一种探头式焊针及其组成的焊接检测设备制造技术

本实用新型专利技术公开的探头式焊针，包括探头壳体、探头组件、焊针、高温绝缘罩；所述探头组件包括压电陶瓷晶片、保护层、背衬吸音层、晶片电极引线；压电陶瓷晶片靠近检测物端灌封保护层，远离检测物端粘合背衬吸音层，再通过晶片电极引线与外部连接；探头组件密封设置在探头壳体内部形成的型腔中,型腔内设置有耦合液，探头壳体设置在焊针内部，探头壳体与焊针之间通过高温绝缘罩绝缘。还包括探头式焊针、电缆线、监控主机及图像显示器组成焊接检测设备；所述探头式焊针通过电缆线与监控主机及图像显示器连接；本实用新型专利技术结构简单、操作方便、使用安全，即缩短工时，节约成本，提高生产效率，同时还有效提升产品品质。

A Probe-type Welding Needle and Its Composition Welding Detection Equipment

The probe type welding needle disclosed by the utility model comprises a probe shell, a probe assembly, a welding needle and a high temperature insulation cover; the probe assembly comprises a piezoelectric ceramic wafer, a protective layer, a backing sound absorption layer and a wafer electrode lead; the piezoelectric ceramic wafer is enclosed near the end of the detector, is far from the end of the detector, and is bonded with the backing sound absorption layer, and is connected with the probe through the wafer electrode lead. The module seal is arranged in the cavity formed inside the probe shell, the coupling fluid is arranged in the cavity, the probe shell is arranged inside the welding needle, and the probe shell and the welding needle are insulated by a high temperature insulation cover. The probe-type welding needle, cable, monitoring host and image display are also included in the welding detection equipment; the probe-type welding needle is connected with monitoring host and image display through cable; the utility model has the advantages of simple structure, convenient operation and safe use, namely, shortening working hours, saving costs, improving production efficiency, and effectively improving product quality.

【技术实现步骤摘要】
一种探头式焊针及其组成的焊接检测设备
本技术涉及电动汽车及电池储能机械制造领域，更具体地说，尤其涉及一种集成超声探头的探头式焊针及其组成的焊接检测设备。
技术介绍
目前，电池在电动汽车、储能等各领域的应用越来越广泛，几乎包括了生活、生产、科研的所有领域。尤其是近期，国内外新能源汽车发展迅速，电池的需求量越来越大，对电池的性能要求也越来越高。在电池大规模应用的场合，经常需要多只单体电池进行串并联成为电池模块，因此需要对电池的正负极进行焊接，焊接质量直接影响电池模块的性能，甚至直接影响电池的安全性和使用寿命。而电池电极焊点焊接难度较大，会面临焊缝表面凸起问题、气孔问题、炸火问题、内部气泡问题等。表面凸起、气孔、内部气泡是焊接的致命伤，很多应用由于这些原因不得不停止或者想办法规避。故在电池模块生产的过程中，如何保证单体电池焊接质量是非常重要的。国内外电池企业均知道要对电池的焊接质量进行监测、检查、评估。前期的电池电极焊点焊接操作，后期的检测和焊接缺陷的延迟发现，需要进行补焊、补漏、校正，变形严重的会影响流水线的作业安排及拖延生产进度，从而降低生产效率，品质监控不到位，成品率不好把控，因此实时消除焊接缺陷，对电池电极品质提升，生产稳定安全具有重要意义。如专利技术专利CN100624313.A《一种点焊在线检测系统及检测方法》，将超声检测运用到焊接工作的实时检测上来，利用超声波原理进行超声检测，但是这种方法检测设置距离点焊工作位置相对较远，对图像成形有一定的误差，尤其是对焊点材料内部的情况会有很大程度的失真，如果缩短焊头与检测装置的距离，又会因为焊点附近的高温及火花对检测装置造成损害，同时该专利技术公开的检测装置体积又太大。也不便于缩短焊头与检测装置的距离。后来考虑使用本公司自主研发的微型压电陶瓷晶片制作的探头组件，并参考CN2868524Y《发热体、传感器和烙铁头复合装置》将其与焊头集成为一体，但是集成后就要考虑到绝缘、隔热和图像成形的完整率等问题。经过长时间的尝试、使用和对比后得出下述技术方案。
技术实现思路
本技术的目的在于针对上述现有技术存在的问题，提供一种结构简单、操作方便、使用安全，即缩短工时，节约成本，提高生产效率，同时还有效提升产品品质的探头式焊针及其组成的焊接检测设备。本技术采用的技术方案是探头式焊针，包括探头壳体、探头组件、焊针、高温绝缘罩；所述探头组件包括压电陶瓷晶片、保护层、背衬吸音层、晶片电极引线；压电陶瓷晶片靠近检测物端灌封保护层，远离检测物端粘合背衬吸音层，再通过晶片电极引线与外部连接；探头组件密封设置在探头壳体内部形成的型腔中,型腔内设置有耦合液，探头壳体设置在焊针内部，探头壳体与焊针之间通过高温绝缘罩绝缘。所述型腔连接水管接头。所述水管接头为宝塔气管接头。所述压电陶瓷晶片为单晶晶片、双晶晶片、线阵晶片或面阵晶片。一种焊接检测设备，包括探头式焊针、电缆线、监控主机及图像显示器；所述探头式焊针通过电缆线与监控主机及图像显示器连接；本技术的有益效果在于：本技术探头式焊针通过在焊针内部设置探头组件，将焊接及检测结合一体；保证了在点焊操作时实时传递成像焊点熔核图形；并通过超声成像系统可以精确定位缺陷位置，确定缺陷的形状、大小、方位、取向、分布和内含物等；即时完成补焊、补漏、校正等维护工作，确保点焊安全可靠，缩短工时，节约成本，提高效率，提升被检测产品的品质。本技术探头式焊针通过在焊针内部设置的与水管接头连接的密封型腔、以及型腔内流动的冷却液对探头组件起到冷却、降温的作用，同时因为液体还具备耦合超声传递的作用，又进一步加强了图像成形及检测的作用。综上所述，本技术结构简单、操作方便、使用安全，即缩短工时，节约成本，提高生产效率，同时还有效提升产品品质。附图说明下面结合附图中的实施例对本技术作进一步的详细说明，但并不构成对本技术的任何限制。图1是本技术结构示意图。图2是本技术探头壳体内部液体流道流向示意图。图3是本技术焊针电流走向示意图。图4是本技术焊接检测设备结构示意图。图1中：1、探头式焊针，2、电池电极，3、电池，4、监控主机，5、图像显示器。图2中：1-1、焊针，1-2、保护层，1-3、压电陶瓷晶片，1-4、背衬吸音层，1-5、电缆线，1-6、电缆护套，1-7、探头壳体，1-8、高温绝缘罩，1-9、水管接头，1-10、型腔，1-11、晶片电极引线。具体实施方式参阅附图，本技术的探头式焊针1，包括探头壳体1-7、探头组件、焊针1-1、高温绝缘罩1-8；所述探头组件包括压电陶瓷晶片1-3、保护层1-2、背衬吸音层1-4、晶片电极引线1-11；压电陶瓷晶片1-3靠近检测物端灌封保护层1-2，远离检测物端粘合背衬吸音层1-4设置在探头壳体1-7内部，再通过晶片电极引线1-11与外部连接；探头组件密封设置在探头壳体1-7内部形成的型腔1-10中,型腔1-10内设置有耦合液，探头壳体1-7设置在焊针1-1内部，探头壳体1-7与焊针1-1之间通过高温绝缘罩1-8绝缘。本技术集成后就要考虑到绝缘、隔热和图像成形的完整率等多个问题，以及对每个原材料的成本、使用效果、最佳搭配等方面。所以，经过长时间的尝试、使用和对比后，我们成本、效果上得出该最佳选择。前端灌封就是在晶片的表面灌注封装一种材料，这种材料也是保护层1-2，保护晶片和电极层不被磨损，改善探头与试件耦合作用。该保护层1-2的材质是树脂基复合材料。是由以有机聚合物为基体的纤维增强材料，通常使用玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维或者芳纶等纤维增强体。背衬吸音层1-4是对晶片的振动起阻尼作用，吸收晶片向其背面发射的超声波。背衬吸音层1-4的材质是阻尼功能复合材料。是一种能把振动吸收并转变为其他形式能量的材料，从而起到减少机械振动和降低噪音的作用。阻尼功能复合材料基本上有两种形式，即高聚物基体型和金属板夹层型。前者系在橡胶、塑料等基体中加入各种适当的填料〔颗粒、纤维)复合成型，在受到振动时，由于高聚物基体与填料之问的界面上发生摩擦以及高聚物基体内的分子内摩擦、耗散了振动达到阻尼的目的。后者系在钢板或铝板间夹有很薄的纤维性高聚物，这样的复合材料强度由金属夹板保证，而阻尼性能则由粘弹性高聚物的高内耗和金属夹板的约束性来提供，因此即使在较高的温度下也能保证良好的阻尼减振作用。高温绝缘罩1-8是一种复合材料。基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。高温材料包括高温合金、弥散强化合金、难熔合金、金属纤维增强高温复合材料和陶瓷材料等。在550°C以上温度条件下能承受一定应力并具有抗氧化和抗热腐蚀能力的材料。本技术所述探头式焊针1-1还包括水管接头1-9，探头壳体1-7与探头组件之间形成的型腔1-10连接水管接头1-9。进一步的，本技术所述压电陶瓷晶片1-3可以为单晶晶片、双晶晶片、线阵晶片或面阵晶片。当然也可以采用具备同等功能材质。进一步的，本技术所述的水管接头1-9为宝塔气管接头。当然也可以采用具备相等功能的水管接头1-9。进一步的，本技术所述水管接头1-9对材质的要求是能在恶劣环境使用下不轻易生锈腐蚀，通用指标为盐雾测试大于48小时。故材质为不锈钢304、不锈钢316或铜镀镍等具备同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种探头式焊针，其特征在于：包括探头壳体、探头组件、焊针、高温绝缘罩；所述探头组件包括压电陶瓷晶片、保护层、背衬吸音层、晶片电极引线；压电陶瓷晶片靠近检测物端灌封保护层，远离检测物端粘合背衬吸音层，再通过晶片电极引线与外部连接；探头组件密封设置在探头壳体内部形成的型腔中, 型腔内设置有耦合液，探头壳体设置在焊针内部，探头壳体与焊针之间通过高温绝缘罩绝缘。

【技术特征摘要】
1.一种探头式焊针，其特征在于：包括探头壳体、探头组件、焊针、高温绝缘罩；所述探头组件包括压电陶瓷晶片、保护层、背衬吸音层、晶片电极引线；压电陶瓷晶片靠近检测物端灌封保护层，远离检测物端粘合背衬吸音层，再通过晶片电极引线与外部连接；探头组件密封设置在探头壳体内部形成的型腔中,型腔内设置有耦合液，探头壳体设置在焊针内部，探头壳体与焊针之间通过高温绝缘罩绝缘。2.如权利要求1所述探头式焊针，其特征在于：所述型腔...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙绍军，李立军，刘剑，
申请(专利权)人：长沙芬贝电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南,43