一种高压电缆接头轮廓测量与切削方法

毛 杰，李培波，管恩广，刘积昊，赵言正

（1.上海交通大学机器人研究所，上海 200240；2.东华大学机械工程学院，上海 201620）

在电力工程中，高压电缆连接作业对接头轮廓一致性及绝缘层表面粗糙度有较高的工艺要求。交联聚乙烯（XLPE）电力电缆内外都有黑色半导电屏蔽层，通常采用掺加碳黑的塑料挤塑而成。在制作电缆头时，剥除半导电层是保证制作质量的关键[1]。高压电缆接头成型多是通过人工切削打磨完成，存在切削时间长、精度不稳定等问题，且电缆数量较多时会出现空间狭小的问题，进一步提高了加工难度。

涂娜[2]提出一种适用于剥切66 kV 及以上电压等级XLPE 绝缘电力电缆的剥切机，可剥除绝缘屏蔽层及主绝缘层，但无法实时调整进刀量，难以保证加工精度。针对高压电缆不规则工件，要保证切削精度，必须先对其轮廓进行扫描、测量。Jäger 等[3]提出一种高精度三维成型测量仪器，但其测量范围较小，只适用于小型工件，不能应用于高压电缆；Roy 等[4]提出一种坐标测量自动检测设备，可实现不规则轮廓的测量，在工业中得到广泛应用，但该方法成本过高，最小二乘方法的计算结果通常大于实际圆柱度误差，且需要较大的工作空间，不适用于电力电缆加工。

目前，处理不规则高压电缆接头的加工效率极低，且难以保证加工精度。为此，提出一种高压电缆接头轮廓扫描与切削方法，基于RS485 通讯方式和激光测距传感器，研发了线缆外形轮廓测量模块；基于线性插补及移动平均方法，研发了自适应实时进刀切削模块，从而实现了不规则表面的精确切削。……