CN103368040A - 激光剥线方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及剥线方法的技术领域，公开了激光剥线方法及其装置，该方法为：提供可产生单束激光的激光发生机构；提供两相对设于需要剥线的线材两侧的激光振境扫描机构，使所述激光振境扫描机构的出光方向垂直于所述线材的布置方向，使其发出的激光扫描处于扫描区域内的线材；提供分光机构，将所述激光发生机构产生的单束激光分为分别进入两所述激光振境扫描机构的两束激光。本发明中的两激光振境扫描机构可一次性将处于扫描区域中的线材上的绝缘层剥除，剥线效率高，可大大降低人工成本，且可一次性完成对线材的剥线，不需要多次操作，从而降低人工操作，自动化程度高，避免出现剥线不彻底的现象。

Description

激光剥线方法及其装置

技术领域

本发明涉及剥线方法的技术领域，尤其涉及激光剥线方法以及采用该方法的激光剥线装置。

背景技术

线材中一般包括金属线以及包裹在金属线外的绝缘层，在现时的一些制造领域中，需要将线材上的绝缘层剥去，已得到其内的金属线，简称剥线。

传统技术中，对于线材的剥线操作一般采用机械接触式剥线，这样，很容易对线材中的金属线造成破坏，对线材本身存在着伤害的危险，并且，对于一些需要特殊剥线操作的线材，传统的机械剥线方法难以实现。

目前，多采用激光对线材进行剥线，而目前已经使用的激光对线材进行剥线的方法是单侧激光振镜扫描去除法或者单侧激光固定，夹具工作台带动线材移动的激光切割机去除法。目前所采用的这两种操作方法，虽然相对于传统机械式的剥线在工艺上取得了很大的突破，但是因为这两种方法原理上的限制，一次操作过程中，只能对线材的一侧进行剥线，这样，需要多同一线材进行多次操作才能实现彻底的剥线，且需要人工多次参与操作，造成剥线效率低、人工成本高、自动化程度低的缺陷，且由于多次操作易出现失误，存在剥线不彻底的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供激光剥线方法，旨在解决现有技术中的激光剥线方法剥线效率较低、人工成本高、自动化程度低以及剥线不彻底的问题。

本发明是这样实现的，激光剥线方法，其具体如下：

设置可产生单束激光的激光发生机构；设置两相对设于需要剥线的线材两侧的激光振境扫描机构，使所述激光振境扫描机构的出光方向垂直于所述线材的布置方向，且使其发出的激光扫描处于扫描区域内的线材；设置分光机构，由所述分光机构将所述激光发生机构产生的单束激光分为分别进入两所述激光振境扫描机构的两束激光。

进一步设置控制系统和长度检测机构；将所述长度检测机构检测所述线材通过所述扫描区域的长度并将检测信息反馈于所述控制中心，由所述控制系统根据检测信息对剥线过程进行控制。

进一步设置用于对激光进行扩束的扩束机构，将所述分光机构出来的两束激光分别经过所述扩束机构，再分别进入两所述激光振境扫描机构。

依据上述的激光剥线方法，本发明还提供了激光剥线装置，用于对线材进行剥线，包括可产生单束激光的激光发生机构、两个相对设于需要剥线的线材两侧且可用激光对处于扫描区域的线材进行扫描的激光振境扫描机构以及可将所述激光发生机构产生的单束激光分为两束分别进入两所述激光振境扫描机构中的分光机构，两所述激光振境扫描机构的出光方向分别垂直于所述线材的布置方向，所述激光发生机构、分光机构以及两所述激光振境扫描机构依序连通。

进一步地，还包括可对剥线过程进行控制的控制系统以及可检测所述线材经过所述扫描区域的长度并将检测信息反馈于所述控制系统的长度检测机构，所述长度检测机构电性连接于所述控制系统。

进一步地，还包括两分别可对分别进入两所述激光振境扫描机构中的激光进行扩束的扩束机构，两所述扩束机构分别置于所述激光发生机构和两所述激光振境扫描机构之间。

进一步地，还包括处于所述扫描区域中并可将所述扫描区域中的烟雾抽出外部的抽烟机构，所述抽烟机构电性连接于所述控制系统。

进一步地，还包括可将所述分光机构出来的一束激光送至一所述激光振境机构中的输光机构，所述输光机构设于所述分光机构和一所述激光振境扫描机构之间。

进一步地，还包括可将已剥线的线材切断的切线机构，依所述线材的传输方向，所述切线机构置于所述扫描区域前方。

进一步地，还包括可收卷已切断的线材的收线机构，依所述线材的传输方向，所述收线机构置于所述切线机构前方。

与现有技术相比，由于提供了分别设置在线材两侧的激光振境扫描机构，且其出光方向分别垂直于线材的布置方向，这样，两激光振境扫描机构可一次性将处于扫描区域中的线材上的绝缘层剥除，剥线效率高，可大大降低人工成本，且可一次性完成对线材的剥线，不需要多次操作，从而降低人工操作，自动化程度高，且可避免由于多次人工操作所带来的剥线失误，避免出现剥线不彻底的现象。

附图说明

图1是本发明实施例提供的激光剥线装置的原理示意简图；

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了激光剥线方法，如下：

设置可产生单束激光的激光发生机构；

设置两相对设于需要剥线的线材两侧的激光振境扫描机构，使所述激光振境扫描机构的出光方向垂直于所述线材的布置方向，且使其发出的激光扫描处于扫描区域内的线材；

设置分光机构，由所述分光机构将所述激光发生机构产生的单束激光分为分别进入两所述激光振境扫描机构的两束激光。

利用该方法对线材进行剥线，可以一次性将处于扫描区域中的线材的绝缘层剥除，剥线效率高，可大大降低成本，且不需要人工多次参与，自动化程度高，且可避免出现剥线不彻底的现象。

以下结合具体附图对本发明的实现进行详细的描述。

如图1所示，为本发明的一较佳实施例。

本实施例提供的激光剥线方法，其可利用激光将多行单列布置的线材2上的绝缘层剥掉。

该方法具体如下：提供激光发生机构101、分光机构102以及两个激光振境扫描机构108；激光发生机构101产生激光；分光机构102可以将激光产生机构产生的单束激光分成多束激光，当然，单束激光经过分光机构102后，其分出来的激光的束数可视实际情况而定，本实施例中，由于只设置了两个激光振境扫描机构108，所述该分光机构102可以将激光发生机构101发出的单束激光分成两束激光，并将该两束激光分别导入两个激光振境扫描机构108；激光振境扫描机构108可以将进入其内的激光聚焦在线材2上扫描，从而将线材2上的绝缘层去掉。

将上述中的两个相对设置在需要进行剥线的线材2的两侧上，且该两个激光振境扫描机构108的出光方向和线材2的布置方向垂直，当然，线材2也处于激光振境扫描机构108的激光扫描区域。这样，利用分布在线材2两侧的激光振境扫面机构出来的聚焦激光分别在线材2的两侧扫描，且由于聚焦激光的出光方向垂直线材2的布置方向，从而可以一次性的将处于聚焦激光扫描区域中的线材2上的绝缘层全部剥除，剥线效率高，大大的降低人工成本，且不需要对线材2进行第二次剥线操作，其自动化程度高，可避免由于多次操作引起的剥线不彻底的问题。

当然，为了剥除整段线材2上的全部绝缘层，在激光振境扫描机构108进行扫描的过程中，线材2也在不断的移动，当然，其移动的方向和激光振境扫描机构108的出光方向是垂直的，这样，通过线材2的移动，激光振境扫描机构108则可完成对整段线材2的剥线操作。

本实施例中，利用送料机构110实现线材2的移动。

为了操作上的自动化，降低人工参与操作，且提高对线材2的剥线效率，还提供了控制系统以及长度检测机构113。控制系统用于对整个剥线操作过程进行控制，该长度检测机构113可以对经过扫描区域的线材2的长度进行检测，从而判断处于激光振境扫描机构108发出的激光的扫描区域中的线材2是否已经剥线好了，并将检测信息反馈给控制中心，从而控制中心可以根据该反馈信息控制两个激光振境扫描机构108的操作，避免聚集激光破坏线材2内的金属线，当然，该控制系统也可控制激光发生机构101是否出光，其也是根据长度检测机构113的反馈信息而定。

由于从激光发生机构101出来的单束激光被分光机构102分成两束激光，两束激光分别进入两个激光振境扫描机构108中，且进入激光振境扫面系统中的激光会被聚焦，为了激光的聚焦性更好，其远场发散角就必须尽量小。为了缩小从分光机构102出来的激光的远场发散角，提供了扩束机构106，其可以将从分光机构102出来的激光进行扩束，且扩束后的激光则进入激光振境扫描机构108中。

为了满足激光剥线中，激光方向的改变，激光发生机构101发出的光还经过了反射机构102的反射，反射后的光线进入到分光机构102中，并由分光激光进行分光，并分别进入两个激光振境扫描机构108中。

从分光机构102中出来的两束激光，其中一束经由一扩束机构106直接进入一激光振境扫描机构108中，由于另一激光振境扫描机构108位于线材2的另一侧，这样，另一束激光在进入另一扩束机构106前，经过输光机构104的调焦和反射，从而到达另一扩束机构106中，并由该另一扩束机构106进入另一激光振境扫描机构108。

当然，根据输光机构104对激光输送路线的多种要求变化，输光机构104可以包括可对激光进行反射的反射元件1042以及用于对激光进行调焦的调焦元件1041。

当激光振境扫描机构108在对线材2进行扫描操作以剥除绝缘层的过程中，会产生一定的烟雾，本实施例中，通过抽烟机构112抽出激光振境扫描机构108对线材2剥线过程中产生的烟雾，当然，抽烟机构112设置在激光振境扫描机构108对线材2扫描的区域中，这样，可以及时将烟雾抽出，避免造成扫描区域的环境污染以及线材2金属线的变色。

为了将在送料机构110上的线材2绷紧，以实现更好的剥线效果，本实施例中，利用张紧机构111将线材2进行绷紧。当被剥线的金属线达到一定长度后，即从激光振境扫描机构108中出来已经被剥好的线材2达到一定长度后，利用切线机构114将剥好的线材2进行切断。

本实施例中，利用收料机构115将已经被切好的线材2收卷起来，从而，完成对线材2的剥线操作。

根据上述的激光剥线方法，本发明还提供了激光剥线装置1，具体如下：

激光剥线装置1包括可以产生单束激光的激光发生机构101、可将激光聚焦并在并对线材2表面进行扫描以将线材2表面的绝缘层剥除的激光振境扫描机构108以及可将激光发生机构101中的单束激光分出两束激光并将该两束激光分别送至两个激光振境扫描机构108中的分光机构102，这样，在两个激光振境扫描机构108中间形成了扫描区域，在该扫描区域中，激光振境扫描机构108可以完成对线材2的剥线操作。上述的两个激光振境扫描机构108分别相对设置在线材2的两侧，且其出光方向和线材2的布置方向相垂直，这样，可以保证布置在线材2两侧的激光振境扫描机构108可以一次性剥除处于扫描区域中的线材2表面的绝缘层。

利用上述的激光剥线装置1对线材2进行剥线，其可以一次性的将处于聚焦激光扫描区域中的线材2上的绝缘层全部剥除，剥线效率高，大大的降低人工成本，且不需要对线材2进行第二次剥线操作，其自动化程度高，可避免由于多次操作引起的剥线不彻底的问题。

当然，为了完成对整段线材2的剥线，在剥线过程中，上述的线材2是在不断移动的，已经剥除绝缘层的线材2移出激光振境扫描机构108的扫描区域，接着，为剥线的线材2又进入了激光振境扫描机构108的扫描区域中。

本实施例中，利用送料机构110实现对线材2的传输，该送料结构设置在两个激光振境扫描机构108之间，其不断的将线材2输送至两个激光振境扫描机构108的扫描区域中。

激光剥线装置1还包括控制系统以及电性连接在控制系统的长度检测机构113，控制系统用于对整个激光剥线装置1的操作进行操作，长度检测装置设置在线材2的输送方向上，其可以对移动中的线材2的长度进行检测，从而可以判断位于激光振境扫描机构108的扫描区域中的线材2是否已经剥线完毕，并将检测信息反馈给控制系统，控制系统根据反馈信息，对激光振境扫描机构108进行控制，控制激光振境扫描机构108的扫描方向等等，当然，其也会对送料机构110进行控制，控制送料机构110的线材2的输送速度等。当然，本实施例中的两个激光振境扫描机构108和送料机构110分别都电性连接于控制系统。

分光机构102出来的两束激光分别需要经过扩束，才分别进入到两个激光振境扫描机构108，这样，本实施例中的激光剥线装置1还包括两个扩束机构106，该两个扩束机构106可用于对激光进行扩束，使得从分光机构102出来的激光的远场发散角较小，从而使得激光的聚焦性更好，依激光的传输方向，该两个扩束机构106分别设置在分光机构102和两个激光振境扫描机构108之间，这样，从分光机构102中出来的激光在分别进入两个激光振境扫描机构108之前，则会先被扩束机构106进行扩束操作。

本实施例中，由于激光发生机构101和分光机构102之间不是直线布置，这样，在激光发生机构101和分光机构102之间设有反射机构102，其可以用于对激光发生机构101发出的光进行反射，从而改变激光发生机构101发出的激光的方向，以保证激光发生机构101发出的激光可以进入分光机构102之中。

由于两个激光振境扫描机构108是分别设置在线材2的两侧的，这样，分光机构102中出来的其中一束激光进入一激光振境扫描机构108中，为了使得分光机构102中出来的另一束光可以到达另一激光振境扫描机构108中，激光剥线装置1还包括可对分光机构102中出来的激光进行反射和调焦的输光机构104，该输光机构104设置在分光机构102和一激光振境扫描机构108之间，依激光的传输方向，分光机构102中出来的其中一束激光经过该输光机构104的输送，到达一激光振境扫描机构108中。

上述中的输光机构104包括了可对激光进行反射的反射元件1042以及可对激光进行调焦的调焦元件1041，当然，可以根据实际需要，包括多个反射元件1042或多个调焦元件1041，本实施例中，该输光机构104包括了三个反射元件1042和一个调焦元件1041，分光机构102出来的一束激光先通过一个反射元件1042，再经过调焦元件1041的调焦，接着，经过两个反射元件1042的反射后，进入扩束机构106，最后进入一激光振境扫描机构108中。

在激光振境扫描机构108对线材2进行扫描的区域中，由于在此扫描区域中，线材2上的绝缘层会被剥除，由此可产生大量的烟雾，为了将可以将该扫描区域中的烟雾及时排出，该激光剥线装置1还包括抽烟机构112，该抽烟机构112可以将扫描区域中的烟雾抽出，从而避免污染扫描区域中的环境，且避免对已经剥线的线材2的金属线的表面造成破坏，当然，该抽烟机构112电性连接于控制系统，可由控制系统进行控制。

为了提高线材2的剥线效果，要保证线材2的移动的过程中，始终保持绷紧的状态，该激光剥线装置1包括了可将移动中的线材2绷紧的张紧机构111，线材2穿过该张紧机构111中，在张紧机构111的作用下，其时刻保持绷紧的状态，从而，处于扫描区域的线材2也处于绷紧状态，从而，线材2两侧的激光振境扫描机构108可以更好的剥除线材2上的绝缘层。

当已经被剥线的线材2到达一定长度后，需要将已经剥线的线材2切断，以保证该激光剥线装置1可以持续工作，本实施例中的激光剥线装置1包括可将线材2切断的切线机构114，以线材2的传输方向，该切线机构114在扫描区域的前方，这样，保证只有经过剥线的线材2才可以被切断，当然，该切线机构114电性连接于控制系统，控制系统可以控制切线机构114的运作，以保证切线机构114切下来的线材2的长度满足要求。

被上述切线机构114切下来后的线材2需要收集起来，本实施例中的激光剥线装置1包括了收料机构115，其电性连接在控制系统上，可由控制系统进行控制，将已经被切断的线材2收卷起来，以线材2的传输方向，该收料机构115设置在切线机构114的前方，这样，可保证只有被切断的线材2才会被盖收料机构115收卷起来。

本实施例中，激光振境扫描机构108包括可对激光进行反射的振境元件1082以及可对激光进行聚焦的聚焦元件1081。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.激光剥线方法，其特征在于，

设置可产生单束激光的激光发生机构；

设置两相对设于需要剥线的线材两侧的激光振境扫描机构，使所述激光振境扫描机构的出光方向垂直于所述线材的布置方向，且使其发出的激光扫描处于扫描区域内的线材；

设置分光机构，由所述分光机构将所述激光发生机构产生的单束激光分为分别进入两所述激光振境扫描机构的两束激光。

2.如权利要求1所述的激光剥线方法，其特征在于，

进一步设置控制系统和长度检测机构；

将所述长度检测机构检测所述线材通过所述扫描区域的长度并将检测信息反馈于所述控制中心，由所述控制系统根据检测信息对剥线过程进行控制。

3.如权利要求1或2所述的激光剥线方法，其特征在于，

进一步设置用于对激光进行扩束的扩束机构，将所述分光机构出来的两束激光分别经过所述扩束机构，再分别进入两所述激光振境扫描机构。

4.激光剥线装置，用于对线材进行剥线，其特征在于，包括可产生单束激光的激光发生机构、两个相对设于需要剥线的线材两侧且可用激光对处于扫描区域的线材进行扫描的激光振境扫描机构以及可将所述激光发生机构产生的单束激光分为两束分别进入两所述激光振境扫描机构中的分光机构，两所述激光振境扫描机构的出光方向分别垂直于所述线材的布置方向，所述激光发生机构、分光机构以及两所述激光振境扫描机构依序连通。

5.如权利要求4所述的激光剥线装置，其特征在于，还包括可对剥线过程进行控制的控制系统以及可检测所述线材经过所述扫描区域的长度并将检测信息反馈于所述控制系统的长度检测机构，所述长度检测机构电性连接于所述控制系统。

6.如权利要求4或5所述的激光剥线装置，其特征在于，还包括两分别可对分别进入两所述激光振境扫描机构中的激光进行扩束的扩束机构，两所述扩束机构分别置于所述激光发生机构和两所述激光振境扫描机构之间。

7.如权利要求5所述的激光剥线装置，其特征在于，还包括处于所述扫描区域中并可将所述扫描区域中的烟雾抽出外部的抽烟机构，所述抽烟机构电性连接于所述控制系统。

8.如权利要求4或5所述的激光剥线装置，其特征在于，还包括可将所述分光机构出来的一束激光送至一所述激光振境机构中的输光机构，所述输光机构设于所述分光机构和一所述激光振境扫描机构之间。

9.如权利要求4或5所述的激光剥线装置，其特征在于，还包括可将已剥线的线材切断的切线机构，依所述线材的传输方向，所述切线机构置于所述扫描区域前方。

10.如权利要求9所述的激光剥线装置，其特征在于，还包括可收卷已切断的线材的收线机构，依所述线材的传输方向，所述收线机构置于所述切线机构前方。

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