[發明專利]一種采用機器視覺技術的地毯自動切割裝置和方法

有效

• 申請號: 201310081918.9
• 申請日: 2013-03-14
• 公開（公告）號: CN103204407A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 劉勇;劉吉賓;陳貴森
• 申請（專利權）人: 蘇州吉視電子科技有限公司
• 主分類號: B65H35/06
• 分類號: B65H35/06;B65H43/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術領域

本發明涉及一種PVC地毯的切割裝置，尤其涉及一種采用機器視覺技術的地毯自動切割裝置和方法。

背景技術

地毯是一種使用非常普遍的物品，已經廣泛應用在家庭、服務場所、工廠、辦公室等很多場所。其中PVC地毯是使用最廣泛的一種地毯。所謂的PVC地毯就是把地毯本體通過熱熔的方式粘貼在PVC基材薄片上，這種PVC地毯的優點是結構穩定、使用方便。

傳統的PVC地毯的生產加工方式分為三步。第一步，把地毯本體切割成預先設定的尺寸；第二步，把地毯本體放到大片的熱熔的PVC基材薄片上；第三步，根據地毯本體的尺寸，把大片的PVC地毯切割成小片的PVC地毯。目前第三步都是靠人工來完成。這種生產加工方式中的第三步是需要人工最多的，也是工人勞動強度最大的。因此，需要有一種自動化的裝置來盡量減少人工需求以及降低工人勞動強度。

中國專利201020216105.8給出了一種多功能切割裝置,兼做手柄的夾板夾持固定有圓片割刀、滾刀支撐座及其圓片滾刀和刀片,夾板兩表面沿滾刀支撐座一側邊沿設有對稱的滑道及其滑架,滑架設有吸盤和固定螺栓,滑架及其吸盤與相應滾刀支撐座及其圓片滾刀構成圓切機構,夾板一側夾持有由并列的對稱磨削輪構成的刀片磨削器和一磨削輪與磨削條構成的剪刀磨削器。

中國專利201220339715.6給出了一種地毯切邊裝置，包括底座、切割刀、刀軸和切割傳動機構及動力機構，還包括固定設置在底座一側、切割刀下方的水平鋼板，所述水平鋼板上與切割刀對應處設有刀槽，切割刀的最下邊緣陷入到刀槽內，所述刀槽的寬度a稍大于切割刀的厚度b，所述動力機構為傳動電機，所述傳動機構為鏈傳動或皮帶傳動，所述底座下部設置水平鋼板一側豎直設有與水平鋼板前后寬度匹配的導向滑槽，水平鋼板通過底部的升降調節機構可以沿導向滑槽上下滑動。

上述兩專利雖然能夠實現PVC地毯的非人工切割，但它們并未解決如何準確識別地毯邊沿的問題，在切割過程中容易出現地毯邊沿切割的誤差過大，無法保證切割的精度。

發明內容

本發明的目的就是為解決上述問題，提供一種采用機器視覺技術的地毯自動切割裝置和方法，從而在地毯生產過程中減少人工需求以及降低工人勞動強度。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種采用機器視覺技術的地毯自動切割裝置，它包括一個切割平臺，切割平臺與地毯進料裝置連接，所述切割平臺上方設有至少一臺用于獲取切割區域內PVC地毯圖像的成像裝置，所述成像裝置將獲取的圖像送入處理器模塊；所述處理器模塊識別出圖像中地毯本體的邊沿進而確定切割邊界，并通過運動控制模塊控制安裝在切割平臺上的切割系統按照確定的切割邊界完成PVC地毯切割。

所述處理器模塊包括處理器、存儲器、接口電路及相應外圍電路，處理器模塊確定地毯本體的邊沿后根據需要，把地毯本體邊沿的尺寸加上需要增加的預留尺寸信息作為切割邊界發送給運動控制模塊；運動控制模塊通過切割系統按照計算出的切割邊界進行切割。

所述成像裝置為彩色或黑白相機。

所述相機為多臺，每臺相機對切割平臺切割區域的一部分進行拍照，多臺相機拍攝的照片拼合為整個切割平臺切割區域的完整圖像，多臺相機的視場允許有一部分重疊。

所述切割平臺是一個皮帶系統，包含一個電機、一個主動輪、一個被動輪和一個支撐臺；支撐臺在上部皮帶的下方；PVC地毯在上部皮帶的上方；所述切割系統安裝在支撐臺上。

所述切割系統包括：切刀、切刀轉動系統以及三維運動系統，三維運動系統帶動切刀及切刀轉動系統在X、Y、Z三個方向上移動，切刀轉動系統則使切刀在平面360度范圍內朝向任意方向。

所述三維運動系統包括設置在切割平臺的支撐臺兩側的一對軌道，以及一個在軌道上進行Y向移動的橫梁，切刀轉動系統活動安裝在該橫梁上并進行X向運動，切刀轉動系統4通過導軌或者直線電機與橫梁連接，相對于切割平臺和橫梁切刀轉動系統4可以進行Z向運動。

所述切刀還與地毯壓緊器聯動，地毯壓緊器在切割時阻止地毯被切刀帶動而滑動。

所述地毯壓緊器是一個被動式滾輪裝置，它和切刀聯動，切刀向下運動切破PVC基材時，地毯壓緊器壓緊PVC地毯的PVC基材或者地毯本體。

所述皮帶為耐劃傷皮帶或帶有保護層皮帶。

所述切刀為單向或者雙向的片狀刀具，或圓片旋轉滾刀。

一種采用機器視覺技術的地毯自動切割裝置的切割方法，它的步驟為：

步驟1，地毯進料裝置將PVC地毯送入切割平臺，待PVC地毯鋪滿切割平臺時停止進料；