專利名稱:皮革自動(dòng)檢測(cè)裁切一體機(jī)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種皮革自動(dòng)檢測(cè)裁切一體機(jī)，至少包括依次連接的檢測(cè)段組件、緩沖段組件和剔廢打標(biāo)段組件，所述檢測(cè)段組件至少包括檢測(cè)平臺(tái)、圖像采集裝置、配置有圖像數(shù)據(jù)采集卡的工控機(jī)和光源，所述光源照射于所述圖像采集裝置的視野方向的檢測(cè)平臺(tái)，所述圖像采集裝置連接所述工控機(jī)，所述圖像采集裝置采集傳至檢測(cè)平臺(tái)的皮革的圖像，并反饋至所述工控機(jī)，所述工控機(jī)依據(jù)所述圖像采集裝置反饋的圖像對(duì)皮革的瑕疵情況進(jìn)行判斷，進(jìn)而據(jù)此控制所述剔廢打標(biāo)段組件對(duì)相應(yīng)的傳輸至剃廢打標(biāo)段的皮革實(shí)施剔廢打標(biāo)動(dòng)作。
【專利說(shuō)明】
皮革自動(dòng)檢測(cè)裁切一體機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及皮革裁切領(lǐng)域，尤其涉及一種皮革自動(dòng)檢測(cè)裁切一體機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)原材料的不同，人造革合成革(人工皮革/人工革)可以分為PVC人造革、PU合成革及超纖合成革。其中，PVC人造革主要是由合成樹脂添加各種塑料添加劑(例如PVC粉)涂覆于織物底基上制得。PU合成革的成分主要是聚氨酯，是人工皮革的主流產(chǎn)品，其生產(chǎn)方法可分為干法、濕法和凝聚徐復(fù)法三種。
[0003]人工皮革主要下游行業(yè)有鞋類、服裝、沙發(fā)家具、箱包、汽車內(nèi)飾、體育用品等。目前皮革制造行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，一方面是各廠家為了滿足市場(chǎng)需求而不斷擴(kuò)大產(chǎn)能，另外一方面是領(lǐng)先的制革企業(yè)不斷引入新的生產(chǎn)設(shè)備和新工藝，從而對(duì)落后者造成較大壓力。
[0004]除了在生產(chǎn)過(guò)程中努力提升生產(chǎn)品質(zhì)以外，絕大多數(shù)廠家在出廠前的終檢工序動(dòng)用大量人工，使用半自動(dòng)的機(jī)器，通過(guò)人眼觀察皮革表現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，主要是氣泡、斑點(diǎn)、劃線等，從而避免有瑕疵的皮革產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)從而影響競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)，相關(guān)下游行業(yè)，例如沙發(fā)、箱包行業(yè)，也對(duì)上游皮革生產(chǎn)廠家有較高的質(zhì)量要求。
[0005]同時(shí)，國(guó)內(nèi)皮革制造行業(yè)存在比較普遍的工藝問(wèn)題，主要原因是生產(chǎn)過(guò)程中化工原料的不均勻涂抹，或者是烘干過(guò)程溫度過(guò)高，或者蚊蟲落入，導(dǎo)致在出廠前的終檢環(huán)節(jié)，出現(xiàn)比較多的質(zhì)量問(wèn)題，主要表現(xiàn)在氣泡、臟點(diǎn)、劃線等質(zhì)量問(wèn)題，存在皮革厚度不均、幅寬有變化等問(wèn)題，同時(shí)若出廠終檢手段落后造成次品出廠，將導(dǎo)致客戶投訴，在造成大量成本浪費(fèi)的同時(shí)嚴(yán)重影響公司的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
[0006]目前，許多企業(yè)(塑膠廠，皮革廠)對(duì)人工皮革表面缺陷的檢測(cè)仍采用人工目測(cè)的方法。這種方法局限性:
[0007]1.受操作工經(jīng)驗(yàn)影響很大。熟練工人對(duì)缺陷的把握和判斷要更好一些，效率也高。
[0008]2.人為因素造成判斷標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一，從而產(chǎn)品質(zhì)量的一致性很難保證。
[0009]3.工人的責(zé)任心及眼睛疲勞等生理狀況容易造成漏檢。
[0010]4.極大的工作量也容易影響工人的身體健康。
[0011]5.人工成品越來(lái)越高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0012]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是如何打破人工檢測(cè)的局限性，提出一種自動(dòng)化的方式。
[0013]為了解決這一技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種皮革自動(dòng)檢測(cè)裁切一體機(jī)，至少包括依次連接的檢測(cè)段組件、緩沖段組件和剔廢打標(biāo)段組件，所述檢測(cè)段組件至少包括檢測(cè)平臺(tái)、圖像采集裝置、配置有圖像數(shù)據(jù)采集卡的工控機(jī)和光源，所述光源照射于所述圖像采集裝置的視野方向的檢測(cè)平臺(tái)，所述圖像采集裝置連接所述工控機(jī)，所述圖像采集裝置采集傳至檢測(cè)平臺(tái)的皮革的圖像，并反饋至所述工控機(jī)，所述工控機(jī)依據(jù)所述圖像采集裝置反饋的圖像對(duì)皮革的瑕疵情況進(jìn)行判斷，進(jìn)而據(jù)此控制所述剔廢打標(biāo)段組件對(duì)相應(yīng)的傳輸至剃廢打標(biāo)段的皮革實(shí)施剔廢打標(biāo)動(dòng)作。
[0014]可選的，所述檢測(cè)段組件還包括厚度傳感器，所述厚度傳感器檢測(cè)傳至檢測(cè)段的皮革厚度并反饋至所述工控機(jī)。
[0015]可選的，所述檢測(cè)段組件還包括編碼器，所述編碼器檢測(cè)皮革的長(zhǎng)度信息并反饋至所述工控機(jī)，得到累計(jì)長(zhǎng)度。
[0016]可選的，所述剔廢打標(biāo)段組件包括裁切刀具、貼膠帶裝置、廢料翻板機(jī)和打標(biāo)頭裝置，所述裁切刀具依據(jù)所述工控機(jī)的控制進(jìn)行移動(dòng)，進(jìn)而在所需位置對(duì)傳至的需要進(jìn)行剔廢的皮革進(jìn)行裁切剔廢，所述貼膠帶裝置依據(jù)所述工控機(jī)的控制或自動(dòng)進(jìn)行上下移動(dòng)，進(jìn)而將膠帶貼至傳至的皮革，所述廢料翻板機(jī)構(gòu)依據(jù)所述工控機(jī)的控制或自動(dòng)對(duì)傳至的皮革進(jìn)行翻邊，所述打標(biāo)頭裝置依據(jù)所述工控機(jī)的控制進(jìn)行動(dòng)作，進(jìn)而對(duì)傳至的需要進(jìn)行打標(biāo)的皮革進(jìn)行打標(biāo)。
[0017]可選的，所述裁切刀具和打標(biāo)頭裝置分別由氣缸控制動(dòng)作，所述氣缸均直接或通過(guò)PLC電氣控制系統(tǒng)被所述工控機(jī)控制驅(qū)動(dòng)。
[0018]可選的，所述剔廢打標(biāo)段組件的底部設(shè)有廢料倉(cāng)。
[0019]可選的，所述緩沖段組件至少包括緩沖機(jī)構(gòu)，所述緩沖機(jī)構(gòu)將傳輸而來(lái)的皮革進(jìn)行U字形折疊，且皮革并經(jīng)所述緩沖機(jī)構(gòu)傳至剔廢打標(biāo)段。
[0020]可選的，所述的皮革自動(dòng)檢測(cè)裁切一體機(jī)還包括上料段組件和收料段組件，皮革經(jīng)所述上料段組件進(jìn)入所述檢測(cè)段組件，經(jīng)所述剔廢打標(biāo)段組件處理后的皮革傳至所述收料段組件。
[0021]可選的，所述上料段組件包括大卷皮革支架、上料電機(jī)、上料緩沖機(jī)構(gòu)和離子吹風(fēng)設(shè)備，皮革被正轉(zhuǎn)的所述上料電機(jī)驅(qū)動(dòng)沿所述大卷皮支架移動(dòng)，進(jìn)而能夠被傳至連接所述大卷皮革支架的上料緩沖機(jī)構(gòu)，所述上料緩沖機(jī)構(gòu)將傳至的皮革進(jìn)行U字形折疊，且皮革經(jīng)所述上料緩沖機(jī)構(gòu)傳至檢測(cè)段，進(jìn)而使得皮革能夠被傳至所述檢測(cè)段組件的檢測(cè)平臺(tái)，所述離子吹風(fēng)設(shè)備對(duì)傳輸而至的皮革進(jìn)行離子吹風(fēng)。
[0022]可選的，所述收料段組件包括收料裁切工具、成卷機(jī)構(gòu)、收料電機(jī)，成卷傳送帶以及紙筒排放和提取裝置，所述裁切工具對(duì)自剔廢打標(biāo)段傳輸而來(lái)的皮革進(jìn)行裁切，所述成卷機(jī)構(gòu)將裁切后的皮革進(jìn)行打卷，所述收料電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述成卷傳送帶運(yùn)作，進(jìn)而將打卷后的皮革傳至所述紙筒排放和提取裝置。
[0023]本實(shí)用新型將圖像采集裝置引入到了皮革裁切中，利用采集到的圖像，工控機(jī)可以對(duì)皮革上的瑕疵進(jìn)行綜合判斷，根據(jù)瑕疵的種類和大小，選擇剔廢、打標(biāo)等后續(xù)動(dòng)作，可見，本實(shí)用新型將檢測(cè)與后續(xù)工藝的控制結(jié)合在一起，完成了自動(dòng)化的裁切、打標(biāo)工作，為其提供了硬件基礎(chǔ)。
【附圖說(shuō)明】

[0024]圖1是本實(shí)用新型一實(shí)例中皮革自動(dòng)檢測(cè)裁切一體機(jī)的檢測(cè)原理示意圖；
[0025]圖中，1-檢測(cè)段組件;10-圖像采集裝置;11-光源;12-檢測(cè)平臺(tái)；
[0026]圖2是本實(shí)用新型一實(shí)例中皮革自動(dòng)檢測(cè)裁切一體機(jī)的系統(tǒng)示意圖；
[0027]圖3是本實(shí)用新型一實(shí)例中皮革自動(dòng)檢測(cè)裁切一體機(jī)的外觀示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0028]以下將結(jié)合圖1至圖對(duì)本實(shí)用新型提供的皮革自動(dòng)檢測(cè)裁切一體機(jī)詳細(xì)的闡述，其為本實(shí)用新型可選的實(shí)施例，可以認(rèn)為，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不改變本實(shí)用新型精神和內(nèi)容的范圍內(nèi)能夠?qū)ζ溥M(jìn)行修改和潤(rùn)色。
[0029]請(qǐng)參考圖1和圖2，
[0030]本實(shí)用新型提供了一種皮革自動(dòng)檢測(cè)裁切一體機(jī)，至少包括依次連接的檢測(cè)段組件、緩沖段組件和剔廢打標(biāo)段組件，所述檢測(cè)段組件I至少包括檢測(cè)平臺(tái)12、圖像采集裝置10、配置有圖像數(shù)據(jù)采集卡的工控機(jī)和光源11，所述光源11照射于所述圖像采集裝置10的視野方向的檢測(cè)平臺(tái)12，所述圖像采集裝置10連接所述工控機(jī)，所述圖像采集裝置10采集傳至檢測(cè)平臺(tái)12的皮革的圖像，并反饋至所述工控機(jī)，所述工控機(jī)依據(jù)所述圖像采集裝置10反饋的圖像對(duì)皮革的瑕疵情況進(jìn)行判斷，進(jìn)而據(jù)此控制所述剔廢打標(biāo)段組件對(duì)相應(yīng)的傳輸至剃廢打標(biāo)段的皮革實(shí)施剔廢打標(biāo)動(dòng)作。
[0031]在本實(shí)用新型可選的實(shí)施例中，所述的皮革自動(dòng)檢測(cè)裁切一體機(jī)還包括上料段組件和收料段組件，皮革經(jīng)所述上料段組件進(jìn)入所述檢測(cè)段組件，經(jīng)所述剔廢打標(biāo)段組件處理后的皮革傳至所述收料段組件。
[0032]可見，所述的皮革自動(dòng)檢測(cè)裁切一體機(jī)一體機(jī)，包含五部分，分別為上料段，檢測(cè)段，緩沖段，剔廢打標(biāo)段和收料段，這五段依次相連，每部分底部都有四個(gè)可以調(diào)節(jié)高度和水平的支撐底座。以下針對(duì)各段組件進(jìn)行詳細(xì)的描述:
[0033]有關(guān)上料段:
[0034]所述上料段組件包括大卷皮革支架、上料電機(jī)、上料緩沖機(jī)構(gòu)和離子吹風(fēng)設(shè)備，皮革被正轉(zhuǎn)的所述上料電機(jī)驅(qū)動(dòng)沿所述大卷皮支架移動(dòng)，進(jìn)而能夠被傳至連接所述大卷皮革支架的上料緩沖機(jī)構(gòu)，所述上料緩沖機(jī)構(gòu)將傳至的皮革進(jìn)行U字形折疊，且皮革經(jīng)所述上料緩沖機(jī)構(gòu)傳至檢測(cè)段，進(jìn)而使得皮革能夠被傳至所述檢測(cè)段組件的檢測(cè)平臺(tái)，即上料緩沖機(jī)構(gòu)與檢測(cè)段相連，皮革從皮革支架延伸到上料緩沖機(jī)構(gòu)，折成U字型進(jìn)入檢測(cè)段;所述離子吹風(fēng)設(shè)備對(duì)傳輸而至的皮革進(jìn)行離子吹風(fēng)。離子吹風(fēng)設(shè)備能夠清除吸附于皮革表面的粉塵，碎肩，以防止這些物質(zhì)進(jìn)入檢測(cè)段，進(jìn)而影響皮革成像效果。離子吹風(fēng)設(shè)備還與系統(tǒng)的氣源相連。此外，支架部分上面是軸承機(jī)構(gòu)，可以支撐大卷皮革轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0035]在本實(shí)用新型一可選的實(shí)施例中，請(qǐng)參考圖2，上料電機(jī)可以經(jīng)由PLC電氣控制系統(tǒng)被工控機(jī)進(jìn)行控制，當(dāng)然，本實(shí)用新型也不排除通過(guò)其他上位機(jī)控制，或者依據(jù)預(yù)定程序進(jìn)行運(yùn)作，而不受控制的方案。
[0036]有關(guān)檢測(cè)段:
[0037]在本實(shí)用新型進(jìn)一步可選方案中，所述檢測(cè)段組件還包括厚度傳感器，所述厚度傳感器檢測(cè)傳至檢測(cè)段的皮革厚度并反饋至所述工控機(jī)。所述檢測(cè)段組件還包括編碼器，所述編碼器檢測(cè)皮革的長(zhǎng)度信息并反饋至所述工控機(jī)，得到累計(jì)長(zhǎng)度。
[0038]檢測(cè)段包括檢測(cè)平臺(tái)，檢測(cè)箱，2臺(tái)相機(jī)支架，2臺(tái)高速高分辨率彩色線陣相機(jī)(SP前文提到的圖像采集裝置10)，1臺(tái)工控機(jī)(插有一看圖像數(shù)據(jù)采集卡)，I臺(tái)1.5米長(zhǎng)的線陣LED光源(即前文提到的光源11)，光源照射在相機(jī)視野的正下方。由相機(jī)，光源，檢測(cè)箱，配備數(shù)據(jù)采集卡的工控機(jī)構(gòu)成了皮革瑕疵檢測(cè)識(shí)別系統(tǒng)。檢測(cè)箱內(nèi)部，固定光源的型材上還固定有I個(gè)編碼器和I個(gè)厚度傳感器，分別對(duì)皮革長(zhǎng)度進(jìn)行累計(jì)，對(duì)皮革厚度進(jìn)行測(cè)量。
[0039]有關(guān)圖像數(shù)據(jù)采集卡，本實(shí)用新型采用的圖像數(shù)據(jù)采集卡是基于cameralink接口的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)圖像數(shù)據(jù)采集卡，可以直接和高速線陣相機(jī)連接，無(wú)需額外的接口電路。該卡的配套軟件為Matrox sol1s xcl，內(nèi)含圖像采集卡的驅(qū)動(dòng)程序，VisualC++下的接口函數(shù)等。這些接口函數(shù)主要包括:
[0040]數(shù)據(jù)采集函數(shù)，包括如何打開/關(guān)閉采集卡，如何啟動(dòng)采集卡運(yùn)行，如何設(shè)置回調(diào)函數(shù)得到相機(jī)數(shù)據(jù)。
[0041]相機(jī)配置函數(shù)，可以設(shè)置相機(jī)的曝光時(shí)間，行頻，RGB增益/偏置等重要參數(shù)。
[0042]有關(guān)緩沖段:
[0043]在本實(shí)用新型可選的實(shí)施例中，所述緩沖段組件至少包括緩沖機(jī)構(gòu)，所述緩沖機(jī)構(gòu)將傳輸而來(lái)的皮革進(jìn)行U字形折疊，且皮革并經(jīng)所述緩沖機(jī)構(gòu)傳至剔廢打標(biāo)段。緩沖段由一個(gè)緩沖平臺(tái)和一個(gè)緩沖機(jī)構(gòu)構(gòu)成。緩沖平臺(tái)和檢測(cè)段相連。緩沖機(jī)構(gòu)類似于上料緩沖機(jī)構(gòu)。皮革從檢測(cè)段出來(lái)，經(jīng)過(guò)緩沖平臺(tái)，進(jìn)入緩沖機(jī)構(gòu)，折成2個(gè)U字型進(jìn)入剔廢打標(biāo)段。
[0044]有關(guān)剔廢打標(biāo)段:
[0045]在本實(shí)用新型可選的方案中，所述剔廢打標(biāo)段組件包括裁切刀具、貼膠帶裝置、廢料翻板機(jī)和打標(biāo)頭裝置，所述裁切刀具依據(jù)所述工控機(jī)的控制進(jìn)行移動(dòng)，進(jìn)而在所需位置對(duì)傳至的需要進(jìn)行剔廢的皮革進(jìn)行裁切剔廢，所述貼膠帶裝置依據(jù)所述工控機(jī)的控制或自動(dòng)進(jìn)行上下移動(dòng)，進(jìn)而將膠帶貼至傳至的皮革，所述廢料翻板機(jī)構(gòu)依據(jù)所述工控機(jī)的控制或自動(dòng)對(duì)傳至的皮革進(jìn)行翻邊，所述打標(biāo)頭裝置依據(jù)所述工控機(jī)的控制進(jìn)行移動(dòng)，進(jìn)而對(duì)傳至的需要進(jìn)行打標(biāo)的皮革進(jìn)行打標(biāo)。
[0046]其中，所述裁切刀具和打標(biāo)頭裝置分別由氣缸控制移動(dòng)，所述氣缸均直接或通過(guò)PLC電氣控制系統(tǒng)被所述工控機(jī)控制驅(qū)動(dòng)。當(dāng)然，在圖2示意的實(shí)施例中，在進(jìn)一步可選方案中，位置的調(diào)節(jié)利用氣缸來(lái)實(shí)現(xiàn)，裁切動(dòng)作和打標(biāo)動(dòng)作可以進(jìn)一步由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
[0047]在本實(shí)用新型可選的實(shí)施例中，所述剔廢打標(biāo)段組件的底部設(shè)有廢料倉(cāng)?？梢詫⒉们邢聛?lái)的廢料進(jìn)行回收。
[0048]當(dāng)然，在本實(shí)用新型大多數(shù)可選實(shí)施例中，其可以設(shè)置有用以實(shí)現(xiàn)皮革輸送的輸送帶，在輸送到相應(yīng)位置，可以利用裁切刀具、貼膠帶裝置、廢料翻板機(jī)和打標(biāo)頭裝置進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作，其具體位置順序、角度方位以及安裝方式等，本領(lǐng)域技術(shù)人員依據(jù)所需都能做具體設(shè)計(jì)，其完全可以是任意的，即使未公開之間的位置關(guān)系，也不會(huì)有公開不充分的問(wèn)題，只要存在這些部件，其驅(qū)動(dòng)關(guān)系如上所述，就不脫離本實(shí)用新型可選方案。
[0049]具體來(lái)說(shuō)，剔廢打標(biāo)段包括能左右、上下移動(dòng)的裁切刀具，能上下移動(dòng)的貼膠帶裝置，廢料翻板機(jī)構(gòu)，打標(biāo)頭。在緩沖段和剔廢打標(biāo)段之間有伺服電機(jī)，對(duì)皮革輸送及廢料的剔除提供動(dòng)力。踢廢打標(biāo)段的下部是廢料倉(cāng)，皮革廢料切除之后掉落到廢料倉(cāng)中。
[0050]有關(guān)收料段:
[0051]本實(shí)用新型可選的實(shí)施例中，所述收料段組件包括收料裁切工具、成卷機(jī)構(gòu)、收料電機(jī)，成卷傳送帶以及紙筒排放和提取裝置，所述裁切工具對(duì)自剔廢打標(biāo)段傳輸而來(lái)的皮革進(jìn)行裁切，所述成卷機(jī)構(gòu)將裁切后的皮革進(jìn)行打卷，所述收料電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述成卷傳送帶運(yùn)作，進(jìn)而將打卷后的皮革傳至所述紙筒排放和提取裝置。即收料段包括能左右移動(dòng)的裁切刀具(在剔廢打標(biāo)段和收料段之間)，成卷機(jī)構(gòu)，收料電機(jī)，成卷傳送帶，紙筒排放和提取目.0
[0052]與剃廢打標(biāo)段相同的，在本實(shí)用新型大多數(shù)可選實(shí)施例中，其可以設(shè)置有用以實(shí)現(xiàn)皮革輸送的輸送帶，在輸送到相應(yīng)位置，可以利用收料裁切工具、成卷機(jī)構(gòu)、收料電機(jī)，成卷傳送帶以及紙筒排放和提取裝置等進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作，其具體位置順序、角度方位以及安裝方式等，本領(lǐng)域技術(shù)人員依據(jù)所需都能做具體設(shè)計(jì)，其完全可以是任意的，即使未公開之間的位置關(guān)系，也不會(huì)有公開不充分的問(wèn)題，只要存在這些部件，其驅(qū)動(dòng)關(guān)系如上所述，就不脫離本實(shí)用新型可選方案。
[0053]為了完成全自動(dòng)控制，配備有PLC電氣控制系統(tǒng)，控制所有的氣動(dòng)電磁閥，電動(dòng)機(jī)，伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。所述高速高分辨率彩色線陣相機(jī)與具有檢測(cè)和識(shí)別皮革瑕疵軟件的工控機(jī)控制顯示系統(tǒng)相連接，工控機(jī)顯示控制系統(tǒng)通過(guò)串行通信和PLC電氣控制系統(tǒng)相連，PLC電氣控制系統(tǒng)和氣流電磁閥，電動(dòng)機(jī)，伺服電機(jī)相連接。
[0054]為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型可選的方案，以下還對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)致的描述，以保證本實(shí)用新型可被實(shí)現(xiàn):
[0055]上料段電機(jī)的速度要和前端皮革輸送的速度匹配，保證進(jìn)入檢測(cè)段的皮革不起皺，不偏離，從而保證皮革圖像的真實(shí)完整性。
[0056]圖像采集設(shè)備的處理速度和機(jī)械設(shè)備動(dòng)作的速度決定了本臺(tái)設(shè)備的處理能力(產(chǎn)量)。通過(guò)計(jì)算，每分鐘檢測(cè)的皮革可以達(dá)到60?100m，能夠滿足皮革企業(yè)的生產(chǎn)要求。
[0057]皮革種類非常多，顏色各異，黑白的相機(jī)無(wú)法滿足，必須采用彩色的相機(jī)，為了檢測(cè)細(xì)小的瑕疵，必須采用高分辨率的相機(jī)。為了保證不同速度下成像效果的一致性，必須對(duì)兩臺(tái)相機(jī)進(jìn)行同步，通過(guò)檢測(cè)段安裝的編碼器實(shí)現(xiàn)。為了保證產(chǎn)量，相機(jī)的曝光時(shí)間必須足夠快，曝光時(shí)間應(yīng)達(dá)到0.Ims以內(nèi)。
[0058]為了達(dá)到穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)采集、傳輸效果，需要選用工業(yè)級(jí)的圖像數(shù)據(jù)采集卡與相機(jī)配套。本實(shí)用新型采用sol1s xcl數(shù)據(jù)采集卡，該卡基于cameralink接口，數(shù)據(jù)傳輸速度高，性能穩(wěn)定可靠。同時(shí)，該卡有兩個(gè)相機(jī)接口，可以同時(shí)對(duì)兩臺(tái)相機(jī)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，正好和本實(shí)用新型的要求相符。
[0059]相機(jī)的核心是CMOS傳感器，必須有好的光源照射才能感光，才能得到圖像數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型的光源必須具備區(qū)分各種皮革表面缺陷的特性，并針對(duì)不同的皮革，能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)光照的強(qiáng)度。本系統(tǒng)采用的光源配備專有控制器，給光源提供直流供電，對(duì)線陣相機(jī)成像，可很好的避免頻閃的問(wèn)題。
[0060]當(dāng)識(shí)別出瑕疵之后，工控機(jī)軟件系統(tǒng)要對(duì)瑕疵進(jìn)行綜合判斷，根據(jù)瑕疵的種類和大小，嚴(yán)重的踢廢(裁切掉)，不太嚴(yán)重的打標(biāo)。剔廢打標(biāo)段的機(jī)械完成這些功能。PLC程序接收到工控機(jī)的相關(guān)命令，控制直流氣動(dòng)電磁閥的通斷，從而控制裁切刀具的動(dòng)作或者打標(biāo)頭的動(dòng)作。為了保證產(chǎn)量，裁切刀具和打標(biāo)頭氣動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作必須足夠快，對(duì)裁切來(lái)說(shuō)，要保證15s以內(nèi)完成動(dòng)作;對(duì)打標(biāo)來(lái)說(shuō)，要保證1.5s以內(nèi)完成動(dòng)作。
[0061]計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)處理量很大，要求計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能高，運(yùn)算速度快。本實(shí)用新型采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，底板和CPU采用了 Intel最新CPU架構(gòu)，CPU至少4核心以上，單核不低于3GHZ。
[0062]為了方便操作和適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)需要，本實(shí)用新型采用了觸摸式液晶顯示屏，完全可以脫離鼠標(biāo)與鍵盤，操作簡(jiǎn)便，這也符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
[0063]整個(gè)設(shè)備電氣控制系統(tǒng)以工控機(jī)為中心，PLC作為下位機(jī)，二者通過(guò)RS485串行接口進(jìn)行通信，工控機(jī)能夠?qū)⒏鞣N指令下達(dá)，例如下達(dá)剔廢，打標(biāo)，收卷命令等。
[0064]裝在工控機(jī)中的檢測(cè)皮革缺陷的軟件包括有主控程序、PLC通信控制程序、光源控制程序、編碼器數(shù)據(jù)采集程序、圖像數(shù)據(jù)采集程序、圖像處理程序、決策分類程序，上位機(jī)具有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)顯示、模型制作、數(shù)據(jù)分析、文件保存、曲線繪制、報(bào)表生成、數(shù)據(jù)回放的功能單元。下位機(jī)程序主要完成與上位機(jī)串口通信，皮革厚度檢測(cè)，轉(zhuǎn)速測(cè)量和控制氣動(dòng)電磁閥、伺服電機(jī)，三相電機(jī)。
[0065]本實(shí)用新型在工作過(guò)程中通過(guò)圖像處理軟件，識(shí)別了皮革瑕疵，找到了皮革瑕疵所處的位置，經(jīng)過(guò)決策，上位機(jī)通過(guò)RS485向PLC發(fā)送指令，指令中包含了皮革瑕疵的位置，剔廢長(zhǎng)度等信息，PLC接收到該指令后，先減速，使皮革瑕疵正好運(yùn)動(dòng)到裁切刀具的正下方時(shí)停止下來(lái)，然后開啟裁切刀具對(duì)應(yīng)的氣動(dòng)電磁閥，讓切刀運(yùn)動(dòng)到另一邊，將皮革切割開，然后翻板機(jī)構(gòu)打開，同時(shí)啟動(dòng)電機(jī)，使含有瑕疵的皮革進(jìn)入翻版機(jī)構(gòu)下面的廢料倉(cāng)中，等全部廢料進(jìn)入完畢，翻板機(jī)構(gòu)閉合，裁切刀具回位的同時(shí)將皮革切割開，此時(shí)所有的廢料都掉落到廢料倉(cāng)中，然后開啟貼膠帶裝置對(duì)應(yīng)的氣動(dòng)電磁閥，使膠帶運(yùn)動(dòng)到另一邊的同時(shí)將剛才裁切刀具割開的兩段皮革黏貼起來(lái)，然后，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)并緩慢加速到設(shè)定的走革速度，進(jìn)入正常狀態(tài)。因?yàn)閳D像采集的位置和裁切刀具的位置間有一定間距(4000?5000mm)，上述裁切動(dòng)作應(yīng)該有兩個(gè)階段:第一階段是緩沖，等待皮革瑕疵運(yùn)動(dòng)到裁切刀具的正下方，這個(gè)階段最為關(guān)鍵，是裁切精度的保證，這個(gè)階段花費(fèi)的時(shí)間與檢測(cè)到的皮革位置有關(guān)，還與皮革減速過(guò)程有關(guān)，經(jīng)過(guò)調(diào)試，以3?5s為宜;第二階段才是裁切動(dòng)作的開始，這個(gè)階段花費(fèi)的時(shí)間與裁切刀具，貼膠帶裝置的動(dòng)作速度有關(guān)，經(jīng)調(diào)試，約需要8?10s。
[0066]本實(shí)用新型可選方案中，主要設(shè)備配置如下:
[0067](I)、13?15 ’液晶顯示器，分辨率為1024*768，帶觸摸屏。
[0068](2)、彩色線陣攝像機(jī)2臺(tái)，配套有專用的鏡頭2臺(tái)和圖像采集卡I塊。
[0069](3)、三菱PLC I臺(tái)，氣動(dòng)電磁閥若干。
[0070](4)、上料電機(jī)I臺(tái)(1.5KW)，剔廢伺服電機(jī)I臺(tái)(IKW)，收料電機(jī)I臺(tái)(IKW)，配以2KW的變頻器I臺(tái)，IKW的變頻器I臺(tái)，IKW的伺服控制器I臺(tái)。
[0071](5)、計(jì)算機(jī)顯示控制系統(tǒng)，研華工業(yè)控制計(jì)算機(jī);CPlKCore ?5 36取，四核)，86內(nèi)存，IT硬盤，PCI接口蘭2個(gè)，PCIE接口 I個(gè)，USB接口 4個(gè)，RS232接口 3個(gè)，WindowsXp操作系統(tǒng)。
[0072]電氣部分主要包括:
[0073]a、三菱PLC I 臺(tái)
[0074]整個(gè)電氣控制部分的核心，下位機(jī)的所有工作由PLC完成。
[0075]b、厚度傳感器接口
[0076]由PLC的4AD模塊配合采集程序構(gòu)成皮革厚度檢測(cè)系統(tǒng)，能每隔1ms測(cè)量一次皮革厚度。
[0077]C、編碼器接口
[0078]由PLC的專用高速編碼器計(jì)數(shù)器構(gòu)成編碼器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，對(duì)皮革長(zhǎng)度進(jìn)行累計(jì)，對(duì)剔廢長(zhǎng)度進(jìn)行累計(jì)，對(duì)當(dāng)前走革速度進(jìn)行測(cè)量。
[0079]d、I/O 接口
[0080]由PLC的輸入輸出點(diǎn)數(shù)決定，選擇的PLC主機(jī)的I/O點(diǎn)數(shù)不能滿足本系統(tǒng)的需要，又級(jí)聯(lián)了 I/O模塊，是PLC的I/O點(diǎn)數(shù)達(dá)到80個(gè)。PLC和外圍設(shè)備(輸入或輸出設(shè)備)之間都通過(guò)了中間繼電器進(jìn)行隔離，有效提高了電氣系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)能力和抗干擾能力。
[0081]e、報(bào)警和錯(cuò)誤指示
[0082]當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，該部分給出繼電器輸出結(jié)點(diǎn)，將聲光報(bào)警燈打開。
[0083]本實(shí)用新型主要性能指標(biāo):
[0084]I)、皮革瑕疵識(shí)別率390%，對(duì)細(xì)小或者難以識(shí)別的瑕疵識(shí)別率380%。
[0085]2)、皮革瑕疵清除率蘭85 %。
[0086]3)、皮革瑕瘋最小檢出尺寸lmm2(片狀)，4mm(線狀)，最小色差3 Δ E0
[0087]4)、檢測(cè)幅寬 1350mm?1650mm。
[0088]5)、自動(dòng)適應(yīng)介質(zhì):對(duì)不同顏色，材質(zhì)，光反射吸收特性的皮革，計(jì)算機(jī)能夠自動(dòng)調(diào)整算法，使得該系統(tǒng)具有很好的適應(yīng)性和穩(wěn)定性。
[0089]6)、本系統(tǒng)為機(jī)電一體化產(chǎn)品，保證了系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。
[0090]7)、本系統(tǒng)的最大處理能力為6000m/h，功率為5.5KW，能夠滿足皮革企業(yè)的生產(chǎn)要求。
[0091]本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0092]I)、整機(jī)配套完全、結(jié)構(gòu)合理、適應(yīng)性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)便。
[0093]2)、在整個(gè)加工生產(chǎn)過(guò)程中，該系統(tǒng)能自動(dòng)檢測(cè)分類皮革缺陷，具有控制精度高，處理速度快，省時(shí)省力，比人工挑揀效率高，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。
[0094]3)、成本低，實(shí)際成本低于100萬(wàn)元左右，國(guó)外同類設(shè)備價(jià)格為500萬(wàn)元以上，為皮革企業(yè)節(jié)約了大額建設(shè)費(fèi)用。
[0095]4)、皮革瑕疵清除效率高，明顯提高了皮革產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，節(jié)省了人工和維護(hù)成本。
[0096]綜上所述，本實(shí)用新型將圖像采集裝置引入到了皮革裁切中，利用采集到的圖像，工控機(jī)可以對(duì)皮革上的瑕疵進(jìn)行綜合判斷，根據(jù)瑕疵的種類和大小，選擇剔廢、打標(biāo)等后續(xù)動(dòng)作，可見，本實(shí)用新型將檢測(cè)與后續(xù)工藝的控制結(jié)合在一起，完成了自動(dòng)化的裁切、打標(biāo)工作，為其提供了硬件基礎(chǔ)。
[0097]實(shí)踐也證明，本實(shí)用新型可選實(shí)施例整機(jī)配套齊全、結(jié)構(gòu)合理、適應(yīng)性強(qiáng)；自動(dòng)化程度高、操作方便、靈活、易學(xué);在皮革行業(yè)第一次采用了高速高分辨率的攝像視覺(jué)掃描檢測(cè)裝置，瑕疵識(shí)別剔除速度快，準(zhǔn)確率高;設(shè)備密封性好，噪音低，廢物集中入箱，對(duì)環(huán)境無(wú)污染。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種皮革自動(dòng)檢測(cè)裁切一體機(jī)，其特征在于:至少包括依次連接的檢測(cè)段組件、緩沖段組件和剔廢打標(biāo)段組件，所述檢測(cè)段組件至少包括檢測(cè)平臺(tái)、圖像采集裝置、配置有圖像數(shù)據(jù)采集卡的工控機(jī)和光源，所述光源照射于所述圖像采集裝置的視野方向的檢測(cè)平臺(tái)，所述圖像采集裝置連接所述工控機(jī)，所述圖像采集裝置采集傳至檢測(cè)平臺(tái)的皮革的圖像，并反饋至所述工控機(jī)，所述工控機(jī)依據(jù)所述圖像采集裝置反饋的圖像對(duì)皮革的瑕疵情況進(jìn)行判斷，進(jìn)而據(jù)此控制所述剔廢打標(biāo)段組件對(duì)相應(yīng)的傳輸至剃廢打標(biāo)段的皮革實(shí)施剔廢打標(biāo)動(dòng)作。2.如權(quán)利要求1所述的皮革自動(dòng)檢測(cè)裁切一體機(jī)，其特征在于:所述檢測(cè)段組件還包括厚度傳感器，所述厚度傳感器檢測(cè)傳至檢測(cè)段的皮革厚度并反饋至所述工控機(jī)。3.如權(quán)利要求1所述的皮革自動(dòng)檢測(cè)裁切一體機(jī)，其特征在于:所述檢測(cè)段組件還包括編碼器，所述編碼器檢測(cè)皮革的長(zhǎng)度信息并反饋至所述工控機(jī)，得到累計(jì)長(zhǎng)度。4.如權(quán)利要求1所述的皮革自動(dòng)檢測(cè)裁切一體機(jī)，其特征在于:所述剔廢打標(biāo)段組件包括裁切刀具、貼膠帶裝置、廢料翻板機(jī)和打標(biāo)頭裝置，所述裁切刀具依據(jù)所述工控機(jī)的控制進(jìn)行移動(dòng)，進(jìn)而在所需位置對(duì)傳至的需要進(jìn)行剔廢的皮革進(jìn)行裁切剔廢，所述貼膠帶裝置依據(jù)所述工控機(jī)的控制或自動(dòng)進(jìn)行上下移動(dòng)，進(jìn)而將膠帶貼至傳至的皮革，所述廢料翻板機(jī)構(gòu)依據(jù)所述工控機(jī)的控制或自動(dòng)對(duì)傳至的皮革進(jìn)行翻邊，所述打標(biāo)頭裝置依據(jù)所述工控機(jī)的控制進(jìn)行動(dòng)作，進(jìn)而對(duì)傳至的需要進(jìn)行打標(biāo)的皮革進(jìn)行打標(biāo)。5.如權(quán)利要求1所述的皮革自動(dòng)檢測(cè)裁切一體機(jī)，其特征在于:所述裁切刀具和打標(biāo)頭裝置分別由氣缸控制動(dòng)作，所述氣缸均直接或通過(guò)PLC電氣控制系統(tǒng)被所述工控機(jī)控制驅(qū)動(dòng)。6.如權(quán)利要求1所述的皮革自動(dòng)檢測(cè)裁切一體機(jī)，其特征在于:所述剔廢打標(biāo)段組件的底部設(shè)有廢料倉(cāng)。7.如權(quán)利要求1所述的皮革自動(dòng)檢測(cè)裁切一體機(jī)，其特征在于:所述緩沖段組件至少包括緩沖機(jī)構(gòu)，所述緩沖機(jī)構(gòu)將傳輸而來(lái)的皮革進(jìn)行U字形折疊，且皮革并經(jīng)所述緩沖機(jī)構(gòu)傳至剔廢打標(biāo)段。8.如權(quán)利要求1所述的皮革自動(dòng)檢測(cè)裁切一體機(jī)，其特征在于:還包括上料段組件和收料段組件，皮革經(jīng)所述上料段組件進(jìn)入所述檢測(cè)段組件，經(jīng)所述剔廢打標(biāo)段組件處理后的皮革傳至所述收料段組件。9.如權(quán)利要求8所述的皮革自動(dòng)檢測(cè)裁切一體機(jī)，其特征在于:所述上料段組件包括大卷皮革支架、上料電機(jī)、上料緩沖機(jī)構(gòu)和離子吹風(fēng)設(shè)備，皮革被正轉(zhuǎn)的所述上料電機(jī)驅(qū)動(dòng)沿所述大卷皮支架移動(dòng)，進(jìn)而能夠被傳至連接所述大卷皮革支架的上料緩沖機(jī)構(gòu)，所述上料緩沖機(jī)構(gòu)將傳至的皮革進(jìn)行U字形折疊，且皮革經(jīng)所述上料緩沖機(jī)構(gòu)傳至檢測(cè)段，進(jìn)而使得皮革能夠被傳至所述檢測(cè)段組件的檢測(cè)平臺(tái)，所述離子吹風(fēng)設(shè)備對(duì)傳輸而至的皮革進(jìn)行離子吹風(fēng)。10.如權(quán)利要求8所述的皮革自動(dòng)檢測(cè)裁切一體機(jī)，其特征在于:所述收料段組件包括收料裁切工具、成卷機(jī)構(gòu)、收料電機(jī)，成卷傳送帶以及紙筒排放和提取裝置，所述裁切工具對(duì)自剔廢打標(biāo)段傳輸而來(lái)的皮革進(jìn)行裁切，所述成卷機(jī)構(gòu)將裁切后的皮革進(jìn)行打卷，所述收料電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述成卷傳送帶運(yùn)作，進(jìn)而將打卷后的皮革傳至所述紙筒排放和提取裝置。
【文檔編號(hào)】C14B5/00GK205720017SQ201620280753
【公開日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年4月6日
【發(fā)明人】王 鋒, 李勛
【申請(qǐng)人】上海隕臻視覺(jué)科技有限公司