基于机器视觉的UV打印切割装置及控制方法与流程

本发明涉及打印印刷和切割，尤其涉及一种基于机器视觉的uv打印切割装置及控制方法。

背景技术：

1、uv打印技术是可以在图案上打印出一层光亮的保护层（行业简称清漆），并且起到3d浮雕的效果，让图像的色泽亮度、寿命、效果层次感等都得到大大提升，并且同时还具备彩色打印的功能。

2、很多用户现有的设备是印刷设备和普通彩色打印机，不具备打印清漆的功能，用户更换新设备又会带来昂贵的采购成本和占地成本。而且在打印结束后，还需要对材料进行后道裁切加工，才能成为成品。操作人员需要熟悉两种设备的操作方式，在实施过程中，材料需要来回移动重新定位，工序繁杂，加工效率低。

3、现有的uv打印设备能同时打印彩色图案和清漆，但是打印速度非常慢且只能对未打印图案的材料进行处理，不具备视觉二次定位功能。

技术实现思路

1、本发明旨在解决上述缺陷，提供一种基于机器视觉的uv打印切割装置及控制方法，集成了视觉定位、切割以及打印于一体，通过视觉识别实现对有图案的材料打印清漆。

2、为了克服背景技术中存在的缺陷，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于机器视觉的uv打印切割装置，包括第一集成板，所述第一集成板上设置切割机头组件、打印模块以及用于视觉采集定位的视觉采集模块。

3、进一步的改进，包括所述第一集成板上设置第二集成板，所述切割机头组件包括切割模块一和切割模块二，所述第二集成板上设置视觉采集模块以及切割模块二，所述切割模块一设置在第一集成板上。

4、进一步的改进，包括所述视觉采集模块通过安装板设置于第二集成板上，且所述视觉采集模块朝下设置。

5、进一步的改进，包括所述切割模块二包括上下升降机构以及与上下升降机构输出端连接的刀具安装构件，所述上下升降机构带动刀具安装构件上下升降实现切割功能。

6、进一步的改进，包括所述刀具安装构件包括安装座、锁紧部以及螺栓，所述安装座上开设安装口，所述安装座上开设的螺纹孔相对于所述安装口径向布设，所述螺栓穿设所述锁紧部后与螺纹孔连接，旋转所述螺栓推动所述锁紧部以使所述锁紧部径向压紧安装于所述安装口内的刀具。

7、进一步的改进，包括所述第二集成板侧面安装的导轨一上滑动设置滑块一，所述滑块一与所述刀具安装构件连接。

8、进一步的改进，包括所述打印模块包括升降板组件、用于对待加工材料进行喷涂打印的打印喷头、空气缓冲瓶、二级墨瓶以及固定板，所述二级墨瓶、打印喷头、空气缓冲瓶均安装于所述升降板组件，所述空气缓冲瓶通过管路与所述二级墨瓶连接，所述二级墨瓶通过管路与所述打印喷头连接用于供应清漆，所述固定板上安装导轨二与电机，所述电机的输出端与丝杆轴向连接，所述丝杆上连接丝杆螺母，且所述丝杆螺母安装于丝杆螺母座上，所述导轨二上滑动设置滑块二，所述丝杆螺母座和滑块二分别与所述升降板组件连接，所述固定板安装于所述第一集成板上。

9、进一步的改进，包括所述升降板组件上安装uv固化灯。

10、进一步的改进，包括所述视觉采集模块采用ccd相机、拍照相机或者扫描相机。

11、一种基于机器视觉的uv打印切割装置的控制方法，包含以下步骤：

12、s1：将原始图像和切割数据输入控制系统，原始图像和切割数据中包含特征点的信息；

13、s2：将待加工材料置于设备上料平台；

14、s3：控制系统通过视觉采集模块对待加工材料上的特征点逐个扫描，并且控制系统根据原始图像中特征点信息与待加工材料上的特征点进行匹配，计算出待加工材料的位置和旋转角度；待加工材料上的特征点为待加工材料的角落、轮廓或材料图像上特征标记；

15、s4：控制系统根据计算出待加工材料的位置和旋转角度把原始图像和切割数据进行自动调整纠偏，以达到完全匹配待加工材料或已打印图像的位置；

16、s5：控制系统控制打印模块启动打印，打印模块按照原始图像纠偏后的图像数据进行位置匹配打印，直到完成打印；

17、s6：控制系统控制切割机头组件按照纠偏后的切割数据进行切割。

18、进一步的改进，包括待加工材料上的特征点为待加工材料的角落、轮廓或材料图像上特征标记。

19、进一步的改进，包括所述特征标记优选圆形或十字形状的定位点。

20、本发明的有益效果是：本设计集视觉定位、切割以及uv打印于一体，真正实现了自动化作业，减少了人工作业时间，降低了60%的采购成本，节约了50%的设备占地面积，提高了生产效率。通过视觉识别实现对有图案的材料打印清漆，提高了对有图案的材料进行打印清漆这种加工方式的处理速度。

技术特征：

1.一种基于机器视觉的uv打印切割装置，其特征是，包括第一集成板（6），所述第一集成板（6）上设置切割机头组件（1）、打印模块以及用于视觉采集定位的视觉采集模块（7）。

2.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的uv打印切割装置，其特征在于：所述第一集成板（6）上设置第二集成板（（9）），所述切割机头组件（1）包括切割模块一（27）和切割模块二（28），所述第二集成板（9）上设置视觉采集模块（7）以及切割模块二（28），所述切割模块一（27）设置在第一集成板（6）上。

3.如权利要求2所述的一种基于机器视觉的uv打印切割装置，其特征在于：所述切割模块二（28）包括上下升降机构（2）以及与上下升降机构（2）输出端连接的刀具安装构件（5），所述上下升降机构（2）带动刀具安装构件（5）上下升降实现切割功能。

4.如权利要求3所述的一种基于机器视觉的uv打印切割装置，其特征在于：所述刀具安装构件（5）包括安装座（23）、锁紧部（21）以及螺栓（22），所述安装座（23）上开设安装口（19），所述安装座（23）上开设的螺纹孔（20）相对于所述安装口（19）径向布设，所述螺栓（22）穿设所述锁紧部（21）后与螺纹孔（20）连接，旋转所述螺栓（22）推动所述锁紧部（21）以使所述锁紧部（21）径向压紧安装于所述安装口（19）内的刀具。

5.如权利要求2所述的一种基于机器视觉的uv打印切割装置，其特征在于：所述第二集成板（9）侧面安装的导轨一（4）上滑动设置滑块一（3），所述滑块一（3）与所述刀具安装构件（5）连接。

6.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的uv打印切割装置，其特征在于：所述打印模块包括升降板组件（10）、用于对待加工材料进行喷涂打印的打印喷头（13）、空气缓冲瓶（11）、二级墨瓶（15）以及固定板（12），所述二级墨瓶（15）、打印喷头（13）、空气缓冲瓶（11）均安装于所述升降板组件（10），所述空气缓冲瓶（11）通过管路与所述二级墨瓶（15）连接，所述二级墨瓶（15）通过管路与所述打印喷头（13）连接用于供应清漆，所述固定板（12）上安装导轨二（17）与电机（16），所述电机（16）的输出端与丝杆（24）轴向连接，所述丝杆（24）上连接丝杆螺母（25），且所述丝杆螺母（25）安装于丝杆螺母座（18）上，所述导轨二（17）上滑动设置滑块二（26），所述丝杆螺母座（18）和滑块二（26）分别与所述升降板组件（10）连接，所述固定板（12）安装于所述第一集成板（6）上。

7.如权利要求6所述的一种基于机器视觉的uv打印切割装置，其特征在于：所述升降板组件（10）上安装uv固化灯（14）。

8.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的uv打印切割装置，其特征在于：所述视觉采集模块（7）通过安装板（8）设置于第二集成板（9）上，且所述视觉采集模块（7）朝下设置。

9.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的uv打印切割装置，其特征在于：所述视觉采集模块（7）采用ccd相机、拍照相机或者扫描相机。

10.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的uv打印切割装置的控制方法，包含以下步骤：

技术总结本发明涉及打印印刷和切割技术领域，尤其是一种基于机器视觉的UV打印切割装置及控制方法，包括第一集成板，第一集成板上设置切割机头组件、打印模块以及视觉采集模块，原始图像和切割数据输入控制系统，视觉采集模块对待加工材料上的特征点逐个扫描，根据原始图像中特征点信息与待加工材料上的特征点进行匹配，计算出待加工材料的位置和旋转角度，控制系统对原始图像和切割数据进行自动调整纠偏，打印模块按照原始图像纠偏后的图像数据进行匹配打印，切割机头组件按照纠偏后的切割数据进行切割。本发明集视觉定位、切割以及UV打印于一体，实现自动化作业，减少了人工作业，提高了生产效率，通过视觉识别实现对有图案的材料打印清漆。技术研发人员：郑涛,谢年,顾海峰,孙东阁受保护的技术使用者：常州纳捷机电科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5