发明内容
本发明的目的在于提供一种热敏电阻调阻设备及其调阻方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种热敏电阻调阻设备,包括撬装底座,所述撬装底座上沿其长度方向对称设置液罐和马弗炉;所述设备还包括:
吊载工具,用于装载待处理的热敏材料,吊载工具设置在顶盖下方;
转移机构,设置在顶盖与所述撬装底座之间,用于将顶盖及顶盖下方的吊载工具从液罐转移至马弗炉上;
其中,液罐和马弗炉的口径相同,二者共用同一顶盖,所述转移机构可在所述顶盖与液罐的上口盖合时,先带动所述顶盖竖直上移,再摆动至马弗炉的上方,最后带动顶盖竖直下移,直至与马弗炉的上口盖合。
如上所述的热敏电阻调阻设备:所述转移机构包括两组伸缩支臂结构,以及安装在所述撬装底座上的两组止挡结构;
所述伸缩支臂结构的下端转动连接所述撬装底座,上部与环箍连接,环箍与顶盖转动套合;在所述撬装底座上还设置有连接所述伸缩支臂结构的动力结构;
所述动力结构包括一端与所述伸缩支臂结构下部转动配合,另一端与所述撬装底座转动配合的驱动缸。
如上所述的热敏电阻调阻设备:所述伸缩支臂结构包括两根相互平行的摆臂,所述摆臂的下部与撬装底座转动连接;
摆臂的上部滑动设置有滑块,所述滑块嵌设置在滑槽中,且滑块一侧一体设置有键型凸起,键型凸起与滑槽侧壁上的长键槽滑动嵌合;在所述摆臂的下部设置有弹性组件,所述弹性组件与所述滑块连接;
两根所述摆臂上的滑块等高,滑块的一侧固定有转销,所述转销与环箍转动配合;所述滑块的另一侧转动设置有滚轮,两根所述摆臂之间还设置有连杆,所述连杆的一端与其中一个摆臂的中央转动配合,连杆的另一端与另一摆臂的中央转动配合;
所述连杆处于水平状态,驱动缸的一端与其中一个所述摆臂的下部转动配合;
撬装底座、两根摆臂的下部、以及连杆形成一个平行四边形,连杆、两根摆臂的上部、以及环箍形成另一平行四边形。
如上所述的热敏电阻调阻设备:所述止挡结构固定在所述撬装底座上的轨道,所述轨道的上部为竖直状,下部为水平状,水平状的下部与撬装底座通过螺栓连接,且在轨道的下部与上部之间还设置了加强筋;
所述弹性组件包括平行于其中一个所述摆臂的缓冲套管、一端伸入到所述缓冲套管内并与缓冲套管滑动配合的支撑柱、以及设置在所述缓冲套管内的柱形弹簧;
所述柱形弹簧的一端与所述缓冲套管的底部接触,另一端与所述支撑柱伸入到所述缓冲套管内的一端接触;所述支撑柱伸出所述缓冲套管的一端与滑块通过螺栓固定。
如上所述的热敏电阻调阻设备:所述吊载工具包括转动安装在所述顶盖下部中央的中心轴、沿圆周等距固定设置在所述中心轴上部外壁的多个横梁、以及可拆卸地设置在所述横梁端部的吊杆;
所述吊杆的下端与托架可拆卸连接,其中,吊杆的上端通过螺栓与所述横梁的端部可拆卸连接,托架的底部中央与所述吊杆的下端通过螺栓可拆卸连接。
如上所述的热敏电阻调阻设备:所述中心轴的下部外壁上活动嵌合有两个滚珠,所述液罐的底部中央上方竖直安装有套杆,所述套杆的内壁上固定设置有螺旋轨道;
所述套杆的底部设置有一圈漏槽,且在液罐的底板中央下方安装有放液阀。
如上所述的热敏电阻调阻设备:所述撬装底座上还安装有控制器,靠近液罐的一侧轨道上安装有第一行程开关,所述第一行程开关通过线缆与所述控制器通讯;
控制器与安装在撬装底座上的计时器通讯,计时器与驱动缸交互;靠近马弗炉的一侧轨道上安装有第二行程开关,所述第二行程开关、控制器、以及安装在所述马弗炉上的温控模块行程闭环的控制系统。
如上所述的热敏电阻调阻设备:所述顶盖的外壁上设置有一圈凹轨,环箍的内壁上沿圆周等距设置多个半球型凹孔,每一凹孔中均滚动嵌合有一滚球,所述滚球与所述凹轨滚动嵌合。
一种使用该设备对热敏材料进行调阻处理的方法,包括如下步骤:
步骤一,热敏材料的填装,手动控制驱动缸动作,使顶盖脱离马弗炉或液罐,保持中心轴完全处理马弗炉和液罐之外;向托架中装入待处理的热敏材料;
步骤二,试剂液的调配与转移,按照既定比例调配降阻试剂液,然后将调配好的试剂液转移注入到液罐中;
步骤三,程序设定,在控制器中输入运行程序,包括计时器响应的延迟时长、温控模块控制加热器升温的极限温度、驱动缸的动作周期;
步骤四,启动材料处理,通过控制器控制驱动缸动作,在驱动缸到达其最大伸长量时,顶盖与液罐上口封闭;根据设定的程序控制浸泡时长,而后控制器向驱动缸发送收缩信号;驱动缸收缩过程中先带动顶盖竖直上移,在滚轮上移至触发第一行程开关时,驱动缸停止收缩,并静止一段时间;达到预设的静止时间后驱动缸继续动作,在另一摆臂上的滚轮与靠近马弗炉一侧的轨道接触后,顶盖竖直下移;当滚轮触发第二行程开关时,控制器向温控模块发送信号,使加热器工作,马弗炉内的温度升高;而后驱动缸达到最小长度,顶盖与马弗炉上口盖合,对托架上的热敏材料进行热处理;
步骤五,自然冷却,根据设定的驱动缸达到最小长度后的静止时长,使热敏材料再马弗炉内受热进行热处理;达到设置的时间后,驱动缸再次伸长,并在达到其最大伸长量的一半时,停止动作,将热处理后的热敏材料置于室温下自然冷却至接近室温;最后将托架或吊杆拆下,取出托架上的热敏材料,进行二次检测。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:1.本发明中的设备通过驱动缸结合控制器、计时器、以及温控模块实现自动控制处理;2.设置的转移机构能够实现顶盖下方的吊载工具从液罐自动转移至马弗炉中,在整个转移过程中始终保持吊载工具竖直;3.而且浸泡之前借助滚珠与螺旋轨道配合能够提前对液罐中的试剂液进行搅动,防止试剂液沉淀和分层;4.在浸泡完成之后,滚珠与螺旋轨道反向配合能够带动吊载工具旋转,利用离心力将吊载工具及其上的热敏材料上粘附的多余试剂液甩出,提高晾干速率。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
请参阅图1~图15,作为本发明的一种实施例,所述热敏电阻调阻设备,包括撬装底座1,以及沿撬装底座1的长度方向分布在所述撬装底座1上的液罐2和马弗炉5;其中,液罐2和马弗炉5在撬装底座1上对称设置,且液罐2和马弗炉5的口径相同,二者共用同一顶盖4。
所述顶盖4下方设置有吊载工具,吊载工具用于装载待处理的热敏材料;所述顶盖4与所述撬装底座1之间还设置有转移机构,所述转移机构用于将顶盖4及顶盖4下方的吊载工具从液罐2转移至马弗炉5上;
其中,所述转移机构可在所述顶盖4与液罐2的上口盖合时,先带动所述顶盖4竖直上移,再摆动至马弗炉5的上方,最后带动顶盖4竖直下移,直至与马弗炉5的上口盖合。
通过设置的转移机构可实现热敏材料的浸泡、转移、以及热处理,且全程利用机械配合实现全自动化批量处理,实现机械化自动化大批量生产,将产业的效率大幅提高,提高生产进度,节约时间,且全程无需人工参与。
注意的是,由于顶盖4的下方设置了吊载工具,且吊载工具上装有大量待处理的热敏材料,因此在转移顶盖4及其下方的吊具时,必须先将顶盖4抬升,使其下方的吊载工具完全从液罐2中脱离后才能水平移动;常规的四连杆结构所形成的平行四边形并不能达到先竖直上升,再摆动,最后竖直下降的效果,故无法完成液罐和马弗炉之间的材料转移。
作为本发明进一步的方案,请参阅图1~图8,所述转移机构包括两组伸缩支臂结构,以及安装在所述撬装底座1上的两组止挡结构;
所述伸缩支臂结构的下端转动连接所述撬装底座1,且在所述撬装底座1上还设置有连接所述伸缩支臂结构的动力结构,伸缩支臂结构的上部与环箍3连接,环箍3与顶盖4转动套合;
所述动力结构包括一端与所述伸缩支臂结构下部转动配合,另一端与所述撬装底座1转动配合的驱动缸6,驱动缸6包括但不限于常规的气缸、液压缸等。
通过驱动缸6带动伸缩支臂结构摆动,实现顶盖4由液罐2的上方沿圆弧轨迹转移至马弗炉5的上方,或从马弗炉5的上方沿圆弧轨迹转移至液罐2的上方;而后伸缩支臂结构与止挡结构配合,驱动缸6继续带动伸缩支臂结构摆动;此时,伸缩支臂结构的上部受到止挡结构的作用,使得其在摆动的过程中不断收缩,从而保证顶盖4在到达马弗炉5或液罐2的上方后不再进行水平方向的移位,只作竖直向下的运动,直至合盖。
作为本发明更进一步的方案,请参阅图9~图11,所述吊载工具包括转动安装在所述顶盖4下部中央的中心轴24、沿圆周等距固定设置在所述中心轴24上部外壁的多个横梁、以及可拆卸地设置在所述横梁端部的吊杆25;
所述吊杆25的下端与托架26可拆卸连接,其中,吊杆25的上端通过螺栓与所述横梁的端部可拆卸连接,托架26的底部中央与所述吊杆25的下端通过螺栓可拆卸连接。
通过可拆卸的吊杆25和托架26便于装载待处理的热敏材料,而沿圆周等距设置的多个横梁可实现多个托架26环绕中心轴24均匀分布,当将顶盖4与液罐2合盖时,能够使热敏材料均匀地分布在液罐2中,避免热敏材料集中堆叠在液罐2中而导致浸泡不均。
当然了,在向托架26中添加热敏材料时,也可不拆卸托架26和吊杆25而直接添加;在当前托架26上装满热敏材料后,可通过转动顶盖4或中心轴24来实现多个托架26之间的切换。
作为本发明再进一步的方案,请参阅图9,所述顶盖4的外壁上设置有一圈凹轨,环箍3的内壁上沿圆周等距设置多个半球型凹孔,每一凹孔中均滚动嵌合有一滚球23,所述滚球23与所述凹轨滚动嵌合。
利用设置的滚球23和凹孔以及凹轨配合,实现顶盖4与环箍3的转动配合,采用滚动接触的方式减小摩擦力,同时还可避免顶盖4与环箍3之间产生轴向窜动。
作为本发明再进一步的方案,请参阅图1、图2、图4、图5、图6、图7、以及图8,所述伸缩支臂结构包括两根相互平行的摆臂7,所述摆臂7的下部与撬装底座1转动连接;
摆臂7的上部滑动设置有滑块12,所述滑块12嵌设置在滑槽14中,且滑块12一侧一体设置有键型凸起32,键型凸起32与滑槽14侧壁上的长键槽33滑动嵌合;在所述摆臂7的下部设置有弹性组件,所述弹性组件与所述滑块12连接;
两根所述摆臂7上的滑块12等高,滑块12的一侧固定有转销13,所述转销13与环箍3转动配合;所述滑块12的另一侧转动设置有滚轮15,两根所述摆臂7之间还设置有连杆8,所述连杆8的一端与其中一个摆臂7的中央转动配合,连杆8的另一端与另一摆臂7的中央转动配合;
所述连杆8处于水平状态,驱动缸6的一端与其中一个所述摆臂7的下部转动配合。
撬装底座1、两根摆臂7的下部、以及连杆8形成一个平行四边形,因此,在驱动缸6带动其中任一摆臂7摆动时,另一摆臂7也会跟随摆动,从而保持两根摆臂7始终平行。
正是由于两根摆臂7始终平行,因此连杆8、两根摆臂7的上部、以及环箍3形成另一平行四边形,因此可保持环箍3始终保持水平转动,也即顶盖4能够始终保持水平,进而保持中心轴24以及托架26始终竖直,防止在转移中心轴24及托架26时发生倾斜。
而当顶盖4活动至液罐2或马弗炉5的正上方时,滚轮15与止挡结构接触,此时在止挡结构的作用下使得滚轮15无法继续产生水平位移,滚轮15带动滑块12在滑槽14上滑动挤压弹性组件,而保持竖直下移。确保顶盖4在到达马弗炉5和液罐2的正上方后便只能竖直下移。
作为本发明再进一步的方案,请参阅图1、图2、以及图4,所述止挡结构固定在所述撬装底座1上的轨道16,所述轨道16的上部为竖直状,下部为水平状,水平状的下部与撬装底座1通过螺栓连接,且在轨道16的下部与上部之间还设置了加强筋17;
所述弹性组件包括平行于其中一个所述摆臂7的缓冲套管9、一端伸入到所述缓冲套管9内并与缓冲套管9滑动配合的支撑柱10、以及设置在所述缓冲套管9内的柱形弹簧11;
所述柱形弹簧11的一端与所述缓冲套管9的底部接触,另一端与所述支撑柱10伸入到所述缓冲套管9内的一端接触;所述支撑柱10伸出所述缓冲套管9的一端与滑块12通过螺栓固定。
在顶盖4跟随摆臂7及滑块12摆动至液罐2或马弗炉5的正上方时,滚轮15与轨道16贴合,此时锁着摆臂7继续摆动,由于滚轮15受到轨道16的约束而带动滑块12不断下滑;滑块12下滑带动支撑柱10跟随下滑,进一步伸入到缓冲套管9内,并进一步压缩柱形弹簧11。
作为本发明再进一步的方案,请参阅图11~图15,所述中心轴24的下部外壁上活动嵌合有两个滚珠27,所述液罐2的底部中央上方竖直安装有套杆28,所述套杆28的内壁上固定设置有螺旋轨道29;
所述套杆28的底部设置有一圈漏槽31,且在液罐2的底板中央下方安装有放液阀30。
在顶盖4带动中心轴24下移一段距离后,其中一个滚珠27与螺旋轨道29接触,随着中心轴24继续竖直下移,则滚珠27挤压螺旋轨道29,在螺旋轨道29的作用下带动滚珠27和中心轴24自转,进而带动多个横梁、吊杆25、以及托架26转动,搅动液罐2内的试剂液,在浸泡初期将试剂液搅动起来,避免试剂液在液罐2中沉淀或分层。
而当顶盖4上移使吊杆25和托架26从液罐2中脱离时,在滚珠27和螺旋轨道29的作用下又会带动托架26反转,以使试剂液在离心力作用下脱离托架26及托架26上的热敏材料,相较于试剂液自然滴落至无流淌状态而言,缩短了晾干时长,加快干燥速度。
设置两个对称的滚珠27在于起到平衡的作用,当滚珠27进入到套杆28内时,两个滚珠27均与套杆28的内壁滚动贴合;而在其中一个滚珠27与螺旋轨道29接触时,由于受到螺旋轨道29的反作用力,会产生一个径向的分力,此时,通过另一滚珠27作用在套杆28的内壁上可以抵消该分力,避免中心轴24偏摆产生圆周跳动。
此外,由于螺旋轨道29为螺旋状,且两个滚珠27等高,因此不会出现两个滚珠27同时接触螺旋轨道29。
作为本发明再进一步的方案,请参阅图1~图3,所述撬装底座1上还安装有控制器19,靠近液罐2的一侧轨道16上安装有第一行程开关18,所述第一行程开关18通过线缆与所述控制器19通讯;
控制器19与安装在撬装底座1上的计时器20通讯,计时器20与驱动缸6交互;靠近马弗炉5的一侧轨道16上安装有第二行程开关22,所述第二行程开关22、控制器19、以及安装在所述马弗炉5上的温控模块21行程闭环的控制系统。
当摆臂7带动顶盖4向上抬升时,上升的过程中,滚轮15会触发第一行程开关18,第一行程开关向控制器19发送信号,再由控制器19向计时器20发送触发信息;计时器20向驱动缸6发送信号,使驱动缸6暂停伸缩一段时间,也即让顶盖4、中心轴24、吊杆25、托架26、以及托架26上的热敏材料静置在当前位置处,经离心甩离多余的试剂液后,晾干至不再有可滴落的试剂液,获得晾干的PTC芯片。
当静置时间到达计时器20设定的时间后,驱动缸6继续动作,驱动缸6带动顶盖4活动至马弗炉5上方,另一摆臂7上的滚轮15与靠近马弗炉5一侧的轨道16贴合,并驱使该滚轮15及与其连接的滑块12竖直下移;在滚轮15下移的过程中触发第二行程开关22,第二行程开关22向控制器19发送信号,通过控制器19向温控模块21发送加热信息,使马弗炉5底部的加热器工作;顶盖4合盖后可使中心轴24、吊杆25、托架26、以及托架26上的热敏材料置于密闭的马弗炉5中,进行热处理。
本发明还根据上述的调阻设备提出了一种使用该设备对热敏材料进行调阻处理的方法,包括如下步骤:
步骤一,热敏材料的填装,手动控制驱动缸动作,使顶盖脱离马弗炉或液罐,保持中心轴完全处理马弗炉和液罐之外;向托架中装入待处理的热敏材料;具体可以是通过将托架从吊杆上拆下后装入,或是连同吊杆一起拆下后装入,或是在不拆卸吊杆和托架的基础上装入;
步骤二,试剂液的调配与转移,按照既定比例调配降阻试剂液,该试剂液根据热敏材料的特性不同,而选择不同的原料;具体的热敏材料可分为缓变型的热敏电阻材料、具有临界温度系数热敏电阻(CRT)材料、阻温特性为直线的陶瓷热敏材料等;而降阻试剂液原料包括松油醇、草酸、松节油等;然后将调配好的试剂液转移注入到液罐中;
步骤三,程序设定,在控制器中输入运行程序,包括计时器响应的延迟时长、温控模块控制加热器升温的极限温度、驱动缸的动作周期(包括驱动缸达到其两个行程终点后静止时长,也即驱动缸达到最大伸长量后的静止时长,以及驱动缸达到最小长度后的静止时长)等;
步骤四,启动材料处理,通过控制器控制驱动缸动作,在驱动缸到达其行程终点(达到最大伸长量)时,顶盖与液罐上口封闭;根据设定的程序控制浸泡时长(驱动缸动作周期的时长),而后控制器向驱动缸发送收缩信号;驱动缸收缩过程中先带动顶盖竖直上移,在滚轮上移至触发第一行程开关时,驱动缸停止收缩,并静止一段时间;达到预设的静止时间后驱动缸继续动作,在另一摆臂上的滚轮与靠近马弗炉一侧的轨道接触后,顶盖竖直下移;当滚轮触发第二行程开关时,控制器向温控模块发送信号,使加热器工作,马弗炉内的温度升高;而后驱动缸达到最小长度,顶盖与马弗炉上口盖合,对托架上的热敏材料进行热处理;
步骤五,自然冷却,根据设定的静止时长(驱动缸达到最小长度后的静止时长),使热敏材料再马弗炉内受热进行热处理;达到设置的时间后,驱动缸再次伸长,并在达到其最大伸长量的一半时,停止动作,此时顶盖和托架处于马弗炉和液罐中间位置处,将热处理后的热敏材料置于室温下自然冷却至接近室温;最后将托架或吊杆拆下,取出托架上的热敏材料,进行二次检测,按照测试的电阻率留下符合标准的材料;不合格品按照电阻率的使用要求,作为低阻率的产品原料使用,或重新回收。
上述实施例是示范性的,而非限制性的,故在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明的技术方案均囊括在本发明内。