CN113714662B - 一种智能家居木板切割设备用切割尺寸调整机构 - Google Patents
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Abstract
本发明属于智能家居加工设备技术领域,尤其是一种智能家居木板切割设备用切割尺寸调整机构,包括箱体,箱体的下表面均匀分布有自锁万向轮,箱体的上表面开设有第一安装槽。该智能家居木板切割设备用切割尺寸调整机构,达到了通过本机构实现首先,木工施工人员将整块木板放置网格板上,并将木板插入压板槽内,使木板的右侧表面与箱体的右侧表面平行且对齐,其次,木工施工人员从盛灰箱的内部取出固定机构,使固定机构中的卡块先与箱体两侧定位块开设的卡槽卡接,再通过固定机构中的固定板对网格板上木板上表面进行挤压固定,保证了切割尺寸的精确,避免了在后续切割过程中,木板位置发生移动的效果。
Description
技术领域
本发明涉及智能家居加工设备技术领域,尤其涉及一种智能家居木板切割设备用切割尺寸调整机构。
背景技术
随着生活水平的提高,住宅用户对住宅的装潢风格需求也越来越高,用户在对住宅中的鞋柜和衣柜进行定制制作时,现有制作方式主要分以下几个步骤:
一是现场的木工施工人员实际测量所需尺寸;
二是木工施工人员借助板材切割机和手锯根据测量结果在一整块木板进行裁板做出主体框架,在主体框架完成后,再借助直钉枪将背板安装起来;
三是安装中间隔板;
四是门体板穿筋;
五是如果想清漆的话还需要粘上装饰面板,或者想刷喜欢颜色的话,就需要进行补原子灰上底油。
但木工施工人员在根据实际测量长度尺寸在整块木板上进行裁板切割时,因木工施工人员借助的手锯的齿距大,刀口宽,所以不仅造成了切割完成的木板尺寸不精确,切割表面还会有毛刺,使得需要木工施工人员进行多次修剪,还对木工施工人员劳动强度大;
以及木工施工人员在借助板材切割机在整块木板上切割时,首先需要木工施工人员先根据实际测量长度尺寸用记号笔在整块木板上标出需要裁减形状,其次,一边用手按住木板,一边木工施工人员手推板材切割机在木板表面进行移动切割,但在移动切割过程中,一旦木工施工人员出现操作失误,极易造成整块木板出现报废,同时,切割完成的木板尺寸也不精确,切割表面也会有毛刺,使得需要木工施工人员进行多次修剪,方能使用,进而不仅会影响后续鞋柜和衣柜的制作效率和质量,还大大提高了生产制作成本。
因此,提出了一种智能家居木板切割设备用切割尺寸调整机构。
发明内容
基于现有的木工施工人员在根据实际测量长度尺寸在整块木板上进行裁板切割时,因木工施工人员借助的手锯的齿距大,刀口宽,所以不仅造成了切割完成的木板尺寸不精确,切割表面还会有毛刺,使得需要木工施工人员进行多次修剪,还对木工施工人员劳动强度大的技术问题,本发明提出了一种智能家居木板切割设备用切割尺寸调整机构。
本发明提出的一种智能家居木板切割设备用切割尺寸调整机构,包括箱体,所述箱体的下表面均匀分布有自锁万向轮,所述箱体的上表面开设有第一安装槽,所述第一安装槽的四周内壁固定连接有网格板,所述箱体的两侧表面均设置有尺寸调整机构,且尺寸调整机构包括有固定机构和切割机构;
所述固定机构包括有定位块,四个所述定位块以两个为一组相对的表面均与箱体的两侧表面固定连接;
所述切割机构包括有滑槽,两个所述滑槽开设在箱体的两侧表面;
所述固定机构先对放置在网格板上木板进行固定,其次,通过切割机构对放置在网格板上木板进行激光切割。
优选地,所述网格板的材质为不锈钢材料制成,多个所述定位块以两个为一组相斥的表面均开设有卡槽,多个所述卡槽以两个为一组的内壁均卡接有卡块,多个所述卡块相斥的表面均固定连接有固定板,所述固定板的形状为L形状,所述固定板的材质为聚四氟乙烯材料制成。
优选地,多个所述固定板以两个为一组相对的表面均开设有第二安装槽,多个所述第二安装槽相对的内壁均固定连接有弹簧,多个所述弹簧相对的一端自由端均固定连接有连接杆,所述网格板的上表面设置有木板,所述箱体靠近第一安装槽的内顶壁固定连接有缓冲层,所述缓冲层的上表面和背面分别与箱体的内顶壁和后内壁固定连接。
优选地,所述缓冲层的内部设置有苯基硅橡胶,所述缓冲层的下表面开设有压板槽,所述压板槽的内壁与木板的外表面接触,所述箱体的正面开设有第三安装槽,所述第三安装槽的内顶壁与第一安装槽的内底壁固定连通,所述第三安装槽的内壁滑动套接有盛灰箱,所述盛灰箱的正面固定连接有把手,所述箱体的右侧表面固定连接有工具盒,所述工具盒的内部设置有毛刷,两个所述滑槽的内顶壁均开设有第四安装槽,两个所述第四安装槽的内壁均固定安装有电磁锁本体,位于箱体右侧表面所述滑槽的内壁滑动套接有第一滑块。
优选地,所述第一滑块的上表面固定安装有第一磁吸片,所述第一滑块的右端表面贯穿并延伸至箱体的右侧表面。
优选地,所述第一磁吸片的上表面与位于箱体右侧表面滑槽内所述电磁锁本体的下表面接触,所述箱体的右侧表面刻有长度尺,所述长度尺位于滑槽的上方,所述第一滑块的下表面设置有伺服模组。
优选地,所述伺服模组包括有滚珠丝杆、滑座和伺服电机,所述伺服电机的上表面与第一滑块的下表面固定连接,所述伺服电机的输出轴通过联轴器与滚珠丝杆的右端表面固定连接,所述滑座设在滚珠丝杆的外表面,所述第一滑块的下表面固定连接有固定块。
优选地,所述滚珠丝杆的左端外表面通过轴承与固定块的轴心处固定定位后延伸至固定块的左侧表面,位于箱体左侧表面所述滑槽的内壁滑动套接有第二滑块,所述第二滑块的表面呈L形状,所述第二滑块的上表面固定安装有第二磁吸片,所述第二磁吸片的上表面与位于箱体左侧表面滑槽内所述电磁锁本体的下表面接触,所述滚珠丝杆的左端外表面通过轴承与第二滑块的左侧表面固定连接,所述固定块的左侧表面固定安装有限位开关。
优选地,所述第二滑块的右侧表面固定安装有行程开关,所述滑座的下表面固定安装有激光切割机,所述固定块的正面和第二滑块的正面通过螺栓均固定安装有编码导轨,所述激光切割机的正面固定安装有位置编码器,所述位置编码器的内壁与编码导轨的外表面滑动套接,所述箱体的正面固定安装有控制面板,所述控制面板包括启动开关、停止开关和工作灯,所述电磁锁本体和伺服电机、限位开关、行程开关、激光切割机、位置编码器、启动开关、停止开关、工作灯均与控制面板电性连接。
优选地,所述一种智能家居木板切割设备用切割尺寸调整机构,还包括:设置在所述滑座上的接触传感器、第一获取模块、第一控制模块、第二获取模块、图像采集模块、分析模块、生成模块、提取模块、融合模块和设置在所述箱体上的显示模块;
所述接触传感器与所述第一获取模块、第一控制模块、第二获取模块相连;
所述第一获取模块与所述第一控制模块相连;
所述图像采集模块与所述分析模块、生成模块相连;
所述分析模块、生成模块、提取模块依次相连;
所述第二获取模块、所述提取模块与所述融合模块相连;
所述显示模块与所述融合模块相连;
所述接触传感器用于当所述激光切割机切割所述木板完毕时开始通过接触所述木板获得所述木板的触觉采样信息,并输出对应的后验概率;
所述第一获取模块用于基于所述后验概率获得所述木板的边缘角度对应的边缘概率,基于所述边缘概率获得对应所述接触传感器下一周期接触的目标角度;
所述第一控制模块用于基于预设的控制方法和所述目标角度生成对应的移动策略,并基于所述移动策略生成对应的移动控制信号;
所述接触传感器还用于接收所述移动控制信号,并基于所述移动控制信号进行移动采样;
所述第二获取模块用于解析所述触觉采样信息获得所述木板的第一数据,基于所述第一数据和预设的神经网络分类算法获得所述木板的第一边缘轮廓;
所述图像采集模块用于当所述激光切割机切割所述木板完毕时开始获取所述木板的第一图像;
所述分析模块用于从所述第一图像中提取出所述木板的图像采样信息,对所述图像采样信息进行主成分分析获得所述木板的第二数据,基于所述第二数据获得所述木板的边缘曲率和边缘法向量;
所述生成模块用于基于所述第一图像生成所述木板的三维点云信息,基于所述三维点云信息和所述边缘曲率以及所述边缘法向量,生成所述所述木板的三维结构点云;
所述提取模块用于采用预设分析算法获得所述三维结构点云的边缘分析结果,同时,对所述第一图像进行膨胀添加像素点处理获得所述木板的第一子图像,对所述第一图像进行腐蚀去除边缘像素点处理,以得到所述木板的第二子图像,将所述第一子图像和第二子图像进行异或处理获得所述木板的边缘点,基于所述边缘分析结果将所述边缘点连接获得所述木板的第二边缘轮廓;
所述融合模块用于将所述第一边缘轮廓和所述第二边缘轮廓融合获得所述木板的最终边缘轮廓;
所述显示模块用于从最终边缘轮廓中提取所述木板切割后的尺寸数据,并将所述尺寸数据显示。
优选地,所述一种智能家居木板切割设备用切割尺寸调整机构,还包括设置在所述激光切割机上的测量模块、激光感应模块、计算模块、第二控制模块;
所述测量模块、激光感应模块与所述计算模块相连;
所述计算模块与所述第二控制模块相连;
所述测量模块用于测量所述激光切割机投射在所述木板上的当前光斑直径;
所述激光感应模块用于感应所述激光切割机发出的激光,并测量所述激光切割机的脉冲空间半径和光束焦点半径;
所述计算模块用于计算所述激光切割机的当前激光烧蚀半径,其包括:
首先,基于所述激光切割机投射在所述木板上的当前光斑直径和所述激光切割机的光束焦点半径,计算所述当前光斑直径对应的所述激光切割机的脉冲激光能量;
然后,基于所述激光切割机的脉冲空间半径和光束焦点半径以及所述当前光斑直径对应的所述激光切割机的脉冲激光能量,计算所述激光切割机的当前激光烧蚀半径;
所述第二控制模块用于根据所述计算模块输出的所述激光切割机的当前激光烧蚀半径与预设的烧蚀半径的差值,控制所述激光切割机的输出功率。
本发明中的有益效果为:
1、通过设置固定机构,达到了通过本机构实现首先,木工施工人员将整块木板放置网格板上,并将木板插入压板槽内,使木板的右侧表面与箱体的右侧表面平行且对齐,其次,木工施工人员从盛灰箱的内部取出固定机构,使固定机构中的卡块先与箱体两侧定位块开设的卡槽卡接,再通过固定机构中的固定板对网格板上木板上表面进行挤压固定,保证了切割尺寸的精确,避免了在后续切割过程中,木板位置发生移动的效果,解决了木工施工人员在借助现有板材切割机在整块木板上进行移动切割时,需要木工施工人员一边用手按住木板,一边木工施工人员手推板材切割机在木板表面进行移动切割,对木板固定效果差,易影响切割尺寸精确的问题。
2、通过设置切割机构,通过本机构实现通过激光切割机工作产生的激光对网格板上木板进行激光切割,不仅操作简单、切割尺寸精确、切割表面无毛刺,而且切割过程中产生的灰尘较现有切割方式产生的灰尘少,此外,还大大降低了木工施工人员劳动强度的效果,解决了现有对整块木板的切割方式,不仅切割完成的木板尺寸不精确,切割表面还会有毛刺,还对木工施工人员劳动强度大,以及木工施工人员在借助现有板材切割机在整块木板上进行移动切割时,一旦木工施工人员出现操作失误,极易造成整块木板出现报废的问题。
3、通过设置两个滑槽的内顶壁均开设有第四安装槽,两个第四安装槽的内壁均固定安装有电磁锁本体,达到了实现木工施工人员按下启动开关,电磁锁本体通电,带动位于箱体右侧第四安装槽内的电磁锁本体与第一滑块上的第一磁吸片磁力吸紧,带动位于箱体左侧第四安装槽内的电磁锁本体与第二滑块上的第二磁吸片磁力吸紧,避免在后续切割过程中,第一滑块和第二滑块发生移动,影响到切割尺寸精确性的效果,解决了在后续切割过程中,伺服电机工作产生振动力,易带动第一滑块和第二滑块发生细微移动,进而易影响到切割尺寸精确的问题。
4、通过设置接触传感器、第一获取模块、第一控制模块、第二获取模块、图像采集模块、分析模块、生成模块、提取模块、融合模块、显示模块,可以用两种方式获得切割后的木板的边缘轮廓,使得获得的边缘轮廓更加准确,并基于用两种方式获得切割后的木板的边缘轮廓融合后的最终边缘轮廓确定切割后的木板的尺寸数据,使得获得的切割后的木板的尺寸数据更加精确,也实现了将切割后的木板的尺寸数据直接显示,使得使用者在木板切割后不用手动测量确认尺寸,也避免了木板切割完人工卸载木板进行测量若发现激光切割出现尺寸误差还需要进行二次装载进行切割的情况。
5、通过设置测量模块、激光感应模块、计算模块、第二控制模块,可以计算所述激光切割机的当前激光烧蚀半径,并根据所述计算模块输出的所述激光切割机的当前激光烧蚀半径与预设的烧蚀半径的差值,控制所述激光切割机的输出功率,可以保证所述激光切割机在激光切割餐具时的当前激光烧蚀半径大小,保证了所述激光切割机的切割的效果,保证了本发明尺寸的准确率。
附图说明
图1为一种智能家居木板切割设备用切割尺寸调整机构的示意图;
图2为一种智能家居木板切割设备用切割尺寸调整机构的图1中A处结构放大图;
图3为一种智能家居木板切割设备用切割尺寸调整机构的图1中 B处结构放大图;
图4为一种智能家居木板切割设备用切割尺寸调整机构的图1中 C处结构放大图;
图5为一种智能家居木板切割设备用切割尺寸调整机构的图1中 D处结构放大图;
图6为一种智能家居木板切割设备用切割尺寸调整机构的箱体结构剖视图;
图7为一种智能家居木板切割设备用切割尺寸调整机构的图6中E处结构放大图;
图8为一种智能家居木板切割设备用切割尺寸调整机构的图6中 F处结构放大图;
图9为一种智能家居木板切割设备用切割尺寸调整机构的第一滑块结构立体图;
图10为一种智能家居木板切割设备用切割尺寸调整机构的固定板结构立体图;
图11为一种智能家居木板切割设备用切割尺寸调整机构的固定板结构剖视图;
图12为一种智能家居木板切割设备用切割尺寸调整机构的木板结构立体图;
图13为本发明的工作流程图。
图中:1、箱体;2、自锁万向轮;3、第一安装槽;4、网格板; 5、定位块;51、卡槽;52、卡块;53、固定板;54、第二安装槽; 55、弹簧;56、连接杆;57、木板;58、缓冲层;59、压板槽;510、第三安装槽;511、盛灰箱;512、把手;513、工具盒;6、滑槽;61、第四安装槽;62、电磁锁本体;63、工作灯;64、第一滑块;65、第一磁吸片;66、长度尺;67、滚珠丝杆;68、滑座;69、伺服电机; 610、固定块;611、第二滑块;612、第二磁吸片;613、限位开关; 614、行程开关;615、激光切割机;616、编码导轨;617、位置编码器;618、启动开关;619、停止开关;6801、接触传感器;6802、第一获取模块;6803、第一控制模块;6804、第二获取模块;6805、图像采集模块;6806、分析模块;6807、生成模块;6808、提取模块; 6809、融合模块;6810、显示模块。
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。
参照图1-12,一种智能家居木板切割设备用切割尺寸调整机构,包括箱体1,箱体1的下表面均匀分布有自锁万向轮2,箱体1的上表面开设有第一安装槽3,第一安装槽3的四周内壁固定连接有网格板4,箱体1的两侧表面均设置有尺寸调整机构,且尺寸调整机构包括有固定机构和切割机构;
固定机构包括有定位块5,四个定位块5以两个为一组相对的表面均与箱体1的两侧表面固定连接;
切割机构包括有滑槽6,两个滑槽6开设在箱体1的两侧表面;
固定机构先对放置在网格板4上木板57进行固定,其次,通过切割机构对放置在网格板4上木板57进行激光切割。
进一步地,网格板4的材质为不锈钢材料制成,多个定位块5以两个为一组相斥的表面均开设有卡槽51,多个卡槽51以两个为一组的内壁均卡接有卡块52,多个卡块52相斥的表面均固定连接有固定板53,固定板53的形状为L形状,固定板53的材质为聚四氟乙烯材料制成,固定板53由聚四氟乙烯材料制成,起到在固定板53下表面与木板57接触时,借助聚四氟乙烯材料本身摩擦系数极低的特性,避免对固定板53下表面与木板57接触面造成损伤。
进一步地,多个固定板53以两个为一组相对的表面均开设有第二安装槽54,多个第二安装槽54相对的内壁均固定连接有弹簧55,多个弹簧55相对的一端自由端均固定连接有连接杆56,网格板4的上表面设置有木板57,箱体1靠近第一安装槽3的内顶壁固定连接有缓冲层58,缓冲层58的上表面和背面分别与箱体1的内顶壁和后内壁固定连接,设置连接杆56和弹簧55配合使用,实现固定板53 具有伸缩功能,从而便于更好地对木板57固定。
进一步地,缓冲层58的内部设置有苯基硅橡胶,缓冲层58的下表面开设有压板槽59,压板槽59的内壁与木板57的外表面接触,箱体1的正面开设有第三安装槽510,第三安装槽510的内顶壁与第一安装槽3的内底壁固定连通,第三安装槽510的内壁滑动套接有盛灰箱511,设置盛灰箱511起到对木板57切割过程中产生的少量进行收集,从而便于后续集中处理的效果,盛灰箱511的正面固定连接有把手512,箱体1的右侧表面固定连接有工具盒513,工具盒513 的内部设置有毛刷,两个滑槽6的内顶壁均开设有第四安装槽61,两个第四安装槽61的内壁均固定安装有电磁锁本体62,位于箱体1 右侧表面滑槽6的内壁滑动套接有第一滑块64,工具盒513和毛刷配合使用,便于在对木板57切割完成,借助工具盒513内毛刷将网格板4残留的灰尘清扫进盛灰箱511内。
进一步地,第一滑块64的上表面固定安装有第一磁吸片65,第一滑块64的右端表面贯穿并延伸至箱体1的右侧表面,第一滑块64 对第一磁吸片65起到固定的效果。
进一步地,第一磁吸片65的上表面与位于箱体1右侧表面滑槽 6内电磁锁本体62的下表面接触,箱体1的右侧表面刻有长度尺66,长度尺66位于滑槽6的上方,第一滑块64的下表面设置有伺服模组,箱体1右侧表面设置长度尺66,使得木工施工人员根据需要的切割尺寸,将第一滑块64上设有的箭头标识移动至相对应位置的长度尺 66处,从而便于后续对木板57的激光切割。
进一步地,伺服模组包括有滚珠丝杆67、滑座68和伺服电机69,伺服电机69的上表面与第一滑块64的下表面固定连接,伺服电机 69的输出轴通过联轴器与滚珠丝杆67的右端表面固定连接,滑座68 设在滚珠丝杆67的外表面,第一滑块64的下表面固定连接有固定块 610。
进一步地,滚珠丝杆67的左端外表面通过轴承与固定块610的轴心处固定定位后延伸至固定块610的左侧表面,位于箱体1左侧表面滑槽6的内壁滑动套接有第二滑块611,第二滑块611的表面呈L 形状,第二滑块611的上表面固定安装有第二磁吸片612,第二磁吸片612的上表面与位于箱体1左侧表面滑槽6内电磁锁本体62的下表面接触,滚珠丝杆67的左端外表面通过轴承与第二滑块611的左侧表面固定连接,固定块610的左侧表面固定安装有限位开关613,固定块610对限位开关613起到固定的效果。
进一步地,第二滑块611的右侧表面固定安装有行程开关614,滑座68的下表面固定安装有激光切割机615,固定块610的正面和第二滑块611的正面通过螺栓均固定安装有编码导轨616,激光切割机615的正面固定安装有位置编码器617,位置编码器617的内壁与编码导轨616的外表面滑动套接,箱体1的正面固定安装有控制面板,控制面板包括启动开关618、停止开关619和工作灯63,电磁锁本体 62和伺服电机69、限位开关613、行程开关614、激光切割机615、位置编码器617、启动开关618、停止开关619、工作灯63均与控制面板电性连接,当滑座68左侧表面与第二滑块611右侧表面安装的行程开关614接触时,控制伺服电机69反转,带动滑座68做返程运动,滑座68右侧表面与固定块610左侧表面安装的限位开关613接触,控制伺服电机69停止工作,切割完成。
通过设置固定机构,达到了通过本机构实现首先,木工施工人员将整块木板57放置网格板4上,并将木板57插入压板槽59内,使木板57的右侧表面与箱体1的右侧表面平行且对齐,其次,木工施工人员从盛灰箱511的内部取出固定机构,使固定机构中的卡块52 先与箱体1两侧定位块5开设的卡槽51卡接,再通过固定机构中的固定板53对网格板4上木板57上表面进行挤压固定,保证了切割尺寸的精确,避免了在后续切割过程中,木板57位置发生移动的效果,解决了木工施工人员在借助现有板材切割机在整块木板57上进行移动切割时,需要木工施工人员一边用手按住木板57,一边木工施工人员手推板材切割机在木板57表面进行移动切割,对木板57固定效果差,易影响切割尺寸精确的问题。
通过设置切割机构,通过本机构实现通过激光切割机615工作产生的激光对网格板4上木板57进行激光切割,不仅操作简单、切割尺寸精确、切割表面无毛刺,而且切割过程中产生的灰尘较现有切割方式产生的灰尘少,此外,还大大降低了木工施工人员劳动强度的效果,解决了现有对整块木板57的切割方式,不仅切割完成的木板57 尺寸不精确,切割表面还会有毛刺,还对木工施工人员劳动强度大,以及木工施工人员在借助现有板材切割机在整块木板57上进行移动切割时,一旦木工施工人员出现操作失误,极易造成整块木板57出现报废的问题。
通过设置两个滑槽6的内顶壁均开设有第四安装槽61,两个第四安装槽61的内壁均固定安装有电磁锁本体62,达到了实现木工施工人员按下启动开关618,电磁锁本体62通电,带动位于箱体1右侧第四安装槽61内的电磁锁本体62与第一滑块64上的第一磁吸片65磁力吸紧,带动位于箱体1左侧第四安装槽61内的电磁锁本体62 与第二滑块611上的第二磁吸片612磁力吸紧,避免在后续切割过程中,第一滑块64和第二滑块611发生移动,影响到切割尺寸精确性的效果,解决了在后续切割过程中,伺服电机69工作产生振动力,易带动第一滑块64和第二滑块611发生细微移动,进而易影响到切割尺寸精确的问题。
步骤一,固定,首先,木工施工人员将整块木板57放置网格板 4上,并将木板57插入压板槽59内,使木板57的右侧表面与箱体1 的右侧表面平行且对齐,其次,木工施工人员从盛灰箱511的内部取出固定机构,使固定机构中的卡块52先与箱体1两侧定位块5开设的卡槽51卡接,再通过固定机构中的固定板53对网格板4上木板 57上表面进行挤压固定;
步骤二,尺寸调整,木工施工人员根据实际测量长度尺66寸先使第一滑块64在位于箱体1右侧的第四安装槽61内滑动,带动第二滑块611在位于箱体1左侧的第四安装槽61内滑动,使得第一滑块 64上表面设有的箭头标识对准箱体1右侧表面刻有的长度尺66并移动至需要切割长度尺66寸位置,此时,木工施工人员按下启动开关 618,电磁锁本体62通电,带动位于箱体1右侧第四安装槽61内的电磁锁本体62与第一滑块64上的第一磁吸片65磁力吸紧,带动位于箱体1左侧第四安装槽61内的电磁锁本体62与第二滑块611上的第二磁吸片612磁力吸紧;
步骤三,切割,同时,伺服电机69、激光切割机615和位置编码器617启动,伺服电机69通过联轴器带动滚珠丝杆67做旋转运动,带动滑座68、激光切割机615从箱体1的右侧向左侧直线移动,激光切割机615工作产生的激光对网格板4上木板57进行激光切割,带动位置编码器617在编码导轨616表面滑动,并将滑座68移动数值通过位置编码器617的显示屏显示出来;
步骤四,此时,出现两种情况:
一是便于木工施工人员根据位置编码器617的显示屏显示长度按下停止开关619,自行控制切割面板的切割长度;
二是当滑座68左侧表面与第二滑块611右侧表面安装的行程开关614接触时,控制伺服电机69反转,带动滑座68做返程运动,滑座68右侧表面与固定块610左侧表面安装的限位开关613接触,控制伺服电机69停止工作,切割完成。
进一步地,参照图13,所述一种智能家居木板切割设备用切割尺寸调整机构,还包括:设置在所述滑座68上的接触传感器6801、第一获取模块6802、第一控制模块6803、第二获取模块6804、图像采集模块6805、分析模块6806、生成模块6807、提取模块6808、融合模块6809和设置在所述箱体1上的显示模块6810;
所述接触传感器6801与所述第一获取模块6802、第一控制模块 6803、第二获取模块6804相连;
所述第一获取模块6802与所述第一控制模块6803相连;
所述图像采集模块6805与所述分析模块6806、生成模块6807 相连;
所述分析模块6806、生成模块6807、提取模块6808依次相连;
所述第二获取模块6804、所述提取模块6808与所述融合模块 6809相连;
所述显示模块6810与所述融合模块6809相连;
所述接触传感器6801用于当所述激光切割机615切割所述木板 57完毕时开始通过接触所述木板57获得所述木板57的触觉采样信息,并输出对应的后验概率;
所述第一获取模块6802用于基于所述后验概率获得所述木板57 的边缘角度对应的边缘概率,基于所述边缘概率获得对应所述接触传感器6801下一周期接触的目标角度;
所述第一控制模块6803用于基于预设的控制方法和所述目标角度生成对应的移动策略,并基于所述移动策略生成对应的移动控制信号;
所述接触传感器6801还用于接收所述移动控制信号,并基于所述移动控制信号进行移动采样;
所述第二获取模块6804用于解析所述触觉采样信息获得所述木板57的第一数据,基于所述第一数据和预设的神经网络分类算法获得所述木板57的第一边缘轮廓;
所述图像采集模块6805用于当所述激光切割机615切割所述木板57完毕时开始获取所述木板57的第一图像;
所述分析模块6806用于从所述第一图像中提取出所述木板57的图像采样信息,对所述图像采样信息进行主成分分析获得所述木板57的第二数据,基于所述第二数据获得所述木板57的边缘曲率和边缘法向量;
所述生成模块6807用于基于所述第一图像生成所述木板57的三维点云信息,基于所述三维点云信息和所述边缘曲率以及所述边缘法向量,生成所述所述木板57的三维结构点云;
所述提取模块6808用于采用预设分析算法获得所述三维结构点云的边缘分析结果,同时,对所述第一图像进行膨胀添加像素点处理获得所述木板57的第一子图像,对所述第一图像进行腐蚀去除边缘像素点处理,以得到所述木板57的第二子图像,将所述第一子图像和第二子图像进行异或处理获得所述木板57的边缘点,基于所述边缘分析结果将所述边缘点连接获得所述木板57的第二边缘轮廓;
所述融合模块6809用于将所述第一边缘轮廓和所述第二边缘轮廓融合获得所述木板57的最终边缘轮廓;
所述显示模块6810用于从最终边缘轮廓中提取所述木板57切割后的尺寸数据,并将所述尺寸数据显示。
该实施例中,触觉采样信息例如有:木板在当前采样位置为木板的中心位置或者边缘位置。
该实施例中,后验概率的确定方法为:先下一采样周期确定的边缘角度与当前周期确定的边缘角度的差值,所述差值与当前周期确定的边缘角度的比值即为后验概率。
该实施例中,边缘概率即为木板实际边缘角度为触觉采样信息获得的边缘角度的概率;
触觉信息采样过程是一个重复采样不断积累概率的过程。第t-1 步的后验概率,会被作为第t步的先验概率。在重复采样积累信息的过程中,后验概率会发生变化。因此,可以通过后验概率去计算边缘角度的边缘概率。
该实施例中,目标角度即为所述接触传感器接下来的移动角度。
该实施例中,移动策略即为所述接触传感器接下来的移动的朝向角度。
该实施例种,移动控制信号为控制接触传感器移动的信号。
该实施例中,第一数据为基于触觉采样信息获得的木板的当前尺寸数据。
该实施例中,第一边缘轮廓为基于触觉采样信息获得的木板的边缘轮廓。
该实施例中,第一图像为图像采集模块6805获得的模板的当前图像。
该实施例中,图像采样信息为从所述第一图像获得的木板的采样信息,比如有:木板的形状轮廓、面积、各条边长长度或者边缘长度。
该实施例中,第二数据为基于图像采样信息获得的木板的当前尺寸数据。
该实施例中,预设分析算法例如为区域增长算法。
该实施例中,第一子图像为对所述第一图像进行膨胀添加像素点处理获得的。
该实施例中,第二子图像为对所述第一图像进行腐蚀去除边缘像素点处理获得的。
以上技术的工作原理及有益效果为:通过设置接触传感器6801、第一获取模块6802、第一控制模块6803、第二获取模块6804、图像采集模块6805、分析模块6806、生成模块6807、提取模块6808、融合模块6809、显示模块6810,可以采用基于触觉信息和视觉信息两种方式获得切割后的木板的边缘轮廓,使得获得的边缘轮廓更加准确,并基于用两种方式获得切割后的木板的边缘轮廓融合后的最终边缘轮廓确定切割后的木板的尺寸数据,使得获得的切割后的木板的尺寸数据更加精确,也实现了将切割后的木板的尺寸数据直接显示,使得使用者在木板切割后不用手动测量确认尺寸,也避免了木板切割完人工卸载木板进行测量若发现激光切割出现尺寸误差还需要进行二次装载进行切割的情况。
进一步地,所述一种智能家居木板切割设备用切割尺寸调整机构,还包括设置在所述激光切割机615上的测量模块、激光感应模块、计算模块、第二控制模块;
所述测量模块、激光感应模块与所述计算模块相连;
所述计算模块与所述第二控制模块相连;
所述测量模块用于测量所述激光切割机615投射在所述木板57 上的当前光斑直径;
所述激光感应模块用于感应所述激光切割机615发出的激光,并测量所述激光切割机615的脉冲空间半径和光束焦点半径;
所述计算模块用于计算所述激光切割机615的当前激光烧蚀半径,其包括:
首先,基于所述激光切割机615投射在所述木板57上的当前光斑直径和所述激光切割机615的光束焦点半径,计算所述当前光斑直径对应的所述激光切割机615的脉冲激光能量:
式中,E为所述当前光斑直径对应的所述激光切割机615的脉冲激光能量且E的单位为焦耳,td为所述激光切割机615的激光脉冲宽度且td的单位为秒,Pave为所述激光切割机615的平均输出功率且Pave的单位为瓦,d为所述激光切割机615投射在所述木板57上的当前光斑直径且d的单位为微米,w0为所述激光切割机615的光束焦点半径且w0的单位为微米;
然后,基于所述激光切割机615的脉冲空间半径和光束焦点半径以及所述当前光斑直径对应的所述激光切割机615的脉冲激光能量,计算所述激光切割机615的当前激光烧蚀半径:
式中,r为所述激光切割机615的当前激光烧蚀半径且r的单位为微米,r0为所述激光切割机615的脉冲空间半径且r0的单位为微米, E0为所述激光切割机615的入射脉冲激光能量且E0的单位为焦耳;
所述第二控制模块用于根据所述计算模块输出的所述激光切割机615的当前激光烧蚀半径与预设的烧蚀半径的差值,控制所述激光切割机615的输出功率。
以上技术的工作原理及有益效果为:所述测量模块用于测量所述激光切割机615投射在所述木板57上的当前光斑直径;所述激光感应模块用于测量所述激光切割机615的脉冲空间半径和光束焦点半径;所述计算模块用于基于所述激光切割机615投射在所述木板57 上的当前光斑直径,计算所述当前光斑直径对应的所述激光切割机 615的脉冲激光能量,基于所述当前光斑直径对应的所述激光切割机 615的脉冲激光能量以及所述激光切割机615的脉冲空间半径和光束焦点半径,计算所述激光切割机615的当前激光烧蚀半径;所述第二控制模块用于根据所述计算模块输出的所述激光切割机的当前激光烧蚀半径与预设的烧蚀半径的差值,控制所述激光切割机的输出功率;通过设置测量模块、激光感应模块、计算模块、第二控制模块,可以计算所述激光切割机615的当前激光烧蚀半径,并根据所述计算模块输出的所述激光切割机的当前激光烧蚀半径与预设的烧蚀半径的差值,控制所述激光切割机的输出功率,可以保证所述激光切割机 615在激光切割餐具时的当前激光烧蚀半径大小,保证了所述激光切割机615的切割的效果,保证了切割尺寸的准确率。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种智能家居木板切割设备用切割尺寸调整机构,包括箱体(1),其特征在于:所述箱体(1)的下表面均匀分布有自锁万向轮(2),所述箱体(1)的上表面开设有第一安装槽(3),所述第一安装槽(3)的四周内壁固定连接有网格板(4),所述箱体(1)的两侧表面均设置有尺寸调整机构,且尺寸调整机构包括有固定机构和切割机构;
所述固定机构包括有定位块(5),多个所述定位块(5)以两个为一组相对的表面均与箱体(1)的两侧表面固定连接;
所述切割机构包括有滑槽(6),两个所述滑槽(6)开设在箱体(1)的两侧表面;
所述固定机构先对放置在网格板(4)上木板(57)进行固定,其次,通过切割机构对放置在网格板(4)上木板(57)进行激光切割;
所述网格板(4)的材质为不锈钢材料,多个所述定位块(5)以两个为一组相斥的表面均开设有卡槽(51),多个所述卡槽(51)以两个为一组的内壁均卡接有卡块(52),多个所述卡块(52)相斥的表面均固定连接有固定板(53),所述固定板(53)的形状为L形状,所述固定板(53)的材质为聚四氟乙烯材料;
多个所述固定板(53)以两个为一组相对的表面均开设有第二安装槽(54),多个所述第二安装槽(54)相对的内壁均固定连接有弹簧(55),多个所述弹簧(55)相对的一端自由端均固定连接有连接杆(56),所述网格板(4)的上表面设置有木板(57),所述箱体(1)靠近第一安装槽(3)的内顶壁固定连接有缓冲层(58),所述缓冲层(58)的上表面和背面分别与箱体(1)的内顶壁和后内壁固定连接;
所述缓冲层(58)的内部设置有苯基硅橡胶,所述缓冲层(58)的下表面开设有压板槽(59),所述压板槽(59)的内壁与木板(57)的外表面接触,所述箱体(1)的正面开设有第三安装槽(510),所述第三安装槽(510)的内顶壁与第一安装槽(3)的内底壁固定连通,所述第三安装槽(510)的内壁滑动套接有盛灰箱(511),所述盛灰箱(511)的正面固定连接有把手(512),所述箱体(1)的右侧表面固定连接有工具盒,所述工具盒的内部设置有毛刷,两个所述滑槽(6)的内顶壁均开设有第四安装槽(61),两个所述第四安装槽(61)的内壁均固定安装有电磁锁本体(62),位于箱体(1)右侧表面所述滑槽(6)的内壁滑动套接有第一滑块(64);
所述第一滑块(64)的上表面固定安装有第一磁吸片(65),所述第一滑块(64)的右端表面贯穿并延伸至箱体(1)的右侧表面;
所述第一磁吸片(65)的上表面与位于箱体(1)右侧表面滑槽(6)内所述电磁锁本体(62)的下表面接触,所述箱体(1)的右侧表面刻有长度尺(66),所述长度尺(66)位于滑槽(6)的上方,所述第一滑块(64)的下表面设置有伺服模组;
所述伺服模组包括有滚珠丝杆(67)、滑座(68)和伺服电机(69),所述伺服电机(69)的上表面与第一滑块(64)的下表面固定连接,所述伺服电机(69)的输出轴通过联轴器与滚珠丝杆(67)的右端表面固定连接,所述滑座(68)设在滚珠丝杆(67)的外表面,所述第一滑块(64)的下表面固定连接有固定块(610);
所述滚珠丝杆(67)的左端外表面通过轴承与固定块(610)的轴心处固定定位后延伸至固定块(610)的左侧表面,位于箱体(1)左侧表面所述滑槽(6)的内壁滑动套接有第二滑块(611),所述第二滑块(611)的表面呈L形状,所述第二滑块(611)的上表面固定安装有第二磁吸片(612),所述第二磁吸片(612)的上表面与位于箱体(1)左侧表面滑槽(6)内所述电磁锁本体(62)的下表面接触,所述滚珠丝杆(67)的左端外表面通过轴承与第二滑块(611)的左侧表面固定连接,所述固定块(610)的左侧表面固定安装有限位开关(613);
所述第二滑块(611)的右侧表面固定安装有行程开关(614),所述滑座(68)的下表面固定安装有激光切割机(615),所述固定块(610)的正面和第二滑块(611)的正面通过螺栓均固定安装有编码导轨(616),所述激光切割机(615)的正面固定安装有位置编码器(617),所述位置编码器(617)的内壁与编码导轨(616)的外表面滑动套接,所述箱体(1)的正面固定安装有控制面板,所述控制面板包括启动开关(618)、停止开关(619)和工作灯(63),所述电磁锁本体(62)和伺服电机(69)、限位开关(613)、行程开关(614)、激光切割机(615)、位置编码器(617)、启动开关(618)、停止开关(619)、工作灯(63)均与控制面板电性连接;
还包括:设置在所述滑座(68)上的接触传感器(6801)、第一获取模块(6802)、第一控制模块(6803)、第二获取模块(6804)、图像采集模块(6805)、分析模块(6806)、生成模块(6807)、提取模块(6808)、融合模块(6809)和设置在所述箱体(1)上的显示模块(6810);
所述接触传感器(6801)与所述第一获取模块(6802)、第一控制模块(6803)、第二获取模块(6804)相连;
所述第一获取模块(6802)与所述第一控制模块(6803)相连;
所述图像采集模块(6805)与所述分析模块(6806)、生成模块(6807)相连;
所述分析模块(6806)、生成模块(6807)、提取模块(6808)依次相连;
所述第二获取模块(6804)、所述提取模块(6808)与所述融合模块(6809)相连;
所述显示模块(6810)与所述融合模块(6809)相连;
所述接触传感器(6801)用于当所述激光切割机(615)切割所述木板(57)完毕时开始通过接触所述木板(57)获得所述木板(57)的触觉采样信息,并输出对应的后验概率;
所述第一获取模块(6802)用于基于所述后验概率获得所述木板(57)的边缘角度对应的边缘概率,基于所述边缘概率获得对应所述接触传感器(6801)下一周期接触的目标角度;
所述第一控制模块(6803)用于基于预设的控制方法和所述目标角度生成对应的移动策略,并基于所述移动策略生成对应的移动控制信号;
所述接触传感器(6801)还用于接收所述移动控制信号,并基于所述移动控制信号进行移动采样;
所述第二获取模块(6804)用于解析所述触觉采样信息获得所述木板(57)的第一数据,基于所述第一数据和预设的神经网络分类算法获得所述木板(57)的第一边缘轮廓;
所述图像采集模块(6805)用于当所述激光切割机(615)切割所述木板(57)完毕时开始获取所述木板(57)的第一图像;
所述分析模块(6806)用于从所述第一图像中提取出所述木板(57)的图像采样信息,对所述图像采样信息进行主成分分析获得所述木板(57)的第二数据,基于所述第二数据获得所述木板(57)的边缘曲率和边缘法向量;
所述生成模块(6807)用于基于所述第一图像生成所述木板(57)的三维点云信息,基于所述三维点云信息和所述边缘曲率以及所述边缘法向量,生成所述木板(57)的三维结构点云;
所述提取模块(6808)用于采用预设分析算法获得所述三维结构点云的边缘分析结果,同时,对所述第一图像进行膨胀添加像素点处理获得所述木板(57)的第一子图像,对所述第一图像进行腐蚀去除边缘像素点处理,以得到所述木板(57)的第二子图像,将所述第一子图像和第二子图像进行异或处理获得所述木板(57)的边缘点,基于所述边缘分析结果将所述边缘点连接获得所述木板(57)的第二边缘轮廓;
所述融合模块(6809)用于将所述第一边缘轮廓和所述第二边缘轮廓融合获得所述木板(57)的最终边缘轮廓;
所述显示模块(6810)用于从最终边缘轮廓中提取所述木板(57)切割后的尺寸数据,并将所述尺寸数据显示;
还包括:设置在所述激光切割机(615)上的测量模块、激光感应模块、计算模块、第二控制模块;
所述测量模块、激光感应模块与所述计算模块相连;
所述计算模块与所述第二控制模块相连;
所述测量模块用于测量所述激光切割机(615)投射在所述木板(57)上的当前光斑直径;
所述激光感应模块用于感应所述激光切割机(615)发出的激光,并测量所述激光切割机(615)的脉冲空间半径和光束焦点半径;
所述计算模块用于计算所述激光切割机(615)的当前激光烧蚀半径,其包括:
首先,基于所述激光切割机(615)投射在所述木板(57)上的当前光斑直径和所述激光切割机(615)的光束焦点半径,计算所述当前光斑直径对应的所述激光切割机(615)的脉冲激光能量;
然后,基于所述激光切割机(615)的脉冲空间半径和光束焦点半径以及所述当前光斑直径对应的所述激光切割机(615)的脉冲激光能量,计算所述激光切割机(615)的当前激光烧蚀半径;
所述第二控制模块用于根据所述计算模块输出的所述激光切割机(615)的当前激光烧蚀半径与预设的烧蚀半径的差值,控制所述激光切割机(615)的输出功率。
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