导线外皮的混合波长激光剥线方法及剥线装置的制造方法
【专利说明】导线外皮的混合波长激光剥线方法及剥线装置
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及一种导线外皮的混合波长激光剥线方法及剥线装置。
[0003]
【背景技术】
[0004]在对导线的外皮进行剥离时，主要采用的有传统的机械式剥离和激光剥离这两种剥离方式。机械式剥皮可实现导线外皮切削与抽离一体化，但因采用的工具的钳口接触导线，故而会对导线上的金属线芯产生一定的挤压及切削力，导致金属线芯的损伤。如果钳口不与金属线接触，则绝缘皮不能剥切干净，对于由多层人造丝纺织物组成侧绝缘皮导线，机械式剥皮就更难满足要求。激光剥线对加工材料不产生任何机械挤压和机械应力，尤不损伤导线的金属线芯，尤其是对细小的导线的加工质量好，且具有操作更容易、加工成本低、效率高等优点，因此，近几年激光剥线在行业中得到广泛应用。
[0005]激光剥线加工时，需要针对不同材料选择合适的激光波长，从而达到高效高质量的导线剥离，但现有的加工剥线技术在剥离多层结构的导线时，往往先要用C02激光器来剥离外面的绝缘皮，然后再更换YAG激光器来剥离里面的金属编织层，其效率低、成本高，且不利于流水化作业。因此，激光剥线技术还有待改进，尤其如何那个高效率、低成本、波长可调谐的激光器进行导线剥皮尤为重要。
[0006]
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供一种导线外皮的混合波长激光剥线方法，以提高具有多层外皮的导线的外皮剥离效率。
[0008]为达到上述目的，本发明采用的技术方案是:一种导线外皮的混合波长激光剥线方法，待剥离外皮的导线包括金属线芯、由内至外依次包裹在所述金属线芯外的多层外皮，这多层外皮中包括η种分别由不同材质构成的外皮(其中:η为大于2的正整数)，所述激光剥线方法包括如下步骤:
(1)光源设置:选用η个可分别产生不同波长激光以对应地用于切割η种不同材质所述外皮的激光二级管组，每组所述激光二极管组均包括多个激光二极管，所有所述激光二极管依次间隔排布而形成二极管阵列以作为混合波长激光剥离器的光源；
(2)由外至内依次按照如下步骤切割这多层的所述外皮:
1、激发:激发相应可用于待切割层所述外皮的所述激光二极管组，使其产生波长为λ的激光束；
?、光束准直:对所述激光束进行光束准直处理；
ii1、光束聚集:将经准直处理后的所述激光束进行聚集处理； iv、光束整形:将经聚集处理后的所述激光束进行整形处理；
V、分束处理:将经整形处理后的所述激光束分束形成可投射于所述导线外圆周面上的多股切割光束，这多股切割光束沿圆周方向围设呈360°以对待切割层所述外皮进行切害J，切割完毕后，将切割下的所述外皮剥离。
[0009]优选地，在步骤(2)的第ii步骤中，通过在所述光源的出光路径上设置准直透镜，以对所述光源产生的激光束进行光束准直处理，从而压缩所述激光束在快慢轴方向上的发射角；在步骤(2)的第iii步骤中，使得经准直处理后的所述激光束依次通过凸透镜与凹透镜，使得经准直后的所述激光束实现聚集；在步骤(2)的第iv步骤中，使得经过聚集后的所述激光束通过整形镜，以减小所述激光束在快慢轴上光束质量的差异；在步骤(2)的第V步骤中，分束处理时将经整形后的所述激光束分束形成三股互成120°的切割光束。
[0010]为达到上述目的，本发明采用的另一技术方案是:一种导线外皮的混合波长激光剥线方法，待剥离外皮的导线包括金属线芯、由内向外依次包裹在所述金属线芯外的金属编织层和绝缘外层，所述激光剥线方法包括如下步骤:
(1)光源设置:选用多个可产生波长为λI且对应用于切割所述绝缘外层的第一激光二极管、多个可产生波长为λ2且对应用于切割所述金属编织层的第二激光二极管，将所有的所述第一激光二极管与第二激光二极管依次间隔排布而形成二极管阵列以作为混合波长激光器的光源；
(2)切割所述绝缘外层:激发所述光源中的所有的所述第一激光二极管，使其发射波长为λ I的激光光束，对该激光光束依次进行光束准直、光束聚集、光束整形处理后，再将其分束形成可投射于所述导线外圆周面上的多股第一切割光束，这多股第一切割光束沿圆周方向围设呈360°以对所述绝缘外层进行切割，切割完毕后，将切割下的所述绝缘外层剥离；
(3)切割所述金属编织层:激发所述光源中所有的所述第二激光二极管，使其发射波长为λ 2的激光光束，对该激光光束依次进行光束准直、光束聚集及光束整形处理后，再将其分束形成可投射于所述导线外圆周面上的多股第二切割光束，这多股第二切割光束沿圆周方向围设呈360°以对所述金属编织层进行切割，切割完毕后，将切割下的所述金属编织层剥离。
[0011]优选地，所述步骤(2)、步骤(3)中，在所述光源的出光路径上依次设置准直透镜、凸透镜与凹透镜、整形镜，以使得经所述光源发出的激光束依次进行准直、聚集及整形处理。
[0012]优选地，所述步骤(2)、步骤(3)中，分束处理时通过分束装置将经整形后的所述激光束分束形成三股互成120°的切割光束，所述分束装置包括:
主反射镜，可转动地设于所述激光束的出光路径上，该主反射镜有三个档位，分别为沿所述激光束的出光路径延伸的第一档位、向左偏离所述第一档位45°的第二档位、向右偏离所述第二档位45°的第三档位，当所述主反射镜处于第一档位时所述激光束透过所述主反射镜形成第一光束；
第一反射镜组，固设于所述激光束的出光路径右侧，当所述主反射镜处于第二档位时所述激光束经过所述主反射镜与所述第一反射镜组形成与所述第一光束夹角为120°的第二光束； 第二反射镜组，固设于所述激光束的出光路径左侧，当所述主反射镜处于第三档位时所述激光束经过所述主反射镜与所述第二反射镜组形成与所述第一光束夹角为120°的第三光束，且该第三光束与所述第二光束之间的夹角为120°。
[0013]进一步地，所述第一反射镜组包括相对设置的第一反射镜和第二反射镜，所述第一反射镜的镜面与所述第一光束之间的夹角为45°，所述第二反射镜的镜面与所述第一光束之间的夹角为60° ；
所述第二反射镜组包括相对设置的第三反射镜和第四反射镜，所述第三反射镜的镜面与所述第一光束之间的夹角为45°，所述第四反射镜的镜面与所述第一光束之间的夹角为60。。
[0014]本发明的另一目的是提供一种导线外皮的混合波长激光剥线装置，以提高具有多层外皮的导线的外皮剥离效率。
[0015]为达到上述目的，本发明采用的技术方案是:一种导线外皮的混合波长激光剥线装置，待剥离外皮的导线包括金属线芯、由内至外依次包裹在所述金属线芯外的多层外皮，这多层外皮中包括η种分别由不同材质构成的外皮(其中:η为正整数)，所述剥线装置包括:
光源，包括η个可分别产生不同波长激光以对应地用于切割η种不同材质所述外皮的激光二极管组，每组所述二极管组均包括多个激光二极管，所有的所述激光二极管间隔排布而形成二极管阵列，所述二极管阵列构成所述光源；
光束处理组件，包括用于对所述光源产生的激光束进行准直处理的准直透镜、用于对所述激光束进行聚集处理的由凸透镜与凹透镜构成的透镜组件、用于对激光束进行整形处理的整形镜，所述准直透镜、凸透镜、凹透镜、整形镜沿着所述光源的出光路径上依次设置；
分束装置，用于将经所述光束处理组件处理后的激光束分束形成多股可投射于所述导线外圆周面上的切割光束，所有所述切割光束沿圆周方向围设呈360°。
[0016]优选地，所述分束装置分束形成的所述切割光束为三股，这三股所述切割光束之间两两之间互成120°，所述分束装置包括:
主反射镜，可转动地设于经所述光束处理组件处理后的激光束的出光路径上，该主反射镜有三个档位，分别为沿所述激光束的出光路径延伸的第一档位、向左偏离所述第一档位45°的第二档位、向右偏离所述第二档位45°的第三档位，当所述主反射镜处于第一档位时所述激光束透过所述主反射镜形成第一光束；
第一反射镜组，固设于所述激光束的出光路径右侧，当所述主反射镜处于第二档