CN109396662A - 一种激光裁剪设备及激光裁剪方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种激光裁剪设备，包括裁剪平台、激光裁剪头和用于在裁剪平台带动布料移动至激光裁剪头正下方静止后抓拍位于激光裁剪头下方的布料的面阵相机，及分别与面阵相机和激光裁剪头相连、用于根据面阵相机发送的图像信息控制激光裁剪头将铺设于裁剪平台上的布料裁剪至理想轮廓的控制装置。面阵相机在布料静止后抓拍布料，避免在布料的移动过程中抓拍布料，有效降低布料在抓拍后发生偏移的风险，使面阵相机传递至控制装置生成的理论轮廓与激光裁剪头裁剪布料的实际轮廓一致，裁剪精度较高；面阵相机快速对布料进行拍照，时间短，裁剪效率较高。因此本发明所提供的激光裁剪设备的裁剪精度和裁剪效率均较高。本发明还公开了一种激光剪裁方法。

Description

一种激光裁剪设备及激光裁剪方法

技术领域

本发明涉及服装设备领域，特别涉及一种激光裁剪设备。本发明还涉及一种激光裁剪方法。

背景技术

激光裁剪设备作为激光裁剪技术领域的关键设备，具有裁剪效率高、裁剪精度高、能耗低等优势，广泛地应用于服装加工领域。

现有的激光裁剪设备通常包括利用线阵相机扫描布料，现有的线阵相机通常在布料匀速运动的过程中对布料进行逐行动态连续扫描，以将获取的多幅条形图像拼接成整副图像，并对图像进行处理，从而完成布料的检测。线阵相机在布料移动过程中抓拍的图像信息并将所获取的图像信息传送至控制装置，使控制装置控制激光裁剪头依据图像信息生成的理论轮廓对布料进行裁剪。然而，在线阵相机抓拍完布料的图像之后至激光裁剪头按理论轮廓加工布料之前这段时间，布料在匀速移动过程中，其位置极可能因各种因素发生偏差。例如，用于输送布料的裁剪平台可能因传动不平稳，导致布料出现滑动、偏移和畸变等，使得激光裁剪头在裁剪布料时的实际轮廓与理论轮廓出现一定程度的偏差，从而使裁剪精度相对较低。进一步地，由于线阵相机通常需采用逐行扫描的方式对布料进行扫描，且需耗时手动矫正裁剪信息，耗费时间相对较长，使裁剪效率相对较低。

因此，现有激光裁剪设备的裁剪精度及裁剪效率均相对较低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种激光裁剪设备及激光裁剪方法，其裁剪精度和裁剪效率均较高。

其具体方案如下：

本发明提供一种激光裁剪设备，包括裁剪平台和激光裁剪头，还包括：

用于在所述裁剪平台带动布料移动至所述激光裁剪头正下方静止后抓拍位于所述激光裁剪头下方的布料的面阵相机；

分别与所述面阵相机和所述激光裁剪头相连、用于根据所述面阵相机发送的图像信息控制所述激光裁剪头将铺设于所述裁剪平台上的布料裁剪至理想轮廓的控制装置。

优选地，还包括：

设于所述裁剪平台、用于检测布料位置的位置检测装置；

分别与所述位置检测装置和所述控制装置相连、用于驱动所述裁剪平台动作的供料驱动装置，所述控制装置还用于根据所述位置检测装置发送的布料信号在布料抵达至所述激光裁剪头正下方后控制所述供料驱动装置停转。

优选地，还包括：

设于所述激光裁剪头且与所述控制装置相连、用于检测所述激光裁剪头位移量的位移检测装置；所述控制装置用于根据所述位移检测装置发送的信号在所述激光裁剪头完成裁剪后控制所述供料驱动装置运转。

优选地，还包括：

与所述激光裁剪头相连、用于驱动所述激光裁剪头按预设线路移动的线性驱动装置；

分别与所述线性驱动装置和所述控制装置相连、用于根据所述控制装置反馈的图像信号产生所述预设线路并将所述预设线路发送至所述线性驱动装置的路径规划装置。

优选地，还包括：

安装于所述激光裁剪头且与所述控制装置相连的报警装置，所述控制装置用于在所述激光裁剪头动作时启动所述报警装置发出警报。

优选地，还包括机架和固定于所述机架且设于所述激光裁剪头外周的防护罩，以及固设于所述防护罩内、用于支撑所述面阵相机的支撑架。

优选地，所述支撑架包括：

固设于所述防护罩内侧面的固定支座；

与所述面阵相机相固连的连接支板；

设于所述固定支座与所述连接支板之间、用于相对于所述固定支座选择性地调节所述连接支板位置的调节组件。

优选地，还包括：

设于机架且位于所述防护罩内、用于在所述裁剪平台静止后夹紧布料的夹紧装置。

优选地，所述激光裁剪头具体为激光振镜。

本发明还提供一种激光裁剪方法，包括步骤：

裁剪平台带动布料移动至激光裁剪头正下方，控制装置根据布料的位置控制所述裁剪平台停止动作；

面阵相机抓拍位于所述激光裁剪头正下方布料的图像信息，并将图像信息传递至所述控制装置；

所述控制装置根据图像信息控制所述激光裁剪头按预设线路裁剪布料。

相对于背景技术，本发明所提供的激光裁剪设备，包括裁剪平台和激光裁剪头，还包括用于在所述裁剪平台带动布料移动至所述激光裁剪头正下方静止后抓拍位于所述激光裁剪头下方的布料的面阵相机，以及分别与所述面阵相机和所述激光裁剪头相连、用于根据所述面阵相机发送的图像信息控制所述激光裁剪头将铺设于所述裁剪平台上的布料裁剪至理想轮廓的控制装置。

一方面，所述裁剪平台带动布料移动至所述激光裁剪头正下方时，所述裁剪平台停转，使布料相对于所述面阵相机静止，然后再利用所述面阵相机对布料进行抓拍扫描，从而有效降低布料在抓拍后发生偏移的风险，使所述面阵相机传递至所述控制装置生成的理论轮廓与所述激光裁剪头裁剪布料的实际轮廓一致，进而使裁剪精度有所提升。

另一方面，所述面阵相机可直接对布料进行拍照并进行图像处理，且无需耗时手动矫正，相较于现有的逐行扫描，所述面阵相机扫描一块同样布料所需的时间较短，使裁剪效率有所提升。

因此，本发明所提供的激光裁剪设备的裁剪精度和裁剪效率均较高。

本发明所提供的激光裁剪方法，具有与上述激光裁剪设备相同的有益效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明一种具体实施例所提供激光裁剪设备的结构示意图；

图2为图1中面阵相机和支撑架的局部爆炸图。

附图标记如下：

裁剪平台1、激光裁剪头2、面阵相机3、控制装置4、机架5、防护罩6、收料平台7和支撑架8；

固定支座81、连接支板82和调节组件83。

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。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1和图2，图1为本发明一种具体实施例所提供激光裁剪设备的结构示意图；图2为图1中面阵相机和支撑架的局部爆炸图。

本发明实施例公开了一种激光裁剪设备，包括裁剪平台1、激光裁剪头2、面阵相机3和控制装置4。

在该具体实施例中，布料优选由条格或图案的面料。

裁剪平台1用于输送布料，激光裁剪头2用于裁剪布料。为提升裁剪速度，在该具体实施例中，激光裁剪头2优选激光振镜，以便在保证裁剪精度的前提下提升裁剪效率。激光振镜通常包括电子驱动放大器和由光学反射镜片组成的光学扫描头，控制装置4将面阵相机3发送的图像信号传递至电子驱动放大器，使电子驱动放大器驱动光学扫描头，以控制激光束的偏转，具体参照现有技术，在此不再详述。

控制装置4分别与面阵相机3和激光裁剪头2相连，裁剪平台1带动布料移动至激光裁剪头2的正下方静止后，面阵相机3抓拍位于激光裁剪头2下方的布料，生成图像信号，并将图像信息传递至控制装置4，控制装置4根据接收的图像信息控制激光裁剪头2将铺设于裁剪平台1上的布料裁剪至理想轮廓。

在裁剪过程中，面阵相机3在布料静止后抓拍布料，避免在布料的移动过程中抓拍布料，有效降低布料在抓拍后发生偏移的风险，使面阵相机3传递至控制装置4生成的理论轮廓与激光裁剪头2裁剪布料的实际轮廓一致，有利于提升裁剪效率。另外，面阵相机3以面状对布料进行扫描，占用的扫描时间较短，有利于提升裁剪效率。因此，本发明所提供的激光裁剪设备的裁剪精度和裁剪效率均较高。

在该具体实施例中，本发明还包括位置检测装置和供料驱动装置。其中，位置检测装置设于裁剪平台1，用于以便在布料移动至激光裁剪头2正下方将布料检测布料位置。优选地，位置检测装置可以是超声波传感器、红外线传感器和激光传感器等，在此不作具体限定。供料驱动装置分别与位置检测装置和控制装置4相连，优选伺服电机，以便驱动裁剪平台1转动，从而实现布料的输送。与此同时，在布料抵达至激光裁剪头2正下方时，控制装置4根据位置检测装置发送的布料信号控制供料驱动装置停转，从而使布料相对于面阵相机3静止，降低布料相对面阵相机3移动的风险。位置检测装置的增加能够精确地控制布料的停止位置，使裁剪精度进一步有所提升；同时还能够通过控制裁剪平台1自动停转使布料自动停止移动，自动化程度较高，使裁剪效率也进一步有所提升。

进一步地，在该具体实施例中，本发明还包括设于激光裁剪头2上的位移检测装置，该位移检测装置与控制装置4相连，以便在激光裁剪头2完成布料的裁剪后，控制装置4根据位移检测装置发送的信号控制供料驱动装置继续运转，将裁剪好的布料运出，直至抵达收料平台7。位移检测装置可以是行程开关或位移检测传感器等，在此不作具体限定。具体地，激光裁剪头2完成裁剪任务后恢复至初始位置，进而触发位移检测装置发送信号至控制装置4，使控制装置4依据此信号控制与之相连的供料驱动装置运转。位移检测装置能够在激光裁剪头2完成裁剪后使供料驱动装置自动带动裁剪平台1运转，使各动作连续执行，自动化程度较高，有效缩短无效工作时间，进而缩短裁剪周期，有利于更进一步提升裁剪效率。

为进一步提升自动化程度，在该具体实施例中，本发明还包括线性驱动装置和路径规划装置。线性驱动装置与激光裁剪头2相连，用于驱动激光裁剪头2按预设线路移动。优选地，线性驱动装置为多自由度机械手，当然不限于此。路径规划装置分别与线性驱动装置和控制装置4相连，以便路径规划装置根据控制装置4反馈的图像信号产生预设线路，并将预设线路发送至线性驱动装置。具体地，当面阵相机3将图像信号传送至控制装置4，控制装置4将图像信号进行初步解析后发送至路径规划装置，路径规划装置规划出最优路径，以获取最佳预设线路，并将该预设线路发送至线性驱动装置，使线性驱动装置按预设路径控制激光裁剪头2动作，进而按预设路径将布料裁剪至理想轮廓，这样不仅布料裁剪过程的自动化程度更高，而且有利于通过优化激光裁剪头2的移动路径有效缩短激光裁剪头2的裁剪周期，使裁剪效率也有所提升。

为有效保证裁剪精度，本发明还包括安装于述激光裁剪头2且与控制装置4相连的报警装置，以便控制装置4用于在激光裁剪头2动作时启动所述报警装置发出警报，提醒操作人员远离或避开激光裁剪头2，使操作人员免受激光威胁，有利于提升安全性。

在该具体实施例中，本发明还包括机架5和固设于机架5上的防护罩6，该防护罩6罩于激光裁剪头2位置，一方面有效防护激光裁剪头2，另一方面有效降低布料位置发生变化的风险。进一步地，本发明还包括固设于防护罩6内的支撑架8，以便支撑面阵相机3。

优选地，在该具体实施例中，支撑架8包括固定支座81、连接支板82和调节组件83。固定组件固设于防护罩6的内侧面，优选L型金属板，具体通过螺栓螺母可拆卸地固定于防护罩6的顶部。连接支板82与面阵相机3相固连，用于支撑面阵相机3。调节组件83设于固定支座81和连接支板82之间，以便相对于固定支座81选择性地调节连接支板82位置，以适应布料的门幅变化，有利于提升适应性。

具体地，调节组件83包括设于固定支座81上的第一腰型通孔、设于连接支板82且与第一腰型通孔相垂直的第二腰型通孔和分别穿过第一腰型通孔和第二腰型通孔且分别与固定支座81和连接支板82相抵的紧固元件，通过调节第一腰型通孔和第二腰型通孔的相对位置，从而调节固定支座81与连接支板82在垂向和横向方向上的相对位置，进而调节面阵相机3相对于防护罩6的位置，以适应布料的门幅。该紧固元件可以使螺栓螺母，当然调节组件83的结构不限于此，采用类似的方案替代并影响实现本发明的目的。

为进一步防止布料在静止后发生移动，本发明还包括设于机架5且位于防护罩6内的夹紧装置，夹紧装置具体为设于裁剪平台1的夹持臂，以便夹紧装置在裁剪平台1静止后夹紧布料。该夹紧装置可以是手动驱动，可以使电控自动驱动。当夹紧装置为电控自动驱动时，本发明还包括分别与夹持臂和控制装置4相连、用于驱动夹紧装置执行夹紧动作的夹紧驱动装置，以便当位置检测装置发送信号至控制装置4，控制装置4控制供料驱动装置停转，同时控制夹紧驱动装置启动夹紧臂夹紧布料，使自动化程度进一步有所提升，有利于更进一步提升裁剪效率。

本发明还提供一种激光裁剪方法，包括如下步骤：

第一步，裁剪平台带动布料移动至激光裁剪头正下方，控制装置根据布料所需抵达的位置控制裁剪平台停止动作；

首先依据布料的门幅调节支撑架，使面阵相机对准布料。

初始状态下，裁剪平台带动布料移动，直至布料移动至激光裁剪头正下方；位置检测装置识别出激光裁剪头下方的布料，发送信号至控制装置，控制装置控制供料驱动装置停转，裁剪平台停止转动，布料静止不动；同时控制装置发送信号至夹紧驱动装置，驱动夹紧臂夹紧布料。

第二步，面阵相机抓拍位于激光裁剪头正下方布料的图像信息，并将图像信息传递至控制装置；

面阵相机抓拍激光裁剪头下方的布料，获取布料精确的图像信息；面阵相机将图像信息初步发送至控制装置。

第三步：控制装置根据图像信息控制激光裁剪头按预设线路裁剪布料。

控制装置将图像信号进行初步解析后发送至路径规划装置，路径规划装置规划出最优路径，以获取最佳预设线路，同时路径规划装置将该预设线路发送至线性驱动装置，线性驱动装置按预设路径控制激光裁剪头动作，激光裁剪头按预设路径将布料裁剪至理想轮廓。

第四步，激光裁剪头完成裁剪任务后恢复至初始位置，触发位移检测装置，位移检测装置发送信号至控制装置，控制装置依据此信号控制与之相连的供料驱动装置继续运转，直至将裁剪完成的布料输送至收料台。

因此，本发明所提供的激光裁剪方法与上述激光裁剪设备的技术方案实质上相同，有益效果相同。

以上对本发明所提供的激光裁剪设备及激光剪裁方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种激光裁剪设备，包括裁剪平台(1)和激光裁剪头(2)，其特征在于，还包括：

用于在所述裁剪平台(1)带动布料移动至所述激光裁剪头(2)正下方静止后抓拍位于所述激光裁剪头(2)下方的布料的面阵相机(3)；

分别与所述面阵相机(3)和所述激光裁剪头(2)相连、用于根据所述面阵相机(3)发送的图像信息控制所述激光裁剪头(2)将铺设于所述裁剪平台(1)上的布料裁剪至理想轮廓的控制装置(4)。

2.根据权利要求1所述的激光裁剪设备，其特征在于，还包括：

设于所述裁剪平台(1)、用于检测布料位置的位置检测装置；

分别与所述位置检测装置和所述控制装置(4)相连、用于驱动所述裁剪平台(1)动作的供料驱动装置，所述控制装置(4)还用于根据所述位置检测装置发送的布料信号在布料抵达至所述激光裁剪头(2)正下方后控制所述供料驱动装置停转。

3.根据权利要求2所述的激光裁剪设备，其特征在于，还包括：

设于所述激光裁剪头(2)且与所述控制装置(4)相连、用于检测所述激光裁剪头(2)位移量的位移检测装置；所述控制装置(4)用于根据所述位移检测装置发送的信号在所述激光裁剪头(2)完成裁剪后控制所述供料驱动装置运转。

4.根据权利要求2所述的激光裁剪设备，其特征在于，还包括：

与所述激光裁剪头(2)相连、用于驱动所述激光裁剪头(2)按预设线路移动的线性驱动装置；

分别与所述线性驱动装置和所述控制装置(4)相连、用于根据所述控制装置(4)反馈的图像信号产生所述预设线路并将所述预设线路发送至所述线性驱动装置的路径规划装置。

5.根据权利要求4所述的激光裁剪设备，其特征在于，还包括：

安装于所述激光裁剪头(2)且与所述控制装置相连的报警装置，所述控制装置用于在所述激光裁剪头(2)动作时启动所述报警装置发出警报。

6.根据权利要求1至5任一项所述的激光裁剪设备，其特征在于，还包括机架(5)和固定于所述机架(5)且设于所述激光裁剪头(2)外周的防护罩(6)，以及固设于所述防护罩(6)内、用于支撑所述面阵相机(3)的支撑架(8)。

7.根据权利要求6所述的激光裁剪设备，其特征在于，所述支撑架(8)包括：

固设于所述防护罩(6)内侧面的固定支座(81)；

与所述面阵相机(3)相固连的连接支板(82)；

设于所述固定支座(81)与所述连接支板(82)之间、用于相对于所述固定支座(81)选择性地调节所述连接支板(82)位置的调节组件(83)。

8.根据权利要求7所述的激光裁剪设备，其特征在于，还包括：

设于机架(5)且位于所述防护罩(6)内、用于在所述裁剪平台(1)静止后夹紧布料的夹紧装置。

9.根据权利要求8所述的激光裁剪设备，其特征在于，所述激光裁剪头(2)具体为激光振镜。

10.一种激光裁剪方法，其特征在于，包括步骤：

裁剪平台带动布料移动至激光裁剪头正下方，控制装置根据布料的位置控制所述裁剪平台停止动作；

面阵相机抓拍位于所述激光裁剪头正下方布料的图像信息，并将图像信息传递至所述控制装置；

所述控制装置根据图像信息控制所述激光裁剪头按预设线路裁剪布料。