自动化热缩管工艺（一）

  热缩管用于绝缘导线，保护导线，并在导线治理过程中形成电缆入口密封。手动执行这一敏感过程非常耗时，结果在很大程度上取决于操作员的专业相关知识，并且该过程存在安全问题。或者，自动化流程可以最大限度地减少操作员的直接互动，长期降低生产所带来的成本，并可以明显提高定量和定性生产指标。

  本文介绍了热缩管原型机的自动化，这有利于线束行业。与任何一个产品开发项目一样，原型是识别用户需求、解释这些需求以满足有形工程参数，并根据成本和制造限制进行概念设计的结果。该原型由线性定位系统上的仪器加热室组成，该系统配有一个或多个加热枪。腔室设计允许通过径向分布的通道将热空气均匀地引导到线束上。热暴露时间是管道收缩过程中的一个主要因素，可以通过控制加热室的线速度来调节。线性定位系统设计用于在达到适当的收缩温度水平时沿线束移动加热室。控制单元通过测量实际腔室的位置、速度和温度来连续管理致动器位置。采用基于模型的设计方法对控制系统进行设计，并使用MATLAB/Simulink作为仿真环境。选择可编程逻辑控制器作为控制器实现平台。样机将进行测试，以达到所需的工业标准。

  本文描述了一个与工业直接相关的工程问题的实用解决方案的集成。尽管我们将线束行业作为一个特定应用的例子，但该过程可以扩展到工业环境中的各种其他控制和自动化应用。

  感兴趣的过程是导线治理，也就是将导线绑在一起以传输信号或电力的组装。电线通常由带子、电缆系带、套管、电工胶带或挤压线编织而成。线束比松散的电线有几个好处。许多飞机、汽车和航天器都含有大捆电线，如果完全延伸，这些电线可以延伸数公里。通过将所有这些导线放入线束中，可以更好地保护它们免受振动、磨损和湿气的不利影响。此外，优化了空间利用率，并降低了电气短路的风险。由于工人只有一个线束要安装，因此安装时间也减少了，并且过程可以容易地标准化。

  线束工艺包括生产高质量线束的几个步骤，涉及工程设计和开发工作、劳动力工作和机械操作。线束通常根据几何和电气要求进行设计，因此确定工艺顺序和规格以适合特定应用。

  热收缩管通常由尼龙或聚烯烃制成，其在加热时具有绕其直径轴收缩的能力。这一功能使该管可用于广泛的应用，从近乎显微镜下的薄壁管到刚性的厚壁管。在所有现有的应用中，热缩管可用于导线治理过程中的导线绝缘。热缩管也可用于修复电线上的绝缘层或将其捆绑在一起，保护电线，并形成电缆入口密封。除了用作电绝缘体外，热缩管还提供环境保护，防止灰尘、溶剂和其他异物进入，并通过其紧密配合以机械方式固定到位。

  为了在线束过程中收缩卡套管，在进行连接之前，先将卡套管安装在线束上，然后用热风枪或其他加热源加热，使卡套管收缩以紧紧包裹接头。不受控制的加热会导致不均匀收缩、物理损坏和绝缘失效。如果过热，管道可能会像其他塑料一样熔化、烧焦或起火。因此，应该精确地控制加热过程，以产生所需的管轮廓。通常，熟练的操作员手动完成这项工作，这很耗时，而且容易引起安全问题。因此，自动化流程最大限度地减少了操作员的直接互动，长期降低了生产成本，并可以显著提高定量和定性生产指标。

  尽管在许多行业中，热缩管工艺是手动完成的，但一些制造商为此应用提供了自动化解决方案。对于某些产品，工件被手动装载到机器中，并自动通过加热通道。此功能使此解决方案非常适合大型生产需求。

  因为吞吐量是由操作者装载组件的进给速率决定的。由于工件的自动移动，这些类型的机器可以满足精确的收缩规格，但由于加热通道的尺寸有限，它们不容易处理不同长度的线束。

  基于上述讨论，行业对热缩管工艺的需求与市场上现有的解决方案之间存在差距。与任何新产品研究开发项目类似，识别客户的真实需求，将其解释为有形的工程参数，并根据成本和制造限制进行概念设计是需要进行的逐步阶段。这些阶段将在论文的剩余部分中进行描述。