包括接触传感器的绝缘材料剥离设备和用于绝缘材料剥离 设备的调整装置 技术领域 本发明涉及用于局部去除线缆绝缘材料的绝缘材料剥离设备以及与绝缘材料剥 离设备一起使用的调整装置， 其中该绝缘材料剥离设备包括用于切开线缆绝缘材料的至少 一个导电刀片。 本发明进一步涉及用于修整线缆的方法和用于变更和调整绝缘材料剥离设 备中的刀片位置的方法。
背景技术 当修整所制造的线缆时， 将要去除包围线缆端部的绝缘涂层， 使得线缆的导电材 料暴露。该 “绝缘材料剥离” 通常发生在复合线缆修整站 ( 其常执行诸如压接触点之类的 其它功能 )， 或替代地， 通过用户直接操作的手动工具而发生。这些类型的手动工具是公知 的， 如从美国专利 6,324,945B1 或美国专利 6,505,399B2 中看到的那样。
然而， 在已知的绝缘材料剥离设备中， 由于切割装置的定位 ( 即， 刀片定位 ) 相对 于线缆尺寸不恰当地适配， 因此可能出现全部的线缆和导电材料损伤。 因而， 刀片可能切割 得太深， 使得损伤线缆。 这引起在线缆端部附近产生几乎不引人注意的疵点这一危险， 并且 可能导致线缆的断裂。该损伤甚至可能导致线缆连接到的组件的故障， 使得导致可能难以 定位和维修的瑕疵。
发明内容
因此， 本发明的目的是以有效地发现对于线缆的预先存在的损伤并增大所修整线 缆端部的可靠性的这种方式， 来改进绝缘材料剥离设备。本发明的目的还涉及增大现有绝 缘材料剥离设备的坚实度 (consistency)。
本发明的所述目的通过独立权利要求的主题而得到实现。 本发明的有益改进是从 属权利要求的主题。
本发明涉及连接到绝缘材料剥离设备的至少一个导电刀片的容性传感器单元， 其 在导电刀片接触线缆的导电材料时发出电输出信号。
国际专利申请 WO 2007/106628A2 中公开的用于检测接触的 E 场传感器的概念是 公认的。
根据本发明， A.C. 电压源将 A.C. 电压施加到绝缘材料剥离设备的一个或多个刀 片， 并且检测器单元检测已经接地的至少一个刀片的电容。剥离了绝缘材料的线缆表示虚 拟地， 并且所测电容在刀片变为与线缆的导电材料导电连接时改变。 在该情况下， 根据本发 明， 产生取决于应用而可用作报警信号或用于停止后续制造处理的输出信号。
根据本发明的改进有益地导致增大的可靠性和成本节省以及浪费减少。 将调整装 置与绝缘材料剥离设备合并还可节省可观的制造时间以及改进诸如压接处理之类的任何 后续步骤。
可以以与用作光学或声学报警装置的手动工具集成的方式制造本发明。 报警功能以在切割设备 ( 即， 刀片 ) 变为与线缆的导电材料接触的情况下立即向用户报警的方式来 工作。
此外， 本发明还可以应用于执行诸如压接触点之类的其它功能的复合线缆修整设 备。因此， 除了线缆的切割和绝缘材料剥离之外， 还可以执行这些其它功能。
在一实施方式中， 控制信号可以在容性传感器单元已经检测到刀片和导电材料之 间的接触时停止任何后续处理。控制信号也可以用于提供输出信号， 诸如光学 / 或声学报 警功能。控制信号可包括作为替换方式的功能或组合使用。以此方式， 可以在合适时确定 机器需要重新校准。 一旦得到误差的通知， 用户可立即执行重新校准， 由此节省了时间和原 料。
然而， 在不能再更新的现有线缆设备的校准中， 本发明还可用作单独的调整装置。 根据本发明， 用户将调整装置连接到要修整的一短段线缆导电材料， 并以待调整设备的刀 片执行绝缘材料剥离处理。如果刀片切割至很深且损伤了线缆的导电材料， 则调整装置提 供诸如拨号音之类的报警信号。用户然后可以调整刀片， 直到报警信号的不存在指示切割 刀片的适当校准为止， 因此没有更多的损伤将会发生。 以此方式， 已有绝缘材料剥离设备的 刀片位置的调整能够得到简化并且更加精确。
可以在压接工具中实现诸如电路之类的调整装置。该电路可并入到手持的、 便携 的、 电池操作的设备中。然而， 调整装置不附于刀片。而是， 所提供的线缆导电材料的较短 部分通过夹具而连接到测试设备。然后将线缆导电材料的该部分引至切割设备， 然后剥离 绝缘材料。如果一个刀片接触线缆， 则产生报警信号。
灵敏度控制器允许用户使传感器单元适于测量环境的各种情形。
现在使用下列附图所示的示例性实施方式， 更具体地解释本发明。 在全文中， 将相 同的附图标记和相同的组件标记提供给相同的部分。此外， 来自所示和所述的不同实施方 式的特征或特征组合也可表示创造性的技术方案或包括在本发明内的技术方案。 附图说明
图 1 是根据本发明使用的 E 场传感器系统在其使用环境中的框图 ； 图 2 是绝缘材料剥离设备中使用的本发明第一实施方式的电路示意图 ； 图 3 是可连接到压接单元的输出端子的电路示意图 ； 图 4 是可连接到刀片的端子的电路示意图 ； 图 5 是接地的电路示意图 ； 图 6 是可安装有图 2 到图 5 的电路的电路板的布局略图 ； 图 7 是来自图 6 的电路板的后视图 ； 图 8 是可以集成到压接工具中的容性传感器单元的第二实施方式的电路示意图。具体实施方式
在下面段落中， 将参考附图更准确地解释本发明。
图 1 以框图形式图示了本发明的基本原理。根据本发明， 绝缘材料剥离设备的一 个或多个刀片 (blade)100 经由负载电阻器 RL 而连接到 A.C. 电压发生器 102。以虚线表示 寄生电容 CS。刀片 100 上的正弦电压的幅度和相位受到用作电极的刀片 100 附近的导电物体 ( 诸如线缆的导电材料 104) 的影响。在本实施方式中， 这些物体是要剥离绝缘材料的线缆 的导电芯。一种类型的电容器形成在刀片 100 和线缆的导电材料 104 之间， 其中两个组件 用作携带电荷的电容器板。
节点 106 上可检测到的电压与进行测量的刀片和线缆的导电材料 104 之间的电容 成反比。检测器 108 和低通滤波器 110 将信号引至评估单元 112。评估单元 112 例如包括 ： 用于将所测电压值与基准值进行比较的比较器， 以及用于在进行测量之前调整输出容量的 装置。评估单元 112 还包括用于在电容变化指示刀片 100 已接触线缆的导电材料 104 的情 况下而产生输出信号的装置。
参考图 2 到图 7， 描述用于绝缘材料剥离设备的容性传感器单元的第一实施方式。 该电路适于用在复合线缆修整设备中， 其执行绝缘材料剥离和后续压接。 代替压接， 也可提 供一个或多个进一步的处理步骤， 诸如焊接、 压配或安装插头连接器。
用作 A.C. 电压发生器的振荡器 R1、 R2、 R3、 C1、 IC1A 产生具有 ( 例如 )57kHz 的频 率的正弦信号作为基信号。 根据本发明， PR 指示的端子附于绝缘材料剥离设备的两个刀片。 在实际测量发生之前， 在电位计 POT_A 调整基本电容。在处理中， 必须在相对于地的测量点 TP_A 设置特定电压值。例如， 在本电路中， 以静止状态 (resting state) 下在测量点 TP_A 测量 22.0V 的电压值的这种方式设置电位计 A 的电阻值。 此外， 由于测试点 TP_B 的电压被设置为预定值， 因此可以通过电位计 POT_B 调整 灵敏度。 然而， 也可以自动执行这两种功能 ； 这在利用便携式压接工具的应用中是特别有益 的。
放大器 IC1B 对可在节点 106 上测量的测量信号进行放大， 而比较器 IC2B 将所测 电容与基准进行比较。如果得到的差异超过电阻 R9 和 R8 所定义的阈值， 则根据本发明的 电路在节点 114 发出本电路以两种方式所使用的输出信号。一方面， 如果检测到刀片和导 电材料的接触， 则在输出 SIG 发出停止信号， 其停止后续的压接处理。此外， 以用户可立即 识别故障并引入对策的方式启动 LED LED1。替代地或另外地， 可提供听觉指示器。还可在 节点 114 和各个输出元件之间提供针对要执行的各个功能而将信号足够长地进行缓冲的 保持电路。
图 6 和图 7 示出了可以构造有图 2 到图 5 所示的电路的电路板的示例。
图 8 示出了替代实施方式， 具体而言， 其就电流功耗和构造大小得到了进一步优 化， 以便用在压接工具中。
在此情况下， 基本功能与图 2 的对应。提供电路的前两个组件 IC5’ 和 IC4’ ， 以使 得可以使用具有相当低的电池电压 ( 即， 4 个 1.5V 电池或 9V 的模块 ) 的常规电池。而另一 方面， 具有更高电压 ( 至少 10V 电源电压 ) 的电池对于振荡器而言也是可用的。组件 IC5’ 是作为 “低压差” 电压调节器所公知的， 而组件 IC4’ 是从 5V ～ 10V 的电压倍增器。
组件 IC1’ 包括振荡器和用于自动平衡初始电容的电路两者。因此， 不需要外部可 调电位计。组件 IC1’ 还在管脚 7 提供了关于切割设备的电容变化所导致的输出电压。
组件 IC2’ 是用以可通过电阻器 R7 调整响应度 ( 即， 刀片处的灵敏度 ) 的比较器。 组件 IC3’ 是定时 (timing) 元件， 并且其还形成用于信令的控制信号， 其在本情况下被配置 为 LED D12’ 。此外， 可将小蜂鸣器 ( 其在本显示中未示出 ) 附于自由端 XS2。将对于刀片
和对于电池的连接附于接插件 (connector strip)XS1。
另外， 可提供电池容量的指示和自动关断， 以防止用户忘记关闭设备。
图 8 所示的电路变型可有益地用作不能再翻新的任何当前线缆修整设备的调整 装置， 其中所述电路提供在外部设备中并且其利用刀片连接到接插件 XS1。
在刀片位置在以切割设备执行绝缘材料剥离处理时充分不利 ( 即线缆的导线损 伤 ) 的情况下， 发出报警信号， 并且用户调整刀片， 直到在绝缘材料剥离处理期间不再发出 报警为止。于是， 可以非常有效和节省时间的方式执行调整处理。