CN205817079U - 视觉引导自动纠偏式皮革激光切割系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种自动化输送设备，尤其涉及一种容器的自动化输送机构。本实用新型公开了视觉引导自动纠偏式皮革激光切割系统，包括：工作台、激光打标机、工业相机、送料机构、二轴机器人，所述送料机构、二轴机器人固连于所述工作台上，所述激光打标机位于所述二轴机器人的上部，所述工业相机位于所述送料机构的上部。皮革绕制于卷料盘上，由二轴机器人牵引皮革做进给，由激光打标机将牵引出的皮革按预定的长度切断，或者在切断面处切制出各种图案，实现皮革切割的无人化作业，获取高速加工速度；利用工业相机采集皮革的位置偏差，利用二轴工业机器人纠正皮革的位置偏差，提高皮革切割的质量。

Description

视觉引导自动纠偏式皮革激光切割系统

技术领域

本实用新型涉及一种自动化切割设备，尤其涉及一种用于皮革切割的自动化激光加工设备。

背景技术

在鞋服制造领域，由于激光切割设备具有加工精确、快捷、操作简单、自动化程度高等优点，在皮料、纺织鞋服行业内逐渐得到广泛的应用，推动了鞋服制造业快速的发展。相比传统的切割机，激光切割机因对工件没有机械压力，所以切割出来产品的效果、精度以及切割速度都非常良好，运行平稳、切口精细光洁，并且还具有操作安全，维修简单等特点。而使用传统的切割机裁切各种布料时，制作成本过高、制作周期较长、修改尺寸很不方便，影响交货期，无法满足生产过程中遇到的一些尖角、圆孔等复杂几何图形的裁剪。同时传统切割机切割布料时切口粗糙而导致布料的经线和纬线脱丝，给绣花等后道工序的操作带来了许多不便，严重影响绣花和鞋服的质量，从而降低了市场竞争力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种机器人辅助全自动皮革激光切割设备，皮革绕制于卷料盘上，由二轴机器人牵引皮革做进给，由激光打标机将牵引出的皮革按预定的长度切断，或者在切断面处切制出各种图案，实现皮革切割的无人化作业，获取高速加工速度；利用工业相机采集皮革的位置偏差，利用二轴工业机器人纠正皮革的位置偏差，提高皮革切割的质量。

为实现上述目的，本实用新型公开了视觉引导自动纠偏式皮革激光切割系统，包括：工作台、激光打标机、工业相机、送料机构、二轴机器人，所述送料机构、二轴机器人固连于所述工作台上，所述激光打标机位于所述二轴机器人的上部，所述工业相机位于所述送料机构的上部；

所述送料机构包括：卷料盘、托板、浮动压板、辊子、立板，所述立板固连于所述工作台，所述辊子固连于所述立板，所述托板固连于所述立板上，所述托板上活动连接所述浮动压板；

所述工业相机包括X轴滑台、Y轴滑台、气动手指，所述Y轴滑台的底座固连于所述工作台上，所述X轴滑台的底座固连于所述Y轴滑台的滑块上，所述气动手指固连于所述X轴滑台的滑块上。

本实用新型提供了一种视觉引导自动纠偏式皮革激光切割工艺，包括以下步骤：

A、所述皮革在所述浮动压板和托板之间伸出一端三毫米的用于被所述气动手指夹持的长度；所述气动手指夹持住所述皮革，并牵引所述皮革，使所述皮革从所述浮动压板的下部拉出预定的长度；

B、所述激光切割机在距离所述浮动压板三毫米的位置对所述皮革进行切割；

C、所述浮动压板压住所述皮革，防止所述皮革发生位移；所述气动手指松开所述皮革，完成所述皮革的一个切割周期，一段成品切割完成。

优选地，所述Y轴滑台的行程小于所述X轴滑台的行程。

优选地，所述工业相机为工业CCD相机。

优选地，所述辊子成相互平行布置。

优选地，皮革位于所述浮动压板和托板之间穿过。

优选地，所述二轴机器人的数量为两个，所述送料机构的数量为两个，所述激光打标价的数量为一个。

和传统技术相比，本实用新型视觉引导自动纠偏式皮革激光切割系统具有以下积极作用和有益效果：

所述手指气缸固连于所述滑块上，所述滑块在伺服电机的驱动下沿所述伺服滑台做直线运动。

所述皮革绕制于所述卷料盘上，所述皮革从所述卷料盘上拉出来后绕过所述辊子，接着所述皮革位于所述托板和所述浮动压板之间。所述浮动压板在重力作用下压于所述皮革上，防止所述皮革发生褶皱或者其它形式的变形，对所述皮革起到整平的作用。

所述送料机构固连于所述工作台上，所述激光打标机布置于所述送料机构的上部。

所述激光打标机的激光束用于切断所述皮革。所述激光打标机利用光学系统控制激光束的轨迹，和传统的手工切割、刀具切割、激光切割机相比，利用所述激光打标机用于切割所述皮革，具有速度快、精度高的优势。传统的激光切割机利用伺服滑台驱动激光刀头运动，从而获取所需要的加工轨迹，受制于机械系统的物理特性，激光刀头的移动速度往往小于一百米每分钟。而所述激光打标机的激光束的运动速度，理论上可以达到光速。利用所述激光打标机用于对所述皮革做快速切割，具有显著的速度优势，速度提高至少五倍。

为了实现最佳的效率匹配，所述二轴机器人的数量为两个，所述送料机构的数量为两个，所述激光打标价的数量为一个。由于所述激光打标机的切割速度明显高于所述二轴机器人对所述皮革的牵引速度。所以由所述激光打标机对两条待切割的所述皮革进行轮流切割。 即：当第一台所述二轴机器人牵引所述皮革到位后，由所述激光打标机对所述皮革做切割；同时，第二台所述二轴机器人可以用于牵引所述皮革。

所述Y轴滑台的底座固连于所述工作台上，所述Y轴滑台的滑块沿Y轴方向运动；所述X轴滑台的底座固连于所述Y轴滑台的滑块上，所述X轴滑台的滑块沿X轴方向运动。所述气动手指固连于所述X轴滑台的滑块上，当所述X轴滑台运动时，用于牵引所述皮革从所述浮动压板下面拉出；当所述Y轴滑台运动时，用于纠正位于所述浮动压板下面的所述皮革的位置，所述Y轴滑台用于防止所述皮革发生跑偏现象，提高激光切割的准确性，确保切割质量。

所述气动手指夹持住所述皮革，并牵引所述皮革做直线运动，使所述皮革克服所述浮动压板的压力。

所述皮革从所述浮动压板和托板之间穿过，所述浮动压板对所述皮革进行整平。

开始的时候，所述皮革在所述浮动压板和托板之间伸出一端三毫米的用于被所述气动手指夹持的长度。所述气动手指夹持住所述皮革，并牵引所述皮革，使所述皮革从所述浮动压板的下部拉出预定的长度。接着，所述激光切割机在距离所述浮动压板三毫米的位置对所述皮革进行切割。最后，所述浮动压板压住所述皮革，防止所述皮革发生位移；所述气动手指松开所述皮革，完成所述皮革的一个切割周期，一段成品切割完成。

利用工业相机实时采集所述皮革的位置，如果发现所述皮革的发生位置偏差，则所述Y轴滑台发生相反方向的运动，以引导所述皮革消除位置偏差。利用所述二轴机器人用于自动牵引所述皮革，实现了所述皮革的激光切割的无人化作业，提高了切割效率，保证了切割品质。

通过以下的描述并结合附图，本实用新型视觉引导自动纠偏式皮革激光切割系统将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。

附图说明

图1、2、3为本实用新型视觉引导自动纠偏式皮革激光切割系统的结构示意图；

图4为本实用新型视觉引导自动纠偏式皮革激光切割系统的二轴机器人的结构示意图。

1工作台、2激光打标机、3工业相机、4送料机构、5卷料盘、6二轴机器人、7皮革、8托板、9浮动压板、10辊子、11X轴滑台、12Y轴滑台、13气动手指、14立板。

具体实施方式

现在参考附图描述本实用新型的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如上所述，本实用新型提供了一种机器人辅助全自动皮革激光切割设备，由二轴机器人牵引皮革做进给，由激光打标机将绕制于卷料盘上的长条的皮革按预定的长度切断，在端面切制出各种图案，实现皮革切割的无人化作业；工业相机采集皮革所处的位置，二轴机器人在牵引皮革的同时，在工业相机的引导下纠正皮革的位置，使皮革始终保持在居中的位置。

图1、2、3为本实用新型视觉引导自动纠偏式皮革激光切割系统的结构示意图，图4为本实用新型视觉引导自动纠偏式皮革激光切割系统的二轴机器人的结构示意图。

本实用新型提供了一种视觉引导自动纠偏式皮革激光切割系统，包括：工作台1、激光打标机2、工业相机3、送料机构4、二轴机器人6，所述送料机构4、二轴机器人6固连于所述工作台1上，所述 激光打标机位于所述二轴机器人的上部，所述工业相机3位于所述送料机构4的上部；

所述送料机构4包括：卷料盘5、托板8、浮动压板9、辊子10、立板14，所述立板14固连于所述工作台1，所述辊子10固连于所述立板14，所述托板8固连于所述立板14上，所述托板8上活动连接所述浮动压板9；

所述工业相机3包括X轴滑台11、Y轴滑台12、气动手指13，所述Y轴滑台12的底座固连于所述工作台1上，所述X轴滑台11的底座固连于所述Y轴滑台12的滑块上，所述气动手指13固连于所述X轴滑台11的滑块上。

本实用新型提供了一种视觉引导自动纠偏式皮革激光切割工艺，包括以下步骤：

D、所述皮革7在所述浮动压板8和托板7之间伸出一端三毫米的用于被所述气动手指13夹持的长度；所述气动手指13夹持住所述皮革7，并牵引所述皮革7，使所述皮革7从所述浮动压板8的下部拉出预定的长度；

E、所述激光切割机3在距离所述浮动压板8三毫米的位置对所述皮革7进行切割；

F、所述浮动压板8压住所述皮革7，防止所述皮革7发生位移；所述气动手指13松开所述皮革7，完成所述皮革7的一个切割周期，一段成品切割完成。

更具体地，所述Y轴滑台12的行程小于所述X轴滑台11的行程。

更具体地，所述工业相机为工业CCD相机。

更具体地，所述辊子10成相互平行布置。

更具体地，皮革7位于所述浮动压板9和托板8之间穿过。

更具体地，所述二轴机器人6的数量为两个，所述送料机构4的数量为两个，所述激光打标价2的数量为一个。

见图1至图4，接下来详细描述本实用新型视觉引导自动纠偏式皮革激光切割系统每个步骤的工作过程和工作原理：

所述手指气缸12固连于所述滑块15上，所述滑块15在伺服电机的驱动下沿所述伺服滑台14做直线运动。

所述皮革7绕制于所述卷料盘5上，所述皮革7从所述卷料盘5上拉出来后绕过所述辊子10，接着所述皮革7位于所述托板8和所述浮动压板9之间。所述浮动压板9在重力作用下压于所述皮革7上，防止所述皮革7发生褶皱或者其它形式的变形，对所述皮革7起到整平的作用。

所述送料机构4固连于所述工作台1上，所述激光打标机2布置于所述送料机构4的上部。

所述激光打标机2的激光束用于切断所述皮革7。所述激光打标机2利用光学系统控制激光束的轨迹，和传统的手工切割、刀具切割、激光切割机相比，利用所述激光打标机2用于切割所述皮革7，具有速度快、精度高的优势。传统的激光切割机利用伺服滑台驱动激光刀头运动，从而获取所需要的加工轨迹，受制于机械系统的物理特性，激光刀头的移动速度往往小于一百米每分钟。而所述激光打标机2的激光束的运动速度，理论上可以达到光速。利用所述激光打标机2用于对所述皮革7做快速切割，具有显著的速度优势，速度提高至少五倍。

为了实现最佳的效率匹配，所述二轴机器人6的数量为两个，所述送料机构4的数量为两个，所述激光打标价2的数量为一个。由于 所述激光打标机2的切割速度明显高于所述二轴机器人6对所述皮革7的牵引速度。所以由所述激光打标机2对两条待切割的所述皮革7进行轮流切割。即：当第一台所述二轴机器人6牵引所述皮革7到位后，由所述激光打标机2对所述皮革7做切割；同时，第二台所述二轴机器人6可以用于牵引所述皮革7。

所述Y轴滑台12的底座固连于所述工作台1上，所述Y轴滑台12的滑块沿Y轴方向运动；所述X轴滑台11的底座固连于所述Y轴滑台12的滑块上，所述X轴滑台11的滑块沿X轴方向运动。所述气动手指13固连于所述X轴滑台11的滑块上，当所述X轴滑台11运动时，用于牵引所述皮革7从所述浮动压板9下面拉出；当所述Y轴滑台12运动时，用于纠正位于所述浮动压板9下面的所述皮革7的位置，所述Y轴滑台12用于防止所述皮革7发生跑偏现象，提高激光切割的准确性，确保切割质量。

所述气动手指13夹持住所述皮革7，并牵引所述皮革7做直线运动，使所述皮革7克服所述浮动压板8的压力。

所述皮革7从所述浮动压板8和托板7之间穿过，所述浮动压板8对所述皮革7进行整平。

开始的时候，所述皮革7在所述浮动压板8和托板7之间伸出一端三毫米的用于被所述气动手指13夹持的长度。所述气动手指13夹持住所述皮革7，并牵引所述皮革7，使所述皮革7从所述浮动压板8的下部拉出预定的长度。接着，所述激光切割机3在距离所述浮动压板8三毫米的位置对所述皮革7进行切割。最后，所述浮动压板8压住所述皮革7，防止所述皮革7发生位移；所述气动手指13松开所述皮革7，完成所述皮革7的一个切割周期，一段成品切割完成。

利用工业相机3实时采集所述皮革7的位置，如果发现所述皮革7的发生位置偏差，则所述Y轴滑台12发生相反方向的运动，以引 导所述皮革7消除位置偏差。利用所述二轴机器人6用于自动牵引所述皮革7，实现了所述皮革7的激光切割的无人化作业，提高了切割效率，保证了切割品质。

最后，应当指出，以上实施例仅是本实用新型较有代表性的例子。显然，本实用新型不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种视觉引导自动纠偏式皮革激光切割系统，其特征在于组成如下：包括：工作台、激光打标机、工业相机、送料机构、二轴机器人，所述送料机构、二轴机器人固连于所述工作台上，所述激光打标机位于所述二轴机器人的上部，所述工业相机位于所述送料机构的上部；

所述送料机构包括：卷料盘、托板、浮动压板、辊子、立板，所述立板固连于所述工作台，所述辊子固连于所述立板，所述托板固连于所述立板上，所述托板上活动连接所述浮动压板；

所述工业相机包括X轴滑台、Y轴滑台、气动手指，所述Y轴滑台的底座固连于所述工作台上，所述X轴滑台的底座固连于所述Y轴滑台的滑块上，所述气动手指固连于所述X轴滑台的滑块上。

2.根据权利要求1所述的视觉引导自动纠偏式皮革激光切割系统，其特征在于：所述Y轴滑台的行程小于所述X轴滑台的行程。

3.根据权利要求1所述的视觉引导自动纠偏式皮革激光切割系统，其特征在于：所述工业相机为工业CCD相机。

4.根据权利要求1所述的视觉引导自动纠偏式皮革激光切割系统，其特征在于：所述辊子成相互平行布置。

5.根据权利要求1所述的视觉引导自动纠偏式皮革激光切割系统，其特征在于：皮革位于所述浮动压板和托板之间穿过。

6.根据权利要求1所述的视觉引导自动纠偏式皮革激光切割系统，其特征在于：所述二轴机器人的数量为两个，所述送料机构的数量为两个，所述激光打标价的数量为一个。