CN104158067B - 一种导线外皮的激光剥离方法 - Google Patents

Abstract

<b>本发明公开了一种导线外皮的激光剥离方法，用于对导线外皮进行剥离，该方法通过设置一可发出单束激光的激光器，在单束激光的出光路径上设置一扩束元件，使得单束激光垂直射入扩束元件后分成出光方向相异的三束激光束，分别为直接透射扩束元件的第一激光束、出光路径位于第一激光束两侧的第二激光束和第三激光束；第二激光束与第三激光束分别经扩束元件两侧的反射镜组反射后与第一激光束相交形成一导线剥离区，并且这相交的三束激光束两两相交的夹角和为</b><b>360</b><b>°，通过将待剥皮的导线沿其长度方向穿设通过该导线剥离区，开启激光器即可完成对导线的外皮进行</b><b>360</b><b>°剥离，该方法采用的剥离装置结构简单、制造成本低、工作安全可靠且剥离质量高。</b>

Description

一种导线外皮的激光剥离方法

技术领域

本发明涉及激光加工技术领域，尤其涉及一种导线外皮的激光剥离方法。

背景技术

电线头部剥皮的工序，历来都是采用机械方式，如专用的剥线钳或刀子等实现的。在批量大的生产线上，则采用自动化程度较高的机械剥线机。机械剥皮的共同点是剥皮的钳口直接与电线接触，对金属线芯会产生一定的挤压和切削力，因此极易损伤导线的金属线芯。

近几年激光剥线在行业中得到广泛应用，虽然激光剥线技术是剥线行业内的发展趋势，但在保证剥线质量的前提下提高剥线效率和降低成本方面，国内外仍没有较好的办法。如专利CN103326217A中公开了一种激光剥线器，采用固定夹臂2的凹槽和导线夹臂4的凹槽来固定被剥导线，这种激光剥线器只能对导线的一面进行剥线，如需两面剥线的话，需重新安装导线，定位差、效率低。

又如现在大部分企业用的激光剥线技术是采用双头激光剥线器，将需要切削的线固定于传输机构上，以一定速度传送到激光器，上下激光器同时切削，一次装夹即可实现导线双面切削，大大提高了剥线效率。但是这种剥线技术需要采用两个激光器，增加了剥线成本，且容易造成激光剥线时电线距聚焦镜片最远的两点产生激光作用不到的“死点”，从而造成剥线不良。

发明内容

本发明的目的是提供一种剥线效率高、加工成本低、剥离无死角的导线外皮的激光剥离方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是一种导线外皮的激光剥离方法，用于对导线的外皮进行剥离，具体步骤如下：

(1)设置一可发出单束激光的激光器，在所述单束激光的出光路径上设置一扩束元件，使得所述单束激光垂直投射所述扩束元件后分成三束出光方向相异的激光束，分别为直接透射所述扩束元件的第一激光束、出光路径位于所述第一激光束两侧的第二激光束和第三激光束；

(2)所述扩束元件的两侧分别设置反射镜组，两个所述反射镜组分别位于所述第二激光束与所述第三激光束的出光路径上，调整所述反射镜组的角度位置，使得所述第二激光束与所述第三激光束分别经两侧的所述反射镜组反射后形成的两激光束与所述第一激光束相交汇形成一导线剥离区，所述第一激光束、经反射后的所述第二激光束、经反射后的所述第三激光束两两相交形成的夹角和为360°；

(3)将待剥离外皮的导线沿其长度方向穿设通过所述导线剥离区，并使得所述导线上待剥离外皮的区域位于所述导线剥离区内，开启所述激光器，完成对所述导线外皮的剥离。

优选地，所述步骤(1)中的扩束元件为具有两个半透镜面的半透镜，两个所述半透镜面相交形成一90°的夹角。

进一步优选地，所述步骤(2)中的两个所述反射镜组分别为反射镜组一与反射镜组二，所述反射镜组一与所述反射镜组二均包括两个全反射镜，其中，所述反射镜组一包括第一全反射镜和第三全反射镜；所述反射镜组二包括第二全反射镜和第四全反射镜，所述第一全反射镜、所述第二全反射镜分别与所述激光发生器发出的所述单束激光的出光方向呈45°夹角；所述第三全反射镜、所述第四全反射镜分别与所述激光发生器发出的所述单束激光的出光方向呈60°夹角，经所述反射镜组一反射后的所述第二激光束、经所述反射镜组二反射后的所述第三激光束与所述第一激光束两两相交形成的夹角均为120°。

优选地，所述步骤(1)中的扩束元件为分束光栅。

进一步优选地，所述分束光栅为等宽度、等距离的狭缝光栅。

更进一步优选地，所述步骤(2)中的两个所述反射镜组均包括一全反射镜，分别为位于所述第二激光束出光路径上的第五全反射镜和位于所述第三激光束出光路径上的第六全反射镜，经所述分束光栅分束形成的所述第二激光束(92)、所述第三激光束分别与所述第一激光束形成角度为β的夹角，其中0<β<90°，则所述第五全反射镜的镜面与入射的所述第二激光束之间的夹角、所述第六全反射镜的镜面与入射的所述第三激光束之间的夹角均为

更进一步优选地，所述第一激光束、经所述第五全反射镜反射后的所述第二激光束、经所述第六全反射镜反射后的所述第三激光束两两相交形成的夹角均为120°。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明的一种导线外皮的激光剥离方法，采用一个激光器、位于激光器出光路径上的一个扩束元件、扩束元件两侧的两组反射镜组即可完成对导线外皮360°全方位的剥离，避免了现有技术中“死点”这种剥线缺陷，加工成本低、剥离效率高，只需利用一个激光器就能一次性完成对导线外皮的无死点的剥离。

附图说明

附图1为专利CN103326217A中激光剥线器的结构示意图；

附图2为本发明的实施例一中激光剥线设备的结构示意图；

附图3为本发明的实施例二中激光剥线设备的结构示意图；

其中：1、开关；10、导线；11、导线剥离区；2、固定夹臂；3、聚光透镜；4、导线夹臂；5、弹簧；6、壳体；71、半透镜；72、分束光栅；81、第一全反射镜；82、第二全反射镜；83、第三全反射镜；84、第四全反射镜；85、第五全反射镜；86、第六全反射镜；91、第一激光束；92、第二激光束；93、第三激光束。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施例来对本发明的技术方案作进一步的阐述。

实施例1

一种导线外皮的激光剥离方法，主要用于对导线10外皮进行剥离，结合附图2所示，具体阐述利用激光剥线装置进行激光剥线的方法，具体步骤如下：

(1)设置一可发出单束激光的激光器，在单束激光的出光路径上设置一扩束元件，使得单束激光垂直投射扩束元件后分成三束出光方向相异的激光束，分别为直接透射通过扩束元件的第一激光束91、出光路径位于第一激光束91两侧的第二激光束92和第三激光束93；

(2)扩束元件的两侧分别设置反射镜组，两个反射镜组分别位于第二激光束92与所述第三激光束93的出光路径上，调整反射镜组的角度位置，使得第二激光束92与第三激光束93分别经两侧的反射镜组反射后形成的两激光束与第一激光束91相交汇形成一导线剥离区11，相交汇的这三条激光束两两相交形成的夹角和为360°；

(3)将待剥离外皮的导线10沿其长度方向穿设通过导线剥离区11，并使得导线10上待剥离外皮的区域位于导线剥离区11内，开启激光器，完成对导线10外皮的剥离。

参见图2所示，在本实施例中，扩束元件采用了具有两个半透镜面的半透镜71，且这两个半透镜面相交形成一90°的夹角。当单束激光垂直入射半透镜71后，部分垂直透射半透镜71的形成第一激光束91、其余部分经半透镜71的反射后形成第二激光束92和第三激光束93，第二激光束92与第三激光束93的出光路径分为位于第一激光束91的两侧，且方向相反、与入射的单束激光的出光方向均呈90°夹角。

参见图2所示，在本实施例中，位于半透镜71两侧的两个反射镜组分别为反射镜组一和反射镜组二，反射镜组一与反射镜组二均包括两个全反射镜。其中，反射镜组一包括第一全反射镜81和第三全反射镜83；反射镜组二包括第二全反射镜82和第四全反射镜84，第一全反射镜81、第二全反射镜82分别与半透镜71入射的单束激光的出光方向呈45°夹角；第三全反射镜83、第四全反射镜84分别与半透镜71入射的单束激光的出光方向呈60°夹角。这样，经反射镜组一反射后的第二激光束92、经反射镜组二反射后的第三激光束93与第一激光束91相交汇形成一导线剥离区11，这三条激光束两两相交的夹角均为120°。在剥线工作时，只需将待剥皮的导线10沿其长度方向穿设通过该导线剥离区11，使导线10上待剥离外皮的区域位于导线剥离区11内，开启激光器即可完成对导线10的360°外皮剥离。

实施例2

参见图3所示，本实施例与实施例1的区别在于：在本实施例中，扩束元件采用了分束光栅72，优选地，采用了等宽度、等距离的狭缝光栅。当激光器发出的单束激光垂直入射分束光栅72后，被分束成垂直透射的第一激光束91、出光路径位于第一激光束91两侧的第二激光束92和第三激光束93。第二激光束92与第三激光束93分别与第一激光束91之间形成锐角的夹角，将该锐角记为β，其中0<β<90°。假设该狭缝光栅的透光部分宽度为b，不透光部分的宽度为b＇，单束激光的波长为λ，则有其中k＝0，1，2……。

在本实施例中，位于第一激光束91两侧的两个反射镜组均包括一个全反射镜，分别为位于第二激光束92出光路径上的第五全反射镜85、位于第三激光束93出光路径上的第六全反射镜86，经第五全反射镜85反射后的第二激光束92、经第六全反射镜86反射后的第三激光束93与第一激光束91相交汇形成导线剥离区11。在设置第五全反射镜85与第六全反射镜86时，应根据第二激光束92与第三激光束93的出光方向予以调整，在这里，第五全反射镜85的镜面与入射的第二激光束92之间的夹角、第六全反射镜86的镜面与入射的第三激光束93之间的夹角均为这样，经过第五全反射镜85反射后的第二激光束92、第六全反射镜86反射后的第三激光束93与第一激光束91相交汇，这三条激光束两两相交形成的夹角均为120°。

在剥线工作时，只需将待剥皮的导线10沿其长度方向穿设通过该导线剥离区11，使导线10上待剥离外皮的区域位于导线剥离区11内，开启激光器即可完成对导线10的360°无死角的外皮剥离。与实施例1相比，本实施例采用的设备更为简单、加工成本也更低。

综上所述，本发明的导线外皮的激光剥离方法，只需一个激光器在一个设备上就可完成对导线外皮360°无死角的剥离，无需翻转导线或对导线进行再定位，在节约成本的前提下大大提高了剥线效率和质量，解决了采用机械方法剥离导线所带来的问题。其总体结构简单、制造成本低、工作安全可靠。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种导线外皮的激光剥离方法，用于对导线(10)的外皮进行剥离，其特征在于，具体步骤如下：

(1)设置一可发出单束激光的激光器，在所述单束激光的出光路径上设置一扩束元件，使得所述单束激光垂直投射所述扩束元件后分成三束出光方向相异的激光束，分别为直接透射所述扩束元件的第一激光束(91)、出光路径位于所述第一激光束(91)两侧的第二激光束(92)和第三激光束(93)；

(2)所述扩束元件的两侧分别设置反射镜组，两个所述反射镜组分别位于所述第二激光束(92)与所述第三激光束(93)的出光路径上，调整所述反射镜组的角度位置，使得所述第二激光束(92)与所述第三激光束(93)分别经两侧的所述反射镜组反射后形成的两激光束与所述第一激光束(91)相交汇形成一导线剥离区(11)，所述第一激光束(91)、经反射后的所述第二激光束(92)、经反射后的所述第三激光束(93)两两相交形成的夹角和为360°；

(3)将待剥离外皮的导线(10)沿其长度方向穿设通过所述导线剥离区(11)，并使得所述导线(10)上待剥离外皮的区域位于所述导线剥离区(11)内，开启所述激光器，完成对所述导线(10)外皮的剥离。

2.根据权利要求1所述的导线外皮的激光剥离方法，其特征在于：所述步骤(1)中的扩束元件为具有两个半透镜面的半透镜(71)，两个所述半透镜面相交形成一90°的夹角。

3.根据权利要求2所述的导线外皮的激光剥离方法，其特征在于：所述步骤(2)中的两个所述反射镜组分别为反射镜组一与反射镜组二，所述反射镜组一与所述反射镜组二均包括两个全反射镜，其中，所述反射镜组一包括第一全反射镜(81)和第三全反射镜(83)；所述反射镜组二包括第二全反射镜(82)和第四全反射镜(84)，所述第一全反射镜(81)、所述第二全反射镜(82)分别与所述激光器发出的所述单束激光的出光方向呈45°夹角；所述第三全反射镜(83)、所述第四全反射镜(84)分别与所述激光器发出的所述单束激光的出光方向呈60°夹角，经所述反射镜组一反射后的所述第二激光束(92)、经所述反射镜组二反射后的所述第三激光束(93)与所述第一激光束(91)两两相交形成的夹角均为120°。

4.根据权利要求1所述的导线外皮的激光剥离方法，其特征在于：所述步骤(1)中的扩束元件为分束光栅(72)。

5.根据权利要求4所述的导线外皮的激光剥离方法，其特征在于：所述分束光栅(72)为等宽度、等距离的狭缝光栅。

6.根据权利要求5所述的导线外皮的激光剥离方法，其特征在于：所述步骤(2)中的两个所述反射镜组均包括一全反射镜，分别为位于所述第二激光束(92)出光路径上的第五全反射镜(85)和位于所述第三激光束(93)出光路径上的第六全反射镜(86)，经所述分束光栅(72)分束形成的所述第二激光束(92)、所述第三激光束(93)分别与所述第一激光束(91)形成角度为β的夹角，其中0<β<60°，则所述第五全反射镜(85)的镜面与入射的所述第二激光束(92)之间的夹角、所述第六全反射镜(86)的镜面与入射的所述第三激光束(93)之间的夹角均为

7.根据权利要求6所述的导线外皮的激光剥离方法，其特征在于：所述第一激光束(91)、经所述第五全反射镜(85)反射后的所述第二激光束(92)、经所述第六全反射镜(86)反射后的所述第三激光束(93)两两相交形成的夹角均为120°。