基于超声波测距的电缆轴向切割系统及方法技术方案

本发明专利技术提供的一种基于超声波测距的电缆轴向切割系统，包括控制器、移动导轨、驱动电机、电缆切割端、超声换能器和电缆；所述电缆切割端、超声换能器均固定设置在所述移动导轨上；所述电缆切割端设置在所述电缆正上方，所述控制器通过所述驱动电机控制电缆切割端；所述超声换能器设置在所述电缆正上方，超声换能器输出端与所述控制器输入端电性连接。本发明专利技术提供的一种基于超声波测距的电缆轴向切割系统及方法，通过超声换能器对电缆的不同位置进行测量，计算得到电缆切割端与电缆表面的距离，得到切割曲线，以此驱动电缆切割端对电缆进行轴向切割，切割精度及效率高，大大减小了人力成本，有效提高电缆切割的工艺水平。

The system and method of Cable axial cutting based on ultrasonic distance measurement

【技术实现步骤摘要】
基于超声波测距的电缆轴向切割系统及方法
本专利技术涉及电缆切割应用
，更具体的，涉及一种基于超声波测距的电缆轴向切割系统，还涉及一种基于超声波测距的电缆轴向切割方法。
技术介绍
电缆中间接头在制作时，需分层剥掉电缆外皮、钢带铠甲、铜屏蔽层、半导电层、电缆主绝缘层等多层，剥离的尺寸必须精确到毫米级，甚至是更高精度，才能准确无误的完成电缆中间接头制作。而目前现场制作电缆头的测量，都是采用人工操作，测量一段、剥离一段、安装一个部件，这样的工作方式，工序繁琐，对现场工作人员的要求高，并且难以做到高精度测量。而电缆中间接头在制作过程中，根据安装需求，需要对电缆进行不同深度的轴向切割。而人工测量切割由于人眼限制和实际操作的原因很难完成精准切割，并且耗时耗力，易造成中间接头制作的质量问题，引起严重事故，危害电力运行。
技术实现思路
本专利技术为克服现有在电缆中间接头在制作过程采用人工测量切割电缆的方式存在切割精确度低，耗时耗力且易造成中间接头制作质量问题的技术缺陷，提供一种基于超声波测距的电缆轴向切割系统。本专利技术还提供一种基于超声波测距的电缆轴向切割方法。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：基于超声波测距的电缆轴向切割系统，包括控制器、移动导轨、驱动电机、电缆切割端、超声换能器和电缆；其中：所述电缆切割端、超声换能器均固定设置在所述移动导轨上；所述电缆切割端设置在所述电缆正上方，所述控制器通过所述驱动电机控制电缆切割端；所述超声换能器设置在所述电缆正上方，超声换能器输出端与所述控制器输入端电性连接；所述控制器与所述移动导轨电性连接，用于驱动移动导轨的运动。其中，所述系统还包括固定槽，所述固定槽与所述移动导轨平行设置，用于固定所述电缆。其中，在所述移动导轨上设置有限位板，所述限位板用于限制超声换能器的位置。其中，所述控制器上设置有计时器，所述计时器为所述控制器电性连接。基于超声波测距的电缆轴向切割方法，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长度调整限位板的位置，通过移动导轨控制超声换能器在电缆正上方滑动，采集超声波数据；S3：控制器根据采集的超声波数据，生成初步切割曲线；S4：输入切割厚度值及电缆切割端与超声换能器的高度差，由初步切割曲线生成切割曲线；S5：根据切割曲线利用电缆切割端对电缆进行轴向切割。其中，在所述步骤S2中，所述的采集超声波数据过程具体为：S21：开启移动导轨，带动超声换能器至测量位置，停止移动；S22：启动计时器并利用超声换能器将超声波透射到电缆表面，当超声换能器接收反射到的超声波后，关闭计时器，得到一组数据；S23：重复执行步骤S22，直至超声换能器移动至限位板位置，得到多组数据。其中，所述步骤S3具体包括以下步骤：S31：将超声换能器不同采集位置坐标，即光缆不同位置的坐标记为x；S32：利用声速和距离的关系，利用超声波数据计算得到不同位置的点缆表面到电缆切割端的距离，记为y0；S33：控制器将光缆位置坐标x与该位置的距离y0进行配对，根据超声换能器得到的多组数据生成关于xy0初步切割曲线。其中，所述步骤S4具体为：设实际被测电缆表面点坐标为xi，点缆表面到电缆切割端的距离为y0；输入切割厚度值Δy及电缆切割端与超声换能器的高度差h，得到电缆切割端实际应切割的距离yi为：yi＝y0-h+Δy；故根据生成关于xy0初步切割曲线得到关于xy的切割曲线。其中，所述步骤S5具体为：所述控制器根据xy的切割曲线，通过所述驱动电机对电缆切割端进行精确的控制，完成对电缆轴向的精准切割。与现有技术相比，本专利技术技术方案的有益效果是：本专利技术提供的一种基于超声波测距的电缆轴向切割系统及方法，通过超声换能器对电缆的不同位置进行测量，计算得到电缆切割端与电缆表面的距离，得到切割曲线，以此驱动电缆切割端对电缆进行轴向切割，切割精度及效率高，大大减小了人力成本，有效提高电缆切割的工艺水平。附图说明图1为基于超声波测距的电缆轴向切割系统的系统模块连接示意图；图2为基于超声波测距的电缆轴向切割方法流程示意图。具体实施方式附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案做进一步的说明。实施例1如图1所示，基于超声波测距的电缆轴向切割系统，包括控制器、移动导轨、驱动电机、电缆切割端、超声换能器和电缆；其中：所述电缆切割端、超声换能器均固定设置在所述移动导轨上；所述电缆切割端设置在所述电缆正上方，所述控制器通过所述驱动电机控制电缆切割端；所述超声换能器设置在所述电缆正上方，超声换能器输出端与所述控制器输入端电性连接；所述控制器与所述移动导轨电性连接，用于驱动移动导轨的运动。其中，所述系统还包括固定槽，所述固定槽与所述移动导轨平行设置，用于固定所述电缆。其中，在所述移动导轨上设置有限位板，所述限位板用于限制超声换能器的位置。其中，所述控制器上设置有计时器，所述计时器为所述控制器电性连接。上述方案中，将待切割电缆固定在固定槽中，由移动导轨控制超声换能器对电缆的不同位置进行测量，计算得到电缆切割端与电缆表面的距离，控制器根据得到的距离计算切割曲线，以此驱动电缆切割端对电缆进行轴向切割，切割精度及效率高，大大减小了人力成本，有效提高电缆切割的工艺水平。实施例2更具体的，在实施例1的基础上，如图2所示，基于超声波测距的电缆轴向切割方法，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长度调整限位板的位置，通过移动导轨控制超声换能器在电缆正上方滑动，采集超声波数据；S3：控制器根据采集的超声波数据，生成初步切割曲线；S4：输入切割厚度值及电缆切割端与超声换能器的高度差，由初步切割曲线生成切割曲线；S5：根据切割曲线利用电缆切割端对电缆进行轴向切割。其中，在所述步骤S2中，所述的采集超声波数据过程具体为：S21：开启移动导轨，带动超声换能器至测量位置，停止移动；S22：启动计时器并利用超声换能器将超声波透射到电缆表面，当超声换能器接收反射到的超声波后，关闭计时器，得到一组数据；S23：重复执行步骤S22，直至超声换能器移动至限位板位置，得到多组数据。其中，所述步骤S3具体包括以下步骤：S31：将超声换能器不同采集位置坐标，即光缆不同位置的坐标记为x；S32：利用声速和距离的关系，利用超声波数据计算得到不同位置的点缆表面到电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于超声波测距的电缆轴向切割系统，其特征在于：包括控制器、移动导轨、驱动电机、电缆切割端、超声换能器和电缆；其中：/n所述电缆切割端、超声换能器均固定设置在所述移动导轨上；/n所述电缆切割端设置在所述电缆正上方，所述控制器通过所述驱动电机控制电缆切割端；/n所述超声换能器设置在所述电缆正上方，超声换能器输出端与所述控制器输入端电性连接；/n所述控制器与所述移动导轨电性连接，用于驱动移动导轨的运动。/n

【技术特征摘要】
1.基于超声波测距的电缆轴向切割系统，其特征在于：包括控制器、移动导轨、驱动电机、电缆切割端、超声换能器和电缆；其中：
所述电缆切割端、超声换能器均固定设置在所述移动导轨上；
所述电缆切割端设置在所述电缆正上方，所述控制器通过所述驱动电机控制电缆切割端；
所述超声换能器设置在所述电缆正上方，超声换能器输出端与所述控制器输入端电性连接；
所述控制器与所述移动导轨电性连接，用于驱动移动导轨的运动。


2.根据权利要求1所述的基于超声波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平行设置，用于固定所述电缆。


3.根据权利要求2所述的基于超声波测距的电缆轴向切割系统，其特征在于：在所述移动导轨上设置有限位板，所述限位板用于限制超声换能器的位置。


4.根据权利要求3所述的基于超声波测距的电缆轴向切割系统，其特征在于：所述控制器上设置有计时器，所述计时器为所述控制器电性连接。


5.一种应用如权利要求4所述的基于超声波测距的电缆轴向切割系统的方法，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长度调整限位板的位置，通过移动导轨控制超声换能器在电缆正上方滑动，采集超声波数据；
S3：控制器根据采集的超声波数据，生成初步切割曲线；
S4：输入切割厚度值及电缆切割端与超声换能器的高度差，由初步切割曲线生成切割曲线；
S5：根据切割曲线利用电缆切割端对电缆进行轴向切割。


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【专利技术属性】
技术研发人员：刘国中，李培林，陈浩杰，
申请(专利权)人：东莞理工学院，
类型：发明
国别省市：广东;44