[發(fā)明專利]一種采用實時機器視覺技術(shù)的地毯自動切割裝置和方法

有效

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• 申請日: 2013-03-14
• 公開（公告）號: CN103171927A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉勇;劉吉賓;陳貴森
• 申請（專利權(quán)）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(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種PVC地毯的切割裝置，尤其涉及一種采用實時機器視覺技術(shù)的地毯自動切割裝置和方法。

背景技術(shù)

地毯是一種使用非常普遍的物品，已經(jīng)廣泛應(yīng)用在家庭、服務(wù)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(yōu)點是結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、使用方便。

傳統(tǒng)的PVC地毯的生產(chǎn)加工方式分為三步。第一步，把地毯本體切割成預(yù)先設(shè)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(jù)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(chǎn)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(cè)邊沿設(shè)有對稱的滑道及其滑架,滑架設(shè)有吸盤和固定螺栓,滑架及其吸盤與相應(yīng)滾刀支撐座及其圓片滾刀構(gòu)成圓切機構(gòu),夾板一側(cè)夾持有由并列的對稱磨削輪構(gòu)成的刀片磨削器和一磨削輪與磨削條構(gòu)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(gòu)及動力機構(gòu)，還包括固定設(shè)置在底座一側(cè)、切割刀下方的水平鋼板，所述水平鋼板上與切割刀對應(yīng)處設(shè)有刀槽，切割刀的最下邊緣陷入到刀槽內(nèi)，所述刀槽的寬度a稍大于切割刀的厚度b，所述動力機構(gòu)為傳動電機，所述傳動機構(gòu)為鏈傳動或皮帶傳動，所述底座下部設(shè)置水平鋼板一側(cè)豎直設(shè)有與水平鋼板前后寬度匹配的導(dǎo)向滑槽，水平鋼板通過底部的升降調(diào)節(jié)機構(gòu)可以沿導(dǎo)向滑槽上下滑動。

上述兩專利雖然能夠?qū)崿F(xiàn)PVC地毯的非人工切割，但它們并未解決如何準(zhǔn)確實時的識別地毯邊沿的問題，即在進(jìn)料時就將地毯的邊沿識別出來，并確定好切刀的運動路線，因此在切割過程中容易出現(xiàn)地毯邊沿切割的誤差過大，無法保證切割的精度，同時同坐效率也非常低。

發(fā)明內(nèi)容

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

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種采用機器實時視覺技術(shù)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(jìn)料裝置連接，所述切割平臺與地毯進(jìn)料裝置連接處上方設(shè)有至少一臺用于實時獲取進(jìn)入切割區(qū)域內(nèi)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(jìn)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(tǒng)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(yīng)外圍電路，處理器模塊確定地毯本體的邊沿后根據(jù)需要，把地毯本體邊沿的尺寸加上需要增加的預(yù)留尺寸信息作為切割邊界發(fā)送給運動控制模塊；運動控制模塊通過切割系統(tǒng)按照計算出的切割邊界進(jìn)行切割。

所述成像裝置為彩色或黑白的線陣相機。

所述線陣相機為多臺，每臺相機對切割平臺寬度方向的一部分進(jìn)行拍照，多臺線陣相機拍攝的照片拼合為完整圖像，多臺線陣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(tǒng)，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(tǒng)安裝在支撐臺上。

所述切割系統(tǒng)包括：切刀、切刀轉(zhuǎn)動系統(tǒng)以及三維運動系統(tǒng)，三維運動系統(tǒng)帶動切刀及切刀轉(zhuǎn)動系統(tǒng)在X、Y、Z三個方向上移動，切刀轉(zhuǎn)動系統(tǒng)則使切刀在平面360度范圍內(nèi)朝向任意方向。

所述三維運動系統(tǒng)包括設(shè)置在切割平臺的支撐臺兩側(cè)的一對軌道，以及一個在軌道上進(jìn)行Y向移動的橫梁，切刀轉(zhuǎn)動系統(tǒng)活動安裝在該橫梁上并進(jìn)行X向運動，切刀轉(zhuǎn)動系統(tǒng)4通過導(dǎo)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(zhuǎn)動系統(tǒng)4可以進(jìn)行Z向運動。

所述切刀還與地毯壓緊器聯(lián)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(lián)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(hù)層皮帶。

所述切刀為單向或者雙向的片狀刀具，或圓片旋轉(zhuǎn)滾刀。

一種采用機器實時視覺技術(shù)的地毯自動切割裝置的切割方法，它的步驟為：