CN110978479A - 一种在线压花设备装置及在线作业方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于自动化技术领域，具体涉及一种在线压花设备装置及在线作业方法，本装置包括：主控模块，与主控模块电性相连的滑动导向机构、压花机构及视觉识别机构；其中在所述视觉识别机构识别到待压花板料行进至压花位后，所述压花机构由滑动导向机构驱动与待压花板料同步移动，并对准压花位下压成型，本在线压花设备装置及在线作业方法有益效果是实现在线压花，进而提高压花效率。

Description

一种在线压花设备装置及在线作业方法

技术领域

本发明属于自动化技术领域，具体涉及一种在线压花设备装置及在线作业方法。

背景技术

传统的热压机，在板料输送到压花位后，热压机工作在板料上压花，在压花作业完成后，将下个板料输送至压花位后进行下一压花工作，在整个压花过程中，间歇性输送板料进行压花作业，板料输送过程中停歇时间过长，板料的压花效率较低。

为了解决上述问题，需要设计一种在线压花设备。

发明内容

本发明的目的是提供一种在线压花设备装置及在线作业方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种在线压花设备，包括：

主控模块，与主控模块电性相连的滑动导向机构、压花机构及视觉识别机构；其中

在所述视觉识别机构识别到待压花板料行进至压花位后，所述压花机构由滑动导向机构驱动与待压花板料同步移动，并对准压花位下压成型。

进一步地，所述视觉识别机构与压花机构相连；

所述视觉识别机构包括：与主控模块相连的摄像头；

所述摄像头拍摄待压花板料，以确定待压花板料行进至压花位。

进一步地，所述视觉识别机构包括：与主控模块相连的摄像头；

所述摄像头适于俯拍待压花板料，以捕捉并跟踪待压花板料上所设置的定位标识，所述主控模块根据定位标识的移动速度控制滑动导向机构驱动压花机构与待压花板料同步跟随移动。

进一步地，所述滑动导向机构包括：导向组件和与主控模块电性相连的滑动组件；其中

所述滑动组件适于驱动支撑架带动压花机构中的热压板组和摄像头同步于待压花板料前行。

进一步地，所述滑动组件包括：滑块、丝杆和与主控模块电性相连的伺服电机；其中

所述滑块固定在支撑架的底部；

所述滑块与丝杆螺纹配合；

所述伺服电机适于驱动丝杆转动，以通过滑块带动支撑架沿着导向组件前行。

进一步地，所述导向组件包括：导轨和导向块；其中

所述导向块固定在支撑架的底部两侧；

所述导向块适于沿导轨滑动，以提供支撑架的滑动方向。

进一步地，所述压花机构包括：热压板组和与主控模块电性相连的液压缸；其中

所述液压缸适于驱动热压板组对准压花位下压成型。

另一方面，本发明还提供了一种在线作业方法，其特征在于，包括：

在目标执行物移动时，捕捉目标执行物的运动轨迹；

根据运动轨迹控制执行机构与目标执行物同步移动，并执行作业操作。

进一步地，所述目标执行物为待压花板料；

通过视觉识别机构捕捉目标执行物的运动轨迹，即确定待压花板料行进至压花位；

所述执行机构包括：与视觉识别机构电性连接的主控模块，以及由主控模块控制压花机构和滑动导向机构；

根据运动轨迹控制执行机构与目标执行物同步移动，并执行作业操作，即

所述压花机构由滑动导向机构驱动与待压花板料同步移动，并对准压花位下压成型。

进一步地，所述视觉识别机构包括：与主控模块相连的摄像头；

所述摄像头适于俯拍待压花板料，以捕捉并跟踪待压花板料上所设置的定位标识，所述主控模块根据定位标识的移动速度控制滑动导向机构驱动压花机构与待压花板料同步跟随移动。

本发明的有益效果是，本发明的在线压花设备及在线作业方法，包括：主控模块，与主控模块电性相连的滑动导向机构、压花机构及视觉识别机构；其中在所述视觉识别机构识别到待压花板料行进至压花位后，所述压花机构由滑动导向机构驱动与待压花板料同步移动，并对准压花位下压成型，进而提高压花效率。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的在线压花设备的视觉识别机构俯拍的优选实施例的立体图；

图2是本发明的滑动导向机构的优选实施例的立体图；

图3是本发明的在线压花设备的视觉识别机构侧拍的优选实施例的立体图；

图4是本发明的在线压花设备的优选实施例的控制原理框图。

图中：

滑动导向机构1、导向组件11、导轨111、导向块112、导向组件12、滑块121、丝杆122、伺服电机123；

压花机构2、支撑架21、热压板组22、液压缸23；

视觉识别机构3、摄像头32；

待压花板料4。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

实施例1

图1是本发明的在线压花设备的视觉识别机构俯拍的优选实施例的立体图。

如图1所示，本实施例的在线压花设备，包括：主控模块，与主控模块电性相连的滑动导向机构1、压花机构2及视觉识别机构3；其中在所述视觉识别机构3识别到待压花板料4行进至压花位后，所述压花机构2由滑动导向机构1驱动与待压花板料4同步移动，并对准压花位下压成型，进而提高压花效率。

图3是本发明的在线压花设备的视觉识别机构侧拍的优选实施例的立体图。

如图1和图3所示，作为视觉识别机构3的一种可选实施方式，所述视觉识别机构3与压花机构2相连；所述视觉识别机构3包括：与主控模块相连的摄像头32；所述摄像头32拍摄待压花板料4，以确定待压花板料4行进至压花位，进而摄像头同步于待压花板料4移动，在本实施例中，摄像头32的位置可以设置在待压花板料4的上方俯拍压花位，摄像头32也可以设置与待压花板料4成角度侧拍压花位，侧拍的方式相比于俯拍的方式，需要根据侧视角度对图像跟踪算法进行一定的改进，进而通过视觉识别机构3识别整体压花板料4后压花机构2跟随压花板料4同步移动。

优选的，所述视觉识别机构3包括：与主控模块相连的摄像头32；所述摄像头32适于俯拍待压花板料4，以捕捉并跟踪待压花板料4上所设置的定位标识，所述主控模块根据定位标识的移动速度控制滑动导向机构1驱动压花机构2与待压花板料4同步跟随移动，进而压花机构2在待压花板料4上压花成型，定位标识的识别比压花板料图像识别显然拍摄的目标小很多，图像识别速度会更快，对硬件要求更低，而且在压花板料4移动时，捕捉和定位更加准确，压花对准位不容易出现误差。

图2是本发明的滑动导向机构的优选实施例的立体图。

可选的，所述滑动导向机构1包括：导向组件11和与主控模块电性相连的滑动组件12；其中所述滑动组件12适于驱动支撑架21带动压花机构2中的热压板组22和摄像头32同步于待压花板料4前行，进而待压花板料4前行的同时热压板组22热压待压花板料4，提高了压花效率，相对于固定拍摄，因为同步拍摄时实时跟踪拍摄，所以压花板料4与压花机构2的同步效果更佳，在线对准效果更佳准确，误差能够控制在0.2mm以下。

在本实施例中，摄像头32通过横杆31固定在支撑架21上，横杆31的长度例如但不限于采用300mm，具体高度可以根据摄像头32的焦距以及安装工艺进行调整，本实施例以300mm例举摄像头的安装高度，即摄像头32在支撑架21外且与支撑架21的距离为300mm，以为下压热压板组22提供空间，同时摄像头32与支撑架21的距离不宜过大，如果距离过大，则摄像头32安装在横杆31端部会导致横杆31端部受力过大，摄像头32安装不稳定，在摄像头32跟随移动时发生抖动而无法捕捉定位标识，需要指出的是，定位标识在待压花板料4上的标识点在5μm左右的晃动幅度则定位标识就会从摄像头32可捕捉的范围内滑出，摄像头32必须稳定固定。

可选的，所述滑动组件12包括：滑块121、丝杆122和与主控模块电性相连的伺服电机123；其中所述滑块121固定在支撑架21的底部；所述滑块121与丝杆122螺纹配合；所述伺服电机123适于驱动丝杆122转动，以通过滑块121带动支撑架21沿着导向组件11前行，进而提高了伺服电机123通过滑块121控制热压机构2前后移动的可控性。

可选的，所述导向组件11包括：导轨111和导向块112；其中所述导向块112固定在支撑架21的底部两侧；所述导向块112适于沿导轨111滑动，以提供支撑架21的滑动方向，进而保证了支撑架21移动的直线性。

可选的，所述压花机构2包括：热压板组22和与主控模块电性相连的液压缸23；其中所述液压缸23适于驱动热压板组22对准压花位下压成型，进而快速压花。

在本实施例中，热压板组22为上下两个热压板，待压花板料4从上下两热压板之间穿过，通过液压缸23驱动上热压板与待压花板料4接触后盖合在下热压板上，以进行压花。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例2还提供了一种在线作业方法，包括：在目标执行物移动时，捕捉目标执行物的运动轨迹；根据运动轨迹控制执行机构与目标执行物同步移动，并执行作业操作，进而提高作业效率。

可选的，所述目标执行物为待压花板料4；通过视觉识别机构3捕捉目标执行物的运动轨迹，即确定待压花板料4行进至压花位；所述执行机构包括：与视觉识别机构3电性连接的主控模块，以及由主控模块控制压花机构2和滑动导向机构1；根据运动轨迹控制执行机构与目标执行物同步移动，并执行作业操作，即所述压花机构2由滑动导向机构1驱动与待压花板料4同步移动，并对准压花位下压成型。

在本实施例中，视觉识别机构3的位置可以设置在待压花板料4的上方俯拍压花位，视觉识别机构3也可以设置在待压花板料4的与压花板料4成角度侧拍压花位，侧拍的方式相比于俯拍的方式，需要根据侧视角度对图像跟踪算法进行一定的改进，进而通过视觉识别机构3识别整体压花板料4后压花机构2跟随压花板料4同步移动

可选的，所述视觉识别机构3包括：与主控模块相连的摄像头32；所述摄像头32适于俯拍待压花板料4，以捕捉并跟踪待压花板料4上所设置的定位标识，所述主控模块根据定位标识的移动速度控制滑动导向机构1驱动压花机构2与待压花板料4同步跟随移动。

在本实施例中，所述主控模块可以但不仅限于三菱或西门子公司的PLC，本实施例通过主控莫模块采集摄像头32拍摄的图像，控制伺服电机123驱动丝杠122转动，控制液压缸23驱动热压板组22下压在待压花板料4上压花，

综上所述，本实施例的在线压花设备及在线作业方法，通过摄像头32俯拍待压花板料4上的定位标识，以确定待压花板料4上的压花位，通过伺服电机123驱动丝杆122转动通过滑块121带动支撑架21上的摄像头32跟随待压花板料4移动，当支撑座21带动热压机构2移动至与待压花板料4速度相同后，通过液压缸23驱动热压板组22对准压花位下压成型，进而快速压花,在本实施例中，一般设置压花时间为20s，待压花完成后，液压缸23驱动热压板组22抬起，伺服电机123反向转动驱动支撑架21带动热压机构2回退至摄像头32捕捉定位标识的位置，以便摄像头32捕捉下一段待压花板料4上的定位标识，进而快速连续进行热压待压花板料4，大大提高了热压效率。

本申请中选用的各个器件未说明具体结构的部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种在线压花设备，其特征在于，包括：

主控模块，与主控模块电性相连的滑动导向机构、压花机构及视觉识别机构；其中

在所述视觉识别机构识别到待压花板料行进至压花位后，所述压花机构由滑动导向机构驱动与待压花板料同步移动，并对准压花位下压成型。

2.如权利要求1所述的在线压花设备，其特征在于，

所述视觉识别机构与压花机构相连；

所述视觉识别机构包括：与主控模块相连的摄像头；

所述摄像头拍摄待压花板料，以确定待压花板料行进至压花位。

3.如权利要求1所述的在线压花设备，其特征在于，

所述视觉识别机构包括：与主控模块相连的摄像头；

所述摄像头适于俯拍待压花板料，以捕捉并跟踪待压花板料上所设置的定位标识，所述主控模块根据定位标识的移动速度控制滑动导向机构驱动压花机构与待压花板料同步跟随移动。

4.如权利要求2或3所述的在线压花设备，其特征在于，

所述滑动导向机构包括：导向组件和与主控模块电性相连的滑动组件；其中

所述滑动组件适于驱动支撑架带动压花机构中的热压板组和摄像头同步于待压花板料前行。

5.如权利要求4所述的在线压花设备，其特征在于，

所述滑动组件包括：滑块、丝杆和与主控模块电性相连的伺服电机；其中

所述滑块固定在支撑架的底部；

所述滑块与丝杆螺纹配合；

所述伺服电机适于驱动丝杆转动，以通过滑块带动支撑架沿着导向组件前行。

6.如权利要求4所述的在线压花设备，其特征在于，

所述导向组件包括：导轨和导向块；其中

所述导向块固定在支撑架的底部两侧；

所述导向块适于沿导轨滑动，以提供支撑架的滑动方向。

7.如权利要求1所述的在线压花设备，其特征在于，

所述压花机构包括：热压板组和与主控模块电性相连的液压缸；其中

所述液压缸适于驱动热压板组对准压花位下压成型。

8.一种在线作业方法，其特征在于，包括：

在目标执行物移动时，捕捉目标执行物的运动轨迹；

根据运动轨迹控制执行机构与目标执行物同步移动，并执行作业操作。

9.根据权利要求8所述的在线作业方法，其特征在于，

所述目标执行物为待压花板料；

通过视觉识别机构捕捉目标执行物的运动轨迹，即确定待压花板料行进至压花位；

所述执行机构包括：与视觉识别机构电性连接的主控模块，以及由主控模块控制压花机构和滑动导向机构；

根据运动轨迹控制执行机构与目标执行物同步移动，并执行作业操作，即

所述压花机构由滑动导向机构驱动与待压花板料同步移动，并对准压花位下压成型。

10.根据权利要求9所述的在线作业方法，其特征在于，

所述视觉识别机构包括：与主控模块相连的摄像头；

所述摄像头适于俯拍待压花板料，以捕捉并跟踪待压花板料上所设置的定位标识，所述主控模块根据定位标识的移动速度控制滑动导向机构驱动压花机构与待压花板料同步跟随移动。

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