技术领域
[0001] 本实用新型涉及自动化设备领域，具体地说是一种全自动激光辅助热剥离式绝缘电缆剥皮器。
背景技术
[0002] 目前，在电
力线路建设及维护过程中，架设和搭接电缆时需首先剥去电缆外部包裹的
聚合物保护层。传统的剥除手段是采用电缆剥皮刀进行手动操作，这种方式效率较低、劳动强度大、容易被划伤，且剥皮后的电缆不容易拉直，为后续工作带来不便。特别是在低温天气施工时，电缆表皮变硬，用电缆剥皮刀处理时异常困难，直接影响施工作业进度。传统的热剥离式绝缘电缆剥离器，通过加热
电极或喷灯将电缆表皮加热
软化后进行剥离，加热均匀性差，能耗较高，且剥离速度低、需要人工操作，不利于推广使用。
[0003] 同时，在电缆实际使用过程中，存在光
辐射老化的问题，即电缆的外表皮聚氯乙烯或聚四氟乙烯材料在紫外线的照射下，出现老化失效现象，形成变色和褶皱。
波长在200～400nm的紫外光会破坏其分子在结构、使高分子材料裂解。紫外
激光器具有极高的辐射强度，可以在短时间内实现对电缆外保护层的老化，且紫外激光器具有较窄的
光谱宽度，可以契合聚氯乙烯和聚四氟乙烯辐射老化的峰值谱线，使聚合物保护层光老化速度进一步提高。
[0004] 因此，为解决上述工作存在的实际问题，充分利用绝缘电缆外聚合物保护层受光辐射老化特性，实现高效、全自动绝缘电缆剥皮操作，提高工作效率和作业安全性，本实用新型提供了一种全自动激光辅助热剥离式绝缘电缆剥皮器。实用新型内容
[0005] 为克服当前绝缘电缆剥皮技术上的不足，充分利用电缆外保护层的材料特性，本实用新型提供了一种全自动激光辅助热剥离式绝缘电缆剥皮器。
[0006] 本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：
[0007] 一种全自动激光辅助热剥离式绝缘电缆剥皮器，包括电缆剥皮器
箱体，所述电缆剥皮器箱体内安装有电缆牵引模
块、激光预处理模块、加热模块及剥离模块，所述电缆剥皮器箱体包括上箱体与下箱体，上箱体与下箱体通过箱体开合
开关和箱体连接
铰链相互连接。
[0008] 进一步地，所述电缆牵引模块包括两套牵引系统，在上箱体与下箱体上各设有一套牵引系统，所述牵引系统包括电缆牵引滚轮、直流减速
电机及滚轮
支撑架，电缆牵引滚轮连接在直流减速电机的电机连接轴上，直流减速电机固定于滚轮支撑架上。
[0009] 进一步地，所述电缆牵引滚轮上设有滚轮棘齿。
[0010] 进一步地，所述激光预处理模块包括激光器、激光器
支架、激光器驱动，激光器在激光器支架上按照六
角形对称分布，下箱体中安装有激光器驱动。
[0011] 进一步地，所述加热模块包括上加热电极、下加热电极、工作指示灯、
温度传感器及温度
控制器，上加热电极、下加热电极分别位于上箱体、下箱体中，工作指示灯位于上箱体上部，温度传感器紧贴于上加热电极上部，
温度控制器位于下箱体中。
[0012] 进一步地，所述剥离模块位于所述电缆剥皮器的右侧，包括刀深调节单元、切深限位器、刀片及调节杆，其中调节杆端部设有刀片，刀片上设有刀深调节单元、切深限位器，刀深调节单元、切深限位器之间夹持有上箱体壁，两个所述刀片之间放置有电缆。
[0013] 进一步地，所述剥离模块包括安装架、
驱动电机、
凸轮、
连杆、拨动柱、竖直导向板、下
滑板、铰接座、摆动杆、切割刀及导向长条孔，所述安装架固定在上箱体上，所述安装架上设有驱动电机，所述驱动电机的
输出轴上安装有凸轮与连杆，所述连杆上设有拨动柱，所述拨动柱可沿着竖直导向板的导向长条孔内移动，所述竖直导向板连接有下滑板，所述下滑板沿着上箱体上表面的滑轨滑动，所述下滑板上设有铰接座，所述铰接座上转动连接有摆动杆，所述摆动杆端部设有切割刀，所述摆动杆上表面与凸轮相
接触。
[0014] 进一步地，所述下滑板与摆动杆之间设有复位
弹簧。
[0015] 进一步地，在上箱体与下箱体上设有箱体握把。
[0016] 进一步地，所述直流减速电机可以是减速电机或步进电机。
[0017] 进一步地，激光器可以是固体激光器，也可以是
半导体激光器，输出波长在UVA波段或UVB波段内可调谐。
[0018] 进一步地，上加热电极和下加热电极可以是半导体加热器，也可以是其他类型
电阻加热器。
[0019] 进一步地，刀片为半圆形金属刀片，选择合适硬度和韧性制作即可。
[0020] 进一步地，所述刀深调节单元为
螺母调节单元，所述刀片上设有配套
螺纹，螺母调节单元设置在电缆剥皮器箱体
水平部分的上下两侧。可根据电缆绝缘护套厚度的不同对刀片进行调节。
[0021] 进一步地，温度传感器可以选用测温电阻，如pt100，也可以选用测温芯片，如DS18B20。
[0022] 进一步地，温度控制器可以选用任意具有温度控制功能的集成
电路。
[0023] 进一步地，所述电源为充电电源。在有无交流电源情况下，均能使用。所述充电
接口可以通过220V/50Hz交流电对电源进行充电。
[0024] 本实用新型提供了一种全自动激光辅助热剥离式绝缘电缆剥皮器，采用强度和韧性均合适的刀片以及刀深调节单元，根据不同型号的电缆进行设置和调节切割深度；采用紫外激光对电缆外部聚合物保护层进行光老化预处理，结合电控加热电极对聚合物保护层进行加热软化，然后通过电机驱动带有棘齿的牵引滚轮牵引剥皮器沿电缆移动，实现对绝缘电缆外聚合物保护层的自动剥除。
[0025] 与
现有技术相比，所述电缆剥皮器通过减少电缆剥皮工艺中的机械切削步骤，将紫外激光辅助预处理和电控电极加热方式相结合，配合直流电机驱动电缆牵引滚轮，实现对绝缘电缆保护层的全自动热剥离。方法原理可靠，操作步骤简单方便，降低了工作人员的劳动强度，特别是适用于低温天气施工作业。配合高辐射强度、窄线宽的紫外激光器进行光辐射预处理，可以极大缩短加热时间、加快剥离速度、降低加
热能耗，明显提高工作效率和工程进度，显著改善作业安全性，且适用于不同线径的电缆，处理后的电缆不会弯曲，容易拉直，具有非常广泛的应用前景。
附图说明
[0026] 图1为所述电缆剥离器侧面结构示意图，
[0027] 图2为图1中“A-A`”所对应
位置的剖面结构示意图，
[0028] 图3为图1中“A-A`”所对应位置附近的俯视结构示意图，
[0029] 图4为图1中“B-B`”所对应位置的剖面结构示意，
[0030] 图5为图1中“C-C`”所对应位置的剖面结构示意图，
[0031] 图6为图1中“D-D`”所对应位置的剖面结构示意图，
[0032] 图7为剥离模块第二
实施例的结构示意图。
[0033] 图中：1电缆剥皮器箱体，2电缆牵引模块，21上箱体，22下箱体，23直流减速电机，24滚轮支撑架，25电缆牵引滚轮，26箱体连接铰链，27箱体开合开关，3激光预处理模块，31激光器，32激光器支架，33激光器驱动，
[0034] 4箱体握把，5工作指示灯，6加热模块，61温度传感器，62充电接口，63温度控制器，64电源，65上加热电极，66下加热电极，
[0035] 7剥离模块，71刀深调节单元，72切深限位器，73刀片，74调节杆，[0036] 8电缆，91安装架，92驱动电机，93凸轮，94连杆，95拨动柱，96竖直导向板，97下滑板，98铰接座，99摆动杆，910切割刀，911导向长条孔。
具体实施方式
[0037] 如图1至图7所示，本实用新型实施例提供了一种全自动激光辅助热剥离式绝缘电缆剥皮器，所述电缆剥皮器结构参见
说明书附图。本实用新型实施中，先利用紫外激光器对电缆绝缘保护层进行预处理，使其部分表面老化
变形，再通过温控加热电极对电缆绝缘保护层进行加热软化，然后利用刀片，配合电缆
牵引电机对软化后的电缆保护层进行剥离，实现安全、高效、自动化的电缆保护层剥除。具体详见下文描述：所述电缆剥皮器包括电缆剥皮器箱体1，所述电缆剥皮器箱体1内安装有电缆牵引模块2、激光预处理模块3、加热模块6及剥离模块7。通过上述多种机构组合实现电缆保护层的剥除。
[0038] 在至少一个实施例中，所述电缆剥皮器箱体1包括上箱体21与下箱体22，两者通过箱体开合开关27和箱体连接铰链26相互连接。
[0039] 在某些实施例中，上箱体与下箱体还可采用插接的方式连接在一起。
[0040] 在上箱体与下箱体上设有箱体握把4。
[0041] 在至少一个实施例中，所述电缆牵引模块2位于电缆剥皮器左端，参见图1至图3所示，在上箱体与下箱体上各设有一套牵引系统，所述牵引系统可驱动电缆牵引滚轮25牵引电缆沿着电缆剥皮器箱体之间的孔隙前行。
[0042] 在至少一个实施例中，所述牵引系统包括电缆牵引滚轮25、直流减速电机23及滚轮支撑架24，所述电缆牵引滚轮25为弧形滚轮，上有滚轮棘齿，用于固定待处理的电缆。电缆牵引滚轮连接在直流减速电机23的电机连接轴上，且共同固定于滚轮支撑架15上，形成电缆牵引系统。直流电机由直流电机驱动控制。当直流减速电机23工作时，电缆牵引滚轮带动电缆移动。直流电机驱动由电源64供电。同时，驱动内置扭力传感器，当探测到电机扭力过大时，传输
信号到温度控制器61，以增加加热时间，降低剥离速度。
[0043] 在至少一个实施例中，所述激光预处理模块3位于电缆牵引模块右侧，包括激光器31、激光器支架32、激光器驱动33。6支波长可调谐的激光器31在激光器支架32上按照六角形对称分布。位于下箱体22中的激光器驱动53控制激光器的具体工作状态，在对电缆保护层加
热处理前，对聚合物保护层进行紫外激光预处理，实现对待剥离材料的快速老化，方便后续剥离。激光器驱动33由电源64供电。
[0044] 在至少一个实施例中，加热模块6设置在激光预处理模块右侧，包括上加热电极65、下加热电极66、工作指示灯5、温度传感器61、温度控制器63。上加热电极65、下加热电极
66分别位于电缆剥皮器的上箱体21、下箱体22中。工作指示灯5位于上箱体上部，温度传感器61紧贴于上加热电极65上部，温度控制器63位于下箱体中。通过温度控制器控制加热电极对电缆外保护层进行加热软化，当温度传感器所采集温度达到预设软化温度时，自动关闭加热装置。
[0045] 在至少一个实施例中，剥离模块7位于所述电缆剥皮器的右侧，包括刀深调节单元71、切深限位器72、刀片73及调节杆74，其中调节杆端部设有刀片73，刀片上设有刀深调节单元71、切深限位器72，刀深调节单元71、切深限位器72之间夹持有上箱体壁，两个所述刀片之间放置有电缆8。通过调节刀深调节单元7使剥离刀片可以适应不同直径的电缆。切深限位器8为具有弹性的
垫片，用于避免刀片切入电缆保护层过深而无法被牵引的现象。
[0046] 所述电源连接有充电接口25。
[0047] 在某些实施例中，所述剥离模块7包括安装架91、驱动电机92、凸轮93、连杆94、拨动柱95、竖直导向板96、下滑板97、铰接座98、摆动杆99、切割刀910及导向长条孔911。所述安装架固定在上箱体上，所述安装架上设有驱动电机，所述驱动电机的输出轴上安装有凸轮与连杆，所述连杆上设有拨动柱，所述拨动柱可沿着竖直导向板的导向长条孔内移动，所述竖直导向板连接有下滑板，所述下滑板可沿着上箱体上表面的滑轨滑动，所述下滑板上设有铰接座，所述铰接座上转动连接有摆动杆，所述摆动杆端部设有切割刀，所述摆动杆上表面与凸轮相接触。当驱动电机转动时，不但可以带动下滑板的前后移动，还能实现凸轮
挤压摆动杆上下摆动。
[0048] 方案优化，所述下滑板与摆动杆之间设有
复位弹簧。
[0049] 利用所述电缆剥皮器进行电缆保护层剥离操作的具体步骤为：将待处理的电缆置于电缆剥皮器箱体1中，将上箱体和下箱体紧扣与电缆上，并关闭箱体开合开关，
锁紧剥皮器箱体；关闭箱体后，工作指示灯亮起，剥皮器进入工作状态。激光器驱动开始工作，驱动紫外激光器发生紫外脉冲激光，对电缆保护层进行预处理。通过保护层的光辐射老化作用，将部分表面老化。同时，直流电机驱动驱动直流减速电机，带动位于同一连接轴上的电缆牵引滚轮缓慢转动，牵引电缆剥皮器沿电缆向前移动。当激光预处理模块和电缆牵引模块工作一段时间后，预处理过的电缆进入加热电极中。温度控制器接通电源对上加热电极和下加热电极进行加热。调节刀深调节单元的调节螺母，选择合适的刀口深度；温度传感器采集上加热电极的温度信号传给温度控制器，若温度未达到软化温度，则将信号反馈到直流电机驱动，停止直流减速电机转动，等待温度达到要求。当温度达到绝缘保护层软化温度后，电缆牵引模块缓慢牵引电缆向左移动，上两个相对的刀片将软化后的电缆保护层从电缆上剥除并通过刀片侧面的镂空窗抛出，实现对绝缘电缆保护层的剥离。
[0050] 其中，直流减速电机可以是减速电机，也可以是步进电机。本实用新型实施例对此不作限制。
[0051] 其中，激光器可以是固体激光器，也可以是半导体激光器，输出波长在UVA波段或UVB波段内可调谐。根据绝缘电缆外保护层类型不同，选择不同的波长即可，本实用新型实施例对此不做限制。
[0052] 其中，上加热电极和下加热电极可以是半导体加热器，也可以是其他类型电阻加热器，本实用新型实施例对此不做限制。
[0053] 其中，刀片为半圆形金属刀片，选择合适硬度和韧性制作即可，本实用新型实施例对此不做限制。
[0054] 其中，所述刀深调节单元为螺母调节单元，所述刀片上设有配套螺纹，螺母调节单元设置在电缆剥皮器箱体水平部分的上下两侧。可根据电缆绝缘护套厚度的不同对刀片进行调节。
[0055] 其中，温度传感器可以选用测温电阻，如pt100，也可以选用测温芯片，如DS18B20，本实用新型实施例对此不做限制。
[0056] 其中，温度控制器可以选用任意具有温度控制功能的集成电路，本实用新型实施例对此不做限制。
[0057] 其中，所述电源为充电电源。在有无交流电源情况下，均能使用。所述充电接口可以通过220V/50Hz交流电对电源进行充电。。
[0058] 综上所述，本实用新型实施例提供了一种全自动激光辅助热剥离式绝缘电缆剥皮器，采用激光器和电控加热电极对待处理电缆外部的聚合物保护层进行软化，通过直流电机牵引剥皮器沿电缆移动，利用上置刀片、下置刀片，配合刀深调节单元实现对绝缘电缆外聚合物保护层的剥除。
[0059] 与现有技术相比，所述电缆剥皮器将紫外激光辅助预处理和电控电极加热方式相结合，配合直流电机驱动电缆牵引滚轮，实现对绝缘电缆保护层的全自动热剥离。方法原理可靠，操作步骤简单方便。降低了工作人员的劳动强度。特别是适用于低温天气施工作业，可以显著改善作业安全性，明显提高工作效率和工程进度，具有非常广泛的应用前景。
[0060] 本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0061] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何
修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
[0062] 除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
