CN112025843B - 一种自动实现巡边图像和切割线匹配定位的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种自动实现巡边图像和切割线匹配定位的方法。所述自动实现巡边图像和切割线匹配定位的方法包括以下步骤：S1：通过自动进纸装置将模切材料放置于模切工作台；S2：光纤色标传感器通过读取纸头和纸边自动定位纸张边缘位置；S3：判断光纤传感器是否读取到纸头和纸边，若读取成功，进入步骤S4‑1；若读取失败，进入步骤S4‑2；S4‑1：纸张脱离模切工作台并重新进入步骤S1；S4‑2：光纤色标传感器定位打印至少一组平行的定位标；S5：判断光纤色标传感器是否读取到定位标位置，如读取成功，进入步骤S6。本发明提供的自动实现巡边图像和切割线匹配定位的方法具有可用在数码标签模切机或者刻字机上自动定位、定位精度高的优点。

Description

一种自动实现巡边图像和切割线匹配定位的方法
技术领域
本发明涉及切割和印刷图像二次定位的加工技术领域，尤其涉及一种自动实现巡边图像和切割线匹配定位的方法。
背景技术
随着社会的进步，印刷行业迅速发展，低成本、个性化和时效性印刷成为客户对标签和广告字图案的首要需求，刻字机和数码标签模切机均能即实现印刷图像和切割线的二次匹配切割，技术上对于二次定位的要求越来越高。
市场上现有的刻字机切割精度低，且切割误差修正麻烦(定位测量需要靠人工手动输入耗费人工)；市面上大多数的自动巡边定位的数码标签模切机采用在刻头上安装反射式光电色标传感器读取印刷图像的定位标和底色的色差，或者用摄像头实时识别定位标图像进行自动定位，但是普通反射式光电色标传感器对相近的颜色识别存在局限性，如果印刷稿底色较深(比如牛皮纸，大红纸，红包色等)这些常用的印刷纸很难识别定位标，定位标周边有相近的深色印刷图像，也很难识别，同时反射式色标传感器对于纸张的平整度要求很高，如果印刷品表面出现不平整，容易出现反射光折射角度不确定，造成色标传感器接收不到信号而出错现象，所以在使用过程中，具有很多不稳定因素(如图13)；采用摄像头实时图像识别定位标的系统，在使用过程中，由于摄像头的分辨率较低，定位的精度也相对比较低，速度慢，识别一个标需要3-10秒，不能识别纸边，识别时对于环境的光线要求比较高，打印在深色背景上的定位标难以识别，存在很多不稳定因素和问题。
因此，有必要提供一种新的自动实现巡边图像和切割线匹配定位的方法解决上述技术问题。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种可用在数码标签模切机或者刻字机上自动定位、定位精度高的自动实现巡边图像和切割线匹配定位的方法。
为解决上述技术问题，本发明提供的自动实现巡边图像和切割线匹配定位的方法包括以下步骤：
S1：通过自动进纸装置将模切材料放置于模切工作台；
S2：光纤色标传感器通过读取纸头和纸边自动定位纸张边缘位置；
S3：判断光纤传感器是否读取到纸头和纸边，若读取成功，进入步骤S4-1；若读取失败，进入步骤S4-2；
S4-1：纸张脱离模切工作台并重新进入步骤S1；
S4-2：光纤色标传感器定位打印至少一组平行的定位标；
S5：判断光纤色标传感器是否读取到定位标位置，如读取成功，进入步骤S6；若读取失败，进入步骤S4-1；
S6：根据光纤传感器读到的定位标坐标进行程序内部运算，计算出两个定位标的斜率和距离，将原来的设计软件设定的坐标按新的斜率和倍率计算成新的坐标，同时开始切割；
其中，所述步骤S2包括以下步骤：
S2-1：光纤色标传感器定位模切材料X原点，并存储该点机械坐标；
S2-2：光纤色标传感器定位模切材料Y原点，并存储该点的机械坐标；
S2-3：主板程序根据所存储的两点的机械坐标确定新的坐标系，并计算当前模切材料相对于模切文件坐标系的偏斜角度；
S2-4：根据计算好的坐标读取定位标位置坐标并存储；
S2-5：主板程序设置光纤色标传感器未读取到定位标的处理方式；
S2-6：根据读取的两个定位标的坐标计算新的切割坐标，实现切割；
其中，所述步骤S2-5中主板程序设置光纤色标传感器未读取到定位标的处理方式包括停止、忽略或者关闭；
若主板设置光纤色标传感器未读取到定位标的处理方式为停止，则可以采取手动移动光纤色标传感器到定位标上进行坐标读取；
若主板设置光纤色标传感器未读取到定位标的处理方式为关闭，则模切材料直接脱离模切工作台；
若主板设置光纤色标传感器未读取到定位标的处理方式为忽略，则直接进入步骤S2-6；
其中，所述步骤S2-6中在切割过程中，如软件还设定有其他的定位标，软件停止当前切割，读取新的定位标，将没有切割完成的部分计算成新的坐标后，继续切割；如此往复一直到机器完成最后一个坐标的切割，在设计软件中加入无限多组定位点，实现无限长图的切割；
其中，所述光纤色标传感器采用了组合式光纤光学系统，将来自光源的光经过光纤送入调制器，使待测参数与进入调制区的光相互作用后，导致光的光学性质发生变化，称为被调制的信号光，再利用被测量对光的传输特性施加的影响，完成测量。
优选的，所述步骤S2中读取失败表示模切材料进纸不成功或印刷文件和设定的切割文件不匹配。
优选的，所述步骤S4-2中定位标可以使用黑块、黑色圆形标、十字标或减号标。
优选的，所述步骤S4-2中若设置多组定位标，在切割过程中将执行至最后一组定位标结束。
与相关技术相比较，本发明提供的自动实现巡边图像和切割线匹配定位的方法具有如下有益效果：
本发明采用光纤色标传感器读取纸张边缘，自动定位纸张位置，可以无需人工操作定位，直接由传感器读取定位标位置坐标，增加了定位的准确性减少了人工测量带来的误差，极大地方便了使用；
本发明使用的光纤色标传感器采用了组合式光纤光学系统，光纤色标传感器的基本工作原理是将来自光源的光经过光纤送入调制器，使待测参数与进入调制区的光相互作用后，导致光的光学性质(如光的强度、波长、频率、相位、偏振态等)发生变化，称为被调制的信号光，再利用被测量对光的传输特性施加的影响，完成测量，有效地解决了反射式传感器的对于印刷品底色过深，表面不平整不能识别等问题，极大地增加了模切机的工作稳定性，大量减少了人工干预；
本发明可以在切割过程中实时多次执行读取定位标的动作，多次定位定位标，以实现整卷(无限长)印刷品切割无累计误差。
附图说明
图1为本发明提供的自动实现巡边图像和切割线匹配定位的方法的一种较佳实施例的流程图；
图2为光纤色标传感器读取纸头的示意图；
图3为光纤色标传感器读取纸边的示意图；
图4为光纤色标传感器定位打印定位标的示意图；
图5为计算定位标距离和斜率的示意图；
图6为光纤色标传感器定位模切材料X原点的示意图；
图7为光纤色标传感器定位模切材料Y原点的示意图；
图8为主板程序建立坐标系并计算斜率的坐标图；
图9为光纤色标传感器读取第一个定位标中心位置坐标的示意图；
图10为光纤色标传感器读取第二个定位标中心位置坐标的示意图；
图11为根据定位标中心点位置坐标计算斜率重建新坐标的坐标图；
图12为无限多组定位点实现长图切割的示意图；
图13为反射式光电色标传感器原理以及不稳定因素示意图；
图14为光纤色标传感器工作原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
请结合参阅图1-图14，自动实现巡边图像和切割线匹配定位的方法包括以下步骤：
S1：通过自动进纸装置将模切材料放置于模切工作台；
S2：光纤色标传感器通过读取纸头和纸边自动定位纸张边缘位置；
S3：判断光纤传感器是否读取到纸头(如图2)和纸边(如图3)，若读取成功，进入步骤S4-1；若读取失败，进入步骤S4-2；
S4-1：纸张脱离模切工作台并重新进入步骤S1；
S4-2：光纤色标传感器定位打印至少一组平行的定位标(如图4)；
S5：判断光纤色标传感器是否读取到定位标位置，如读取成功，进入步骤S6；若读取失败，进入步骤S4-1；
S6：根据光纤传感器读到的定位标坐标进行程序内部运算，计算出两个定位标的斜率和距离(图5)，将原来的设计软件设定的坐标按新的斜率和倍率计算成新的坐标，同时开始切割。
所述步骤S2中读取失败表示模切材料进纸不成功或印刷文件和设定的切割文件不匹配。
所述步骤S4-2中定位标可以使用黑块、黑色圆形标、十字标或减号标。
所述步骤S4-2中若设置多组定位标，在切割过程中将执行至最后一组定位标结束。
所述步骤2包括以下步骤：
S2-1：光纤色标传感器定位模切材料X原点(如图6)，并存储该点机械坐标；
S2-2：光纤色标传感器定位模切材料Y原点(如图7)，并存储该点的机械坐标；
S2-3：主板程序根据所存储的两点的机械坐标确定新的坐标系，并计算当前模切材料相对于模切文件坐标系的偏斜角度(如图8)；
S2-4：根据计算好的坐标读取定位标位置坐标并存储(如图9和图10)；
S2-5：主板程序设置光纤色标传感器未读取到定位标的处理方式；
S2-6：根据读取的两个定位标的坐标计算新的切割坐标，实现切割(如图11)。
所述步骤S2-5中主板程序设置光纤色标传感器未读取到定位标的处理方式包括停止、忽略或者关闭；
若主板设置光纤色标传感器未读取到定位标的处理方式为停止，则可以采取手动移动光纤色标传感器到定位标上进行坐标读取；
若主板设置光纤色标传感器未读取到定位标的处理方式为关闭，则模切材料直接脱离模切工作台；
若主板设置光纤色标传感器未读取到定位标的处理方式为忽略，则直接进入步骤S2-6。
所述步骤S2-6中在切割过程中，如软件还设定有其他的定位标，软件停止当前切割，读取新的定位标，将没有切割完成的部分计算成新的坐标后，继续切割；如此往复一直到机器完成最后一个坐标的切割，在设计软件中加入无限多组定位点，实现无限长图的切割(如图12)。
所述光纤色标传感器采用了组合式光纤光学系统，将来自光源的光经过光纤送入调制器，使待测参数与进入调制区的光相互作用后，导致光的光学性质发生变化，称为被调制的信号光，再利用被测量对光的传输特性施加的影响，完成测量(如图14)。
与相关技术相比较，本发明提供的自动实现巡边图像和切割线匹配定位的方法具有如下有益效果：
本发明采用光纤色标传感器读取纸张边缘，自动定位纸张位置，可以无需人工操作定位，直接由传感器读取定位标位置坐标，增加了定位的准确性减少了人工测量带来的误差，极大地方便了使用；
本发明使用的光纤色标传感器采用了组合式光纤光学系统，光纤色标传感器的基本工作原理是将来自光源的光经过光纤送入调制器，使待测参数与进入调制区的光相互作用后，导致光的光学性质(如光的强度、波长、频率、相位、偏振态等)发生变化，称为被调制的信号光，再利用被测量对光的传输特性施加的影响，完成测量，有效地解决了反射式传感器的对于印刷品底色过深，表面不平整不能识别等问题，极大地增加了模切机的工作稳定性，大量减少了人工干预；
本发明可以在切割过程中实时多次执行读取定位标的动作，多次定位定位标，以实现整卷(无限长)印刷品切割无累计误差。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种自动实现巡边图像和切割线匹配定位的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：通过自动进纸装置将模切材料放置于模切工作台；
S2：光纤色标传感器通过读取纸头和纸边自动定位纸张边缘位置；
S3：判断光纤传感器是否读取到纸头和纸边，若读取成功，进入步骤S4-1；若读取失败，进入步骤S4-2；
S4-1：纸张脱离模切工作台并重新进入步骤S1；
S4-2：光纤色标传感器定位打印至少一组平行的定位标；
S5：判断光纤色标传感器是否读取到定位标位置，如读取成功，进入步骤S6；若读取失败，进入步骤S4-1；
S6：根据光纤传感器读到的定位标坐标进行程序内部运算，计算出两个定位标的斜率和距离，将原来的设计软件设定的坐标按新的斜率和倍率计算成新的坐标，同时开始切割；
其中，所述步骤S2包括以下步骤：
S2-1：光纤色标传感器定位模切材料X原点，并存储该点机械坐标；
S2-2：光纤色标传感器定位模切材料Y原点，并存储该点的机械坐标；
S2-3：主板程序根据所存储的两点的机械坐标确定新的坐标系，并计算当前模切材料相对于模切文件坐标系的偏斜角度；
S2-4：根据计算好的坐标读取定位标位置坐标并存储；
S2-5：主板程序设置光纤色标传感器未读取到定位标的处理方式；
S2-6：根据读取的两个定位标的坐标计算新的切割坐标，实现切割；
其中，所述步骤S2-5中主板程序设置光纤色标传感器未读取到定位标的处理方式包括停止、忽略或者关闭；
若主板设置光纤色标传感器未读取到定位标的处理方式为停止，则可以采取手动移动光纤色标传感器到定位标上进行坐标读取；
若主板设置光纤色标传感器未读取到定位标的处理方式为关闭，则模切材料直接脱离模切工作台；
若主板设置光纤色标传感器未读取到定位标的处理方式为忽略，则直接进入步骤S2-6；
其中，所述步骤S2-6中在切割过程中，如软件还设定有其他的定位标，软件停止当前切割，读取新的定位标，将没有切割完成的部分计算成新的坐标后，继续切割；如此往复一直到机器完成最后一个坐标的切割，在设计软件中加入无限多组定位点，实现无限长图的切割；
其中，所述光纤色标传感器采用了组合式光纤光学系统，将来自光源的光经过光纤送入调制器，使待测参数与进入调制区的光相互作用后，导致光的光学性质发生变化，称为被调制的信号光，再利用被测量对光的传输特性施加的影响，完成测量。
2.根据权利要求1所述的自动实现巡边图像和切割线匹配定位的方法，其特征在于，所述步骤S2中读取失败表示模切材料进纸不成功或印刷文件和设定的切割文件不匹配。
3.根据权利要求1所述的自动实现巡边图像和切割线匹配定位的方法，其特征在于，所述步骤S4-2中定位标可以使用黑块、黑色圆形标、十字标或减号标。
4.根据权利要求1所述的自动实现巡边图像和切割线匹配定位的方法，其特征在于，所述步骤S4-2中若设置多组定位标，在切割过程中将执行至最后一组定位标结束。
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