点火头 |
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| 申请号 | CN200910078238.5 | 申请日 | 2009-02-23 | 公开(公告)号 | CN101487680B | 公开(公告)日 | 2012-11-21 |
| 申请人 | 北京铱钵隆芯科技有限责任公司; | 发明人 | 颜景龙; 朱和平; 周全红; 杨春; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种点火头，包含点火桥丝、一对金属片、金属片 基座 和腔壳。其中，点火桥丝、金属片和金属片基座共同形成一装配件。一对金属片嵌入金属片基座内，彼此绝缘；一对金属片的一端焊以点火桥丝，使一对金属片电联接；一对金属片的另一端与金属片基座共同形成一凹槽。装配件 焊接 有点火桥丝的一端安装进入腔壳宽度或直径较大的一端。装配件的凹槽内卡入点火控制 电路 板，使该 电路板 同金属片形成电联接。如此技术方案，提供了一种适于批量化生产的点火头，既使得点火头得到保护，便于后续工艺的进行，又采用机械紧 锁 方式，实现点火头与电路板的电联接。这就提高了点火头的生产效率，并且使得点火头的集约化、专业化生产成为可能。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种点火头，连接到点火控制电路板，所述点火头包含点火桥丝和金属片，其特征在于： |
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| 说明书全文 | 点火头技术领域背景技术[0002] 20世纪80年代，日本、澳大利亚、欧洲等发达国家开始研究电子雷管技术。随着电子技术、微电子技术、信息技术的飞速发展，电子雷管技术取得了极大的进步。20世纪90年代末，电子雷管开始被投入应用试验和市场推广。 [0003] 由于电子雷管中引入了电子控制组件控制点火头的发火，因此，需使得点火桥丝与电子控制组件形成电联接。上述电子控制组件包括点火控制电路板、储能电容、以及电子雷管控制芯片等，例如专利申请文件200820111271.4中所公开的技术方案。 [0004] 现有电雷管生产工艺中有两种桥丝焊接方式：第一种把桥丝直接焊接到雷管脚线的端面，桥丝电阻只要在一定阻值区间内即可，只要提供足够的点火能量，雷管便能可靠起爆；第二种是刚性药头焊接方式，采用储能焊接方法把桥丝点焊在刚带上，再把钢带和雷管脚线采用储能焊焊接在一起。 [0006] 1.为提高点火桥丝的点火可靠性，通常要求点火桥丝包裹在点火药头中，因此不能直接将点火桥丝焊接在电路板上，而必须借助其他部件使得桥丝与电路板之间留用足够的空间。并且，点火桥丝通常为镍铬合金材料，而电路板表面通常为裸铜、镀锡或者镀金工艺，由于这两种材料的不相容性，一般的焊锡工艺也很难直接将点火桥丝焊接在电路板上。这就必须采用类似于脚线的金属连接件作为导体实现桥丝与电路板的电联接。 [0007] 2.采用这种生产工艺就需要两次焊接，一是将上述金属连接件焊接在电路板上，二是将桥丝焊接在金属连接件上，通过金属连接件的中介作用实现桥丝与电路板的电联接。这样就增加了生产工序，不利于批量化生产。 [0008] 3.电子雷管的点火能量来自于其电子控制组件中的起爆电容，由于电容的容量有限，因此，为保持一定的点火精度和点火可靠性，要求点火头的电阻具备较好的一致性。然而，这种焊接方式通常为手工焊接，生产效率低下。更重要的是，由于桥丝直径非常小，一般在微米级，因此，采用手工焊接难以确定桥丝的长度，从而难以保证焊接后桥丝电阻的一致性，这就会影响点火头发火电流的一致性，生产的成品率无法保证。 [0009] 借鉴上述第二种焊接方式，则可以保证桥丝电阻的一致性，这也是国外电子雷管生产中常用的方式。但为保证与电路板的可靠焊接，所用钢带必须经特殊处理，使之适合于采用储能焊工艺与电路板焊接。并且，焊接过程中桥丝裸露，有可能导致桥丝的损坏，进而导致雷管无法起爆。 发明内容[0010] 本发明的目的在于解决上述现有技术的缺陷，提供一种适合于批量化生产的点火头，既使生产完成的点火头能够得到保护，便于后续工艺过程的进行，又采用机械紧锁连接方式，使点火头与电路板采用金属接触连接的方式实现电联接。这就提高了点火头的生产效率，并且使得点火头的集约化、专业化生产成为可能。 [0011] 本发明给出的点火头，直接连接到点火控制电路板。该点火头包含点火桥丝、一对金属片、金属片基座、和腔壳。其中，点火桥丝、一对金属片、和金属片基座共同形成一装配件。一对金属片嵌入金属片基座内，彼此绝缘。一对金属片的一端焊以点火桥丝，使一对金属片电联接。一对金属片的另一端与金属片基座共同形成一凹槽。装配件远离凹槽、焊接有点火桥丝的一端安装进入腔壳宽度或直径较大的一端。装配件的凹槽内卡入点火控制电路板，该电路板同金属片形成电联接。 [0012] 上述点火头的构成及装配方式实现了点火桥丝与点火控制电路板的电联接。具体地说，在金属片的一端焊接点火桥丝，使得点火桥丝与金属片电联接；并且，在金属片的另一端卡入点火控制电路板，使得电路板与金属片电联接。这样的技术方案有如下好处： [0013] 1.与现有的实现点火头和电路板电联接的方式相比，本发明采用机械方式连接点火头和电路板，减少了一次焊接工序，从而便于批量化生产。 [0014] 2.本发明采用金属片作为实现桥丝和电路板电联接的中介，桥丝焊接在金属片上的工序可以采用焊接机器自动焊接。这就不仅提高了焊接的效率，还得以采用自动化技术保证桥丝阻值的一致性，便于实现点火头的批量化生产。 [0015] 3.本发明将焊接有点火桥丝的部分安装进入腔壳，从而腔壳可起到保护点火桥丝的作用。这就使得装配完成的点火头可作为独立部件管理和运输，使得电子雷管的异地生产成为可能，有利于提高点火头的集约化、专业化生产，有利于保障点火头的生产质量。 [0016] 4.采用本发明提供的点火头，使得点火头的蘸药或注药工艺可在连接电路板前独立完成。采用这种生产方式，使得在处理不合格点火头时，无需考虑电子雷管电子控制组件的成本，从而总体上降低了电子雷管的生产成本。 [0017] 本发明的技术方案可进一步细化和改进。 [0018] 上述金属片，形状上包含金属片本体和焊盘，并且焊盘与金属片本体基本上垂直。因此，当金属片本体垂直插入金属片基座后，焊盘与金属片基座平行，从而方便自动焊接。 [0019] 金属片本体，形状上可进一步包含上下夹片、缺口和一对引出端。缺口位于上下夹片之间；引出端位于金属片本体上远离焊盘的一端，由上下夹片内侧和缺口形成。 [0020] 上述金属片形状的优选方案在于，其上下夹片在引出端的部分，比上下夹片远离引出端的部分张角略大，导致缺口在引出端的部分比缺口在远离引出端的部分略宽，并略大于电路板的厚度；而上下夹片间的最小距离，即缺口最窄的部分略小于电路板的厚度。因此，引出端呈八字形，在电路板插入时可起到导向作用，从而便于电路板的插入。并且，上下夹片间的最小距离略小于电路板的厚度，从而电路板插入后，上下夹片被略分开，其内侧将因弹性与电路板保持紧密接触，从而形成良好的电联接。 [0022] 金属片本体还有一种优选方案在于，其包括凸点一。凸点一位于缺口内一侧、接近引出端的位置。金属片上的凸点一与电路板上的金属过孔形成卡合，使得电路板卡入凹槽中相应位置，并与金属片电联接。当电路板插入缺口时，位于缺口内一侧的凸点一与电路板上的金属过孔形成自锁连接，起到固定电路板的作用，并使得电路板与金属片能可靠接触，从而形成可靠电联接。除此之外，凸点一还起到定位电路板的作用，使得电路板卡入装配件中一定深度。当将点火头与电路板插接时，两个对称分布的金属片上的凸点一还能使得点火头与电路板的轴线保持一致，从而便于这一装配工序的实施。 [0023] 金属片本体还有另一种优选方案在于，除包括上述凸点一外，还包括凸点二和凸点三。凸点二和凸点三，对称分布于上下夹片的边缘外侧、靠近焊盘、并远离缺口的一端；通过凸点二和凸点三，金属片与金属片基座紧密卡合。金属片与金属片基座在凸点二和凸点三形成紧配合，使得金属片牢固地嵌入金属片基座，无法抽出。对称地设置凸点二和凸点三，使得金属片嵌入金属片基座时上下夹片受力一致，点火头的装配一致性更好。 [0024] 金属片本体的再一种优选方案在于，金属片本体上还有一对倒刺，这对倒刺上下对称地分布于上下夹片的边缘外侧、靠近焊盘、并远离缺口的一端。金属片插入金属片基座后，通过这一对倒刺，金属片与金属片基座卡紧，进一步使得金属片牢固地嵌入金属片基座，无法抽出。对称地设置一对倒刺，还使得金属片嵌入金属片基座时上下夹片受力一致，点火头的装配一致性更好。 [0025] 将一对金属片嵌入金属片基座后，其中一个金属片相对另一个金属片沿基座的轴向呈180度角对称分布。将金属片以这种装配方式插入金属片基座，就能充分利用雷管管壳内部有限的空间，使得本发明的点火头所占用空间达到最小。并且，在生产时可生产完全相同的金属片，而在装配时，将两片相同的金属片以上述方式插入金属片基座即可。这就减少了需生产的装配件的种类。除此之外，由于一对金属片的这种相对位置，金属片上的一对焊盘也处于镜像对称状态，这就使得焊接过程中自动焊接机器无需进行方向的识别，从而简化了自动焊接机器的设计，并有利于点火桥丝的自动化焊接。 [0026] 一对金属片嵌入金属片基座后，焊盘的内面与金属片基座的端面之间还形成一定空间。这就能保证焊接在焊盘上的点火桥丝与金属片基座间留有一定空间，从而保证点火桥丝能够完全被包裹于点火药之中。 [0027] 形成上述空间的技术方案，可优选采用在金属片基座的端面上设置一对垫片的方式。这对垫片沿金属片基座的轴向方向对称分布。金属片嵌入金属片基座后，一对垫片分别位于金属片的焊盘的下方，即可使得焊盘的内面与金属片基座的端面之间形成一定空间。并且，垫片还起到定位金属片插入深度的作用：当金属片的焊盘接触到垫片，即认为金属片装配到位。除此之外，位于焊盘下方的垫片，还能防止焊接时金属片的变形，从而有利于点火头的自动化生产，并保证生产出的点火头的一致性。 [0028] 本发明中的腔壳，形状上包含装配腔、药腔、和点火腔，装配腔、药腔、和点火腔的宽度或直径呈递减趋势。装配腔中安装有装配件，该装配件上焊接有点火桥丝的一端安装进入腔壳的药腔内。从宽度或直径最大的装配腔安装装配件，并且装配件安装进入的深度应使得点火桥丝进入药腔，以便点火桥丝能完全地被点火药包裹。除此之外，将点火腔的宽度或直径取得最小，好处在于，使得点火腔能对点火药燃烧所释放的能量起到聚集作用，从而达到更好的点火效果。在腔壳中部设计药腔，还使得滴药方法的实现成为可能，即使得，以向药腔中一次性注入定量点火药的生产方式取代传统点火头制作方法中的“蘸药”方式的实现成为可能。这就使得点火药头的自动化生产成为可能，既实现了点火头发火性能的一致性，又节省了生产时间，提高了生产效率，还减轻了工人的劳动强度。 [0029] 在金属片基座外壁、远离凹槽的一端，有沿金属片基座轴向方向对称分布的卡扣槽；在装配腔的内壁，有与卡扣槽在数量上和形状上均相对应的卡扣。装配件远离凹槽、焊接有点火桥丝的一端安装进入装配腔后，卡扣嵌入卡扣槽中，与卡扣槽卡合。卡扣和卡扣槽的设计，一方面，可使得焊接有点火桥丝的装配件与腔壳中的装配腔紧密结合，不致因振动等外力作用而从装配腔中脱落；另一方面，通过卡扣和卡扣槽设计的位置，还能确保装配件在腔壳中进入的深度，保证点火桥丝进入腔壳中的药腔，从而使得药腔和点火腔的容量具有较好的一致性，进而保障雷管的点火性能具有较好的一致性。 [0030] 在上述凹槽的内壁上，上下各有一对沿金属片基座的轴向方向对称分布的固定槽。一对金属片嵌入金属片基座后，其两对引出端被固定于两对固定槽内，紧贴装配件的凹槽的内壁。这就使得金属片插入金属片基座后，金属片的引出端不会翘起。并且，固定槽还能辅助起到定位金属片插入深度的作用：当引出端进入固定槽，并无法再深入时，即认为金属片装配到位。附图说明 [0031] 图1为本发明点火头的构造示意图； [0032] 图2为本发明的点火头与点火控制电路板连接的示意图； [0033] 图3为本发明的点火头的构造的分解图； [0034] 图4为本发明的装配件正面的构造示意图； [0035] 图5为本发明的装配件背面的构造示意图； [0036] 图6为本发明的金属片的构造示意图； [0037] 图7为本发明中金属片的主视图； [0038] 图8为本发明中金属片的下视图； [0039] 图9为本发明的一对金属片的相对位置示意图； [0040] 图10为点火控制电路板的结构示意图； [0041] 图11为本发明的装配件的部分剖面图； [0042] 图12为本发明的腔壳的结构示意图； [0043] 图13为本发明点火头的剖面图； [0044] 图14为本发明的腔壳沿装配腔方向看去的主视图。 具体实施方式[0045] 下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案做进一步详细说明。 [0046] 本发明给出的点火头100，如图1所示，直接连接到点火控制电路板200，如图2所示。点火控制电路板200的技术方案，优选专利申请文件200820111271.4中给出的电子雷管控制电路组件的布局方案，以求更小地占用雷管管壳内部有限的空间。本发明给出的点火头100，与点火控制电路板200上用于连接点火装置的一对金属过孔204紧密接触，参见图10，从而形成可靠电连接。 [0047] 本发明的点火头100，包含点火桥丝101、一对金属片103、金属片基座102、和腔壳104，如图3分解所示。点火桥丝101、一对金属片103、和金属片基座102共同形成一装配件105，参见图4。图4所示的装配件中，一对金属片103嵌入金属片基座102内，彼此绝缘。一对金属片103的一端焊以点火桥丝101，使一对金属片103电联接。一对金属片103的另一端与金属片基座102共同形成一凹槽106，参见图5。装配件105远离凹槽106、焊接有点火桥丝101的一端安装进入腔壳104宽度或直径较大的一端。至此完成点火头100的装配，得到如图1所示的点火头。 [0048] 向凹槽106内卡入点火控制电路板200，该电路板200即同金属片103形成电联接，从而形成图2所示示意图。至此完成点火头100与电路板200的装配，完成点火桥丝101与点火控制电路板200的电联接。具体地说，在金属片103的一端焊接点火桥丝101，使得点火桥丝101与金属片103电联接；并且，在金属片103的另一端卡入点火控制电路板 200，使得电路板200与金属片103电联接。 [0049] 这样的技术方案有如下好处： [0050] 1.与现有的实现点火头100和电路板200电联接的方式相比，本发明采用机械方式连接点火头100和电路板200，减少了一次焊接工序，从而便于批量化生产。 [0051] 2.本发明采用金属片103作为实现桥丝和电路板200电联接的中介，桥丝焊接在金属片103上的工序可以采用焊接机器自动焊接。这就不仅提高了焊接的效率，还得以采用自动化技术保证桥丝阻值的一致性，便于实现点火头100的批量化生产。 [0052] 3.本发明将焊接有点火桥丝101的部分安装进入腔壳104，从而腔壳104可起到保护点火桥丝101的作用。这就使得装配完成的点火头100可作为独立部件管理和运输，使得电子雷管的异地生产成为可能，有利于提高点火头100的集约化、专业化生产，有利于保障点火头100的生产质量。 [0053] 4.采用本发明提供的点火头100，使得点火头100的蘸药或注药工艺可在连接电路板200前独立完成。采用这种生产方式，使得在处理不合格点火头100时，无需考虑电子雷管电子控制组件的成本，从而总体上降低了电子雷管的生产成本。 [0054] 下面对本发明点火头100的几种优选实施方式进行具体阐述。 [0055] 上述金属片103，如图6所示，形状上包含金属片本体120和焊盘110，并且焊盘110与金属片本体120基本上垂直，如金属片103主视图图7所示。因此，当金属片本体120垂直地插入金属片基座102后，焊盘110能与金属片基座102保持平行，从而方便自动焊接。 [0056] 图6所示金属片本体120，形状上包含上下夹片113、缺口112和一对引出端111。缺口112位于上下夹片113之间；引出端111位于金属片本体120上远离焊盘110的一端，由上下夹片113内侧和缺口112形成。 [0057] 上述金属片103形状的优选方案在于，其上下夹片113在引出端111的部分张角略大，即比上下夹片113远离引出端111的部分张角略大，这就导致缺口112在引出端111的部分比缺口112在远离引出端111的部分略宽，并大于电路板200的厚度；而上下夹片113间的最小距离，即缺口112最窄的部分略小于电路板200的厚度。因此，引出端111呈八字形，如图8所示，在电路板200插入时可起到导向作用，从而便于电路板200的插入。并且，上下夹片113间的最小距离略小于电路板200的厚度，从而电路板200插入后，上下夹片113被略分开，其内侧将因弹性与电路板200保持紧密接触，从而形成良好的电联接。 [0058] 上述上下夹片113的边缘还优选为折线形状，如图9所示。因此，当金属片103受力时，应力分布更均匀，从而减小了金属片103向金属片基座102中插入时的应力变形，增长了使用寿命，同时提高了金属片103的弹性。 [0059] 金属片本体120还有一种优选方案在于，其包括凸点114，凸点114位于缺口112内一侧、接近引出端111的位置，参见图6。金属片103上的凸点114与电路板200上的金属过孔204卡合，形成自锁连接，使得电路板200卡入凹槽106中相应位置，并与金属片103电联接。当电路板200插入缺口112时，位于缺口112内一侧的凸点114与电路板200上的金属过孔204形成自锁连接，起到固定电路板200的作用，并使得电路板200与金属片103能可靠接触，从而形成可靠电联接。除此之外，凸点114还起到定位电路板200的作用，使得电路板200卡入装配件105中一定深度。当将点火头100与电路板200插接时，一对金属片103和103’上的凸点114和114’还能使得点火头100与电路板200的轴线保持一致，从而便于这一装配工序的实施。 [0060] 金属片本体120还有另一种优选方案在于，除包括上述凸点114外，还包括一对凸点115。一对凸点115，对称分布于上下夹片113的外侧、靠近焊盘110、并远离缺口112的一端，如图8所示。当金属片103插入金属片基座102中，通过这对凸点115，金属片103与金属片基座102紧密卡合，形成紧配合。金属片103与金属片基座102在凸点115形成紧配合，使得金属片103牢固地嵌入金属片基座102，无法抽出。对称地设置一对凸点115，使得金属片103嵌入金属片基座102时上下夹片113受力一致，点火头100的装配一致性更好。 [0061] 金属片本体120的再一种优选方案在于，金属片本体120上还有一对倒刺131，这对倒刺131上下对称地分布于上下夹片113的边缘外侧、靠近焊盘110、并远离缺口112的一端，如图8所示。金属片103插入金属片基座102后，通过这一对倒刺131，金属片103与金属片基座102卡紧，形成自锁连接，进一步使得金属片103牢固地嵌入金属片基座102中，无法抽出。对称地设置一对倒刺131，还使得金属片103嵌入金属片基座102时上下夹片受力一致，点火头100的装配一致性更好。 [0062] 将一对金属片103嵌入金属片基座102后，其中一个金属片103相对另一个金属片103沿基座102的轴向呈180度角对称分布，参见图3、图4和图9。将一对金属片103以这种装配方式插入金属片基座102，就能充分利用雷管管壳内部有限的空间，使得本发明的点火头100所占用空间达到最小。并且，在生产时可生产完全相同的金属片103，而在装配时，将两片相同的金属片103以上述方式插入金属片基座102即可。这就减少了需生产的装配件105的种类。除此之外，由于一对金属片103的这种相对位置，一对金属片103上的一对焊盘110也处于镜像对称状态，这就使得焊接过程中自动焊接机器无需进行方向的识别，从而简化了自动焊接机器的设计，并有利于点火桥丝101的自动化焊接。 [0063] 一对金属片103嵌入金属片基座102后，焊盘110的内面与金属片基座102的端面间还形成一定空间。这就能保证焊接在焊盘110上的点火桥丝101与金属片基座102间留有一定空间，从而保证点火桥丝101能够完全被包裹于点火药之中。 [0064] 形成上述空间的技术方案，可优选采用在金属片基座102的端面上设置一对垫片116的方式。这对垫片116沿金属片基座102的轴向方向对称分布。金属片103嵌入金属片基座102后，一对垫片116分别位于金属片103的焊盘110的下方，即可使得焊盘110的内面与金属片基座102的端面间形成一定空间，如图11所示。并且，垫片116还起到定位金属片103插入深度的作用：当金属片103的焊盘110接触到垫片116，即认为金属片103装配到位。除此之外，位于焊盘110下方的垫片116，还能防止焊接时金属片103的变形，从而有利于点火头100的自动化生产，并保证生产出的点火头100的一致性。 [0065] 本发明中的腔壳104，形状上包含装配腔107、药腔108、和点火腔109，如图12所示，装配腔107、药腔108、和点火腔109的宽度或直径呈递减趋势，参见图14。装配腔107中安装有装配件105，该装配件105上远离凹槽106、焊接有点火桥丝101的一端进入装配腔107，并且，点火桥101安装入药腔108内，参见点火头剖面图图13。从宽度或直径最大的装配腔107安装装配件105，并且装配件105安装进入的深度应使得点火桥101进入药腔108，以便点火桥丝101能完全地被点火药包裹。除此之外，将点火腔109的宽度或直径取得最小，好处在于，使得点火腔109能对点火药燃烧所释放的能量起到聚集作用，从而达到更好的点火效果。在腔壳104中部设计药腔108，还使得滴药方法的实现成为可能，即，使得以向药腔108中一次性注入定量点火药的生产方式取代传统点火头100制作方法中的“蘸药”方式的实现成为可能。这就使得点火药头的自动化生产成为可能，既实现了点火头100发火性能的一致性，又节省了生产时间，提高了生产效率，还减轻了工人的劳动强度。 [0066] 在金属片基座102外壁、远离凹槽106的一端，有沿金属片基座102轴向方向对称分布的卡扣槽118；在装配腔107的内壁，有与卡扣槽118在数量上和形状上均相对应的卡扣117。装配件105远离凹槽106、焊接有点火桥丝101的一端安装进入装配腔107后，卡扣117嵌入卡扣槽118中，与卡扣槽118卡合，形成自锁连接，如图13所示。卡扣117和卡扣槽118的设计，一方面，可使得焊接有点火桥丝101的装配件105与腔壳104中的装配腔107紧密结合，不致因振动等外力作用而从装配腔107中脱落；另一方面，通过卡扣117和卡扣槽118设计的位置，还能确保装配件105在腔壳104中进入的深度，保证点火桥丝101进入腔壳104中的药腔108，从而使得药腔108和点火腔109的容量具有较好的一致性，进而保障雷管的点火性能具有较好的一致性。 [0067] 在凹槽106的内壁上，还可上下各设置一对沿金属片基座102的轴向方向对称分布的固定槽119。一对金属片103嵌入金属片基座102后，两对引出端111被固定于两对固定槽119内，紧贴装配件105的凹槽106的内壁，如图13所示。这就使得金属片103插入金属片基座102后，金属片103的引出端111不会翘起。并且，固定槽119还能辅助起到定位金属片103插入深度的作用：当引出端111进入固定槽119，并无法再深入时，即认为金属片103装配到位。 |
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