CN105483296A - 数控裁剪机 - Google Patents

Abstract

一种数控裁剪机，包括裁剪台、裁剪机头、将表示裁剪信息的图像投影到裁剪台上的被裁剪材料的投影装置，检测装置、数据处理装置、控制装置以及校正装置，检测装置与数据处理装置相连，数据处理装置与控制装置相连，控制装置与校正装置相连；其中，检测装置用于测量被裁剪材料的厚度值，并把所述被裁剪材料的厚度值传送给数据处理装置；所述数据处理装置用来将检测装置测量得到的被裁剪材料的厚度值与其预设厚度值进行比较，并把比较结果传送给控制装置；所述控制装置根据所述比较结果传送控制指令给所述校正装置；所述校正装置完成对被投影的图像的尺寸校正，以使由投影装置投影的图像的尺寸与被裁剪材料的厚度无关而恒定。

Description

数控裁剪机

技术领域

本发明涉及数控裁剪技术领域，更确切地说涉及一种数控裁剪机。

背景技术

随着国内外市场竞争的加剧和数控技术的发展，传统的手工裁剪方式已不适应人们对真皮裁片的大量需求，且裁剪的过程中需要人工的参与辅助，裁剪的质量和生产效率取决于工人操作的熟练程度和设备单机的生产能力，生产效率低下。在社会的进步和数控技术的推动下，数控裁剪机应运而生，数控裁剪机是一种在融合现代制造技术，信号处理技术，伺服控制技术，传感器与检测技术等现代高科技技术的裁剪装备，其工作效率是人工的十几倍。

数控裁剪机是现代皮革制造企业提高竞争力的必需条件之一。目前，皮革裁剪多采用手工划样，需要手工反复排料，人工将样片画在皮革上，然后开始裁。数控裁剪机通过投影装置等投影装置将裁剪图案直接投影到皮革上，省去了人工划样，在真皮裁剪实际生产过程中，为了提高生产效率，将皮革等被裁剪材料层叠而裁剪，随着层数的叠加导致被裁剪材料变厚，会造成投影的裁剪图案与实际的裁剪图案不同。为了解决此问题，通常采用手动调节投影装置的焦距来保证裁剪信息的图像尺寸大小，此种方法缺点较多，需要手工反复调节焦距，操作繁琐，误工误时，效率低下，人为误差较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的缺陷，提供一种即使被裁剪材料的厚度发生变化，也能保证裁剪高效且不失真的数控裁剪机。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：一种数控裁剪机，包括裁剪台、裁剪机头、将表示裁剪信息的图像投影到裁剪台上的被裁剪材料的投影装置，检测装置、数据处理装置、控制装置以及校正装置，所述检测装置与所述数据处理装置相连，所述数据处理装置与所述控制装置相连，所述控制装置与所述校正装置相连；其中，所述检测装置用于测量被裁剪材料的厚度值，并把所述被裁剪材料的厚度值传送给数据处理装置；所述数据处理装置用来将检测装置测量得到的被裁剪材料的厚度值与其预设厚度值进行比较，并把比较结果传送给控制装置；所述控制装置根据所述比较结果传送控制指令给所述校正装置；所述校正装置完成对被投影的图像的尺寸校正，以使由投影装置投影的图像的尺寸与被裁剪材料的厚度无关而恒定。

进一步地，所述校正装置是一升降装置，用于驱动所述投影装置的上升或者下降。

进一步地，所述校正装置是使向投影装置供给的源图像放大或缩小的图像处理单元。

进一步地，所述校正装置是设于所述投影装置的变焦机构。

进一步地，所述的检测装置是激光测距装置。

进一步地，所述检测装置设置在裁剪机头上。

进一步地，所述检测装置设置在投影装置面朝裁剪台的一侧。

与现有技术相比，本发明一种数控裁剪机通过设置检测装置、数据处理装置、控制装置以及校正装置，实现了数控裁剪机的智能自动校正功能，从而可以有效地解决在裁剪过程中由于被裁剪材料的厚度发生变化引起的投影装置投影的裁剪图案与实际的裁剪图案不同导致的裁剪失真问题，提升裁剪的精度，同时整个校正过程都是自动执行的，提升了裁剪的效率。

附图说明

图1为本发明实施例的数控裁剪机的要部俯视图。

图2为本发明实施例的数控裁剪机的自动校正***的原理框图。

图3为本发明实施例的数控裁剪机自动校正的工作流程图。

图4为本发明实施例的数控裁剪机自动校正的结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1和图2所示，本发明数控裁剪机包括主机1、裁剪台2、裁剪机头3、将表示裁剪信息的图像投影到裁剪台上的被裁剪材料的投影装置4，检测装置5、数据处理装置6、控制装置7以及校正装置8。所述检测装置5与所述数据处理装置6相连，所述数据处理装置6与所述控制装置7相连，所述控制装置7与所述校正装置8相连；其中，所述检测装置6用于测量被裁剪材料的厚度值，并把所述被裁剪材料的厚度值传送给数据处理装置7；所述数据处理装置7用来将检测装置5测量得到的被裁剪材料的厚度值与其预设厚度值进行比较，并把比较结果传送给控制装置7；所述控制装置7根据所述比较结果传送控制指令给所述校正装置8；所述校正装置8完成对被投影的图像的尺寸校正，以使由投影装置4投影的图像的尺寸与被裁剪材料的厚度无关而恒定。在本实施例中，所述的检测装置5是激光测距装置。所述检测装置5设置的位置只要能够方便检测出被裁剪材料的厚度即可，比如可以设置在裁剪机头3相对于裁剪台位置固定的任何地方，也可以设置在投影装置4朝向裁剪台2的一侧，还可以设置在横梁相对裁剪台的一侧；所述数据处理装置6与所述控制装置7的功能可以集成在所述主机1内，当然也可以单独设置，所述校正装置8的形式也有多种选择，比如可以是直接驱动投影装置4上下移动的升降装置，也可以是使向投影装置4供给的源图像放大或缩小的图像处理单元，还可以是设于所述投影装置4的变焦机构。

下面以校正单元8为可以是直接驱动投影装置4上下移动的升降装置为例进行说明。所述主机1生成裁剪信息的源图像数据，裁剪信息的源图像数据包括基于要裁剪的图案的配置、开始裁剪的原点等数据。主机1将裁剪信息的源图像数据传输至投影装置4，投影装置4设置有升降装置，该升降装置包括支撑杆41及驱动器42，所述投影装置4沿所述支撑杆41设置，通过驱动器42驱动沿支撑杆41上下移动，驱动器42的种类为任意的，例如使用滚珠丝杠。投影装置4可以为彩色也可以为单色，本实施例中设为彩色的使用了定焦镜头的投影装置，但也可以设为使用了变焦镜头的投影装置。投影装置4将裁剪信息的图像投射到裁剪台2上。12为操作面板，在操作面板12上也显示从投影装置4投影的裁剪信息的图像，在操作面板12上操作者拖动该图像时，从投影装置4投影的图像也同样地在裁剪台2上移动。通常采用彩色监视器等作为操作面板12。此外也可以一边观察投影于被裁剪材料的图像，一边通过便携控制器使图像移动。所谓裁剪信息的图像，是指表示裁剪的各个裁片的形状和配置的图像、或表示裁剪开始点等基准点的相对于被裁剪材料的位置的图像、被裁剪材料的长度方向的线段、点等。而且操作者在操作面板12上操作裁剪信息的图像，并在裁剪台2上进行确认，这样操作方便检查裁剪的各个衣片的位置、开始裁剪的基准点等。另外也可以代替投影装置4设置激光投影装置等，该情况下通过将激光束投影于被裁剪材料上，而显示裁剪信息的图像。主机1中的裁剪信息的源图像数据同时也是裁剪机头3的路径和刀具的操作的数据。裁剪机头3在裁剪台2上沿图2的XY两方向移动，31为横梁，使裁剪机头3沿Y方向移动。裁剪机头3通过未图示的环形带等沿X方向移动。

图3为本发明数控裁剪机的自动校正的工作流程图，工作步骤具体如下：

步骤401，检测装置自动检测被裁剪材料的厚度值。

具体的说，本实施方式中将被裁剪材料铺在裁剪台2上，数控裁剪机的主机将完成的裁剪信息的源图像传输至投影装置，启动数控裁剪机裁剪装置，检测装置自动检测出被裁剪材料的厚度值，转化为数据信号传输至数据处理装置。

在本实施例中，所述检测装置5采用激光测距装置，所述检测装置5通过激光发射装置发射激光，根据接收器接收到激光时的时间差确定被裁剪材料的厚度。检测装置5初始测量时，裁剪台上不放置被裁剪材料，检测装置向裁剪台2方向发射一束激光，在发射的同时开始计时，激光在空气中传播，途中碰到裁剪台面时立即返回来，激光接收器收到发射光立即停止计时，计数器记录的时间为t，激光在空气中的传播速度为v，检测装置5到裁剪台面的初始距离S＝v*(t/2)，该初始距离是投影装置4初始位置对应的距离值，裁剪台2上放置被裁剪材料时，检测装置5利用同样的原理计算出检测装置5距离被裁剪材料的距离，被裁剪材料的厚度值为检测装置5到被裁剪材料的距离减去初始距离。

步骤402，计算出厚度值与预设值的差值。

具体的说，利用数据处理装置6计算出步骤401获得的被裁剪材料的厚度值与预设值的差值，该预设值是设定的标准厚度值。

步骤403，数据处理装置6判断差值的绝对值是否大于预设阀值；若是，则执行步骤404；若否，则执行步骤407；其中，所述预设阈值是所述预设值的误差范围值。

步骤404，判断差值是否为正数；若是，则执行步骤406；若否，则执行步骤405。

步骤405，投影装置4下降与差值相同的距离

具体的说，根据步骤404判断出的结果，即步骤402获得的差值是负数，驱动器42带动投影装置4向下移动与所述差值相同的距离。

需要说明的是，驱动器42带动投影装置4在Z轴方向运动，Z轴方向垂直于裁剪台的台面。

步骤406，投影装置4上升与差值相同的距离

具体的说，根据步骤404判断出的结果，即步骤402获得的差值是正数，驱动器42带动投影装置4向上移动与所述差值相同的距离。

步骤407，投影装置4将被裁剪图像投射到被裁剪材料上。

具体的说，投影装置4位置确定后，投影装置4直接将被裁剪图像投射到被裁剪材料上。

需要说明的是，每次数控裁剪机裁剪完被裁剪材料时，投影装置4自动回到初始位置处，该初始位置为步骤401中检测装置中设定的初始位置，为下一次数控裁剪机自动调节做好准备。

还需要说明的是，本实施方式中的投影装置是彩色的、定焦镜头的。此外，在实际应用中，投影装置可以是单色的，变焦镜头的。

下面结合图4为具体说明：

图4中，21为标准厚度的被裁剪材料，标准厚度值为L，设标准厚度值L为数据处理装置中的预设值，K1是投影装置投射到被裁剪材料21上的图像的标准宽度。22为厚度较大的被裁剪材料，厚度值为L1。裁剪台2上没有铺被裁剪材料时，检测装置5计算出检测装置5到裁剪台面的初始距离S(未标出)，该距离是投影装置4的初始位置对应的距离值，将被裁剪材料21铺在裁剪台2上，检测装置4计算出被裁剪材料21到检测装置距离的为S1(未标出)，被裁剪材料21的厚度值L＝S1-S，设定厚度值L为预设值，数据处理装置6自动计算出被裁剪材料21的厚度值与预设值的差值△L，△L＝L-L＝0，投影装置4直接将裁剪信息投射到被裁剪材料21上，此时，投影装置4投射到被裁剪材料21上的图像的宽度为K1。将被裁剪材料22铺在裁剪台2上，检测装置5计算出被裁剪材料22到检测装置5距离的为S2(未标出)，被裁剪材料2的厚度值L＝S2-S，检测出被裁剪材料22的厚度值是L1，数据处理装置6自动计算出被裁剪材料22的厚度值与预设值的差值△L，△L＝L1-L，数据处理装置6判断出△L的绝对值大于数据处理装置6的预设阈值，该预设阈值是预设值的误差范围值，且△L为正数，控制装置7发送校正指令给校正装置8进行校正，本实施例中为驱动器42驱动投影装置4自动上升△L的距离，然后投影装置4将裁剪图像投射到被裁剪材料22上，此时投影装置4投射到被裁剪材料22上的图像的宽度K2与标准宽度K1相等。若被裁剪材料的厚度值与预设值的差值△L1(未标出)的绝对值大于预设阈值，且△L1为负数，控制装置7发送校正指令给校正装置8进行校正，本实施例中为驱动器42驱动投影装置4自动下降△L1的距离，投影装置4位置确定后，投影装置4将裁剪图像投射到被裁剪材料上。在每次数控裁剪机裁剪完被裁剪材料时，投影装置4都会自动回到初始位置，该初始位置为所述检测装置5中设定的初始距离对应的位置。

本实施方式还可以进一步改进，将被裁剪材料22铺在裁剪台2上，将投影装置4固定，主机1自动放大被裁剪材料22投影前的源图像的尺寸，或设定投影装置4为变焦镜头，投影装置4自动调整焦距，使得投影装置4投影到被裁剪材料22上的图像尺寸与实际图像尺寸相等。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种数控裁剪机，包括裁剪台、裁剪机头、将表示裁剪信息的图像投影到裁剪台上的被裁剪材料的投影装置，其特征在于还包括：检测装置、数据处理装置、控制装置以及校正装置，所述检测装置与所述数据处理装置相连，所述数据处理装置与所述控制装置相连，所述控制装置与所述校正装置相连；其中，所述检测装置用于测量被裁剪材料的厚度值，并把所述被裁剪材料的厚度值传送给数据处理装置；所述数据处理装置用来将检测装置测量得到的被裁剪材料的厚度值与其预设厚度值进行比较，并把比较结果传送给控制装置；所述控制装置根据所述比较结果传送控制指令给所述校正装置；所述校正装置完成对被投影的图像的尺寸校正，以使由投影装置投影的图像的尺寸与被裁剪材料的厚度无关而恒定。

2.如权利要求1所述的数控裁剪机，其特征在于，所述校正装置是一升降装置，用于驱动所述投影装置的上升或者下降。

3.如权利要求1所述的数控裁剪机，其特征在于，所述校正装置是使向投影装置供给的源图像放大或缩小的图像处理单元。

4.如权利要求1所述的数控裁剪机，其特征在于，所述校正装置是设于所述投影装置的变焦机构。

5.如权利要求1-4中任一项所述的数控裁剪机，其特征在于，所述的检测装置是激光测距装置。

6.如权利要求5所述的数控裁剪机，其特征在于，所述检测装置设置在裁剪机头上。

7.如权利要求5所述的数控裁剪机，其特征在于，所述检测装置设置在投影装置面朝裁剪台的一侧。