一种基于机器视觉的布条切割机及控制方法

本发明涉及视觉切割布条，具体涉及一种基于机器视觉的布条切割机及控制方法。

背景技术：

1、在棉布纺织行业中，需要密集金属针植在布条上，使用这个布条进行棉布的梳理。

2、传统的切割密集金属针植在布条上的方式通常依赖人工进行来回推动布卷来进行切割动作，包括人工推动布卷和切割布卷。这种人工切割方式速度较慢并且容易疲劳，导致切割效率低下，由于传统的布条切割方式受到人为因素的影响，工人在切割布条过程中很难保持切割一致性，同时切割过程中由于切速及行刀方向的不确定，布条极易拱起堆叠，导致切割不均匀处出现大量坏条情况。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于机器视觉的布条切割机及控制方法，以解决现有技术中导致的上述缺陷。

2、一种基于机器视觉的布条切割机，包括机架；

3、压紧气缸和布条，所述压紧气缸有六个，并设置于所述机架上，压紧气缸的输出端限制布条高度；

4、切割机构，所述切割机构设有两组压平滚轮、切割机、切割同步带机构、切割导向机构和切割调节机构，所述切割调节机构通过直线模组控制切割调节距离；

5、视觉检测模块，所述视觉检测模块有两组并用于检测布条位置；

6、送料机构，所述送料机构设置于机架的底部，送料机构配合四组调节滚轮共同限制布条，用于输送布条水平移动；

7、控制模块，所述控制模块设置于机架的上方，分别与视觉检测模块、切割机构、送料机构和切割调节机构电连接，用于对布条物料图像进行预处理，以得到预处理图像，根据得到的预处理图像对布条物料进行定位，根据所述布条物料的定位，调控所述送料机构和切割调节机构的移动速度、切割距离和切割位置。

8、优选的，所述控制模块内设置有电磁阀，用于控制压紧气缸并通过气管连接。

9、优选的，所述切割机构与机架通过切割同步带机构装配，所述切割调节机构和切割机与控制模块电连接。

10、优选的，两组所述压平滚轮安装在切割导向机构上，并通过螺丝固定。

11、优选的，所述切割机有两组刀片并安装在伺服电机轴套上，两组刀片的间距可调，切割机安装在切割导向机构上，并与控制模块电连接。

12、优选的，所述送料机构通过传送皮带和伺服电机与控制模块电连接。

13、一种基于机器视觉的布条切割机的控制方法，包括如下步骤：

14、将布条输送至送料机构；

15、控制模块控制送料机构移动；

16、控制模块控制压紧气缸下降，并与四组调节滚轮共同限制布条水平移动；

17、视觉检测模块以每秒帧的速度扫描布条在送料机构传送带上的实时的物料图像，并实时传输到控制模块；

18、控制模块中的数字信号处理器对采集到的布条图像进行预处理，输出预处理图像；

19、所述控制模块通过图像识别算法，计算出布条在传送带上的位置坐标，以实现对布条的实时定位和检测；

20、所述控制模块中有布条坏条检测算法，根据算法判断是否切除坏条；

21、根据布条定位结果，控制模块计算出以当前移动速度移动到切割机构处的时间，以判断送料机构停止距离的预测结果；

22、根据布条的坏条检测结果，控制模块判断是否将坏条进行切除或报警；

23、控制模块输出位置控制信号，调整送料机构的运行位置，使其停止在切割机构处；

24、控制模块根据定位结果，输出位置信号控制切割调节机构，进行切割布条前的调整；

25、控制模块输出速度控制信号，控制切割机的刀速和方向；

26、控制模块输出速度和位置控制信号，控制切割同步带机构带动切割机构来进行往复切割动作；

27、切割完成后，控制模块控制送料机构运动，顶出已切割完布条，依次循环执行，完成对布条的自动化切条。

28、本发明的优点在于：

29、送料机构由伺服电机控制传送带进行上料，上料速度根据切割速度互相控制，提高效率。所述切割调节机构可以根据处理过后的图像信息，进行切除布条前的定位。所述切割机构内的切割导向机构可以把在切割布条过程中的位置偏差进行纠正，切割机由伺服电机控制，由控制模块控制方向和速度，进行更好的来回切割布条，且配合压平滚轮可以在保证切割精度的前提下，压平切除布条过程中因切割造成的拱起，保证切割布条的均匀性，避免出现大量坏条情况。所述视觉检测模块用于对送料机构上布条进行图像采集预处理，再把处理后的图像发送给控制模块进行计算，从而获取布条的位置信息和坏条信息；所述送料机构可以根据布条的位置信息进行定位，让布条停在由控制模块计算出的停止位置处。本发明通过图像处理，控制伺服电机和气动控制，实现布条的自动传输、识别和切割处理，大大的提高了生产效率。

技术特征：

1.一种基于机器视觉的布条切割机，其特征在于，包括机架(9)；

2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的布条切割机，其特征在于：所述控制模块(13)内设置有电磁阀，用于控制压紧气缸(1)并通过气管连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的布条切割机，其特征在于：所述切割机构(4)与机架(9)通过切割同步带机构(3)装配，所述切割调节机构(12)和切割机(5)与控制模块(13)电连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的布条切割机，其特征在于：两组所述压平滚轮(6)安装在切割导向机构(11)上，并通过螺丝固定。

5.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的布条切割机，其特征在于：所述切割机(5)有两组刀片并安装在伺服电机轴套上，两组刀片的间距可调，切割机(5)安装在切割导向机构(11)上，并与控制模块(13)电连接。

6.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的布条切割机，其特征在于：所述送料机构(10)通过传送皮带和伺服电机与控制模块(13)电连接。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的一种基于机器视觉的布条切割机的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结本发明公开了一种基于机器视觉的布条切割机及控制方法，涉及视觉切割布条技术领域，包括机架、切割机构、视觉检测模块、送料机构以及控制模块。本发明中切割机构内的切割导向机构可以把在切割布条过程中的位置偏差进行纠正，切割机由伺服电机控制，由控制模块控制方向和速度，进行更好的来回切割布条，且配合压平滚轮可以在保证切割精度的前提下，压平切除布条过程中因切割造成的拱起，保证切割布条的均匀性，避免出现大量坏条情况，视觉检测模块用于对送料机构上布条进行图像采集预处理，再把处理后的图像发送给控制模块进行计算，从而获取布条的位置信息和坏条信息，并大大提高了工作效率。技术研发人员：周杰,黄千睿,龙飞羽受保护的技术使用者：南通理工学院技术研发日：技术公布日：2024/5/10