CN117239635A - 基于工业自动化控制系统的电缆处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于工业自动化控制系统的电缆处理装置，包括：支承机构，用于支承电缆卷，电缆卷由电缆卷绕形成；外皮剥离机构，用于剥离电缆，使电缆分离为外皮和内芯并以不同方向输出；内芯皮剥离机构，配置于内芯的输出方向上，用于剥离内芯，使内芯分离为内芯线和内芯皮并以不同方向输出；其中，内芯皮和外皮的输出方向相同；线皮收集机构，配置于内芯皮和外皮的输出方向，用于收集外皮和内芯皮；以及内芯线收集机构，配置于内芯线的输出方向，用于以卷绕方式收集内芯线。基于工业自动化控制系统的电缆处理装置能够对具有多内芯线的电缆进行电缆外皮和内芯皮进行同步自动化剥皮，减少了作业人员的参与度。

Description

基于工业自动化控制系统的电缆处理装置

技术领域

本发明涉及电气工程技术领域，特别是涉及基于工业自动化控制系统的电缆处理装置。

背景技术

随着自动化技术的发展，电缆大面积应用于电力系统中。然而随着电力工程的更新迭代，大量的电缆在使用过程中会因为老化、损坏、拆除等原因而变成废旧电缆，如果不妥善处理，将会对环境造成污染并造成资源的浪费。

传统技术中采用工业自动化对电缆进行回收。然而，在工业自动化中对于电缆的处理还处于初级阶段，在对电缆进行剥皮抽芯作业，还是需要人工配合机器来完成，尤其是具有多个内芯线的电缆。此类型的电缆外部包覆有一层电缆外皮，在电缆外皮内包覆有多根内芯线，每根内芯线具有内芯皮和金属芯，由于作业流程复杂，在作业的过程中，一直需要人工在旁协助，自动化程度较低。

发明内容

基于此，有必要针对电缆回收自动化程度较低的技术问题，提供一种基于工业自动化控制系统的电缆处理装置。

本申请提供一种基于工业自动化控制系统的电缆处理装置，包括：

支承机构，用于支承电缆卷，电缆卷由电缆卷绕形成；

外皮剥离机构，用于剥离电缆，使电缆分离为外皮和内芯并以不同方向输出；

内芯皮剥离机构，配置于内芯的输出方向上，用于剥离内芯，使内芯分离为内芯线和内芯皮并以不同方向输出；其中，内芯皮和外皮的输出方向相同；

线皮收集机构，配置于内芯皮和外皮的输出方向，用于收集外皮和内芯皮；以及

内芯线收集机构，配置于内芯线的输出方向，用于以卷绕方式收集内芯线。

在其中一个实施例中，支承机构包括相对设置的第一安装板、第二安装板和第一传动件，第一安装板设有第一支承件，第二安装板设有第二支承件，第一支承件和第二支承件相对设置，第一传动件同时与第一安装板和第二安装板螺纹连接，且与第一安装板和第二安装板连接的螺纹的旋向相反。

在其中一个实施例中，基于工业自动化控制系统的电缆处理装置还包括：

线头牵引机构，配置于支承机构和外皮剥离结构之间，用于调整电缆的空间位置，并牵引电缆输入至外皮剥离机构。

在其中一个实施例中，线头牵引机构包括：

机架；

第一校正辊，设置于机架内，第一校正辊设有第一螺旋导线，第一螺旋导线形成第一螺旋导线槽；

第二校正辊，可移动地设置于机架内，且与第一校正辊的位置相对，第二校正辊设有第二螺旋导线，第二螺旋导线形成第二螺旋导线槽，第一螺旋导线和第二螺旋导线位置相对，使得第一螺旋导线槽和第二螺旋导线槽配合形成多个电缆的第一容纳空间；

第一驱动件，设置于机架内，第一驱动件的第一端与机架连接，第二端与第二校正辊连接，用于驱动第二校正辊移动，使第二校正辊靠近或远离第一校正辊；以及

第二驱动件，与机架连接，用于驱动机架在支承机构和外皮剥离机构之间移动。

在其中一个实施例中，多个第一容纳空间包括校正槽和位于校正槽两侧的导向槽；第一螺旋导线和第二螺旋导线以校正槽为中心，两侧的旋向相反，且处于相对位置的第一螺旋导线和第二螺旋导线旋向相反以形成导向槽。

在其中一个实施例中，还包括线头切除机构，线头切除机构包括：

虹膜机构，用于对电缆端部的外皮进行环切，虹膜机构设有外齿圈；

第三驱动件，包括驱动齿轮，驱动齿轮与外齿圈啮合，第三驱动件用于通过驱动齿轮带动外齿圈旋转，使得虹膜机构实现环切；

第四驱动件，与虹膜机构连接，用于驱动虹膜机构朝向或远离电缆移动；以及

第五驱动件，与虹膜机构连接，用于驱动虹膜机构移动，以调整虹膜机构的中心和电缆的相对位置。

在其中一个实施例中，外皮剥离机构包括：

第一安装座，第一安装座设有第一开口，第一开口朝向电缆；

第一转动件，可转动地设置在第一安装座内，第一转动件设有第三螺旋导线和第一切割件，第三螺旋导线在第一切割件的两侧互为反向，第三螺旋导线形成第三螺旋导线槽；以及

第六驱动件，与第一安装座可伸缩地连接，用于调整第一切割件和电缆之间的距离。

在其中一个实施例中，内芯皮剥离机构包括：

第二安装座，沿着内芯的输出方向设有一个以上贯穿的第二开口，第二开口的两侧设有一组凸出的理线件，一组理线件的间距沿着远离第二安装座的方向缩短；

第二转动件，可转动地设置在第二安装座内，第二转动件至少包括一个第二切割件，第二切割件配置于第二开口内，用于切割内芯；以及

第七驱动件，与第二安装座可伸缩地连接，用于调整第二切割件和内芯之间的距离。

在其中一个实施例中，线皮收集机构包括：

第三安装板；

第四安装板，与第三安装板相对设置，第四安装板和第三安装板之间设有第三转动件和第四转动件；第三转动件配置于外皮的传输方向，用于以卷绕方式收集外皮；第四转动件配置于内芯皮的传输方向，用于以卷绕方式收集内芯皮；以及

第八驱动件，第八驱动件的驱动端通过第二传动件同时与第三转动件和第四转动件连接，用于驱动第三转动件和第四转动件转动。

在其中一个实施例中，基于工业自动化控制系统的电缆处理装置还包内芯线牵引机构，内芯线牵引机构包括：

第一夹板，设有多个第一理线槽；

可伸缩的第一连接件，第一连接件固定的一端与第一夹板连接，可伸缩的一端连接有第二连接件，第一连接件用于带动第二连接件沿垂直于第一理线槽的方向移动；

第二夹板，与第一夹板相对设置，且与第一夹板相对的一侧设有多个第二理线槽，第二夹板与第二连接件可移动地连接，第一理线槽和第二理线槽形成第二容纳空间；

第九驱动件，与第二夹板连接，用于驱动第二夹板靠近或远离第一夹板；以及

第十驱动件，与第一夹板连接，用于驱动第一夹板沿第一理线槽所在的方向移动。

上述基于工业自动化控制系统的电缆处理装置，能够对具有多内芯线的电缆进行电缆外皮和内芯皮进行同步自动化剥皮，减少了作业人员的参与度，降低了劳动强度的同时减少人员成本的投入，提高了剥皮效率。本发明主要是对具有多个内芯线的电缆进行剥皮，也可以对具有单芯的电缆进行剥皮作业，当对单芯的电缆进行剥皮时，内芯皮剥离机构可以不参与作业。

附图说明

图1为一个实施例中的基于工业自动化控制系统的电缆处理装置的结构示意图；

图2为一个实施例中支承机构的结构示意图；

图3为一个实施例中线头牵引机构的结构示意图；

图4为一个实施例中线头牵引机构的正视图；

图5为一个实施例中线头切除机构的作业过程示意图；

图6为一个实施例中线头切除机构的结构示意图；

图7为一个实施例中虹膜机构的结构示意图；

图8为一个实施例中外皮剥离机构的结构示意图；

图9为一个实施例中第一转动件的结构示意图；

图10为一个实施例中内芯皮剥离机构的结构示意图；

图11为一个实施例中第二转动件的结构示意图；

图12为一个实施例中线皮收集机构的结构示意图；

图13为一个实施例中内芯线牵引机构的作业过程示意图；

图14为一个实施例中内芯线牵引机构的结构示意图；

图15为一个实施例中内芯线收集机构的结构图；

图16为一个实施例中电缆处理的电气工程智能自动化方法的流程示意图；

图17为另一个实施例中电缆处理的电气工程智能自动化方法的流程示意图。

附图标记说明：

100、支承机构；110、电缆卷；111、中轴；120、第一安装板；121、第一支承件；130、第二安装板；131、第二支承件；140、第一传动件；141、第一连接螺纹；142、第二连接螺纹；200、外皮剥离机构；210、第一安装座；220、第一转动件；221、第一切割件；222、第三螺旋导线；223、第三螺旋导线槽；230、第六驱动件；240、支撑台；300、内芯皮剥离机构；310、第二安装座；311、理线件；320、第二转动件；321、第二切割件；330、第七驱动件；400、线皮收集机构；410、第三安装板；420、第四安装板；430、第八驱动件；431、第二传动件；440、第三转动件；450、第四转动件；460、吸附孔；461、吸气管路；500、内芯线收集机构；510、条形夹线板；511、夹线口；520、第十一驱动件；530、第十二驱动件；531、收集传送带；540、收集安装板；600、线头牵引机构；610、机架；611、条形孔；620、第一校正辊；621、第一螺旋导线；622、第一螺旋导线槽；630、第二校正辊；631、第二螺旋导线；632、第二螺旋导线槽；633、连接板；640、第一驱动件；650、第二驱动件；700、线头切除机构；710、虹膜机构；711、装配座；712、切割片；713、外齿圈；720、第三驱动件；721、驱动齿轮；730、第四驱动件；731、滑动座；732、滑块；740、第五驱动件；800、内芯线牵引机构；810、第一夹板；811、第一理线槽；812、第一圆弧切刀；820、第二夹板；821、第二理线槽；822、第二圆弧切刀；823、让位空间；830、第一连接件；831、第二连接件；840、第九驱动件；841、传动螺栓；850、第十驱动件；M、校正槽；N、导向槽；S1、第一开口；S2、第二开口。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须设有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1，图1示出了本发明一实施例中的基于工业自动化控制系统的电缆处理装置的结构示意图，本发明一实施例提供了的基于工业自动化控制系统的电缆处理装置，包括支承机构100、外皮剥离机构200、内芯皮剥离机构300、线皮收集机构400和内芯线收集机构500。支承机构100用于支承电缆卷110，其中，电缆卷由电缆卷绕在卷筒上得到。外皮剥离机构200用于对剥离电缆的外皮，以露出位于外皮内部的电缆内芯。内芯皮剥离机构300用于剥离电缆内芯的内芯皮，以露出位于内芯皮内部的内芯线，示意性地，内芯线可以是金属线。内芯线收集机构500用于以卷绕方式收集内芯线。

本发明能够对具有多内芯线的电缆进行电缆外皮和内芯皮进行同步自动化剥皮，减少了作业人员的参与度，降低了劳动强度的同时减少人员成本的投入，提高了剥皮效率。本发明主要是对具有多个内芯线的电缆进行剥皮，也可以对具有单芯的电缆进行剥皮作业，当对单芯的电缆进行剥皮时，内芯皮剥离机构可以不参与作业。

参阅图2，在一个实施例中，支承机构100包括第一安装板120、第二安装板130和第一传动件140。第一安装板120和第二安装板130相对设置，并且传动件140同时和第一安装板120和第二安装板130连接，从而使第一安装板120和第二安装板130能够稳定地支撑在地面。示意性地，第一安装板120和/或第二安装板130可以设置为底部面积大于上部面积，从而与地面接触时提高稳定性。

第一安装板120设有第一支承件121，第二安装板130设有第二支承件131，且第一支承件121和第二支承件131位置相对。如图2所示，一般地，电缆卷110的中轴111为空心，从而第一支承件121和第二支承件131能够伸入电缆卷110的空心中轴111，以实现对电缆卷110的支承。

第一安装板120和第二安装板130均具有螺纹孔，但螺纹的旋向相反，如一个为正螺纹，另一个为反螺纹。第一传动件140与第一安装板120通过第一连接螺纹141连接，第一传动件140与第二安装板130通过第二连接螺纹142连接，且第一连接螺纹141和第二连接螺纹142的旋向相反，从而在第一传动件140进行转动时，第一安装板120和第二安装板130的移动方向相反。通过改变第一传动件140的转动方向，能够使第一安装板120和第二安装板130相向运动或背向运动。在对电缆卷110进行支承时，可以先使第一安装板120和第二安装板130背向运动，增大间距，在电缆卷110放置在第一支承件121和第二支承件131的对应位置时，使两者相向运动，减小间距，从而使第一支承件121和第二支承件131同时伸入电缆卷110的空心中轴111中，实现对电缆卷110的支承。

请参见图3-图4，图3示出了一个实施例中线头牵引机构600的结构示意图，图4示出了线头牵引机构600的正视图。在一个实施例中，为了使电缆进入外皮剥离机构200中进行剥离，基于工业自动化控制系统的电缆处理装置还包括：线头牵引机构600配置于支承机构100和外皮剥离结构200之间，一方面用于调整电缆的空间位置，使电缆的位置和外皮剥离机构200的剥离位置对应；另一方面牵引电缆输入至外皮剥离机构200中实现外皮剥离。

在一种可行的实现方式中，线头牵引机构600包括机架610、相对设置于机架610内的第一校正辊620和第二校正辊630、第一驱动件640以及第二驱动件650。其中，第一校正辊620和第二校正辊630可以转动，如通过电机驱动辊轴转动。第二校正辊630可以相对于第一校正辊620移动，第一驱动件640用于驱动第二校正辊630移动。示意性地，如图3所示，在机架610的两侧壁开设条形孔611，第二校正辊630伸入条形孔611中，第二校正辊610能够在条形孔611中移动，从而相对于第一校正辊620移动。此外，设置卡扣结构即可实现位置固定。

第二驱动件650与机架610连接，用于驱动机架在支承机构100和外皮剥离机构200之间移动。示意性地，第二驱动件650可以是电缸或气缸，第二驱动件650的一端朝向支承机构100，另一端朝向外皮剥离结构200。

机架610起到支撑作用。第一校正辊620在外周表面设有第一螺旋导线621，第一螺旋导线形成第一螺旋导线槽622，第二校正辊630在外周表面设有第二螺旋导线631，第二螺旋导线631形成第二螺旋导线槽632，第一螺旋导线621和第二螺旋导线631位置相对，使得第一螺旋导线槽622和第二螺旋导线槽632配合形成多个电缆的第一容纳空间。示意性地，第一螺旋导线槽622和第二螺旋导线槽632为半圆形，从而第一容纳空间为圆形。

示意性地，第一驱动件640可以设置在机架610内。第一驱动件640是可伸缩结构，如可以是气缸。第一驱动件640的第一端与机架610连接，第二端与第二校正辊630连接，示意性地，固定的一端与机架610连接，可伸缩的一端与第二校正辊630连接。第一驱动件640伸长时带动第二校正辊630朝向第一校正辊620移动，使第一容纳空间的容积减小，第一驱动件640伸长时带动第二校正辊630朝远离第一校正辊620的方向移动，使第一容纳空间的容积增大。示意性地，如图4所示，第二校正辊630的轴上设有连接板633，如第二校正辊630的轴通过轴承与连接板633连接。第一驱动件540的可伸缩端与连接板633连接，从而带动第二校正辊630移动。

请参见图4，在一个实施例中，第一螺旋导线621和第二螺旋导线631形成的多个第一容纳空间包括校正槽M和位于校正槽M两侧的多个导向槽N。示意性地，校正槽M位于第一校正辊620和第二校正辊630的中间。位于中间的第一螺旋导线621和第二螺旋导线631形成的第一容纳空间为校正槽M，位于中间以外形成的第一容纳空间为导向槽N。同时，以校正槽M为中心，第一螺旋导线621和第二螺旋导线631两侧的旋向相反，且处于相对位置的第一螺旋导线621和第二螺旋导线631旋向相反以形成导向槽N。这样设置，若电缆位于导向槽N位置，通过第一校正辊620和/或第二校正辊630的转动，能够使位于导向槽N的电缆被旋转引导进入校正槽M中。

参见图5-7，在其中一个实施例中，还包括线头切除机构700。图5示出了线头切除机构700的作业示意图，图6和图7示出了线头切除机构700的结构示意图。线头切除机构700包括虹膜机构710、用于驱动虹膜机构710旋转的第三驱动件720、用于调整虹膜机构710空间位置的第四驱动件730和第五驱动件740。其中，第四驱动件730与虹膜机构710连接，用于调整虹膜机构710在水平方向移动，包括朝向或远离电缆移动。示意性地，朝向电缆移动可以理解为朝向支承机构100的方向移动，远离电缆移动可以理解为远离支承机构100方向的移动。第五驱动件740与虹膜机构710连接，用于调整虹膜机构710在竖直方向移动，用于调整虹膜机构710的中心和电缆的相对位置。

虹膜机构710包括装配座711、多个切割片712和外齿圈713。装配座711具有环形的贯穿孔，多个切割片712间隔坏绕分布在贯穿孔内，外齿圈713设置在贯穿孔外圈，能够带动切割片712转动。若电缆位于贯穿孔中，外齿圈713转动时，带动切割片712转动，从而实现对电缆的端部的外皮进行环形切除。线头切除机构700将环切后的电缆外皮与电缆分离，使得内芯的端部裸露出来。

第三驱动件720包括驱动齿轮721，驱动齿轮721与虹膜机构710的外齿圈713啮合，从而使外齿圈713能够跟随驱动齿轮721转动。第三驱动件720用于通过驱动齿轮721带动外齿圈713旋转，进而使切割片712旋转，使得虹膜机构710能够对位于贯穿孔内的电缆实现环切。

在一种可行的实现方式中，虹膜机构710的装配座711与滑动座731滑动连接，滑动方向是电缆的延伸方向。示意性地，滑动座731可以设有轨道，通过滑块732与滑动座731滑动连接。此时第四驱动件730可以是可伸缩结构，通过第四驱动件730的伸缩调整虹膜机构710与电缆的间距，以及在电缆伸入贯穿孔内时，通过第四驱动件730的伸缩调节需要环切外皮的长度。此外，在环切结束后，可以控制第四驱动件730朝远离电缆的方向移动，以使外皮脱落，露出内芯。

示意性地，装配座711可以通过第五驱动件740与滑动座731连接，此时第五驱动件740的一端与装配座711固连，另一端与滑动座731滑动连接。可选地，第五驱动件740是可伸缩结构，伸缩方向为竖直方向，通过伸缩调节虹膜机构710的高度，从而调整虹膜机构710的中心和电缆的相对位置，以使电缆位于虹膜机构710的中心，提高环切的均匀性。此外，在第四驱动件730远离电缆后，可以通过第五驱动件740降低虹膜机构710的高度，避开其他机构。

同时参阅图8和图9，图8示出了外皮剥离机构200的结构示意图，图9示出了外皮剥离机构200的仰视图。在一个实施例中，外皮剥离机构200包括第一安装座210、第一转动件220和第六驱动件230。第一转动件220配置有第一切割件221，用于切割电缆的外皮，第六驱动件230用于调整第一转动件220和电缆的距离，使第一转动件220能够恰好切割电缆的外皮，而不损伤内芯。具体地，第一安装座210设有第一开口S1，第一开口S1朝向电缆，第一转动件220设置在第一安装座210内。示意性地，第一转动件220可以由电机进行驱动转动。

在一个可行的实现方式中，第一转动件220设有第一切割件221和第三螺旋导线222，第三螺旋导线222形成第三螺旋导线槽223。第一切割件221用于对电缆的外皮进行切割，露出位于外皮内的内芯，第三螺旋导线222用于对外皮和内芯进行分散，使其彼此分离。具体地，外皮和内芯的输出方向不同，内芯的输出方向朝向内芯皮剥离机构300，而外皮的输出方向朝向线皮收集机构。示意性地，内芯的输出方向沿着水平方向，外皮的输出方向沿着竖直方向。

具体地，第三螺旋导线222的螺旋方向在第一切割件221的两侧互为反向，从而第一切割件221切割电缆得到外皮和多个内芯，外皮和多个内芯落入第三螺旋导线槽223中，随着第一转动件220的旋转，原本呈束状的外皮和多个内芯被引导向外扩散，从而实现分离。

第六驱动件230与第一安装座210可伸缩地连接，用于调整第一安装座210在竖直方向的高度，从而调整第一切割件221和电缆之间的距离，使得第一切割件221能够准确切割电缆的外皮。示意性地，第六驱动件230的一端可以设置在支撑台240上。

参见图10，图10示出了一个实施例中内芯皮剥离机构300的结构示意图。在一个实施例中，内芯皮剥离机构300包括第二安装座310、设置于第二安装座310内的第二转动件320和第七驱动件330。第二安装座310起到支承作用，第二转动件320设有多个第二切割件321，用于对内芯的内芯皮进行切割，以露出内芯线。示意性地，第二转动件320可以通过电机进行确定旋转。第七驱动件330用于驱动第二安装座310在竖直方向移动，以调节第二切割件321和内芯的距离。

具体地，第二安装座310沿着内芯的输出方向设有一个以上贯穿的第二开口S2，以供内芯穿过。第二开口S2的两侧设有一组凸出的理线件311，一组理线件311的间距沿着远离第二安装座310的方向缩短，以减小内芯的抖动范围。示意性的，在第二开口S2的入口侧和出口侧均设有一组理线件311，使得内芯的抖动范围缩小，便于第二切割件321对内芯进行切割。

如图11所示，图11示出了一个实施例中第二转动件320的结构示意图，第二转动件320可转动地设置在第二安装座310内，第二转动件320至少包括一个第二切割件321，第二切割件321配置于第二开口S2内，用于切割内芯。示意性地，每个开口S2均可以设有一个第二切割件321，在电缆的外皮被切除，露出多个内芯时，每个内芯分别进入一个第二开口S2由第二切割件321对内芯的内芯皮进行切割，以露出位于内芯皮中的内芯线。具体地，经第二切割件321切割分离的内芯线和内芯皮以不同方向输出，内芯线朝内芯线收集机构500的方向输出，内芯皮朝线皮收集机构的方向输出，且内芯皮的输出方向和外皮的输出方向一致，从而线皮收集机构400能够同时收集外皮和内芯皮。示意性地，内芯皮的输出方向为竖直方向，内芯线的输出方向为水平方向。

第七驱动件330是可伸缩机构，如气缸。第七驱动件330与第二安装座310可伸缩地连接，通过伸缩运动来调整第二切割件321和内芯之间的距离，以使第二切割件321对内芯实现切割。

示意性地，第七驱动件330的一端与第二安装座310的顶部连接，另一端与支撑台240连接，从而外皮剥离机构200和内芯皮剥离机构300同时配置于支撑台240上，减小占地面积。这样设置，使得外皮剥离机构200剥离外皮后，内芯以较短的距离进入内芯皮剥离机构300中，提高剥离效率。

参见图12，图12示出了一个实施例中线皮收集机构400的结构示意图。线皮收集机构400包括：相对设置的第三安装板410和第四安装板420以及第八驱动件430。

其中，第三安装板410和第四安装板420之间设有第三转动件440和第四转动件450。示意性地，在第三安装板410和第四安装板420之间设置通孔或凹槽，第三转动件440和第四转动件450伸入该通孔或凹槽中，并伸出一部分，在伸出的部分设置传动轮，第八驱动件430通过带动传动轮旋转，从而带动第三转动件440和第四转动件450同时转动。

第三转动件440配置于外皮的传输方向，用于以卷绕方式收集外皮；第四转动件450配置于内芯皮的传输方向，用于以卷绕方式收集内芯皮。第八驱动件430的驱动端通过第二传动件431同时与第三转动件440和第四转动件450连接，用于驱动第三转动件440和第四转动件450转动。示意性地，第八驱动件430是电机，第二传动件431是传动皮带，第八驱动件430通过传动皮带带动第三转动件440和第四转动件450转动。

在一个可行的实现方式中，第三转动件440和/或第四转动件450布设有吸附孔460，且通过吸气管路461与吸气机构(图中未示出)连接。在吸气机构工作时，第三转动件440和/或第四转动件450内部形成负压，能够吸附外皮或内芯皮，之后即可通过第八驱动件430带动第三转动件440和第四转动件450旋转，实现卷绕。

示意性地，为了确保第三转动件440和第四转动件450分别对外皮和内芯皮准确吸附，以克服二者自然垂下而出现吸附位置不准确的问题，可以在第三安装板410和第四安装板420的下部安装升降架，在电缆外皮和内芯皮剥离的初期，控制升降架上升，使得第三转动件440靠近电缆外皮的端部，第四转动件450靠近各个内芯皮的端部。

参见图13和图14，一个实施例中基于工业自动化控制系统的电缆处理装置还包内芯线牵引机构800，用于对内芯线进行牵引，使内芯线进入内芯线收集机构500。图14示出了内芯线收集机构800的结构示意图。内芯线牵引机构800包括：相对设置的第一夹板810和第二夹板820、可伸缩的第一连接件830、与第二夹板820连接的第九驱动件840以及与第一夹板810连接的第十驱动件850。第一夹板810设有多个第一理线槽811，第二夹板820相对地设有多个第二理线槽821，第一理线槽811和第二理线槽821配合形成用于容纳内芯线的第二容纳空间。示意性地，在第一理线槽811的末端可以设有第一圆弧切刀812，在第二理线槽821的末端可以设有第二圆弧切刀822。第九驱动件840用于驱动第二夹板820靠近或远离第一夹板810。第十驱动件850用于驱动第一夹板810沿第一理线槽811所在的方向移动，从而沿着内芯线的延伸方向移动至内芯线收集机构。

第一连接件830固定的一端与第一夹板810连接，可伸缩的一端连接有第二连接件831。第一连接件830的伸缩方向垂直于第一理线槽811的方向，从而第一连接件830的伸缩运动能够带动第二连接件831沿着第一理线槽811的垂直方向移动。在第二夹板820与第二连接件831连接时，第一连接件830的伸缩运动能够带动第二夹板820沿着第一理线槽811的垂直方向移动。

在一个可行的实现方式中，第九驱动件840设置在第一夹板810背向第二夹板820的一侧，第九驱动件840的驱动端通过传动螺栓841与第二夹板820螺纹连接，通过第九驱动件840带动传动螺栓841旋转，从而调节第一夹板810和第二夹板820之间的距离。可选地，在第二夹板820上设有两个传动螺栓841，两个传动螺栓841通过螺栓传动带842传动连接，从而第九驱动件840与其中一个传动螺栓841连接时，能够同步驱动两个传动螺栓841转动，进而均匀地调节第一夹板810和第二夹板820之间的距离。此时在第二夹板820上开设有提供给传动螺栓841位移的让位空间823，使得第一连接件830带动第二夹板820移动时，传动螺栓841不会随之移动。

参见图15，图15示出了一个实施例中内芯线收集机构500的结构示意图。内芯线收集机构500包括：两个条形夹线板510、第十一驱动件520、第十二驱动件530和收集安装板540。两个条形夹线板510相对设置在收集安装板540的一侧，并且固定连接在位于安装板540另一侧的转轴550上，第十二驱动件530的驱动端与转轴550连接，由第十二驱动件530带动旋转。两个条形夹线板510之间形成夹线口511，在内芯线伸入夹线口511后，转动夹线板510即可实现对内芯线的卷绕。示意性地，第十二驱动件530通过收集传送带531与转轴550传动连接。第十一驱动件520用于驱动收集安装板540在水平方向的位移，以调节收集安装板540的位置。

如图16所示，在一个实施例中，一种电缆处理的电气工程智能自动化方法，包括以下步骤：

S1602，配置电缆卷于支承机构，电缆卷由电缆卷绕形成。

S1604，牵引电缆至外皮剥离结构，通过外皮剥离机构剥离电缆，使电缆分离为外皮和内芯并以不同方向输出。

S1606，通过内芯皮剥离机构剥离内芯，使内芯分离为内芯皮和内芯线并以不同方向输出，其中，外皮和内芯皮以相同方向输出。

S1608，通过线皮收集机构收集外皮和内芯皮。

S1610，牵引内芯线至内芯线收集机构，通过内芯线收集机构以卷绕方式收集内芯线。

本实施例中，将电缆卷配置于支承机构后，通过外皮剥离结构将电缆分离为外皮和内芯，再通过内芯皮剥离机构将内芯分离为内芯线和内芯皮，即可通过内芯线收集机构收集剥离出的内芯线，以实现对内芯线的回收利用。此外，通过线皮收集机构收集外皮和内芯皮，也可以实现对外皮和内芯皮的回收利用。相较于传统技术中以人工进行分离的方式，本申请提供的技术方案能够全自动化地实现对电缆的分离并对各部分进行回收利用，减少人工参与，降低成本、提高工作效率。

参见前文关于支承机构的实施例，在支承机构100设有第一安装板120、第二安装板130和第一传动件140时，步骤S1602中配置电缆卷于支承机构，包括：通过第一传动件140旋转带动第一安装板120和第二安装板130远离；将电缆卷110配置于第一支承件121和第二支承件131之间；通过第一传动件140旋转带动第一安装板120和第二安装板130靠近，使第一支承件121和第二支承件131支承电缆卷110。

示意性地，可以通过驱动电机驱动第一传动件140旋转以实现第一支承件121和第二支承件131的间距调整。第一传动件140与第一安装板120和第二安装板130的连接螺纹旋向相反，因此第一转动件140在顺时针旋转或逆时针旋转时第一安装板120和第二安装板130为靠近或远离。

示意性地，电缆卷110具有空心的中轴111，第一支承件121和第二支承件131分别插入中轴111的两侧以实现对其的支承。可选地，通过机械手夹持电缆卷110位于第一支承件121和第二支承件131之间。

参见前文关于线头牵引机构600的实施例，S1604中牵引电缆至外皮剥离结构的步骤包括：通过线头牵引机构调节电缆端部的空间位置，使电缆端部的空间位置与外皮剥离机构的剥离位置对应；通过线头牵引机构牵引电缆输入至外皮剥离机构的剥离位置。

调节电缆端部的空间位置是指调节电缆端部的横向和纵向位置。外皮剥离机构200的剥离位置可以是第一切割件221所在的位置，电缆端部的空间位置与外皮剥离机构200的剥离位置对应是指电缆端部的高度与第一切割件221的高度一致，且在水平方向与第一切割件221一致，从而能够牵引电缆端部至第一切割件221所在的位置。

具体地，调节空间位置和牵引至外皮剥离机构的步骤包括：在电缆被配置于第一校正辊和第二校正辊之间后，通过第一驱动件调节第二校正辊靠近第一校正辊，使第一容纳空间缩小以抵接电缆；若电缆位于导向槽，则通过转动第一校正辊和/或第二校正辊，使电缆移动至校正槽；通过第二驱动件驱动机架朝向外皮剥离机构移动，使电缆位于外皮剥离机构的剥离位置。

当电缆卷110放置于支承机构100后，需要将电缆卷110的一端端部进行校正。首先第一校正辊620和第二校正辊630之间的间距较大，此时让电缆的端部位于第一校正辊620上，之后通过第一驱动件640调节第二校正辊630靠近第一校正辊620挤压电缆，使电缆被束缚在校正槽M或导向槽N内。若电缆位于导向槽N，由于以校正槽M为中心，第一螺旋导线621和第二螺旋导线631两侧的旋向相反，且处于相对位置的第一螺旋导线621和第二螺旋导线631旋向相反以形成导向槽N。因此，通过第一校正辊620和/或第二校正辊630的转动，能够使位于导向槽N的电缆被转动引导入校正槽M中，从而使电缆端部与外皮剥离机构200的剥离位置对应。之后即可通过第二驱动件650驱动机架610朝向外皮剥离机构200移动，使电缆的端部位于外皮剥离机构200的第一切割件211的位置。

本实施例中，先通过将第一校正辊和第二校正辊的配合，将电缆引导进入校正槽，之后通过第二驱动件驱动电缆朝向外皮剥离机构移动，以使电缆进入外皮剥离机构的切割位置，保证了电缆的准确定位，提高了外皮剥离机构切割时的精确度。

参见前文关于线头切除机构700的实施例，在一个实施例中，基于工业自动化控制系统的电缆处理装置还包括线头切除机构700，在通过线头牵引机构牵引电缆输入至外皮剥离机构的剥离位置之前，电缆处理的电气工程智能自动化方法还包括：通过线头切除机构对电缆端部的外皮进行环切，以使电缆的端部露出内芯。

具体地，线头切除机构的环切步骤包括：在电缆端部被配置于虹膜机构后，通过第三驱动件驱动虹膜机构旋转，切除电缆端部的部分外皮；通过第四驱动件驱动虹膜机构朝远离电缆的方向移动，使被环切的外皮与露出的内芯分离；通过第五驱动件驱动虹膜机构避开电缆的延伸方向。

本实施例中，先对电缆端部进行环切以去除部分外皮后，再将露出的内芯输入至外皮剥离机构，便于外皮剥离机构进行定位并进行后续的外皮剥离。以这样的方式，去除部分端部的外皮后，在端部形成阶梯状，便于外皮剥离机构的刀具放置于阶梯上，进行后续切割。

在一个实施例中，基于工业自动化控制系统的电缆处理装置还包括监视模块和报警模块，方法还包括：通过监视模块对外皮和内芯皮进行监控；若外皮和/或内芯皮断裂，则控制报警模块发出警示信息。

监视模块可以是视觉识别模块，报警模块可以是声光报警器，监视模块与报警模块通信连接。通过视觉识别模块对外皮和内芯皮是否断裂进行监控，若检测到断裂，则发出信号至报警模块，由报警模块发出声光提示信息。此外，监视模块还可以与控制中心通信，检测到断裂后，通过控制中心控制各执行机构暂停工作。作业人员在听到警报信息后即可到达现场对断裂的外皮和/或内芯皮进行接续，并重新通过控制中心启动各执行机构。

在一个实施例中，方法还包括：通过监视模块对内芯线收集机构进行监控；若内芯线收集机构收集全部内芯线，则控制报警模块发出警示信息。

本实施例中，监视模块还可以对内芯线收集机构进行监控，监控内芯线是否全部收集完成。若内芯线全部收集完成，则控制报警模块发出警示信息。示意性地，此时的警示信息可以和外皮、内芯皮断裂的警示信息不同。此外，监视模块还可以通过控制中心控制各执行机构停止，直至作业人员更换新的电缆卷。

在一个实施例中，基于工业自动化控制系统的电缆处理装置还包括内芯线牵引机构800，参见上述内芯线牵引机构800的介绍，电缆处理的电气工程智能自动化方法还包括：通过内芯线牵引机构牵引内芯线至内芯线收集机构。

具体地，步骤包括：在内芯线被配置于第一夹板和第二夹板之间后，通过第九驱动件驱动第二夹板朝向第一夹板移动，以抵接内芯线；通过第一连接件的伸缩，使内芯线在第一夹板和第二夹板之间移动，以进入第一理线槽和第二理线槽形成的第二容纳空间中；通过第九驱动件驱动第二夹板朝向第一夹板移动，以缩小第二容纳空间，抵接内芯线；通过第十驱动件驱动第一夹板朝向内芯线收集机构移动，使内芯线与内芯线收集机构的卷绕位置对应。

本实施例中，先通过第九驱动件驱动第一夹板和第二夹板远离，具有较大间隙，目的是为了便于电缆的所有内芯线伸入到间隙内。之后，减小两者之间的间隙，使得间隙小于内芯线的直径，这样在第一连接件伸缩运动时，带动第二夹板沿内芯线的垂直方向移动过程中，内芯线被搓动并进入到各个理线槽形成的第二容纳空间中。然后，控制第一夹板与第二夹板对位，再控制第二夹板朝向第一夹板运动，使得各个内芯线保持被压迫的状态。固定内芯线的位置后，通过第十驱动件使内芯线进入内芯线收集机构的两个条形夹线板510之间形成夹线口511。

在一个实施例中，参见图17，一种电缆处理的电气工程智能自动化方法包括以下步骤：

S1702，通过第一传动件旋转带动第一安装板和第二安装板远离；将电缆卷配置于第一支承件和第二支承件之间；电缆卷由电缆卷绕形成。

S1704，通过第一传动件旋转带动第一安装板和第二安装板靠近，使第一支承件和第二支承件支承电缆卷。

S1706，在电缆端部被配置于虹膜机构后，通过第三驱动件驱动虹膜机构旋转，切除电缆端部的部分外皮。

S1708，通过第四驱动件驱动虹膜机构朝远离电缆的方向移动，使被环切的外皮与露出的内芯分离；通过第五驱动件驱动虹膜机构避开电缆的延伸方向。

S1710，在电缆被配置于第一校正辊和第二校正辊之间后，通过第一驱动件调节第二校正辊靠近第一校正辊，使第一容纳空间缩小以抵接电缆。

S1712，若电缆位于导向槽，则通过转动第一校正辊和/或第二校正辊，使电缆移动至校正槽。

S1714，通过第二驱动件驱动机架朝向外皮剥离机构移动，使电缆位于外皮剥离机构的剥离位置。

S1716，通过外皮剥离机构剥离电缆，使电缆分离为外皮和内芯并以不同方向输出。

S1718，通过内芯皮剥离机构剥离内芯，使内芯分离为内芯皮和内芯线并以不同方向输出，其中，外皮和内芯皮以相同方向输出。

S1720，通过线皮收集机构收集外皮和内芯皮。

S1722，在内芯线被配置于第一夹板和第二夹板之间后，通过第九驱动件驱动第二夹板朝向第一夹板移动，以抵接内芯线。

S1724，通过第一连接件的伸缩，使内芯线在第一夹板和第二夹板之间移动，以进入第一理线槽和第二理线槽形成的第二容纳空间中。

S1726，通过第九驱动件驱动第二夹板朝向第一夹板移动，以缩小第二容纳空间，抵接内芯线。

S1728，通过第十驱动件驱动第一夹板朝向内芯线收集机构移动，使内芯线与内芯线收集机构的卷绕位置对应。

S1730，通过内芯线收集机构以卷绕方式收集内芯线。

本实施例中，各个机构之间相互配合，实现电缆卷的初期被剥皮，并且剥落的保持连续的电缆外皮和内芯皮被收卷起来，所得的的内芯线被收卷，整个流程均无需人员参与，直至电缆剥皮完毕后，才需要人工将所得到的外皮卷、内芯皮卷及内芯线卷取下，而且在取下外皮卷、内芯皮卷及内芯线卷的过程中，电缆卷进行换新作业，进而确保工序的连续性。本发明为了降低人工的参与率，也可以采用另外的机械手将外皮卷、内芯皮卷及内芯线卷分别取下，这样使得整个流程保持无人化作业。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于工业自动化控制系统的电缆处理装置，其特征在于，所述装置包括：

支承机构，用于支承电缆卷，所述电缆卷由电缆卷绕形成；

外皮剥离机构，用于剥离所述电缆，使所述电缆分离为外皮和内芯并以不同方向输出；

内芯皮剥离机构，配置于所述内芯的输出方向上，用于剥离所述内芯，使所述内芯分离为内芯线和内芯皮并以不同方向输出；其中，所述内芯皮和所述外皮的输出方向相同；

线皮收集机构，配置于所述内芯皮和所述外皮的输出方向，用于收集所述外皮和所述内芯皮；以及

内芯线收集机构，配置于所述内芯线的输出方向，用于以卷绕方式收集所述内芯线。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支承机构包括相对设置的第一安装板、第二安装板和第一传动件，所述第一安装板设有第一支承件，所述第二安装板设有第二支承件，所述第一支承件和所述第二支承件相对设置，所述第一传动件同时与所述第一安装板和所述第二安装板螺纹连接，且与所述第一安装板和所述第二安装板连接的螺纹的旋向相反。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电缆处理装置还包括：

线头牵引机构，配置于所述支承机构和所述外皮剥离结构之间，用于调整所述电缆的空间位置，并牵引所述电缆输入至所述外皮剥离机构。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述线头牵引机构包括：

机架；

第一校正辊，设置于所述机架内，所述第一校正辊设有第一螺旋导线，所述第一螺旋导线形成第一螺旋导线槽；

第二校正辊，可移动地设置于所述机架内，且与所述第一校正辊的位置相对，所述第二校正辊设有第二螺旋导线，所述第二螺旋导线形成第二螺旋导线槽，所述第一螺旋导线和所述第二螺旋导线位置相对，使得所述第一螺旋导线槽和所述第二螺旋导线槽配合形成多个所述电缆的第一容纳空间；

第一驱动件，设置于所述机架内，所述第一驱动件的第一端与所述机架连接，第二端与所述第二校正辊连接，用于驱动所述第二校正辊移动，使所述第二校正辊靠近或远离所述第一校正辊；以及

第二驱动件，与所述机架连接，用于驱动所述机架在所述支承机构和所述外皮剥离机构之间移动。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述多个第一容纳空间包括校正槽和位于所述校正槽两侧的导向槽；所述第一螺旋导线和所述第二螺旋导线以所述校正槽为中心，两侧的旋向相反，且处于相对位置的所述第一螺旋导线和所述第二螺旋导线旋向相反以形成所述导向槽。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括线头切除机构，所述线头切除机构包括：

虹膜机构，用于对所述电缆端部的外皮进行环切，所述虹膜机构设有外齿圈；

第三驱动件，包括驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述外齿圈啮合，所述第三驱动件用于通过所述驱动齿轮带动所述外齿圈旋转，使得所述虹膜机构实现环切；

第四驱动件，与所述虹膜机构连接，用于驱动所述虹膜机构朝向或远离所述电缆移动；以及

第五驱动件，与所述虹膜机构连接，用于驱动所述虹膜机构移动，以调整所述虹膜机构的中心和所述电缆的相对位置。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述外皮剥离机构包括：

第一安装座，所述第一安装座设有第一开口，所述第一开口朝向所述电缆；

第一转动件，可转动地设置在所述第一安装座内，所述第一转动件设有第三螺旋导线和第一切割件，所述第三螺旋导线在所述第一切割件的两侧互为反向，所述第三螺旋导线形成第三螺旋导线槽；以及

第六驱动件，与所述第一安装座可伸缩地连接，用于调整所述第一切割件和所述电缆之间的距离。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述内芯皮剥离机构包括：

第二安装座，沿着所述内芯的输出方向设有一个以上贯穿的第二开口，所述第二开口的两侧设有一组凸出的理线件，一组所述理线件的间距沿着远离所述第二安装座的方向缩短；

第二转动件，可转动地设置在所述第二安装座内，所述第二转动件至少包括一个第二切割件，所述第二切割件配置于所述第二开口内，用于切割所述内芯；以及

第七驱动件，与所述第二安装座可伸缩地连接，用于调整所述第二切割件和所述内芯之间的距离。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述线皮收集机构包括：

第三安装板；

第四安装板，与所述第三安装板相对设置，所述第四安装板和所述第三安装板之间设有第三转动件和第四转动件；所述第三转动件配置于所述外皮的传输方向，用于以卷绕方式收集所述外皮；所述第四转动件配置于所述内芯皮的传输方向，用于以卷绕方式收集所述内芯皮；以及

第八驱动件，所述第八驱动件的驱动端通过第二传动件同时与所述第三转动件和所述第四转动件连接，用于驱动所述第三转动件和所述第四转动件转动。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电缆处理装置还包内芯线牵引机构，所述内芯线牵引机构包括：

第一夹板，设有多个第一理线槽；

可伸缩的第一连接件，所述第一连接件固定的一端与所述第一夹板连接，可伸缩的一端连接有第二连接件，所述第一连接件用于带动所述第二连接件沿垂直于所述第一理线槽的方向移动；

第二夹板，与所述第一夹板相对设置，且与所述第一夹板相对的一侧设有多个第二理线槽，所述第二夹板与所述第二连接件可移动地连接，所述第一理线槽和所述第二理线槽形成第二容纳空间；

第九驱动件，与所述第二夹板连接，用于驱动所述第二夹板靠近或远离所述第一夹板；以及

第十驱动件，与所述第一夹板连接，用于驱动所述第一夹板沿所述第一理线槽所在的方向移动。