一种多功能激光剥线机系统的制作方法

本发明涉及激光剥线加工技术领域，具体涉及一种多功能激光剥线机系统。

背景技术：

激光剥线机是指利用激光剥切导线绝缘皮，是激光在材料加工中的一项新应用。传统的导线剥皮工序都是专用剥线钳或刀子等来实现。在家用电器及仪表、仪器行业的大批量生产中，则经常采用自动化程度较高的机械剥皮机。机械式剥皮因钳口接触导线，故会对金属线线芯产生一定的挤压及切削刀，导致金属线芯的损伤。如果钳口不与金属线接触，则绝缘皮不能剥切干净，对于由多层人造丝纺织物组成的绝缘皮导线，机械式剥皮就更难满足要求。

现有的激光剥线机为独立机器，只能完成剥线的一道工序，对于多层的同轴线，现有激光剥线机的切割方式为：CO2机切外被，切割后放到光纤机切屏蔽层，然后在拿到CO2机切内被，最后再拿光纤机切芯线，完成全部切割需不断在CO2机及光纤机中进行切换，并需要人工多次装夹及拉拔线材。综上所述，现有激光剥线切割方式存在的缺点在于：切割过程繁琐复杂，加工效率低，需要人工参与，且由于多次装夹造成加工误差大。

目前，在人体探测领域应用的技术主要包括以下几种：(1)基于图像处理的技术，其通过摄像头采集图像，再通过特征提取与识别的方法检测并定位人体。基于固定摄像头的安防技术相对较为成熟，但移动摄像头的图像识别准确率偏低，难以满足机器人移动监测的使用要求。(2)基于被动式红外摄像头的技术，这种摄像头通过红外线可以准确地探测到人体等发热物体，适用于野外场景，但其价格昂贵、条件要求较高，主要用于军事。(3)基于Kinet等体感类设备的技术，Kinect是微软推出的Xbox360游戏机体感设备，具备采集深度图像的能力，通过特定算法可以实时地检测到距离0～4米、53°范围内的人体，并能确定人体的精确位置和姿势，Kinect目前主要用于体感交互、游戏控制、机器导航等领域。尽管目前已有众多人体探测的技术，但单一地将其应用于移动机器人，很难满足机器人需要精确地探测到人体并实现跟踪的需要。以体感装置而言，不论哪一家生产之体感装置，都只是提供CCD影像、红外线的三维深度，至于要做何种商业运用，得自行开发软件了。以动力轮装置而言，任何移动平台，包括机器人，都可依据不同的载重公斤数，安装大小不同的动力轮，但动力轮本身不会执行何时该正转何时反转的判断。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，现有的激光剥线切割方式存在的切割过程繁琐复杂，加工效率低，需要人工参与，当切割结束时能够自动寻找工作人员，提供一种自动寻人的切线加工装置，解决以上技术问题；

一种自动寻人的切线加工装置，包括切线机本体，所述切线机本体包括切线模块、体感装置模块、控制模块、位移模块、基座，所述基座上设有所述控制模块、所述切线模块和所述体感装置模块，所述切线模块包括切刀座、支架、气缸和切刀；

所述体感装置模块，设置于所述切线机本体的顶部，包括红外线监测模块和拍摄模块，所述红外线监测模块用于获取人体和所述切线机本体之间的距离，所述拍摄模块用于拍摄人体动态骨架和人体骨架姿势；

所述控制模块，其包括通讯模块，所述控制模块和所述体感装置模块信号连接，所述控制模块用于预设人体骨架姿势并实时接收体感装置模块获取的人体和所述切线机本体之间的距离；

所述位移模块，通过所述通讯模块和所述控制模块信号连接，设置于所述切线机本体的底部，包括两个动力轮、两个非动力万向轮和动力模块，所述动力模块用于控制位移模块的追踪或停止。

上述的自动寻人的切线加工装置，所述体感装置模块还用于获取人体的身高及所述切线机本体和人体的距离及角度。

上述的自动寻人的切线加工装置，所述切线机本体还包括人体骨架姿势比较模块，其设置于所述控制模块中，所述人体骨架姿势比较模块的输入端用于获取所述拍摄模块获取的人体骨架姿势，通过比较预设的人体骨架姿势和所述拍摄模块获取的人体骨架姿势，所述人体骨架姿势比较模块输出比较结果给所述控制模块。

上述的自动寻人的切线加工装置，所述控制模块根据所述人体骨架姿势比较模块输出的比较结果生成输出指令，所述切线机本体根据所述输出指令向人体方向移动或持续追踪人体位置。

上述的自动寻人的切线加工装置，所述控制模块根据所述切线机本体和人体的距离及角度输出指令，所述切线机本体根据所述输出指令向人体方向移动、持续追踪人体位置或停止。

上述的自动寻人的切线加工装置，所述位移模块上的两个动力轮左右对称设置，所述切线机本体通过控制两个动力轮的不同速度向人体方向直行、左转或右转。

本发明的目的还在于采用双头激光配单个激光器的结构，降低成本，工作台通过PLC控制，剥线更干净，控制精度高，提供一种多功能激光剥线机系统，解决以上技术问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：一种多功能激光剥线机系统，包括上述的自动寻人的切线加工装置，还包括机架、工作台、激光发生器、上切割嘴、下切割嘴以及PLC控制器，所述激光发生器上设置有第一反射镜，所述第一反射镜上设置有带动该第一反射镜旋转的偏转电机，所述第一反射镜通过偏转电机固定在电机座上，所述上切割嘴和下切割嘴以工作台为对称面上下对称设置，上切割嘴和下切割嘴的上部设置有相对呈45度反射角的第二反射镜和第三反射镜，对应第三反射镜的反射面设置有第四反射镜，所述工作台设置在所述机架的中间，所述工作台的表面设置有用于放置线缆的线缆夹具，所述线缆夹具位于所述上切割嘴和所述下切割嘴之间，所述工作台的下方设置有X轴移动台和Y轴移动台，所述X轴移动台设置在所述Y轴移动台上呈平面十字座标。

上述的多功能激光剥线机系统，所述线缆夹具的表面均设置有若干条往下凹陷的夹槽，所述线缆夹具的前部贯穿开设有对应所述上切割嘴和所述下切割嘴的开槽，所述开槽横向设置。

上述的多功能激光剥线机系统，所述X轴移动台与所述Y轴移动台上分别设置有X轴伺服电机和Y轴伺服电机，所述X轴伺服电机转动带动所述X轴移动台，使所述工作台在X轴方向左右移动，所述Y轴伺服电机转动带动所述Y轴移动台，使所述工作台在Y轴方向前后移动。

上述的多功能激光剥线机系统，所述上切割嘴和所述下切割嘴还包括上聚焦镜和下聚焦镜。

有益效果：由于采用以上技术方案，本发明这种多功能激光剥线机系统能够自动寻找工作人员，实现高自动化、高精度及高效率的线材切割，满足对线材的高自动化、高精度、高效率，实现切割剥线、切线自动化，节省了大量的人力。

附图说明

图1为本发明实施例中的一种自动寻人的切线加工装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中的一种多功能激光剥线机系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

参照图1，一种自动寻人的切线加工装置，包括切线机本体，其特征在于，所述切线机本体包括切线模块2、体感装置模块3、控制模块4、位移模块5、基座1，所述基座1上设有所述控制模块4、所述切线模块2和所述体感装置模块3，所述切线模块2包括切刀座、支架、气缸和切刀；

所述体感装置模块3，设置于所述切线机本体的顶部，包括红外线监测模块和拍摄模块，所述红外线监测模块用于获取人体和所述切线机本体之间的距离，所述拍摄模块用于拍摄人体动态骨架和人体骨架姿势；

所述控制模块4，其包括通讯模块41，所述控制模块4和所述体感装置模块3信号连接，所述控制模块4用于预设人体骨架姿势并实时接收体感装置模块获取的人体和所述切线机本体之间的距离，控制模块4用于预设一组以上的人体骨架姿势，每一种骨架手势代表一种指令，例如前进、后退、停止、左转、右转、屏幕上转、屏幕下转等多种指令定义，并实时接收体感装置模块3获取的人体和切线机本体之间的距离，体感装置模块3按固定频率拍摄前方七公尺以内之人体骨架手势；；

所述位移模块5，通过所述通讯模块41和所述控制模块4信号连接，设置于所述切线机本体的底部，包括两个动力轮、两个非动力万向轮和动力模块，所述动力模块用于控制所述位移模块5的追踪或停止。

进一步地，本发明一种自动寻人的切线加工装置的较佳的实施例中，所述体感装置模块3还用于获取人体的身高及所述切线机本体和人体的距离及角度。具体判断过程如下：首先获取体感装置模块3中拍摄模块视频，然后运用opencv技术，检测出人脸位置，再通过体感装置模块3过去人体骨架，检测人体头部位置，双重判断后，确认人脸位置。判断出人脸位置后，通过体感装置模块3的深度图像功能，获取当前人脸的中心点距离体感装置模块3的距离。如果体感装置模块3前面一米范围内没有任何障碍物，这时有人进入，则程序会通过判断人脸的中心点出现在视频中的位置，发送信息给控制模块4。控制模块4收到信号后，转成脉冲信号，控制动力模块转动到指定位置。

进一步地，本发明一种自动寻人的切线加工装置的较佳的实施例中，所述切线机本体还包括人体骨架姿势比较模块6，其设置于所述控制模块4中，所述人体骨架姿势比较模块6的输入端用于获取所述拍摄模块获取的人体骨架姿势，通过比较预设的人体骨架姿势和所述拍摄模块获取的人体骨架姿势，所述人体骨架姿势比较模块6输出比较结果给所述控制模块4。

进一步地，本发明一种自动寻人的切线加工装置的较佳的实施例中，所述控制模块4根据所述人体骨架姿势比较模块6输出的比较结果生成输出指令，所述切线机本体根据所述输出指令向人体方向移动或持续追踪人体位置。

进一步地，本发明一种自动寻人的切线加工装置的较佳的实施例中，所述控制模块4根据所述切线机本体和人体的距离及角度输出指令，所述切线机本体根据所述输出指令向人体方向移动、持续追踪人体位置或停止。

进一步地，本发明一种自动寻人的切线加工装置的较佳的实施例中，所述位移模块5上的两个动力轮左右对称设置，所述切线机本体通过控制两个动力轮的不同速度向人体方向直行、左转或右转。

参照图2，一种多功能激光剥线机系统，包括上述的自动寻人的切线加工装置，还包括机架、工作台8、激光发生器7、上切割嘴、下切割嘴以及PLC控制器，所述激光发生器7上设置有第一反射镜，所述第一反射镜上设置有带动该第一反射镜旋转的偏转电机，所述第一反射镜通过偏转电机固定在电机座上，所述上切割嘴和下切割嘴以工作台8为对称面上下对称设置，上切割嘴和下切割嘴的上部设置有相对呈45度反射角的第二反射镜和第三反射镜，对应第三反射镜的反射面设置有第四反射镜，所述工作台8设置在所述机架的中间，所述工作台8的表面设置有用于放置线缆的线缆夹具，所述线缆夹具位于所述上切割嘴和所述下切割嘴之间，所述工作台8的下方设置有X轴移动台9和Y轴移动台10，所述X轴移动台9设置在所述Y轴移动台10上呈平面十字座标。

进一步地，本发明一种多功能激光剥线机系统的较佳的实施例中，所述线缆夹具的表面均设置有若干条往下凹陷的夹槽，所述线缆夹具的前部贯穿开设有对应所述上切割嘴和所述下切割嘴的开槽，所述开槽横向设置。

进一步地，本发明一种多功能激光剥线机系统的较佳的实施例中，所述X轴移动台9与所述Y轴移动台10上分别设置有X轴伺服电机和Y轴伺服电机，所述X轴伺服电机转动带动所述X轴移动台9，使所述工作台8在X轴方向左右移动，所述Y轴伺服电机转动带动所述Y轴移动台10，使所述工作台8在Y轴方向前后移动。

进一步地，本发明一种多功能激光剥线机系统的较佳的实施例中，所述上切割嘴和所述下切割嘴还包括上聚焦镜和下聚焦镜。

在工作过程中：当切割线缆表皮的上半部，光束直接经过第二反射镜片，入射至上聚焦镜片和上切割嘴，线缆夹具沿着X轴移动台从左到右匀速运动上切割嘴喷射的激光束把线缆上半部表皮割开；当X轴移动台9运行至尽头，感应开关会有一个信号传输到PLC控制器，PLC程序接到信号，把信号传递给偏转电机转为45度角，同时带动第一反射镜片，改变激光束方向向下90度，分别传递给第三反射镜片和第四反射镜片最后至下聚焦镜和下切割嘴，上切割嘴和下切割嘴在同一直线上，此时，X轴移动台9会做往复运动，此时从右到左，完成一个完整的动作，线缆夹具上的线缆分别通过单个激光发生器7上下两个切割嘴和X轴移动台9的往复两个行程完成线缆表皮的切割两个半径圆。

本发明这种多功能激光剥线机系统能够自动寻找工作人员，实现高自动化、高精度及高效率的线材切割，满足对线材的高自动化、高精度、高效率，实现切割剥线、切线自动化，节省了大量的人力。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。