CN107240894A - 一种电缆开剥器及其电缆开剥方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于电缆开剥技术领域，公开了一种电缆开剥器及其电缆开剥方法，包括手柄和位于手柄前方的支撑座，所述手柄内设有控制器，所述手柄上表面设有分别与所述控制器电连接的显示屏、按键板和电源按钮，所述支撑座上设有电缆固定装置、开剥装置、测距装置和采集装置；所述测距装置位于所述开剥装置和所述上固定装置之间，包括平行于所述刀片的测距滚轮和计数驱动装置，所述控制器与所述计数驱动装置电连接；所述采集装置包括嵌设于所述电缆上夹下表面的第一压力传感器和激光测厚传感器。本发明对电缆进行纵向剥皮时，能够精确剥皮厚度和纵向剥皮长度，避免了对电缆内部结构的损害，且提供了操作人员的工作效率。

Description

一种电缆开剥器及其电缆开剥方法

技术领域

本发明涉及电缆开剥技术领域，具体涉及一种电缆开剥器及其电缆开剥方法。

背景技术

在安装或者检修电力电缆时，需要将电缆皮(包括绝缘层、半导电层、铜屏蔽层、外护套等)剥开以进行线路的连接，传统电缆剥皮工具是使用电工刀、勾刀或壁纸刀等工具进行剥皮，但由于这些刀具的刀片安装不稳固，切割电缆皮时容易晃动，且切割电缆皮的深浅不均匀，容易损伤电缆内部结构，特别是切割电缆的半导电层时，由于半导电层比较薄，很容易在切割时穿透半导电层而破坏其内部的绝缘层。

电缆剥皮包括绕电缆一周的横向剥皮和电缆纵向剥皮，在现有的电缆安装过程中，电缆纵向剥皮前，要用尺子量一下所需剥皮的长度，并做上记号，再用电工刀进行纵向剥皮；在如前所述的技术中，操作麻烦，效率低，且容易割伤电缆内部结构。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明公开了一种电缆开剥器及其电缆开剥方法，对电缆进行纵向剥皮时，能够精确剥皮厚度和纵向剥皮长度，避免了对电缆内部结构的损害，且提供了操作人员的工作效率。

一种电缆开剥器，包括手柄和位于手柄前方的支撑座，所述手柄内设有控制器，所述手柄上表面设有分别与所述控制器电连接的显示屏、按键板和电源按钮，所述支撑座上设有电缆固定装置、开剥装置、测距装置和采集装置；

所述电缆固定装置包括上下对称的上固定装置和下固定装置，所述上固定装置包括设在所述支撑座前端面的电缆上夹、设在所述支撑座内的驱动所述电缆上夹上下移动的上驱动机构、以及连接所述电缆上夹和所述上驱动机构的上驱动轴；所述下固定装置包括设在支撑座前端面的电缆下夹、设在所述支撑座内的驱动所述电缆下夹上下移动的下驱动机构、以及连接所述电缆下夹和所述下驱动机构的下驱动轴；所述控制器分别与所述上驱动机构和所述下驱动机构电连接，且控制所述电缆上夹和所述电缆下夹同时向中间运动或往两侧运动；

所述开剥装置位于所述上固定装置和所述下固定装置之间，包括设于所述支撑座前端面的水平刀片、设有所述支撑座内的驱动刀片前后运动的刀片驱动机构、以及连接所述刀片和所述刀片驱动机构的刀片驱动轴；所述控制器与所述刀片驱动机构电连接；

所述测距装置位于所述开剥装置和所述上固定装置之间，包括平行于所述刀片的测距滚轮和计数驱动装置，所述控制器与所述计数驱动装置电连接；

所述采集装置包括嵌设于所述电缆上夹下表面中部的第一压力传感器和激光测厚传感器。

优选地，所述计数驱动装置包括计数装置和驱动装置；

所述计数装置包括与所述测距滚轮同轴转动的传动轮、连接所述测距滚轮和所述传动轮的传动轴、与所述传动轮相咬合的计数齿轮、以及位于所述计数齿轮旁侧的计数器，所述控制器与所述计数器电连接；

所述驱动装置包括穿套于所述传动轴上的轴承、连接所述轴承外圈且垂直于所述传动轴的驱动轴、以及位于所述支撑座内且连接所述驱动轴的驱动机构，所述驱动机构驱动所述测距滚轮和所述计数装置同步前后运动，所述控制器与所述驱动机构电连接。

优选地，所述计数齿轮一周上均匀设有多个通孔。

优选地，所述计数器为光电计数器，所述光电计数器包括位于所述计数齿轮同一通孔上方的光电发射模块和位于所述计数齿轮同一通孔下方的光电接收模块，所述控制器分别与所述光电发射模块和所述光电接收模块电连接。

优选地，所述刀片所在平面为所述上固定装置和所述下固定装置的对称平面。

优选地，所述电缆上夹下端面和所述电缆下夹上端面均为向内凹陷的弧面。

优选地，所述测距滚轮最前端设有第二压力传感器。

优选地，所述手柄上设有扬声器，所述控制器与所述扬声器电连接。

优选地，所述按键板上包括左移键、右移键、加数键、减数键和确认键。

一种电缆开剥方法，包括以下步骤：

通过所述按键板获取所需开剥的电缆纵向设定长度值，所述显示屏显示所述设定长度值；

通过所述激光测厚传感器获取所述电缆开剥表层的厚度值；

控制所述电缆上夹和所述电缆下夹向中间移动；

通过所述第一压力传感器采集的压力值，所述压力值达到预设值时，控制所述电缆上夹和所述电缆下夹停止运动；

根据所述电缆上夹移动的距离计算电缆半径，根据所述厚度值和所述电缆半径计算所述刀片向前移动的距离，并控制所述刀片向前移动所述距离；

控制所述测距滚轮向前移动，获取所述第二压力传感器采集的压力值，所述压力值达到阈值时，控制测距滚轮停止移动；

所述刀片沿所述电缆纵向开剥时，所述显示屏显示的数字清零，获取所述测距滚轮测得的电缆开剥实时长度值，所述显示屏显示所述实时长度值；

所述实时长度值达到所述设定长度值时，扬声器发出提醒音，控制所述刀片向后运动，剥皮完成。

本发明有如下有益效果，能够对各种大小不同的电缆进行剥皮，对电缆进行纵向剥皮时，通过激光厚度传感器测得电缆的外层厚度，通过测距滚轮实时测得剥皮的长度，进而对电缆外层的厚度和纵向长度进行精确的剥皮，还能通过显示器实时显示剥皮的长度，通过扬声器提醒操作人员纵向剥皮结束，本发明避免了对电缆内部结构的损害，且提高了操作人员的工作效率。

附图说明

图1为本实施例中电缆开剥器的剖面结构图；

图2为本实施例中刀片向前移动的计算示意图；

图3为本实施例中电缆开剥方法的流程图。

附图标记：

1-手柄、2-支撑座、3-控制器、4-扬声器、5-显示屏、6-按键板、7-电源开关、8-电缆上夹、9-上驱动轴、10-上驱动机构、11-电缆下夹、12-下驱动轴、13-下驱动机构、14-刀片、15-刀片驱动轴、16-刀片驱动机构、17-测距滚轮、18-计数驱动装置、19-激光测厚传感器、20-第一压力传感器

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例：

本发明实施例提供的一种电缆开剥器，如图1～图3所示，包括手柄1和位于手柄1前方的支撑座2，所述手柄1内设有控制器3，所述手柄1上表面设有分别与所述控制器3电连接的扬声器4、显示屏5、按键板6和电源按钮，所述支撑座2上设有电缆固定装置、开剥装置、测距装置和采集装置；

所述电缆固定装置包括上下对称的上固定装置和下固定装置，所述上固定装置包括设在所述支撑座2前端面的电缆上夹8、设在所述支撑座2内的驱动所述电缆上夹8上下移动的上驱动机构10、以及连接所述电缆上夹8和所述上驱动机构10的上驱动轴9；所述下固定装置包括设在支撑座2前端面的电缆下夹11、设在所述支撑座2内的驱动所述电缆下夹11上下移动的下驱动机构、以及连接所述电缆下夹11和所述下驱动机构的下驱动轴12；所述控制器3分别与所述上驱动机构10和所述下驱动机构电连接，且控制所述电缆上夹8和所述电缆下夹11同时向中间运动或往两侧运动；所述电缆上夹8下端面和所述电缆下夹11上端面均为向内凹陷的弧面。

所述采集装置包括嵌设于所述电缆上夹8下表面中部的第一压力传感器20和激光测厚传感器19。本实施例中当电缆端部放入电缆固定装置时，电缆上夹8和电缆下夹11同时向中间运动，当接触到电缆时电缆时停止运动，所述电缆上夹8和电缆下夹11的弧面是为了更好的固定电缆的位置。本实施例中，电缆固定装置不能将电缆固定得太紧，若固定的太紧则操作人员在进行纵向剥皮时，难以移动电缆开剥器，因而第一压力传感器20检测到轻微的压力时，控制器3则控制电缆上夹8和电缆下夹11停止运动。所述激光厚度传感器在测量电缆外层厚度时，不损伤电缆表面、无环境污染且精度高。

所述开剥装置位于所述上固定装置和所述下固定装置之间，包括设于所述支撑座2前端面的水平刀片14、设有所述支撑座2内的驱动刀片14前后运动的刀片驱动机构16、以及连接所述刀片14和所述刀片驱动机构16的刀片驱动轴15；所述控制器3与所述刀片驱动机构16电连接；所述刀片14所在平面为所述上固定装置和所述下固定装置的对称平面，因而所述刀片14在开剥电缆时，能垂直于电缆的切面插入电缆进行开剥，能够精确开剥的厚度。

所述测距装置位于所述开剥装置和所述上固定装置之间，包括平行于所述刀片14的测距滚轮17和计数驱动装置18，所述控制器3与所述计数驱动装置18电连接；

本实施例能够对各种大小不同的电缆进行剥皮，对电缆进行纵向剥皮时，通过激光厚度传感器测得电缆的外层厚度，通过测距滚轮17实时测得剥皮的长度，进而对电缆外层的厚度和纵向长度进行精确的剥皮，还能通过显示器实时显示剥皮的长度，通过扬声器4提醒操作人员纵向剥皮结束，本发明避免了对电缆内部结构的损害，且提高了操作人员的工作效率。

所述计数驱动装置18包括计数装置和驱动装置；

所述计数装置包括与所述测距滚轮17同轴转动的传动轮、连接所述测距滚轮17和所述传动轮的传动轴、与所述传动轮相咬合的计数齿轮、以及位于所述计数齿轮旁侧的计数器，所述控制器3与所述计数器电连接；

所述驱动装置包括穿套于所述传动轴上的轴承、连接所述轴承外圈且垂直于所述传动轴的驱动轴、以及位于所述支撑座2内且连接所述驱动轴的驱动机构，所述驱动机构驱动所述测距滚轮17和所述计数装置同步前后运动，所述控制器3与所述驱动机构电连接。

所述计数齿轮一周上均匀设有多个通孔。所述计数器为光电计数器，所述光电计数器包括位于所述计数齿轮同一通孔上方的光电发射模块和位于所述计数齿轮同一通孔下方的光电接收模块，所述控制器3分别与所述光电发射模块和所述光电接收模块电连接。

本实施例通过光电计数器进行计数，当测距滚轮17转动时，计数齿轮也跟着转动，计数齿轮上的通孔依次转动通过光电发送模块和光电接收模块之间，当光电接收模块接收到光电发射模块发射的红外线时，便输出一个脉冲信号到控制器3进行计数，并以此来计算测距滚轮17测得的距离。

所述测距滚轮17最前端设有第二压力传感器。在本实施例中，当测距滚轮17向前运动到刚好抵住电缆时，第二压力传感器采集的压力值到达阈值，控制器3控制测距滚轮17停止运动。

所述按键板6上包括左移键、右移键、加数键、减数键和确认键。本实施例中的显示屏5可以显示四位数子，所显示数值的单位为毫米，操作人员可以通过上述的四个键来设定数值，设定所需开剥的电缆纵向长度。

基于上述电缆开剥器的电缆开剥方法，如图3所示，包括以下步骤：

S1，通过所述按键板6获取所需开剥的电缆纵向设定长度值，所述显示屏5显示所述设定长度值；

S2，通过所述激光测厚传感器19获取所述电缆开剥表层的厚度值；

S3，控制所述电缆上夹8和所述电缆下夹11向中间移动；

S4，通过所述第一压力传感器20采集的压力值，所述压力值达到预设值时，控制所述电缆上夹8和所述电缆下夹11停止运动；

S5，根据所述电缆上夹8移动的距离计算电缆半径，根据所述厚度值和所述电缆半径计算所述刀片14向前移动的距离，并控制所述刀片14向前移动所述距离；

S6，控制所述测距滚轮17向前移动，获取所述第二压力传感器采集的压力值，所述压力值达到阈值时，控制测距滚轮17停止移动；

S7，所述刀片14沿所述电缆纵向开剥时，所述显示屏5显示的数字清零，获取所述测距滚轮17测得的电缆开剥实时长度值，所述显示屏5显示所述实时长度值；

S8，所述实时长度值达到所述设定长度值时，扬声器4发出提醒音，控制所述刀片14向后运动，剥皮完成。

例如，安装工在接电缆终端接头时，需对电缆的端部外层进行剥皮，所需剥皮的长度为50mm，于是安装工通过按键板6上的按键设置显示屏5上显示的电缆长度值，设置为50mm，按确认键进行确认；然后安装工将电缆端部放入电缆开剥器的固定装置内，所述激光测厚传感器19获取所述电缆开剥表层的厚度值a；所述电缆上夹8和电缆下夹11向中间运动，接触到电缆时停止运动，以此固定电缆的位置；计算刀片14的移动距离，所述上固定装置和下固定装置的对称平面到电缆上夹8下表面的距离为H，电缆上夹8往下移动的距离为h，则电缆的半径r＝H-h，所述刀片14开始位置到电缆上夹8下端弧面的中轴线距离为L，如图2所示，则刀片14的移动距离S＝L-r+a＝L-H+h+a；所述测距滚轮17前向运动抵住电缆；当安装工从电缆端部纵向开剥电缆时，测距滚轮17沿着电缆纵向滚动，测得所开剥的长度值，当开剥到20mm时显示屏5显示20mm，当开剥到40mm时显示屏5显示40mm，当开剥长度达到50mm，刀片14退回到初始位置，测距滚轮17也回到初始状态，所述扬声器4发出开剥完成的提示音，所述显示屏5上显示50mm。

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，而非对其限制；尽管参照前述各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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种电缆开剥器，其特征在于，包括手柄和位于手柄前方的支撑座，所述手柄内设有控制器，所述手柄上表面设有分别与所述控制器电连接的显示屏、按键板和电源按钮，所述支撑座上设有电缆固定装置、开剥装置、测距装置和采集装置；

所述电缆固定装置包括上下对称的上固定装置和下固定装置，所述上固定装置包括设在所述支撑座前端面的电缆上夹、设在所述支撑座内的驱动所述电缆上夹上下移动的上驱动机构、以及连接所述电缆上夹和所述上驱动机构的上驱动轴；所述下固定装置包括设在支撑座前端面的电缆下夹、设在所述支撑座内的驱动所述电缆下夹上下移动的下驱动机构、以及连接所述电缆下夹和所述下驱动机构的下驱动轴；所述控制器分别与所述上驱动机构和所述下驱动机构电连接，且控制所述电缆上夹和所述电缆下夹同时向中间运动或往两侧运动；

所述开剥装置位于所述上固定装置和所述下固定装置之间，包括设于所述支撑座前端面的水平刀片、设有所述支撑座内的驱动刀片前后运动的刀片驱动机构、以及连接所述刀片和所述刀片驱动机构的刀片驱动轴；所述控制器与所述刀片驱动机构电连接；

所述测距装置位于所述开剥装置和所述上固定装置之间，包括平行于所述刀片的测距滚轮和计数驱动装置，所述控制器与所述计数驱动装置电连接；

所述采集装置包括嵌设于所述电缆上夹下表面中部的第一压力传感器和激光测厚传感器。

2.根据权利要求1所述的一种电缆开剥器，其特征在于，所述计数驱动装置包括计数装置和驱动装置；

所述计数装置包括与所述测距滚轮同轴转动的传动轮、连接所述测距滚轮和所述传动轮的传动轴、与所述传动轮相咬合的计数齿轮、以及位于所述计数齿轮旁侧的计数器，所述控制器与所述计数器电连接；

所述驱动装置包括穿套于所述传动轴上的轴承、连接所述轴承外圈且垂直于所述传动轴的驱动轴、以及位于所述支撑座内且连接所述驱动轴的驱动机构，所述驱动机构驱动所述测距滚轮和所述计数装置同步前后运动，所述控制器与所述驱动机构电连接。

3.根据权利要求2所述的一种电缆开剥器，其特征在于，所述计数齿轮一周上均匀设有多个通孔。

4.根据权利要求3所述的一种电缆开剥器，其特征在于，所述计数器为光电计数器，所述光电计数器包括位于所述计数齿轮同一通孔上方的光电发射模块和位于所述计数齿轮同一通孔下方的光电接收模块，所述控制器分别与所述光电发射模块和所述光电接收模块电连接。

5.根据权利要求1所述的一种电缆开剥器，其特征在于，所述刀片所在平面为所述上固定装置和所述下固定装置的对称平面。

6.根据权利要求1所述的一种电缆开剥器，其特征在于，所述电缆上夹下端面和所述电缆下夹上端面均为向内凹陷的弧面。

7.根据权利要求1所述的一种电缆开剥器，其特征在于，所述测距滚轮最前端设有第二压力传感器。

8.根据权利要求1所述的一种电缆开剥器，其特征在于，所述手柄上设有扬声器，所述控制器与所述扬声器电连接。

9.根据权利要求1所述的一种电缆开剥器，其特征在于，所述按键板上包括左移键、右移键、加数键、减数键和确认键。

10.一种电缆开剥方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过所述按键板获取所需开剥的电缆纵向设定长度值，所述显示屏显示所述设定长度值；

通过所述激光测厚传感器获取所述电缆开剥表层的厚度值；

控制所述电缆上夹和所述电缆下夹向中间移动；

通过所述第一压力传感器采集的压力值，所述压力值达到预设值时，控制所述电缆上夹和所述电缆下夹停止运动；

根据所述电缆上夹移动的距离计算电缆半径，根据所述厚度值和所述电缆半径计算所述刀片向前移动的距离，并控制所述刀片向前移动所述距离；

控制所述测距滚轮向前移动，获取所述第二压力传感器采集的压力值，所述压力值达到阈值时，控制测距滚轮停止移动；

所述刀片沿所述电缆纵向开剥时，所述显示屏显示的数字清零，获取所述测距滚轮测得的电缆开剥实时长度值，所述显示屏显示所述实时长度值；

所述实时长度值达到所述设定长度值时，扬声器发出提醒音，控制所述刀片向后运动，剥皮完成。