一种旋转热剥器的制作方法

专利2022-06-28  84


本实用新型涉及剥线装置,特别是一种旋转热剥器。



背景技术:

虽然电子行业发展非常快,电路的集成度越来越高,但是很多电子设备之间的连接仍需采用导线,传统的导线会设置塑料绝缘层来使其绝缘,为提高导线的耐磨性、可靠性、使用寿命,通常为给导线增加一层由韧性、耐磨性较好的材料制成的耐磨保护层,例如尼龙护套等,而为提高剥线的速度,在电子产品的生产加工中通常都会配置有剥线装置;目前市面上的剥线方式有三种包括:冷剥(机械刀口剥除)、热剥和激光剥线。

冷剥装置在对具有耐磨保护层的导线进行环切剥离时,由于耐磨保护层具有良好的韧性,压切时未能对其完全切断,并在导线拔出时造成耐磨保护层被拉出或缺口不整齐,对导线的焊接、压接等造成影响,并可能会引起断路、电路故障,并损坏电子元件,冷剥设备也因为无法确保不损伤金属芯线,目前在军工系统内是禁用的;而激光剥线自动化设备由于价格较高(均价在人民币100w左右),无法实现大面积推广应用。

目前市面上所用的热剥装置均为简单的热剥钳,剥线过程中需人工操作旋转热剥钳进行剥线,其剥线效率较低且不能一次性剥除导线外部的绝缘层,导致剥线工序的剥线质量和效率受到很大影响,且随着军工电子行业不断的发展,军工产品所使用的导线逐渐在被新型耐高温导线所代替,原有的热剥装置的加热温度有限,已经不能满足现有工艺要求。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种旋转热剥器,以解决现有的剥线装置不能满足军工电子行业的需求的问题。

为实现上述技术目的,达到上述技术效果,本实用新型公开了一种旋转热剥器,其特征在于,包括了控制器和手柄,所述的手柄与控制器电连接,所述的手柄的头部设有旋转台和横向设置在旋转台上的导热丝,所述的控制器内设有温度控制电路和转速控制电路,所述的控制器用于控制旋转台的转速和导热丝的加热温度。

上述方案中,本实用新型使用时,导热丝经通电后发热,将需要热剥的导线放置在导热丝的一侧并与导热丝直接接触,转速控制电路控制旋转台的旋转,旋转台旋转则横向设置的导热也进行旋转,从而导热丝环绕导线一周对导线表面的绝缘层进行加热软化,软化后的绝缘层可以直接从导线的前端拔出,使得导线的内部芯线裸露出来,所述的控制器上可以设置有航空插座,所述的手柄连接有与航空插座相匹配的插头,手柄通过插头和插座实现电连接。

进一步,所述的旋转台上设有两根对称设置的电极,所述的导热丝的两端分别与一个电极连接,导热丝通过两端的电极与温度控制电路通电。

进一步,所述的手柄内设置有电机和导电滑环,所述的导电滑环包括有定子和转子,所述的电机的输出轴与导电滑环的转子的一端连接,所述的旋转台与导电滑环的转子的另一端连接,所述的电机与转速控制电路的输出端电连接,所述的定子设有输入导线,所述的转子设有输出导线,所述的温度控制电路的输出端与输入导线电连接,所述的电极与输出导线电连接。

上述方案中,旋转机构的电极是360°旋转的,而与电极相连接的导线是不能旋转的,为解决这个问题,在旋转台的电极与温度调整电路之间的连接采用了一个导电滑环,导电滑环的定子的输入导线连接温度控制电路的输出端,导电滑环转子的输出导线连接旋转台的电极,如此旋转台的电极和导电滑环的旋转端就可以一起旋转,解决了导线缠绕和信号传输的问题。

进一步,所述的控制器上设置有温度显示器,所述的手柄上设置有切断开关,所述的切断开关控制旋转台的通电。

进一步,所述的温度控制电路包括整流滤波模块、辅助电源模块、控制模块和功率开关变换模块,所述的整流滤波模块的输入端连接220v交流电源,所述的辅助电源模块输入端与整流滤波模块的输出端连接,所述的控制模块的输入端与辅助电源模块输出端连接,所述的功率开关变换模块的输入端与整流滤波模块的输出端和控制模块的输出端连接,所述的功率开关变换模块输出端与手柄电连接。

进一步,所述的控制模块设置有控制芯片和与控制芯片连接温度调整电位器,所述的温度调整电位器用于控制控制模块输出端输出的信号的频率。

进一步,所述的控制芯片设有死区电压控制引脚,所述的死区电压控制引脚连接有过压保护模块。

进一步,所述的控制芯片的型号为ka7500。

进一步,所述的整流滤波模块的输入端上设置有热敏电阻,所述的热敏电阻为负温度系数热敏电阻,加热敏电阻就能有效的防止浪涌电流,因瞬时能量全消耗在热敏电阻上,一定时间后温度升高后热敏电阻的阻値減小,这时它消耗的能量非常小,后级电路可正常工作。

进一步,所述的转速控制电路包括有开关电源模块和速度控制模块,所述的开关电源模块的输入端连接220v交流电源,所述的速度控制模块的输入端与开关电源模块的输出端连接,所述的速度控制模块的输出端与手柄电连接。

进一步,所述的速度控制模块设有型号为lm2596的调节芯片。

本实用新型具有以下有益效果:温度控制电路能够控制导热丝的电压范围,电压加到导热丝两端,通过电压的变化使导热丝温度发生变化,以适应各种不同材料的绝缘层,本实用新型能够快速完成对导线外绝缘层的加热软化,提高了剥线效率、剥线质量可靠,旋转热剥过程不会对导线的内部芯线有任何损伤。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型手柄的结构示意图。

图3为本实用新型旋转台、导电滑环和电机的连接结构示意图

图4为本实用新型整流滤波模块的电路图。

图5为本实用新型辅助电源模块的电路图。

图6为本实用新型控制模块的电路图。

图7为本实用新型功率开关变换模块的电路图。

图8为本实用新型过压保护模块的电路图。

图9为本实用新型温度控制电路。

图10为本实用新型开关电源模块的电路图。

图11为本实用新型速度控制模块的电路图。

图12为本实用新型温度显示器的电路图

主要部件符号说明:

1、手柄;11、旋转台;12、电极;13、导热丝;14、切断开关;15、导电滑环;16、电机;17、输入导线;18、输出导线;2、控制器;21、温度显示器;22、温度控制开关;23、旋转速度开关。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。

如图1-12所示,本实施例公开了一种旋转热剥器,包括了控制器2和手柄1,手柄1与控制器2电连接,手柄1的头部设有旋转台11和横向设置在旋转台11上的导热丝13,控制器2内设有温度控制电路和转速控制电路,控制器2旋转台11的转速和导热丝13的加热温度,旋转台11上设有两根对称设置的电极12,导热丝13的两端分别与一个电极12连接。控制器2的背面设置有航空插座,手柄1连接有与航空插座相匹配的插头,

手柄1内设置有电机16和导电滑环15,导电滑环15包括有定子和转子,电机16的输出轴与导电滑环15的转子的一端连接,旋转台11与导电滑环15的转子的另一端连接,电机16是带动转子和旋转台11一起转动,电机16与转速控制电路的输出端电连接,定子设有输入导线17,转子设有输出导线18,温度控制电路的输出端与输入导线17电连接,电极12与输出导线18电连接

控制器2的正面上设置有温度显示器21、温度控制开关22和旋转速度开关23,温度显示器21用于显示导热丝13的温度,温度控制开关22用于控制导热丝13的温度,旋转速度开关23用于控制旋转台11的转速,手柄1上设置有切断开关14,切断开关14控制旋转台11的通电,温度显示器21连接有相应的温度显示电路。

温度控制电路包括整流滤波模块、辅助电源模块、控制模块、过压保护模块、功率开关变换模块,整流滤波模块的输入端连接220v交流电源,辅助电源模块输入端与整流滤波模块的输出端连接,控制模块的输入端与辅助电源模块输出端连接,功率开关变换模块的输入端与整流滤波模块的输出端和控制模块的输出端连接,功率开关变换模块输出端与手柄1的电极12电连接,过压保护模块用于防止控制模块输出的电路过高。控制模块设置有控制芯片和与控制芯片连接温度调整电位器,温度调整电位器用于控制控制模块输出端输出的信号的频率,控制芯片设有死区电压控制引脚,死区电压控制引脚连接有过压保护模块,控制芯片的型号为ka7500,整流滤波模块的输入端上设置有热敏电阻,热敏电阻为负温度系数热敏电阻,加热敏电阻能够有效的防止浪涌电流。

转速控制电路包括有开关电源模块和速度控制模块,开关电源模块的输入端连接220v交流电源,速度控制模块的输入端与开关电源模块的输出端连接,速度控制模块的输出端与手柄1电连接,速度控制模块设有型号为lm2596的调节芯片

温度控制电路的工作过程如下:

(1)如图4所示,在整流滤波模块中:c1、l3、cy3、cy5的构成滤波网络,主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂对电网干扰,当电源开启瞬间,将对c2、c8充电,由于瞬间电流大,在电路上加rt1(热敏电阻)能够有效的防止浪涌电流。因为瞬时能量全消耗在rt1电阻上,一定时间后,rt1温度升高,rt1将阻値減小(rt1是负温度系数热敏电阻)这时它消耗的能量非常小,后级电路可正常工作,输入的交流电压经bd1整流后,经c2、c8滤波得到较为纯净的300v直流电压提供给辅助电源模块和功率开关变换模块。

(2)如图5所示,在辅助电源模块中:经整流滤波模块过来的300v左右的直流电压通过r0限流电阻给辅助电源模块供电,由于viper12a处于工作状态,在其内部场效应管截止时,会在变压器初级(l1)两端产生大于300v的电压,利用r36、c10和d1构成防冲激电路,使其电压有一个释放回路,以免激穿viper12a内部场效应管,开机后,300v的直流电压从漏极(5-8)脚进入集成电路,经整流和稳压后供给开关电源ic工作,从而使这个电路工作时不需要外接启动电阻。即使4脚供电电路不正常,电源电路的振荡电路仍能起振,而且电路有输出电压。l2产生的交流脉冲电压经d2整流、zd2稳压和c22滤波后作为开关芯片的供电电压,l3感应到的脉冲电压经d15整流,电感l2、电容c9、c12滤波后,辅助电源模块输出 12v电压供控制模块使用。

(3)如图6所示,在控制模块中:控制模块由ka7500和外围元件构成,ka7500是pwm开关电源集成电路,out1和out2为ka7500输出的pwm信号,u1的第5、6脚外接的c16、r17是定时元件,决定锯齿波振荡器的振荡频率,f=1.1/rc,数值为50kh,第14脚是 5v基准电压输出端,除控制芯片内部使用外,还直接或分压后供第2、4、13脚和过压保护模块使用,第13脚为输出方式控制端,该脚接高电平时为单端输出方式,图中接第14脚 5v高电平,为双端输出方式,第4脚为死区电压控制端,该脚电压决定死区时间,电位升高,死区时间延长,输出脉宽变窄,当电压大于据齿波电压时,输出脉宽将变得很窄,基至停振,凡输出端采用全桥成半桥式的开关电路,都要正确设置死区时间,以免两开关管同时导通,发生电源短路的危险,图中该脚电位由基准电压经r22和r21分压取得,第1、2脚和第16、15脚是u1内部的两个电压比较器的正、反相输入端,分别用作输出电压(out )取样和输出电流取样,输出电压电压经r32、r31和r30分压反馈至第1脚,c27是软启动电容,第2脚电位由基准电压经r21和rw分压取得,调整rw可以使功率开关变换模块的输出电压(out )从0v---12v变化,r是输出电流取样电阻(康铜丝),由该电阻上取得的电压变化,经r26、r25送入u1的第15脚。输出电流越大,第15脚电位越低,当第15脚电位低于第16脚(接地)电位时,u1输出端将被封闭,从而实现过流保护。

外部输入信号的变化经片内电路处理后,由9、10脚输出一对大小相等,相位相差180度,脉宽可变的方波,送到功率开关变换模块。

(4)如图7所示,功率变换电路中:由控制模块送来的一对大小相等,相位相差180度,脉宽可变的方波信号(out1,out2),经q4、q5、q6、q7组成的推挽放大电路放大后,由耦合变压器t3耦合至功率开关变換电路,q1、q2两开关管串联接在 300v供电电压和地之间,组成半桥式开关电路,在调宽脉冲的作用下,轮流导通和截止,将 300v直流转换为高频交流电。变压器t1次级输出电压经d13、c23、c26、l1整流滤波后,输出0-12v(out )直流电经由手柄1的电极12供给手柄1的导热丝13,通过电压的变化使导热丝13温度发生变化,以适应各种不同绝缘材料的导线。

另外,如图8所示,在过压保护模块中:过压保护模块由lm358控制,当输出电压高于15v时,lm358的1脚输出高电平加至u1的4脚死区电压控制端,使u1的9、10脚没有输出。

转速控制电路的工作过程如下:

(1)如图10所示,开关电源模块中:220v交流电经过b1桥式整流c1滤波后,得到 300v直流电压,一路通过r4降压给开关管q1基级提供启动电压,另一路通过t1初级绕组加到开关管q1集电极12。t1的反馈绕组、正反馈电路r5、c3和开关管q1组成自激振荡电路维持开关管q1的工作状态,调整c3和r5使振荡频率在30khz-45kh。t1次级绕组感应到的脉冲电压经d2、d3整流,电容c4滤波后,输出 12v电压供速度调整电路使用

(2)如图11所示,速度控制模块调节模块中:手柄1内的电机旋转速度的调整是通过控制电机电压的高低来实现的。lm2596调节芯片(既开关电源调节器)是降压型电源管理单片集成电路,能够输出3a的驱动电流,同时具有很好的线性和负载调节特性,可调节输出小于37v的各种电压。

上一级电路输出的 12v直流电压,加到u1的1脚,经过调节芯片内部处理从2脚输出通过l1、c6滤波接到手柄1内部的电机,改变r2的阻值可以改变2脚的输出电压从0—9v变化,从而改变电机的转速。

在温度显示电路中(如图12):

温度显示电路是显示发热丝两端电压的电路,从数码管上显示的电压值,间接的知道发热丝的温度,以达到控制温度的目的。

从辅助电源电路送来的 12v直流电压,经过三端集成稳压集成电路78l05输出稳定的 5v直流电压,供给单片机stc15w204s第6脚vcc,单片机通过内部程序控制三位数码管显示发热丝两端的电压。

实施例2

本实施例公开了一种旋转热剥器,包括了控制器和手柄,手柄与控制器电连接,手柄的头部设有旋转台和横向设置在旋转台上的导热丝,控制器内设有温度控制电路和转速控制电路,控制器旋转台的转速和导热丝的加热温度,旋转台上设有两根对称设置的电极,导热丝的两端分别与一个电极连接。

控制器的正面上设置有温度显示器、温度控制开关和旋转速度开关,温度开关用于显示导热丝的温度,温度控制开关用于控制导热丝的温度,旋转速度开关用于控制旋转台的转速,手柄上设置有切断开关,切断开关控制旋转台和导热丝的通电。

温度控制电路包括整流滤波模块、辅助电源模块、控制模块、功率开关变换模块,整流滤波模块的输入端连接220v交流电源,辅助电源模块输入端与整流滤波模块的输出端连接,控制模块的输入端与辅助电源模块输出端连接,功率开关变换模块的输入端与整流滤波模块的输出端和控制模块的输出端连接,功率开关变换模块输出端与手柄电连接。控制模块设置有控制芯片和与控制芯片连接温度调整电位器,温度调整电位器用于控制控制模块输出端输出的信号的频率。

以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。


技术特征:

1.一种旋转热剥器,其特征在于,包括了控制器和手柄,所述的手柄与控制器电连接,所述的手柄的头部设有旋转台和横向设置在旋转台上的导热丝,所述的控制器内设有温度控制电路和转速控制电路,所述的控制器旋转台的转速和导热丝的加热温度。

2.如权利要求1所述的热剥器,其特征在于:所述的旋转台上设有两根对称设置的电极,所述的导热丝的两端分别与一个电极连接。

3.如权利要求2所述的热剥器,其特征在于:所述的手柄内设置有电机和导电滑环,所述的导电滑环包括有定子和转子,所述的电机的输出轴与导电滑环的转子的一端连接,所述的旋转台与导电滑环的转子的另一端连接,所述的电机与转速控制电路的输出端电连接,所述的定子设有输入导线,所述的转子设有输出导线,所述的温度控制电路的输出端与输入导线电连接,所述的电极与输出导线电连接。

4.如权利要求3所述的热剥器,其特征在于:所述的控制器上设置有温度显示器,所述的手柄上设置有切断开关,所述的切断开关控制旋转台通电。

5.如权利要求1所述的热剥器,其特征在于:所述的温度控制电路包括整流滤波模块、辅助电源模块、控制模块和功率开关变换模块,所述的整流滤波模块的输入端连接220v交流电源,所述的辅助电源模块输入端与整流滤波模块的输出端连接,所述的控制模块的输入端与辅助电源模块输出端连接,所述的功率开关变换模块的输入端与整流滤波模块的输出端和控制模块的输出端连接,所述的功率开关变换模块输出端与手柄电连接。

6.如权利要求5所述的热剥器,其特征在于:所述的控制模块设置有控制芯片和与控制芯片连接温度调整电位器,所述的温度调整电位器用于控制控制模块输出端输出的信号的频率。

7.如权利要求6所述的热剥器,其特征在于:所述的控制芯片设有死区电压控制引脚,所述的死区电压控制引脚连接有过压保护模块。

8.如权利要求7所述的热剥器,其特征在于:所述的控制芯片的型号为ka7500。

9.如权利要求8所述的热剥器,其特征在于:所述的转速控制电路包括有开关电源模块和速度控制模块,所述的开关电源模块的输入端连接220v交流电源,所述的速度控制模块的输入端与开关电源模块的输出端连接,所述的速度控制模块的输出端与手柄电连接。

10.如权利要求9所述的热剥器,其特征在于:所述的速度控制模块设有型号为lm2596的调节芯片。

技术总结
本实用新型涉及剥线装置,公开了一种旋转热剥器,包括了控制器和手柄,手柄与控制器电连接,手柄的头部设有旋转台和横向设置在旋转台上的导热丝,控制器内设有温度控制电路和转速控制电路,控制器旋转台的转速和导热丝的加热温度,温度控制电路能够控制导热丝的电压范围,电压加到导热丝两端,通过电压的变化使导热丝温度发生变化,以适应各种不同材料的绝缘层,本实用新型能够快速完成对导线外绝缘层的加热软化,提高了剥线效率、剥线质量可靠,旋转热剥过程不会对导线的内部芯线有任何损伤。

技术研发人员:李江涛
受保护的技术使用者:李江涛
技术研发日:2019.11.14
技术公布日:2020.06.09

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