一種電纜開剝器及其電纜開剝方法與流程
2023-12-11 00:26:22 3
本發明涉及電纜開剝技術領域，具體涉及一種電纜開剝器及其電纜開剝方法。
背景技術：
在安裝或者檢修電力電纜時，需要將電纜皮(包括絕緣層、半導電層、銅屏蔽層、外護套等)剝開以進行線路的連接，傳統電纜剝皮工具是使用電工刀、勾刀或壁紙刀等工具進行剝皮，但由於這些刀具的刀片安裝不穩固，切割電纜皮時容易晃動，且切割電纜皮的深淺不均勻，容易損傷電纜內部結構，特別是切割電纜的半導電層時，由於半導電層比較薄，很容易在切割時穿透半導電層而破壞其內部的絕緣層。
電纜剝皮包括繞電纜一周的橫向剝皮和電纜縱向剝皮，在現有的電纜安裝過程中，電纜縱向剝皮前，要用尺子量一下所需剝皮的長度，並做上記號，再用電工刀進行縱向剝皮；在如前所述的技術中，操作麻煩，效率低，且容易割傷電纜內部結構。
技術實現要素：
針對現有技術中的缺陷，本發明公開了一種電纜開剝器及其電纜開剝方法，對電纜進行縱向剝皮時，能夠精確剝皮厚度和縱向剝皮長度，避免了對電纜內部結構的損害，且提供了操作人員的工作效率。
一種電纜開剝器，包括手柄和位於手柄前方的支撐座，所述手柄內設有控制器，所述手柄上表面設有分別與所述控制器電連接的顯示屏、按鍵板和電源按鈕，所述支撐座上設有電纜固定裝置、開剝裝置、測距裝置和採集裝置；
所述電纜固定裝置包括上下對稱的上固定裝置和下固定裝置，所述上固定裝置包括設在所述支撐座前端面的電纜上夾、設在所述支撐座內的驅動所述電纜上夾上下移動的上驅動機構、以及連接所述電纜上夾和所述上驅動機構的上驅動軸；所述下固定裝置包括設在支撐座前端面的電纜下夾、設在所述支撐座內的驅動所述電纜下夾上下移動的下驅動機構、以及連接所述電纜下夾和所述下驅動機構的下驅動軸；所述控制器分別與所述上驅動機構和所述下驅動機構電連接，且控制所述電纜上夾和所述電纜下夾同時向中間運動或往兩側運動；
所述開剝裝置位於所述上固定裝置和所述下固定裝置之間，包括設於所述支撐座前端面的水平刀片、設有所述支撐座內的驅動刀片前後運動的刀片驅動機構、以及連接所述刀片和所述刀片驅動機構的刀片驅動軸；所述控制器與所述刀片驅動機構電連接；
所述測距裝置位於所述開剝裝置和所述上固定裝置之間，包括平行於所述刀片的測距滾輪和計數驅動裝置，所述控制器與所述計數驅動裝置電連接；
所述採集裝置包括嵌設於所述電纜上夾下表面中部的第一壓力傳感器和雷射測厚傳感器。
優選地，所述計數驅動裝置包括計數裝置和驅動裝置；
所述計數裝置包括與所述測距滾輪同軸轉動的傳動輪、連接所述測距滾輪和所述傳動輪的傳動軸、與所述傳動輪相咬合的計數齒輪、以及位於所述計數齒輪旁側的計數器，所述控制器與所述計數器電連接；
所述驅動裝置包括穿套於所述傳動軸上的軸承、連接所述軸承外圈且垂直於所述傳動軸的驅動軸、以及位於所述支撐座內且連接所述驅動軸的驅動機構，所述驅動機構驅動所述測距滾輪和所述計數裝置同步前後運動，所述控制器與所述驅動機構電連接。
優選地，所述計數齒輪一周上均勻設有多個通孔。
優選地，所述計數器為光電計數器，所述光電計數器包括位於所述計數齒輪同一通孔上方的光電發射模塊和位於所述計數齒輪同一通孔下方的光電接收模塊，所述控制器分別與所述光電發射模塊和所述光電接收模塊電連接。
優選地，所述刀片所在平面為所述上固定裝置和所述下固定裝置的對稱平面。
優選地，所述電纜上夾下端面和所述電纜下夾上端面均為向內凹陷的弧面。
優選地，所述測距滾輪最前端設有第二壓力傳感器。
優選地，所述手柄上設有揚聲器，所述控制器與所述揚聲器電連接。
優選地，所述按鍵板上包括左移鍵、右移鍵、加數鍵、減數鍵和確認鍵。
一種電纜開剝方法，包括以下步驟：
通過所述按鍵板獲取所需開剝的電纜縱向設定長度值，所述顯示屏顯示所述設定長度值；
通過所述雷射測厚傳感器獲取所述電纜開剝表層的厚度值；
控制所述電纜上夾和所述電纜下夾向中間移動；
通過所述第一壓力傳感器採集的壓力值，所述壓力值達到預設值時，控制所述電纜上夾和所述電纜下夾停止運動；
根據所述電纜上夾移動的距離計算電纜半徑，根據所述厚度值和所述電纜半徑計算所述刀片向前移動的距離，並控制所述刀片向前移動所述距離；
控制所述測距滾輪向前移動，獲取所述第二壓力傳感器採集的壓力值，所述壓力值達到閾值時，控制測距滾輪停止移動；
所述刀片沿所述電纜縱向開剝時，所述顯示屏顯示的數字清零，獲取所述測距滾輪測得的電纜開剝實時長度值，所述顯示屏顯示所述實時長度值；
所述實時長度值達到所述設定長度值時，揚聲器發出提醒音，控制所述刀片向後運動，剝皮完成。
本發明有如下有益效果，能夠對各種大小不同的電纜進行剝皮，對電纜進行縱向剝皮時，通過雷射厚度傳感器測得電纜的外層厚度，通過測距滾輪實時測得剝皮的長度，進而對電纜外層的厚度和縱向長度進行精確的剝皮，還能通過顯示器實時顯示剝皮的長度，通過揚聲器提醒操作人員縱向剝皮結束，本發明避免了對電纜內部結構的損害，且提高了操作人員的工作效率。
附圖說明
圖1為本實施例中電纜開剝器的剖面結構圖；
圖2為本實施例中刀片向前移動的計算示意圖；
圖3為本實施例中電纜開剝方法的流程圖。
附圖標記：
1-手柄、2-支撐座、3-控制器、4-揚聲器、5-顯示屏、6-按鍵板、7-電源開關、8-電纜上夾、9-上驅動軸、10-上驅動機構、11-電纜下夾、12-下驅動軸、13-下驅動機構、14-刀片、15-刀片驅動軸、16-刀片驅動機構、17-測距滾輪、18-計數驅動裝置、19-雷射測厚傳感器、20-第一壓力傳感器
具體實施方式
下面將結合附圖對本發明技術方案的實施例進行詳細的描述。以下實施例僅用於更加清楚地說明本發明的技術方案，因此只是作為示例，而不能以此來限制本發明的保護範圍。
實施例：
本發明實施例提供的一種電纜開剝器，如圖1～圖3所示，包括手柄1和位於手柄1前方的支撐座2，所述手柄1內設有控制器3，所述手柄1上表面設有分別與所述控制器3電連接的揚聲器4、顯示屏5、按鍵板6和電源按鈕，所述支撐座2上設有電纜固定裝置、開剝裝置、測距裝置和採集裝置；
所述電纜固定裝置包括上下對稱的上固定裝置和下固定裝置，所述上固定裝置包括設在所述支撐座2前端面的電纜上夾8、設在所述支撐座2內的驅動所述電纜上夾8上下移動的上驅動機構10、以及連接所述電纜上夾8和所述上驅動機構10的上驅動軸9；所述下固定裝置包括設在支撐座2前端面的電纜下夾11、設在所述支撐座2內的驅動所述電纜下夾11上下移動的下驅動機構、以及連接所述電纜下夾11和所述下驅動機構的下驅動軸12；所述控制器3分別與所述上驅動機構10和所述下驅動機構電連接，且控制所述電纜上夾8和所述電纜下夾11同時向中間運動或往兩側運動；所述電纜上夾8下端面和所述電纜下夾11上端面均為向內凹陷的弧面。
所述採集裝置包括嵌設於所述電纜上夾8下表面中部的第一壓力傳感器20和雷射測厚傳感器19。本實施例中當電纜端部放入電纜固定裝置時，電纜上夾8和電纜下夾11同時向中間運動，當接觸到電纜時電纜時停止運動，所述電纜上夾8和電纜下夾11的弧面是為了更好的固定電纜的位置。本實施例中，電纜固定裝置不能將電纜固定得太緊，若固定的太緊則操作人員在進行縱向剝皮時，難以移動電纜開剝器，因而第一壓力傳感器20檢測到輕微的壓力時，控制器3則控制電纜上夾8和電纜下夾11停止運動。所述雷射厚度傳感器在測量電纜外層厚度時，不損傷電纜表面、無環境汙染且精度高。
所述開剝裝置位於所述上固定裝置和所述下固定裝置之間，包括設於所述支撐座2前端面的水平刀片14、設有所述支撐座2內的驅動刀片14前後運動的刀片驅動機構16、以及連接所述刀片14和所述刀片驅動機構16的刀片驅動軸15；所述控制器3與所述刀片驅動機構16電連接；所述刀片14所在平面為所述上固定裝置和所述下固定裝置的對稱平面，因而所述刀片14在開剝電纜時，能垂直於電纜的切面插入電纜進行開剝，能夠精確開剝的厚度。
所述測距裝置位於所述開剝裝置和所述上固定裝置之間，包括平行於所述刀片14的測距滾輪17和計數驅動裝置18，所述控制器3與所述計數驅動裝置18電連接；
本實施例能夠對各種大小不同的電纜進行剝皮，對電纜進行縱向剝皮時，通過雷射厚度傳感器測得電纜的外層厚度，通過測距滾輪17實時測得剝皮的長度，進而對電纜外層的厚度和縱向長度進行精確的剝皮，還能通過顯示器實時顯示剝皮的長度，通過揚聲器4提醒操作人員縱向剝皮結束，本發明避免了對電纜內部結構的損害，且提高了操作人員的工作效率。
所述計數驅動裝置18包括計數裝置和驅動裝置；
所述計數裝置包括與所述測距滾輪17同軸轉動的傳動輪、連接所述測距滾輪17和所述傳動輪的傳動軸、與所述傳動輪相咬合的計數齒輪、以及位於所述計數齒輪旁側的計數器，所述控制器3與所述計數器電連接；
所述驅動裝置包括穿套於所述傳動軸上的軸承、連接所述軸承外圈且垂直於所述傳動軸的驅動軸、以及位於所述支撐座2內且連接所述驅動軸的驅動機構，所述驅動機構驅動所述測距滾輪17和所述計數裝置同步前後運動，所述控制器3與所述驅動機構電連接。
所述計數齒輪一周上均勻設有多個通孔。所述計數器為光電計數器，所述光電計數器包括位於所述計數齒輪同一通孔上方的光電發射模塊和位於所述計數齒輪同一通孔下方的光電接收模塊，所述控制器3分別與所述光電發射模塊和所述光電接收模塊電連接。
本實施例通過光電計數器進行計數，當測距滾輪17轉動時，計數齒輪也跟著轉動，計數齒輪上的通孔依次轉動通過光電發送模塊和光電接收模塊之間，當光電接收模塊接收到光電發射模塊發射的紅外線時，便輸出一個脈衝信號到控制器3進行計數，並以此來計算測距滾輪17測得的距離。
所述測距滾輪17最前端設有第二壓力傳感器。在本實施例中，當測距滾輪17向前運動到剛好抵住電纜時，第二壓力傳感器採集的壓力值到達閾值，控制器3控制測距滾輪17停止運動。
所述按鍵板6上包括左移鍵、右移鍵、加數鍵、減數鍵和確認鍵。本實施例中的顯示屏5可以顯示四位數子，所顯示數值的單位為毫米，操作人員可以通過上述的四個鍵來設定數值，設定所需開剝的電纜縱向長度。
基於上述電纜開剝器的電纜開剝方法，如圖3所示，包括以下步驟：
s1，通過所述按鍵板6獲取所需開剝的電纜縱向設定長度值，所述顯示屏5顯示所述設定長度值；
s2，通過所述雷射測厚傳感器19獲取所述電纜開剝表層的厚度值；
s3，控制所述電纜上夾8和所述電纜下夾11向中間移動；
s4，通過所述第一壓力傳感器20採集的壓力值，所述壓力值達到預設值時，控制所述電纜上夾8和所述電纜下夾11停止運動；
s5，根據所述電纜上夾8移動的距離計算電纜半徑，根據所述厚度值和所述電纜半徑計算所述刀片14向前移動的距離，並控制所述刀片14向前移動所述距離；
s6，控制所述測距滾輪17向前移動，獲取所述第二壓力傳感器採集的壓力值，所述壓力值達到閾值時，控制測距滾輪17停止移動；
s7，所述刀片14沿所述電纜縱向開剝時，所述顯示屏5顯示的數字清零，獲取所述測距滾輪17測得的電纜開剝實時長度值，所述顯示屏5顯示所述實時長度值；
s8，所述實時長度值達到所述設定長度值時，揚聲器4發出提醒音，控制所述刀片14向後運動，剝皮完成。
例如，安裝工在接電纜終端接頭時，需對電纜的端部外層進行剝皮，所需剝皮的長度為50mm，於是安裝工通過按鍵板6上的按鍵設置顯示屏5上顯示的電纜長度值，設置為50mm，按確認鍵進行確認；然後安裝工將電纜端部放入電纜開剝器的固定裝置內，所述雷射測厚傳感器19獲取所述電纜開剝表層的厚度值a；所述電纜上夾8和電纜下夾11向中間運動，接觸到電纜時停止運動，以此固定電纜的位置；計算刀片14的移動距離，所述上固定裝置和下固定裝置的對稱平面到電纜上夾8下表面的距離為h，電纜上夾8往下移動的距離為h，則電纜的半徑r＝h-h，所述刀片14開始位置到電纜上夾8下端弧面的中軸線距離為l，如圖2所示，則刀片14的移動距離s＝l-r+a＝l-h+h+a；所述測距滾輪17前向運動抵住電纜；當安裝工從電纜端部縱向開剝電纜時，測距滾輪17沿著電纜縱向滾動，測得所開剝的長度值，當開剝到20mm時顯示屏5顯示20mm，當開剝到40mm時顯示屏5顯示40mm，當開剝長度達到50mm，刀片14退回到初始位置，測距滾輪17也回到初始狀態，所述揚聲器4發出開剝完成的提示音，所述顯示屏5上顯示50mm。
最後應說明的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的範圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求和說明書的範圍當中。