基于运动控制器的装饰材料自动裁切系统及其裁切方法技术方案

本发明专利技术公开一种基于运动控制器的装饰材料自动裁切系统，包括依次连接的取料系统、传输系统、执行机构、分离系统、控制系统和传感器系统；取料系统取出所要裁切材料，通过传输系统把获取到材料输送至执行机构进行裁切，执行机构裁切后的材料通过分离机构进行分离，传感器系统包括若干图像采集单元、光电位置传感器和光敏电阻；控制系统为基于运动控制器的控制系统，包括处理模块，以及分别受处理模块控制的串行通讯接口模块、存储模块、电源时钟模块、调试接口和I/O接口模块。本发明专利技术自动化程度高，速度快生产效率高，节约原材料，安全性能好，操作方便；同时还能够极大程度的避免加工材料的浪费。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及装饰材料裁切加工技术，具体涉及一种。
技术介绍
中国是非金属内装饰材料制品生产、消费和出口大国，改革开放以来，国内非金属内装饰材料业依托传统的产业基础，抓住机遇，通过政策引导和积极培育，已经成为中国经济的支柱产业之一，并且在国际上也产生了一定的影响。但目前国内非金属内装饰材料制品加工企业基本都是靠人工或少量机械设备辅助的方式进行裁切，这种原始的裁切方法存在着诸如裁切质量不高、品种更新慢、需要大量的裁切模板以及非金属内装饰材料利用率低等缺点，这不仅增加了企业的生产成本，还在很大程度上制约了我国非金属内装饰材料制品在国际市场上的竞争力。而在发达国家已经普遍采用自动化非金属内装饰材料裁切系统，但是，国外自动化非金属内装饰材料裁切系统价格普遍比较昂贵、且在国内维护极不方便。为此，国内企业及研究人员对裁切技术开展了深入的研究，并且随着计算机技术、自动控制技术以及高精度测微技术的进步，人们把信息技术与非金属内装饰材料制品加工工艺相结合，产生了裁切加工自动控制技术，在一定程度上克服了传统非金属内装饰材料裁切工艺的缺点，取得了巨大的进展。如郭乃宏等人提出的专利技术专利(申请号201410676415.0)，郭丰等人提出的专利技术专利(申请号201410651744.X)，他们采用采用四柱模切机做裁切运动，实现自动取料、成型、分离一次完成。这些技术具有一定的使用价值，但是，这些系统的由于控制系统及执行机构的自动化程度低的局限性，且系统比较复杂，限制其在装饰材料裁切领域中的应用。
技术实现思路
专利技术目的:本专利技术的目的在于解决现有技术存在的缺陷，提供过一种。技术方案:本专利技术所述的一种基于运动控制器的装饰材料自动裁切系统，包括依次连接的取料系统、传输系统、执行机构、分离系统、控制系统和传感器系统；所述取料系统取出所要裁切材料，通过传输系统把获取到材料输送至执行机构进行裁切，执行机构裁切后的材料通过分离机构进行分离，在上述过程中，控制系统实时通过传感器系统获得取料系统、传输系统、执行机构和分离系统的控制信息；所述传感器系统包括若干图像采集单元、光电位置传感器和光敏电阻，图像采集单元安装在传输系统的上方对传送的材料进行图像的采集；光电位置传感器和光敏电阻安装在传输系统的表面，被传送的材料在光电位置传感器和光敏电阻组成的表面上传送时，光电位置传感器和光敏电阻采集被传送材料的尺寸及边沿位置数据信息，上述被采集到的信息经过数据线传送至控制系统；所述控制系统为基于运动控制器的控制系统，包括处理模块，以及分别受处理模块控制的串行通讯接口模块、存储模块、电源时钟模块、调试接口和I/o接口模块；处理器模块作为控制系统的下位机，处理工作主要包括数据通信、处理数据、系统控制及中断处理，同时，处理器模块对传送来的被裁切物料的图像信息数据进行解释，并把加工数据通过存储模块存储在外部存储器中用于调用；所述电源时钟模块被定时器进行分频，实现一个动态的主时钟，这个主时钟再由其他定时器实现计数，获得所需脉冲，驱动电机工作，即:利用定时器的级联实现两轴联动。进一步的，所述运动控制器为基于DSP的运动控制器和基于DSP结合ARM的运动控制器中的任意一种。进一步的，所述取料系统包括支撑框架、吸盘、调节高度的升降机构和光电位置传感器，支撑框架滑动设置于地面且可以上下垂直升降，在支撑框架底面安装多个吸盘，在支撑框架边框上安装传感器和调节高度的升降机构。进一步的，所述传输系统包括输送框、传动轴、平行胶带、驱动传动轴的伺服电机和传感器，所述输送框设置于地面上且与支撑框架固定，在输送框顶部安置多根转轴，在转轴上安装平行胶带，伺服电机安装在输送框底面，光电位置传感器安装在输送框边上，光电位置传感器采集到被裁切材料的信息通过数据线送给控制系统，控制系统发送控制指令给伺服电机以驱动传送轴。进一步的，所述分离系统包括固定架、传送机构、提升机构，所述传送机构安装在固定架上且其安装高度低于传输系统的安装高度，提升机构用于传送废料，提升机构安装在固定支架上，且固定架和传送机构相邻且二者之间设有5-lOcm的间隔。进一步的，所述执行机构由多面旋转体模头、激光器或者二者结合构成；从图像传感单元获得被裁材料的信息后经控制系统分析后传递给执行机构，多面旋转体模头和激光器按照要求进行裁切运动，多面旋转体模头能六面自动旋转移位，红外十字光电保护，冲裁定位准确。进一步的，所述图像采集单元有三个，每个图像采集单元均包括第一主相机、第二主相机和从相机，第一主相机和第二主相机实时采集被裁切材料的尺寸和颜色等整体信息，从相机实时采集被裁切材料的图案、弯曲形状和对比度等细节信息。进一步的，所述定时器包括总线时钟、第一定时器、第二定时器和第三定时器；所述总线时钟被第一定时器进行分频，实现一个动态的主时钟，第二定时器和第三定时器分别作为第一定时器的计数器，实现对第一定时器产生的时钟进行计数，获得所需要脉冲进而驱动安装于执行机构底面的电机X轴和Y轴。本专利技术还公开了一种基于运动控制器的装饰材料自动裁切系统的裁切方法，包括以下步骤:取料系统中的吸盘抓取出所要裁切的装饰材料，然后利用传输系统把获取到被裁切材料向执行机构进行输送，在传输系统上方的图像采集单元对被裁切材料进行信息的采集，采集后的信息传送到控制系统，由控制系统进行分析处理，并且与预先设计的裁切要求进行对比，由控制系统送给执行机构的裁切执行命令，执行机构执行裁切命令进行裁切，裁切后的材料通过分离机构进行分离，裁切废料通过分离系统的提升机构进行分离，裁切后的有用的材料通过分离系统的传送机构传送；上述过程中，传感器系统实时采集被裁切材料的位置以及图像信息，并传输至控制系统，控制系统在通过传感器系统获得取料系统、传输系统、执行机构和分离系统的控制信息后，分别实时控制各个系统的工作过程。有益效果:本专利技术结合运动控制器，利用传感器的信息采集系统，以激光切割和智能旋转模头相结合的执行机构实现方法，获得高性能智能化裁切系统；具体包括以下优占.V.(I)本专利技术能够实现全自动裁切，无需人工过多干预操作，大大提高生产效率；同时，还能够解决加工多规格材料时需频繁更换执行机构如刀具的问题，提高模切效率；(2)本专利技术中的控制系统能够实现数据通信、数据处理、系统控制及中断等处理功會K。综上所述，本专利技术自动化程度高，速度快生产效率高，节约原材料，安全性能好，操作方便；同时还能够极大程度的避免加工材料的浪费。【附图说明】图1为本专利技术的硬件结构框图；图2为本专利技术实施例中整体裁切系统结构示意图；图3为本专利技术实施例中控制系统的结构框图；图4为本专利技术中定时器的结构框图。【具体实施方式】下面对本专利技术技术方案进行详细说明，但是本专利技术的保护范围不局限于所述实施例。如图1至图4所示，本专利技术的一种基于运动控制器的装饰材料自动裁切系统，包括依次连接的取料系统201、传输系统202、执行机构203、分离系统204、控制系统205和传感器系统206 ;取料系统201取出所要裁切材料，通过传输系统202把获取到材料输送至执行机构203进行裁切，执行机构203裁切后的材料通过分离机构进行分离，在上述过程中，控制系统205实时通过传感器系统206获得取料系统201、传输系统202、执行机构203和分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于运动控制器的装饰材料自动裁切系统，其特征在于：包括依次连接的取料系统、传输系统、执行机构、分离系统、控制系统和传感器系统；所述取料系统取出所要裁切材料，通过传输系统把获取到材料输送至执行机构进行裁切，执行机构裁切后的材料通过分离机构进行分离，在上述过程中，控制系统实时通过传感器系统获得取料系统、传输系统、执行机构和分离系统的控制信息；所述传感器系统包括若干图像采集单元、光电位置传感器和光敏电阻，图像采集单元安装在传输系统的上方对传送的材料进行图像的采集；光电位置传感器和光敏电阻安装在传输系统的表面，被传送的材料在光电位置传感器和光敏电阻组成的表面上传送时，光电位置传感器和光敏电阻采集被传送材料的尺寸及边沿位置数据信息，上述被采集到的信息经过数据线传送至控制系统；所述控制系统为基于运动控制器的控制系统，包括处理模块，以及分别受处理模块控制的串行通讯接口模块、存储模块、电源时钟模块、调试接口和I/O接口模块；处理器模块作为控制系统的下位机，处理工作主要包括数据通信、处理数据、系统控制及中断处理，同时，处理器模块对传送来的被裁切物料的图像信息数据进行解释，并把加工数据通过存储模块存储在外部存储器中用于调用；所述电源时钟模块被定时器进行分频，实现一个动态的主时钟，这个主时钟再由其他定时器实现计数，获得所需脉冲，驱动电机工作，即：利用定时器的级联实现两轴联动。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王如刚，周六英，周锋，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32