CN110943354A - 一种数字电缆用热熔式快速连接方法 - Google Patents

一种数字电缆用热熔式快速连接方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种数字电缆用热熔式快速连接方法，包括准备一铜管；向铜管内注入焊锡；根据数字电缆直径，对焊锡进行打孔；将剥好的绝缘芯线在铜管内对接好；通过加热铜管，达到焊锡熔点，固定绝缘芯线；将热缩保护套移到铜管位置，再对热缩保护套进行加热，使热缩保护套包覆在绝缘芯线连接处，完成数字电缆的连接。实现电缆连接，具有操作简便、稳定可靠、适用性灵活等特点。

Description

一种数字电缆用热熔式快速连接方法
技术领域
本发明涉及电缆连接装置，具体是一种数字电缆用热熔式快速连接方法。
背景技术
在布线时电缆或电线都免不了需要锡焊及密封防水的中间接头，而接头制作的锡焊及密封防水工艺方法有几种，常见较好的接头做法是：1、为电锡炉浸锡或电烙铁焊锡后，采用高压自粘带防水处理，再用电工绝缘胶带保护；2、为锡焊后采用专用的热缩防水接头绝缘和保护；3、专用的对接防水接头，电缆导线在接头内的芯体上压接，做锡焊，而在锡焊的过程中，存在电锡焊工具取电难，在某些作业环境（如高空、风力较强、天气寒冷）难以作业的情况。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种数字电缆用热熔式快速连接装置及其连接方法，以至少达到快速连接电缆的目的。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种数字电缆用热熔式快速连接装置，本装置实现电缆绝缘芯线之间的连接，而本装置一方面可以自动化控制连接成品的制造，另一方面可以实现绝缘芯线的快速连接。本装置包括基座，所述基座上设有工作腔，所述工作腔内设有控制器、伺服电机、降温机构、锡焊收集腔、打孔机构以及用以供能的电源，该装置采用控制器控制自动控制连接成品，所述伺服电机的输出端设有钳子，且钳子在伺服电机的输出端360度旋转，钳子可伸缩设置，所述钳子远离电机一端紧固有铜管，所述钳子与铜管接触部分别设有加热板与温度传感器，所述铜管两端均设有碗盘，所述碗盘内凹设置，碗盘的中心设有圆孔；降温机构，实现对铜管的温度控制；所述锡焊收集腔设置在工作腔的底部，所述打孔机构设置在工作腔的侧壁上，所述降温机构、打孔机构定点环设在工作腔内；所述工作腔的顶部设有一铜管通过的开口，所述开口处两侧设有用以支撑数字电缆的支座，所述支座表面设有卡住数字电缆的卡槽，其中一个所述支座的内腔里设有加热炉，所述加热炉在所述支座的内腔里可移动设置；所述工作腔内还设有焊锡注入口，且所述焊锡注入口正对铜管口设置；其中所述数字电缆的一端设有热缩保护套；所述控制器与伺服电机电性连接。铜管初始位置竖直放置，通过焊锡注入口挤入流体状焊锡，同时，利用降温机构对铜管进行控温，使得焊锡温度降低，而不会从铜管底部的圆孔流出，其中，圆孔设置成碗状，且圆孔中的通孔设置在碗状的底部；当焊锡填满铜管时，伺服电机带动钳子旋转，经降温机构，进入下一工作点，进行打孔，打孔时，焊锡呈半凝固状态，方便打孔机构打孔，打孔后的铜管被运送到开口，然后经钳子上升到合适位置，然后将剥好的绝缘芯线在铜管内对接好，通过加热铜管，达到焊锡熔点，固定绝缘芯线；最后将热缩保护套移到铜管位置，再对热缩保护套进行加热，使热缩保护套包覆在绝缘芯线连接处，完成数字电缆的连接。
优选的，所述降温机构包括吹风机与吸风机，所述吹风机与吸风机之间设有导风片，所述吹风机的风源为冷风，吹风机的出风口呈鸟嘴状。吹风机、吸风机、导风片形成风流闭环，实现对铜管的降温，使得其中的焊锡呈半凝固状态，焊锡不会在铜管内流出。
优选的，所述打孔机构包括升降座，所述升降座的底部设有电焊机，所述电焊机包括焊针，所述焊针的直径等于数字电缆芯线直径，焊针与铜管为同一中心线。采用焊针，能实现对半凝固态的焊锡进行钻孔，实现后期芯线在焊锡内部对接。
优选的，所述升降座采用气压升降，升降座包括气压阀，所述气压阀与控制器电性连接。自动化控制电焊机工作状态，满足实际施工需求。
优选的，所述钳子包括主钳柄，所述主钳柄前端设有分钳柄a与分钳柄b,所述分钳柄a与主钳柄固定连接，且加热板设置在分钳柄a表面，所述分钳柄b与主钳柄活动连接，所述温度传感器设置在分钳柄b上，；所述钳子的宽度小于铜管的长度。钳子不仅起到卡住铜管的目的，还实现带动铜管旋转、升降。而钳子还包括有分钳柄a与分钳柄b，实现对铜管升温的同时，还能实时监控铜管的温度，根据实际状况，实时调控铜管温度，进而达到调控焊锡物理状态的目的。其中，钳子的宽度小于铜管的长度，使得两端在加热焊锡环节时。
优选的，所述主钳柄前端设有正反电机，所述正反电机的输出轴与分钳柄b固定连接，与分钳柄a通过轴承套接，所述正反电机与控制器电性连接。实现钳子卡住铜管的自动化控制。
优选的，所述伺服电机的输出端上通过轴承还套接有圆盘，所述圆盘上设有支架以及与支架滑动连接的圆形滑槽，所述支架与主钳柄焊接。圆盘不仅起到支撑钳子与铜管的目的，还有利于实现钳子的旋转，避免损伤伺服电机。
优选的，所述支座上设有可移动电缆缆线卡紧机构，所述电缆缆线卡紧机构包括槽体，所述槽体与支座滑动连接，所述槽体上表面设有用以放置电缆线的卡槽，所述卡槽的一端设置成散开状，其一端设有与之配合的紧固件。电缆缆线卡紧机构将电缆缆线卡住，同时移动槽体，实现电缆缆芯穿入铜管，并且缆线包裹的绝缘层与铜管壁对整齐。卡槽的一端设置成散开状，其一端设有与之配合的紧固件，通过紧固件，卡紧卡槽的一端，实现对不同大小的缆芯进行固定，结构简单，便于操作，对于在缆线与铜管对接过程，也可通过手动微调缆芯来实现其的穿插。
同时，在其中一个支座内设有滑动槽，与之所述滑动槽滑动连接有移动板，所述加热炉固定在移动板上，所述移动板的外侧设有把手。在需要对热缩保护套进行加热，使其收缩时，移动加热炉。
一种数字电缆用热熔式快速连接方法，包括如下步骤：
S1.准备一铜管；
S2.向铜管内注入焊锡；
S3.根据数字电缆直径，对S2中的焊锡进行打孔；
S4.将剥好的绝缘芯线在铜管内对接好；并调整两绝缘芯线的间距；
S5.通过加热铜管，达到焊锡熔点，固定绝缘芯线；
S6.将热缩保护套移到铜管位置，再对热缩保护套进行加热，使热缩保护套包覆在绝缘芯线连接处，完成数字电缆的连接。
优选的，在所述S1中，所述铜管的两端均设有碗盘，所述碗盘中心设有圆孔；在所述S2中，所述焊锡剂的成分由焊锡合金和助焊剂组成，所述焊锡合金与助焊剂的质量份数比为83.8-87：13-16.2，锡焊合金以质量百分比计，包含2-2.5%Ag，1.1-1.3%Cu，0.02-0.03%P，0.11-0.12% Ni，40-48%的Pb，其余为Sn；所述助焊剂以质量百分比计，包括以下组分：35-40%的增稠剂，6-8%的铅粉，13-17%的丁二酸，1-2%触变剂，2-3%松香，其余为溶剂，所述铜管靠近圆盘一端的温度控制在180-200℃；在所述S3中，打孔机构采用电焊机，且电焊机的焊针直径等于数字电缆直径，且焊锡处于半凝固状态；在所述S4中，在将剥好的绝缘芯线在铜管内对接的同时，将绝缘芯线的绝缘层壁与铜管侧壁对齐。
本发明的有益效果是：
1.通过在缆线的连接处设置铜管，一方面使焊锡在缆线断口出均匀分布，且不会产生焊锡毛刺，影响缆线后期使用，另一方面，在铜管内布置焊锡，使缆线裸露的大部分被焊锡覆盖，增加了两缆线的连接牢固行；
2.本发明直接在铜管内铺设半凝固态焊锡，在缆线与铜管对接好后，直接通过加热融化缆线，实现缆芯通过焊锡使其两断面的连接，具备操作简便、稳定可靠、适用性灵活等特点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中铜管的结构示意图；
图3为本发明中钳子的部分结构示意图；
图4为图3中分钳柄a的结构示意图；
图5为本发明中图1中 A部分的放大图；
图6为本发明支座的结构示意图；
图7为图6中B部分的放大图；
图8为铜管加热状态图；
图9为连接成一体后的缆线。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
实施例
如图1-9所示，一种数字电缆用热熔式快速连接装置，本装置实现电缆绝缘芯线之间的连接，而本装置一方面可以自动化控制连接成品的制造，另一方面可以实现绝缘芯线的快速连接。本装置包括基座1，所述基座1上设有工作腔2，所述工作腔2内设有控制器、伺服电机3、降温机构4、锡焊收集腔5、打孔机构6以及用以供能的电源，该装置采用控制器控制自动控制连接成品，所述伺服电机3的输出端设有钳子7，且钳子7在伺服电机3的输出端360度旋转，钳子7可伸缩设置，所述钳子7远离伺服电机3一端紧固有铜管8，所述钳子7与铜管8接触部分别设有加热板71与温度传感器72，所述铜管8底部设有碗盘81，所述碗盘81中心设有圆孔82；降温机构4，实现对铜管8的温度控制；所述锡焊收集腔5设置在工作腔2的底部，所述打孔机构6设置在工作腔2的侧壁上，所述降温机构4、打孔机构6定点环设在工作腔2内；所述工作腔2的顶部设有一铜管8通过的开口21，所述开口21处两侧设有用以支撑数字电缆的支座9，所述支座9表面设有卡住数字电缆的卡槽91，其中一个所述支座9的内腔里设有加热炉10，所述加热炉10在所述支座9的内腔里可移动设置；所述工作腔2内还设有焊锡注入口，且所述焊锡注入口正对铜管8口设置；其中所述数字电缆的一端设有热缩保护套11；所述控制器与伺服电机3电性连接。铜管8初始位置竖直放置，通过焊锡注入口挤入流体状焊锡，同时，利用降温机构4对铜管8进行控温，使得焊锡温度降低，而不会从铜管8底部的圆孔82流出，其中，圆孔82设置成碗状，且圆孔82中的通孔设置在碗状的底部；当焊锡填满铜管8时，伺服电机3带动钳子7旋转，经降温机构4，进入下一工作点，进行打孔，打孔时，焊锡呈半凝固状态，方便打孔机构6打孔，打孔后的铜管8被运送到开口21，然后经钳子7上升到合适位置，然后将剥好的绝缘芯线在铜管8内对接好，通过加热铜管8，达到焊锡熔点，固定绝缘芯线；最后将热缩保护套11移到铜管8位置，再对热缩保护套11进行加热，使热缩保护套11包覆在绝缘芯线连接处，完成数字电缆的连接。
优选的，所述降温机构4包括吹风机41与吸风机42，所述吹风机41与吸风机42之间设有导风片43，所述吹风机41的风源为冷风，吹风机41的出风口呈鸟嘴状。吹风机41、吸风机42、导风片43形成风流闭环，实现对铜管8的降温，使得其中的焊锡呈半凝固状态，焊锡不会在铜管8内流出。
本实施例优选的一种方式，所述打孔机构6包括升降座61，所述升降座61的底部设有电焊机，所述电焊机包括焊针，所述焊针的直径等于数字电缆芯线直径，焊针与铜管8为同一中心线。采用焊针，能实现对半凝固态的焊锡进行钻孔，实现后期芯线在焊锡内部对接。
具体来说，所述升降座61采用气压升降，升降座61包括气压阀，所述气压阀与控制器电性连接。自动化控制电焊机工作状态，满足实际施工需求。
具体来说，所述钳子7包括主钳柄71，所述主钳柄71前端设有分钳柄a72与分钳柄b,所述分钳柄a72与主钳柄71固定连接，且加热板设置在分钳柄a72表面，所述分钳柄b与主钳柄71活动连接，所述温度传感器设置在分钳柄b73上。钳子7不仅起到卡住铜管8的目的，还实现带动铜管8旋转、升降。而钳子7还包括有分钳柄a72与分钳柄b73，实现对铜管8升温的同时，还能实时监控铜管8的温度，根据实际状况，实时调控铜管8温度，进而达到调控焊锡物理状态的目的。
本实施例优选的一种方式，所述主钳柄71前端设有正反电机，所述正反电机的输出轴与分钳柄b73固定连接，与分钳柄a72通过轴承套接，所述正反电机与控制器电性连接。实现钳子7卡住铜管8的自动化控制。
具体来说，所述伺服电机3的输出端上通过轴承还套接有圆盘，所述圆盘上设有支架811以及与支架811滑动连接的圆形滑槽812，所述支架811与主钳柄71焊接。碗盘81起到支撑钳子7与铜管8的目的。
具体来说，所述支座上设有可移动电缆缆线卡紧机构，所述电缆缆线卡紧机构包括槽体911，所述槽体911与支座9滑动连接，所述槽体911上表面设有用以放置电缆线的卡槽912，所述卡槽912的一端设置成散开状，其一端设有与之配合的紧固件，所述紧固件为可拆卸紧固件，在完成电缆连接后，只需拆开紧固件，就可以取出连接后的缆线，其中紧固件优选螺纹可拆卸，具备结构简单，操作方便的优点。电缆缆线卡紧机构将电缆缆线卡住，同时移动槽体，实现电缆缆芯穿入铜管，并且缆线包裹的绝缘层与铜管壁对整齐。所述支座9内设有滑动槽，与之所述滑动槽滑动连接有移动板，所述加热炉10固定在移动板92上，所述移动板92的外侧设有把手921。在需要对热缩保护套11进行加热，使其收缩时，移动加热炉10。
一种数字电缆用热熔式快速连接方法，包括如下步骤：
S1.准备一铜管；
S2.向铜管内注入焊锡；
S3.根据数字电缆直径，对S2中的焊锡进行打孔；
S4.将剥好的绝缘芯线在铜管内对接好；并调整两绝缘芯线的间距；
S5.通过加热铜管，达到焊锡熔点，固定绝缘芯线；
S6.将热缩保护套移到铜管位置，再对热缩保护套进行加热，使热缩保护套包覆在绝缘芯线连接处，完成数字电缆的连接。
具体来说，在所述S1中，所述铜管的一端设有碗盘81，所述碗盘81中心设有圆孔；在所述S2中，铜管靠近碗盘81一端的温度控制在180-200℃；在所述S3中，打孔机构采用电焊机，且电焊机的焊针直径等于数字电缆直径，且焊锡处于半凝固状态；在所述S4中，在将剥好的绝缘芯线在铜管内对接的同时，将绝缘芯线的绝缘层壁与铜管侧壁对齐。
作为本发明的优选设计方案，
为了更有效的确保焊接效果，在S5之前，还需要确定两端铜线之间的距离（即间距），在合适的距离下，通过对焊锡进行打孔，实现更牢固的焊接。同时，对焊接材料也进行动态调节。
测量绝缘厚度H(mm)、导体电阻R(ohm/kft)；
所述焊锡中铅的比例P1=H*D*R*100%/(2*5*40)；
所述焊锡中铜的比例P1=1-H*D*R*100%/(2*5*40)。
所述间距的具体计算方式为：
L（mm）=SQRT(D*R*k1)；
其中，取k1=0.03-0.1，实验证明，取0.05效果最佳。
其中，D（cm）表示导体直径。
所述焊接的温度也是动态变化的。所述温度T与面积S、导体电阻R相关。具体的，所述温度T=190+S*R/k2。K2取值为1000-1200，其中取1100效果最佳。
作为本发明的优选设计，还可以将截面的平整度作为焊接距离的参考依据。
对于焊接的两端，通常是不平整的，将截面的高度差H1，作为焊接间距的基础。具体的，所述L（mm）=SQRT(D*R*k3*H1)；
其中，取k1=0.05-0.1。
作为本发明的优选设计，本发明还可以将焊接机进行优选设计，经过试验，本发明研发出一种新型的焊锡剂，所述焊锡剂的成分由焊锡合金和助焊剂组成，所述焊锡合金与助焊剂的质量份数比为83.8-87：13-16.2，锡焊合金以质量百分比计，包含2-2.5%Ag，1.1-1.3%Cu，0.02-0.03% P，0.11-0.12% Ni，40-48%的Pb，其余为Sn；所述助焊剂以质量百分比计，包括以下组分：35-40%的增稠剂，6-8%的铅粉，13-17%的丁二酸，1-2%触变剂，2-3%松香，其余为溶剂，所述增稠剂可以选择羟乙基纤维素，触变剂可以选择有机膨润土，所述溶剂可以选择二乙二醇己醚、四氢糠醇中的一种或多种。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (2)

1.一种数字电缆用热熔式快速连接方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1.准备一铜管；
S2.向铜管内注入焊锡剂；
S3.根据数字电缆直径，对S2中的焊锡进行打孔；
S4.将剥好的绝缘芯线在铜管内对接好；并调整两绝缘芯线的间距；
S5.通过加热铜管，达到焊锡熔点，固定绝缘芯线；
S6.将热缩保护套移到铜管位置，再对热缩保护套进行加热，使热缩保护套包覆在绝缘芯线连接处，完成数字电缆的连接。
2.根据权利要求1所述的一种数字电缆用热熔式快速连接方法，其特征在于：在所述S1中，所述铜管的两端均设有碗盘，所述碗盘中心设有圆孔；在所述S2中，所述焊锡剂的成分由焊锡合金和助焊剂组成，所述焊锡合金与助焊剂的质量份数比为83.8-87：13-16.2，锡焊合金以质量百分比计，包含2-2.5%Ag，1.1-1.3%Cu，0.02-0.03% P，0.11-0.12% Ni，40-48%的Pb，其余为Sn；所述助焊剂以质量百分比计，包括以下组分：35-40%的增稠剂，6-8%的铅粉，13-17%的丁二酸，1-2%触变剂，2-3%松香，其余为溶剂，所述铜管靠近圆盘一端的温度控制在180-200℃；在所述S3中，打孔机构采用电焊机，且电焊机的焊针直径等于数字电缆直径，且焊锡处于半凝固状态；在所述S4中，在将剥好的绝缘芯线在铜管内对接的同时，将绝缘芯线的绝缘层壁与铜管侧壁对齐。
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