一种同轴线缆接头焊接及测试装置的制作方法

1.本发明涉及同轴电缆接头焊接技术领域，特别涉及一种同轴线缆接头焊接及测试装置。


背景技术：

2.在电力系统中，2m同轴线缆被广泛应用于承载电力通信的各种业务，如pcm(pulse code modulation，脉冲编码调制)设备、调度数据网、综合数据网、继电保护复用保护通道、安稳通道、程控交换机等。同轴线缆接头(简称2m头)也成为电力系统中最常用的通信接口之一。目前2m头制作方式是采用电烙铁和焊锡丝进行热熔焊接。这种焊接方式需要两人配合焊接，一人固定2m头和同轴线缆，一人手持电烙铁和焊锡丝进行焊接。焊接的槽口长度约为2.5mm，焊点狭小，对操作人员的焊接工艺水平要求较高，很容易导致焊点虚焊和短路，一旦出现虚焊、焊头过大等问题，就要将2m头剪掉重焊。浪费2m头同时会导致2m线长度不一致，影响施工工艺美观，同时会大大延长操作耗时。焊接好后还要进行外壳-外壳，外壳-芯，芯-芯的导通和绝缘测试。常规的测试方法是焊接完毕后需手动使用万用表测试接头导通和绝缘性能，效率极低。1个16单元的2m数字配线模块至光设备端的内线侧需要做32个2m头，外线侧需要32个2m头，对端设备侧仍然需要做32个2m头。一个变电站一般配置8个16单元数字配线模块，至少需要制作768个2m数字头。传统方法每个2m头的焊接和测试时间约为2分钟。要完成一个变电站所有2m数字头的焊接，将需要大量的时间才能完成，工作效率低。
3.除此之外，传统焊接方法存在以下缺陷和不足：
4.1、使用电烙铁热熔焊锡丝的方法进行焊接，电烙铁焊锡丝热熔温度较高，操作不当容易造成火灾、人员烫伤等事故，安全性差。
5.2、传统方法使用焊锡丝进行同轴线缆线芯和2m接头的焊接，使用时间长后焊锡容易氧化，使焊接点接触不良，威胁业务安全。
6.3、由于焊接的槽口较小，传统方法焊接困难，不能单人操作，必须两人配合才能完成焊接。
7.4、传统焊接方法需要使用220v交流电，在无交流电源的情况下不能进行焊接。


技术实现要素：

8.本发明的目的是提供一种同轴线缆接头焊接及测试装置，可以解决现有技术中同轴线缆接头需要两人合作操作、工作效率低、安全性差等的问题。
9.本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
10.一种同轴线缆接头焊接及测试装置，包括储能点焊单元、电阻测试单元、电动单元、主控单元、显示单元、供电单元和操作单元；所述供电单元为其他单元提供直流电压；所述操作单元与所述主控单元电连接；所述主控单元分别与所述电动单元、所述显示单元、所述电阻测试单元电连接并控制其工作；所述电动单元与所述储能点焊单元电连接，所述储能点焊单元的焊接端对焊接对象进行焊接操作，所述电阻测试单元的测试端测量焊接对象
的焊点电阻。
11.进一步的，所述储能点焊单元包括磷酸铁锂电池、mos管、焊接表笔正端和焊接表笔负端；所述磷酸铁锂电池的正极电连接所述mos管的漏极，所述磷酸铁锂电池的负极电连接所述焊接表笔负端；所述mos管的源极电连接所述焊接表笔正端。
12.进一步的，所述操作单元通过所述主控单元控制所述电动单元的焊接臂移动并接触焊接对象；所述主控单元自动识别所述储能点焊单元的焊接表笔正端和焊接表笔负端与焊接对象接触状态，当接触时，控制所述mos管导通，使焊接表笔正端和焊接表笔负端与焊接对象之间产生大电流，大电流产生高温使焊接对象熔接，焊接完成后控制所述mos管关断；所述操作单元通过主控单元控制所述电阻测试单元对焊接点输入恒流电流，所述主控单元通过所述电阻测试单元采集焊接点的电压变化并计算焊接点的阻值，并通过所述显示单元进行显示。
13.进一步的，所述操作单元包括第一开关、第二开关和第三开关，所述第一开关的一端、所述第二开关的一端和所述第三开关的一端分别连接所述主控单元的三个控制端口，所述第一开关的另一端、所述第二开关的另一端和所述第三开关的另一端接地。
14.进一步的，所述电阻测试单元包括第三继电器、恒流源、电压采样电路和整流源，所述第三继电器的一端连接所述焊接表笔负端，所述第三继电器的另一端连接所述整流源的第一端；所述整流源的第二端串联所述恒流源后连接到所述焊接表笔正端；所述电压采样电路连接在所述整流源的第一端和第二端之间。
15.进一步的，所述电动单元包括直流电源、第二继电器、电源和电动推杆，所述直流电源和所述电动推杆之间通过所述第二继电器和所述电源电连接。
16.进一步的，所述显示单元由四个7位共阴级数码管组成。
17.本发明的同轴线缆接头焊接及测试装置，与现有技术相比，具有以下有益效果：
18.1、本发明使用双点过流焊接原理，工作时两个电极加压在2m端子的铜芯上使两层金属在两电极的压力下形成一定的接触电阻，而焊接电流从一电极流经另一电极时在两接触电阻点形成瞬间的热熔接，且焊接电流瞬间从另一电极沿两工件流至此电极形成回路，不伤及被焊工件的内部结构。因此不需要使用高温烙铁加热，避免了操作不当引起的造成火灾、人员烫伤等事故，安全性高。
19.2、本发明使用双点过流焊接原理，不需要使用焊锡进行焊接，避免了焊锡氧化导致的焊点接触不良等缺陷，提高了接头所承载业务的安全性。
20.3、本发明焊接过程实现自动化，把2m头放在焊接装置特制的夹具上，调整端子焊接的铜芯对准下面的焊接头，按下开关上方焊接头在气泵的带动下向下移动，与2m头的铜芯和焊接线的铜芯接触，瞬间完成热熔接，焊接好后焊接头自动移开完成焊接操作。此操作可单人完成，节省人工。
21.4、本发明将人工焊接改为自动焊接，大大降低焊接难度，同时双点过流焊接方法焊点小、焊接牢固，避免传统方法焊点过大和虚焊的情况。
22.5、本发明将焊接平台与测试平台融合，焊接固定接头及同轴电缆时，在焊件与被焊件两端接入直流恒流源，通过继电器控制直流恒流源在焊接完成后接入，对焊接点进行焊点阻值验证，实现焊接测试一体化。
23.6、本发明利用磷酸铁锂电池组作为能源，通过直流变换器自动调整输出电压及功
率，为脉冲点焊装置提供焊接能源，保证在无交流电的情况下，设备仍然保持正常的工作。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本发明的同轴线缆接头焊接及测试装置的电路框图；
26.图2为本发明的同轴线缆接头焊接及测试装置的电路原理图。
具体实施方式
27.下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
28.以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
29.本发明的同轴线缆接头焊接及测试装置，如图1所示，包括储能点焊单元101、电阻测试单元102、电动单元103、主控单元105、显示单元106、供电单元107和操作单元108。供电单元107为其他单元提供直流电压。操作单元108与主控单元105电连接。主控单元105分别与电动单元103、显示单元106、电阻测试单元102电连接并控制其工作。电动单元103与储能点焊单元101电连接，储能点焊单元101的焊接端对焊接对象进行焊接操作，电阻测试单元102的测试端测量焊接对象的焊点电阻。
30.图1的工作原理为：操作单元108通过主控单元105控制电动单元103的焊接臂移动并接触焊接对象104。主控单元105自动识别储能点焊单元101的正负焊接表笔与焊接对象104接触状态，当正负焊接表笔与焊接对象104完成接触后，控制储能点焊单元101的mos管导通，使正负焊接表笔与焊接对象104之间产生大电流。大电流产生高温使焊接对象104熔接，焊接完成后mos管关断。操作单元108通过主控单元105控制电阻测试单元102对焊接点输入1a恒流源，主控单元105通过电阻测试单元102采集焊接点的电压变化并计算焊接点的阻值，通过显示单元106进行显示。操作人员通过焊接点的阻值判断焊接点是否合格，合格时轻触结束操作单元108的按键，操作单元108通过主控单元105对各单元进行结束并复位，焊接测试工作结束。不合格时轻触操作单元108的启动按键，再次重复焊接及测试流程，直到合格后结束。
31.进一步的，储能点焊单元101包括磷酸铁锂电池b1、mos管q1、焊接表笔正端和焊接表笔负端。磷酸铁锂电池b1的正极电连接mos管q1的漏极，磷酸铁锂电池b1的负极电连接焊接表笔负端。mos管q1的源极电连接焊接表笔正端。
32.图2中，mcu1为主控单元105，mcu1先检测焊接表笔与焊接对象104是否接触良好，
再通过控制q1的通断，实现焊接表笔正端、同轴线缆、2m接头、焊接表笔负端之间流过大电流。磷酸铁锂电池b1磷酸铁锂电池组提供点焊短路电流。
33.进一步的，操作单元108包括开关s1、开关s2和开关s3，开关s1的一端、开关s2的一端和开关s3的一端分别连接mcu1的三个控制端口，开关s1的另一端、开关s2的另一端和开关s3的另一端接地。
34.进一步的，电阻测试单元102包括继电器k3、恒流源i1、电压采样电路v1和整流源dc2，继电器k3的一端连接焊接表笔负端，继电器k3的另一端连接整流源dc2的第一端。整流源dc2的第二端串联恒流源i1后连接到焊接表笔正端。电压采样电路v1连接在整流源dc2的第一端和第二端之间。
35.轻触操作单元108的开关s2，mcu1检测是否处于焊接状态，在非焊接状态时，mcu1控制继电器k3闭合，恒流源i1流过焊接表笔正端、同轴线缆、2m接头、焊接表笔负端，电压采样电路v1采集电压并反馈给mcu1，mcu1计算出电阻值发送到显示单元106，即图2中的d1，d1显示电阻值。
36.进一步的，电动单元103包括直流电源dc1、继电器k2、电源m和电动推杆m1，直流电源dc1和电动推杆m1之间通过继电器k2和电源m电连接。
37.轻触操作单元108的开关s3，mcu1控制继电器k2闭合，电源接通m，电动推杆m1工作，将焊臂推动至焊接表笔正端、同轴线缆、2m接头、焊接表笔负端紧密接触，再次轻触开关s3，继电器k2断开，电动推杆m1电动推杆复位。
38.焊接对象104由2m接头、bnc同轴线缆组成。
39.主控单元105，由单片机、驱动电路、采样电路、时钟电路、通讯电路等组成，主要功能控制储能点焊单元的焊接、电动推杆推进、电阻测试的采样及运算、显示单元的显示等。
40.显示单元106由4个7位共阴级数码管组成，由mcu1提供显示信息，按照muc1的指令显示。
41.供电单元107即b1，由p1外置交流220v转5v充电器给锂电池充电、dc1内置直流5v转直流12v升压电源，为电动推杆m1提供电能。dc2内置直流5v转直流3.3v整流器，为mcu1提供电能，并为恒流源i1提供电能。
42.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
43.以上仅为说明本发明的实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，不经过创造性劳动所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。