CN111923144A - 一种自动扫描对位冲切工艺 - Google Patents

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王春生
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Abstract

本发明揭示了一种自动扫描对位冲切工艺，其包括如下步骤：输送膜材料(5)至第一刀辊组件(1)，所述第一刀辊组件(1)包括对所述膜材料(5)进行冲切的第一刀辊(11)，所述膜材料(5)上设置有多个半成品(53)，在第一刀辊组件(1)对所述膜材料(5)冲切之前还包括如下步骤：拍摄所述半成品(53)；得出所述半成品(53)的当前位置与理想位置的偏差D；根据所述偏差D控制所述第一刀辊(11)额外转动偏角A。本发明的自动扫描对位冲切工艺，通过控制第一刀辊转动偏角A，可以有效的补偿因半成品实际的位置误差带来的冲切位置误差，从而以较低的成本提高了冲切精度，提高了产品竞争力。

Description

一种自动扫描对位冲切工艺
技术领域
本发明涉及一种冲切工艺，特别涉及一种自动扫描对位冲切工艺。
背景技术
在模切行业，经常需要使用圆刀机对膜材料进行冲切，圆刀机设置有用于输送膜材料的输送辊和用于冲切膜材料的刀辊等，在膜材料经输送辊输送至经过刀辊时，刀辊能够在转动的同时在膜材料上切出特定的轮廓或形状，以制备得到成品或半成品。
在圆刀机进行模切时，有时会遇到如下的情形：在刀辊冲切之前的工序中，已经形成了特定形状的半成品，而刀辊需要在半成品上或者半成品外部的膜材料上进行冲切。此时，就需要考虑到刀辊冲切得到的轮廓与半成品之间的位置精度问题。
现有的圆刀机的冲切精度局限在±0.15mm，对要求更高精度的产品无能为力，具有较大的使用局限性。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种自动扫描对位冲切工艺，其能够提高圆刀机的冲切精度。
为实现上述发明目的，本发明提出了一种自动扫描对位冲切工艺，其包括如下步骤：输送膜材料至第一刀辊组件，所述第一刀辊组件包括对所述膜材料进行冲切的第一刀辊，所述膜材料上设置有多个半成品，在第一刀辊组件对所述膜材料冲切之前还包括如下步骤：
拍摄所述半成品；
得出所述半成品的当前位置与理想位置的偏差D；
根据所述偏差D控制所述第一刀辊额外转动偏角A。
此外，本发明还提出如下附属技术方案：
所述第一刀辊的刀锋距所述第一刀辊的转动轴线的距离为R，所述偏角A＝D/R±ΔA，式中ΔA为角度补偿值。
采用工业相机拍摄所述半成品，并由控制系统分析计算得出所述偏差D。
所述半成品包括侧边，所述控制系统内设有与所述侧边对应的虚拟的参照边，所述偏差D为拍摄得到的半成品的侧边与所述参照边之间的距离。
当所述侧边滞后所述参照边时，所述偏角A取负值；当所述侧边超前所述参照边时，所述偏角A取正值。
所述工业相机为CCD相机。
所述工业相机每隔时间间隔t拍摄一次，所述膜材料的输送速度为V，相邻两个半成品之间的距离为L，所述时间间隔t＝L/V。
通过所述控制系统改变所述第一刀辊的转速使所述第一刀辊额外转动偏角A。
相比于现有技术，本发明的优点在于：
本发明的自动扫描对位冲切工艺，先拍摄半成品的实际位置，并将之与理想的位置进行比较得出偏差，之后再根据偏差控制第一刀辊往外转动一定的偏角，可以有效的补偿因半成品实际的位置误差带来的冲切位置误差，从而以较低的成本提高了冲切精度，使得公司能够承接精度更高的产品，提高了产品竞争力；另外，本发明在计算偏差时通过半成品上平直的侧边与控制系统内虚拟的参照边进行位置比较，更便于分析计算。
附图说明
图1是本发明中圆刀机的结构示意图。
图2是本发明中膜材料的结构示意图。
图3是本发明中半成品和外轮廓在膜材料上的位置示意图。
图4是本发明中半成品的侧边滞后于参照边时的示意图。
图5是本发明中半成品的侧边超前于参照边时的示意图。
图6是本发明中刀锋转过偏角A的示意图。
具体实施方式
以下结合较佳实施例及其附图对本发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。
如图1所示，圆刀机包括第一刀辊组件1、第二刀辊组件2和位于第一刀辊组件1和第二刀辊组件2之间的输送辊组件3和工业相机4。
第一刀辊组件1包括第一主动辊10和第一刀辊11，第一主动辊10由电机驱动，第一主动辊10和第一刀辊11之间可通过齿轮、链条、皮带或者其他传动机构相连，在第一主动辊10转动后，第一刀辊11能够跟随转动。第一刀辊11能够与第一主动辊10配合冲切膜材料5。
第二刀辊组件2和第一刀辊组件1结构类似，其包括第二主动辊20和第二刀辊21，第二主动辊20由电机驱动，第二主动辊20和第二刀辊21之间可通过齿轮、链条、皮带或者其他传动机构相连，在第二主动辊20转动后，第二从动刀辊21能够跟随转动。第二刀辊21能够和第二主动辊20配合冲切膜材料。
输送辊组件3用于输送膜材料5，使膜材料以一定的速度移动，其可以设置有多组。输送辊组件3包括两个输送辊30，两个输送辊30之间可通过齿轮、链条、皮带或者其他传动机构相连，且其中一个输送辊30由电机驱动转动，从而使两个输送辊30能够同步转动，输送两者之间的膜材料5。
进一步参考图2和图3，本实施例中，膜材料5包括底膜50、位于底膜50上的中间膜51和位于中间膜51上的上膜52。膜材料5先经过第二刀辊组件2冲切，在上膜52上冲切出特定轮廓的半成品53，半成品53外周的废料经第一排废辊6排出。之后，承载有半成品53的膜材料5经过工业相机4拍摄后进入第一刀辊组件1冲切，在中间膜51上冲切出围绕半成品53的外轮廓54，外轮廓54外周的废料可通过第二排废辊60排出。
工业相机4和第一刀辊组件1的驱动电机均与圆刀机的控制系统相连，工业相机4拍摄的图像数据能够传输至控制系统进行分析计算，通过分析对比半成品53的当前位置与理想位置得出两者沿着膜材料输送方向上的偏差，并根据该偏差控制第一主动辊10的转动速度。具体而言，工业相机4用于拍摄半成品53的轮廓图像，并提取其侧边530，控制系统内设置有一虚拟的参照边7，其位置可以选择为在理想情形下，侧边530应该达到的位置。工业相机4拍照的时间间隔为t，根据膜材料5的输送速度V和相邻两个半成品53之间的距离L确定t的数值，即t＝L/V。在理想情况下，工业相机4间隔时间t拍摄时，被拍摄的半成品53应当在同一位置。
参照边7的位置可以由第一次拍摄得到的侧边530的位置确定，并设置在系统内部，也可以是模拟计算后预先在系统内设置的。
如图4至图6所示，当圆刀机工作后，因各种原因，侧边530将会与参照边7存在一定的距离偏差D，如果第一刀辊11仍按预设的速度转动，就会导致冲切出的外轮廓54和半成品53之间存在位置误差，影响冲切的精度。为消除位置误差，提高冲切精度，可以改变第一刀辊11的转动速度，以使第一刀辊11额外转动一偏角A。第一刀辊11上的刀锋110转过该偏角A时对应的轨迹长度与偏差D相等，从而补偿偏差D造成的影响。偏角A的取值与刀锋110至第一刀辊11的转动轴线的距离R有关，理论上而言A＝D/R(偏角A采用弧度制)，考虑到可能存在的转动误差、膜材料的形变等，公式可以改变为A＝D/R±ΔA，式中ΔA为对角度A进行的补偿值，其可以通过试验获得，以使偏角A更贴合实际，获得更高的贴合精度。
侧边530优选为半成品53的轮廓上平直或者较平直的边，采用平直或者较平直的侧边530进行对照，更便于计算出精确的偏差D。
偏角A的角度可以是正值，也可以是负值，视侧边530和参照边7的位置而定，如图4所示，若侧边530滞后于参照边7(未达到参照边7)，则偏角A取负值，此时可减小第一刀辊11的速度直到第一刀辊11相对于正常转动时少转偏角A，使得第一刀辊11冲切出的外轮廓54也滞后长度D；反之，如图5所示，若侧边530超前参照边7，则偏角A取正值，此时可增大第一刀辊11的速度直到第一刀辊11相对于正常转动时多转偏角A，使得第一刀辊11冲切出的外轮廓54也超前长度D。
通过工业相机4获取半成品53实际的位置状态，再有目的的调整第一刀辊11的转速，能够有效的消除因半成品53的位置偏差D而产生的冲切位置误差，从而提高了冲切精度，通过上述方式，冲切精度能够达到±0.1mm以内。
工业相机4可以是CCD相机或者CMOS相机等，优选为CCD相机，其成像质量更高，能够获得更为精确的偏差D值。
在一种较佳的实施方式中，工业相机4拍摄的是距离第一刀辊组件1最近的半成品53，此处，最近的半成品指的是即将进入第一刀辊组件1冲切的半成品，这样半成品53能够即时拍摄后立即调整第一刀辊11的转速，从而予以冲切；在另一种实施方式中，工业相机4也可以拍摄不是最近的半成品53，此时对第一刀辊组件1的速度调整需要延迟进行，在半成品53将进入第一刀辊组件1时进行调整，从而能够针对性的对被拍摄的半成品53进行调整冲切。
本发明的自动扫描对位冲切工艺包括如下步骤：
第一步：输送膜材料5，所述膜材料5依次经过第二刀辊组件2、工业相机4和第一刀辊组件1，第一刀辊组件1包括用于裁切膜材料5的第一刀辊11。
第二步：通过第二刀辊组件2冲切膜材料5，在所述膜材料5上成型出半成品53。
第三步：通过工业相机4拍摄半成品53，并将图像数据传输给控制系统；该步骤中，工业相机4优选为CCD相机，其每隔时间间隔t进行一次拍摄。
第四步：控制系统分析接收的图像数据，并提取侧边530，将侧边530与系统内预设的参照边7的位置进行比较，得出两者的偏差D。
第五步：控制系统根据计算得到的偏差D控制第一刀辊11的转动速度，使得第一刀辊11额外转动偏角A，第一刀辊11上的刀锋110转过该偏角A时对应的轨迹长度与偏差D相等，之后由第一刀辊11冲切膜材料5。该步骤中，若侧边530滞后于参照边7，则偏角A取负值；反之，若侧边530超前参照边7，则偏角A取正值。
本发明的自动扫描对位冲切工艺，先拍摄半成品的实际位置，并将之与理想的位置进行比较得出偏差，之后再根据偏差控制第一刀辊往外转动一定的偏角，可以有效的补偿因半成品实际的位置误差带来的冲切位置误差，从而以较低的成本提高了冲切精度，使得公司能够承接精度更高的产品，提高了产品竞争力；另外，本发明在计算偏差时通过半成品上的平直的侧边与控制系统内虚拟的参照边进行位置比较，更便于分析计算。
需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种自动扫描对位冲切工艺，其包括如下步骤：输送膜材料(5)至第一刀辊组件(1)，所述第一刀辊组件(1)包括对所述膜材料(5)进行冲切的第一刀辊(11)，所述膜材料(5)上设置有多个半成品(53)，其特征在于，在第一刀辊组件(1)对所述膜材料(5)冲切之前还包括如下步骤：
拍摄所述半成品(53)；
得出所述半成品(53)的当前位置与理想位置的偏差D；
根据所述偏差D控制所述第一刀辊(11)额外转动偏角A。
2.按照权利要求1所述自动扫描对位冲切工艺，其特征在于：所述第一刀辊(11)的刀锋(110)距所述第一刀辊(11)的转动轴线的距离为R，所述偏角A＝D/R±ΔA，式中ΔA为角度补偿值。
3.按照权利要求1所述自动扫描对位冲切工艺，其特征在于：采用工业相机(4)拍摄所述半成品(53)，并由控制系统分析计算得出所述偏差D。
4.按照权利要求3所述自动扫描对位冲切工艺，其特征在于：所述半成品(53)包括侧边(530)，所述控制系统内设有与所述侧边(530)对应的虚拟的参照边(7)，所述偏差D为拍摄得到的半成品(53)的侧边(530)与所述参照边(7)之间的距离。
5.按照权利要求4所述自动扫描对位冲切工艺，其特征在于：当所述侧边(530)滞后所述参照边(7)时，所述偏角A取负值；当所述侧边(530)超前所述参照边(7)时，所述偏角A取正值。
6.按照权利要求3所述自动扫描对位冲切工艺，其特征在于：所述工业相机(4)为CCD相机。
7.按照权利要求3所述自动扫描对位冲切工艺，其特征在于：所述工业相机(4)每隔时间间隔t拍摄一次，所述膜材料(5)的输送速度为V，相邻两个半成品(53)之间的距离为L，所述时间间隔t＝L/V。
8.按照权利要求3所述自动扫描对位冲切工艺，其特征在于：通过所述控制系统改变所述第一刀辊(11)的转速使所述第一刀辊(11)额外转动偏角A。
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