电缆绝缘层试样切割装置及方法与流程

本发明涉及电缆绝缘层试样切割装置及方法。

背景技术：

目前，电线电缆是输送电（磁）能、传输信息和实现电磁能量转换的线材产品，广泛应用于国名经济各个领域，被喻为国民经济的“血管”与“神经”。目前我国电线电缆行业产值规模超过万亿，是国民经济中最大的配套行业之一，是机械行业中仅次于汽车行业的第二大产业，电线电缆产品广泛应用于电力、能源、交通、通信、汽车以及石油化工等产业。

电缆检测中，传统的电缆绝缘片取样方法包括径向取样、轴向取样以及绝缘料压片三种方式，径向取样方式取的电缆绝缘片只能为环形片，轴向取样的电缆绝缘片的宽度受到限制，上述的两种方式只能实现电缆绝缘片的小尺寸取样，无法测试电缆的部分电气性能，比如介电常数、体积电阻率、尤其是柔性直流电缆的空间电荷等性能等。然而目前大截面试片取样直接采用新的绝缘料直接压片成形，但测试数据无法体现电缆本体上绝缘的特性（绝缘挤出成型与压片成形的工艺相差较大），尤其是使用一段时间以后的电缆，无法直接检测其绝缘相关部分电性能变化，需要直接从切取大尺寸的电缆绝缘片进行测试，因此如何电缆上直接切取到符合测试要求的厚度均匀，尺寸大的电缆绝缘样片，是当前需解决的问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题总的来说是提供一种电缆绝缘层试样切割装置及方法；详细解决的技术问题以及取得有益效果在后述内容以及结合具体实施方式中内容具体描述。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种电缆绝缘层试样切割装置，包括切绝缘装置；切绝缘装置包括用于对切取得到条带状绝缘层的切绝缘机座、同轴设置在切绝缘机座上的切绝缘机头中心孔与切绝缘尾座中心孔、设置在切绝缘机头与切绝缘尾座之间的导轨、移动设置在导轨上且与切绝缘尾座中心孔同轴的切绝缘扶正架、分别设置在切绝缘机头中心孔与切绝缘尾座中心孔处的切绝缘卡爪、插装在中心孔中的切绝缘顶尖、以及设置在切绝缘机座且位于导轨一侧且刀头与中心孔等高且由丝杠丝母机构驱动的切绝缘三轴刀座；

切绝缘三轴刀座的刀尖按照阿基米德螺旋线对绝缘层切削；铜芯的两端夹持在切绝缘卡爪中且切绝缘顶尖与铜芯中心压力接触，切绝缘扶正架通过三个均分的滚轮扶持铜芯外侧壁。

作为上述技术方案的进一步改进：

还包括存放装置其包括存放架、旋转设置在存放架上的存放转盘、横跨在存放转盘上方的存放横向架、设置在存放横向架上的存放防松弹性销、设置在存放防松弹性销端部且用于与盘绕在存放转盘上电缆外侧壁压力接触的存放压座、设置在存放转盘下方且用于输出电缆的存放导向套、以及设置在存放架上且端部与存放转盘外侧壁压力接触的存储制动头。

其包括切断装置其包括切断底座、设置在切断底座上且用于输入与输出电缆的切断传送带、横向设置在切断底座上的切断工艺口、设置在切断底座上的切断支架、设置在切断支架上且位于切断工艺口上方且切断电缆的切断锯刀、设置在切断锯刀与切断支架之间的切断升降件、以及设置在切断支架上且位于切断锯刀两侧且v型且用于固定电缆的切断压头。

还包括去铠装装置其包括去铠装机座、中心孔等高设置在去铠装机座上的去铠装机头与去铠装尾座、设置在去铠装机座上的去铠装三轴刀座、安装在去铠装三轴刀座上且刀具与中心孔等高的去铠装切刀、设置在去铠装机座上的去铠装三轴副座、以及设置在去铠装三轴副座且铲端与中心孔等高的去铠装剥皮扁铲；

去铠装机头与去铠装尾座通过卡爪夹持电缆旋转，去铠装切刀纵向直线移动在铠装层上切螺旋沟槽；

去铠装剥皮扁铲伸入到螺旋沟槽中，将铠装层剥去。

还包括修整装置，其包括修整机座、设置在修整机座上的修整机头与修整尾座、以及设置在修整机座且纵向直线行走的修整磨头；

修整机头与修整尾座通过卡爪带动剥去铠装层的电缆旋转，修整磨头沿电缆轴向运动对其进行磨削。

还包括与切断装置结构相同的去工艺头装置；去工艺头装置切取将尾座夹持电缆头切取。

还包括与刨填装装置；其包括刨削机座、设置在刨削机座上的刨削纵向导轨、中心孔等高同轴设置在刨削机座上的刨削机头与设置在刨削纵向导轨的刨削移动架、扣合在刨削移动架上的刨削上压盖、设置在刨削移动架与刨削上压盖之间的刨削中心套、旋转设置在刨削机头上且用于夹持铜芯的刨削四张卡盘、设置在刨削机座上且带动刨削移动架纵向移动的刨削牵拉机构、设置在刨削纵向导轨一侧的刨削纵向驱动机构、设置在刨削纵向驱动机构上的刨削横向进给机构、设置在刨削横向进给机构上的刨削刀座、以及设置在刨削刀座上且用于对填充层刨削的刨削刀头；

铜芯一端穿过刨削中心套且刨削四张卡盘夹持铜芯另一端。

一种电缆绝缘层试样切割方法，借助于电缆绝缘层试样切割装置，电缆绝缘层试样切割装置包括通过机械手依次工序衔接的存放装置、切断装置、去铠装装置、修整装置、去工艺头装置、刨填装装置、以及切绝缘装置；

步骤一、首先，将电缆盘绕在存放转盘；然后，松开存储制动头，存放转盘旋转将电缆通过存放导向套输出；

步骤二、首先，切断传送带将电缆输送到切断工艺口处；然后，切断压头从上方下压住电缆；其次，切断锯刀下降将电缆切断；

步骤三、首先，去铠装机头与去铠装尾座夹持切断后的电缆，并旋转；然后，去铠装切刀刃入铠装层，并纵向移动，在铠装层上切螺旋槽；其次，去铠装剥皮扁铲进入螺旋槽中，并纵向移动，同时，电缆旋转，从而将铠装层剥去；

步骤四，修整磨头将铠装层内侧层磨削去掉；

步骤五，去工艺头装置将电缆头切掉；

步骤六，首先，刨削四张卡盘夹持电缆一端；然后，电缆另一端穿过刨削中心套；其次，刨削横向进给机构控制每次进给量，刨削纵向驱动机构带动刨削刀头移动将铜芯之间的填充层纵向切口并拉开；再次，旋转角度，刨削另一侧；

步骤六，首先，将单根铜芯取出，穿过切绝缘扶正架并安装在切绝缘机头与切绝缘尾座之间，通过切绝缘顶尖顶住其两端，切绝缘卡爪进行夹持；然后，铜芯旋转；其次，切绝缘三轴刀座进给并纵向移动，将绝缘层切削成为等厚度条带状。

本发明能快速直接实现从电缆线芯的本体上直接切取厚度均匀的绝缘片，检测绝缘片的测试数据，可直接体现电缆本体上绝缘特性，并可对使用一段时间以后的电缆，直接检测其绝缘相关部分电性能变化，可对电缆在使用过程中对相关性能进行跟踪分析，有助于更进一步了解相关材料、结构、工艺以及性能相关内容，有益于相关人员改进产品、提高电网安全性，具有良好的应用前景。

本发明的有益效果不限于此描述，为了更好的便于理解，在具体实施方式部分进行了更加详细的描述。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明存放装置的结构示意图。

图3是本发明切断装置的结构示意图。

图4是本发明去铠装装置的结构示意图。

图5是本发明修整装置的结构示意图。

图6是本发明去工艺头装置的结构示意图。

图7是本发明刨填装装置的结构示意图。

其中：1、铠装层；2、铜芯；3、填充层；4、绝缘层；5、存放装置；6、切断装置；7、去铠装装置；8、修整装置；9、去工艺头装置；10、刨填装装置；11、切绝缘装置；12、存放架；13、存放转盘；14、存放横向架；15、存放防松弹性销；16、存放压座；17、存放导向套；18、存储制动头；19、切断底座；20、切断工艺口；21、切断传送带；22、切断支架；23、切断压头；24、切断锯刀；25、切断升降件；26、去铠装机座；27、去铠装机头；28、去铠装尾座；29、去铠装三轴刀座；30、去铠装切刀；31、去铠装三轴副座；32、去铠装剥皮扁铲；33、修整机座；34、修整机头；35、修整尾座；36、修整磨头；37、刨削机座；38、刨削机头；39、刨削四张卡盘；40、刨削纵向导轨；41、刨削牵拉机构；42、刨削移动架；43、刨削上压盖；44、刨削中心套；45、刨削刀座；46、刨削纵向驱动机构；47、刨削刀头；48、刨削横向进给机构；49、切绝缘机座；50、切绝缘机头；51、切绝缘顶尖；52、切绝缘三轴刀座；53、切绝缘扶正架；54、切绝缘尾座；55、切绝缘卡爪。

具体实施方式

如图1-7，现有电缆包括若干铜芯（2）、包覆在铜芯（2）之外的绝缘层（4）、包覆所有铜芯（2）的铠装层（1）、设置在铠装层（1）与铜芯（2）之间的填充层（3）。本发明实现自动对现有电缆的剥离，从而得到厚度均匀的绝缘层。

如图1所示，本实施例的电缆绝缘层试样切割装置，包括切绝缘装置11；切绝缘装置11包括用于对切取得到条带状绝缘层4的切绝缘机座49、同轴设置在切绝缘机座49上的切绝缘机头50中心孔与切绝缘尾座54中心孔、设置在切绝缘机头50与切绝缘尾座54之间的导轨、移动设置在导轨上且与切绝缘尾座54中心孔同轴的切绝缘扶正架53、分别设置在切绝缘机头50中心孔与切绝缘尾座54中心孔处的切绝缘卡爪55、插装在中心孔中的切绝缘顶尖51、以及设置在切绝缘机座49且位于导轨一侧且刀头与中心孔等高且由丝杠丝母机构驱动的切绝缘三轴刀座52；

切绝缘三轴刀座52的刀尖按照阿基米德螺旋线对绝缘层4切削；铜芯2的两端夹持在切绝缘卡爪55中且切绝缘顶尖51与铜芯2中心压力接触，切绝缘扶正架53通过三个均分的滚轮扶持铜芯2外侧壁。

还包括存放装置5其包括存放架12、旋转设置在存放架12上的存放转盘13、横跨在存放转盘13上方的存放横向架14、设置在存放横向架14上的存放防松弹性销15、设置在存放防松弹性销15端部且用于与盘绕在存放转盘13上电缆外侧壁压力接触的存放压座16、设置在存放转盘13下方且用于输出电缆的存放导向套17、以及设置在存放架12上且端部与存放转盘13外侧壁压力接触的存储制动头18。

其包括切断装置6其包括切断底座19、设置在切断底座19上且用于输入与输出电缆的切断传送带21、横向设置在切断底座19上的切断工艺口20、设置在切断底座19上的切断支架22、设置在切断支架22上且位于切断工艺口20上方且切断电缆的切断锯刀24、设置在切断锯刀24与切断支架22之间的切断升降件25、以及设置在切断支架22上且位于切断锯刀24两侧且v型且用于固定电缆的切断压头23。

还包括去铠装装置7其包括去铠装机座26、中心孔等高设置在去铠装机座26上的去铠装机头27与去铠装尾座28、设置在去铠装机座26上的去铠装三轴刀座29、安装在去铠装三轴刀座29上且刀具与中心孔等高的去铠装切刀30、设置在去铠装机座26上的去铠装三轴副座31、以及设置在去铠装三轴副座31且铲端与中心孔等高的去铠装剥皮扁铲32；

去铠装机头27与去铠装尾座28通过卡爪夹持电缆旋转，去铠装切刀30纵向直线移动在铠装层1上切螺旋沟槽；

去铠装剥皮扁铲32伸入到螺旋沟槽中，将铠装层1剥去。

还包括修整装置8，其包括修整机座33、设置在修整机座33上的修整机头34与修整尾座35、以及设置在修整机座33且纵向直线行走的修整磨头36；

修整机头34与修整尾座35通过卡爪带动剥去铠装层1的电缆旋转，修整磨头36沿电缆轴向运动对其进行磨削。

还包括与切断装置6结构相同的去工艺头装置9；去工艺头装置9切取将尾座夹持电缆头切取。

还包括与刨填装装置10；其包括刨削机座37、设置在刨削机座37上的刨削纵向导轨40、中心孔等高同轴设置在刨削机座37上的刨削机头38与设置在刨削纵向导轨40的刨削移动架42、扣合在刨削移动架42上的刨削上压盖43、设置在刨削移动架42与刨削上压盖43之间的刨削中心套44、旋转设置在刨削机头38上且用于夹持铜芯2的刨削四张卡盘39、设置在刨削机座37上且带动刨削移动架42纵向移动的刨削牵拉机构41、设置在刨削纵向导轨40一侧的刨削纵向驱动机构46、设置在刨削纵向驱动机构46上的刨削横向进给机构48、设置在刨削横向进给机构48上的刨削刀座45、以及设置在刨削刀座45上且用于对填充层3刨削的刨削刀头47；

铜芯2一端穿过刨削中心套44且刨削四张卡盘39夹持铜芯2另一端。

本实施例的电缆绝缘层试样切割方法，借助于电缆绝缘层试样切割装置，电缆绝缘层试样切割装置包括通过机械手依次工序衔接的存放装置5、切断装置6、去铠装装置7、修整装置8、去工艺头装置9、刨填装装置10、以及切绝缘装置11；

步骤一、首先，将电缆盘绕在存放转盘13；然后，松开存储制动头18，存放转盘13旋转将电缆通过存放导向套17输出；

步骤二、首先，切断传送带21将电缆输送到切断工艺口20处；然后，切断压头23从上方下压住电缆；其次，切断锯刀24下降将电缆切断；

步骤三、首先，去铠装机头27与去铠装尾座28夹持切断后的电缆，并旋转；然后，去铠装切刀30刃入铠装层1，并纵向移动，在铠装层1上切螺旋槽；其次，去铠装剥皮扁铲32进入螺旋槽中，并纵向移动，同时，电缆旋转，从而将铠装层1剥去；

步骤四，修整磨头36将铠装层1内侧层磨削去掉；

步骤五，去工艺头装置9将电缆头切掉；

步骤六，首先，刨削四张卡盘39夹持电缆一端；然后，电缆另一端穿过刨削中心套44；其次，刨削横向进给机构48控制每次进给量，刨削纵向驱动机构46带动刨削刀头47移动将铜芯2之间的填充层3纵向切口并拉开；再次，旋转角度，刨削另一侧；

步骤六，首先，将单根铜芯2取出，穿过切绝缘扶正架53并安装在切绝缘机头50与切绝缘尾座54之间，通过切绝缘顶尖51顶住其两端，切绝缘卡爪55进行夹持；然后，铜芯2旋转；其次，切绝缘三轴刀座52进给并纵向移动，将绝缘层4切削成为等厚度条带状。

本发明实现了电缆线的机械化剥皮，效率高，实现了铠装层1，填充层3，绝缘层4的剥离，其他层原理相同，存放装置5方便存储电缆，切断装置6实现定尺寸切断，去铠装装置7实现对铠装层的剥离，修整装置8将多余的防火层进行剥离，去工艺头装置9切取用于夹持的头，刨填装装置10直线反复运动将填充物拉开，切绝缘装置11利用阿基米德螺旋线原理得到等厚度的样品，存放架12为支撑，存放转盘13旋转，存放横向架14为支撑，存放防松弹性销15与存放压座16实现对电缆的压力压紧，防止松动，存放导向套17实现导向，存储制动头18实现制动功能，切断底座19为支撑，切断工艺口20设计合理，切断传送带21实现传送，切断支架22为支撑，切断压头23实现辅助压紧，切断锯刀24实现切断，切断升降件25实现松紧，去铠装机座26为基准，去铠装机头27，去铠装尾座28为旋转支撑，去铠装三轴刀座29通过丝杠丝母机构驱动，去铠装切刀30进行切屑，去铠装三轴副座31带有去铠装剥皮扁铲32实现铠装层自动剥离，修整磨头36将内层切除，刨削四张卡盘39实现夹持，也可三爪卡盘，刨削纵向导轨40实现导向，刨削牵拉机构41为直线机构，刨削移动架42实现移动时辅佐支撑，防止线缆发颤，刨削上压盖43实现扣合，刨削中心套44实现导向，同理切绝缘扶正架53辅佐。

随着电缆绝缘层试样的旋转，刀片靠近电缆绝缘层试样表面，并沿其周长方向剥削，得到试样切片，可以将电缆绝缘层试样的内、中、外层明确的分开，且试样切片的厚度均匀性好，适用于电缆绝缘层厚度检测。

本发明设计合理、成本低廉、结实耐用、安全可靠、操作简单、省时省力、节约资金、结构紧凑且使用方便。

本发明充分描述是为了更加清楚的公开，而对于现有技术就不再一一例举。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；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：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；作为本领域技术人员对本发明的多个技术方案进行组合是显而易见的。而这些修改或者替换，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精神和范围。