超轻超薄滤布热切割分条系统的制作方法

专利检索2022-05-10  8



1.本实用新型涉及滤布热切割技术领域,具体为超轻超薄滤布热切割分条系统。


背景技术:

2.在超轻超薄滤布的切割分条领域,目前国内还没有应用热切割技术来做轻薄型滤布的分条机,市面上销售的分条机绝大部分都是以刀片切割和超声波切割为主,用此类分条设备切割滤布,边沿容易产生飞边毛刺、异物等缺点,应用领域比如应用于精密控制的流体管道内的过滤器使用轻薄滤布作为核心材料,例如尼龙滤布。
3.滤布本身是过滤隔离异物的材料,用于生产制造过滤器、滤网制品等,用冷刀片、超声波切割分条机下料时边沿会产生飞边毛刺,造成自身自带异物的产生,给下游滤布制品带上异物的隐患,传统的切割分条系统,无法利用热熔切割工艺进行原材料切割,不能根本上降低材料本身所带来的异物携带风险。


技术实现要素:

4.本实用新型的目的在于提供超轻超薄滤布热切割分条系统,解决了现有的切割分条系统,无法利用热熔切割工艺进行原材料切割,不能根本上降低材料本身所带来的异物携带风险的问题。
5.为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:超轻超薄滤布热切割分条系统,包括底架,所述底架顶部的两侧均安装有支架,所述支架内侧的顶部设置有xy双轴伺服电机移动平台,所述xy双轴伺服电机移动平台的底部设置有激光器,所述激光器的左侧设置有视觉识别系统,所述激光器的右侧设置有光路系统,所述支架的内侧设置有冷却机构,所述底架顶部后侧的两侧均安装有固定柱一,所述固定柱一的外侧设置有放卷伺服电机,所述放卷伺服电机的输出轴贯穿至固定柱一的内侧并安装有放卷轴,且输出轴的表面设置有磁粉离合器,所述固定柱一的顶部且位于底架顶部的左侧设置有张力传感器,所述固定柱一的顶部且位于底架顶部的右侧设置有计米器装置,所述底架顶部前侧的两侧均安装有固定柱二,所述固定柱二的顶部且位于底架顶部的右侧设置有自动纠偏系统,所述固定柱二的外侧设置有收卷伺服电机,所述收卷伺服电机的左侧通过驱动装置贯穿至固定柱二的内侧并设置有收卷轴,且驱动装置的左侧贯穿至固定柱二内侧的底部设置有导向轴,所述固定柱二的正面设置有固定柱三,所述固定柱三的底部与底架的顶部连接,所述固定柱三外侧的顶部设置有收卷伺服电机二,且收卷伺服电机二的左侧通过驱动装置贯穿至固定柱三的内侧并设置有收卷盘,且驱动装置的左侧贯穿至固定柱三内侧的底部设置有收卷导向张紧轮;
6.所述底架顶部的左侧设置有控制电脑,所述控制电脑的顶部设置有显示器,所述支架的正面设置有视觉系统控制器,所述视觉系统控制器的内腔设置有plc模块,所述视觉系统控制器内腔的左侧设置有附属器件专用控制模块。
7.优选的,所述xy双轴伺服电机移动平台底部的两侧均设置有行走切割定焦辅助机
构,所述底架的顶部且位于设置有支架的内侧设置有负压腔异物收集腔。
8.优选的,所述放卷伺服电机的底部安装有安装板一,且安装板一的左侧与固定柱一的外侧连接。
9.优选的,所述收卷伺服电机的底部安装有安装板二,且安装板二的左侧与固定柱二的外侧连接。
10.优选的,所述视觉识别系统的顶部和光路系统的顶部均安装有安装架,且安装架远离视觉识别系统和光路系统的一侧并与激光器的两侧连接。
11.优选的,所述张力传感器的左侧设置有连接架一,且连接架一的底部与固定柱一的顶部连接,所述计米器装置的顶部设置有连接架二,且连接架二的底部与固定柱一的顶部连接。
12.优选的,所述plc模块的输入端与控制电脑的输出端单向电连接,所述plc模块的输出端分别与显示器和附属器件专用控制模块的输入端单向电连接,所述plc模块的输出端分别与视觉识别系统、光路系统、张力传感器和自动纠偏系统的输入端双向电连接。
13.与现有技术相比,本实用新型的有益效果如下:
14.1、本实用新型中,控制系统是本设备的控制核心,通过控制电脑的软件上设置好的激光工艺参数、分条参数和滤布收放卷控制参数等,新滤布材料分条加工前只需要手动拉布至收卷轴并贴紧压合在轴的卡料槽位置即可,触发开始启动信号后,通过磁粉离合器和张力传感器形成闭环的自动张力控制系统,收卷伺服电机一启动旋转半圈,使滤布绷紧有一定的张力,实现张力自动控制。
15.2、本实用新型中,激光器系统包括激光器、光路系统、xy双轴伺服电机移动平台、行走切割定焦辅助机构、视觉识别系统和自动纠偏系统,接收到触发开始切割加工后先自动复位,xy双轴伺服电机移动平台回原点并启动负压装置,激光器出光头按设定的坐标轨迹进行定位切割,切割完第一版后视觉识别系统开始启动介入,移动到切缝区域拍照计算定位偏移量反馈给plc模块,若偏移量为,直接按设定坐标切割,若是有偏移则自动纠偏系统移轨迹继续进行切割,实现自动对缝连接切割直至切割完设定的条数。
16.3、本实用新型中,切割环节结束后,收卷机构包括收卷伺服电机一、收卷轴、导向轴、收卷盘和收卷导向张紧轮启动收卷同时开启滤布传输的纠偏系统进入一边放卷一边收卷的自动纠偏状态,计米器装置开始计数滤布收放卷长度,当长度到达设定的加工长度后发出指令控制收卷伺服电机一立即停止收卷并保持使能状态,以此类推重复切割完设定长度收卷,收卷完设定长度后切割,直到切割累计到设定加工的总长度收卷满卡盘,然后做出加工完成停机并提示,按设定总长度加工完成收卷后,整个分条切割过程应用了视觉识别系统高精度纠偏定位算法,张力闭环自动控制,在该领域的设备属于创新的软、硬件的解决方案。
附图说明
17.图1为本实用新型结构示意图;
18.图2为本实用新型底架结构左侧示意图;
19.图3为本实用新型收卷轴和导向轴结构右侧示意图;
20.图4为本实用新型放卷伺服电机和放卷轴结构右侧示意图;
21.图5为本实用新型视觉系统控制器结构剖视图;
22.图6为本实用系统远离图。
23.图中:1、底架;2、支架;3、xy双轴伺服电机移动平台;4、激光器;5、视觉识别系统;6、光路系统;7、冷却机构;8、固定柱一;9、放卷伺服电机;10、放卷轴;11、磁粉离合器;12、张力传感器;13、计米器装置;14、固定柱二;15、自动纠偏系统;16、收卷伺服电机一;17、收卷轴;18、导向轴;19、固定柱三;20、收卷盘;21、收卷导向张紧轮;22、控制电脑;23、显示器;24、视觉系统控制器;25、plc模块;26、附属器件专用控制模块;27、行走切割定焦辅助机构;28、负压腔异物收集腔。
具体实施方式
24.为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案,下面结合附图对本实用新型进行详细描述,本部分的描述仅是示范性和解释性,不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。
25.应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
26.需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
27.此外,术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
28.在本实用新型的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.请参阅图1

6,超轻超薄滤布热切割分条系统,包括底架1,底架1顶部的两侧均安装有支架2,支架2内侧的顶部设置有xy双轴伺服电机移动平台3,xy双轴伺服电机移动平台3的底部设置有激光器4,激光器4的左侧设置有视觉识别系统5,激光器4的右侧设置有光路系统6,支架2的内侧设置有冷却机构7,底架1顶部后侧的两侧均安装有固定柱一8,固定柱一8的外侧设置有放卷伺服电机9,放卷伺服电机9的输出轴贯穿至固定柱一8的内侧并安装有放卷轴10,且输出轴的表面设置有磁粉离合器11,固定柱一8的顶部且位于底架1顶部的左侧设置有张力传感器12,固定柱一8的顶部且位于底架1顶部的右侧设置有计米器装置13,底架1顶部前侧的两侧均安装有固定柱二14,固定柱二14的顶部且位于底架1顶部的右侧设置有自动纠偏系统15,固定柱二14的外侧设置有收卷伺服电机一16,收卷伺服电机一16的左侧通过驱动装置贯穿至固定柱二14的内侧并设置有收卷轴17,且驱动装置的左侧贯
穿至固定柱二14内侧的底部设置有导向轴18,固定柱二14的正面设置有固定柱三19,固定柱三19的底部与底架1的顶部连接,固定柱三19外侧的顶部设置有收卷伺服电机二,且收卷伺服电机二的左侧通过驱动装置贯穿至固定柱三19的内侧并设置有收卷盘20,且驱动装置的左侧贯穿至固定柱三19内侧的底部设置有收卷导向张紧轮21;
30.底架1顶部的左侧设置有控制电脑22,控制电脑22的顶部设置有显示器23,支架2的正面设置有视觉系统控制器24,视觉系统控制器24的内腔设置有plc模块25,视觉系统控制器24内腔的左侧设置有附属器件专用控制模块26,控制系统是本设备的控制核心,通过控制电脑22的软件上设置好的激光工艺参数、分条参数和滤布收放卷控制参数等,新滤布材料分条加工前只需要手动拉布至收卷轴17并贴紧压合在轴的卡料槽位置即可,触发开始启动信号后;
31.xy双轴伺服电机移动平台3底部的两侧均设置有行走切割定焦辅助机构27,底架1的顶部且位于设置有支架2的内侧设置有负压腔异物收集腔28,通过磁粉离合器11和张力传感器12形成闭环的自动张力控制系统,收卷伺服电机一16启动旋转半圈,使滤布绷紧有一定的张力,实现张力自动控制;
32.放卷伺服电机9的底部安装有安装板一,且安装板一的左侧与固定柱一8的外侧连接,激光器系统包括激光器4、光路系统6、xy双轴伺服电机移动平台3、行走切割定焦辅助机构27、视觉识别系统5和自动纠偏系统15,接收到触发开始切割加工后先自动复位;
33.收卷伺服电机一16的底部安装有安装板二,且安装板二的左侧与固定柱二14的外侧连接,xy双轴伺服电机移动平台3回原点并启动负压装置,激光器4出光头按设定的坐标轨迹进行定位切割,切割完第一版后视觉识别系统5开始启动介入,移动到切缝区域拍照计算定位偏移量反馈给plc模块25,若偏移量为0,直接按设定坐标切割,若是有偏移则自动纠偏系统15移轨迹继续进行切割,实现自动对缝连接切割直至切割完设定的条数;
34.视觉识别系统5的顶部和光路系统6的顶部均安装有安装架,且安装架远离视觉识别系统5和光路系统6的一侧并与激光器4的两侧连接,切割环节结束后,收卷机构包括收卷伺服电机一16、收卷轴17、导向轴18、收卷盘20和收卷导向张紧轮21启动收卷同时开启滤布传输的纠偏系统进入一边放卷一边收卷的自动纠偏状态;
35.张力传感器12的左侧设置有连接架一,且连接架一的底部与固定柱一8的顶部连接,计米器装置13的顶部设置有连接架二,且连接架二的底部与固定柱一8的顶部连接,计米器装置13开始计数滤布收放卷长度,当长度到达设定的加工长度后发出指令控制收卷伺服电机一16立即停止收卷并保持使能状态,以此类推重复切割完设定长度收卷;
36.plc模块25的输入端与控制电脑22的输出端单向电连接,plc模块25的输出端分别与显示器23和附属器件专用控制模块26的输入端单向电连接,plc模块25的输出端分别与视觉识别系统5、光路系统6、张力传感器12和自动纠偏系统15的输入端双向电连接,收卷完设定长度后切割,直到切割累计到设定加工的总长度收卷满卡盘,然后做出加工完成停机并提示,按设定总长度加工完成收卷后,整个分条切割过程应用了视觉识别系统5高精度纠偏定位算法,张力闭环自动控制,在该领域的设备属于创新的软、硬件的解决方案。
37.使用时,控制系统是本设备的控制核心,通过控制电脑22的软件上设置好的激光工艺参数、分条参数和滤布收放卷控制参数等,新滤布材料分条加工前只需要手动拉布至收卷轴17并贴紧压合在轴的卡料槽位置即可,触发开始启动信号后,通过磁粉离合器11和
张力传感器12形成闭环的自动张力控制系统,收卷伺服电机一16启动旋转半圈,使滤布绷紧有一定的张力,实现张力自动控制,激光器系统包括激光器4、光路系统6、xy双轴伺服电机移动平台3、行走切割定焦辅助机构27、视觉识别系统5和自动纠偏系统15,接收到触发开始切割加工后先自动复位,xy双轴伺服电机移动平台3回原点并启动负压装置,激光器系统包括激光器4、光路系统6、xy双轴伺服电机移动平台3、行走切割定焦辅助机构27、视觉识别系统5和自动纠偏系统15,接收到触发开始切割加工后先自动复位,xy双轴伺服电机移动平台3回原点并启动负压装置,激光器4出光头按设定的坐标轨迹进行定位切割,切割完第一版后视觉识别系统5开始启动介入,移动到切缝区域拍照计算定位偏移量反馈给plc模块25,若偏移量为0,直接按设定坐标切割,若是有偏移则自动纠偏系统15移轨迹继续进行切割,实现自动对缝连接切割直至切割完设定的条数,切割环节结束后,收卷机构包括收卷伺服电机一16、收卷轴17、导向轴18、收卷盘20和收卷导向张紧轮21启动收卷同时开启滤布传输的纠偏系统进入一边放卷一边收卷的自动纠偏状态,计米器装置13开始计数滤布收放卷长度,当长度到达设定的加工长度后发出指令控制收卷伺服电机一16立即停止收卷并保持使能状态,以此类推重复切割完设定长度收卷,收卷完设定长度后切割,直到切割累计到设定加工的总长度收卷满卡盘,然后做出加工完成停机并提示,按设定总长度加工完成收卷后,整个分条切割过程应用了视觉识别系统5高精度纠偏定位算法,张力闭环自动控制,在该领域的设备属于创新的软、硬件的解决方案;
38.切割分条原材料滤布长度适用20m~200m,幅宽100mm~1200mm,厚度0.05mm~0.5mm,切割分条尺寸可在软件上自定义宽幅1200mm内的任意尺寸进行分条,热切割工艺使用激光器系统包括激光器4、光路系统6、xy双轴伺服电机移动平台3、行走切割定焦辅助机构27、视觉识别系统5和自动纠偏系统15,通过视觉识别系统5图像处理分析切割缝隙大小和边沿光洁度来实现对激光能量实时修正与负压腔异物收集腔28和冷却机构7的风机转速实现闭环控制,控制电脑22的软件通过特殊的算法来确保热切割分条平整度、异物控制、边沿飞边毛刺来实现闭环可控,主动寻缝、接缝精确定位切割,分条切割精度误差范围
±
0.15mm,分条后各分条收卷平整度和松紧度好,主要是通过伺服智能自动纠偏系统15和自动张力控制系统机构来实现与收卷伺服电机一16同步的闭环自主控制,收放卷张力可按不同宽幅和不同厚度的滤布进行张力标定与设置,保证不同厚度滤布在分条后收卷张力均匀恒定在一定的范围内,避免收卷拉伸变形或拉断。
39.本技术文件中使用到的标准零件均可以从市场上购买,而且根据说明书和附图的记载均可以进行订制,各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段,机械、零件和设备均采用现有技术中常规的型号,控制方式是通过控制器来自动控制,控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现,属于本领域的公知常识,并且本实用新型主要用来保护机械装置,所以本实用新型不再详细解释控制方式和电路连接,且说明书中提到的外设控制器可为本文提到的电器元件起到控制作用,而且该外设控制器为常规的已知设备。
40.需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
41.本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述,以上实例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。以上仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,由于文字表达的有限性,而客观上存在无限的具体结构,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进、润饰或变化,也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合;这些改进润饰、变化或组合,或未经改进将实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均应视为本实用新型的保护范围。
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