CN109159183A - 一种模切机纸张定位系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种模切机纸张定位系统，包括图像采集单元、控制系统、控制器和执行单元，控制器与控制系统通信连接，控制器与执行单元电连接；图像采集单元用于获取并发送模切机工作区域的图像信息；控制系统包括信息处理单元和主控单元，信息处理单元用于接收所述图像信息，并将图像信息转换为数据信息，主控单元将数据信息发送给控制器，控制器驱动执行单元完成纸张的对准工作；执行单元包括电源、控制电路和控制调整纸张位置的调节机构。本发明采用机器视觉定位系统的定位，定位更准确高效。

Description

一种模切机纸张定位系统

技术领域

本发明涉及纸张制造机械领域，尤其涉及一种模切机纸张定位系统。

背景技术

在纸张生产行业，运用到一个重要的机械-模切机，模切机的工作原理是利用模切刀、钢刀、五金模具、钢线(或钢板雕刻成的模版)，通过压印版施加一定的压力，将印品或纸板轧切成一定形状。若是将整个印品压切成单个图形产品称作模切；若是利用钢线在印品上压出痕迹或者留下弯折的槽痕称作压痕；如果利用阴阳两块模板，通过给模具加热到一定温度，在印品表面烫印出具有立体效果的图案或字体称为烫金；如果用一种基材复在另一种基材上称为贴合；排除正品以外其余的部分称为排废；以上可以统称为模切技术。

模切机的定位机理都是基于机械定位，而且各工序间是依次进行的，因此，各因素的叠加影响毫无疑问的将使得模切精度降低。忽略机构部件本身的加工和安装精度，影响模切精度的因素很多，主要表现在以下两个方面：

(1)输纸速度的大小对定位机构的影响：输纸速度的增大，在机械运转过程中将较大的冲击与噪音，影响了模切机各机构运行的稳定性，从而降低了模切精度。

(2)间歇机构、链条与叼纸牙排的影响，间歇机构具有急速启动与停止具有工作特点，而叼纸牙排安装在间歇机构的链条上，这必将造成叼纸牙排的抖动；链条上的链接都用销钉衔接，因此，节距误差大，而且还受机械磨损的影响，这些都使得叼纸牙排不能被精确定位。

发明内容

有鉴于此，为了解决现有技术中模切机采用机械定位不够精确的问题，本发明提供一种模切机纸张定位系统。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种模切机纸张定位系统，所述定位系统包括图像采集单元、控制系统、控制器和执行单元，所述控制器与所述控制系统通信连接，所述控制器与所述执行单元电连接；

所述图像采集单元用于获取并发送模切机工作区域的图像信息；

所述控制系统包括信息处理单元和主控单元，信息处理单元用于接收所述图像信息，并将所述图像信息转换为数据信息，所述主控单元将所述数据信息发送给所述控制器，所述控制器驱动所述执行单元完成纸张的对准工作；

所述执行单元包括电源、控制电路和控制调整纸张位置的调节机构；

优选地，所述定位系统还包括照明系统，所述照明系统与所述图像采集单元电连接，所述照明系统包括光源和控制所述光源的照明控制板。

优选地，所述定位系统包括监视器和键盘，所述监视器与所述键盘与所述控制系统连接。

优选地，所述图像采集单元包括光学系统以及数据传输单元，所述光学系统用于采集所述图像信息；所述数据传输单元用于传输所述图像信息。

优选地，所述数据传输单元内部设置I/O控制板，所述I/O控制板用于控制所述光学系统，发送启动图像采集和完成图像采集的控制信号；所述I/O控制板上设置有通信接口，所述通信接口与所述照明系统通信连接。

优选地，所述信息处理单元内设图像处理程序，所述图像处理程序用于计算出所述图像信息中纸张的坐标及偏移量，得到所述数据信息。

优选地，所述光学系统包括图像传感器、第一时序信号发生器和辅助电路，所述图像传感器采用CCD模块制作。

优选地，所述照明控制板内还设置与所述第一时序信号发生器相匹配的第二时序信号发生器。

有益效果：

本发明通过设置图像采集单元、控制系统、控制器和执行单元，控制器与控制系统通信连接，控制器与执行单元电连接，通过采集图像信息，转换为数据信息，经过控制器接受数据信息后反应控制执行单元调整纸张位置，采用机器视觉定位系统的定位，定位更准确高效。

附图说明

图1为本发明一种模切机纸张定位系统一个实施例的结构框图；

图2为本发明中图像采集单元与照明系统的连接的结构框图；

图3为本发明一种模切机纸张定位系统另一个实施例的结构框图。

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做出创造性劳动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。

如图1-3所示，本发明实施例提出了一种模切机纸张定位系统，定位系统包括图像采集单元、控制系统、控制器和执行单元，控制器与控制系统通信连接，控制器与执行单元电连接；

图像采集单元用于获取并发送模切机工作区域的图像信息；图像采集单元包括光学系统以及数据传输单元，光学系统用于采集图像信息；数据传输单元用于传输图像信息。

控制系统包括信息处理单元和主控单元，信息处理单元用于对接收的图像信息进行处理，转换为数据信息，主控单元将数据信息发送给控制器，控制器驱动执行单元完成纸张的对准工作。

执行单元包括电源、控制电路和控制调整纸张位置的调节机构；执行单元在实际硬件中最主要的就模切机的机械调整结构。

定位系统还包括照明系统，照明系统与图像采集单元电连接，照明系统包括光源和控制光源的照明控制板，光源提供亮度，保证图像采集模块采集的图像信息清晰稳定；在实际制作过程中，照明系统的硬件设施可以和图像采集单元一体化的制作，简化了系统硬件结构。

定位系统还包括监视器和键盘等外设设备，监视器与键盘与控制系统连接，监视器直接观察数据信息，键盘作为输入设备，输入控制信息。

数据传输单元内部设置I/O控制板，也就是俗称的I/O设备控制器，I/O控制板用于控制光学系统，发送启动图像采集和完成图像采集的控制信号；I/O控制板上设置有通信接口，通信接口与照明系统通信连接；本实施例采用通信接口为RS232口，RS-232应用范围广泛、价格便宜、编程容易并且可以比其它接口使用更长的导线。数据传输单元还设置有USB接口，用于将图像信息传输给信息处理单元。

信息处理单元内部安装图像处理程序，运用图像处理程序用于计算出图像信息中纸张的坐标及偏移量，得到数据信息。

光学系统包括图像传感器、第一时序信号发生器和辅助电路，图像传感器采用CCD模块制作；CCD模块制作的图像传感器是以电荷为信号，集光电转换、电荷存储、电荷转移及信号读取于一体，与真空管相比，具有低电压工作、低功耗、无灼伤、无滞后等优点，是典型的固体成像器件，这类成像器件通过光电转换形成电荷包，在驱动脉冲的作用下将电荷包转移、放大输出图像信号，有更快的反应、高的图像稳定性、高输出能力和高抗干扰能力。

照明控制板内还设置与第一时序信号发生器相匹配的第二时序信号发生器，通过I/O控制板发出控制信号，通过第一时序信号发生器与第二时序信号发生器的同步或者时延控制照明系统和光学系统工作。

最后需要说明的是：以上仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种模切机纸张定位系统，其特征在于，包括图像采集单元、控制系统、控制器和执行单元，所述控制器与所述控制系统通信连接，所述控制器与所述执行单元电连接；

所述图像采集单元用于获取并发送模切机工作区域的图像信息；

所述控制系统包括信息处理单元和主控单元，所述信息处理单元用于接收所述图像信息，并将所述图像信息转换为数据信息，所述主控单元将所述数据信息发送给所述控制器，所述控制器驱动所述执行单元完成纸张的对准工作；

所述执行单元包括电源、控制电路和控制调整纸张位置的调节机构。

2.根据权利要求1所述的模切机纸张定位系统，其特征在于，还包括照明系统，所述照明系统与所述图像采集单元电连接，所述照明系统包括光源和控制所述光源的照明控制板。

3.根据权利要求1所述的模切机纸张定位系统，其特征在于，还包括监视器和键盘，所述监视器和所述键盘与所述控制系统连接。

4.根据权利要求1所述的模切机纸张定位系统，其特征在于，所述图像采集单元包括光学系统以及数据传输单元，所述光学系统用于采集所述图像信息；所述数据传输单元用于传输所述图像信息。

5.根据权利要求4所述的模切机纸张定位系统，其特征在于，所述数据传输单元内部设置I/O控制板，所述I/O控制板用于控制所述光学系统，发送启动图像、采集和完成图像采集的控制信号；所述I/O控制板上设置有通信接口，所述通信接口与所述照明系统通信连接。

6.根据权利要求4所述的模切机纸张定位系统，其特征在于，所述光学系统包括图像传感器、第一时序信号发生器和辅助电路，所述图像传感器采用CCD模块制作。

7.根据权利要求1所述的模切机纸张定位系统，其特征在于，所述信息处理单元内设图像处理程序，所述图像处理程序用于计算出所述图像信息中纸张的坐标及偏移量，得到所述数据信息。

8.根据权利要求7所述的模切机纸张定位系统，其特征在于，所述照明控制板内还设置与所述第一时序信号发生器相匹配的第二时序信号发生器。