一方面，使电极3的更换更为便捷；另一方面，使电极3的锁定可靠性更好。
[0047]
需要焊接时，（1）焊料准备，触点焊接面预覆了与触点长宽规格大小一致的焊料，材质为bag15cup，在支架焊接铁镀铜引弧角区域添加bag15cup材质的膏状焊料。
[0048]
（2）支架定位，将待焊支架放置于支架支撑座1中，支架尾部卡入支架支撑座1的限位槽121，侧面由限位凸台111限位，支架可被限位于支架支撑座1上；
[0049]
（3）移动支架，启动基座气缸52，使基座气缸52驱动支架支撑座1移动于基座轨道51，使支架支撑座1从两个电极3之外移动至两个电极3之间的焊接位置；启动电机气缸33，将位于右边的电极座31往左移动，直至左右电极3夹紧支架为止，此过程中，因支架基座5装有调位弹簧，故支架支撑座1可以左右移动且稳定保持位置；
[0050]
（4）触点及铁镀铜引弧角装配及定位，具体步骤如下：
[0051]
（a）启动定位夹移动气缸43，使定位夹41移动至支架上方，启动定位夹开合气缸42，定位夹往支架上触点及引弧角位置靠拢，直至设定好的行程为止，此步骤为触点及引弧角初步定位；
[0052]
（b）在支架焊接触点位置放置触点，在支架上铁镀铜引弧角位置放置铁镀铜引弧角；
[0053]
（c）再次启动定位夹开合气缸42，合拢定位夹，夹紧触点及铁镀铜引弧角，使触点
及铁镀铜引弧角左右前后完全定位，
[0054]
（d）启动压杆气缸21，使陶瓷压杆2向下移动，直至贴紧触点及引弧角，再次启动定位夹开合气缸42，分开定位夹；
[0055]
（e）启动定位夹移动气缸43，定位夹41退位；
[0056]
（5）产品焊接
[0057]
完成上述所有步骤后，即表示已完成焊接前所有准备工作，启动电阻焊焊接设备的焊接电源，在设置好的焊接电流，焊接时间参数下，通电加热工件，最终完成触头组件的焊接。
[0058]
（6）产品出料
[0059]
启动压杆气缸21，使陶瓷压杆2向上移动，启动基座气缸52，使支架支撑座1从两个电极3之间移动至两个电极3之外的取料位置，取走成品，并在取走成品后及时对电极3和支架支撑座1冷却。
技术特征：1.一种塑壳断路器静触头组件的焊接装置，其特征在于：包括支架支撑座、陶瓷压杆和两个电极，所述的支架支撑座用于支撑支架，所述的陶瓷压杆将引弧角和触点压紧于支架，两个所述的电极分别抵于支架与引弧角和触点相对位置的两侧。2.根据权利要求1所述的塑壳断路器静触头组件的焊接装置，其特征在于：所述的支架支撑座设置有放置平台和限位推块，所述的放置平台两侧分别设置有限位于支架两侧缺口的限位凸台，所述的限位推块设置有供支架端部插入的限位槽，所述的支架支撑座与限位推块之间设置有将限位推块向支架推送的限位弹簧。3.根据权利要求1所述的塑壳断路器静触头组件的焊接装置，其特征在于：还包括装配对位装置，所述的陶瓷压杆设置有将驱动陶瓷压杆升降的压杆气缸，所述的装配对位装置包括定位夹、定位夹开合气缸和定位夹移动气缸，所述的定位夹合拢时形成与引弧角和触点形状相适配的夹持腔，所述的定位夹开合气缸驱动定位夹打开或合拢，所述的定位夹移动气缸驱动定位夹移动于支架上方和支架外。4.根据权利要求1所述的塑壳断路器静触头组件的焊接装置，其特征在于：所述的支架支撑座位于支架下方贯穿设置有冷却孔。5.根据权利要求1所述的塑壳断路器静触头组件的焊接装置，其特征在于：所述的支架支撑座远离支架的部分内设置有冷却腔及用于将冷却腔内的冷却介质与外界进行交换的介质循环管道。6.根据权利要求1所述的塑壳断路器静触头组件的焊接装置，其特征在于：各所述的电极分别设置有固定电极的电极座，各所述的电极座分别设置有对电极进行冷却的冷却风管。7.根据权利要求1所述的塑壳断路器静触头组件的焊接装置，其特征在于：各所述的电极分别设置有固定电极的电极座，其中一个所述的电极座设置有驱动其向另一电极座靠近或远离的电极气缸。8.根据权利要求7所述的塑壳断路器静触头组件的焊接装置，其特征在于：所述的支架支撑座下方设置有支架基座，所述的支架基座设置有基座轨道及基座气缸，所述的基座气缸驱动支架支撑座移动于基座轨道，使支架支撑座位于两个电极之间或位于两个电极之外。9.根据权利要求8所述的塑壳断路器静触头组件的焊接装置，其特征在于：所述的支架基座两侧分别设置有调位板，两侧的所述的调位板之间设置有供支架基座滑移的导杆，所述的导杆位于支架基座两侧，分别设置有调位弹簧。10.根据权利要求1所述的塑壳断路器静触头组件的焊接装置，其特征在于：各所述的电极分别设置有固定电极的电极座，各所述的电极座分别设置有安装电极的安装槽，所述的安装槽一侧的侧壁由截面为直角梯形的锁定块构成，所述的电极座与锁定块的梯形斜边所在端面滑移配合，并在滑移时锁定块的梯形直角边所在端面逐渐压紧电极的引导坡面，所述的电极座与锁定块之间设置有夹紧电极后将两者固定的锁定螺栓。
技术总结本实用新型涉及一种塑壳断路器静触头组件的焊接装置，包括支架支撑座、陶瓷压杆和两个电极，支架支撑座用于支撑支架，陶瓷压杆将引弧角和触点压紧于支架，两个电极分别抵于支架与引弧角和触点相对位置的两侧。采用上述方案，本实用新型提供一种塑壳断路器静触头组件的焊接装置，可一次完成支架、触点及引弧角等三种不同材质零件的高质量焊接工序，触头组件产品在外观上焊料溢出均匀，焊接钎着率达到≥85%，剪切力和金相等性能指标良好。剪切力和金相等性能指标良好。剪切力和金相等性能指标良好。
技术研发人员：向坤铃 申志刚 程霞 胡均高 万超 明亮 王新民 刘辉 张加林 彭承毕
受保护的技术使用者：浙江福达合金材料科技有限公司
技术研发日：2022.01.13
技术公布日：2022/7/5
