CN113997357A - 自动冲裁设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种自动冲裁设备，包括料台、刀模台、裁切装置、摄像装置及控制装置。料台用于放置待裁切的面料。刀模台用于放置若干刀模。裁切装置选择性安装刀模台上的刀模或将其安装的刀模卸下。摄像装置用于采集若干刀模的图像。控制装置用于执行：接收相机传送的图像，由图像获得各刀模的2D轮廓；依据各刀模的2D轮廓及设定的排版算法在排版界面排布各刀模的图形，生成排版图；依据排版图，控制裁切装置水平移动至相应的刀模的位置，并安装相应的刀模；依据排版图，控制裁切装置使其上的刀模裁切面料以在面料裁切出裁片。本发明实现了自动生成排版图，排版图不再依赖于由输入的CAD图档获取，自动化程度高，有助于实现更高的生产效率。

Description

自动冲裁设备
技术领域
本发明涉及面料冲裁加工技术领域，尤其涉及一种自动冲裁设备。
背景技术
冲裁设备，是一种常见的用于布料、皮料等面料裁切加工的设备，工作时，利用安装在冲裁设备上的各种刀模下压裁切台面上的面料，由此从面料上裁切出分别与各种刀模的形状和大小一致的各种裁片，从而用于制成所需要的产品。
冲裁设备依据刀模排版图进行裁片加工生产，然而，现有技术中，冲裁设备是由外部输入的CAD图纸来获得排版图，裁切工序严格受限于前端CAD图纸，无法实现自动化生成排版图。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够自动化生成排版图，自动化程度高的冲裁设备。
为了实现上述目的，本发明公开了一种自动冲裁设备，包括料台、刀模台、裁切装置、摄像装置以及控制装置。其中，所述料台用于放置待裁切的面料。所述刀模台用于放置若干刀模。所述裁切装置设于所述料台的上方，所述裁切装置选择性安装所述刀模台上的刀模或将其安装的刀模卸下，所述裁切装置可承载其上的刀模在水平方向横向移动，以及承载其上的刀模相对所述料台升降，以在所述面料裁切出裁片。所述摄像装置包括设于所述刀模台上方的相机，所述相机用于采集所述若干刀模的图像并传送至控制装置。所述控制装置与所述裁切装置、相机通信连接，用于执行：接收所述相机传送的图像，由所述图像获得各刀模的2D轮廓；依据各刀模的2D轮廓及设定的排版算法在排版界面排布各所述刀模的图形，生成排版图；依据所述排版图，控制所述裁切装置水平移动至相应的刀模的位置，并安装所述相应的刀模；依据所述排版图，控制所述裁切装置使其上的刀模裁切所述面料以在所述面料裁切出裁片。
与现有技术相比，本发明设有刀模台，通过刀模台放置若干刀模，再通过摄像装置采集刀模台上的若干刀模的图像，并将图像传送至控制装置，控制装置由接收到的图像获得各刀模的2D轮廓，然后依据各刀模的2D轮廓及设定的排版算法排布各刀模的图形，生成排版图，最后再依据排版图，控制裁切装置从面料裁切出裁片。排版图不再依赖于由输入的CAD图档获取，自动化程度高，有助于实现更高的生产效率，节约人力成本。
作为优选实施例，所述排版算法为：依据设定的排版策略，在所述排版界面的其中一排版区域按照行/列依次排布其中一刀模的图形，再在所述其中一排版区域之外的其它空余排版区域和/或在所述其中一排版区域中的排版空隙中排布其余刀模的图形。
在一些实施例中，所述料台与所述控制装置通信连接，所述料台可承载所述面料在水平方向纵向移动，以使所述面料的待裁切区域移动至与所述裁切装置上的刀模呈上下相对。
在一些实施例中，所述料台包括第一驱动机构、第一放置台以及压料机构，所述第一放置台用于放置所述面料，所述第一驱动机构用于驱使所述第一放置台承载其上的面料在水平方向纵向移动，所述压料机构用于在所述裁切装置裁切所述面料时，固定所述面料。
在一些实施例中，所述第一放置台上进一步设有砧板，所述砧板的上表面用于放置所述面料，所述第一放置台包括纵向排布的第一台面和第二台面，所述第一台面为固定设置并与所述裁切装置呈上下正对，所述第一驱动机构用于驱动所述第二台面在水平方向纵向移动，以使所述砧板带动其上的面料在水平方向纵向移动。
在一些实施例中，所述刀模台设于所述第二台面的一侧，其包括第二驱动机构和第二放置台，所述第二放置台放置所述若干刀模，所述第二驱动机构用于驱动所述第二放置台在水平方向上纵向移动，以承载当前需要安装的所述刀模移动至所述第一台面上方。
在一些实施例中，所述裁切装置包括升降驱动机构、装设在所述升降驱动机构的输出端的旋转盘、装设在所述旋转盘的刀模夹持件，所述刀模夹持件用于安装所述刀模，所述旋转盘用于带动所述刀模夹持件以连动所述刀模转动。
在一些实施例中，所述升降驱动机构装设在一位于其上方的滑轨机构上，所述滑轨机构借由驱动所述升降驱动机构连动所述刀模夹持件在水平方向横向移动。
在一些实施例中，所述摄像装置包括与所述刀模台固定的支架及设置在所述支架上的灯源和所述相机，所述相机为CCD相机。
在一些实施例中，所述控制装置包括控制柜和显示器，所述显示器、裁切装置、相机与所述控制柜通信连接，所述显示器用于显示所述排版图、裁切进程以及接收输入操作。
附图说明
图1是本发明自动冲裁设备一实施例的立体图。
图2是图1所示自动冲裁设备的另一角度。
图3是图1所示自动冲裁设备的又一角度。
图4为本发明一实施例生成的排版图。
具体实施方式
为详细说明本发明的内容、构造特征、所实现目的及效果，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作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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“水平”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，仅是为便于描述本发明和简化描述，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。
请参阅图1至图3，本发明公开了一种自动冲裁设备100，用于从面料上裁切出所需的裁片。所需的裁片可以有多种，不同种裁片的形状和尺寸有所不同，由这些不同的裁片拼接成所需的产品。裁切这些裁片时，自动冲裁设备100分别利用与各种裁片的形状和尺寸相适配的刀模进行裁切。
具体的，本发明的自动冲裁设备100包括料台10、刀模台20、裁切装置30、摄像装置40以及控制装置50(如图1所示)。其中，料台10用于放置待裁切的面料。刀模台20用于放置若干刀模，所述“若干刀模”可以为一个刀模，也可以为包括两个及两个以上不同的刀模。裁切装置30设于料台10的上方，其选择性安装刀模台20上的刀模或将其安装的刀模卸至刀模台20上。所述“选择性”是指，当刀模台20上放置有多个刀模时，裁切装置30可以根据裁切需求，选择安装其中一个刀模进行裁切；或者，在安装其中一个刀模并完成该一个刀模的裁切作业之后，将该一个刀模卸至刀模台20上，而后，再安装另一刀模进行裁切。裁切装置30可承载其上的刀模在水平方向横向移动，以及承载其上的刀模相对料台10升降，从而在面料裁切出裁片。摄像装置40包括设于刀模台20上方的相机41，相机41用于采集若干刀模的图像并传送至控制装置50。刀模台20上放置有多个不同的刀模时，相机41可以是一次性采集多个刀模的图像，该图像中包含有多个刀模，也可以是逐一采集各个刀模的图像。
控制装置50与裁切装置30、相机41通信连接，用于执行：接收相机41传送的图像，通过例如深度学习等方式由图像获得各刀模的2D轮廓；依据各刀模的2D轮廓及设定的排版算法在排版界面排布各刀模的图形，生成排版图；依据排版图，控制裁切装置30水平移动至相应的刀模(当前需要安装的刀模)的位置，并安装相应的刀模；依据排版图，控制裁切装置30使其上的刀模裁切面料以在面料裁切出相应的裁片。
可以理解的是，在通过分析刀模的图像获得各刀模的2D轮廓后，如何根据设定的排版算法来实现排版，为本领域技术人员可以根据实际需求结合面料的形状和尺寸、刀模的形状和尺寸等实现。
作为优选实施例，排版算法为：依据设定的排版策略，在排版界面的其中一排版区域按照行/列依次排布其中一刀模的图形，再在所述其中一排版区域之外的其它空余排版区域和/或在所述其中一排版区域中的排版空隙中排布其余刀模的图形，生成排版图。
其中，排版策略可以为：长度长的刀模优先排，即是，依据刀模的长度，在所述其中一排版区域按照行/列依次排布长度较长的一刀模的图形，而后，再在所述其中一排版区域之外的其它空余排版区域和/或在所述其中一排版区域中的排版空隙中排布其余长度较短的刀模的图形。排版策略也可以为：面积大的刀模优先排，即是，依据刀模的面积，在所述其中一排版区域按照行/列依次排布面积较大的一刀模的图形，而后，再在所述其中一排版区域之外的其它空余排版区域和/或在所述其中一排版区域中的排版空隙中排布其余面积较小的刀模的图形。排版策略也可以为：长度和宽度综合比重大的刀模优先排，即是，依据刀模的长度和宽度的权重和尺寸，在所述其中一排版区域按照行/列依次排布长度和宽度综合比重较大的一刀模的图形，而后，再在所述其中一排版区域之外的其它空余排版区域和/或在所述其中一排版区域中的排版空隙中排布其余长度和宽度综合比重较小的刀模的图形。可以理解的是，长度和宽度综合比重是指，将刀模的长度作为指标赋予一权重，将刀模的宽度作为指标赋予另一权重，将刀模的实际长度尺寸、实际宽度尺寸分别与其对应的权重作乘积之后求和，获得的结果即为刀模的长度和宽度综合比重。排版策略也可以为：对应的裁片所需的总面料用量大的刀模优先排，即是：依据刀模对应的裁片和所需裁片数量获得所需的总面料用量，在所述其中一排版区域按照行/列依次排布总面料用量较大的刀模的图形，而后，再在所述其中一排版区域之外的其它空余排版区域和/或在所述其中一排版区域中的排版空隙中排布其余总面料用量较小的刀模的图形。
在一实施例中，首先在所述其中一排版区域之外的其它空余排版区域的部分区域按照行/列依次排布所述其余刀模中的一刀模的图形；再在所述其它空余排版区域的另一部分区域、所述其中一排版区域的排版空隙中和/或所述其它空余排版区域中的部分区域的排版空隙中排布未排刀模的图形。其中，未排刀模为所述其余刀模中中未排版的刀模。
如图4所示，在一制鞋的实施例中，首先在其中一排版区域(下面称为第一排版区域61)按照行/列依次排布面积较大的一刀模(鞋头刀模)的图形71；接着，再在第一排版区域61之外的其它空余排版区域(下面将其它空余排版区域划分为两部分，分别称为第二排版区域62、第三排版区域63)中的第二排版区域62依次排布面积较小的其中一刀模(鞋身饰补强刀模)的图形72，在第三排版区域63依次排布面积较小的另一刀模(鞋身饰刀模)的绝大部分图形73，以及在第一排版区域61中的排版空隙中排布该面积较小的另一刀模的少数图形74。
再请参阅图1至图3，一些实施例中，料台10与控制装置50通信连接，料台10可承载面料在水平方向纵向移动，以使面料的待裁切区域移动至与裁切装置30上的刀模呈上下相对。即是，裁切装置30可以不作纵向移动，而是通过料台10承载面料在水平方向的纵向移动，来实现面料的待裁切区域与裁切装置30的相对位置调整，从而使裁切装置30上的刀模能够裁切到面料的待裁切区域。其中，所述“待裁切区域”为在纵向上，需要裁切的下一面料区域。
具体的，料台10包括第一驱动机构11、第一放置台以及压料机构14，第一放置台用于放置面料，第一驱动机构11用于驱使第一放置台承载其上的面料在水平方向纵向移动，压料机构14用于在裁切装置30裁切面料时，固定面料。
更具体的，第一放置台上设有砧板(图未示)，砧板的上表面用于放置面料，第一放置台包括纵向排布的第一台面12和第二台面13，第一台面12为固定设置并与裁切装置30呈上下正对，第一驱动机构11用于驱动第二台面13在水平方向纵向移动，以使砧板带动其上的面料在水平方向纵向移动，从而使面料的待裁切区域与裁切装置30上的刀模呈上下相对。
刀模台20设于第二台面13的一侧，其包括第二驱动机构21和第二放置台22，第二放置台22放置若干刀模，第二驱动机构21用于驱动第二放置台22在水平方向上纵向移动，以承载当前需要安装的刀模移动至第一台面12的上方。此时，裁切装置30可以通过在水平方向的横向移动运动至与当前需要安装的刀模上下正对，从而可以将当前需要安装的刀模装于其上；或者，运动至与刀模台20的放置空位上下正对，从而可以将其上安装的刀模卸至刀模台20的相应位置。
如图2所示，裁切装置30包括升降驱动机构31、装设在升降驱动机构31的输出端的旋转盘32、装设在旋转盘32的刀模夹持件33，刀模夹持件33用于安装刀模，旋转盘32用于带动刀模夹持件33以连动刀模转动，使得刀模可以在面料上裁切出不同角度的裁片，减少面料的浪费，提高料率。其中，裁切装置30如何利用刀模夹持件33实现刀模的自动装卸为现有技术，在此不再对刀模夹持件33的具体结构展开描述。升降驱动机构31装设在一位于其上方的滑轨机构34上，滑轨机构34借由驱动升降驱动机构31，从而带动旋转盘32，进而连动刀模夹持件33(及其上的刀模)在水平方向横向移动。
摄像装置40包括与刀模台20固定的支架42及设置在支架42上的灯源43和相机41，通过灯源43补光，以获得质量更好的刀模图像。具体的，相机41为CCD相机，但不应以此为限。
如图1所示，控制装置50包括控制柜51和显示器52，显示器52、裁切装置30、相机41与控制柜51通信连接，显示器52用于显示排版图、裁切进程以及接收输入操作。
下面，以一具体实施例为例结合附图对本发明的自动冲裁设备100的作业过程进行说明。
首先，将面料置于料台10上，将所需裁切出的各种裁片对应的各个刀模置于刀模台20的相应放置位。然后，通过相机41拍摄各个刀模的图像，并将各个刀模的图像传送至控制装置50。接着，控制装置50由刀模的图像计算分析获得各刀模的2D轮廓，依据各刀模的2D轮廓及设定的排版算法在排版界面排布各刀模的图形，生成排版图。接着，控制装置50控制第二驱动机构21驱动第二放置台22承载刀模朝F1方向移动，使当前需要安装的刀模移动至第一台面12的上方，控制滑轨机构34带动裁切装置30朝F2方向移动，直至刀模夹持件33与当前需要安装的刀模呈上下正对。接着，控制装置50控制升降驱动机构31驱动刀模夹持件33下降，以将当前需要安装的刀模安装在裁切装置30上，而后，升降驱动机构31驱动刀模夹持件33上升回原。接着，控制装置50依据排版图，控制滑轨机构34带动裁切装置30朝F2的反方向移动一定距离，然后，控制升降驱动机构31驱动刀模下降压在面料上，从而裁切面料，获得裁片，而后升降驱动机构31驱动刀模夹持件33上升回原。接着，控制装置50控制滑轨机构34带动裁切装置30再朝F2的反方向移动一个裁片的距离，重复上述裁切过程，获得下一裁片。在结束当前刀模所对应的裁片的裁切后，控制装置50控制第二驱动机构21驱动第二放置台22移动，使第二放置台22的刀模放置空位移动至第一台面12的上方，并控制滑轨机构34带动裁切装置30朝F2方向移动，直至裁切装置30上的刀模夹持件33与刀模放置空位呈上下正对。然后，控制装置50控制裁切装置30将其上的刀模卸至刀模放置空位，而后，将下一需安装的刀模安装在裁切装置30上，重复上述裁切过程，获得下一刀模对应的裁片。在作业过程中，需要裁切面料在纵向的其它区域时，控制装置50控制第一驱动机构11驱动第二台面13，使砧板带动其上的面料朝F1方向移动，从而使面料的待裁切区域与刀模呈上下正对；而后，控制装置50控制压料机构14下压，固定面料的位置，再进行面料的裁切。
其中，“水平方向”为与“刀模的升降方向”(即，竖直方向)垂直的方向，“横向”、“纵向”为同一平面上相交(垂直或者不垂直)的两个方向。
综上，本发明设有刀模台20，通过刀模台20放置若干刀模，再通过摄像装置40采集刀模台20上的若干刀模的图像，并将图像传送至控制装置50，控制装置50由接收到的图像获得各刀模的2D轮廓，然后依据各刀模的2D轮廓及设定的排版算法排布各刀模的图形，生成排版图，最后再依据排版图，控制裁切装置30从面料裁切出裁片。本发明的排版图不再依赖于由输入的CAD图档获取，自动化程度高，有助于实现更高的生产效率，节约人力成本。
以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种自动冲裁设备，其特征在于，包括：
料台，用于放置待裁切的面料；
刀模台，用于放置若干刀模；
裁切装置，设于所述料台的上方，所述裁切装置选择性安装所述刀模台上的刀模或将其安装的刀模卸下，所述裁切装置可承载其上的刀模在水平方向横向移动，以及承载其上的刀模相对所述料台升降，以在所述面料裁切出裁片；
摄像装置，包括设于所述刀模台上方的相机，所述相机用于采集所述若干刀模的图像并传送至控制装置；以及
控制装置，与所述裁切装置、相机通信连接，用于执行：
接收所述相机传送的图像，由所述图像获得各刀模的2D轮廓；
依据各刀模的2D轮廓及设定的排版算法在排版界面排布各所述刀模的图形，生成排版图；
依据所述排版图，控制所述裁切装置水平移动至相应的刀模的位置，并安装所述相应的刀模；
依据所述排版图，控制所述裁切装置使其上的刀模裁切所述面料以在所述面料裁切出裁片。
2.根据权利要求1所述的自动冲裁设备，其特征在于，所述排版算法为：依据设定的排版策略，在所述排版界面的其中一排版区域按照行/列依次排布其中一刀模的图形，再在所述其中一排版区域之外的其它空余排版区域和/或在所述其中一排版区域中的排版空隙中排布其余刀模的图形。
3.根据权利要求1或2所述的自动冲裁设备，其特征在于，所述料台与所述控制装置通信连接，所述料台可承载所述面料在水平方向纵向移动，以使所述面料的待裁切区域移动至与所述裁切装置上的刀模呈上下相对。
4.根据权利要求3所述的自动冲裁设备，其特征在于，所述料台包括第一驱动机构、第一放置台以及压料机构，所述第一放置台用于放置所述面料，所述第一驱动机构用于驱使所述第一放置台承载其上的面料在水平方向纵向移动，所述压料机构用于在所述裁切装置裁切所述面料时，固定所述面料。
5.根据权利要求4所述的自动冲裁设备，其特征在于，所述第一放置台上设有砧板，所述砧板的上表面用于放置所述面料，所述第一放置台包括纵向排布的第一台面和第二台面，所述第一台面为固定设置并与所述裁切装置呈上下正对，所述第一驱动机构用于驱动所述第二台面在水平方向纵向移动，以使所述砧板带动其上的面料在水平方向纵向移动。
6.根据权利要求5所述的自动冲裁设备，其特征在于，所述刀模台设于所述第二台面的一侧，其包括第二驱动机构和第二放置台，所述第二放置台放置所述若干刀模，所述第二驱动机构用于驱动所述第二放置台在水平方向上纵向移动，以承载当前需要安装的所述刀模移动至所述第一台面上方。
7.根据权利要求1或2所述的自动冲裁设备，其特征在于，所述裁切装置包括升降驱动机构、装设在所述升降驱动机构的输出端的旋转盘、装设在所述旋转盘的刀模夹持件，所述刀模夹持件用于安装所述刀模，所述旋转盘用于带动所述刀模夹持件以连动所述刀模转动。
8.根据权利要求7所述的自动冲裁设备，其特征在于，所述升降驱动机构装设在一位于其上方的滑轨机构上，所述滑轨机构借由驱动所述升降驱动机构连动所述刀模夹持件在水平方向横向移动。
9.根据权利要求1或2所述的自动冲裁设备，其特征在于，所述摄像装置包括与所述刀模台固定的支架及设置在所述支架上的灯源和所述相机，所述相机为CCD相机。
10.根据权利要求1或2所述的自动冲裁设备，其特征在于，所述控制装置包括控制柜和显示器，所述显示器、裁切装置、相机与所述控制柜通信连接，所述显示器用于显示所述排版图、裁切进程以及接收输入操作。
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