一种基于电感加热的单驱动双向拉针装置

本技术涉及拉针仪，尤其涉及一种基于电感加热和两端拉伸的拉伸仪。

背景技术：

1、拉针仪可用于细胞注射操作过程当中对微注射针的制备，以及用于半导体器件制作中转移切片的微探针。

2、现有的拉针仪产品也能够进行微针的拉制，但是两端拉伸的拉针仪拉制过程中易出现受两个独立驱动控制拉伸，使拉伸程不同步而导致针尖拉制的精密度不够，同时但还存在一段拉伸的拉针仪不能一次拉制两个相同的玻璃管针尖。

技术实现思路

1、本实用新型目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于电感加热的单驱动双向拉针装置，包括：机箱，所述机箱内部固结有底板，所述底板下部安装有步进电机，所述步进电机的输出端转动安装有精密齿轮，所述精密齿轮位于底板上部，所述精密齿轮两侧竖直方向上分别配合安装有精密齿条一和精密齿条二；

2、所述精密齿条一上端固接有夹具支板一，所述精密齿条二下端固接有夹具支板二，所述夹具支板一和夹具支板二在同一竖直方向上。

3、优选的是：所述夹具支板一上安装有夹具座一，所述夹具座一内部安装有夹具一，所述夹具支板二上安装有夹具座二，所述夹具座二内部安装有夹具二，所述夹具一和夹具二上活动安装有刻度旋钮，所述夹具座一和夹具座二上部活动安装有压紧螺母。

4、优选的是：所述底板上固定安装有加热器底座，所述加热器底座上端固结有电磁加热控制器，所述电磁加热控制器侧部安装有陶瓷接线端子和环形绝缘支架，所述陶瓷接线端子上连接有感应线圈，所述环形绝缘支架环形端部内安装有导磁性金属套，所述导磁性金属套位于感应线圈内部。

5、优选的是：所述底板上固定安装有线性滑轨一和线性滑轨二，所述有线性滑轨一和线性滑轨二竖直方向上平行对称安装在所述精密齿轮两侧，所述线性滑轨一和线性滑轨二两端分别固定安装上挡块，所述线性滑轨一和线性滑轨二上分别活动安装两个滑块。

6、优选的是：所述线性滑轨一上的两个滑块上固定安装有齿条夹具一，所述线性滑轨二上的两个滑块上固定安装有齿条夹具二，所述两个滑块分别安装在齿条夹具一和齿条夹具二的上下两端，所述精密齿条一和精密齿条二分别通过旋紧螺母固定安装在齿条夹具一和齿条夹具二上。

7、优选的是：所述底板上固定安装有可编程控制器，所述可编程控制器输出端与步进电机的输入端连接。

8、优选的是：所述夹具一和夹具二上活动安装有刻度旋钮，所述夹具一上三爪夹头竖直向下，所述夹具二上三爪夹头竖直向上，两三爪夹头在竖直方向上处于对心状态。

9、优选的是：所述两三爪夹头夹持在玻璃管两端，所述玻璃管穿置于导磁性金属套内部，所述导磁性金属套位于玻璃管中间位置。

10、优选的是：所述玻璃管、导磁性金属套和感应线圈三者保持同心位置。

11、一种基于电感加热的单驱动双向拉针装置的拉针流程：

12、s1：将玻璃管两端夹持在夹具一和夹具二上，旋转刻度旋钮调整三爪夹头夹紧玻璃管；

13、s2：通过操作电磁加热控制器设定感应线圈内导磁性金属套的加热时间和加热温度，根据拉制微针的粗细做出调整控制，加热温度为600℃-900℃；

14、s3：通过操作可编程控制器设定拉针的过程中的拉伸步骤，以及每个拉伸步骤中精密齿轮转速和每个拉伸步骤的时间；

15、s4：通过s设定的加热时间和加热温度和s设定的拉伸步骤的时间和精密齿轮转速后，同时启动步进电机和电磁加热控制器开始拉针，上下分开完成拉针过程；

16、s5：旋转夹具一和夹具二上的刻度旋钮，取下拉制完成的两段针尖。

17、上本实用新型的有益之处在于：

18、1、本实用新型通过设置拉针模块，通过驱动步进电机带动精密齿轮的转动，使精密齿轮的转度可实现较大范围的调节，通过设定好的拉伸步骤的时间和每个步骤精密齿轮转速来控制拉出针尖的参数，精密齿轮两侧啮合的精密齿条一和精密齿条二竖直放置，两精密齿条在滑块上沿着线性滑轨上下反向运动，通过一个步进电机的驱动同时实现了上下两个方向的对称拉针，避免了两端拉伸过程的不同步，同时也使得拉制的两个针尖都远离加热源位置，也避免了加热源余热对拉制完成的针尖二次加热使针尖产生弯曲，极大的提高了一次拉针的成品率和拉制针尖的精密度。

19、2、本实用新型通过设置电感加热模块，通过设置电磁加热控制器并在感应线圈内设置导磁性金属套，使金属套受热对玻璃管进行加热，感应线圈内只有导磁性金属套位置受热，可以通过改变导磁性金属套长短来控制加热区域，目标控制在2mm以下，精密齿轮的转速可实现较大范围的调节以及保证加热区域足够小和升温快，可以有效解玻璃管拉出针尖出现纤维化问题，同时电感加热具有升温快、效率高、被加热物体受热均匀的优点，极大的提高了玻璃管的预热时间，以及使得导磁性金属套内玻璃管的受热更均匀。

20、3、本实用新型通过设置玻璃管夹持模块，通过两夹具竖直对心放置，玻璃管加持在两三爪夹头上也处于竖直状态，使玻璃管拉伸时受到上下方向上的拉力，避免了拉出的针尖出现弯曲现象，通过实验调节夹具上的刻度旋钮到一定值时，使得玻璃管处于能被牢牢夹住而不压断的状态，方便后续拉针时调节刻度旋钮到一定值快速完成玻璃管的夹紧，夹具上三爪夹头内部附有软橡胶层，对加玻璃管起到增大摩擦和缓冲作用，同时三爪夹头结构使得玻璃管受力更均匀。

技术特征：

1.一种基于电感加热的单驱动双向拉针装置，包括：机箱(1)，其特征在于：所述机箱(1)内部固结有底板(101)，所述底板(101)下部安装有步进电机(114)，所述步进电机(114)的输出端转动安装有精密齿轮(113)，所述精密齿轮(113)位于底板(101)上部，所述精密齿轮(113)两侧竖直方向上分别配合安装有精密齿条一(109)和精密齿条二(110)；

2.根据权利要求1所述的一种基于电感加热的单驱动双向拉针装置，其特征在于：所述夹具支板一(111)上安装有夹具座一(2)，所述夹具座一(2)内部安装有夹具一(201)，所述夹具支板二(112)上安装有夹具座二(206)，所述夹具座二(206)内部安装有夹具二(202)，所述夹具一(201)和夹具二(202)上活动安装有刻度旋钮(203)，所述夹具座一(2)和夹具座二(206)上部活动安装有压紧螺母(205)。

3.根据权利要求1所述的一种基于电感加热的单驱动双向拉针装置，其特征在于：所述底板(101)上固定安装有加热器底座(3)，所述加热器底座(3)上端固结有电磁加热控制器(301)，所述电磁加热控制器(301)侧部安装有陶瓷接线端子(302)和环形绝缘支架(303)，所述陶瓷接线端子(302)上连接有感应线圈(304)，所述环形绝缘支架(303)环形端部内安装有导磁性金属套(305)，所述导磁性金属套(305)位于感应线圈(304)内部。

4.根据权利要求1所述的一种基于电感加热的单驱动双向拉针装置，其特征在于：所述底板(101)上固定安装有线性滑轨一(102)和线性滑轨二(103)，所述有线性滑轨一(102)和线性滑轨二(103)竖直方向上平行对称安装在所述精密齿轮(113)两侧，所述线性滑轨一(102)和线性滑轨二(103)两端分别固定安装上挡块(105)，所述线性滑轨一(102)和线性滑轨二(103)上分别活动安装两个滑块(104)。

5.根据权利要求4所述的一种基于电感加热的单驱动双向拉针装置，其特征在于：所述线性滑轨一(102)上的两个滑块(104)上固定安装有齿条夹具一(106)，所述线性滑轨二(103)上的两个滑块(104)上固定安装有齿条夹具二(107)，所述两个滑块(104)分别安装在齿条夹具一(106)和齿条夹具二(107)的上下两端，所述精密齿条一(109)和精密齿条二(110)分别通过旋紧螺母(108)固定安装在齿条夹具一(106)和齿条夹具二(107)上。

6.根据权利要求1所述的一种基于电感加热的单驱动双向拉针装置，其特征在于：所述底板(101)上固定安装有可编程控制器(115)，所述可编程控制器(115)输出端与步进电机(114)的输入端连接。

7.根据权利要求2所述的一种基于电感加热的单驱动双向拉针装置，其特征在于：所述夹具一(201)上三爪夹头(204)竖直向下，所述夹具二(202)上三爪夹头(204)竖直向上，两三爪夹头(204)在竖直方向上处于对心状态。

8.根据权利要求7所述的一种基于电感加热的单驱动双向拉针装置，其特征在于：所述两三爪夹头(204)夹持在玻璃管(306)两端，所述玻璃管(306)穿置于导磁性金属套(305)内部，所述导磁性金属套(305)位于玻璃管(306)中间位置。

9.根据权利要求8所述的一种基于电感加热的单驱动双向拉针装置，其特征在于：所述玻璃管(306)、导磁性金属套(305)和感应线圈(304)三者保持同心位置。

技术总结本发明公开了一种基于电感加热的单驱动双向拉针装置，包括：机箱，所述机箱内部固结有底板，所述底板下部安装有步进电机，所述步进电机的输出端转动安装有精密齿轮，所述精密齿轮位于底板上部。通过设置拉针模块，通过驱动步进电机带动精密齿轮的转动，使精密齿轮的转度可实现较大范围的调节，通过设定好的拉伸步骤的时间和每个步骤精密齿轮转速来控制拉出针尖的参数，精密齿轮两侧啮合的精密齿条一和精密齿条二竖直放置，两精密齿条在滑块上沿着线性滑轨上下反向运动，通过一个步进电机的驱动同时实现了上下两个方向的对称拉针，避免了两端拉伸过程的不同步，同时也使得拉制的两个针尖都远离加热源位置。技术研发人员：郭金宝,朱晨琳,蒋志韬受保护的技术使用者：中国计量大学技术研发日：20230912技术公布日：2024/6/2