CN115615599A - 基于力反馈的电缆剥线切削参数测试平台及压力测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供基于力反馈的电缆剥线切削参数测试平台及压力测试方法，电缆包括：第一橡胶层、不锈钢层、第二橡胶层、铜皮层和线芯，测试平台包括：第一切割装置、第二切割装置、步进电机、传感器和控制器；第一切割装置包括一对第一切割刀片，用于对电缆的第一橡胶层进行切割；第二切割装置包括第二切割刀片，用于对电缆的不锈钢层、第二橡胶层和铜皮层进行切割；步进电机的输出端与第二切割装置连接，用于控制第二切割装置与电缆的距离；传感器与第二切割装置连接，用于获取第二切割装置的切割压力数值；控制器与传感器、步进电机连接，用于获取步进电机的进给深度和传感器获取的切割压力数值。

Description

基于力反馈的电缆剥线切削参数测试平台及压力测试方法

技术领域

本发明属于电缆回收技术领域，特别涉及基于力反馈的电缆剥线切削参数测试平台及压力测试方法。

背景技术

电缆电线用以传输电能、信息和实现电磁能转换的线材产品，随着通讯行业的飞速发展，从过去的简单的电话电报线缆发展到几千对的话缆、同轴缆、光缆、数据电缆，甚至组合通讯缆等，通过使用电缆电线给人们的生活带来了很多方便。但是，随着电缆电线的广泛应用，大量电缆电线需要进行回收，回收废旧的电缆电线能节省大量的资源。电缆电线外表包裹有绝缘皮、金属层等，回收时需要剥去绝缘皮与金属层，回收电缆线芯，金属层分为不锈钢层与铜皮，不锈钢层在电缆线中以螺旋缠绕的方式存在，铜皮包裹着里电缆线的线芯。现在常用的切割方式为人工切割与机器。这些电线如果均由人工切割的话，需先切割电缆外部绝缘皮，再将不锈钢层解旋，之后再将通过切割方式，露出电缆线线芯。这种方式由于电缆电线数量多，导致劳动力大。同时现有的自动切线机只能切割到绝缘层，刀片无法穿透金属层，需要进行多层切割，至少两步工序。电缆线内层不锈钢层来说目前可由工人使用金属钳夹住不锈钢层进行手动解螺旋，或采用回转机构固定电缆两端进行机械解螺旋。但是两种方案效率都偏低，且由于不锈钢层长度较长，在进行机械解螺旋时需要更为宽敞的工作环境，同时存在断裂伤人的风险。并且电缆线截面不规则，每段电缆线甚至是电缆线的每层都可能存在差别，这给人工剥线工作又提出了不同的困难，每次工人所施加的剥线力和剥皮深度又要求不同。由于不确定切削力的大小，及在电缆线行进过程中切削力的情况，所以需要设计一种电缆线切削压力实验台。

也即，目前的电缆外包层剥离仍存在：进行电缆外金属外层剥离时没办法快速解旋，导致金属层剥离效率不高的技术弊端，以及缺乏切割进给深度的对应的切割压力参数参照，使得在切割时有可能造成对线芯的损伤；

可见，对于电缆的回收中，如何提高线缆金属层的剥离效率、以及为切割线缆不同层数的切割压力提供参照，进而提高线芯的回收效率，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明提供的基于力反馈的电缆剥线切削参数测试平台，以至少解决上述技术问题；

为了解决上述问题，本发明的第一方面提供基于力反馈的电缆剥线切削参数测试平台，所述电缆包括：第一橡胶层、不锈钢层第二橡胶层、铜皮层和线芯，所述测试平台包括：第一切割装置，所述第一切割装置包括一对第一切割刀片，用于对所述电缆的第一橡胶层进行切割；第二切割装置，所述第二切割装置包括第二切割刀片，用于对所述电缆的不锈钢层、第二橡胶层和铜皮层进行切割；步进电机，所述步进电机的输出端与所述第二切割装置连接，用于控制所述第二切割装置与所述电缆的距离；传感器，所述传感器与所述第二切割装置连接，用于获取所述第二切割装置的切割压力数值；控制器，所述控制器与所述传感器、所述步进电机连接，用于获取所述步进电机的进给深度和所述传感器获取的所述切割压力数值。

在第一方面中，所述测试平台还包括底座和支板；所述支板竖向设置在所述底座上；所述支板的中部位置设置贯通于所述支板的送线孔，用于以固定频率输送所述电缆；所述支板的一侧位于所述线孔的进口位置处设置所述第一切割装置，且所述第一切割装置的一对第一切割刀片对立设置在所述线孔的进口两侧，所述支板的另一侧位于所述线孔的出口位置处设置所述第二切割装置。

在第一方面中，所述传感器为S型传感器；所述S型传感器的上部通过一L形支架与所述步进电机的输出端连接，所述S型传感器的下部与所述第二切割装置连接。

在第一方面中，所述第二切割组件包括切割电机、同步带、同步轮和轴承件；所述轴承件的一端与所述同步轮的轴心连接，所述轴承件的另一端与所述第二切割刀片连接，所述切割电机设置在所述L形支架上，所述切割电机的输出端通过所述同步带与所述同步轮连接；其中，当所述切割电机转动时，通过同步带带动所述轴承件发生同步转动，以使所述第二切割刀片发生转动切割。

在第一方面中，所述步进电机的输出端设置有一丝杠，以及与所述丝杠配合的滑块，所述滑块与所述L形支架连接。

在第一方面中，所述底座的底部设置有若干角撑，所述底座与所述支板之间设置有肋板，所述角撑由橡胶材质制备形成。

在第一方面中，所述送线孔内还设置有一送线管；所述送线管位于所述支板靠近第一切割装置的一侧设置有一对对立的切割缝，一对所述切割缝与所述一对所述第一切割刀片相对应；所述送线管位于所述支板靠近所述第二切割装置的一侧设置有一条切割缝，所述一条切割缝与所述第二切割刀片相对应。

第二方面，本发明提供了基于力反馈的电缆剥线切削参数测试平台的压力测试方法，所述电缆包括：第一橡胶层、不锈钢层、第二橡胶层、铜皮层和线芯，所述测试平台包括：第一切割装置、第二切割装置、步进电机、传感器和控制器，所述控制器与所述第二切割装置、步进电机和传感器电连接，所述测试方法包括：通过所述第一切割装置切割所述线缆的第一橡胶层；通过所述第二切割装置切割所述线缆的不锈钢层和第二橡胶层；记录所述第二切割装置切割所述不锈钢层以及切割所述第二橡胶层的切割压力。

在第二方面中，所述所述第二切割装置包括第二切割刀片，其特征在于，通过所述第二切割装置切割所述线缆的不锈钢层和第二橡胶层包括：通过所述控制获取启动所述第二切割装置，以使所述第二切割刀片对所述电缆进行切割；通过所述控制器获取所述传感器检测的所述第二切割装置当前切割压力数值；所述控制器依据所述当前切割压力数值判断是否需要调整所述第二切割装置的进给深度；若是，则所述控制器控制所述步进电机发生伸缩运动，以使所述第二切割装置向所述线缆的靠近方向或远离方向发生位移。

在第二方面中，所述所述控制器依据所述当前切割压力数值判断是否需要调整所述第二切割装置的进给深度；若是，则所述控制器控制所述步进电机发生伸缩运动，以使所述第二切割装置向所述线缆的靠近方向或远离方向发生位移包括：若所述控制器依据当前所述切割压力数值判断所述第二切割装置的切割压力数值小于预设压力阈值，则控制器控制所述步进电机发生伸长动作，以使所述第二切割装置向所述线缆的靠近方向发生位移；若所述控制器依据当前所述切割压力数值判断所述第二切割装置的切割压力数值大于预设压力阈值，则控制器控制所述步进电机发生收缩动作，以使所述第二切割装置向所述线缆的远离方向发生位移。

有益效果：本发明提出了基于力反馈的电缆剥线切削参数测试平台，通过第一切割装置对电缆的第一橡胶层进行固定切割，在通过第二切割装置对线缆的不锈钢层和第二橡胶层进行切割，且在切割时，通过控制器控制传感器检测第二切割装置的切割压力数值并记录，并依据该压力数值的反馈控制切割装置在切割时至切割刀指定层，不伤及线芯，以达到提高切割精度以及切割效率的技术目的。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供基于力反馈的电缆剥线切削参数测试平台的正视图；

图2为本发明实施例一提供基于力反馈的电缆剥线切削参数测试平台的侧视图；

图3为本发明实施例一提供基于力反馈的电缆剥线切削参数测试平台的轴测图；

图4为本发明电缆结构图；

图5为本发明实施例二基于力反馈的电缆剥线切削参数测试平台的压力测试方法的流程图。

图中标号：

1、步进电机；

2、切割电机；

3、支架；

4、送线管；

5、支板；

6、同步轮；

7、同步带；

8、电机支座；

9、S型传感器；

10、第二切割刀片；

11、肋板；

12、底座；

13、角撑；

14、第一切割刀片；

15、滑块；

16、第一橡胶层；

17、不锈钢层；

18、第二橡胶层；

19、铜皮层；

20、线芯。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

同时，本说明书实施例中，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本说明书实施例中所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明目的，并不是旨在限制本发明。

如图3所示，需要说明的是，本发明当中的电缆由：第一橡胶层16、不锈钢层17第二橡胶层18、铜皮层19和线芯20，金属层分为不锈钢层与铜皮，不锈钢层在电缆线中以螺旋缠绕的方式存在，铜皮包裹着里电缆线的线芯，不锈钢层是由多根不锈钢线缠绕包络而成，所以在切割回收时需要先对不锈钢层进行解旋，那么在切割每一层时，所产生的进给深度都会影响到切割的精准程度，比如，进给深度过大，就有可能损伤线芯，进给深度过小，就会切割不彻底，基于此，本申请通过实施例一和实施例二的方案来解决上述问题：

实施例一：

如图1-4所示，本实施例一提供了提供基于力反馈的电缆剥线切削参数测试平台，测试平台包括：第一切割装置、第二切割装置、步进电机1、传感器和控制器；

第一切割装置包括一对第一切割刀片14，用于对电缆的第一橡胶层16进行切割；第二切割装置包括第二切割刀片10，用于对电缆的不锈钢层17、第二橡胶层18进行切割；步进电机1的输出端与第二切割装置连接，用于控制第二切割装置与电缆的距离；传感器，传感器与第二切割装置连接，用于获取第二切割装置的切割压力数值；控制器，控制器与传感器、步进电机1连接，用于获取步进电机1的进给深度和传感器获取的切割压力数值。

具体而言，本发明提出了基于力反馈的电缆剥线切削参数测试平台，通过第一切割装置对电缆的第一橡胶层16进行固定切割，在通过第二切割装置对线缆的不锈钢层17和第二橡胶层18进行切割，且在切割时，通过控制器控制传感器检测第二切割装置的切割压力数值并记录，并依据该压力数值的反馈控制切割装置在切割时至切割刀指定层，不伤及线芯20，以达到提高切割精度以及切割效率的技术目的。

在一些可能的实施方式中，测试平台还包括底座12和支板5；支板5竖向设置在底座12上；支板5的中部位置设置贯通于支板5的送线孔，用于以固定频率输送电缆；支板5的一侧位于线孔的进口位置处设置第一切割装置，且第一切割装置的一对第一切割刀片14对立设置在线孔的进口两侧，支板5的另一侧位于线孔的出口位置处设置第二切割装置。

在上述实施例一中，通过在支板5上设置贯通的送线孔，以通过固定频率输送的电缆，电缆可以由送线装置进行持续输送，然后在支板5的两侧设置第一切割装置和第二切割装置，以通过第一切割装置切割电缆的基础层(第一橡胶层16)后再由第二切割装置切割下一目标层(金属层和第二橡胶层18)；

在一些可能的实施方式中，传感器为S型传感器9；S型传感器9的上部通过一L形支架3与步进电机1的输出端连接，S型传感器9的下部与第二切割装置连接。

在上述实施例一的一种实施方式中，S型传感器9具有灵敏的传感效率，且S型传感的上部通过支架3与步进电机1的输出端连接，S型传感器9的下部与第二切割装置连接，这样就使得切割装置在切割时能够将力准确地反馈到S型传感器9上，且能够通过步进电机1及时地调整力第二切割装置，以调整切割压力。

在一些可能的实施方式中，第二切割组件包括切割电机2、同步带7、同步轮6和轴承件；轴承件的一端与同步轮6的轴心连接，轴承件的另一端与第二切割刀片10连接，切割电机2设置在L形支架3上，切割电机2的输出端通过同步带7与同步轮6连接；其中，当切割电机2转动时，通过同步带7带动轴承件发生同步转动，以使第二切割刀片10发生转动切割。

对于上述实施例一的第二切割组件而言，通过切割电机2提供动力，在通过与切割电机2的输出端连接的同步轮6传输动力，并通过同步带7连接同步轮6与轴承件，以使连接在轴承件上的切割刀片发生同步转动，以达到切割的技术目的；

在一些可能的实施方式中，步进电机1的输出端设置有一丝杠，以及与丝杠配合的滑块15，滑块15与L形支架3连接。

为了使得步进电机1的输出直线运动，在步进电机1的输出端色值有丝杠，然后在丝杠设置有相适配的滑块15，以通过步进电机1的正反转带动丝杠发生对应转动而使滑块15发生相对位移，以调整L形支架3的位移。

在一些可能的实施方式中，底座12的底部设置有若干角撑13，底座12与支板5之间设置有肋板11，角撑13由橡胶材质制备形成。

这是为了使得底座12与支板5连接更加稳定，通过肋板11加强支板5之间的连接紧密度，然后在底板的底部设置有橡胶材质的角撑13，以防止底板发生晃动。

在一些可能的实施方式中，送线孔内还设置有一送线管4；送线管4位于支板5靠近第一切割装置的一侧设置有一对对立的切割缝，一对切割缝与一对第一切割刀片14相对应；送线管4位于支板5靠近第二切割装置的一侧设置有一条切割缝，一条切割缝与第二切割刀片10相对应。通过该送线管4能够有效地引导和固定该线缆。

实施例二：

如图5所示，本发明提供了基于力反馈的电缆剥线切削参数测试平台的压力测试方法，电缆包括：第一橡胶层、不锈钢层、第二橡胶层、铜皮层和线芯，测试平台包括：第一切割装置、第二切割装置、步进电机、传感器和控制器，控制器与第二切割装置、步进电机和传感器电连接，测试方法包括：通过第一切割装置切割线缆的第一橡胶层；通过第二切割装置切割线缆的不锈钢层和第二橡胶层；记录第二切割装置切割不锈钢层以及切割第二橡胶层的切割压力。

可以知悉，本实施例二的方法中，先将电缆通过送线管送至刀片下方，刀片通过电机丝杠移动到电缆线上方指定距离位置，控制电机丝杠滑块定速向下运动，使刀片切割电缆线，通过S型压力传感器测试压力数值，由此实现自动剥线机压力测试操作；

在另一些实施方式中，第二切割装置包括第二切割刀片，通过第二切割装置切割线缆的不锈钢层和第二橡胶层包括：通过控制获取启动第二切割装置，以使第二切割刀片对电缆进行切割；通过控制器获取传感器检测的第二切割装置当前切割压力数值；控制器依据当前切割压力数值判断是否需要调整第二切割装置的进给深度；若是，则控制器控制步进电机发生伸缩运动，以使第二切割装置向线缆的靠近方向或远离方向发生位移。

进一步地，控制器依据当前切割压力数值判断是否需要调整第二切割装置的进给深度；若是，则控制器控制步进电机发生伸缩运动，以使第二切割装置向线缆的靠近方向或远离方向发生位移包括：若控制器依据当前切割压力数值判断第二切割装置的切割压力数值小于预设压力阈值，则控制器控制步进电机发生伸长动作，以使第二切割装置向线缆的靠近方向发生位移；若控制器依据当前切割压力数值判断第二切割装置的切割压力数值大于预设压力阈值，则控制器控制步进电机发生收缩动作，以使第二切割装置向线缆的远离方向发生位移。

这是由于，如果对线缆以固定的进给深度去切割线缆的外包层，就有可能对线芯造成破坏，或者对外包层的切割不够彻底，所以本实施例二提出利用传感器获取第二切割装置的压力数值，以对线缆不同层级的外皮均进行切割试验，以获取不同层级在被切割时的压力数值范围并记录，当进行实际的切割时，以该压力数值范围为参考进行压力数值的设置。

由于该实施例二与实施例一为同一发明构思下的一个实施例，其部分结构完全相同，因此对实施例二中与实施例一实质相同的结构不在详细阐述，未详述部分请参阅实施例一即可。

最后应说明的是：以上上述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述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：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.基于力反馈的电缆剥线切削参数测试平台，所述电缆包括：第一橡胶层、不锈钢层第二橡胶层、铜皮层和线芯，其特征在于，所述测试平台包括：

第一切割装置，所述第一切割装置包括一对第一切割刀片，用于对所述电缆的第一橡胶层进行切割；

第二切割装置，所述第二切割装置包括第二切割刀片，用于对所述电缆的不锈钢层、第二橡胶层和铜皮层进行切割；

步进电机，所述步进电机的输出端与所述第二切割装置连接，用于控制所述第二切割装置与所述电缆的距离；

传感器，所述传感器与所述第二切割装置连接，用于获取所述第二切割装置的切割压力数值；

控制器，所述控制器与所述传感器、所述步进电机连接，用于获取所述步进电机的进给深度和所述传感器获取的所述切割压力数值。

2.根据权利要求1所述的基于力反馈的电缆剥线切削参数测试平台，其特征在于，所述测试平台还包括底座和支板；

所述支板竖向设置在所述底座上；所述支板的中部位置设置贯通于所述支板的送线孔，用于以固定频率输送所述电缆；所述支板的一侧位于所述线孔的进口位置处设置所述第一切割装置，且所述第一切割装置的一对第一切割刀片对立设置在所述线孔的进口两侧，所述支板的另一侧位于所述线孔的出口位置处设置所述第二切割装置。

3.根据权利要求1所述的基于力反馈的电缆剥线切削参数测试平台，其特征在于，所述传感器为S型传感器；

所述S型传感器的上部通过一L形支架与所述步进电机的输出端连接，所述S型传感器的下部与所述第二切割装置连接。

4.根据权利要求1所述的基于力反馈的电缆剥线切削参数测试平台，其特征在于，所述第二切割组件包括切割电机、同步带、同步轮和轴承件；

所述轴承件的一端与所述同步轮的轴心连接，所述轴承件的另一端与所述第二切割刀片连接，所述切割电机设置在L形所述支架上，所述切割电机的输出端通过所述同步带与所述同步轮连接；

其中，当所述切割电机转动时，通过同步带带动所述轴承件发生同步转动，以使所述第二切割刀片发生转动切割。

5.根据权利要求1所述的基于力反馈的电缆剥线切削参数测试平台，其特征在于：

所述步进电机的输出端设置有一丝杠，以及与所述丝杠配合的滑块，所述滑块与所述L形支架连接。

6.根据权利要求1所述的基于力反馈的电缆剥线切削参数测试平台，其特征在于：

所述底座的底部设置有若干角撑，所述底座与所述支板之间设置有肋板，所述角撑由橡胶材质制备形成。

7.根据权利要求1所述的基于力反馈的电缆剥线切削参数测试平台，其特征在于，所述送线孔内还设置有一送线管；

所述送线管位于所述支板靠近第一切割装置的一侧设置有一对对立的切割缝，一对所述切割缝与所述一对所述第一切割刀片相对应；所述送线管位于所述支板靠近所述第二切割装置的一侧设置有一条切割缝，所述一条切割缝与所述第二切割刀片相对应。

8.基于力反馈的电缆剥线切削参数测试平台的压力测试方法，所述电缆包括：第一橡胶层、不锈钢层、第二橡胶层、铜皮层和线芯，所述测试平台包括：第一切割装置、第二切割装置、步进电机、传感器和控制器，所述控制器与所述第二切割装置、步进电机和传感器电连接，其特征在于，所述测试方法包括：

通过所述第一切割装置切割所述线缆的第一橡胶层；

通过所述第二切割装置切割所述线缆的不锈钢层和第二橡胶层；

记录所述第二切割装置切割所述不锈钢层以及切割所述第二橡胶层的切割压力。

9.根据权利要求8所述的基于力反馈的电缆剥线切削参数测试平台的压力测试方法，所述所述第二切割装置包括第二切割刀片，其特征在于，通过所述第二切割装置切割所述线缆的不锈钢层和第二橡胶层包括：

通过所述控制获取启动所述第二切割装置，以使所述第二切割刀片对所述电缆进行切割；

通过所述控制器获取所述传感器检测的所述第二切割装置当前切割压力数值；

所述控制器依据所述当前切割压力数值判断是否需要调整所述第二切割装置的进给深度；

若是，则所述控制器控制所述步进电机发生伸缩运动，以使所述第二切割装置向所述线缆的靠近方向或远离方向发生位移。

10.根据权利要求9所述的基于力反馈的电缆剥线切削参数测试平台的压力测试方法，其特征在于，所述所述控制器依据所述当前切割压力数值判断是否需要调整所述第二切割装置的进给深度；若是，则所述控制器控制所述步进电机发生伸缩运动，以使所述第二切割装置向所述线缆的靠近方向或远离方向发生位移包括：

若所述控制器依据当前所述切割压力数值判断所述第二切割装置的切割压力数值小于预设压力阈值，则控制器控制所述步进电机发生伸长动作，以使所述第二切割装置向所述线缆的靠近方向发生位移；

若所述控制器依据当前所述切割压力数值判断所述第二切割装置的切割压力数值大于预设压力阈值，则控制器控制所述步进电机发生收缩动作，以使所述第二切割装置向所述线缆的远离方向发生位移。

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