自動化熱縮管工藝

熱縮管用于絕緣導線，保護導線，并在導線治理過程中形成電纜入口密封。手動執行這一敏感過程非常耗時，結果在很大程度上取決于操作員的專業知識，并且該過程存在安全問題。或者，自動化流程可以最大限度地減少操作員的直接互動，長期降低生產成本，并可以顯著提高定量和定性生產指標。

本文介紹了熱縮管原型機的自動化，這有利于線束行業。與任何產品開發項目一樣，原型是識別用戶需求、解釋這些需求以滿足有形工程參數，并根據成本和制造限制進行概念設計的結果。該原型由線性定位系統上的儀器加熱室組成，該系統配有一個或多個加熱槍。腔室設計允許通過徑向分布的通道將熱空氣均勻地引導到線束上。熱暴露時間是管道收縮過程中的一個主要因素，可以通過控制加熱室的線速度來調節。線性定位系統設計用于在達到適當的收縮溫度水平時沿線束移動加熱室。控制單元通過測量實際腔室的位置、速度和溫度來連續管理致動器位置。采用基于模型的設計方法對控制系統進行設計，并使用MATLAB/Simulink作為仿真環境。選擇可編程邏輯控制器作為控制器實現平臺。樣機將進行測試，以達到所需的工業標準。

引言

介紹

本文描述了一個與工業直接相關的工程問題的實用解決方案的集成。盡管我們將線束行業作為一個特定應用的例子，但該過程可以擴展到工業環境中的各種其他控制和自動化應用。

感興趣的過程是導線治理，也就是將導線綁在一起以傳輸信號或電力的組裝。電線通常由帶子、電纜系帶、套管、電工膠帶或擠壓線編織而成。線束比松散的電線有幾個好處。許多飛機、汽車和航天器都含有大捆電線，如果完全延伸，這些電線可以延伸數公里。通過將所有這些導線放入線束中，可以更好地保護它們免受振動、磨損和濕氣的不利影響。此外，優化了空間利用率，并降低了電氣短路的風險。由于工人只有一個線束要安裝，因此安裝時間也減少了，并且過程可以容易地標準化。

線束工藝包括生產高質量線束的幾個步驟，涉及工程設計和開發工作、勞動力工作和機械操作。線束通常根據幾何和電氣要求進行設計，因此確定工藝順序和規格以適合特定應用。

熱收縮管通常由尼龍或聚烯烴制成，其在加熱時具有繞其直徑軸收縮的能力。這一功能使該管可用于廣泛的應用，從近乎顯微鏡下的薄壁管到剛性的厚壁管。在所有現有的應用中，熱縮管可用于導線治理過程中的導線絕緣。熱縮管也可用于修復電線上的絕緣層或將其捆綁在一起，保護電線，并形成電纜入口密封。除了用作電絕緣體外，熱縮管還提供環境保護，防止灰塵、溶劑和其他異物進入，并通過其緊密配合以機械方式固定到位。

為了在線束過程中收縮卡套管，在進行連接之前，先將卡套管安裝在線束上，然后用熱風槍或其他加熱源加熱，使卡套管收縮以緊緊包裹接頭。不受控制的加熱會導致不均勻收縮、物理損壞和絕緣失效。如果過熱，管道可能會像其他塑料一樣熔化、燒焦或起火。因此，應該精確地控制加熱過程，以產生所需的管輪廓。通常，熟練的操作員手動完成這項工作，這很耗時，而且容易引起安全問題。因此，自動化流程最大限度地減少了操作員的直接互動，長期降低了生產成本，并可以顯著提高定量和定性生產指標。

盡管在許多行業中，熱縮管工藝是手動完成的，但一些制造商為此應用提供了自動化解決方案。對于某些產品，工件被手動裝載到機器中，并自動通過加熱通道。此功能使此解決方案非常適合大型生產需求。

因為吞吐量是由操作者裝載組件的進給速率決定的。由于工件的自動移動，這些類型的機器可以滿足精確的收縮規格，但由于加熱通道的尺寸有限，它們不容易處理不同長度的線束。

基于上述討論，行業對熱縮管工藝的需求與市場上現有的解決方案之間存在差距。與任何新產品開發項目類似，識別用戶需求，將其解釋為有形的工程參數，并根據成本和制造限制進行概念設計是需要進行的逐步階段。這些階段將在論文的剩余部分中進行描述。

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