电缆检测装置的制作方法

1.本发明涉及一种根据权利要求1的上位概念所述的电缆导通装置，一种根据权利要求13的上位概念所述的电缆检测装置和一种根据权利要求33的上位概念所述的电缆检测方法。


背景技术：

2.在当前的市场环境中，越来越多地需要对电缆进行电气检测。为此，存在两种不同的类型，分别为连接电缆(两侧各有一个插头/插口，并且中间的电缆具有定义的长度)和内装式插头/内装式插口(它们仅在一侧带有插头/插口)，而另一端则没有装备插头/插口。这一端被称为开放端。开放的这一端可以齐平地切断或者剥去了绝缘层，或者装备了一个压接触头。
3.连接导线(两端都有插头/插口)的电气检测成熟地借助带有对应弹簧销/触头的适配接头进行，并且符合当前最新的技术水平。
4.然而，对于一端或者两端开放的(没有插头或者没有插口)的导线的检测，目前为止仅存在辅助性的解决方案，这些解决方案不能确保过程可靠的导通，无法实现可靠的测量。在此过程中，相应用于重新导通的开销非常高。
5.de3308178c1探讨的是电子部件的检测，它们的电子元器件具有导线末端，其中，在导线末端上安装了扁平插头、芯线端套，或者导线末端是裸露的或者进行了焊接。在这里，电缆末端(参见图1)会从上部送入并且在侧面夹紧。
6.us20060172586a1公布了一种带有一个定位件的测试装置，可以容纳一段电缆。在这里，会用一种针刺穿绝缘层，以便和芯线建立电接触。
7.de 102014117942 a1公布了一种接触钳，可以在一个测量对象上开展四线制电气测量。接触钳具有两个相互绝缘并且可以相向摆转的金属钳柄。
8.cn 208752141 u公布了一种导线电阻测试系统，它包含一个四接口电阻测试装置、一个节温器、一个升降器(采用剪力原理)和一个直流电阻测试器。四接口电阻测试装置由一个导轨和一对支承在导轨上并且可以移动的测试接线端构成。测试接线端与直流电阻测试器连接。
9.jp h 07229940 a公布了一种借助四线制测量测量电阻的测量装置。在这里，使用四个导电并且相互电绝缘的针脚。
10.de 202014103886 u1公布了一种接触装置，它由一个内电极和一个相对其呈同轴布置的外电极组成，其中，内电极设计为弹性接触销。此类接触装置可用于开尔文测量方法或者四线制测量方法。
11.在上述文献中，同样也存在问题，包括缺少过程可靠性，非常高的重新导通率以及缺少对导通质量的说明，继而导致检测结果不具备说服力。这些问题对于直径非常小的芯线尤为突出。


技术实现要素：

12.因此，本发明的目的是消除现有技术中存在的缺点，并且提供一种电缆导通装置或者电缆检测装置，能够实现开放的电缆末端(包括齐平切断的、剥去绝缘层的或者经过压接加工的)可靠、可重复且过程可靠的导通。电缆导通装置或者电缆检测装置应方便使用或者操作。与相关电缆段之间建立电接触应可以方便地进行，并且没有任何故障源。
13.通过开篇提及的电缆导通装置实现了这一目的，为此，定位件呈圆柱形，并且第一接触元件和/或第二接触元件与一个发光装置，尤其是一个发光二极管形式的发光装置电气连接在一起，以显示导通状态。
14.这在导通过程中实现了导通状态的快速显示。接触元件与发光装置的连接属性以及圆柱形定位件的属性通过下述方式共同发挥作用：通过圆柱形的定位件，可以穿入不同直径的电缆，并且在各个方向上令电缆获得引导(通过圆柱形的定位件)。由于圆柱形的设计，因而可以使用不同直径的电缆，但对于操作人员或者(圆柱形)定位件内部的一名电缆检测员而言，不总是能够通过目视明确无误地识别穿入的电缆是否的确被接触元件导通(或者至少与之接触)。现在，根据本发明，借助发光装置实现了这一点，使得定位件的圆柱形设计与发光装置形成互补协作。
15.额外地或者作为备选(除了电缆导通装置的上述属性以外)，通过开篇提及的电缆检测装置同样也实现了这一目的，为此，至少一个导通装置具有一个布置在定位件区域中的第二接触元件，以建立与位于定位件中的一段电缆的第二电接触。
16.通过符合本发明的措施，不仅可以落实可靠且可重复的导通，而且还可以执行真正的四线制测量(也被称为四线测量或者开尔文测量)。通过导通装置，同样也可以可靠地实现小直径芯线(《1.5mm2)的导通，并且开展精确的检测。
17.优选地，定位件的设计使得形成电缆末端的电缆段可以沿着其纵向延长线通过一个开口穿入定位件中。
18.优选地，在定位件中没有电缆段的情况下，或者在未导通位置上，第一接触元件和第二接触元件相互之间电绝缘。这样一来，实现了四线制测量布置。
19.可以用电缆检测装置执行的检测可以是定性检测(例如检测电缆芯线在电缆的两个末端之间是否连续，也就是说没有中断)和/或定量检测(例如测量电缆芯线的电阻)。
20.在本项专利申请中，“电缆”这一概念同样也包含单芯和多芯电缆、电缆束形式的电缆、扁平电缆、带分支的电缆以及任意型式和规格的电缆。
21.对于接触元件，至少其接触面或者接触点布置在定位件中和/或可以移动到定位件内。优选地，至少一个接触元件，优选两个接触元件设计为夹紧元件或者起到夹紧元件的作用，并且在导通位置机械夹紧第一电缆段。
22.带有定位件、第一和第二接触元件的第一导通装置用于在电缆的第一段上导通电缆，尤其是在电缆的第一开放(也就是说没有插头或者插口)末端上。此外，检测装置可以具有第二导通装置，它用于导通第二电缆段，尤其是电缆的第二末端。优选地，第二导通装置同样也包含两个接触元件，以通过相同的方式实现四线制测量布置(或者开尔文导通)。第二导通装置可以与第一导通装置相同、相似或者不同。
23.一种优选的实施方式其优点在于，电缆检测装置包含一种四线制测量布置，具有一个对电缆施加电流或者电压的回路和一个测量回路，其中，第一接触元件是加载回路的
组成部分，第二接触元件是测量回路的组成部分。通过四线制测量，可以非常准确地测量电缆特征，尤其是电阻，因为这种测量方式最大程度消除了测量回路内阻和接触电阻的影响。通过定位件中的两个接触元件，以方便的形式实现了这样的导通。
24.一种优选的实施方式其优点在于，第一接触元件与一个电流源或者一个电压源，优选地通过开关装置连接在一起，和/或第二接触元件与一个电压表或者一个安培表，优选地通过开关装置连接在一起。
25.一种优选的实施方式其优点在于，电缆检测装置至少具有第二导通装置，用于临时性地电导通电缆的第二电缆段，尤其是第二电缆末端(优选配有一个插头或者一个插口)。这样一来，同样也可以实现第二电缆末端的可靠导通。
26.一种优选的实施方式其优点在于，至少一个的第二导通装置包含用来与第二电缆段建立第一电接触的第一接触元件，和用来与第二电缆段建立第二电接触的第二接触元件。这样一来，再次在要检测的电缆上实现了四线制测量。
27.一种优选的实施方式其优点在于，电缆检测装置包含一种四线制测量布置，具有一个对电缆施加电流或者电压的回路和一个测量回路，其中，(第二导通装置的)第一接触元件是加载回路的组成部分，(第二导通装置的)第二接触元件是测量回路的组成部分。
28.一种优选的实施方式其优点在于，第一接触元件和/或第二接触元件与一个发光装置，尤其是一个发光二极管电气连接在一起，以显示导通状态。这在导通过程中实现了导通状态的快速显示。
29.一种优选的实施方式其优点在于，定位件形成了一个用于支承电缆段的导向件，其中，导向件具有一个纵向轴。在这里，电缆(末端)通过一个开口穿入定位件或者导向件中。优选地，导向件的直径差不多大于等于待检电缆的直径。这样一来，确保接触元件在正确的位置上导通电缆段。优选地，导向件(或者定位件)横跨纵向轴形成一个全向包围第一电缆段的空间。这样一来，就可以良好且可靠地支承电缆段，并且实现全向包围(通过导向件的壁板)。
30.本发明实现了很高的灵活性，因为用同一导通单元可以可靠地导通横截面积在一定范围内的电缆(例如从0.09mm2至1.5mm2)。
31.一种优选的实施方式其优点在于，定位件、第一接触元件至少一个区段及第二接触元件至少一个区段共同位于一个模块中。例如，电缆段的定位件和/或第一接触元件的装置部分和/或第二接触元件的装置部分可以(分别)设计为模块中的一个孔。
32.一种优选的实施方式其优点在于，至少其中一个接触元件，优选两个接触元件相对于定位件可以在一个断开位置和一个导通位置之间移动，优选地横跨定位件的纵向轴，优选垂直于定位件的纵向轴，其中，优选地，至少其中一个接触元件，优选两个接触元件在至少一个位置上，优选在导通位置上通过一个弹簧预张紧。在断开位置上，接触元件处于拉回复位状态，或者完全从定位件中脱出。这样一来，就可以确保电缆顺畅的穿入。电缆穿入后，接触元件会朝定位件内部方向移动，并且导通(或者夹紧)电缆段。
33.一种优选的实施方式其优点在于，第一接触元件和第二接触元件和一个共用的操作元件共同作用，并且可以一起从断开位置朝导通位置移动，其中，优选地，操作元件是一根以可回转方式支承的操作杆。操作可以手动进行，也可以通过一个驱动装置自动进行。
34.一种优选的实施方式其优点在于，第一接触元件和第二接触元件与操作元件连接
在一起，使得在操作操作元件时，一个接触元件会先于另一个接触元件动作。如果接触元件设计用于刺穿电缆绝缘层，以导通芯线，则这一实施方式特别具有优势。为此所需的力通过这一措施降低或者分散。
35.一种优选的实施方式其优点在于，第一接触元件和/或第二接触元件与一个操作元件共同作用，其中，操作元件是一套运动装置的组成部分，其在断开位置和导通位置之间具有一个止点。通过这种方式，确保导通位置和断开位置都是稳定的位置，不会由于意外情形(例如撞击或者震动)而退出。
36.一种优选的实施方式其优点在于，定位件具有一个纵向轴，并且至少其中一个接触元件，优选两个接触元件设计为接触销的形式，横跨定位件的纵向轴，优选垂直于定位件的纵向轴，其中，优选地，朝向定位件内部的接触销末端逐渐变窄，优选呈圆锥形。这样的接触销特别适合用作夹紧元件，能够顶住电缆或其芯线，从而以机械方式固定电缆段。通过逐渐变窄或者尖锐的轮廓，可以刺穿电缆绝缘层，因而同样也可以导通未剥线的电缆段。此处同样也可以称为双针导通。由导电材料，尤其是金属(铜、金、合金等)制成的接触销几乎不会磨损。接触销可以额外配有弹簧。
37.一种优选的实施方式其优点在于，第一接触元件和第二接触元件朝定位件的纵向轴方向相互保持一定距离，优选最多20mm，特别优选最多15mm。对于已提及的四线制测量，因此形成的第一个和第二接触点之间的间距特别具有优势。
38.一种优选的实施方式其优点在于，第一接触元件和第二接触元件从同一侧伸入定位件中，或者可以从同一侧移动至定位件内。对于后一种情况，可以通过一个共用的操作元件实现。
39.一种优选的实施方式其优点在于，第一接触元件布置在定位件的一侧，而第二接触元件则布置在与第一接触元件相对的定位件另一侧。
40.一种优选的实施方式其优点在于，第一接触元件可以从一侧移动至定位件内，而第二接触元件则布置在与第一接触元件相对的定位件另一侧，或者可以从另一侧移动至定位件内。如果一个或者两个接触元件可以移动，则可以通过施加压力(例如通过一个弹簧)在两个接触点上建立特别良好的接触。
41.一种优选的实施方式其优点在于，定位件具有一个限制电缆段，尤其是电缆末端穿入动作的止挡。在此，可以始终在同一位置上实现电缆的导通，继而进一步提高可重复性。
42.一种优选的实施方式其优点在于，定位件的内径最大为5mm，优选最大为3mm，和/或定位件的纵向延伸段最长为20mm，优选最长为15mm。
43.一种优选的实施方式其优点在于，电缆检测装置包含至少两个，优选包含至少五个集成在同一模块中和/或固定在同一平台上的导通装置。这样一来，就可以实现节省空间且紧凑的结构，并且可以在最狭窄的空间中同时检测多根电缆。
44.本发明同样也允许采用一种非常狭窄的结构，例如采用并排布置或者环形布置，并且同样理想地适用于多芯导线。
45.上述实施方式和/或优选的属性或者属性组合既适用于导通装置，同样也适用于电缆检测装置。
46.本发明同样也涉及一种电缆加工用电缆加工装置，尤其是用于电缆的截短、剥线、
装配和/或包装，其中，电缆加工装置具有一个符合本发明的电缆导通装置和/或一个符合本发明的电缆检测装置。通过这种方式，可以在加工期间或者在加工后立即导通或者检查待加工或者已加工的电缆。
47.本发明同样也涉及一种借助符合本发明的电缆检测装置检测电缆的方法，其中，优选地，方法包含下列步骤：
48.(a)将一根电缆的第一电缆段穿入至第一导通装置的定位件中，尤其是第一电缆末端(优选为开放末端或者没有插头或者没有插口的末端)；
49.(b)借助第一接触元件与位于定位件中的第一电缆段建立第一电接触，并且借助第二接触元件与位于定位件中的第一电缆段建立第二电接触；
50.(c)优选地，借助第二导通装置，与电缆的第二电缆段建立至少一个电接触，尤其是与第二电缆末端(优选装备有插头或者插口)；
51.(d)对电缆施加一个电流或者一个电压，并且测量通过电缆的电流或者电缆上存在的电压(分别通过第一和第二导通装置)。
52.优选地，电缆检测装置包含一种四线制测量布置，具有一个对电缆施加电流或者电压的回路和一个用来测量经过电缆的电流或者电缆上存在的电压的测量回路，其中，第一接触元件是加载回路的组成部分，第二接触元件是测量回路的组成部分。
53.在此需要指出的是，第二导通装置并非必须是电缆检测装置的组成部分。第二导通装置可以是一个单独电压源或者电流源的组成部分，或者是一个装置、一台设备或者一种车辆的组成部分，而电缆则是专门配套用于该组成部分。对于后一种情况，第二电缆段已安装在设备中，并且在那里连接至“第二导通装置”(插口、插头、焊接连接等)。接下来，如果一端已经安装，并且在那里存在可以对地探测的基准电压，则同样也可以通过这种方式检测电缆。
54.然而，尤其是对于特定应用，特别是检测尚未安装的电缆时或者对于直接来自生产过程的电缆，作为优选的实施方式，第二导通装置同样也应该是电缆检测装置的组成部分，和/或集成在电缆检测装置中。
附图说明
55.在下方的说明中介绍本发明的其他优点、特征和细节，其中参考附图阐述了本发明的实施例。
56.参考标记列表以及专利要求中的技术内容和图例均为专利公开的组成部分。以关联和全面的方式介绍附图。相同附图标记表示相同部件，具有不同标志的附图标记表示功能相同或类似的部件。
57.附图简要说明：
58.图1符合本发明的一种检测装置的一种实施方式；
59.图2符合本发明的一种检测装置的另外一种实施方式；
60.图3一种检测装置的透视图；
61.图4一种优选的检测装置的照明装置；
62.图5将多个导通装置集成在同一个模块中以及同一个平台上；
63.图6一种带有加载电路和测量电路的四线制测量布置。
具体实施方式
64.图1示出了一种电缆检测装置10，它具有第一导通装置3，用于临时性地导通(用虚线示出的)电缆20的第一电缆段5，尤其是导通第一电缆末端。第一导通装置3具有长型并且在所示实施方式中呈圆柱形的定位件4，用于支承电缆段5。在定位件4区域中的是用于与位于定位件4中的电缆段5建立第一电接触的第一接触元件1，以及用于与位于定位件4中的电缆段5建立第二电接触的第二接触元件2。
65.如图6所示，电缆检测装置10包含一种四线制测量布置6，它具有用于为电缆20施加电流或者电压的电路7和测量电路8(用于测量电力参数，例如电压、电流、电阻等)。在这里，第一接触元件1是加载电路7的组成部分，第二接触元件2是测量电路8的组成部分。
66.这样一来，第一接触元件1可以优选地通过一个开关装置19与电流源17(或者根据提示，可作为电流源备选方案的电压源18)连接。同样，第二接触元件2也可以优选地通过一个开关装置23与电压表21(或者根据提示，可作为电压表21备选方案的安培表22)连接。
67.电缆检测装置10同样也可以具有至少一个第二导通装置24，用来临时性地电导通电缆20的第二电缆段25，尤其是第二电缆末端。作为备选，第二导通装置24同样也可以设计为单独的部件，例如采用适配接头的形式，并且可以与检测装置电气连接在一起。
68.与第一导通装置3类似，第二导通装置24同样也可以包含用来与第二电缆段25建立第一电接触的第一接触元件26，和用来与第二电缆段25建立第二电接触的第二接触元件27。如图6所示，(第二导通装置24的)第一接触元件26是加载电路7的组成部分，并且(第二导通装置24的)第二接触元件27是测量电路8的组成部分。
69.从图5和6中可以看到，接触元件1、2分别与一个发光装置9，尤其是一个发光二极管形式的发光装置电气连接在一起，以显示导通状态。
70.从图1、2和3中可以看到，定位件4可以为支承的电缆段5形成一个导向件，其中，导向件具有一个纵向轴。在示出的实施方式中，导向件(或者定位件)横跨(导向件的)纵向轴形成一个全向包围第一电缆段5的空间。
71.在图1和2中示出的机构上可以看到，接触元件1、2其中至少一个(参见图2)，优选两个接触元件1、2(参见图1)可以相对于定位件4在断开位置和导通位置之间移动。接触元件1、2的运动方向横跨定位件4的纵向轴(示出的实施方式中则是垂直于纵向轴)。同样也可以看到，接触元件1、2可以至少在一个位置上，优选在导通位置上通过弹簧11、12预张紧。
72.操作借助操作元件13进行，此处为一根以可回转方式支承的操作杆。根据图1(结合图3)示出的实施方式，第一接触元件1和第二接触元件2与一个共用的操作元件13共同作用。也就是说，它们可以一起从断开位置(拉回复位的非导通位置)移动至导通位置(在该位置上，它们从侧面伸入定位件中并且顶住电缆段)。
73.优选地，第一接触元件1和第二接触元件2与操作元件13连接在一起，使得在(朝导通位置)操作操作元件13时，第一接触元件1先于第二接触元件2动作。
74.从图2和3中可以看出，第一接触元件1和/或第二接触元件2可以与一个操作元件13共同作用，其中，操作元件13是一套运动装置的组成部分，其在断开位置和导通位置之间具有一个止点。
75.在所示的实施方式中，接触元件1、2分别设计为接触销的形式，横跨定位件4的纵向轴延伸，优选地垂直于纵向轴。在图1中可以清晰看到，朝向定位件4内部的接触销末端优
选地呈圆锥形(或者呈针状)。
76.在符合图1的实施形式中，第一接触元件1和第二接触元件2朝定位件4的纵向轴方向相互保持一定距离，优选最多20mm，特别优选最多15mm。第一接触元件1和第二接触元件2从同一侧伸入定位件4中，或者可以从同一侧移动至定位件4中。
77.在备选的、图2中示出的实施方式中，第一接触元件1布置在定位件4的一侧(此处为定位件4的右侧)，第二接触元件2则布置在与第一接触元件1相对的定位件4另一侧(此处为定位件4左侧)。第一接触元件1可以从一侧(从左侧)移动至定位件4中，而第二接触元件2则可以固定布置在与第一接触元件1相对的定位件4另一侧，或者同样也可以移动至定位件4中。
78.在图2中可以看到，定位件4可以具有一个止挡14，用来限制电缆段5或者电缆末端的穿入动作。
79.定位件4的内径优选为最大5mm，特别优选为最大3mm。定位件的内径同样也可以匹配更细的电缆。优选地，电缆和定位件内壁之间的间隙非常小，使得要导通的电缆段以定义的方式定位。定位件4的纵向延伸段优选为最长20mm，特别优选为最大15mm。
80.电缆检测装置10可以包含至少两个，优选包含至少五个集成在同一个模块15(图3和5)中和/或固定在同一平台16(图5)上的导通装置3。
81.本发明同样也涉及一种借助符合本发明的电缆检测装置10检测电缆20的方法，优选地包含下列步骤：
82.(a)将一根电缆20的第一电缆段5穿入至第一导通装置3的定位件4中，尤其是第一电缆末端(优选为没有插头或者没有插口的末端)；
83.(b)借助第一接触元件1与位于定位件4中的第一电缆段5建立第一电接触，并且借助第二接触元件2与位于定位件4中的第一电缆段5建立第二电接触；
84.(c)当然，为了执行电缆检测，同样也会借助第二导通装置24电导通第二电缆段25，优选为第二(优选装备有一个插头或者一个插口的)电缆末端(参见图6及上文中的描述)。
85.(d)对电缆20施加一个电流或者一个电压，并且测量通过电缆20的电流或者电缆20上存在的电压。
86.在这里，优选地，第一接触元件1是一种四线制测量布置6的加载电路7的组成部分，且第二接触元件2是四线制测量布置6的测量电路8的组成部分。
87.接下来，描述一个对本发明不构成任何限制的示例：一根带有0.09mm2至1.5mm2内芯线的电缆20会被从上穿入第一导通装置3中(直至止挡)。通过操作操作装置13的杆移动两个接触销1、2(呈针状，图1中：朝左)。接触销1先于接触销2动作，以最大程度降低杠杆力。
88.接触销1刺穿穿入的电缆20的绝缘层，直至内芯线，从而导通电缆段5。
89.这样一来，led灯条(参见图4)上的照明装置9(采用led形式)会通过垂直的接触螺栓(无附图标记)获得供电，并且红色亮起。继续操作操作杆时，接触销2会刺穿绝缘层，直至电缆20的(铜)芯线，这样一来，电路会闭合，并且发光装置9可以亮起第二种颜色，例如绿色。
90.导通因此顺利完成，并且可以开始电气检测，也就是说可以对电缆施加检测电流或者检测电压。
91.电气检测后，将操作杆5朝另外一个方向操作，使得接触销1、2复位并且可以将电缆20重新从定位件4中取出。
92.在此，与当前技术相比，存在下列区别和优点：
[0093]-双针导通；
[0094]-在导通过程中实现导通状态的快速显示；
[0095]-真正的四线制测量(开尔文导通)；
[0096]-操作杆的手动或者自动动作；
[0097]-可以使用弹性且几乎没有磨损的接触销；
[0098]-灵活性高，因为可以用同一导通单元可靠地导通不同横截面积的电缆(例如0.09mm2至1.5mm2，当然，对于定位件4对应的尺寸，同样也可以是其他横截面积区间)；
[0099]-非常窄小的结构，用于多芯导线的并排或者环形布置。
[0100]
根据图2的实施方式，除了针状接触销，同样也可以使用其他形状的接触元件。对于剥线的或者压接的电缆末端，无需用针状接触销刺入，因为在此可以直接导通电缆末端。
[0101]
本发明并不仅限于所述的实施方式以及其中强调的属性。更多的，可以在本发明的理念下落实大量专业的改良。同样，也可以将所述的措施和属性进行组合，在本发明的框架条件下实现其他进一步的实施方式。
[0102]
附图标记列表
[0103]
1 第一接触元件
[0104]
2 第二接触元件
[0105]
3 导通装置
[0106]
4 定位件
[0107]
5 第一电缆段
[0108]
6 四线制测量布置
[0109]
7 加载电路
[0110]
8 测量电路
[0111]
9 发光装置
[0112]
10 电缆检测装置
[0113]
11 弹簧
[0114]
12 弹簧
[0115]
13 操作元件
[0116]
14 止挡
[0117]
15 模块
[0118]
16 平台
[0119]
17 电流源
[0120]
18 电压源
[0121]
19 开关装置
[0122]
20 电缆
[0123]
21 电压表
[0124]
22 安培表
[0125]
23 开关装置
[0126]
24 第二导通装置
[0127]
25 第二电缆段
[0128]
26 第一接触元件
[0129]
27 第二接触元件