CN107243931A - 一种轨迹可控裁切设备 - Google Patents

Abstract

一种轨迹可控裁切设备，在待裁切物料上事先安装预设裁切线铺设有红外反射条带，红外反射条带与红外自动对准装置中的红外发射装置和红外反射接收装置连接，从红外自动对准装置中发出的定位红外线经过带裁切物料上的红外反射条带的反射进入到红外自动对准装置中的红外反射接收装置，红外反射接收装置接收到红外反射信号，说明超声波切刀的定位是准确的，控制装置得到这一信号后即开始想各个步进电机和超声波起针板发出开始工作的命令，切割开始；如果红外自动定位装置中的红外反射接收装置没有接收到来自带裁切物料上反射来的红外线，则说明超声波切刀的定位不准，不能进行切割。由于待裁切物料上的红外反射条带是沿着预设裁切线进行铺设的，因此，其可以准确地反应出待裁切线的准确位置所在，为超声波切刀的准确定位提供准确的参考，避免由于切刀定位不准而导致的待切割物料浪费以及材料损失。

Description

一种轨迹可控裁切设备

技术领域

本发明涉及一种裁切装置，特别涉及一种轨迹可控的纺织品裁切装置。

背景技术

皮革制品是以动物类的表皮、毛皮为主料，以塑料、纺织品、橡胶等为辅料制作成的产品总称。随着现代科学技术的发展和人民生活消费水平的不断提高，广大消费者对箱包、皮鞋、家具、汽车内饰等皮革制品的需求量日益增大，同时对皮革制品的品质追求也在发生巨大变化。为了满足现在越来越标榜个性需求的市场，皮革制品也从过去品种较为单一，色彩简单的大批量生产到现在向品种多样化、款式时尚化、质量高端化、生产小批量化模式发展。皮革裁剪是皮革制品加工工艺流程中一个关键的工序，传统皮革裁剪工作完全采用人工刀裁或简单机械辅助冲裁等方法完成，这些皮革裁剪方式存在着裁剪质量不高、工人劳动强度大、品种更新慢、需要大量的裁剪模板或刀模、产品附加值低以及生产效率低下等缺点，严重影响了消费者对皮革制品的需求。随着计算机技术的飞速发展，人们把计算机技术与皮革制品加工工艺相结合，产生了皮革裁剪加工数控系统，在一定的程度上客服了传统皮革裁剪工艺的缺点。皮革裁剪数控系统可以缩短新产品的研制周期，加快产品更新速度，提高产品加工质量，提高生产效率、降低生产成本，是皮革制品加工企业提高产品质量、增强市场竞争能力的有效工具。

计算机技术与纺织业的结合已经走过近半个世纪，从最初的简单计算机样板设计和放码排料研制，到现今具有更成熟、功能更完善的集成化、智能化大系统发展。国外一些涉足服装裁剪的大公司很早便开始了皮革材料数控裁剪方面的研制，现已发展成具有智能化和集成化的数控集成系统。其中代表着现有皮革裁剪系统国际先进研制水平的几个大公司主要是：美国格伯(GERBRE)公司，该公司的裁剪系统主要侧重于皮革加工机械上，并占有我国现有裁剪系统近过半的市场份额；法国力克(LECTAR)公司，该公司的裁剪系统主要侧重于服装机械，目前力克的裁床系统占我国高端裁床市场近 35%的份额；德国 Humantec，作为皮革裁剪系统的专业公司，主要致力于汽车座椅、内饰、家具及工业纺织业的自动化设备研制与销售；日本高鸟，成立于 1956 年、专业从事开发、生产高端自动化生产设备的日本高鸟株式会社，于 1989 年开始研制自动裁剪系统，并形成自己的一系列高速、高精度的自动裁剪系统产品；德国艾斯特（assist）公司等。力克公司推出的皮革裁剪系统 PLH 系列，是专为皮革制品和特殊用户鞋类市场的小批量生产而设计的，能为企业节约 15%-20%的皮革用量和40%的劳力，该套系统能够对皮革进行扫描，并根据皮革形状、所需样板形状等信息进行自动排料，最后根据排料结果进行切割。该系统具有强大的排版功能，能大大提高皮革利用率，适合上等真皮等的专业切割。

纵观国外的皮革自动裁剪系统，已形成了一系列具有可视化、智能化、自动化的多功能集成大系统。这些大系统往往配有扫描系统，能实现对现场皮革结的信息采集，同时系统具有功能强大的自动排版软件，能根据扫描信息对皮革裁剪进行排版，提高材料利用率，同时拥有先进的硬件机械结构，能够高速、高精度地对皮革进行自动化裁剪。同时，也因为这些大系统集成的功能强大，系统售价较为昂贵，许多系统必须配备自身的软件，而这些软件的升级使用以及设备的售后维护在国内还有一定的难度。因此这些大系统对于国内多数小型企业而言，是可望而不可及的。

随着我国经济的快速发展，为了适应市场化的经济发展模式，许多中小型企业也开始进行设备改进和更新，更多的自动化设备成为越来越多企业的选择。这也促使更多的企业和机构对自动化设备进行研究和生产。但由于国内数控裁剪技术的研究发展上落后国际先进水平很多，使得具有全自主知识产权的皮革自动化裁剪系统极少，上海和鹰机电科技的自动裁剪系统是现有具有较好功能的国产自动化裁剪系统该真皮裁剪机采用双投影仪排版，通过模版排料提高面料的利用率，双机头切割机构，排料、切割同时进行，生产效率较高，但该系统对于彩印皮革的裁切还是有局限性。经过结构优化调整的皮革行业，奠定了皮革行业发展的基础，随着改革的进一步深入，具有强大身命力的中国皮革业面对的市场潜力是巨大的，同时也存在一些不足之处，包括在加工制造环节。皮革制品加工技术的改进是整个行业进步的基础。微电子技术、自动化信息处理、电机技术以及电子计算机的发展，推动了制造业的自动化方向发展。因此，需要开发一种具有高度贴合度的裁切装置。针对彩印皮革的自动裁切系统的发展，势必和机器视觉的发展密切相关。

虽然国内由于工业自动化程度尚未达到国外先进水平，机器视觉在制造业上的应用程度并不高。但是随着生产相机、镜头、光源等配件产品的公司越来越多，技术越来越好，使得相机等机器视觉基础配件价格越来越低，同时伴随着制造产业中对自动化需求和生产管理水平要求的提高，我国对机器视觉的需求不断上升，机器视觉在制造业上的应用技术越来越趋于成熟广泛。因此把机器视觉应用于数控裁剪技术中，成为当前皮革裁剪系统自动化技术升级的热门课题也是实现皮革自动化裁剪技术的趋势。

目前，可以进行自动裁切的切割设备已经很多，但是，在切割过程中难免会出现切割错误的情况，但是现在还没有可以完全避免出现切割错误的机器，因此，有必要开发一种具有较高容错率的切割设备。

发明内容

本发明的目的是提供一种轨迹可控的，如遇到实际裁切线与设计裁切线不相符可以自动停机的纺织品裁切装置。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种轨迹可控裁切设备，包括底座，底座上部安装龙门架、支架和控制装置，龙门架的上部一侧安装第一步进电机，第一步进电机的输出轴安装第一丝杆，龙门架的上部另一侧安装轴承，轴承的外圈与龙门架连接，轴承的内圈连接第一丝杆，第一丝杆上安装第一螺母，第一螺母的下部安装固定架，固定架上安装超声波切刀和红外自动对准装置，超声波切刀的到头朝下，所述红外自动对准装置包括红外发射装置、红外反射接受装置以及光电开关；支架上安装滑轨，滑轨上安装滑块，滑块上安装固定板，固定板上安装有超声波起振板，超声波起振板上安放待裁切物料，待裁切物料上表面上按预设裁切线铺设有红外反射条带，红外反射条带与红外自动对准装置中的红外发射装置和红外反射接受装置相对；支架的侧部安装第二步进电机，第二步进电机的输出轴上安装第二丝杆，第二丝杆所在直线与第一丝杆所在直线垂直，第二丝杆上安装螺母，螺母与固定板连接；控制装置的输出端与第一步进电机、第二步进电机、超声波切刀连接，控制装置的输入端和红外自动对准装置连接；龙门架的上部安装第二导向杆，固定架的侧部安装第一固定管，第一固定管套在第二导向杆上，第一固定管能在第二导向杆上滑动。

在本发明中，底座的底部安装数个连接块，连接块的中部开设螺纹孔，螺纹孔内安装螺杆，螺杆的下端安装垫块。

在本发明中，垫块的底部安装防滑垫。

通过采用上述技术方案，本发明所达到的技术效果为：本发明能够实现对高级纺织品的精确测量，经过本发明的裁切设备裁切的纺织品面料物裁切疵点的出现。本发明采用步进电机驱动超声波切刀按照设计裁切线指定的坐标到达指定的位置，使超声波热切割的方式进行面料裁切的生产，超声波切刀刃部加工尺寸精细，大大提高了面料的切割精度。本发明的第一步进电机可以通过第一螺母与第一丝杆的配合带动超声波切刀沿空间的x方向运动，本发明的第二步进电机可以通过第二丝杆和螺母的配合带动布料沿空间y方向移动，第一步进电机和第二步进电机配合可以方便超声波切刀可以裁切到布料上预设的任意区域，从而可以方便裁切出各种所需要的布片。本发明的控制装置能控制第一步进电机、第二步进电机、超声波切刀的运行。本发明的轴承可以在方便第一丝杆运行的同时使第一丝杆更加稳定。本发明的控制装置内具有控制芯片，将上述计算公式录入到控制装置的控制芯片中，控制装置通过控制芯片控制第一步进电机和第二步进电机进行地图绘制。本发明在待裁切物料上事先安装预设裁切线铺设有红外反射条带，红外反射条带与红外自动对准装置中的红外发射装置和红外反射接收装置连接，从红外自动对准装置中发出的定位红外线经过带裁切物料上的红外反射条带的反射进入到红外自动对准装置中的红外反射接收装置，红外反射接收装置接收到红外反射信号，说明超声波切刀的定位是准确的，即，红外自动对准装置将这一定位正确的信号输出给控制装置的输入端，控制装置得到这一信号后即开始想各个步进电机和超声波起针板发出开始工作的命令，切割开始；如果红外自动定位装置中的红外反射接收装置没有接收到来自带裁切物料上反射来的红外线，则说明超声波切刀的定位不准，不能进行切割，给出提示或者警报，提醒工人对机器设备进行调整。由于待裁切物料上的红外反射条带是沿着预设裁切线进行铺设的，因此，其可以准确地反应出待裁切线的准确位置所在，为超声波切刀的准确定位提供准确的参考，避免由于切刀定位不准而导致的待切割物料浪费以及材料损失。本发明还具有结构简洁紧凑、制造成本低廉和使用简便的优点。

附图说明

图1为本发明具体实施方式的结构示意图。

图中，1、底座，2、龙门架，3、支架，4、控制装置，5、第一步进电机，6、第一丝杆，7、轴承，8、第一螺母，9、固定架，10、超声波切刀，11、红外自动对准装置，12、滑轨，13、滑块，14、固定板，15、超声波起振板，16、待切割物料，17、第二步进电机，18、第二丝杆，19、螺母，20、第二导向杆，21、第一固定管。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过一个具体实施方式，并结合其附图，对本方案进行阐述。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种轨迹可控裁切设备，包底1座，底座1上部安装龙门架2、支架3和控制装置4，龙门架2的上部一侧安装第一步进电机5，第一步进电机5的输出轴安装第一丝杆6，龙门架2的上部另一侧安装轴承7，轴承7的外圈与龙门架2连接，轴承7的内圈连接第一丝杆6，第一丝杆6上安装第一螺母8，第一螺母8的下部安装固定架9，固定架9上安装超声波切刀10和红外自动对准装置11，超声波切刀10的刀头朝下，所述红外自动对准装置11包括红外发射装置、红外反射接受装置以及光电开关；支架3上安装滑轨12，滑轨12上安装滑块13，滑块13上安装固定板14，固定板14上安装有超声波起振板15，超声波起振板15上安放待裁切物料16，待裁切物料16上表面上按预设裁切线铺设有红外反射条带，红外反射条带与红外自动对准装置11中的红外发射装置和红外反射接受装置相对；支架3的侧部安装第二步进电机17，第二步进电机17的输出轴上安装第二丝杆18，第二丝杆18所在直线与第一丝杆6所在直线垂直，第二丝杆18上安装螺母19，螺母19与固定板9连接；控制装置4的输出端与第一步进电机5、第二步进电机17连接、超声波切刀10连接，控制装置4的输入端和红外自动对准装置11连接；龙门架2的上部安装第二导向杆20，固定架9的侧部安装第一固定管21，第一固定管21套在第二导向杆20上，第一固定管21能在第二导向杆20上滑动。

在本发明中，底座1的底部安装数个连接块，连接块的中部开设螺纹孔，螺纹孔内安装螺杆，螺杆的下端安装垫块。

在本发明中，垫块的底部安装防滑垫。

本发明能够实现对高级纺织品的精确测量，经过本发明的裁切设备裁切的纺织品面料物裁切疵点的出现。本发明采用步进电机驱动超声波切刀按照设计裁切线指定的坐标到达指定的位置，使超声波热切割的方式进行面料裁切的生产，超声波切刀刃部加工尺寸精细，大大提高了面料的切割精度。本发明的第一步进电机可以通过第一螺母与第一丝杆的配合带动超声波切刀沿空间的x方向运动，本发明的第二步进电机可以通过第二丝杆和螺母的配合带动布料沿空间y方向移动，第一步进电机和第二步进电机配合可以方便超声波切刀可以裁切到布料上预设的任意区域，从而可以方便裁切出各种所需要的布片。本发明的控制装置能控制第一步进电机、第二步进电机、超声波切刀的运行。本发明的轴承可以在方便第一丝杆运行的同时使第一丝杆更加稳定。本发明的控制装置内具有控制芯片，将上述计算公式录入到控制装置的控制芯片中，控制装置通过控制芯片控制第一步进电机和第二步进电机进行地图绘制。本发明在待裁切物料上事先安装预设裁切线铺设有红外反射条带，红外反射条带与红外自动对准装置中的红外发射装置和红外反射接收装置连接，从红外自动对准装置中发出的定位红外线经过带裁切物料上的红外反射条带的反射进入到红外自动对准装置中的红外反射接收装置，红外反射接收装置接收到红外反射信号，说明超声波切刀的定位是准确的，即，红外自动对准装置将这一定位正确的信号输出给控制装置的输入端，控制装置得到这一信号后即开始想各个步进电机和超声波起针板发出开始工作的命令，切割开始；如果红外自动定位装置中的红外反射接收装置没有接收到来自带裁切物料上反射来的红外线，则说明超声波切刀的定位不准，不能进行切割，给出提示或者警报，提醒工人对机器设备进行调整。由于待裁切物料上的红外反射条带是沿着预设裁切线进行铺设的，因此，其可以准确地反应出待裁切线的准确位置所在，为超声波切刀的准确定位提供准确的参考，避免由于切刀定位不准而导致的待切割物料浪费以及材料损失。本发明还具有结构简洁紧凑、制造成本低廉和使用简便的优点。

Claims (3)

1.一种轨迹可控裁切设备，其特征在于，包括底座，底座上部安装龙门架、支架和控制装置，龙门架的上部一侧安装第一步进电机，第一步进电机的输出轴安装第一丝杆，龙门架的上部另一侧安装轴承，轴承的外圈与龙门架连接，轴承的内圈连接第一丝杆，第一丝杆上安装第一螺母，第一螺母的下部安装固定架，固定架上安装超声波切刀和红外自动对准装置，超声波切刀的到头朝下，所述红外自动对准装置包括红外发射装置、红外反射接受装置以及光电开关；支架上安装滑轨，滑轨上安装滑块，滑块上安装固定板，固定板上安装有超声波起振板，超声波起振板上安放待裁切物料，待裁切物料上表面上按预设裁切线铺设有红外反射条带，红外反射条带与红外自动对准装置中的红外发射装置和红外反射接受装置相对；支架的侧部安装第二步进电机，第二步进电机的输出轴上安装第二丝杆，第二丝杆所在直线与第一丝杆所在直线垂直，第二丝杆上安装螺母，螺母与固定板连接；控制装置的输出端与第一步进电机、第二步进电机、超声波切刀连接，控制装置的输入端和红外自动对准装置连接；龙门架的上部安装第二导向杆，固定架的侧部安装第一固定管，第一固定管套在第二导向杆上，第一固定管能在第二导向杆上滑动。

2.根据权利要求1所述的轨迹可控裁切设备，其特征在于：底座的底部安装数个连接块，连接块的中部开设螺纹孔，螺纹孔内安装螺杆，螺杆的下端安装垫块。

3.根据权利要求2所述的轨迹可控裁切设备，其特征在于：垫块的底部安装防滑垫。