用于给具有多层包套的线缆剥绝缘皮的方法和设备与流程

本发明涉及一种用于给具有多层包套的线缆剥绝缘皮的方法和设备。

背景技术：

简单的电线缆包括至少一个导体、例如线材或一根或多根芯线以及绝缘的例如由pvc构成的包套部。这种线缆通常在以机械方式工作的、包括剥绝缘皮刀的剥绝缘皮装置来剥绝缘皮。

针对确定的用途，使用较为复杂的电缆，电缆的包套分多层地构造。这种具有多层包套的线缆例如在图2中示出。线缆3在内部具有由多根芯线构造的电导体2。芯线由例如合成材料构成的薄膜12所包裹。薄膜12可以为了实现信号线缆而构造为屏蔽薄膜。这种屏蔽薄膜可以由例如涂覆有铜、铝或其他金属的合成材料来形成。常见的屏蔽薄膜的厚度约为0.03mm。另一层11例如由玻璃纤维织物构成。为了保护线缆3，设置有由pvc或其他电绝缘的弹性基材构造的外包套10。在实践中已经表明：具有多层包套的线缆难于利用机械方法剥绝缘皮。利用剥绝缘皮刀几乎不能比较利落地割断玻璃纤维织物。特别是薄膜12引发问题，因为在借助于剥绝缘皮刀分割时，可能对芯线造成不希望的损伤。

由us2015/162729已知一种用于对多层线缆剥绝缘皮的方法，其中，线缆利用激光剥绝缘皮。在此，激光束围绕静置的线缆旋转，以便对包套执行分离切割。但是，难点在于，以如下方式调整激光，使得激光将包套的所有各层以一次切割完整而且利落地切断。可替换地，可以执行不完全的激光切割，并且此后将这样裁切的包套拔掉。但是，在这种情况下，将不容许的污物残留在芯线上，这些污物在后面的加工步骤中例如擦刷时，必须很费劲地除去。

技术实现要素：

本发明的目的在于，避免已知方案的缺点并且对用于对具有多层包套的线缆剥绝缘皮的已知方法加以优化和改善。

按照本发明，所述目的利用具有按照本发明的特征的方法来实现。

需要剥绝缘皮的线缆可以包括导体(例如金属线或一根或多根由铜或其他导电金属构成的绞合线)和多层的包套。而线缆也可以是多芯线缆，其中，线缆芯被多层的包套包围。下面介绍的方法特别是用于圆线缆。多芯圆线缆例如是在横截面上呈圆形的线缆，这种线缆包括形成圆环的包套和呈圆形布置的、经扭绞的线缆芯。

用于对具有多层包套的线缆剥绝缘皮的按照本发明的方法的特征在于，线缆包套的至少一个层至少分区域地以机械方式被分割或切断，并且线缆包套的至少一个另外的层至少分区域地被以热学切分方法分割或切断。为了以机械方式分割或切断层，优选可以而在应用刀或刀刃的情况下使用切割方法。当针对机械分割的情况例如应用仅对于切割而以平移的方式沿径向朝向线缆运动的剥绝缘皮刀时，通常几乎不可能的是，包套的相应的层完全在剥绝缘皮时被切断。通常应用的剥绝缘皮刀虽然具有与线缆匹配的刀刃几何形状(例如v形刀、造型刀)，但是在分离过程之后实际上总是残留有层的未被分割的区域，所述区域最后才在拔掉过程中借助于撕裂来分割。理想的、均匀地分布于圆周上的分离切割在这里几乎是不可能的。相反，能够借助于一个或多个围绕线缆旋转的剥绝缘皮刀对相应的层在整个圆周、也就是不仅分区域地切分。前面提到的热学分离方法例如可以通过激光切割来实现。对准线缆的激光束可以关于线缆轴围绕线缆运动，其中，在绕线缆旋转小于360°之后，仅对相应的一个或多个层分区域地切断。

这种方法可以包括如下的步骤：借助于激光切割装置的激光束裁切线缆包套的第一层；在具有至少一个剥绝缘皮刀的剥绝缘皮装置中对包套的相对于第一层内置的层加以裁切；以及将借助于剥绝缘皮刀和激光束裁切掉的包套拔掉。

在一种优选的变型中，按照本发明的去绝缘方法的长处在于下面阐释的方法步骤：

在步骤a)中，线缆包套的第一层在具有至少一个剥绝缘皮刀的剥绝缘皮装置中被裁切。在步骤a)中，包套并没有完全地被切断、而是仅部分地被切入。所提到的第一层通常是包套的最靠外的层，例如由pvc或其他合成材料构造的外包套，用于使线缆绝缘并且得到保护以防潮湿影响。为了裁切，可以使至少一个剥绝缘皮刀以平移方式相对于线缆运动。优选的是，针对切割过程的运动方向是沿径向朝向线缆的。在裁切过程之后，可以将至少一个剥绝缘皮刀再度移回至初始位置。裁切优选进行至达到包套的第二层；相应的剥绝缘皮刀的切割深度因此大致等于所提到的第一层的厚度。但是，所提到的第二层不一定非得是紧跟在包套的最靠外的层(例如已经提到的外套)后面的层。利用至少一个剥绝缘皮刀，能够在步骤a)中，也对多个层一起或依次进行裁切。

在步骤b)中，包套的相对于第一层靠内设置的层通过激光切割装置的激光束来裁切。需要利用激光束裁切的层例如可以是织物层(例如根据图2的织物层11)。相对于第一层靠内设置的层接下来出于简明考虑，被称为“第二层”。当以至少一个剥绝缘皮刀在步骤a)中一起或依次裁切多个层时，则“第二层”是跟在所提到的多个“第一层”后面的层。

针对对第二层的裁切，可以将沿径向指向线缆的激光束在线缆固定保持时围绕线缆环绕引导。而替代激光的旋转运动，也可以设想的是：对产生激光束的激光源固定保持，并且使线缆绕其线缆轴旋转。

最后，在步骤c)中，将借助于剥绝缘皮刀和激光束裁切的包套拔掉，由此，结束剥绝缘皮过程。根据步骤c)的拔掉过程可以在应用前面提到的剥绝缘皮装置的情况下，通过将至少一个剥绝缘皮刀相对于线缆沿纵向推移来实现。用于拔掉包套的相对运动例如包括：在线缆固定保持的情况下移动一个或多个剥绝缘皮刀或者在一个或多个剥绝缘皮刀固定保持的情况下移动线缆。必要时甚至也可以考虑前面提到的运动模式的混合方式。

在拔掉包套之后，导体露置或者(在多芯线缆的情况下)线缆芯露置，并且能够继续加工。例如，被剥掉绝缘皮的线缆端部能够与露置的导体相压接。有赖于分两个阶段或者必要时也分多个阶段的剥绝缘皮方法(机械的剥绝缘皮方法和激光的剥绝缘皮方法以有利的方式加以组合)，能够使多层线缆简便而且高效地以高品质剥掉绝缘皮。按照这种方式，实现良好的剥绝缘效果；对例如在不完全切割时可能发生的对线缆端部的复杂的后续加工不再需要。

当线路包套具有多于两个的层时，可以有利的是，在根据步骤c)拔掉包套之前，重复步骤a)和步骤b)中的至少一个。例如，可以在借助于至少一个剥绝缘皮刀对第一层裁切之后并且在借助于激光束裁切第二层之后，借助于剥绝缘皮刀来裁切第三层。可替换地，第三层也可以借助于激光切割装置的激光束来裁切。

第三层例如可以是薄膜层。薄膜可以具有小于1mm的厚度。当线缆应当用作信号线缆时，则线缆必须被良好地电磁屏蔽，以便确保很高的数据传输品质，进而从线缆中发射的电磁波例如在车辆的车载电子器件中不能造成不希望的干扰。为了屏蔽线缆，可以使用屏蔽薄膜。这种屏蔽薄膜通常由合成材料薄膜构造，例如由pet构造，将铝层施加到薄膜上。通用的屏蔽薄膜的厚度约为0.3mm。但也已知如下的薄膜，其完全由例如铜或铝的金属构造。屏蔽薄膜也可以作为完全金属的薄膜已知。

有利的是，在步骤a)之后，经裁切的第一层优选借助于至少一个剥绝缘皮刀以如下方式与线缆相关地沿纵向推移，为了使需要借助于激光束裁切的第二层露置而产生缝隙。这确保了：激光切割能够精确地而且准确地执行。

在前面提到的步骤a)和b)之间，可以将线缆或线缆的需要剥绝缘皮的线缆端部借助于传送装置从剥绝缘皮装置传送至激光切割装置。线缆传送例如可以通过对线缆的推移、枢转和/或纵向运动来实现。

特别优选的是，在结束步骤b)之后，线缆可以借助于传送装置返回至剥绝缘皮装置。通过沿纵向推移剥绝缘皮装置的至少一个剥绝缘皮刀，能够将完全或按层分段裁切的包套完全或部分地拔掉。通过部分地拔掉经裁切的包套，产生缝隙，激光切割装置的激光束能够为了裁切另一层而被送入所述缝隙中。

本发明的另一方面涉及一种用于对具有多层包套的线缆剥绝缘皮的、特别是用于执行前面介绍的方法的设备。按照本发明的设备包括：具有至少一个剥绝缘皮刀的剥绝缘皮装置以及激光切割装置。所提到的具有至少一个剥绝缘皮刀的剥绝缘皮装置是指以机械方式工作的剥绝缘皮装置，其在下面为了简明起见，被称为“剥绝缘皮装置”。包套的层中的一个或多个在此能够选择性地在剥绝缘皮装置中或者在激光切割装置中得到裁切。

剥绝缘皮装置和激光切割装置可以在位置方面彼此分隔。这种位置上的分隔例如能够以如下方式实现，剥绝缘皮装置和激光切割装置分配给独立的、未相互连接的线缆加工机器，或者剥绝缘皮装置和激光切割装置虽然分配给共同的线缆加工装置(例如通过布置在共同的机器台面上的方式)，但是剥绝缘皮装置和激光切割装置彼此并排设立或者以其他方式彼此远离地布置。

特别是针对最后提到的情况，可以有利的是，所述设备具有传送装置，利用传送装置能够将线缆在剥绝缘皮装置与激光切割装置之间传送。但也可行的是，设置有带剥绝缘皮装置和激光切割装置的特殊的剥绝缘皮站，使得线缆不必在各个剥绝缘皮步骤之间运动。

作为传送装置例如可以使用的是具有用于抓持线缆的抓手的枢转单元。也可以考虑将例如带式或滚轮给送机的纵向给送机用作传送装置。

针对包括了作为第一层的外套、作为第二层的处于下方的织物层以及必要时还有作为第三层的织物层或另一增强层的线缆，外套在具有至少一个剥绝缘皮刀的剥绝缘皮装置中裁切，并且稍后织物层借助于激光切割装置的激光束裁切。根据线缆的包套的层状结构的不同，也可能需要的是，包套的第一层首先借助于激光束加以裁切，并且随后具有至少一个剥绝缘皮刀的机械剥绝缘皮装置才被用于裁切包套的第二层。因此，利用按照本发明的设备可行的是，使开头介绍的按照本发明的方法就步骤a)和步骤b)而言，以相反的顺序来执行。

所述设备可以具有控制装置，控制装置以如下方式构造并且与剥绝缘皮装置和激光切割装置相连接，使得利用控制装置能够对用于在应用剥绝缘皮装置的情况下对线缆的包套的至少一个层进行裁切的切割过程还有在应用激光切割装置的情况下对线缆的包套的另一或另外的层进行裁切的切割过程加以操控。这种结构实现了效率的提高。对具有多层包套的线缆剥绝缘皮的过程能够借助于这种控制装置简便地实现自动化。

优选的是，控制装置可以与传送装置相连接，其中，控制装置被构造用于：将线缆当在剥绝缘皮装置中或激光切割装置中结束裁切过程之后，自动地从剥绝缘皮装置送至激光切割装置，或者从激光切割装置送至剥绝缘皮装置。

附图说明

本发明的其他单独特征和优点从对实施例的如下说明以及从附图中得出。其中：

图1示出按照本发明的用于对具有多层包套的线缆剥绝缘皮的设备的俯视图，

图2示出具有三层包套的线缆的放大侧视图，其中，线缆端部被剥去绝缘皮，

图3示出具有两层包套的线缆，其中，第一层借助于剥绝缘皮刀裁切并且为了形成缝隙而被推移，

图4示出在借助于激光束裁切第二层期间，图3中的线缆，

图5示出在对第二层激光切割之后而且剥绝缘皮刀再次驶入时的线缆，

图6示出完成剥绝缘皮过程的线缆和利用剥绝缘皮刀分割的两层的包套，

图7示出具有三层包套的线缆，其中，第一层借助于剥绝缘皮刀裁切而且为了形成用于使第二层露置的缝隙而被推移，

图8示出在借助于激光束裁切第二层期间根据图7的线缆，

图9示出在沿纵向切割第二层之后而且剥绝缘皮刀再次驶入时的线缆，

图10示出在为了形成用于使第三层露置的缝隙而推移第二层之后的线缆，

图11示出在借助于激光束裁切第三层期间根据图10的线缆，

图12示出在沿纵向切割第三层之后而且剥绝缘皮刀再次驶入时的线缆，以及

图13示出完成剥绝缘皮过程的线缆和利用剥绝缘皮刀分割的两层的包套。

具体实施方式

图1示出整体以1标示的、用于对多层线缆3剥绝缘皮的设备。所述设备1具有构造为带式给送机的输送单元13，利用输送单元将线缆3沿以15标示的、基本上相当于设备1的机器纵轴线的纵向送至枢转单元9。枢转单元9具有用于保持线缆3的抓手；利用抓手能够将线缆沿纵向15引导至以6标示的剥绝缘皮装置。

剥绝缘皮装置6是指借助于(这里没有示出的)剥绝缘皮刀对线缆截取长度和剥绝缘皮的已知的剥绝缘皮站。这种剥绝缘皮站例如在ep1515410a2中示出并且介绍；针对剥绝缘皮装置6的工作原理和结构设计方案的相关细节例如参考上述文献。剥绝缘皮刀可以设计为v形刀，其具有v形刀刃。这种v形刀也由ep1515410a2已知。剥绝缘皮刀能够可替换地设计为例如由ep389107a1已知的v形刀。当然也可以设想的是具有其他刀刃和刀刃几何形状的刀。为了分割由织物材料、特别是玻璃纤维增强的合成材料或编织材料构成的层，已经证实可行的是具有交叉的刀刃的剥绝缘皮刀，如其例如在us6,370,759中公开那样。这种剥绝缘皮刀具有如下优点，两个刀朝向线缆方向强度不太大地彼此受压分离。

与布置在机器纵轴线中的剥绝缘皮装置6相反地，以8标示的第二剥绝缘皮站布置在机器纵轴线旁边。剥绝缘皮站8设计为激光切割装置。借助于激光束能够对线缆的包套至少部分地裁切。针对这种激光切割装置8的可行构造方案的细节例如能够从us2015/162729中获悉。

枢转单元9能够围绕竖向轴转动。在根据图1的图示中，枢转单元9在枢转摆出的位置中处在激光切割装置8的前面。由此，枢转单元9显见地形成传送装置，利用传送装置能够将线缆3以枢转运动从剥绝缘皮装置6传送至激光切割装置8(并且当然也可以反过来)。利用两个剥绝缘皮站6和8，能够对线缆3的在前运行的线缆端部以后面详细介绍的方式剥绝缘皮。为了对线缆3的在后运行的线缆端部剥绝缘皮，设置有第二枢转单元9’和第二激光单元8’，其中，针对在后运行的线缆端部，同样使用已经提到的剥绝缘皮装置6。

剥绝缘皮站6、8、8’在根据图1的实施例中布置在共同的机器台面或机器平台16上。在此，机器台面或机器平台16可以单件或多件地构造。设备1呈枢转机器的方式实施，其例如本身在传统的用于使线缆集束的线缆加工设备中已知而且使用(例如参见ep1447888a1)。用于对多层线缆3剥绝缘皮的设备1例如也可以构造为直线传送机，其中，所有剥绝缘皮站(6、8、8’)布置在机器纵轴(15)上。这种直线传送机例如由ep1073163a1已知。

在图1中，设备1仅具有所提到的剥绝缘皮站6以及8和8’。但也可以考虑的是，设置其他加工站。例如可以考虑将套口站、压接站和壳体配设站用作其他(这里未示出的)加工站。

设备1具有控制装置17，控制装置与剥绝缘皮装置6、激光切割装置8和作为传送装置的枢转单元9相连接。控制装置17对剥绝缘皮装置6和激光切割装置8中的相应的切割过程加以控制。另外，控制装置17对传送装置9加以控制，用于对线缆根据需要在剥绝缘皮装置与激光切割装置之间传送。

图2示出典型的多层线缆3，正如其通常使用那样。包裹导体2的线缆3具有多层的包套5，包套在这里由三层组成。靠外的或者从外面看的第一层10是外包套10。外包套10可以由pvc或其他柔韧的合成材料构成并且用于绝缘和保护线缆免受湿气影响。这里的第二层、也就是相对于第一层10内置的层是指织物层11或另一例如可以是玻璃纤维织物的增强层。最后，包套的第三层由很薄的薄膜形成，其可以由合成材料构成。薄膜12也可以构造为屏蔽薄膜。在这里，导体2由多根芯线构成，芯线通常由铜或铝制造。

在图3至图6中示出按照本发明的用于对具有两层包套5的线缆3剥绝缘皮的方法的各个方法步骤。线缆3的包套5原则上与图2中的线缆的包套结构相同，但是不同于图2中所示的线缆，对于线缆3而言缺少薄膜12。

相应的用于对具有两层包套5的线缆3剥绝缘皮的剥绝缘皮方法以如下方式进行：首先，线缆3借助于剥绝缘皮装置的两个能够彼此先后运动的剥绝缘皮刀4和14来裁切。在此，相应的切割深度以如下方式调整，使得其与外包套10的厚度相对应。由此，裁切一直进行至达到由织物层11形成的第二层。针对切割过程的运动方向分别以箭头e1标示。在裁切之后，剥绝缘皮刀4、14关于线缆3沿纵向15推移。推移运动以f1标示。在此，推移可以通过运动的剥绝缘皮刀4、14和/或通过线缆3的运动(例如借助于枢转单元9的图1中提到的抓手)来进行。这样从外包套10上部分地拔掉的包套部分被以10’标示。

通过这种推移产生缝隙，由此，第二层11以缝隙宽度s露置。实现缝隙宽度s的缝隙实现了施加激光束，用于裁切第二层11。缝隙宽度s与需要加工的线缆及其尺寸相关，并且典型地为0.1mm至1mm。

当在剥绝缘皮装置中裁切外包套10并且在受限地推移经裁切的层或包套部分10’之后，线缆3可以借助于(这里未示出的)传送装置送至激光切割装置8。结合图1提及的控制装置17优选被构造用于：将线缆3从剥绝缘皮装置6在结束裁切过程之后，自动地输送给激光切割装置8。

激光切割过程在图4中图示表达。利用激光切割装置8，将激光束7沿径向指向线缆3。通过旋转线缆或者通过围绕线缆3旋转用于产生激光束7的激光源，产生环绕式的切割，利用这种切割完全切断织物层11。

在通过激光束裁切第二层11，再次使用剥绝缘皮刀4、14。剥绝缘皮刀4、14定位到以宽度s彼此分离的外包套10、10’之间的缝隙中。图5示出具有这样定位的剥绝缘皮刀4、14的剥绝缘皮装置6。通过沿f2方向推移剥绝缘皮刀4、14，这时能够将完全裁切的包套10’从导体2上拔掉。在图6中，示出线缆3的完成剥绝缘皮的端部。通过推移剥绝缘皮刀4、14，将包套的以5’标示的分离的包壳部分从线缆3上分离。在此，包壳部分5’由断开的包套部分10’和第二层的断开的部分11’构成。

图7至图13示出用于对具有三层的包套5的线缆3剥绝缘皮的方法，这种线缆如在图2中示出的线缆那样构造。在此，图7至图9基本上与图3至图5相同。线缆3首先借助于剥绝缘皮刀4、14裁切并且然后以缝隙宽度s1部分地拔掉(图7)，之后，第二层11借助于激光束7裁切(图8)，并且然后将剥绝缘皮刀4、14再次定位到缝隙中(图9)。

这时，剥绝缘皮刀4、14与根据图3至图6的剥绝缘皮过程相反，仅以很小一段沿纵向15的方向运动(箭头f2)。按照这种方式，产生第三层12以其露置的缝隙。图10示出推移运动之后的线缆3。第三层12所露置的缝隙宽度在图11中以s2标示。

这时，可以使用激光切割装置。激光束7以旋转运动围绕线缆3运动并且这样将薄膜12完全切断(图11)。在借助于激光束裁切第三层12之后，剥绝缘皮刀4、14以如下方式定位，使得剥绝缘皮刀对外包套的切断的包套部分10’的由剥绝缘皮刀给出的肩部沿侧向抓持(图12)。通过沿f3方向推移剥绝缘皮刀4、14，这时可以完全拔掉包套(图13)。包壳部分5’显见地由三层构成，也就是包套部分10’、第二层的部分11’以及切断的薄膜部分，其以12’标示。