非接触式激光调整继电器特性参数

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󰀁第1期2005年3月机电元件ELECTROMECHANICALCOMPONENTSVol󰀁25No󰀁1Mar󰀁2005󰀁

收稿日期:2004-08-30工艺与材料

非接触式激光调整继电器特性参数

赵自和,赖水生

(厦门宏发电声有限公司,福建󰀁厦门󰀁361021)

󰀁󰀁摘要:传统的机电式继电器特性参数调整是通过机械方法对簧片施以一定的外力使零件发生变位或变形来

进行的,激光校正则是利用热变形原理进行继电器参数非接触式高精度调整的一种方式。关键词:继电器;激光校正;超行程中图分类号:TM58󰀁󰀁文献标识码:A󰀁󰀁文章编号:1000-6133(2005)01-0028-04

1󰀁引󰀁󰀁言

随着IT产业的蓬勃发展,IT市场对电话交换

机的需求不断扩大,要求通信继电器向小型化、轻

便化、高可靠性发展,继电器结构更加紧凑,其生

产过程采用带料式生产方式和自动校正。传统的接

触式校正方式在超小型继电器特性参数校正中已无

法适应,因而非接触式校正成为超小型机电式继电

器特性参数调整的必然趋势。下面对HFD2第二代

通信继电器激光校正技术作一介绍,通过阐述校正

的机理和过程,希望对其它小型继电器的校正起到

借鉴作用。

2󰀁HFD2继电器结构图

HFD2继电器是双列直插式、两组触点转换的

电磁继电器,其结构如图1所示。

3󰀁激光校正的先期准备

(1)继电器动簧片经过氧化处理,簧片呈灰蓝色,有利于对激光能量的吸收;(2)继电器内静簧片必须垂直,作为校正的基准;(3)先将动簧片K值(如图2)进行预调整,提高K值的一致性,以提高校正效率;(4)对继电器预充磁,保证继电器偏转动作可靠稳定。

图1󰀁HFD2继电器结构图

图2󰀁动簧衔铁组合4󰀁激光校正

4.1󰀁激光激光是一种波长短、能量集中的光波,利用激光棒(钕/钇铝石榴石)产生波长为1󰀁06󰀁m、脉冲宽度为10ms、脉冲能量高达20J的激光光束,激光经聚焦后打在金属片上时,在金属表面形成一个个局部熔化的小坑。激光类似红外光,人眼看不

见;强烈的激光会伤害视网膜和皮肤,因此在调整和观察加工部位时必须戴防护镜或通过防护窗,避免眼睛和皮肤受到辐射而引起烧伤。4.2󰀁激光光路为了便于传送和同时校正继电器的两边,必须对由激光棒发射出来的单束激光光束进行扩径并分配为两束激光。它可同时连续地在两个继电器的校正面上进行脉冲扫描,其光路如图3。在每个校正循环中,校正面上所需校正点数不同,在另一个面上多余的校正脉冲点将被转移到吸收器(吸收器可以吸收激光)中。

图3󰀁激光光路图4.3󰀁激光校正的机理

如图4所示,经聚焦后高度密集的激光能量照

射在动簧片校正面上,当温度超过簧片金属熔点

时,金属表面被激光熔融并气化形成一个个凹坑,

触点簧片该侧材料的屈服应力下降,冷却后产生塑

性变形,整个簧片会象双金属片一样发生弯曲,产

生变位量󰀂,如图5所示。激光能量密度大,但每

打一点的脉冲时间短,能量小,因而每打一个点发

生的金属弯曲量很小,约为0󰀁0127mm(此值与

激光脉冲宽度和簧片氧化处理效果有关),是一种

微变形,这就保证了在校正过程中可以精确控制变

形发生量。因此,利用激光一边打点一边测量触点簧片变位量的方法,可以精确地达到控制触点簧片超行程的目的。

图4󰀁激光打点

图5󰀁激光打点变形29󰀁第1期赵自和等:非接触式激光调整继电器特性参数4.4󰀁激光校正过程

继电器在校正时,有触针(通电和监测信号用)在继电器下面同继电器的引脚接触。下面具

体说明激光校正的过程,如图6所示。

图6󰀁激光校正过程

󰀁󰀁以继电器R1为例说明校正的过程:

(1)继电器线圈接通电压。

(2)继电器衔铁动作,系统检查监测动触点

和内静触点是否闭合:若触点不闭合,则系统判此

继电器不合格,不予校正;若触点闭合,则把衔铁

转换到另一侧以便插入塞规;塞规插入后衔铁返

回,衔铁紧靠在塞规上。

(3)在这个位置上,系统再次检查动触点和

内静触点是否闭合:若触点不闭合,则系统判此继

电器不合格,不予校正;若触点闭合,则系统启动

激光进行脉冲打点,校正动簧片,动簧片在激光打

点的作用下向外弯曲变形,直到触点正好离开

(断开),达到校正目的。

(4)塞规抽出,系统再次检查动触点和内静

触点闭合情况:若触点不闭合,则继电器不合格;

若触点闭合,则继电器校正合格。

(5)继电器左动簧校正后,同理校正右动簧,

完成激光校正过程。

5󰀁校正实验检验HFD2产品设计技术要求中触点超行程为0󰀁12mm~0󰀁18mm,为了能达到这个机械参数的要

求,采用0󰀁14mm塞规。由上面过程介绍可知,当

激光打点刚断开时,理想状态动触点和内静触点的

超行程恰好为0;塞规抽出后,由于继电器磁钢磁

力继续吸动衔铁运动,而内静触点是静止的,因

此,当衔铁靠到轭铁达到静止状态时,动触点就会

有0󰀁14mm的超行程。在实际校正过程中存在簧片

热变形回弹和触点短时超行程不为0的情况,这是

由于激光能量密度集中、脉冲时间短,因而产生的

热变形量很小所致。对超行程不为0的情况,可使

激光多打一个点,使动簧产生微小的变形增量。因

此,在实际运用中,使用0󰀁14mm~0󰀁16mm的塞

规片一般能达到校正超行程在0󰀁12mm~0󰀁18mm

之间,满足设计要求。

6󰀁小󰀁󰀁结

(1)激光校正是利用每次微小的变形量通过

多次加工来达到较大的弯曲量,因此,继电器超行

程可以精确控制在一定的范围内,保证继电器超行

程的一致性,从而保证产品的高可靠性。

(2)继电器生产质量要求越来越高,产量要30机电元件2005年󰀁󰀁第1期2005年3月机电元件ELECTROMECHANICALCOMPONENTSVol󰀁25No󰀁1Mar󰀁2005󰀁

工艺与材料

电连接器抗盐雾能力的研究

沈󰀁涪

(四川华丰企业集团有限公司,四川󰀁绵阳󰀁621000)

󰀁󰀁摘要:盐雾检测是评价电连接器耐环境性能的常用方法之一。文章从表面处理的角度对常用铝壳类耐环境

电连接器抗盐雾能力的影响因素进行了分析总结,并针对铝外壳化学镀镍盐雾检测的判定标准提出了自己的观点。关键词:电连接器;盐雾检测;影响因素中图分类号:TM503+󰀁5󰀁󰀁文献标识码:A󰀁󰀁文章编号:1000-6133(2005)01-0031-03

1前言

作为评价电连接器耐环境性能的重要指标,盐

雾检测往往被用来作为产品例行检测的主要项目。

近年来,随着电连接器使用范围的扩大,用户对产

品耐环境能力的要求越来越高,产品能否通过盐雾

检测判定也越来越受到用户和生产厂家的重视。我

公司从上个世纪80年代开始,先后从法国全套引

进两条耐环境圆形电连接器生产线,其产品技术规

范(国军标GJB598A󰀂1996、GJB599A󰀂1993,

等效于美军标MIL󰀂C󰀂26482、MIL󰀂C󰀂38999)

中盐雾检测经受的时间分别为48h到500h不等。

经过十多年来的生产验证和总结,我们发现影响该

类电连接器通过盐雾检测的主要因素有基材质量、

镀层结构、镀后处理及对标准认识的差异等几个方面。

2盐雾检测结果主要影响因素

2󰀁1󰀁基材质量

基材质量是影响电连接器抗盐雾能力的首要因

素。对于任何种类电连接器,无论是接触件还是外

壳,其基材质量的好坏将直接影响到镀层质量的高

低[1]。通常人们评价基材质量的主要指标有致密

度和粗糙度。致密度高和粗糙度低的基体材料镀层

孔隙率就低,盐雾检测时镀层表面出现腐蚀点的现

象就要少得多[2]。除此以外,基体材料的纯度

(杂质种类、含量)和基体表面的清洁度(机加工

序完毕后是否及时除油清洗,是否采用了高温回火

工艺)也将对镀层质量带来影响[3]。从表1中可看出基材质量对盐雾检测结果的影响。

收稿日期:2004-08-19

求越来越大,激光校正使继电器无人校正成为可

能,是一种非接触式调整继电器参数的方式,是继

电器自动化校正的一条新路,希望在其它超小型继

电器校正上能够更多地加以借鉴应用,实现校正过

程的自动化。参考文献:[1]中井贞雄厚.激光工程[M].OHM社.[2]陈玉清,王静环.激光原理[M]󰀁杭州:浙江大学出版社.