CN105713999B - 机器人辅助全自动皮革激光切割设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自动化切割设备，尤其涉及一种用于皮革切割的自动化激光加工设备。机器人辅助全自动皮革激光切割设备，包括：激光打标机、皮革送料机构、工作台；所述皮革送料机构固连于所述工作台上，所述激光打标机布置于所述皮革送料机的上部，所述皮革送料机构的数量为两组。所述皮革送料机构包括：卷料盘、辊子、单轴机器人、托板、浮动压板，所述单轴机器人固连于所述工作台上，皮革绕制于所述卷料盘。皮革绕制于卷料盘上，由单轴机器人牵引皮革做进给，由激光打标机将牵引出的皮革按预定的长度切断，或者在切断面处切制出各种图案，实现皮革切割的无人化作业，获取高速加工速度；利用光电位移传感器实现对皮革衔接的连接点的检测，剔除连接点部位。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动化切割设备，尤其涉及一种用于皮革切割的自动化激光加工设备。
背景技术
在鞋服制造领域，由于激光切割设备具有加工精确、快捷、操作简单、自动化程度高等优点，在皮料、纺织鞋服行业内逐渐得到广泛的应用，推动了鞋服制造业快速的发展。相比传统的切割机，激光切割机因对工件没有机械压力，所以切割出来产品的效果、精度以及切割速度都非常良好，运行平稳、切口精细光洁，并且还具有操作安全，维修简单等特点。而使用传统的切割机裁切各种布料时，制作成本过高、制作周期较长、修改尺寸很不方便，影响交货期，无法满足生产过程中遇到的一些尖角、圆孔等复杂几何图形的裁剪。同时传统切割机切割布料时切口粗糙而导致布料的经线和纬线脱丝，给绣花等后道工序的操作带来了许多不便，严重影响绣花和鞋服的质量，从而降低了市场竞争力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种机器人辅助全自动皮革激光切割设备，皮革绕制于卷料盘上，由单轴机器人牵引皮革做进给，由激光打标机将牵引出的皮革按预定的长度切断，或者在切断面处切制出各种图案，实现皮革切割的无人化作业，获取高速加工速度；利用光电位移传感器实现对皮革衔接的连接点的检测，剔除连接点部位，减少皮革的浪费。
为实现上述目的，本发明公开了机器人辅助全自动皮革激光切割设备，包括：激光打标机、皮革送料机构、工作台；所述皮革送料机构固连于所述工作台上，所述激光打标机布置于所述皮革送料机的上部，所述皮革送料机构的数量为两组；
所述皮革送料机构包括：卷料盘、辊子、单轴机器人、托板、浮动压板，所述单轴机器人固连于所述工作台上，皮革绕制于所述卷料盘；
所述单轴机器人包括：伺服滑台、滑台、连接板、气动手指、手指，所述滑台活动连接于所述伺服滑台，所述气动手指通过所述连接板固连于所述滑台，所述手指固连于所述气动手指；
所述托板、辊子固连于支架，所述支架固连于所述工作台，所述浮动压板活动连接于所述托板。
优选地，所述托板上固连光电位移传感器，所述浮动压板上设置有和所述光电式位移传感器相匹配的感应板。
优选地，所述皮革绕制于所述辊子，所述皮革位于所述托板和所述浮动压板之间。
优选地，所述浮动压板位于所述托板的上部。
优选地，所述托板上设置固连有导柱，在所述浮动压板上设置有和所述导柱相匹配的孔。
优选地，所述手指上设置有用于增加摩擦力的锯齿。
优选地，所述光电式位移传感器的输出量为模拟量输出。
和传统技术相比，本发明机器人辅助全自动皮革激光切割设备具有以下积极作用和有益效果：
所述手指气缸固连于所述滑块上，所述滑块在伺服电机的驱动下沿所述伺服滑台做直线运动。
所述皮革绕制于所述卷料盘上，所述皮革从所述卷料盘上拉出来后绕过所述辊子，接着所述皮革位于所述托板和所述浮动压板之间。所述浮动压板在重力作用下压于所述皮革上，防止所述皮革发生褶皱或者其它形式的变形。所述浮动压板的中间穿过所述导柱，所述导柱固连于所述托板上，所述浮动压板活动连接于所述导柱上。
所述皮革送料机构固连于所述工作台上，所述激光打标机布置于所述皮革送料机的上部，所述皮革送料机构的数量为两组。所述激光打标机的激光束用于切断所述皮革。所述激光打标机利用光学系统控制激光束的轨迹，和传统的手工切割、刀具切割、激光切割机相比，利用所述激光打标机用于切割所述皮革，具有速度快、精度高的优势。传统的激光切割机利用伺服滑台驱动激光刀头运动，从而获取所需要的加工轨迹，受制于机械系统的性能特点，激光刀头的运动速度往往小于一百米每分钟。而所述激光打标机的激光束的运动速度，理论上可以达到光速。利用所述激光打标机用于对所述皮革做快速切割，具有显著的速度优势，速度提高至少五倍。
所述单轴机器人包括：伺服滑台、滑台、连接板、气动手指、手指，所述滑台活动连接于所述伺服滑台，所述气动手指通过所述连接板固连于所述滑台，所述手指固连于所述气动手指。所述滑台、气动手指在伺服电机的驱动下在所述伺服滑台上做直线运动。所述手指在所述气动手指的驱动下用于夹持住所述皮革，并牵引所述皮革做直线运动，使所述皮革克服所述浮动压板的压力。
所述皮革送料机构包括：卷料盘、辊子、单轴机器人、托板、浮动压板，所述单轴机器人固连于所述工作台上，皮革绕制于所述卷料盘。所述皮革送料机构的数量为两个，可以实现更高的加工效率。当一个所述皮革送料机构在实现切割的时候，另一个所述皮革送料机构上的所述手指在牵引所述皮革做直线运动。所述激光打标机对所述皮革送料机构的所述做轮流切割。使所述激光打标机获得了充分的使用，获取了更高的切割效率。
所述皮革从所述浮动压板和托板之间穿过，所述浮动压板对所述皮革进行整平。由于所述皮革上存在用于连接的连接点，所述连接点用于加长所述皮革的长度，将所述皮革做成一百米左右的长度。由于连接点是用于连接用的，连接点需要在切割的时候作为废品切除掉。连接点的厚度比正常的所述皮革的厚度要厚，实时检测所述浮动压板距离所述托板之间的距离可以间接获得所述皮革的厚度。所述托板上固连光电位移传感器，所述浮动压板上设置有和所述光电式位移传感器相匹配的感应板。所述光电式位移传感器实时检测所述感应板距离所述光电式位移传感器的距离。当系统采集到所述光电式位移传感器的输出信号发生突变的时候，即可判定所述连接点进入了所述浮动压板和托板之间。系统采集到连接点后，利用所述激光打标机切掉连接点。防止连接点混入成品中，保持成品的质量，减少浪费。
开始的时候，所述皮革在所述浮动压板和托板之间伸出一端三毫米的用于被所述手指夹持的长度。所述手指夹持住所述皮革，并牵引所述皮革，使所述皮革从所述浮动压板的下部拉出预定的长度。接着，所述激光切割机在距离所述浮动压板三毫米的位置对所述皮革进行切割。最后，所述浮动压板压住所述皮革，防止所述皮革发生位移；所述手指松开所述皮革，完成所述皮革的一个切割周期，一段成品切割完成。利用所述单轴机器人用于自动牵引所述皮革，实现了所述皮革的激光切割的无人化作业，提高了切割效率，保证了切割品质。
通过以下的描述并结合附图，本发明机器人辅助全自动皮革激光切割设备将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。
附图说明
图1、2为本发明机器人辅助全自动皮革激光切割设备的结构示意图；
图3为本发明机器人辅助全自动皮革激光切割设备的部分结构示意图；
图4为本发明机器人辅助全自动皮革激光切割设备的单轴机器人的结构示意图。
1工作台、2皮革、3激光打标机、4单轴机器人、5卷料盘、6辊子、7托板、8浮动压板、9导柱、10光电位移传感器、11感应板、12气动手指、13手指、14伺服滑台、15滑块、16连接板、17锯齿、18支架。
具体实施方式
现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如上所述，本发明提供了一种机器人辅助全自动皮革激光切割设备，由单轴机器人牵引皮革做进给，由激光打标机将绕制于卷料盘上的长条的皮革按预定的长度切断，在端面切制出各种图案，实现皮革切割的无人化作业；对皮革衔接的连接点进行检测，剔除连接点部位。
图1、2为本发明机器人辅助全自动皮革激光切割设备的结构示意图，图3为本发明机器人辅助全自动皮革激光切割设备的部分结构示意图，图4为本发明机器人辅助全自动皮革激光切割设备的单轴机器人的结构示意图。
本发明机器人辅助全自动皮革激光切割设备，包括：激光打标机3、皮革送料机构、工作台1；所述皮革送料机构固连于所述工作台1上，所述激光打标机3布置于所述皮革送料机的上部，所述皮革送料机构的数量为两组；
所述皮革送料机构包括：卷料盘5、辊子6、单轴机器人4、托板7、浮动压板8，所述单轴机器人4固连于所述工作台1上，皮革2绕制于所述卷料盘5；
所述单轴机器人4包括：伺服滑台14、滑台15、连接板16、气动手指12、手指13，所述滑台15活动连接于所述伺服滑台14，所述气动手指12通过所述连接板16固连于所述滑台15，所述手指13固连于所述气动手指12；
所述托板7、辊子6固连于支架18，所述支架18固连于所述工作台1，所述浮动压板8活动连接于所述托板7。
更具体地，所述托板7上固连光电位移传感器10，所述浮动压板8上设置有和所述光电式位移传感器10相匹配的感应板11。
更具体地，所述皮革2绕制于所述辊子6，所述皮革2位于所述托板7和所述浮动压板8之间。
更具体地，所述浮动压板8位于所述托板7的上部。
更具体地，所述托板7上设置固连有导柱9，在所述浮动压板8上设置有和所述导柱9相匹配的孔。
更具体地，所述手指13上设置有用于增加摩擦力的锯齿17。
更具体地，所述光电式位移传感器10的输出量为模拟量输出。
见图1至图4，接下来详细描述本发明机器人辅助全自动皮革激光切割设备每个步骤的工作过程和工作原理：
所述手指气缸12固连于所述滑块15上，所述滑块15在伺服电机的驱动下沿所述伺服滑台14做直线运动。
所述皮革2绕制于所述卷料盘5上，所述皮革2从所述卷料盘5上拉出来后绕过所述辊子6，接着所述皮革2位于所述托板7和所述浮动压板8之间。所述浮动压板8在重力作用下压于所述皮革2上，防止所述皮革2发生褶皱或者其它形式的变形。所述浮动压板8的中间穿过所述导柱9，所述导柱9固连于所述托板7上，所述浮动压板8活动连接于所述导柱9上。
所述皮革送料机构固连于所述工作台1上，所述激光打标机3布置于所述皮革送料机的上部，所述皮革送料机构的数量为两组。所述激光打标机3的激光束用于切断所述皮革2。所述激光打标机3利用光学系统控制激光束的轨迹，和传统的手工切割、刀具切割、激光切割机相比，利用所述激光打标机3用于切割所述皮革2，具有速度快、精度高的优势。传统的激光切割机利用伺服滑台驱动激光刀头运动，从而获取所需要的加工轨迹，受制于机械系统的性能特点，激光刀头的运动速度往往小于一百米每分钟。而所述激光打标机3的激光束的运动速度，理论上可以达到光速。利用所述激光打标机3用于对所述皮革2做快速切割，具有显著的速度优势，速度提高至少五倍。
所述单轴机器人4包括：伺服滑台14、滑台15、连接板16、气动手指12、手指13，所述滑台15活动连接于所述伺服滑台14，所述气动手指12通过所述连接板16固连于所述滑台15，所述手指13固连于所述气动手指12。所述滑台15、气动手指12在伺服电机的驱动下在所述伺服滑台14上做直线运动。所述手指13在所述气动手指12的驱动下用于夹持住所述皮革2，并牵引所述皮革2做直线运动，使所述皮革2克服所述浮动压板8的压力。
所述皮革送料机构包括：卷料盘5、辊子6、单轴机器人4、托板7、浮动压板8，所述单轴机器人4固连于所述工作台1上，皮革2绕制于所述卷料盘5。所述皮革送料机构的数量为两个，可以实现更高的加工效率。当一个所述皮革送料机构在实现切割的时候，另一个所述皮革送料机构上的所述手指13在牵引所述皮革2做直线运动。所述激光打标机3对所述皮革送料机构的所述2做轮流切割。使所述激光打标机3获得了充分的使用，获取了更高的切割效率。
所述皮革2从所述浮动压板8和托板7之间穿过，所述浮动压板8对所述皮革2进行整平。由于所述皮革2上存在用于连接的连接点，所述连接点用于加长所述皮革2的长度，将所述皮革2做成一百米左右的长度。由于连接点是用于连接用的，连接点需要在切割的时候作为废品切除掉。连接点的厚度比正常的所述皮革2的厚度要厚，实时检测所述浮动压板8距离所述托板7之间的距离可以间接获得所述皮革2的厚度。所述托板7上固连光电位移传感器10，所述浮动压板8上设置有和所述光电式位移传感器10相匹配的感应板11。所述光电式位移传感器10实时检测所述感应板11距离所述光电式位移传感器10的距离。当系统采集到所述光电式位移传感器10的输出信号发生突变的时候，即可判定所述连接点进入了所述浮动压板8和托板7之间。系统采集到连接点后，利用所述激光打标机3切掉连接点。防止连接点混入成品中，保持成品的质量，减少浪费。
开始的时候，所述皮革2在所述浮动压板8和托板7之间伸出一端三毫米的用于被所述手指13夹持的长度。所述手指13夹持住所述皮革2，并牵引所述皮革2，使所述皮革2从所述浮动压板8的下部拉出预定的长度。接着，所述激光切割机3在距离所述浮动压板8三毫米的位置对所述皮革2进行切割。最后，所述浮动压板8压住所述皮革2，防止所述皮革2发生位移；所述手指13松开所述皮革2，完成所述皮革2的一个切割周期，一段成品切割完成。利用所述单轴机器人4用于自动牵引所述皮革2，实现了所述皮革2的激光切割的无人化作业，提高了切割效率，保证了切割品质。
最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种机器人辅助全自动皮革激光切割设备，其特征在于组成如下：包括：激光打标机、皮革送料机构、工作台；所述皮革送料机构固连于所述工作台上，所述激光打标机布置于所述皮革送料机构的上部，所述皮革送料机构的数量为两组；
所述皮革送料机构包括：卷料盘、辊子、单轴机器人、托板、浮动压板，所述单轴机器人固连于所述工作台上，皮革绕制于所述卷料盘；
所述单轴机器人包括：伺服滑台、滑台、连接板、气动手指、手指，所述滑台活动连接于所述伺服滑台，所述气动手指通过所述连接板固连于所述滑台，所述手指固连于所述气动手指；
所述托板、辊子固连于支架，所述支架固连于所述工作台，所述浮动压板活动连接于所述托板；所述托板上固连光电位移传感器，所述浮动压板上设置有和所述光电式位移传感器相匹配的感应板；
所述皮革绕制于所述辊子，所述皮革位于所述托板和所述浮动压板之间。
2.根据权利要求1所述的机器人辅助全自动皮革激光切割设备，其特征在于：所述浮动压板位于所述托板的上部。
3.根据权利要求1所述的机器人辅助全自动皮革激光切割设备，其特征在于：所述托板上设置固连有导柱，在所述浮动压板上设置有和所述导柱相匹配的孔。
4.根据权利要求1所述的机器人辅助全自动皮革激光切割设备，其特征在于：所述手指上设置有用于增加摩擦力的锯齿。
5.根据权利要求1所述的机器人辅助全自动皮革激光切割设备，其特征在于：所述光电式位移传感器的输出量为模拟量输出。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 325000 Wenzhou City National University Science Park incubator, No. 38 Dongfang South Road, Ouhai Economic Development Zone, Wenzhou, Zhejiang Applicant after: Wenzhou Vocational & Technical College Address before: 325000 science and Technology Park, Wenzhou University, Wenzhou, Zhejiang, No. 38 Dongfang Road, Ouhai Economic Development Zone, Wenzhou Applicant before: Wenzhou Vocational & Technical College |
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220429 Address after: 230000 b-1018, Woye Garden commercial office building, 81 Ganquan Road, Shushan District, Hefei City, Anhui Province Patentee after: HEFEI WISDOM DRAGON MACHINERY DESIGN Co.,Ltd. Address before: 325000 Wenzhou City National University Science Park incubator, No. 38 Dongfang South Road, Ouhai Economic Development Zone, Wenzhou, Zhejiang Patentee before: WENZHOU VOCATIONAL & TECHNICAL College |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20230427 Address after: 510800 1st to 5th floors, East 18, Jinshi Avenue, Shiling Town, Huadu District, Guangzhou City, Guangdong Province (can be used as a factory building) Patentee after: Guangzhou Kaishi Leather Co.,Ltd. Address before: 230000 b-1018, Woye Garden commercial office building, 81 Ganquan Road, Shushan District, Hefei City, Anhui Province Patentee before: HEFEI WISDOM DRAGON MACHINERY DESIGN Co.,Ltd. |