本发明涉及一种基于架空绝缘的导线热切式自动剥线器及其剥线方法，尤其涉及架空绝缘导线自动剥线器技术领域，包括废弃导线绝缘层收纳盒、旋转轮支架、切刀支架，废弃导线绝缘层收纳盒包括底部槽体、底部槽体上方的底板以及垂直设置在底部槽体两端的对称板，在对称板上设置有卡槽；在底板中部开设一条孔，条孔内滑动嵌装旋转轮支架，在底部槽体内设置有第一螺杆，底部槽体一侧安装第一电机，第一电机输出端同轴固装第一螺杆，旋转轮支架下端同轴啮合在第一螺杆外缘；旋转轮支架上设置有第二电机，第二电机上部的旋转轮支架上固装齿轮外壳，齿轮外壳内同轴旋转安装齿轮。本发明通过采取热切工艺，有效地保护了线芯，进一步提升了剥线效率。
1.一种基于架空绝缘的导线热切式自动剥线器的剥线方法，其特征在于：包括如下方法步骤：
步骤S1、第三电机(16)驱动第二螺杆(3)转动，以带动第一半环切刀架(4)和第二半环切刀架(5)向内进刀，进刀完成后第二电机(8)控制齿轮(6)顺时针转动，驱动切刀支架(17)带动一对切刀原位置顺指针旋转270°以进行第一次热熔环切，在第一次热熔环切完成后，导线绝缘层在一对切刀的初始位置出现完整的环形凹沟，且凹沟下漏出线芯；
步骤S2、第一电机(21)旋转带动第一螺杆(20)同轴旋转，驱动旋转轮支架(15)沿条孔(11)按照预设剥线长度沿轴向进行第一次热熔纵切，在第一次热熔纵切完成后，导线绝缘层在顺导线方向出现两条相对笔直的凹沟，且凹沟下漏出线芯；
步骤S3、第二电机(8)再次启动，控制齿轮(6)逆时针转动，驱动切刀支架(17)带动一对切刀逆时针旋转270°以进行第二次热熔环切，在第二次热熔环切完成后，导线绝缘层在一对切刀所在位置的截面出现完整的环形凹沟，凹沟下漏出线芯，切开的导线绝缘层整体分成两半，已具备剥离的条件；
步骤S4、第一电机(21)再次旋转带动第一螺杆(20)同轴旋转，驱动旋转轮支架(15)沿条孔(11)移回至起始端以进行第二次热熔纵切；
步骤S5、在第二次热熔纵切完成后，第三电机(16)再次启动，驱动第二螺杆(3)转动，带动第一半环切刀架(4)和第二半环切刀架(5)退刀，此时导线绝缘层在一对切刀的推力作用下分两半脱落，或者在一对切刀切割后在重力作用下分四部分脱落，绝缘层剥离结束，人工将废弃绝缘层收纳盒中的废弃导线绝缘层取出，进行回收或废弃处理；
所述的基于架空绝缘的导线热切式自动剥线器的剥线方法的热切式自动剥线器，包括废弃导线绝缘层收纳盒、旋转轮支架(15)、切刀支架(17)，废弃导线绝缘层收纳盒呈U形设置，包括底部槽体(12)、底部槽体(12)上方可拆卸安装的底板(18)以及垂直设置在底部槽体(12)两端的对称板(10)，在对称板(10)上设置有用于夹紧绝缘导线(2)的卡槽(9)；
在底板(18)中部开设一条孔(11)，条孔(11)内滑动嵌装旋转轮支架(15)，在所述底部槽体(12)内设置有第一螺杆(20)，底部槽体(12)一侧安装第一电机(21)，第一电机(21)输出端同轴固装第一螺杆(20)，第一电机(21)旋转带动第一螺杆(20)同轴旋转；旋转轮支架(15)下端同轴啮合在第一螺杆外缘，当启动第一电机(21)时，旋转轮支架(15)沿条孔(11)左右移动；
所述旋转轮支架(15)上设置有第二电机(8)，第二电机(8)上部的旋转轮支架(15)上固装齿轮外壳(7)，齿轮外壳(7)内同轴旋转安装齿轮(6)，齿轮外壳(7)用于保护齿轮(6)，齿轮(6)在齿轮外壳(7)内相对于齿轮外壳(7)同轴旋转，齿轮外壳(7)上下均制有开口，上部开口用于嵌装绝缘导线(2)，下部开口用于齿轮(6)与第二电机(8)的转轴同轴啮合，当第二电机(8)旋转时，齿轮(6)在齿轮外壳(7)内旋转；
所述切刀支架(17)上制有一滑槽，滑槽内滑动安装镜像设置的一对切刀，滑槽内的切刀底部制有螺纹，切刀支架(17)中心径向贯穿有第二螺杆(3)，第二螺杆(3)通过与切刀底部的螺纹啮合，实现一对切刀的相向或相反运动，实现一对切刀对导线的夹持或松开；
为了实现第二螺杆(3)的自动旋转，在切刀支架(17)一侧安装有第三电机(16)，第三电机(16)的输出轴通过一中转齿轮与第二螺杆(3)啮合，用于驱动第二螺杆(3)转动，中转齿轮设置在切刀支架(17)内部；
所述一对切刀包括对称的第一半环切刀架(4)和第二半环切刀架(5)，第一半环切刀架(4)和第二半环切刀架(5)对称组合后中央形成用于绝缘导线(2)穿过的孔道，在第一半环切刀架(4)和第二半环切刀架(5)相向内侧对称开设有加热槽，在加热槽内同轴设置切刀(25)，为了实现切刀(25)的自动进给，在切刀(25)末端和加热槽槽底之间安装弹簧(22)；在切刀(25)的刀柄位置连接加热丝，并安装温度传感器(24)，感受切刀的温度。
2.根据权利要求1所述的一种基于架空绝缘的导线热切式自动剥线器的剥线方法，其特征在于：齿轮外壳(7)为圆环形，齿轮(6)一侧通过固定杆(19)固装有切刀支架(17)，当齿轮(6)旋转时，切刀支架(17)与齿轮(6)同轴旋转。
3.根据权利要求1所述的一种基于架空绝缘的导线热切式自动剥线器的剥线方法，其特征在于：所述对称板(10)的卡槽(9)两侧和齿轮外壳(7)两侧均对称设置有用于辅助固定绝缘导线(2)的辅助架(1)。
4.根据权利要求1所述的一种基于架空绝缘的导线热切式自动剥线器的剥线方法，其特征在于：所述绝缘导线(2)两端架设在对称板(10)的卡槽(9)中，穿装过齿轮(6)与一对切刀，以实现绝缘导线(2)绝缘层的剥离。
5.根据权利要求1所述的一种基于架空绝缘的导线热切式自动剥线器的剥线方法，其特征在于：所述底部槽体(12)的底端外部中心处设置有用于控制一对切刀的运行状态的操作手柄(14)，且所述操作手柄(14)上设置有手柄按键，其中，所述手柄按键包括开关按钮、初始化按钮、一键剥线按钮和剥线长度设置按钮。
6.根据权利要求5所述的一种基于架空绝缘的导线热切式自动剥线器的剥线方法，其特征在于：所述操作手柄(14)底端安装有快换盘(13)，快换盘(13)的另一端连接配网带电机器人。
基于架空绝缘的导线热切式自动剥线器及其剥线方法
技术领域
[0001] 本发明涉及架空绝缘导线自动剥线器技术领域，尤其涉及一种基于架空绝缘的导线热切式自动剥线器及其剥线方法。
背景技术
[0002] 目前，10kv架空线路带电作业项目日趋成熟，采用带电作业的方式，有效地减少了停电时的户数，提高了用电的可靠性。当前10kv架空线路普遍为绝缘导线，在带电接引线、带电安装接地环等简单作业项目和带负荷换刀闸、带负荷直线改耐张等复杂项目中，都需要剥除导线绝缘层，然而，传统的剥线器基本都为机械型，即利用剥线器刀刃的机械强度切开并剥除绝缘层；随着配网带电作业机器人的应用，传统剥线器效率难以提升、绝缘层厚度识别难度大、存在难以完全切除导线绝缘层和损伤导线线芯的风险，并难以解决。
[0003] 通过检索，发现如下与本申请相关的专利文献，其具体内容：中国专利公开号：CN111725743A，公开了一种架空绝缘导线自动剥皮器以及剥皮作业单元，包括夹持部和切削部，所述夹持部包括第一基板、第二基板、导杆、第一丝杆、第一夹块、第二夹块、以及第一丝杆驱动机构；所述切削部包括滑动座、第二丝杆、第二丝杆驱动机构、以及切削刀具，其中，所述滑动座支撑在所述导杆上且位于第一夹块的外侧，所述切削刀具与所述第二丝杆构成丝杆螺母传动副；所述第一夹块和第二夹块均具有面对导线的V型夹槽，其中，所述切削刀具与所述第一夹块共用所述导杆作为移动轨道，以使所述切削刀具能够始终沿导线定心线方向进刀。可见，该发明描述的即是传统的基于机械原理的一类自动剥线器，剥线效率较低。
[0004] 通过对比发现，该发明利与本申请具有实质性不同，不影响本申请的新颖性和创造性。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种基于架空绝缘的导线热切式自动剥线器及其剥线方法，在不损伤绝缘线芯的情况下进一步提高了剥线效率。
[0006] 本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
[0007] 一种基于架空绝缘的导线热切式自动剥线器，包括废弃导线绝缘层收纳盒、旋转轮支架、切刀支架，废弃导线绝缘层收纳盒呈U形设置，包括底部槽体、底部槽体上方可拆卸安装的底板以及垂直设置在底部槽体两端的对称板，在对称板上设置有用于夹紧绝缘导线的卡槽；
[0008] 在底板中部开设一条孔，条孔内滑动嵌装旋转轮支架，在所述底部槽体内设置有第一螺杆，底部槽体一侧安装第一电机，第一电机输出端同轴固装第一螺杆，第一电机旋转带动第一螺杆同轴旋转；旋转轮支架下端同轴啮合在第一螺杆外缘，当启动第一电机时，旋转轮支架沿条孔左右移动；
[0009] 所述旋转轮支架上设置有第二电机，第二电机上部的旋转轮支架上固装齿轮外壳，齿轮外壳内同轴旋转安装齿轮，齿轮外壳用于保护齿轮，齿轮在齿轮外壳内相对于齿轮外壳同轴旋转，齿轮外壳上下均制有开口，上部开口用于嵌装绝缘导线，下部开口用于齿轮与第二电机的转轴同轴啮合，当第二电机旋转时，齿轮在齿轮外壳内旋转。
[0010] 而且，齿轮外壳为圆环形，齿轮一侧通过固定杆固装有切刀支架，当齿轮旋转时，切刀支架与齿轮同轴旋转。
[0011] 而且，切刀支架上制有一滑槽，滑槽内滑动安装镜像设置的一对切刀，滑槽内的切刀底部制有螺纹，切刀支架中心径向贯穿有第二螺杆，第二螺杆通过与切刀底部的螺纹啮合，实现一对切刀的相向或相反运动，实现一对切刀对导线的夹持或松开。
[0012] 而且，所述一对切刀包括对称的第一半环切刀架和第二半环切刀架，第一半环切刀架和第二半环切刀架对称组合后中央形成用于绝缘导线穿过的孔道，在第一半环切刀架和第二半环切刀架相向内侧对称开设有加热槽，在加热槽内同轴设置切刀，为了实现切刀的自动进给，在切刀末端和加热槽槽底之间安装弹簧；在切刀的刀柄位置连接加热丝，并安装温度传感器，感受切刀的温度。
[0013] 而且，所述对称板的卡槽两侧和齿轮外壳两侧均对称设置有用于辅助固定绝缘导线的辅助架。
[0014] 而且，所述绝缘导线两端架设在对称板的卡槽中，穿装过齿轮与一对切刀，以实现绝缘导线绝缘层的剥离。
[0015] 而且，所述底部槽体的底端外部中心处设置有用于控制一对切刀的运行状态的操作手柄，且所述操作手柄上设置有手柄按键，其中，所述手柄按键包括开关按钮、初始化按钮、一键剥线按钮和剥线长度设置按钮。
[0016] 而且，所述操作手柄底端安装有快换盘，快换盘的另一端连接配网带电机器人。
[0017] 一种基于架空绝缘的导线热切式自动剥线器的剥线方法，包括如下方法步骤：
[0018] 步骤S1、第三电机驱动第二螺杆转动，以带动第一半环切刀架和第二半环切刀架向内进刀，进刀完成后第二电机控制齿轮顺时针转动，驱动切刀支架带动一对切刀原位置顺指针旋转270°以进行第一次热熔环切，在第一次热熔环切完成后，导线绝缘层在一对切刀的初始位置出现完整的环形凹沟，且凹沟下漏出线芯；
[0019] 步骤S2、第一电机旋转带动第一螺杆同轴旋转，驱动旋转轮支架沿条孔按照预设剥线长度沿轴向进行第一次热熔纵切，在第一次热熔纵切完成后，导线绝缘层在顺导线方向出现两条相对笔直的凹沟，且凹沟下漏出线芯；
[0020] 步骤S3、第二电机再次启动，控制齿轮逆时针转动，驱动切刀支架带动一对切刀逆时针旋转270°以进行第二次热熔环切，在第二次热熔环切完成后，导线绝缘层在一对切刀所在位置的截面出现完整的环形凹沟，凹沟下漏出线芯，切开的导线绝缘层整体分成两半，已具备剥离的条件；
[0021] 步骤S4、第一电机再次旋转带动第一螺杆同轴旋转，驱动旋转轮支架沿条孔移回至起始端以进行第二次热熔纵切；
[0022] 步骤S5、在第二次热熔纵切完成后，第三电机再次启动，驱动第二螺杆转动，带动第一半环切刀架和第二半环切刀架退刀，此时导线绝缘层在一对切刀的推力作用下分两半脱落，或者在一对切刀切割后在重力作用下分四部分脱落，绝缘层剥离结束，人工将废弃绝缘层收纳盒中的废弃导线绝缘层取出，进行回收或废弃处理。
[0023] 本发明的优点和积极效果是：
[0024] 本发明通过采取热切工艺，兼容各厚度导线绝缘层，能够有效保护线芯，进而具有更好的剥线效果，同时剥线过程顺畅，自动化水平高，有效地节省了带电作业人员的体力。
[0025] 本发明所述的一对切刀并无锋利刀刃，且切刀的加热槽壁上安装有弹簧，弹簧的弹力可以抵住导线的线芯，同时切刀的温度高于绝缘层熔点且低于线芯熔点，利用温度切割绝缘层以达到线芯零损伤，进一步保护了导线的线芯。
[0026] 本发明所述的一对切刀被加热且进刀后，在弹簧作用下刀刃扎透导线绝缘层，直抵线芯，较好的兼容了各种厚度的绝缘导线，同时一对切刀充分地利用了热熔的优势，只需两次热熔环切、两次热熔纵切即可剥离导线绝缘层，极大地提升了剥线效率。
[0027] 本发明所述的基于架空绝缘的导线热切式自动剥线器，因采取了热切工艺，兼容各厚度的导线绝缘层，有效的保护了线芯，且快换盘另一端可兼容配网带电机器人，节省了传统机器人的识别导线绝缘层厚度的传感器和控制程序，节约了成本，同时本发明所述的一对切刀并无锋利刀刃，安全性较高。
附图说明
[0028] 图1为本发明的结构示意图；
[0029] 图2为本发明的侧剖图；
[0030] 图3为本发明的俯视图；
[0031] 图4为本发明的第一半环切刀架的示意图；
[0032] 图5为本发明的一对切刀的退刀示意图；
[0033] 图6为本发明的一对切刀的进刀示意图。
[0034] 1‑辅助架；2‑绝缘导线；3‑第二螺杆；4‑第一半环切刀架；5‑第二半环切刀架；6‑齿轮；7‑齿轮外壳；8‑第二电机；9‑卡槽；10‑对称板；11‑条孔；12‑底部槽体；13‑快换盘；14‑操作手柄；15‑旋转轮支架；16‑第三电机；17‑切刀支架；18‑底板；19‑固定杆；20‑第一螺杆；21‑第一电机；22‑弹簧；23‑加热丝；24‑温度传感器；25‑切刀。
具体实施方式
[0035] 下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
[0036] 一种基于架空绝缘的导线热切式自动剥线器，包括废弃导线绝缘层收纳盒、旋转轮支架15、切刀支架17，废弃导线绝缘层收纳盒呈U形设置，包括底部槽体12、底部槽体12上方可拆卸安装的底板18以及垂直设置在底部槽体12两端的对称板10，在对称板10上设置有用于夹紧绝缘导线2的卡槽9。
[0037] 在底板18中部开设一条孔11，条孔11内滑动嵌装旋转轮支架15，在所述底部槽体12内设置有第一螺杆20，底部槽体12一侧安装第一电机21，第一电机21输出端同轴固装第一螺杆20，第一电机21旋转带动第一螺杆20同轴旋转；旋转轮支架15下端同轴啮合在第一螺杆外缘，当启动第一电机21时，旋转轮支架15沿条孔11左右移动；
[0038] 所述旋转轮支架15上设置有第二电机8，第二电机8上部的旋转轮支架15上固装齿轮外壳7，齿轮外壳7内同轴旋转安装齿轮6，齿轮外壳7用于保护齿轮6，齿轮6在齿轮外壳7内相对于齿轮外壳7同轴旋转，齿轮外壳7上下均制有开口，上部开口用于嵌装绝缘导线2，下部开口用于齿轮6与第二电机8的转轴同轴啮合，当第二电机8旋转时，齿轮6在齿轮外壳7内旋转。
[0039] 齿轮外壳7为圆环形，齿轮6一侧通过固定杆19固装有切刀支架17，当齿轮6旋转时，切刀支架17与齿轮6同轴旋转。
[0040] 切刀支架17上制有一滑槽，滑槽内滑动安装镜像设置的一对切刀，滑槽内的切刀底部制有螺纹，切刀支架17中心径向贯穿有第二螺杆3，第二螺杆3通过与切刀底部的螺纹啮合，实现一对切刀的相向或相反运动，实现一对切刀对导线的夹持或松开。
[0041] 为了实现第二螺杆3的自动旋转，在切刀支架17一侧安装有第三电机16，第三电机16的输出轴通过一中转齿轮与第二螺杆3啮合，用于驱动第二螺杆3转动，以实现一对切刀的进退刀。中转齿轮设置在切刀支架17内部，且为现有技术，不在图中展示。
[0042] 所述一对切刀包括对称的第一半环切刀架4和第二半环切刀架5，第一半环切刀架4和第二半环切刀架5对称组合后中央形成用于绝缘导线2穿过的孔道，在第一半环切刀架4和第二半环切刀架5相向内侧对称开设有加热槽，在加热槽内同轴设置切刀25，为了实现切刀25的自动进给，在切刀25末端和加热槽槽底之间安装弹簧22。在切刀25的刀柄位置连接加热丝，并安装温度传感器24，感受切刀的温度，切刀温度在200‑450℃，变化控制在±5℃以内，这样的温度既能够热熔开导线的绝缘外皮，又不能损伤里面的导电金属，能有效避免金属表面的划伤，实现无痕无损切割。
[0043] 所述对称板10的卡槽9两侧和齿轮外壳7两侧均对称设置有用于辅助固定绝缘导线2的辅助架1。
[0044] 所述绝缘导线2两端架设在对称板10的卡槽9中，穿装过齿轮6与一对切刀，以实现绝缘导线2绝缘层的剥离。
[0045] 所述底部槽体12的底端外部中心处设置有用于控制一对切刀的运行状态的操作手柄14，且所述操作手柄14上设置有手柄按键，其中，所述手柄按键包括开关按钮、初始化按钮、一键剥线按钮和剥线长度设置按钮。
[0046] 所述操作手柄14底端安装有快换盘13，快换盘13的另一端连接配网带电机器人，以实现既可以应用于绝缘手套法作业，又可以方便配网带电机器人进行控制和调试，对所述一对切刀的温度、工作状态等信息进行实时观测。
[0047] 本发明实施例中，所述的废弃导线绝缘层收纳盒的收纳容量需大于三相导线剥除的绝缘层外轮廓之和，且一对切刀将绝缘导线2的绝缘层剥离时，剥离的绝缘层在切刀推力和重力作用下脱落，脱落轨迹近似平抛运动或自由落体运动，掉落在废弃导线绝缘层收纳盒的底部槽体12中，从而防止发生高空坠物的情况。在整体作业结束后，操作人员需将收纳的导线绝缘层从收纳盒中取出，进行回收或废弃处理。
[0048] 一对切刀的温度需在作业前进行设置，控制在导线绝缘层熔点温度和线芯温度之间，且考虑一定的安全裕度。不同的环境温度、导线绝缘层的材质、导线线芯的温度会使得最佳的切刀温度不同，但不会超出可控范围，作业前将切刀25的温度设置好后，整体热切剥线过程中，切刀25的温度不受外界因素变化的影响，自动维持在设定值。若设置切刀25的温度为350℃，控制范围为±5℃时，加热丝23对切刀25进行加热，温度传感器24实时监测切刀25的温度，当温度高于355℃时则停止加热，当温度低于345℃时继续加热，通过应用更加先进的温度控制策略，以使温度控制更加精确，进一步提高了自动剥线的精确率。
[0049] 第一半环切刀架4和第二半环切刀架5均设置有弹簧22，在进刀时利用弹簧22的弹性抵住导线绝缘层，绝缘层热熔后，因切刀25不具有锋利刀刃，且在弹簧22作用下可弹性伸缩，故不会伤及铝制线芯，而是在铝制线芯表面滑行。
[0050] 一种基于架空绝缘的导线热切式自动剥线器的剥线方法，包括如下方法步骤：
[0051] 步骤S1、第三电机16驱动第二螺杆3转动，以带动第一半环切刀架4和第二半环切刀架5向内进刀，进刀完成后第二电机8控制齿轮6顺时针转动，驱动切刀支架17带动一对切刀原位置顺指针旋转270°以进行第一次热熔环切，在第一次热熔环切完成后，导线绝缘层在一对切刀的初始位置出现完整的环形凹沟，且凹沟下漏出线芯；
[0052] 步骤S2、第一电机21旋转带动第一螺杆20同轴旋转，驱动旋转轮支架15沿条孔11按照预设剥线长度沿轴向进行第一次热熔纵切，在第一次热熔纵切完成后，导线绝缘层在顺导线方向出现两条相对笔直的凹沟，且凹沟下漏出线芯；
[0053] 步骤S3、第二电机8再次启动，控制齿轮6逆时针转动，驱动切刀支架17带动一对切刀逆时针旋转270°以进行第二次热熔环切，在第二次热熔环切完成后，导线绝缘层在一对切刀所在位置的截面出现完整的环形凹沟，凹沟下漏出线芯，切开的导线绝缘层整体分成两半，已具备剥离的条件；
[0054] 步骤S4、第一电机21再次旋转带动第一螺杆20同轴旋转，驱动旋转轮支架15沿条孔11移回至起始端以进行第二次热熔纵切；
[0055] 步骤S5、在第二次热熔纵切完成后，第三电机16再次启动，驱动第二螺杆3转动，带动第一半环切刀架4和第二半环切刀架5退刀，此时导线绝缘层在一对切刀的推力作用下分两半脱落，或者在一对切刀切割后在重力作用下分四部分脱落，绝缘层剥离结束，人工将废弃绝缘层收纳盒中的废弃导线绝缘层取出，进行回收或废弃处理。
[0056] 本发明实施例中，因一对切刀整体由相对的第一半环切刀架4和第二半环切刀架5构成，一对切刀整体旋转180°即可在理论上完成热熔环切，考虑90°的安全裕度，因此需要旋转270°完成热熔环切。
[0057] 在不剥线时，一对切刀为退刀状态，第一半环切刀架4和第二半环切刀架5远离绝缘导线2；进行剥线时，一对切刀为进刀状态，第一半环切刀架4和第二半环切刀架5接近并夹紧绝缘导线2；剥除导线绝缘层完成时，需人工将废弃绝缘层收纳盒中的废弃导线绝缘层取出，进行回收或废弃处理。
[0058] 尽管为说明目的公开了本发明的实施例，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例所公开的内容。
