CN206200356U - 一种多功能激光切割布料切割*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及激光切割布料的技术领域，具体涉及一种多功能激光切割布料切割***。这种多功能激光切割布料切割***与现有技术相比，其技术效果在于：1)通过结合机器视觉的方法，解决了原有大幅面切割***中多样版切割效率低下的问题；2)通过运用机器视觉的方法，弱化和降低了人在切割过程中干预作用，提高产品的成品率、提高切割效率。3)通过运用变形匹配算法，解决了因进料张力导致幅面布料变形的难题。4)采用高精度单反相机，检测和切割定位精度达到1mm水平。5)通过大幅面多样板排布，一是可节约用料约15％左右，二是大幅减少激光头重复行程。6)因为使用了变形匹配算法，故它能解决目前激光切割机无法适用于变形幅面切割的难题。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光切割布料的技术领域，具体涉及一种多功能激光切割布料切割***。
背景技术
随着科学技术的迅猛发展，愈来愈多的行业需求配套智能化设备以此来取代人工。在传统的手帕、格子布、地毯等裁剪行业里，靠人工手持剪刀进行裁剪，耗时耗力，裁剪精度低，尺寸规格无法统一，生产成本较高，且裁剪效率较为低下，多数企业已无法承受。为此市场上急需一款智能化装备解决上述问题。
目前激光切割***是在激光切割头上安装130W工业相机，每切割一个花型就要提取样本并处理一次，即每次只能切割一个样版。一旦幅面存在多个样版，其工作方式就是切完一个样版后再切另一个样版，如此下来激光头重复行程必然会大幅增加，工作效率相对较低。另一方面，目前激光切割***还没有对来料变形进行任何处理，所以在有变形场合应用时受到很大限制。因此迫切需要一种新的多样版并行切割方式，以便就近切割多个样版、矫正张力变形、压缩激光头行程、提高切割效率。大幅面机器视觉技术的飞速发展为我们解决上述问题提供了新思路。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，可以实现多样板激光切割、且切割效率高、切割的成品率高、切割精准的大幅面视觉引导和变形矫正，可以大幅度降低企业的生产成本，增强企业的市场核心竞争力，提供一种多功能激光切割布料切割***，解决以上技术问题；
一种多功能激光切割布料切割***，包括机体、自动送料台、激光切割装置、水冷***和布料架，所述自动送料台设于所述机体的上方，所述激光切割装置设于所述自动送料台的上方，所述水冷***设于所述机体内部，所述布料架设于所述机体的后方，所述激光切割装置包括：
摄像模块，用于完成对待切割布料的摄像，并将拍摄到的待切割布料的图像输出给标定模块和图像处理模块；
标定模块，用于接收所述摄像模块拍摄的图像，对拍摄待切割布料相机的参数进行标定和矫正，然后将拍摄到的图像参数由相机坐标系转换到切割坐标系，实现相机参数转换为切割坐标参数，并将该切割坐标参数输出给图像处理模块；
图像处理模块，用于从所述摄像模块和所述标定模块分别得到相关图像和参数，将待切割布料的图像处理成灰度图，并对待切割布料的图像进行边缘增强、对比度拉伸处理，将处理后的图像和参数输出给匹配模块；
匹配模块，分别从所述标定模块和所述图像处理模块得到相关参数和图像，并在大幅面上并行的对多个样板进行匹配，输出切割轨迹坐标信息给控制切割模块；
控制切割模块，根据所述匹配模块输入的切割轨迹坐标信息，驱动激光切割的激光头到对应位置对待切割布料进行切割。
上述的多功能激光切割布料切割***，所述图像处理模块内设置有样板检测与轮廓处理算法，所述样板检测与轮廓处理算法用于提取各个样板的外部轮廓以及内部特征定位信息，并将对应样板的外部轮廓以及内部特征定位信息输出给所述匹配模块。
上述的多功能激光切割布料切割***，所述控制切割模块包括三个连接控制轴的激光头，其中两个轴控制激光头在二维平面上的平移，另一个轴控制待切割布料的运动。
上述的多功能激光切割布料切割***，工作时，所述水冷***开启对所述激光管进行冷却。
上述的多功能激光切割布料切割***，所述激光切割装置还包括吹气模块，设于所述激光头一侧，用于工作时对激光头进行吹气冷却。
有益效果：由于采用以上技术方案，本实用新型这种多功能激光切割布料切割***与现有技术相比，其技术效果在于：1)通过结合机器视觉的方法，解决了原有大幅面切割***中多样版切割效率低下的问题；2)通过运用机器视觉的方法，弱化和降低了人在切割过程中干预作用，依靠高精度相机和步进电机，可以大大提高产品的成品率、提高切割效率，相应的也就降低了成本。3)通过运用变形匹配算法，解决了因进料张力导致幅面布料变形的难题，已经可以在一定变形尺度范围内，实现精确的变形匹配。4)首先是采用高精度单反相机，配合相应的照明光源，检测和切割定位精度达到1mm水平。5)通过大幅面多样板排布，一是可节约用料约15％左右，二是大幅减少激光头重复行程，相比与人工效率有5倍以上提高，相比与目前小型激光机有2倍的效率提升。6)因为使用了变形匹配算法，故它能解决目前小型激光切割机无法适用于变形幅面切割的难题。
附图说明
图1为本实用新型实施例中的一种多功能激光切割布料切割***的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。
参照图1，一种多功能激光切割布料切割***，包括机体1、自动送料台、激光切割装置2、水冷***和布料架，所述自动送料台设于所述机体1的上方，所述激光切割装置2设于所述自动送料台的上方，所述水冷***设于所述机体1内部，所述布料架设于所述机体1的后方，所述激光切割装置2包括：
摄像模块21，用于完成对待切割布料的摄像，并将拍摄到的待切割布料的图像输出给标定模块22和图像处理模块23；
标定模块22，用于接收所述摄像模块21拍摄的图像，对拍摄待切割布料相机的参数进行标定和矫正，然后将拍摄到的图像参数由相机坐标系转换到切割坐标系，实现相机参数转换为切割坐标参数，并将该切割坐标参数输出给图像处理模块23；
图像处理模块23，用于从所述摄像模块21和所述标定模块22分别得到相关图像和参数，将待切割布料的图像处理成灰度图，并对待切割布料的图像进行边缘增强、对比度拉伸处理，将处理后的图像和参数输出给匹配模块24；
匹配模块24，分别从所述标定模块22和所述图像处理模块23得到相关参数和图像，并在大幅面上并行的对多个样板进行匹配，输出切割轨迹坐标信息给控制切割模块25；
控制切割模块25，根据所述匹配模块24输入的切割轨迹坐标信息，驱动激光切割的激光头到对应位置对待切割布料进行切割。
进一步地，本实用新型一种多功能激光切割布料切割***的较佳的实施例中，所述图像处理模块23内设置有样板检测与轮廓处理算法，所述样板检测与轮廓处理算法用于提取各个样板的外部轮廓以及内部特征定位信息，并将对应样板的外部轮廓以及内部特征定位信息输出给所述匹配模块24。
进一步地，本实用新型一种多功能激光切割布料切割***的较佳的实施例中，所述控制切割模块25包括三个连接控制轴的激光头，其中两个轴控制激光头在二维平面上的平移，另一个轴控制待切割布料的运动。
进一步地，本实用新型一种多功能激光切割布料切割***的较佳的实施例中，工作时，所述水冷***开启对所述激光管进行冷却。
进一步地，本实用新型一种多功能激光切割布料切割***的较佳的实施例中，所述激光切割装置2还包括吹气模块26，设于所述激光头一侧，用于工作时对激光头进行吹气冷却。
本实用新型这种多功能激光切割布料切割***与现有技术相比，其技术效果在于：1)通过结合机器视觉的方法，解决了原有大幅面切割***中多样版切割效率低下的问题；2)通过运用机器视觉的方法，弱化和降低了人在切割过程中干预作用，依靠高精度相机和步进电机，可以大大提高产品的成品率、提高切割效率，相应的也就降低了成本。3)通过运用变形匹配算法，解决了因进料张力导致幅面布料变形的难题，已经可以在一定变形尺度范围内，实现精确的变形匹配。4)首先是采用高精度单反相机，配合相应的照明光源，检测和切割定位精度达到1mm水平。5)通过大幅面多样板排布，一是可节约用料约15％左右，二是大幅减少激光头重复行程，相比与人工效率有5倍以上提高，相比与目前小型激光机有2倍的效率提升。6)因为使用了变形匹配算法，故它能解决目前小型激光切割机无法适用于变形幅面切割的难题。
以上仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (5)
1.一种多功能激光切割布料切割***，包括机体(1)、自动送料台、激光切割装置(2)、水冷***和布料架，所述自动送料台设于所述机体(1)的上方，所述激光切割装置(2)设于所述自动送料台的上方，所述水冷***设于所述机体(1)内部，所述布料架设于所述机体(1)的后方，其特征在于，所述激光切割装置(2)包括：
摄像模块(21)，用于完成对待切割布料的摄像，并将拍摄到的待切割布料的图像输出给标定模块(22)和图像处理模块(23)：
标定模块(22)，用于接收所述摄像模块(21)拍摄的图像，对拍摄待切割布料相机的参数进行标定和矫正，然后将拍摄到的图像参数由相机坐标系转换到切割坐标系，实现相机参数转换为切割坐标参数，并将该切割坐标参数输出给图像处理模块(23)；
图像处理模块(23)，用于从所述摄像模块(21)和所述标定模块(22)分别得到相关图像和参数，将待切割布料的图像处理成灰度图，并对待切割布料的图像进行边缘增强、对比度拉伸处理，将处理后的图像和参数输出给匹配模块(24)；
匹配模块(24)，分别从所述标定模块(22)和所述图像处理模块(23)得到相关参数和图像，并在大幅面上并行的对多个样板进行匹配，输出切割轨迹坐标信息给控制切割模块(25)：
控制切割模块(25)，根据所述匹配模块(24)输入的切割轨迹坐标信息，驱动激光切割的激光头到对应位置对待切割布料进行切割。
2.根据权利要求1所述的一种多功能激光切割布料切割***，其特征在于，所述图像处理模块(23)内设置有样板检测与轮廓处理算法，所述样板检测与轮廓处理算法用于提取各个样板的外部轮廓以及内部特征定位信息，并将对应样板的外部轮廓以及内部特征定位信息输出给所述匹配模块(24)。
3.根据权利要求1所述的一种多功能激光切割布料切割***，其特征在于，所述控制切割模块(25)包括三个连接控制轴的激光头，其中两个轴控制激光头在二维平面上的平移，另一个轴控制待切割布料的运动。
4.根据权利要求1所述的一种多功能激光切割布料切割***，其特征在于，工作时，所述水冷***开启对所述激光管进行冷却。
5.根据权利要求1所述的一种多功能激光切割布料切割***，其特征在于，所述激光切割装置(2)还包括吹气模块(26)，设于所述激光头一侧，用于工作时对激光头进行吹气冷却。
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