一种电缆剥皮装置以及剥皮方法

1.本发明涉及电缆剥皮技术领域，尤其是涉及一种电缆剥皮装置以及剥皮方法。


背景技术：

2.目前，在电力线路建设及维护过程中，架设和搭接电缆时需首先剥去电缆外部包裹的聚合物保护层。传统的剥除手段是采用电缆剥皮刀进行手动操作，这种方式效率较低、劳动强度大、容易被划伤，且剥皮后的电缆不容易拉直，为后续工作带来不便。现有的剥皮装置刀具固定，设备通用性差，且设备自动化程度和精度较低。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种电缆剥皮装置以及剥皮方法，自动化程度高，提高剥皮效率，滚刀可更换，提高了设备的通用性。
4.为实现上述目的，本发明提供了一种电缆剥皮装置，包括底座、用于支撑电缆的支撑机构、移动机构、旋转机构以及滚刀支架；
5.所述移动机构固定于所述底座上且包括移动驱动电机和滚珠丝杠，所述滚珠丝杠与所述移动驱动电机相连接；
6.所述滚刀支架底部与所述滚珠丝杠相连接，所述滚刀支架内侧固定有电缆半径检测传感器；
7.所述旋转机构固定于所述滚刀支架的外侧，所述旋转机构包括转轮、旋转驱动电机、刀架以及滚刀，所述滚刀的两端通过滚刀弹簧设置于所述刀架的卡槽内，所述刀架与所述转轮固定连接，所述转轮通过若干支撑导轮与传动导轮设置于所述滚刀支架的外侧，所述传动导轮与所述旋转驱动电机通过同步带相连接。
8.优选的，所述支撑机构包括两个支撑板，两个支撑板分别固定于底座的两端，所述支撑板上开设有通线通孔。
9.优选的，所述电缆半径检测传感器为线激光传感器。
10.优选的，所述刀架包括伸缩夹紧单元和固定罩，所述伸缩夹紧单元包括至少三个圆周分布的伸缩弹簧杆，所述伸缩弹簧杆顶端设置有万向球，所述伸缩弹簧杆底端与所述转轮固定连接，所述固定罩与所述伸缩弹簧杆的固定杆体固定连接，所述固定罩内开设有卡槽，所述滚刀设置于卡槽内，所述滚刀的两端通过滚刀弹簧与固定罩相连接。
11.优选的，所述底座侧面设置有固定滑道，所述固定滑道上依次固定有起始接近开关、终止接近开关以及保护接近开关。
12.一种电缆剥皮装置的电缆剥皮方法，具体步骤如下：
13.步骤s1：固定好电缆，调整各个接近开关的位置和切削深度；
14.步骤s2：启动移动驱动电机，使得滚刀刀架向内侧移动；
15.步骤s3：当滚刀刀架移动至起始接近开关的位置时，启动旋转机构进行切削，线激光传感器在线检测线缆切削前半径；
16.步骤s4：当滚刀刀架移动至终止接近开关的位置时，滚刀刀架回到初始位置，根据线缆直径调整旋转电机转速进行第n次切削，其中，n大于等于2；
17.步骤s5：当线激光传感器检测线缆半径达到设定值，切削完成，滚刀刀架回到初始位置，移动驱动电机和旋转驱动电机停止运行。
18.进一步的，转轮转速与切削深度的计算公式如下，
19.m(w
12r1-w
22
r2)＝2k(r
1-r2)；
20.其中，m为滚刀质量，w1为当前转轮角速度，w2为调整后转轮角速度，r1为切削前的线缆半径，r2为切削后的线缆半径，k为滚刀弹簧弹性系数。
21.因此，本发明采用上述结构的一种电缆剥皮装置以及剥皮方法，具有以下有益效果：
22.(1)、自动化程度高，通过线激光传感器在线检测电缆尺寸数据，并通过调整下个行程的转轮转速，控制线缆的切削半径，提高剥皮效率和精度。
23.(2)、滚刀卡设于固定罩内，便于根据电缆尺寸和剥皮深度更换滚刀，提高通用性。
24.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
25.图1为本发明一种电缆剥皮装置结构示意图；
26.图2为本发明刀架结构示意图；
27.图3为本发明伸缩弹簧杆结构示意图；
28.图4为本发明为滚刀弹簧安装结构示意图。
29.附图标记
30.1、底座；11、固定滑道；2、支撑板；3、保护接近开关；4、终止接近开关；5、起始接近开关；6、移动机构；61、滚珠丝杠；62、移动驱动电机；7、滚刀支架；8、旋转机构；81、转轮；82、伸缩夹紧单元；821、弹簧伸缩杆；822、万向球；83、刀架；831、固定罩；832、卡槽；833、滚刀弹簧；84、滚刀；85、旋转驱动电机；86、支撑导轮；87、传动导轮；9、线激光传感器。
具体实施方式
31.实施例
32.图1为本发明一种电缆剥皮装置结构示意图，图2为本发明刀架结构示意图，图3为本发明伸缩弹簧杆结构示意图，图4为本发明为滚刀弹簧安装结构示意图，如图所示，一种电缆剥皮装置，包括底座1、用于支撑电缆的支撑机构、移动机构6、旋转机构8以及滚刀支架7。
33.支撑机构包括两个支撑板2，两个支撑板2分别固定于底座1的两端，支撑板2上开设有通线通孔用于线缆穿过，实现电缆的基本固定。
34.移动机构6固定于底座1上且包括移动驱动电机62和滚珠丝杠61，滚珠丝杠61与移动驱动电机62相连接，滚刀支架7底部与滚珠丝杠61相连接，移动驱动电机62的正反转带动滚刀支架7的往复移动。底座1侧面设置有固定滑道11，固定滑道11上依次固定有起始接近开关5、终止接近开关4以及保护接近开关3，通过起始接近开关5和终止接近开关4确定电缆切削位置和长度，保护接近开关3避免滚刀支架7移动过量。
35.滚刀支架7内侧固定有电缆半径检测传感器，本实施例电缆半径检测传感器采用线激光传感器9，用于检测电缆切削前半径。旋转机构8固定于滚刀支架1的外侧，旋转机构8包括转轮81、旋转驱动电机85、伸缩夹紧单元82、刀架83以及滚刀84，刀架83包括伸缩夹紧单元82和固定罩831，伸缩夹紧单元82包括至少三个圆周分布的伸缩弹簧杆821，伸缩弹簧杆822底端与转轮81固定连接，伸缩弹簧杆821顶端设置有万向球822，保证电缆固定可靠且不影响滚刀支架7的往复移动和转轮81的旋转。固定罩831与伸缩弹簧杆821的固定杆体固定连接，固定罩831内开设有卡槽832，滚刀84设置于卡槽832内，通过一对滚刀弹簧833与固定罩831连接。转轮81通过若干支撑导轮86与传动导轮87设置于滚刀支架7的外侧，支撑导轮86对转轮81起悬挂支撑作用，传动导轮87与旋转驱动电机85相连接，本实施例设置有两个对称设置的旋转驱动电机85。
36.一种电缆剥皮装置的剥皮方法，具体步骤如下：
37.步骤s1：固定好电缆，调整各个接近开关的位置，设定切削深度。
38.步骤s2：启动移动驱动电机62，使得滚刀刀架7向内侧移动。
39.步骤s3：当滚刀刀架7移动至起始接近开关5的位置时，启动旋转机构8进行切削，线激光传感器9在线检测线缆切削前半径。由于滚刀84并非在圆盘中心，在高速旋转下，滚刀84会在离心运动时产生微量的偏移，从而改变切削半径。故转轮81转速与切削深度的计算公式如下，
40.m(w
12r1-w
22
r2)＝2k(r
1-r2)；
41.其中，m为滚刀质量，w1为当前转轮角速度，w2为调整后转轮角速度，r1为切削前的线缆半径，r2为切削后的线缆半径，k为滚刀弹簧弹性系数。
42.步骤s4：当滚刀刀架7移动至终止接近开关4的位置时，滚刀刀架7回到初始位置，根据线缆直径数据调整旋转电机85转速进行第n次切削，其中，n大于等于2。根据实际尺寸进行切削轨迹规划，切削过程是反复的，并非一次成型，所以整个过程是可以根据尺寸反馈调节转轮81转速，提高切削精度。
43.步骤s5：当线激光传感器9检测线缆半径达到设定值，切削完成，滚刀刀架7回到初始位置，移动驱动电机62和旋转驱动电机85停止运行。
44.因此，本发明采用上述结构的一种电缆剥皮装置以及剥皮方法，自动化程度高，提高剥皮效率。滚刀为可更换式，提高了设备的通用性。
45.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种电缆剥皮装置，包括底座，其特征在于：还包括用于支撑电缆的支撑机构、移动机构、旋转机构以及滚刀支架；所述移动机构固定于所述底座上且包括移动驱动电机和滚珠丝杠，所述滚珠丝杠与所述移动驱动电机相连接；所述滚刀支架底部与所述滚珠丝杠相连接，所述滚刀支架内侧固定有电缆半径检测传感器；所述旋转机构固定于所述滚刀支架的外侧，所述旋转机构包括转轮、旋转驱动电机、刀架以及滚刀，所述滚刀的两端通过滚刀弹簧设置于所述刀架的卡槽内，所述刀架与所述转轮固定连接，所述转轮通过若干支撑导轮与传动导轮设置于所述滚刀支架的外侧，所述传动导轮与所述旋转驱动电机通过同步带相连接。2.根据权利要求1所述的一种电缆剥皮装置，其特征在于：所述支撑机构包括两个支撑板，两个支撑板分别固定于底座的两端，所述支撑板上开设有通线通孔。3.根据权利要求1所述的一种电缆剥皮装置，其特征在于：所述电缆半径检测传感器为线激光传感器。4.根据权利要求1所述的一种电缆剥皮装置，其特征在于：所述刀架包括伸缩夹紧单元和固定罩，所述伸缩夹紧单元包括至少三个圆周分布的伸缩弹簧杆，所述伸缩弹簧杆顶端设置有万向球，所述伸缩弹簧杆底端与所述转轮固定连接，所述固定罩与所述伸缩弹簧杆的固定杆体固定连接，所述固定罩内开设有卡槽，所述滚刀设置于卡槽内，所述滚刀的两端通过滚刀弹簧与固定罩相连接。5.根据权利要求1所述的一种电缆剥皮装置，其特征在于：所述底座侧面设置有固定滑道，所述固定滑道上依次固定有起始接近开关、终止接近开关以及保护接近开关。6.一种基于权利要求1-5任意一项所述的一种电缆剥皮装置的电缆剥皮方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤s1：固定好电缆，调整各个接近开关的位置和切削深度；步骤s2：启动移动驱动电机，使得滚刀刀架向内侧移动；步骤s3：当滚刀刀架移动至起始接近开关的位置时，启动旋转机构进行切削，线激光传感器在线检测线缆切削前半径；步骤s4：当滚刀刀架移动至终止接近开关的位置时，滚刀刀架回到初始位置，根据线缆直径调整旋转电机转速进行第n次切削，其中，n大于等于2；步骤s5：当线激光传感器检测线缆半径达到设定值，切削完成，滚刀刀架回到初始位置，移动驱动电机和旋转驱动电机停止运行。7.根据权利要求6所述的一种电缆剥皮方法，其特征在于：转轮转速与切削深度的计算公式如下，m(w
12
r
1-w
22
r2)＝2k(r
1-r2)；其中，m为滚刀质量，w1为当前转轮角速度，w2为调整后转轮角速度，r1为切削前的线缆半径，r2为切削后的线缆半径，k为滚刀弹簧弹性系数。

技术总结
本发明公开了一种电缆剥皮装置，包括底座、支撑机构、移动机构、旋转机构和滚刀支架；移动机构包括移动驱动电机和与移动驱动电机相连接的滚珠丝杠，滚刀支架底部与滚珠丝杠相连接，滚刀支架内侧固定有电缆半径检测传感器；旋转机构固定于滚刀支架的外侧，旋转机构包括转轮、旋转驱动电机、刀架和滚刀，滚刀设置于刀架内的卡槽，刀架与转轮固定连接，转轮与伸缩夹紧单元固定连接，转轮通过若干支撑导轮与传动导轮设置于滚刀支架的外侧，传动导轮与旋转驱动电机相连接，同时本发明同时公开了一种基于上述装置的剥皮方法。采用上述电缆剥皮装置以及剥皮方法，自动化程度高，提高剥皮效率。滚刀为可更换式，提高了设备的通用性。提高了设备的通用性。提高了设备的通用性。


技术研发人员：高晓飞 张立华 翟鹏 袁锐 黄帅
受保护的技术使用者：复旦大学
技术研发日：2021.12.09
技术公布日：2022/3/8