CN112793113B - 板材同步对花***及同步对花控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种板材同步对花***及同步对花方法。同步对花***包括印花膜卷放机构，花纹辊及贴膜辊，所述印花膜上周期间隔设置有标识；所述***进一步包括：相机：用于采集印花膜图像；编码器：设置在花纹辊处，用于检测花纹辊的转动位置；控制***，包括：存储单元：用于存储标识与印花膜图案位的对应信息；控制单元：基于印花膜图像识别标识位置，基于编码器反馈信息识别花纹辊转动位置，基于标识位置信息和花纹辊位置信息的差，生成花纹辊转动控制信号，以驱动花纹辊的转动速度。本发明提供的同步对花方案不需要对印花膜进行加宽处理，有效使用印花膜现有结构和有效面积，提高彩膜的通用性可保证出材率和生成成本。

Description

板材同步对花***及同步对花控制方法

技术领域

本发明涉及板材加工技术领域，具体涉及一种板材同步对花***及同步对花控制方法。

背景技术

板材不同花色，通过贴附不同的彩膜实现。为增强质感，还会对板材进行印花压纹，通过花纹辊压花实现。花纹辊的花纹与彩膜的图案相对应，为更美观，花纹辊与彩膜需同步处理，即本发明所述的同步对花技术。

现有技术中板材加工采用如下方案。

部分板材的同步压纹处理。其加工方式为，由挤出线或密炼机做塑胶地板基材，然后再由人工逐张放置彩膜，再用压机进行热压贴合，其生产效率低、能耗高、成品率低。

作为上述板材的改进，能做到挤出机在线同步压纹，其优点在于能够在线生产同步压纹的塑胶地板，有效的提高了生产效率、降低能耗、提高生产成品率；但此技术依赖于彩膜需要特殊定制，在彩膜的有效印刷面以外需要增印方便传感器识别的标记，此标记在彩膜的一边形式为宽度约2mm长度约20mm的矩形线条，此标记将彩膜的版周等分，具体等分数量因版周长短而异，一般取30-80等分，另一边需要一个单独的同样大小的标记，在此标记的纵向范围内不能出现其他标记；并且此标记需要独立的空间印刷，导致彩膜所用的基材需要加宽，印刷用的器材及辊筒需要定制，限制了生产的灵活性，降低了综合出材率，提高了彩膜的成本。

发明内容

本发明的目的在于改进上述技术问题，提供一种成品率高、同步印花贴膜效果好的板材加工技术，以提高板材成品率。

为实现上述目的，在本发明一些实施例中，采用的技术方案是：

一种板材同步对花***，包括用于卷放印花膜的印花膜卷放机构，以及，用于辅助印花膜贴合的呈间隙设置的花纹辊及贴膜辊，所述印花膜上对应印花膜图案位置周期间隔设置有标识；所述***进一步包括：

相机：被配置在印花膜释放路径，用于采集印花膜图像；

编码器：设置在花纹辊处，用于检测花纹辊的转动位置；

控制***，包括：

存储单元：用于存储标识与印花膜图案位的对应信息；

数据采集单元：用于获取相机采集的印花膜图像信号，及，编码器采集的花纹辊位置信号；

控制单元：获取数据采集单元数据，基于印花膜图像识别标识位置，基于编码器反馈信息识别花纹辊转动位置，基于同一时刻标识位置信息和花纹辊位置信息的差，生成花纹辊转动控制信号，以驱动花纹辊的转动速度。

在本发明一些实施例中，所述标识至少包括第一标识和第二标识，所述第一标识呈规律对应印花膜第一图案位，所述第二标识呈规律对应印花膜第二图案位。控制单元可基于第一标识位置信号，或，第二标识位置信号，与花纹辊位置进行比较，生成花纹辊转动控制信号。

在本发明一些实施例中，所述控制单元进一步被配置为结合第一标识位置信号和第二标识位置信号，生成花纹辊的控制信号。具体的，基于第一时刻第一标识对应印花膜图案位和与编码器花纹辊图案位比较结果，以及，第二时刻第二标识对应印花膜图案位和与编码器花纹辊图案位比较结果，生成位移变化趋势信号；并基于变化趋势信号，调整生成花纹辊转动控制信号。

在本发明一些实施例中，定义第一标识作为基础标识，第一标识的位置为坐标初始位并存储该位置信息；基于第一标识和第二标识之间的间距信息，设定存储第二坐标的位置信息并存储该位置信息；

所述控制单元识别标识位置的方法为：获取相机采集的印花膜图像，调用相应标识的坐标信息，并给予坐标信息，获得印花膜位置信息。

在本发明一些实施例中，所述花纹辊的周长为印花膜版周长的104％-115％；所述印花膜版周长为印花膜图案一个重复周期对应的膜长。

在本发明一些实施例中，所述标识包括但不限于裁切线标记、圆心标记、方向标、色卡标记。

在本发明一些实施例中，进一步包括纠偏装置，所述纠偏装置设置于印花膜的释放路径。

同步对花控制方法，用于板材贴印花膜与压花纹辊同步处理的控制，包括:

在印花膜上周期性设置标识；

设定标识与花纹辊对应位置；

检测标识实时位置及花纹辊实时位置，并基于对应位置计算二者实时位置差；

调整花纹辊转速至检测标识实时位置与花纹辊实时位置与设定的对应位置重合。

在本发明一些实施例中，同步对花控制方法进一步包括：

基于第一标识实时位置与花纹辊实时位置差，以及，第二标识实时位置与花纹辊实时位置差，获得同步变化趋势；

结合第二标识实时位置与花纹辊实时位置差，及同步变化趋势，调整花纹辊转速至检测标识实时位置与花纹辊实时位置与设定的对应位置重合。

在本发明一些实施例中，同步对花控制方法进一步包括：

定义第一标识坐标，并基于第一标识坐标设定第二标识坐标；

识别标识后，调用标识坐标；

基于标识坐标确认标识位置。

本发明还提供的同步对花***及同步对花控制方法，较现有技术中的同类产品，有益效果在于：

本发明提供的同步对花方案不需要对印花膜进行加宽处理，有效使用印花膜现有结构和有效面积，提高彩膜的通用性可保证出材率和生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为同步对花***结构示意图；

图2为第一种实施方式同步印花控制流程图；

图3为第二种实施方式同步印花控制流程图；

其中，图中各附图标记：

1-贴膜辊；2-花纹辊；3-第一压延辊；4-第二压延辊；5-印花膜卷放机构；6-耐磨膜卷放机构；7-印花膜；8-相机；9-纠偏器；10-料胚；11-编码器。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“设置在”，“连接”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，并不用于指示相对重要性。

本发明相关技术用于板材加工，具体用于对板材的印花、贴膜的同步处理，以使印花花纹和贴膜花纹实现更佳的对应效果。

板材加工使用压延机及组件，其结构如图1所示，通常包括如下结构。

前端机构：包括挤出机和模具等，用于挤出板材料胚10并对料胚10进行初步定型。

压延机：视加工需求可设置多组压延辊，模具出料端位于压延机第一组压延辊的进料端。其中，多组压延辊中包括花纹辊2及贴膜辊1，通常位于整个压延辊组的末端。料胚10在压延辊组间运动，经压延辊进行压延、改性处理。本实施例中，按板材加工方向，压延机包括第一压延辊3、第二压延辊4、第三压延辊和第四压延辊。料胚经第一压延辊3和第二压延辊4的间隙进入压延辊组，第三压延辊为贴膜辊1，第四压延辊为花纹辊2。

覆膜机构：通常包括印花膜卷放机构5和耐磨膜卷放机构6。其中，印花膜卷放机构5用于卷放印花膜7。印花膜7的图案与花纹辊2图案对应(相同)，板材加工时，可根据需要更换印花膜7和花纹辊2。本发明实施方案所追求的技术效果为，使印花膜图案和花纹辊图案重合，以实现更佳的美观效果，印花膜7上的图案是呈周期重复设置的，印花膜7的一个图案周期，对应一个花纹棍2的外周对应的图案。耐磨膜卷放机构用于卷放耐磨膜，耐磨膜贴于印花膜上层，用于增加板材的抗磨效果。其中印花膜7被卷放至贴膜辊1前段，与料胚10贴合。

印花膜7上周期间隔设置有标识，本发明中所述的标识是印花膜7均具有的，非针对同步对花需求，而后加工的。标识可以为裁切线标记、十字圆心标、箭头方向标、色卡标记、企业logo等图形信息，通常是为了便于加工需求，固定加工在印花膜7上。通常，这种标记是周期存在的，所述的周期存在是指，在印花膜7一个图案周期内，均设置有对应的标识，且，标识被周期设置在与图案某图案点对应的位置。例如，若对印花膜7的一个图案周期进行等分标记，采用裁切线标记作为识别标识，则不同图案周期的裁切标记线设置在相同的等分标记位置。

***进一步包括相机8、编码器11和控制***。

相机8：被配置在印花膜7释放路径边线上，在彩膜耐磨层贴膜辊1与花纹辊2之间，用于采集印花膜7图像。印花膜7图像包括了标识信息，印花膜7图像在后续技术方案中进一步用于辅助检测印花膜7上标识，采用标识辅助对印花膜7位置进行定位。

编码器11：设置在花纹辊处，用于检测花纹辊的转动位置；运动控制器实时抓取编码器位置信息，并接收相机发送的图案及位置信息进行比对。

控制***，包括：

存储单元：用于存储标识与印花膜图案位的对应信息；例如，若采用裁切线标记作为识别标识，则，存储单元记录该标识与一个图案周期图案对应的位置信息。当采集到标识图像后，即可以判断印花膜行走至的位置，以及此时贴合在料胚10上某一位置的花纹图案；存储单元还存储花纹辊2周期内花纹图像信息，基于此，可当花纹辊2转动到某一状态时，通过识别其转动状态识别此时印在料胚10上某一位置的花纹；

数据采集单元：用于获取相机8采集的印花膜图像信号，及，编码器11采集的花纹辊2位置信号；以上信号进一步被传递至控制单元；

控制单元：获取数据采集单元数据，基于印花膜图像，识别此时贴合在料胚10位置A的花纹图案，基于花纹辊2转动位置，识别此时印在料胚10位置A的花纹图案；基于同一时刻贴合在料胚10同一位置的标识位置信息和花纹辊2位置信息的差，生成花纹辊2转动控制信号，以驱动花纹辊2的转动速度的变化，通过对花纹辊2调速，减小印花膜7位置和花纹辊2位置对料胚作用的差。

具体的，在贴膜初始阶段，相机8位置被记录在控制单元；编码器11会记录花纹辊2转动初始位置，该位置信息被采集记录在控制单元内；当标识行走至相机8位置，印花膜图像被采集至控制单元，控制单元可基于相机8位置、标识位置识别此时贴膜对应的印花膜位置；花纹辊2印花图案位置和印花膜贴膜图案位置的差被反应在印花膜图案位于花纹辊图案位的差，可通过调节花纹2辊的转动速度，调节错位差，至贴膜和印花同步。

在本发明一些实施例中，可以采用多种标识数据，所述标识至少包括第一标识和第二标识，所述第一标识呈规律对应印花膜第一图案位，所述第二标识呈规律对应印花膜第二图案位。具体的，可采用裁切线标记作为第一标识，采用色卡标记位作为第二标识，其中，在不同的印花膜图像周期内，裁切线标记均对应图像周期内的第一图案位，色卡标记均对应图像周期内的第二图像位。

在本发明一些实施例中，所述控制单元进一步被配置为：基于第一时刻第一标识对应印花膜图案位和与编码器花纹辊图案位比较结果，以及，第二时刻第二标识对应印花膜图案位和与编码器花纹辊图案位比较结果，生成位移变化趋势信号；并基于变化趋势信号，调整生成花纹辊2转动控制信号。具体的，当第一时刻，反馈到控制单元的数据为印花膜第一图案位与此时花纹辊2位置的差异值，此时，控制***已经基于这个差异值生成一个花纹辊2的转动调节信号；在第二时刻，反馈到控制单元的数据为印花膜第二图案位与此时花纹辊2的位置差异值，这个差异值是调节之后的，体现了对花纹棍2采用当前控制信号所能实现的调节趋势，也就是说两个时刻的位置信号差值，可以反映调节的方案是否合理，控制端可参考这一调节趋势，调整控制信号。例如，若当前对花纹辊2的控制信号合理，这个差异值较第一时刻的差异值会减小，可以继续采用当前的调节方案；更进一步的，也可以调整对花纹辊2的控制信号，由快速的减小位置差调整为较慢的减小位置差，以免出现过调；若当前已经调节过度，则需要采用相反的控制信号进行调节。这种方案有利于实时调整花纹辊控制调节方案，尽快达到所需的调节方案。

在本发明一些实施例中，所述存储单元进一步被配置为以坐标的形式存储标识的位置信息。定义第一标识作为基础标识，第一标识的位置为坐标初始位，该坐标初始位置信息被存储在存储单元；基于第一标识和第二标识之间的间距信息，设定存储第二坐标的位置信息，将该位置信息存储在存储单元内；相应的，若还存在其他的标识，则存储所有标识相对坐标初始位置的信息；采用坐标位置存储各标识的位置，有利于统计计算。而基于相机8的设置位置，以及根据印花膜图像识别出标识的坐标，即可以识别印花膜7位置，推断出贴附在料胚位置A处，印花膜7的图案。

控制单元进一步被配置为：基于相机采集的印花膜图像，识别标识信息，调用对应标识的位置信息。具体的，可以按印花膜7行走方向，可进一步对各标识进行编号，将每个标识位置与编号的对应信息，存储在存储单元中。当基于相机图像识别到标识后，调用标识编号，即可调用出相应标识的位置。

例如，一个印花图案周期内，顺次设置裁切线标记标识、箭头方向标识、色卡标记标识，裁切线标记标识作为基础标识，定义为标识一，可设定其坐标为原点坐标；箭头方向标识与裁切线标记标识间隔30计量单位，定义为标识二，则箭头方向标识的坐标为(0,30)；色卡标记标识与裁切线标记标识间隔50计量单位，定义为标识三，则色卡标记标识的坐标为(0,50)。控制单元基于印花膜图像识别出裁切线标记标识后，调用其位置与花纹棍的位置进行对比。

在本发明一些实施例中，所述花纹辊2的周长为印花膜版周长的104％-115％；所述印花膜版周长为印花膜图案一个重复周期对应的膜长。进一步优选为106％-110％，根据不同类型的纹路、不同压纹深度，进一步优选为108％。采用这种方案，考虑了印花膜扩张率与图案的对应关系，有利于保证同步对花的可执行性。

在本发明一些实施例中，进一步包括纠偏装置，所述纠偏装置设置于印花膜的释放路径。纠偏装置采用自动纠偏器9，避免印花膜7释放跑偏。

在本发明一些实施例中，进一步提供一种同步对花控制方法，用于板材贴印花膜7与花纹辊2压花同步处理的控制，包括:

S1：在印花膜7上周期性设置标识；标识为初始加工在印花膜上的标识，每个标识周期性的对应印花膜的相同图像位置。具体的，在印花膜7每一个图案周期内，将相同的标识均设置在同样的图案位置。

S2：设定标识与花纹辊2对应位置。

S3：检测标识实时位置及花纹辊2实时位置，并基于对应位置计算二者实时位置差。

进一步的，标识位置确认后，其对应的印花贴膜位置即可确认。二者实施位置的差反应了该时刻贴附在料胚10上同一位置印花膜7图案和花纹辊2压纹图案的差。结合检测到的标识位置和相机位置，可推算贴附在料胚10位置A处的花纹位置，结合花纹辊2图案位置以及编码器位置，可推算贴附在料胚10位置A处的压纹位置。在本发明一些实施例中，采用如下方法获取标识位置，所述同步对花控制方法进一步包括：

定义第一标识坐标，并基于第一标识坐标，以及第一坐标和第二坐标之间的位置关系，设定第二标识坐标；

识别标识后，调用标识坐标；

基于标识坐标确认标识位置，进而可间接定位贴膜位置对应的印花膜图像位置。

S4：调整花纹辊2转速至检测标识实时位置与花纹辊实时位置与设定的对应位置重合，进而可实现压花和贴膜同步。

在本发明一些实施例中，同步对花控制方法进一步包括：

基于第一标识实时位置与花纹辊实时位置差，以及，第二标识实时位置与花纹辊实时位置差，获得同步变化趋势；

结合第二标识实时位置与花纹辊实时位置差，及同步变化趋势，调整花纹辊转速至检测标识实时位置与花纹辊实时位置与设定的对应位置重合。

具体的，若第二时刻，第二标识实时位置与花纹辊7实时位置差，小于第一时刻第一标识实时位置与花纹辊7位置差，则说明当前控制方案可以减小压花和贴膜的位置差，可继续执行当前调节方案，或在相同调控趋势下，减小对花纹辊7的相对调节速度，以避免发生过调。

若第二时刻，第二标识实时位置与花纹辊7实时位置差，大于第一时刻第一标识实时位置与花纹辊7位置差，则说明当前调节方案产生了相反的调节效果，需要改变调节策略。

本发明提供的同步对花方案不需要对印花膜进行加宽处理，不需要在印花膜上额外加工识别标识，有效使用印花膜现有结构和有效面积，可保证出材率和生成成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种板材同步对花***，其特征在于，包括用于卷放印花膜的印花膜卷放机构，以及，用于辅助印花膜贴合的呈间隙设置的花纹辊及贴膜辊，所述印花膜上对应印花膜图案位置周期间隔设置有标识；所述***进一步包括：

相机：被配置在印花膜释放路径，用于采集印花膜图像；

编码器：设置在花纹辊处，用于检测花纹辊的转动位置；

控制***，包括：

存储单元：用于存储标识与印花膜图案位的对应信息，以及花纹辊周期内花纹图像信息；

控制单元：获取数据采集单元数据，包括相机采集的印花膜图像信号，以及编码器采集的花纹辊位置信号；控制单元基于印花膜图像识别标识位置，基于编码器反馈信息识别花纹辊转动位置，基于同一时刻标识位置信息和花纹辊位置信息的差，生成花纹辊转动控制信号，以驱动花纹辊的转动速度；

所述标识至少包括设置在印花膜一个印花周期的第一标识和第二标识，所述第一标识呈规律对应印花膜第一图案位，所述第二标识呈规律对应印花膜第二图案位；

所述控制单元进一步被配置为：基于第一时刻第一标识对应印花膜图案位和与编码器花纹辊图案位比较结果，以及，第二时刻第二标识对应印花膜图案位和与编码器花纹辊图案位比较结果，生成位移变化趋势信号；并基于变化趋势信号，调整生成花纹辊转动控制信号；

所述存储单元进一步被配置为：定义第一标识坐标位置并存储该位置信息；基于第一标识和第二标识之间的间距信息，设定第二标识坐标的位置信息并存储该位置信息；

所述控制单元识别标识位置的方法为：获取相机采集的印花膜图像，调用相应标识的坐标信息，并给予坐标信息，获得印花膜位置信息。

2.如权利要求1所述的板材同步对花***，其特征在于，所述花纹辊的周长为印花膜版周长的104%-115%；所述印花膜版周长为印花膜图案一个重复周期对应的膜长。

3.如权利要求1所述的板材同步对花***，其特征在于，所述标识包括但不限于裁切线标记、圆心标记、方向标、色卡标记。

4.如权利要求1所述的板材同步对花***，其特征在于，进一步包括纠偏装置，所述纠偏装置设置于印花膜的释放路径。

5.一种同步对花控制方法，用于板材贴印花膜与压花纹辊同步处理的控制，基于权利要求1至4中任意一项所述的板材同步对花***而实现，其特征在于，包括:

在印花膜上周期性设置标识；

检测标识实时位置及花纹辊实时位置，并基于对应位置计算二者实时位置差；

调整花纹辊转速至检测标识实时位置与花纹辊实时位置与设定的对应位置重合；

进一步包括：

基于第一标识实时位置与花纹辊实时位置差，以及，第二标识实时位置与花纹辊实时位置差，获得同步变化趋势；

结合第二标识实时位置与花纹辊实时位置差，及同步变化趋势，调整花纹辊转速至检测标识实时位置与花纹辊实时位置与设定的对应位置重合。

6.如权利要求5所述的同步对花控制方法，其特征在于：

定义第一标识坐标，并基于第一标识坐标设定第二标识坐标；

识别标识后，调用标识坐标；

基于标识坐标确认标识位置。

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