[发明专利]基于单点激光三角测距的电缆轴向切割系统及方法

权利要求书

1.基于单点激光三角测距的电缆轴向切割系统，其特征在于：包括控制子系统(1)、移动导轨(2)、激光发射器(3)、相机(4)、图像分析模块(5)、驱动电机(6)和电缆切割端(7)；其中：

所述移动导轨(2)水平设置在电缆(8)正上方，与所述控制子系统(1)电性连接，由控制子系统(1)进行驱动控制；

所述激光发射器(3)、相机(4)、电缆切割端(7)均设置在所述移动导轨(2)上，且激光发射器(3)、相机(4)、电缆切割端(7)中心位于同一基准线上；

所述激光发射器(3)作为激光光源照射到电缆(8)表面，通过反射过程在所述相机(4)上进行成像；

所述相机(4)输出端与所述图像分析模块(5)输入端电性连接，图像分析模块(5)用于获取成像平面距离；

所述图像分析模块(5)输出端与所述控制子系统(1)输入端电性连接；

所述控制子系统(1)输出端通过所述驱动电机(6)对所述电缆切割端(7)进行控制；其中：

首先安装并初始化系统；根据需要切割的电缆(8)长度调整限位板的位置，通过移动导轨(2)控制激光发射器(3)、相机(4)在电缆(8)正上方滑动，采集激光图像；图像分析模块(5)根据得到的激光图像获取成像平面距离；控制子系统(1)根据成像平面距离计算电缆(8)表面与基准线的垂直距离，得到初步切割曲线；从控制子系统(1)输入切割厚度值及电缆切割端与基准线的高度差，根据初步切割曲线生成切割曲线；根据切割曲线利用电缆切割端对电缆进行轴向切割。

2.根据权利要求1所述的基于单点激光三角测距的电缆轴向切割系统，其特征在于：还包括固定槽，所述固定槽与所述移动导轨(2)平行设置，用于固定所述电缆(8)。

3.根据权利要求2所述的基于单点激光三角测距的电缆轴向切割系统，其特征在于：在所述移动导轨(2)上设置有限位板，所述限位板用于限制所述相机(4)的位置，控制电缆(8)的切割长度。

4.根据权利要求3所述的基于单点激光三角测距的电缆轴向切割系统，其特征在于：所述激光发射器(3)、相机(4)呈一定的间距设置在所述移动导轨(2)上。

5.如权利要求4所述的基于单点激光三角测距的电缆轴向切割系统的电缆轴向切割方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：安装并初始化系统；

S2：根据需要切割的电缆(8)长度调整限位板的位置，通过移动导轨(2)控制激光发射器(3)、相机(4)在电缆(8)正上方滑动，采集激光图像；

S3：图像分析模块(5)根据得到的激光图像获取成像平面距离；

S4：控制子系统(1)根据成像平面距离计算电缆(8)表面与基准线的垂直距离，得到初步切割曲线；

S5：从控制子系统(1)输入切割厚度值及电缆切割端与基准线的高度差，根据初步切割曲线生成切割曲线；

S6：根据切割曲线利用电缆切割端对电缆进行轴向切割。

6.根据权利要求5所述的基于单点激光三角测距的电缆轴向切割系统的电缆轴向切割方法，其特征在于：在所述步骤S2中，采集激光图像的过程具体为：

S21：开启移动导轨(2)，带动激光发射器(3)、相机(4)至测量位置，停止移动；

S22：启动相机(4)，对激光发射器(3)发射的激光射线反射过程在相机(4)上成的像进行拍摄采集；

S23：重复执行步骤S22，直至相机(4)移动至限位板位置，得到多个激光图像。

7.根据权利要求6所述的基于单点激光三角测距的电缆轴向切割系统的电缆轴向切割方法，其特征在于：所述步骤S4具体为：

S41：记录不同的测量位置，电缆实际测量点坐标记为x；

S42：设激光发射器(3)、相机(4)间的距离为s，相机(4)的焦距为f，结合步骤S3得到的各个测量位置的成像平面距离L，计算得到每个坐标x对应的电缆(8)表面与基准线的垂直距离y₀，具体表示为：

S43：根据坐标x与垂直距离y₀，得到每个测量位置的xy₀初步切割曲线。