电线剥皮装置的制作方法

专利名称：电线剥皮装置的制作方法
电线剥皮装置技术领域
用于从电线剥离覆层的装置(根据具体情况下文中称为“电线剥皮装置)被设计 成剥离刀片进给到电线的覆层中并靠着所述电线进行相对移动，以便剥离(剥掉)所述覆 层的一部分。对于该用于从电线剥离覆层的装置，在剥离电线覆层过程(根据具体情况下 文中称为“剥离”)中，如果剥离刀片与电线芯接触电线芯有时会受刮伤。
本发明涉及所述电线剥皮装置，但是即使是涉及那些已经被切短的电线，所述装 置也具有检测电线芯和刀片之间的任何接触的功能。
背景技术：
迄今为止虽然多种类型的电线剥皮装置已经常见，但是在大多数情况下通过使用 切割器切割并剥离电线覆层的一部分。
当剥离覆层时，需要将刀片进给到电线覆层中尽可能深，以便更加精确且锐利地 切割电线覆层。然而如果刀片接触线芯，线芯会遭受刮伤或者线芯的一部分可能被切断，以 致导致所处理的电线不可用。
因为要求绝对安全，尤其是对于用于自动工业或汽车工业或航空器工业的电线， 因此甚至线芯上具有最轻微的刮伤的电线也被抛弃，因为如果用于可移动部件或部分或在 遭受振动的任何位置因为刮伤上的应力集中电线可能被损坏并导致严重事故。
因此，检测线芯和剥离刀片之间的任何接触的功能被看作电线剥皮装置的必不可 少的功能，使得近年来发展的多种自动电线剥皮装置设置有所述接触检测功能。然而这些 装置的大多数使用通过检测分别配置于线芯和刀片的电极之间的电传导检测线芯和刀片 之间的任何接触的方法。
专利文献的引用
作为示例，根据下文引用的专利文献I (日本专利公开No. 87643/1995)的电线剥 皮装置作为基础参照图9在下文中进行描述。
根据这种迄今为止已知的技术，电线63通过电线引导装置84被引导并通过电线 夹持器85固定。然后操作盒式刀片86以便通过使用切口形成切割器87在电线63的线芯 70的绝缘覆层71上形成切口并通过切割刀片82切割电线63，从而通过同时利用电线夹持 器85轴向拉覆层剥离覆层。
当在覆层71形成切口的阶段盒式刀片86中的切口形成切割器87此时与线芯70 接触时，交流电流经由在电线63和电线夹持器85之间产生的电容、检测器88和交流电源 89以此次序流过线芯70或接触处。通过检测器88检测对应该电流的电压以确认切口形成 切割器87与线芯70的接触。发明内容
技术问题
根据如图9所示的专利文献I的检测线芯刮擦或刮伤的方法如果将要完成的电线长度短确保一个点以连接相应的机构是极其困难的。在通过使用桌面电线剥皮装置手动剥 离操作情况下从安全的角度看所示检测方法也是不合适的。
问题的解决方案
换句话说，本发明的特征在于，电线剥皮装置可以通过使用导体在用作接触传感 器(所谓的电极)的剥离刀片和信号分析电路之间的连接检测由于剥离刀片已经接触线芯 的时刻而增加或加入下述的线芯的阻抗所导致的阻抗的任何变化，以便检测剥离刀片和线 芯之间的任何接触。
本发明的有益效果
本发明的目的在于，对于每种电线在相同的条件下通过使用将剥离刀片27、27用 作接触传感器(见图5)的电线剥皮装置检测线芯的阻抗(包括电阻、电感或感抗和电容或 容抗)以高精确度检测线芯刮伤或刮擦，不管电线已经被切割为多短或电线是长的。
本发明的目的还在于，通过设置能够可选地设置用于检测所述剥离刀片和线芯之 间的任何接触的接触的时间和位置要素并由此紧接所述剥离操作的开始直到结束管理这 些时间要素的功能，允许即使剥离刀片已经接触电线的线芯也根据接触的程度或部分进行 将电线产品看作非不可用的电线产品的可选确定，从而对于自动电线剥皮装置等在采用所 述功能的情况下防止不必要的操作不连续。
此外，本发明的特征在于，仅剥离刀片用作接触检测的电极，从而简化电线剥皮装 置的结构(或构成)。


图1是用于作为本发明一个实施例的电线剥皮装置的用于检测线芯和剥离刀片 之间的接触的机构的示意图。
图2是在剥离过程中上述电线剥皮装置的目标时间间隔的设定状态的侧视图。
图3是上述的桌面电线剥皮装置的内部结构视图。
图4是上述的桌面电线剥皮装置的外部视图5是在剥离操作过程中上述的桌面电线剥皮装置的透视图，其中(A)示出电线 被插入到夹持器的状态，(B)示出电线被夹持器夹紧并且剥离刀片进给到电线覆层中的状 态，以及(C)示出覆层已经被剥离的状态。
图6是上述的桌面电线剥皮装置的机械操作流程图7是上述的桌面电线剥皮装置的电动机操作和确定接触的流程图8是本发明另一实施例的自动电线剥皮装置的说明视图9是专利文献I (日本专利公开No. 87643/1995)的电线剥皮装置的说明视图。
附图标记说明
5 :定位杆；25 :夹持器；26 :刀片保持器；27 :剥尚刀片；45 :传感器杆；46 :止动 器;47 :传感器；53 :控制板；63 (W):电线；70 :线芯；71 :覆层；73 :导体；74 :信号分析电 路；75 :电信号生成电路；76 :电流限制电路；77 :滤波电路；78 :放大电路；79 :控制电路； 80 :用于确定的逻辑电路。
具体实施方式
下文参照图3、4和5详细描述本发明的实施例的桌面电线剥皮装置。电线在下文 中根据具体情况可以简称为线。
首先，基于图3描述根据本实施例的电线剥皮装置的内部结构。该装置的结构与 授权给申请人的日本专利第3501596号中的电线剥皮装置的结构相当，增加了附加的用于 检测线芯和剥离刀片之间的任何接触的机构或功能。在下文中，附图对应电线插入侧的左 侧称为“前部”，而右侧称为“后部”。
本实施例中，主轴3以可旋转并且可轴向滑动的方式支撑在从机架I的前端至中 间侧壁2a和2b之间的下部的部分中，同时彼此平行的两个副轴4、4也以可自由旋转的方 式支撑在主轴3正上方侧壁2a和2b之间。此外，定位杆5设置在这些副轴4、4之间的中 央上方以确定电线端部插入的位置并获得开始或启动信号。
在主轴3正上方并且平行于主轴3设置轴，同时主轴3的后端形成为花键轴6，位 于侧壁2b的后部的电动机7的旋转轴以可滑动的方式安装在花键轴上使得电动机7的旋 转经由花键轴6传递至与花键轴6同轴的滚珠丝杠8。通过滚珠丝杠8的旋转运动允许滚 珠螺母组件9自由地向前和向后移动。以可自由地旋转的方式安装在花键轴6和滚珠丝杠 8之间的臂10的下部夹持主轴3，并引起主轴轴向滑动使得可以保持与滚珠丝杠8的位置 相同的位置。
在主轴3上，分别向前侧逐渐变细的第一圆锥凸轮11和第二圆锥凸轮12以可同 轴地滑动的方式安装，同时线圈形式的压缩弹簧13a、13b分别插入到第一圆锥凸轮11和第 二圆锥凸轮12，以分别经由销14a、14b以指定的力向前挤压第一圆锥凸轮11和第二圆锥凸 轮12。主轴3以可滑动的方式被插在衬套16中，衬套16被固定至移动板15，而滚珠螺母 组件9被固定至移动板15。
在主轴3的从机架I的侧壁2a突出的前端，设置切口调节旋钮17用于调节电线 覆层的切口，使得通过调节旋钮17的螺旋转动允许定位构件18向前和向后移动。定位构 件18被构造成自由地撞击在第一圆锥凸轮11的销14a上，以便可以停止第一圆锥凸轮11 的前进。此外，与调节旋钮17的转动联动或结合，在装置的上面的前部上的指示窗21上指 示相对应的切口直径。
管状的管轴22、22以可滑动的方式安装在副轴4、4的前端外部，同时这些管轴22、 22的后端插入臂23的轴承24并通过臂23的轴承24支撑，臂23的侧面是Z字形，并且固定 至移动板15。夹持器25、25的基部固定至副轴4、4的从管轴22、22突出的前端，同时位于 夹持器25、25的后面的刀片保持器26、26的基部固定至管轴22、22的前端。剥离刀片27、 27具有V形刀刃，并被固定在刀片保持器26、26中彼此相对定位的前表面，如图5所示。
因为在电动机7开始向前旋转时滚珠螺母组件9如图3所示固定在合适的位置， 因此当滚珠丝杠8通过滚珠丝杠8的向前旋转而与滚珠螺母组件9中的滚珠进行螺纹配合 时，主轴3随着滚珠丝杠8的前进而前进。随后，圆锥凸轮11首先推离凸轮辊33、33至两 侧，以使摇摆构件31、31的上端彼此分离，同时使摇摆构件31、31摇摆，使得摇摆构件31、31 推动臂34、34上的辊35、35以分别旋转与所述辊形成整体的管轴22、22，并闭合所述管轴 的前端的刀片保持器26、26。由此，刀片保持器26、26中的剥离刀片27、27被进给至电线W 的覆层71的指定深度并夹持它们，如图5(B)所示。
臂28、28的上端固定在副轴4、4的后端附近，并且臂28、28由此向下竖直延伸。凸轮辊29、29以在水平面内可自由地旋转的方式连接至这些臂28、28的下端，且凸轮辊29、 29在第二圆锥凸轮12的外周表面上行进或撞在第二圆锥凸轮12的外周表面上并随着第二 圆锥凸轮12的前进而被该外周表面推动以便以彼此相反的方向旋转副轴4、4，使得夹持器 25,25随着第二圆锥凸轮12的前进而闭合，并且随着第二圆锥凸轮12的后退而打开。
摇摆构件31、31附于第一圆锥凸轮11的两侧，同时摇摆构件31、31的下端通过侧 壁2a支撑以能够在轴30、30上自由地枢转并且在摇摆构件31的竖直轴32上的凸轮辊33 抵靠第一圆锥凸轮11的外周表面。棍35、35抵靠摇摆构件31的上端的外侧，同时以在水 平面内能够自由旋转的方式支撑在固定至管轴22、22的臂34、34的下端。根据第一圆锥凸 轮11的前进和后退，管轴22、22经由臂34、34沿彼此相反的方向旋转，使得刀片保持器26、 26随着第一圆锥凸轮11的前进闭合并随着其后退打开。
制动单元36介于移动板15和机架I的后部上的侧壁2b之间。该制动单元36用 于确保在滚珠螺母组件9向后移动期间对滚珠螺母组件9的阻力，并构成为使得移动板15 侧的板40经由贯通轴39连接至形成在固定至侧壁2b的基部37上的水平长孔38，并且使 得通过弹簧41的弹力在闸瓦42上的作用得到的摩擦制动作用被施加给基部37，以便分别 将滚珠螺母组件9返回时的阻力转换成夹持器25、25的夹紧力和剥离刀片27、27的切割 力。
对于第一圆锥凸轮11和第二圆锥凸轮12的移动定时，主轴3通过滚珠丝杠8前 进，同时滚珠螺母组件9保持固定以通过第一圆锥凸轮11闭合刀片保持器26、26，随后随着 第二圆锥凸轮12的前进闭合夹持器25、25。如果第二圆锥凸轮12停止前进，则滚珠螺母组 件9通过此时引起抵抗制动单元36的负载的反作用力后退，制动单元36的阻力又作用在 夹持器25、25上以闭合并夹紧电线63，同时在刀片保持器26、26随着滚珠螺母组件9的后 退而后退时覆层被拉离(剥离)线芯。
如图4所示，也可以通过旋转旋钮58调节覆层的引导长度以调节发出电动机逆转 命令的传感器61的位置，从而调节覆层的引导长度，传感器61位于支架60上，支架60与 引导长度调节旋钮58的螺杆轴59螺纹配合。还能够在显示窗口 57a显示由用于发出电动 机逆转命令的传感器61的位置转换的相应的覆层引导长度。顺便说一句，图5中的附图标 记62表示用于电线插入的支撑构件。
通过旋转旋钮54改变定位构件56的位置，因而经由杠杆51通过张紧弹簧(图中 未示出)定位外部管43，定位传感器杆45的止动器46，并设置电线端部的插入深度(或 点)，以便选择覆层的剥离长度。旋钮54的旋转导致在形成在装置的侧面上的有刻度的指 示窗57中指示由定位构件56的位置转换的覆层的剥离长度(参见图4)。
刀片保持器26、26是竖直双分离结构的，其中固定剥离刀片27、27的上部分由绝 缘材料形成，下部分由金属构成，使得剥离刀片27、27与装置电绝缘。
在根据本发明所述的装置中，剥离刀片27与电线W(63)的线芯70的任何接触在 剥离电线W(63)的覆层71的部分的过程中以如下方式被检测
剥离刀片27、27通过导体73连接至控制板53用于阻抗检测(如图1所示)使得 可以通过用作电极的剥离刀片27、27测量例如电容的阻抗(适用于下文)。此外，在电信号 生成电路75中生成的例如方波信号的电信号经由电流限制电路76被传送到电路中的剥离 刀片27、27用于检测与电线W(63)的线芯70的任何接触。
给予剥离刀片27、27的电信号被引导通过滤波电路77用于去除噪音等，并经由信 号放大电路78被传送至信号分析电路74用于监测剥离刀片27、27与线芯70的接触瞬间 的任何微小改变。用于确定的逻辑电路80基于信号分析电路74接收的信号和从控制电路 79获得的用于电线覆层剥离操作的预设的确定时间最终确定在剥离刀片27、27和线芯70 之间是否已经存在任何有害的接触。如果确定已经存在有害的接触，则用指示器在指示窗 21指示错误(Err)。
所述电信号可以以例如微秒时间尺度的周期被采样。如果剥离刀片27已经接触 电线W(63)的线芯70，则根据剥离覆层71的操作过程中刀片的位置生成脉冲输出并作为由 于增加或加入了线芯70的阻抗带来的阻抗的改变通过信号分析电路74检测到(见图1和 2)。
覆层剥离操作包括所述检测操作并在下文中基于桌面电线剥离装置的操作的示 意图进行描述。
首先，切口调节旋钮17被旋转以设定在指示窗21中显示的值，以便获得对应于将 被完成的电线的直径的切口深度。与此同时，在观察指示窗57的同时止动器定位旋钮54 被旋转并且引导长度调节旋钮58被旋转以分别将覆层剥离长度和引导长度设定为想要的 值。此时通过尽可能地增大切口深度可以减小将要被撕断的覆层的量(厚度)以确保平滑 的稳定的剥离操作。
如图5(A)示意地所示，电线W(63)的末端被插入在夹持器25、25之间，并撞击在 传感器杆45前端的止动器46上以将止动器46稍微向后推动，使得传感器杆45抵抗或相对 于弹簧48的弱的作用力后退并用传感器杆45的后端阻挡传感器47。当传感器47检测到 传感器杆45的后退时，传感器释放检测信号以沿向前方向启动电动机7以使主轴3前进。
在基于传感器47检测的信号存储紧邻开始剥离操作之前的阻抗的同时，开始关 于接触检测的所述确定。然后，在直到电动机停止的一个过程期间持续确定剥离刀片27是 否已经接触电线W(63)的线芯70。
可以设定为一方面，对于从图2(A)至图2(B)的时间跨度(即对于开始切割之后 的剥离过程的早期阶段)，当存在任何线芯的接触时，即使如图2(E)所示那样很轻微，也将 电线产品确定为不可用的(不良的)；但另一方面，在进一步的处理过程中将已经经历线芯 接触的电线产品(如图2(F)所示)也确定为非不可用的。还可以通过使用时间管理功能 自由地设定对于图2(C)至图2(D)的时间跨度，在剥离过程结束之前不立即检测剥离刀片 和线芯之间的任何接触。
因此，由于时间管理功能，如图2(G)所示的在紧邻剥离结束之前在末端出现轻微 接触刮伤的情况下也可以从决定对象中排除。
还可以在紧接启动、反转和停止电动机的信号输出之后特定时间间隔内对于接触 检测不进行确定，以防止来自电动机的在启动等时的尖峰噪声的影响，以便提高接触检测 的精确度(见图7)。
由于所示时间管理功能，线芯和剥离刀片之间的接触持续时间可用作确定的另一 标准。也就是说，长持续时间的接触会引起长的且深的刮伤，同时依赖于接触的程度极短持 续时间的接触不会引起任何刮伤。因此，可以在将持续时间看作确定标准时通过在微秒时 间尺度上对线芯和剥离刀片之间的接触持续时间取样区分不影响电线质量的极短的接触和长持续时间接触。用于所示时间管理功能的基本的设备可以由诸如编码器和磁尺的位置 信息设备替换。
在开始电动机7的向前旋转时，如图3所示滚珠螺母组件9被固定在合适的位置， 使得主轴3随着滚珠丝杠8的前进而前进，滚珠丝杠8通过其向前旋转与滚珠螺母组件9 中的滚珠螺纹配合。由此通过第一圆锥凸轮11主轴3首先推动凸轮辊33、33至两侧，使得 摇摆构件31、31摇摆以在上端彼此分离并推动臂34、34上的辊35、35以分别旋转与它们一 体的管轴22、22，从而闭合位于管轴前端的刀片保持器26、26。随后，刀片保持器26、26中 的剥离刀片27、27被进给到电线W的覆层71中至设定的深度并夹紧它，如图5(B)所示。
另一方面，通过第二圆锥凸轮12，前进的主轴3沿两个方向推动副轴4、4的臂28、 28上的凸轮辊29、29以沿彼此相反的方向旋转副轴4、4，使得夹持器25、25闭合以夹紧电 线W。
当达到这种状态时，当定位构件18的前端撞在主轴3的第一圆锥凸轮11的销14a 上时主轴3停止前进，使得滚珠螺母组件9通过滚珠丝杠8的旋转开始后退。滚珠螺母组 件9的后退导致杠杆51的轴承50后退，使得通过张紧弹簧驱动或赋予能量的定位杆5后 退，同时推动杠杆51的上端并且使得经由臂23连接至副轴4、4的管轴22、22后退。电线 端部已经通过剥离刀片27、27切割的覆层71由此被拉离线芯70，如图5(C)所示。
所述的剥离操作的流程在图6中总结，并且包括电动机操作的所述接触确定的流 程在图7中作为整体示出。
图8是通常在使用过程中的、可以应用本发明的自动电线剥皮装置(下文称为“自 动剥皮装置”)的操作示例视图。该自动电线剥皮装置，除了从电线剥离覆层的功能外，还 配置有长度测量和切割功能以将电线切割为恒定长度。
从容纳电线的绕线架90抽出的电线63a通过传送辊91被传送至剥离刀片93的 前端，如图8(A)所示，并且刀片93被进给到覆层中，随后通过反转传送辊91剥离掉覆层。
接下来，电线63a被传送设定长度，插入在传送辊92之间并通过剥离刀片93切 割，如图8(B)所示。在切割之后，剥离刀片93被打开以通过传送辊92将切割的电线63b 返回剥离长度，如图8(C)所示。剥离刀片93再次被进给到覆层中，随后通过反转传送辊92 剥离掉覆层。
本发明尤其适于高速旋转型的自动电线剥皮装置。虽然使用迄今为止已知的线芯 刮伤检测系统也可以检测根据图8的电线63a的线芯上的刮伤，但是这种系统检测已经被 切短的电线63b的线芯上的任何刮伤是困难的。根据本发明的检测线芯刮伤的所述功能对 于这种情形也是有效的。
由于电线剥离过程中剥离刀片与线芯接触具有高概率，因此每次剥离刀片与线芯 彼此接触时释放错误信号以引起设置有迄今为止已知的线芯刮伤检测系统的自动剥皮装 置的频繁的停止。相反，本发明能够即使在剥离刀片已经接触电线的线芯的情况下通过前 述的采用管理接触的时间要素(包括接触的持续时间、位置等)的功能根据接触程度或部 分，将电线产品也确定为非不可用的，使得可以防止不必要的操作不连续。
虽然上面已经描述了本发明的部分实施例，但是本发明的工作形式不限于所述的 实施例，相反可以以许多方式变化。
例如，代替所述矩形波信号可以使用其他具有特定频率的脉冲信号或包括诸如正弦波信号等的AC信号的其他电信号。此外，不仅可以通过单电源生成电信号，也可以通过使用多电源生成电信号。
工业应用
本发明提供电线剥皮装置，其能够改进当以设定长度自动剥离在端部的电线的覆层时检测线芯和剥离刀片之间的任何接触的功能，因而能够`改进加工后的电线的质量。
权利要求
1.一种电线剥皮装置，所述电线剥皮装置构成为将剥离刀片进给到电线的覆层中并通过相对于所述电线相对地移动剥离刀片剥去所述覆层的一部分，其中所述电线剥皮装置设置有生成电信号以检测通过所述剥离刀片的阻抗(包括电阻、电感或感抗以及电容或容抗)的电路和用于检测所述阻抗的信号分析电路，使得通过检测在所述覆层的剥离过程中在所述剥离刀片与所述线芯接触的时刻所述线芯的所述阻抗加入剥离刀片的阻抗带来的阻抗的任何变化能够检测所述剥离刀片与线芯的任何接触。
2.根据权利要求1的电线剥皮装置，其中所述电线剥皮装置能够通过其功能检测所述线芯与所述剥离刀片之间的任何接触，所述功能是将所述电信号施加至所述剥离刀片并监测在所述剥离刀片与所述线芯接触的时刻所述线芯的所述阻抗引起的所述电信号的改变的任何现象。
3.根据权利要求1或2的电线剥皮装置，其中所述电线剥皮装置设置有可选择地设定检测所述剥离刀片是否已经接触所述线芯的检测持续时间或目标时间点并由此管理诸如在开始所述剥离操作之前或在所述剥离操作过程中或紧邻所述剥离操作完成之前的接触时间点以及所述剥离刀片与所述线芯之间接触的持续时间的每个时间要素的功能。
4.根据权利要求3的电线剥皮装置，其中所述时间要素管理功能还允许设定确定条件，在所述确定条件下即使在所示剥离刀片已经接触所述线芯时也根据接触的持续时间和点将所涉及的电线看作非不可用的。
5.根据权利要求2的电线剥皮装置，其中所述剥离刀片本身用作电极，用于检测所述剥离刀片和所述线芯之间的任何接触，并且用于测量所述阻抗的电信号(输入至所述剥离刀片)和用于确认已经检测到所述线芯和所述剥离刀片之间的接触的信号(由所述剥离刀片输出)通过相同的点(所述剥离刀片)被分别施加或获取。
6.根据权利要求1的电线剥皮装置，其中一对所述剥离刀片在所述电线的两侧彼此相对地设置并构成为在它们已经进给到电线中后允许所述电线移动，并且在所述电线的引导端部在所述一对剥离刀片之间通过之后撞在传感器杆的前端上时开始所述剥离操作。
7.根据权利要求1的电线剥皮装置，其中所述电线剥皮装置构造为自动装置，所述自动装置设置有不仅剥去所述覆层的一部分，而且在设定位置切断所述电线的功能。
全文摘要
本发明涉及一种用于从电线剥离覆层的装置，其设置有即使对于已经被切短的电线也能够检测线芯和剥离刀片之间的任何接触的功能。该装置具有用于经由剥离刀片测量阻抗的信号分析电路，并能够通过检测在从电线剥离覆层的过程中在剥离刀片与电线的线芯的任何接触的时刻线芯的阻抗加入剥离刀片的阻抗带来的阻抗改变检测剥离刀片和线芯之间的任何接触。
文档编号H02G1/12GK103038962SQ201180037220
公开日2013年4月10日 申请日期2011年7月27日 优先权日2010年7月29日
发明者本部孝介 申请人:Mcm科米克株式会社