CN210551581U - 一种柔性材料切割设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开的柔性材料切割设备，包括工作台架、图像采集装置、切割装置和主控器，所述工作台架上设有传送机构，所述图像采集装置设置在所述传送机构的上方，所述图像采集装置用于采集所述传送机构上的柔性材料图像，所述图像采集装置与所述主控器电性连接，所述切割装置设置在所述传送机构的上方，所述切割装置用于切割所述柔性材料，所述切割装置与所述主控器电性连接，所述主控器用于分析处理所述图像，并控制所述切割装置切割所述柔性材料。该柔性材料切割设备，可通过图像采集装置及主控器自动识别切柔性材料上的切割点位，并控制切割装置自动切割柔性材料，整个切割点的检测及切割过程自动进行，方便快捷，切割工作效率高，结果准确。

Description

一种柔性材料切割设备

技术领域

本实用新型属于皮革加工技术领域，具体涉及一种柔性材料切割设备。

背景技术

众所周知，织物在制成成品前需要进行多个生产加工工艺过程。纺织行业生产出的织物往往都面积较大且形状大小各异，而生产织物产品时常常需要特定大小的织物材料，因而在生产制造织物产品的过程中，需要对织物材料进行不同程度的切割，以便对不同大小的织物采取不同的加工方式，使后续的生产过程顺利进行。传统的切割方式，多为工人进行肉眼的观察，并使用刀具将指定织物切割为指定大小和形状，劳动强度大，工作效率低，尤其是大面积的织物采用人工检测切割，需消耗大量的人力来切割织物材料，且人工切割的方式会导致切割点存在误差等问题。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种柔性材料切割设备，自动快速检测出柔性材料上的切割点并进行自动切割柔性材料，整个过程方便快捷，工作效率高，结果准确性高。

本实用新型提供的技术方案如下：

一种柔性材料切割设备，包括工作台架、图像采集装置、切割装置和主控器，所述工作台架上设有传送机构，所述图像采集装置设置在所述传送机构的上方，所述图像采集装置用于采集所述传送机构上的柔性材料图像，所述图像采集装置与所述主控器电性连接，所述切割装置设置在所述传送机构的上方，所述切割装置用于切割所述柔性材料，所述切割装置与所述主控器电性连接，所述主控器用于分析处理所述图像，并控制所述切割装置切割所述柔性材料。

进一步的，所述工作台架上方沿所述工作台架宽度方向设有支架，所述支架上至少安装有一个所述图像采集装置。

进一步的，所述切割装置包括安装架及安装在所述安装架上的刀头，所述刀头在安装架上可沿Z轴方向上下移动，且所述刀头可沿X轴、Y轴方向联动。

进一步的，所述安装架包括第一支架组、第二支架组和升降组架，所述第一支架组安装在所述工作台架的两侧，所述第二支架组垂直设置在第一支架组上且所述第二支架组可在第一支架组上沿X轴方向往复移动，所述升降组架设置在所述第二支架组上且所述升降组架可在所述第二支架组上沿Y轴方向往复移动，所述刀头安装在所述升降组架上，所述升降组架可带动刀头沿Z轴方向上下移动。

进一步的，所述安装架上设有辅助图像采集装置，所述辅助图像采集装置与所述刀头刚性连接，且所述辅助图像采集装置与所述主控器电性连接。

进一步的，所述图像采集装置的下方设有光源。

进一步的，所述传送机构的下方设有吸附机构，所述吸附机构用于使所述传送机构上的柔性材料固定在所述传送机构上。

进一步的，所述吸附机构包括吸风机和吸风斗，所述吸风机的吸风口连通所述吸风斗，所述吸风斗设置在所述传送机构的下方用于使所述传送机构上的柔性材料固定在所述传送机构上。

本实用新型提供的柔性材料切割设备，其工作过程是：通过人工或自动上料机将待切割裁剪的柔性材料平铺放置在传送机构上，传送机构带动柔性材料向前移动，在传送过程中，图像采集装置对整个柔性材料进行图像采集，并将采集到的图像传送给主控器，主控器对图像进行分析，找出柔性材料上存在的切割轮廓线，并将轮廓上的每个像素点坐标保存下来，将每个像素点的坐标通过换算得到需要切割的真实坐标，然后主控器将切割点的真实坐标传送给切割装置，切割装置按照轮廓对柔性材料进行切割，切割好的柔性材料通过人工或收料机从传送机构上移除，重新在传送机构上放下新的待切割柔性材料进行下一轮切割。该柔性材料切割设备可通过图像采集装置及主控器自动识别切柔性材料上的切割点位，并且主控器可控制切割装置自动切割柔性材料，整个切割点的检测及切割过程自动进行，方便快捷，切割工作效率高，在一次切割的情况下就能精准切割出目标形状，切割准确度高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的实施例提供的柔性材料切割设备的主视图；

图2为本实用新型的实施例提供的柔性材料切割设备的结构示意图；

图3为本实用新型的实施例提供的柔性材料切割设备的的切割装置的结构示意图；

图4为本实用新型的实施例提供的柔性材料切割设备的工作流程图。

其中，工作台架1，图像采集装置2，切割装置3，传送机构4，支架5，第一支架组6，第二支架组7，升降组架8，光源9，吸附机构10，吸风机11，吸风斗12，通风板13，驱动电机14，第一驱动电机15，齿条16，直线轴承17，导轨18，第二驱动电机19，主动力辊20，张紧轴21，传送带22，托辊23，运动主轴24。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

如图1至图3所示，本实施例提供的一种柔性材料切割设备，包括工作台架1、图像采集装置2、切割装置3和主控器，所述工作台架1上设有传送机构4，所述图像采集装置2设置在所述传送机构4的上方，所述图像采集装置2用于采集所述传送机构4上的柔性材料图像，所述图像采集装置2与所述主控器电性连接，所述切割装置3设置在所述传送机构4的上方，所述切割装置3用于切割所述柔性材料，所述切割装置3与所述主控器电性连接，所述主控器用于分析处理所述图像，并控制所述切割装置3切割所述柔性材料。

本实施例提供的柔性材料切割设备，主要用于织布的切割裁剪。具体的，图像采集装置2与切割装置3并排布置在工作台架1上，如图1中所示，图像采集装置2布置在靠矩形工作台架1的右侧，切割装置3布置在靠矩形工作台架1的左侧。其工作过程是：通过人工或自动上料机从工作台架1的右端将待切割裁剪的柔性材料平铺放置在传送机构4上，传送机构4带动柔性材料向前移动，在传送过程中，图像采集装置2对整个柔性材料进行图像采集，并将采集到的图像传送给主控器，主控器对图像进行分析，通过图像算法寻找到柔性材料上存在的轮廓线，并将轮廓上的每个像素点坐标保存下来，将每个像素点的坐标通过换算得到需要切割的真实坐标，然后主控器将切割点的真实坐标传送给切割装置3，切割装置3按照轮廓对柔性材料进行切割，切割好的柔性材料通过人工或收料机从从工作台架1左端的传送机构4上移除，重新在传送机构4的右端放下新的待切割柔性材料进行下一轮切割。该柔性材料切割设备可通过图像采集装置2及主控器自动识别切柔性材料上的切割点位，并且主控器可控制切割装置3自动切割柔性材料，整个切割点的检测及切割过程自动进行，方便快捷，切割工作效率高，在一次切割的情况下就能精准切割出目标形状，切割准确度高，并且，柔性材料上料、柔性材料检测定位、柔性材料切割以及柔性材料下料同时操作，所有工序并行，节省大量上下料的时间，大大提高了工作效率。

其中，传送机构4包括驱动电机14、主动力辊20、张紧轴21及传送带22，传送带22套设在主动力辊20与张紧轴21上，驱动电机14驱动主动力辊20转动带动传送带22向前运动，优选的，在主动力辊20与张紧轴21之间的传送带22下方还可设置托辊23，托辊23用于支持传动带22。主动力辊20及张紧轴21分别布置在工作台架1长度方向的两端，传送带22的宽度可根据实际需要来确定，传送带22构成了工作台架1的台面。台面可分成四个区域，分别是铺布区、扫描区、切割区与收布区。具体的，铺布区长2.5米、宽1.6米，这个区域将等待将柔性材料平整的铺放在的台布上，图像采集装置2对着扫描区，扫描区连接着铺布区，柔性材料在扫描区进行图像采集，采集完图像后，柔性材料进入切割区，切割装置3对着切割区，切割装置3在切割区对柔性材料进行切割，切割后的柔性材料由传送带22带入收布区，在收布区从传送带上移除切割好的柔性材料。

具体的，图像采集装置2优选工业线扫相机，柔性材料在传送机构4上匀速向前传输，工业线扫相机可在传输过程中对柔性材料进行图像采集，大大提高了工作效率。根据需要，可沿工作台架1宽度方向布置多台工业线扫相机，确保工作台架1宽度范围内的柔性材料都可被采集到图像。

该柔性材料切割设备切割织布的具体工作流程如图4所示：人工或自动送料机进行上料，将织布平铺放置在传送带22上后，可在主控器的应用程序中操作机台，将织布向前移动，当织布经过扫描区被线扫相机拍摄并获得高清图像，并将采集到的图像发送给主控器，并进行图像处理，识别待切割织布的轮廓及切割点的真实坐标。最后，切割织布。主控器中的操作控制程序根据图像处理后得到的织布轮廓位置数据及切割点的真实坐标数据，控制切割装置3在X轴、Y轴、Z轴三个方向运动，使切割装置3按照切割点的坐标轮廓对织布进行切割。切割完成后，传送机构将织布输送至传送机构末端，采用人工或自动卸料即移除切割完的织布及切割废料，并在上料端放上新的待切割织布开始下一轮工作。

更具体的，所述工作台架1上方沿所述工作台架1宽度方向设有支架5，所述支架5上至少安装有一个所述图像采集装置2。所述图像采集装置2的下方设有光源9。本实施例中，支架5为龙门架，工业线扫相机设置在龙门架上，龙门架下方设置有与拍摄区域一样宽的LED光源9，在拍摄时对柔性材料进行补光，便于得到清晰的柔性材料图像。

本实施例中，如图3所示，所述切割装置3包括安装架及安装在所述安装架上的刀头，所述刀头在安装架上可沿Z轴方向上下移动，且所述刀头可沿X轴、Y轴方向联动。具体的，所述安装架包括第一支架组6、第二支架组7和升降组架8，所述第一支架组6安装在所述工作台架1的两侧，所述第二支架组7垂直设置在第一支架组6上且所述第二支架组7可在第一支架组6上沿X轴方向往复移动，所述升降组架8设置在所述第二支架组7上且所述升降组架8可在所述第二支架组7上沿Y轴方向往复移动，所述刀头安装在所述升降组架8上，所述升降组架8可带动刀头沿Z轴方向上下移动。更具体的，第一支架组6包括有齿条16和直线轴承17，第二支架组7包括运动主轴24及导轨18，运动主轴24及导轨18垂直于第一支架组6安装在齿条16上，第一驱动电机15驱动运动主轴24转动从而带动齿条16移动以使导轨18沿X轴向往复移动，升降组架8安装在导轨18上，第二驱动电机19驱动升降组架8在导轨18上沿Y轴方向往复移动。

优选的，所述安装架上设有辅助图像采集装置，所述辅助图像采集装置与所述刀头刚性连接，且所述辅助图像采集装置与所述主控器电性连接。辅助图像采集装置具体为面阵相机，面阵相机与刀头刚性连接，面阵相机用于采集切割刀头处的柔性材料图像，且面阵相机与主控器通过千兆网线连接，通过主控器内设的应用控制程序，可将线扫相机采集到的高清图像上的任意一点与切割刀头进行精确对应，用于柔性材料切割的二次精确定位。

进一步优化技术方案，所述传送机构4的下方设有吸附机构10，所述吸附机构10用于使所述传送机构4上的柔性材料固定在所述传送机构上。吸附机构10的设置，可对传送机构4上的柔性材料进行固定，防止柔性材料在切割过程中相对传送带发生移动。

具体的，所述吸附机构10包括吸风机11和吸风斗12，所述吸风机11的吸风口连通所述吸风斗12，所述吸风斗12设置在所述传送机构4的下方用于使所述传送机构4上的柔性材料吸附在所述传送机构上。吸风斗的开口正对着传送带，当传送带传送柔性材料时，启动吸附机构，吸风斗进行吸风，从而将传送机构上的柔性材料紧紧吸附在传送机构的传送带上。吸风机11的吸风口与吸风斗12之间设有通风板13，采用通风板13进行导风，有利于使吸风斗12处的风速均匀。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种柔性材料切割设备，其特征在于，包括工作台架(1)、图像采集装置(2)、切割装置(3)和主控器，所述工作台架(1)上设有传送机构(4)，所述图像采集装置(2)设置在所述传送机构(4)的上方，所述图像采集装置(2)用于采集所述传送机构(4)上的柔性材料图像，所述图像采集装置(2)与所述主控器电性连接，所述切割装置(3)设置在所述传送机构(4)的上方，所述切割装置(3)用于切割所述柔性材料，所述切割装置(3)与所述主控器电性连接，所述主控器用于分析处理所述图像，并控制所述切割装置(3)切割所述柔性材料。

2.根据权利要求1所述的柔性材料切割设备，其特征在于，所述工作台架(1)上方沿所述工作台架(1)宽度方向设有支架(5)，所述支架(5)上至少安装有一个所述图像采集装置(2)。

3.根据权利要求1所述的柔性材料切割设备，其特征在于，所述切割装置(3)包括安装架及安装在所述安装架上的刀头，所述刀头在安装架上可沿Z轴方向上下移动，且所述刀头可沿X轴、Y轴方向联动。

4.根据权利要求3所述的柔性材料切割设备，其特征在于，所述安装架包括第一支架组(6)、第二支架组(7)和升降组架(8)，所述第一支架组(6)安装在所述工作台架(1)的两侧，所述第二支架组(7)垂直设置在第一支架组(6)上且所述第二支架组(7)可在第一支架组(6)上沿X轴方向往复移动，所述升降组架(8)设置在所述第二支架组(7)上且所述升降组架(8)可在所述第二支架组(7)上沿Y轴方向往复移动，所述刀头安装在所述升降组架(8)上，所述升降组架(8)可带动刀头沿Z轴方向上下移动。

5.根据权利要求3所述的柔性材料切割设备，其特征在于，所述安装架上设有辅助图像采集装置，所述辅助图像采集装置与所述刀头刚性连接，且所述辅助图像采集装置与所述主控器电性连接。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的柔性材料切割设备，其特征在于，所述图像采集装置(2)的下方设有光源(9)。

7.根据权利要求1至5任意一项所述的柔性材料切割设备，其特征在于，所述传送机构(4)的下方设有吸附机构(10)，所述吸附机构(10)用于使所述传送机构(4)上的柔性材料固定在所述传送机构(4)上。

8.根据权利要求7所述的柔性材料切割设备，其特征在于，所述吸附机构(10)包括吸风机(11)和吸风斗(12)，所述吸风机(11)的吸风口连通所述吸风斗(12)，所述吸风斗(12)设置在所述传送机构(4)的下方用于使所述传送机构(4)上的柔性材料固定在所述传送机构(4)上。

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