用于将导线或线缆剥皮的装置和方法与流程

本发明涉及一种用于将线缆，特别是将绝缘的电或光的导线，尤其是圆导体或扁平导体剥皮的装置和方法。

背景技术：

在背景技术中已知的是借助手工或自动化的工具将线缆或导线剥皮。例如在电子工业或汽车工业中批量生产线缆或导线时，剥皮是重要的工艺步骤。传统的导线和线缆通常借助切刀来剥皮。

例如EP 1 231 692 A1就公开了一种用于将多芯线缆剥皮的装置。其中，设置有分离刀和成型刀用于将线缆及其芯线分离、拆卸和剥皮。分离刀和成型刀的相同点是，它们或者切入线缆的护套或者切入线缆芯线的绝缘护套，以将切割处的材料分离。

实践证明，在剥皮时总是出现不希望的导线的单绞线或屏蔽线的切割或刻划。特别是，但不仅仅是对于经常在汽车制造业中使用的铝导线而言，对绞线的切割或刻划可能是危险的。因为铝导线即使在少许外部损害的情况下也容易发生绞线的折断，这会导致不希望的截面缩减。截面缩减还能够导致铝导线的接触点过热，造成装配有该导线的汽车发生故障。

在导线由屏蔽线屏蔽的情况下，对屏蔽线的不期望的切割或刻划可能导致单绞线的松脱，其在组装导线或进行再处理时可能导致内导体的电气短路。此外，在这样的导线中，由于切割或刻划造成的单绞线缺失还可能无法完全保障例如夹紧所需的安装力。另外，绞线的缺失也可能损害对导线的屏蔽保护。

为了能够在剥皮时识别作为缺陷的被切割或被刻划的导线，例如DE 20 2011 107 872 U1提出持续监控剥皮过程。利用监控识别出的缺陷可以将相应的线缆分组。为了识别缺陷，根据背景技术，要在第一刀片半部和第二刀片半部上施加电压，其中在刀片与线缆的电导体接触时，接通了电流电路，并由此间接地表明剥皮过程中的导体缺陷。其缺点是，虽然能够提早识别缺陷，但不能够在数量上限制导线的不期望的次品。

技术实现要素：

本发明的任务在于，以结构尽可能简单的方式提供一种用于将导线剥皮的可行方案，其中由于缺陷导致的次品减少。

本任务通过独立权利要求的特征解决。此外，本发明的优选实施方式由从属权利要求、说明书和附图中得出。

根据本发明的用于将具有包围导体的绝缘护套的电或光的导线或缆线剥皮的装置包括至少两个优选地反向的分离块，该分离块至少能够选择性地向绝缘护套移动并从绝缘护套移开。根据本发明，该装置还具有热源，即一种加热设备，其用于将分离块中的至少一个加热到至少一定温度，在该温度下，与分离块接触的绝缘护套的材料软化，使得绝缘护套能够被分离块穿透并至少部分地分离。

待剥皮的导线例如可以是一种线缆，通常是绝缘的电导体或光导体，或者是一种具有额外的保护套的导线。本装置结构最简单的情况下设置有两个分离块，其中根据分离块的几何形状、待剥皮导线的导线截面或者该装置或导线的其它参数，也可以设置三个、四个或更多的分离块。分离块的加热温度也可以覆盖由下温度阈值和上温度阈值形成的温度范围，其中该加热温度优选地至少是绝缘护套的(基础)材料的软化温度或融化温度。通常绝缘护套的材料是热塑性合成材料，例如聚乙烯(简称PE)、聚氯乙烯(简称PVC)、聚四氟乙烯(简称PTFE)、聚酯或聚碳酸酯(简称PC)。根据合成材料，加热温度可以约为120℃至290℃，优选的在约240℃和约290℃之间。不过因为导体材料通常耐受更高的温度，所以也可以考虑远比材料的软化温度或融化温度高的温度。

关于功能，绝缘护套通过与之接触的已加热的分离块而被软化或融化，使得分离块主要在纵向上逐点的挤压材料，必要时也在导线的径向上稍微挤压材料。由于这种区段的、优选地直线状或圆环状的材料减少，分离块在该处穿透绝缘护套，即分离块穿进绝缘护套中。由此，绝缘护套能够在该处直至完全离开剥露的导体完，或至少被弱化成使得能够不费力地卸下或撕下绝缘护套。理想地，例如通过装置的两个夹紧块将该导线相对于分离块固定。

根据本发明，为了尽可能精确地调整热源的控制和分离块的移动以自动剥皮，可以在至少一个分离块上布置感温探测设备，其检测结果能够用在控制设备上以调控分离块和/或热源。例如，温度感应器或热传感器能够与朝向导线的一端相邻地布置在分离块上，其中温度感应器或热传感器与控制设备，例如微控制器或一种特殊的计算单位相连。控制设备可以与热源和/或用于移动分离块的驱动设备或伺服驱动装置相连，其中控制设备的控制程序规定分离块加热和/或移动和/或冷却的时间和方式。

因此，根据本发明的装置的优点在于与更锋利的刀片相比，明显减少或者甚至消除了对导线或线缆的单绞线或屏蔽线的不希望的切割或刻划的风险。由此能够明显减少剥皮过程中的导线的次品量。

因此，当待剥皮的导线是绞线、扭绞电缆或屏蔽导线时，能够特别有利地使用根据本发明的装置。即使在非对称布置的与分离块有不同间距的绞线的情况下，该装置也是有效的，因为基于不锋利的分离块，在缩短距离的情况下也不会造成对绞线或屏蔽线的切割或刻划。另外，当待剥皮的导线是轻金属导线，优选的是铝导线时，该装置也被证明是有利的。因为如前文所述，不期望的切割或刻划的结果对这些导线是特别严重的。

除了圆导线或圆导体，所述装置也可以有利地应用于扁平导体，例如多层扁平导体，即所谓的多层母线。在这种情况下，分离块可以形成为夹在扁平导体的在其横向和/或纵向上的外边缘上。由此分离块能够以一定间距地与外边缘基本平行以及基本垂直地穿透扁平导体的绝缘护套。分离块这样构成，使得能够通过朝被覆盖的外边缘方向的侧边地撕取将(从扁平导体的俯视图来看)基本呈U形的分离区段分离。U形指的是朝向覆盖的外边缘开口的U形。之后，基本上可以将扁平导体矩形地剥皮。根据分离块的几何形状，也可以实现其它形状。

当分离块具有用于与绝缘护套接合的不锋利的接合面时，能够特别有效地避免对绞线的不希望的切割或刻划。不锋利的接合面可以理解为分离块在其朝向绝缘护套的一端上没有刀刃或尖部，而是具有基本平坦的面。

为了在留在导线上的绝缘护套的分离处上进行对绝缘护套的特定成型，有利的是，至少一块分离块在待剥皮的导线的纵向上基本呈具有不锋利的端部的U形或V形。由此例如能够设置与分离处相邻的凸缘，该凸缘用于通过夹紧或其它类似的方法安装接触元件。

对于结构特别简单的装置的构造，有利的是分离块在其远离导线的一端上具有与导线截面适应的凹部。例如每个分离块上的(从导线的横向上观察的)凹部的截面形状可以大约呈半圆状，使得移向彼此并与端面接合的分离块大约呈全圆状，完全包围布置于其间的圆导线。通过端面的接合以及预定的凹部半径，分离块的几何形状同时限制加热的分离块的可能的切入深度。凹部的半径可以单独地与待剥皮的导线或扁平导体的截面相适应。

对于分离块的结构简单并且成本低廉地加热有利的是，热源选择性地电加热至少一块分离块。为此，热源可以包括电源供应器形式的优选地能够调节的电压源。为了使分离块的朝向导线的一端发热，电压源可以与分离块相连，并且分离块的材料流通足够高的电流电阻，使其发热。例如分离块可以构造成两个部分，其中分离块的一部分与电压源的一个接口相连，而另一部分则与电压源的另一接口相连。在分离块的朝向导线的一端上，分离块的两个部分通过连接片相连，连接片的截面相对较小并因电流通过而加热。

为了更加顺利地将分离块加热到剥皮所需的温度，可以设置为热源选择性地感应加热至少一个分离块。热源可以包括感应加热部，该感应加热部选择性地将分离块的朝向导线的端部感应加热。为此，可以选择性地将能够经过电流的线圈布置在分离块上，且由于电流流通而感应加热分离块。

为了尽可能地减少剥皮的处理时间，可以设置用于冷却已加热的分离块和/或已加热的绝缘护套的冷却设备。已证明，为了避免分离块从导线移开时形成细丝，用以穿透和分离绝缘护套的达到的温度大大下降，使得绝缘护套的材料重新坚硬。可以借助额外的冷却设备进一步加速材料的坚硬，使得分离块从相对移动到再移开之间花费的时间更少。

当冷却设备借助压缩空气进行冷却时，能够结构特别简单地进行冷却。使用压缩空气处理导线，操纵简单并且环保。在此，热量基本上通过对流散发，由此使导线和/或分离块降温。

为了成本低廉地设置该装置，有利的是分离块关于布置在中间的导线镜像对称，并且两个分离块是能够加热的。

对全自动化的剥皮，有利的是用于将至少部分地分离的绝缘护套剥除的分离块能够选择地在导线的纵向上移动。由此，分离块能够将绝缘护套的已分离部分切开，并且从导线端将其从导线移除或撕下。

为了通过避免粘粘而将绝缘护套的已分离部分更好地剥除，有利的是分离块能够选择性地相对于导线在其周向上转动。由此在分离后，可以先等待分离块冷却，然后分离块从导线移开，分离块相对于导线在周向上转动，分离块在相对转动的位置上重新移向导线，最终分离块纵向移动以剥除绝缘护套。

对于剥皮的自动化，有效的是设置气动或电动的驱动设备来使分离块相对于导线移动。这时，通过分离块的形状、对分离块或驱动设备内部的冲击(Anschlag)或通过位移测量(和信息处理本身)以及关闭伺服驱动装置来确定至少一个分离块切入绝缘护套的切入深度。

本发明也涉及一种用于将具有绝缘护套的电线剥皮的方法。特别是，该方法能够通过上述一种或多种实施方式变型的装置进行。该方法包括下列步骤：

设置至少两个反向的能够选择性地向绝缘护套移动并从绝缘护套移开的分离块；

通过热源将分离块中的至少一个加热到一定温度，在该温度下，绝缘护套的材料在与分离块接触时软化，使得绝缘护套能够被分离块穿透并至少部分地分离。

将已加热的分离块移向待剥皮的导线；

通过至少一个已加热的分离块穿入或穿透并至少部分地分离绝缘护套。

本发明能够实现上述优点。

本方法的一种特别有利的改进方案是，分离块在达到预定的冷却温度前与导线保持接合，并在达到冷却温度后才从导线移开。理想地，根据使用的绝缘护套材料选择稍低于软化温度的冷却温度。当用于穿透和分离的温度不远高于所需的最低软化温度时，冷却迅速完成，使得尽管要冷却也能够使处理时间短。通过(使用或不使用可选的制冷剂，特别是制冷压缩空气的)冷却，有效地避免因冷却坚硬的绝缘护套材料而在分离块移开时抽丝。

为了进一步改善对绝缘护套的已分离部分的剥除，分离块可以在冷却后相对于导线在其周向上转动，并且此后为了剥除已分离的绝缘护套，重新移向导线并在导线的纵向上移动。这时，切开的导线从导线端将其从导线移除或撕下。

附图说明

接下来，结合附图对本发明的优选实施例进行说明。其中：

图1示出根据本发明的具有两个分离块的装置的透视俯视图，该分离块能够由热源加热，并且能够可选择地移动至待剥皮的导线上，以及能够从该导线移动开；

图2示出两个反向的能够彼此相向地移动以及彼此分开地移动的分离块的正视图；

图3示出图2中的两个分离块的正视图，该分离块能够经由电线由热源加热；

图4示出图1中的根据本发明的装置的透视俯视图，其中加热后的分离块与绝缘护套接合，以穿透和分离绝缘护套；

图5示出图1或图4中的根据本发明的装置的透视俯视图，其中分离块在导线的周向上关于导线转动；

图6示出图1、图4或图5中的根据本发明的装置的透视俯视图，其中分离的绝缘护套的由分离块切掉的部分通过在导线的纵向上的移动通过分离块被移除。

上述附图仅仅是用于解释本发明的示意性说明。相同或作用相同的元件通常具有相同的附图标记。

附图标记列表

1 装置

2 驱动设备

3 第一分离块

4 第二分离块

5 热源(例如电压源，感应热源等)

6 夹紧设备

7 待剥皮的导线

8 绝缘护套

9 第一分离块半部

10 第一分离块半部

11 第二分离块半部

12 第二分离块半部

13 连接片

14 连接片

15 接合面

16 接合面

17x 电线

18 导轨

19 连接件

20 连接件

21 纵向调节机构

22 转动机构

23 凹部

24 凹部

具体实施方式

图1以透视俯视图示出装置1的示例性构造，装置1用于将具有围绕的绝缘护套的电导线或电缆以及光导线或光缆剥皮。

装置1主要包括电动驱动设备2，第一分离块3和第二分离块4能够彼此反向移动地设置在电动驱动设备2上。装置1还具有粗略地示意性示出的热源5，用以将分离块3、4加热或供暖至用于剥皮的预定的温度。此外，装置1具有电动夹紧设备6，以夹紧待剥皮的导线7，其中导线7是被绝缘护套8围绕的铝制的绞线。夹紧设备6在装置1中定位成使得夹紧的导线7尽可能布置在两个分离块3、4的中心。形成为关于导线7镜像对称的分离块3、4能够通过驱动设备2相对于待剥皮的导线7移动，下文中将对此进行更详细的说明。对驱动设备2和热源5的控制通过(未示出的，例如实施为微控制器的)控制设备进行，该控制设备与驱动设备2以及热源5相连。

在本实施例中，通过电阻加热来电气地完成对分离块3、4的加热，为此，热源5实施为与分离块3、4共同作用的电压源的形式，即例如此处作为电源供应器。为了电阻加热，每个分离块3、4都具有第一分离块半部(分离块3的)9和(分离块4的)11以及第二分离块半部(分离块3的)10和(分离块4的)12，所述分离块半部在朝向待剥皮的导线7的一端上通过连接片13和14互相连接，其中连接片13和14各自与导线7的纵向垂直地延伸。连接片13、14中的朝向导线7的窄侧同时也是用于与导线7的绝缘护套8接合的钝接合面15、16。

为了向分离块3、4供电，热源5通过多条电线17a至17d与两个分离块3、4导电地连接。从图1可知，导线17a从热源5的第一接口通向位于图1下方的第一分离块3的第一分离块半部9并与之相连。另一导线17b从第一分离块半部9通向另一位于图1下方的第二分离块4的第一分离块半部10。同样的，另一返回的导线17c从图1上方的第二分离块4的第二分离块半部12通向图1上方的第一分离块3的第二分离块半部11。(图1中未示出的)另一返回的导线17d与热源5的另一接口导电地连接。由此，热源5设置为用于可选择地对分离块3、4施加电流，其中通过连接片13、14的相对小的截面对其加热至用于剥皮的预定温度，该温度至少是待剥皮的导线7的绝缘护套8的材料的软化温度。相应的，连接片13、14的接合面15、16也能够加热至该温度。

在本实施例中，绝缘护套8例如由热塑性合成材料制成，即聚氯乙烯(简称PVC)。该材料能够在温度达到约120℃以上时软化，使得这样调整连接片13、14的电流流通，即接合面15、16上的温度大于120°。这样的温度所需的电流能够例如通过实验或在计算机上的模拟而定量。

为了通过驱动设备2使分离块3、4相对于待剥皮的导线7移动，驱动设备2具有导轨18，分离块3、4各自通过基本呈L形的连接件19、20而安装在导轨上。导轨18设置用于连接件19、20的平移运动，使得该连接件能够选择地向导线7移动和从导线7移开。分离块3、4安装在基本呈L形的连接件19、20上，使得每个分离块3、4与L状的侧边平行地延伸。换言之，分离块3与连接件19构成向导线7开口的第一U形，分离块4与连接件20构成与第一U形相对的、向导线7开口的第二U形。因此，两个连接件19、20的与导线7的纵向垂直的反向平移运动导致两个分离块3、4关于导线7的相应的反向移动。

为了在待剥皮的导线7的纵向上移动分离块3、4，驱动设备2具有纵向调节机构21，该纵向调节机构21沿导线7的纵向选择性地移动导轨18连同连接件19、20。另外，导轨16通过驱动设备2的转动机构22同样能够关于导线7在其周向上转动。转动机构22在此实施为可转动地安装的轴，该轴也能够驱动或安装为用于执行往复直线运动，从而实现纵向调节机构21。

图2示出两个反向的能够彼此相向或彼此分开地移动的分离块3、4的正视图，在图2中能更明显地看出，分离块3、4基本由第一分离块半部9、10和第二分离块半部11、12组成。此外，可以看出具有接合面15、16的连接片13、14，其将分离块半部9、11以及分离块半部10、12互相连接。另外，从图2中可以看出，连接片13、14具有凹部23和24，该凹部基本与(未示出的)待剥皮的导线7垂直地延伸。每个凹部23、24在截面上大约呈半圆形，该半圆形具有与待剥皮的导线7的导线截面相适应的半径。可行的是，凹部23、24在分离块3、4聚合的情况下，在截面上相互补充为大致的整圆，使得布置在其间的导线7至少几乎在其整个圆周上，即圆环形地被分段地包围并由此能够在整个圆周上加热。

图3示出图2中的分离块3、4，以及与其相连接的用于通过电流来加热分离块3、4的电线17a至17c。可行的是，分离块3、4在其通过连接片13、14而变窄的截面上因电流通过而被加热，即升温。

接下来，利用同样以透视俯视图示出装置1的图1及图4至图6，对根据本发明的用于将导线7剥皮的方法和装置1的可行的运转方式进行说明。

如图1所示，首先提供装置1，其中待剥皮的导线7被固定夹紧在夹紧设备6中。依据导线7的导线截面选择分离块3、4，并且将分离块安装到驱动设备2上，并与热源5电连接。这样设置热源5，使得分离块3、4在运行时实现的电流导致连接片13、14的接合面15、16加热至绝缘护套8的软化或融化所需的温度，其中例如这里对于PVC的软化设定为大于120℃。如图1所示，只要分离块3、4在横向上还与导线7的绝缘护套8间隔开，则进行分离块3、4的加热。

根据图4，在达到或必要时超过预定的大于120℃的温度后，分离块3、4在反向运动中朝向导线7的绝缘护套8移动，以剥皮。这时，连接片13、14的接合面15、16与绝缘护套8接合，从而在该接合处分段地加热绝缘护套8。通过热量及在必要时施加到绝缘护套8上的压力，软化并且至少部分地挤压绝缘护套8的材料。由此，绝缘护套8逐渐被穿透并相应地弱化。从而，绝缘护套8在该处与导线7分离。因为布置了不锋利的接合面15、16，当位于绝缘护套8下方的导线7的铝芯与接合面15、16接触时，擦伤和刻划对其无害。接合面15、16的温度对于铝材料而言同样是无害的。

然后，通过控制设备中断对分离块3、4的电流供给，由此分离块能够冷却至低于软化绝缘护套8所需的温度，即小于120℃。保持图4示出的分离块3、4的移动至导线7上的位置，直到分离块3、4冷却，以避免绝缘护套8在分离块3、4移开时形成细丝。

如图5所示，接着将冷却至低于软化绝缘护套8的温度的分离块3、4与导线7稍微分隔开，并在导线7的周向上转动。通过控制驱动设备2实现上述转动。在本实施例中，分离块3、4与图4中所示的位置大致呈45°地转动。然后，通过控制热源5将分离块3、4重新加热至软化绝缘护套8的温度，并通过控制驱动设备2将分离块引导至导线7直至铝芯上。由于重新加热和引导分离块3、4，在必要时去除了在上述分离过程中形成的不期望的绝缘护套8的突出部，使得分离处是特别均匀的。通过将分离块3、4引导并保留在铝芯上，绝缘护套8的已分离部分经由接合面15、16而切开，使得能够揭除导线7的已分离部分。

如图6所示，接着控制驱动设备2，使分离块3、4在导线7的纵向上远离地移动，使得绝缘护套8的已分离部分经由导线7的待剥皮的一端向外移动，并由此从导线7脱离。一端已被剥离的导线7仍保持在夹紧设备6中。通过控制夹紧设备6，使导线7从夹紧设备中松开，并用于进一步的处理。

从所述实施例可知，根据本发明的装置1及由此可实施的方法能够在多个方面改进。

由此可以考虑，与可升温的接合面15、16相邻地布置感温探测设备，例如热传感器等。从而能够通过控制设备得知何时达到剥皮所需温度，控制设备在此基础上相应地控制驱动设备2。还可以考虑，将分离块3、4制成能够用于剥离扁平导体而非圆形导体的形状。另外，可以设置位移测量装置，以检测分离块3、4的移动。除此之外，分离块3、4也可以具有在导线7的纵向上延伸的V形或U形的截面形状。同样可行的是，通过选择性地施加的制冷剂，优选地通过压缩空气来冷却分离块3、4或已软化的绝缘护套8。