本發(fā)明涉及皮革制造加工領(lǐng)域，尤其涉及皮革繃制的裝置。

背景技術(shù)：

隨著科技的發(fā)展以及皮革市場(chǎng)擴(kuò)大，制革技術(shù)也得到了飛速的發(fā)展。制革工藝中的繃板干燥工序是制革的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前的繃板設(shè)備主要還是由人工將皮革鋪平并手動(dòng)在皮革邊緣安裝上夾子，夾子固定在兩塊可以相對(duì)移動(dòng)的板上，板相對(duì)移動(dòng)將皮革繃制。

目前的繃制裝置主要存在以下缺陷：

目前的繃制裝置需要5---６個(gè)工人將皮革鋪平在繃制板上，并手動(dòng)在皮革的邊緣安裝80---100個(gè)夾子，生產(chǎn)效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，且得革的質(zhì)量難以保證；繃制過(guò)程由兩塊板子的相對(duì)移動(dòng)產(chǎn)生，繃制方向單一，得革率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為了克服上述不足，目的在于提供一種自動(dòng)化地繃制皮革的裝置，保證得革率的前提下減輕勞動(dòng)力強(qiáng)度和提高生產(chǎn)效率。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種自動(dòng)繃制皮革的裝置，包括皮革繃緊運(yùn)動(dòng)部件（13），皮革邊緣位置識(shí)別組件，皮革壓緊與繃緊組件，皮革水平運(yùn)動(dòng)與定位部件。使用基于LabVIEW的人機(jī)界面和PLC的控制器控制各個(gè)運(yùn)動(dòng)組件按規(guī)律運(yùn)動(dòng)，使用基于DSP的圖像處理技術(shù)識(shí)別皮革邊緣所在的位置。所述的皮革水平運(yùn)動(dòng)與定位部件安裝在機(jī)架上，通過(guò)導(dǎo)軌導(dǎo)向；所述皮革邊緣位置識(shí)別組件橫跨安裝在機(jī)架上；所述的皮革壓緊組件由失電型電磁鐵，夾緊鐵，雙臂機(jī)械手構(gòu)成。保證皮革在本發(fā)明中既能繃制，也能傳送至下一個(gè)工作單元。

所述皮革水平運(yùn)動(dòng)與定位組件包括三相電機(jī)，蝸輪蝸桿減速器與三相電機(jī)通過(guò)彈性聯(lián)軸器連接，所述蝸輪蝸桿減速器的輸出端與一根傳動(dòng)軸經(jīng)彈性聯(lián)軸器，傳動(dòng)軸上安裝兩個(gè)同步帶輪，傳動(dòng)軸與配套的深溝球軸承安裝在機(jī)架上，在機(jī)架的另一端也安裝了一根與之相同的傳動(dòng)軸和兩個(gè)同步帶輪，同步帶與繃板座連接，繃板座兩側(cè)開(kāi)有導(dǎo)向槽，與機(jī)架的導(dǎo)軌配合，三相電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)就可以帶動(dòng)繃板座整體在導(dǎo)軌上水平來(lái)回移動(dòng)，導(dǎo)軌下方安裝有光電開(kāi)關(guān)，識(shí)別繃板座的位置，用于繃板座水平移動(dòng)時(shí)的定位。

所述皮革邊緣位置識(shí)別組件使用到機(jī)器視覺(jué)技術(shù)，支架橫跨安裝在機(jī)架上，支架正中間上安裝有工業(yè)CCD相機(jī)，兩側(cè)均勻安裝有照射角度可調(diào)整的光源。所述工業(yè)CCD相機(jī)將采集到的圖像信息傳送給DSP圖像處理組件，所述圖像經(jīng)濾波、二值化、分割、邊界提取后找到皮革邊緣在機(jī)架坐標(biāo)系下的絕對(duì)坐標(biāo)，再將皮革邊界均勻分割成50段，再提取出每個(gè)分割點(diǎn)處的絕對(duì)坐標(biāo)，經(jīng)RS485通訊方式發(fā)送給機(jī)械手。

所述皮革壓緊組件包括對(duì)稱安裝在機(jī)架兩側(cè)的兩個(gè)雙臂機(jī)械手，機(jī)械手的控制元件接收到革邊緣位置識(shí)別組件發(fā)送的皮革邊緣位置信息，即夾緊鐵放置的位置坐標(biāo)，抓取夾緊鐵放置到所述坐標(biāo)中，失電型電磁鐵不通電后對(duì)夾緊鐵產(chǎn)生一個(gè)吸附力，將皮革壓緊在繃板上，實(shí)現(xiàn)對(duì)皮革邊緣的夾緊。

所述皮革繃緊運(yùn)動(dòng)部件包括鑲嵌安裝在繃板座上的失電型電磁鐵組，四個(gè)直線軸承安裝在繃板座的凹槽中，四塊繃板分別與直線軸承經(jīng)螺釘連接，繃板座的中央通過(guò)螺栓連接安裝有類似四爪卡盤的定心四向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述定心四向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的四個(gè)滑動(dòng)塊分別與繃板用螺釘連接，定心四向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)正下方有一個(gè)氣缸經(jīng)螺釘連接固定在機(jī)架上，氣缸的活塞桿上安裝了步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)的軸上有傳動(dòng)鍵。實(shí)現(xiàn)繃板座到位后氣缸活塞桿伸出，步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)繃緊皮革。

所述運(yùn)動(dòng)控制組件看看人機(jī)界面，經(jīng)以太網(wǎng)與之通訊的PLC，PLC發(fā)送脈沖給三相電機(jī)的變頻器、步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器，經(jīng)過(guò)細(xì)分調(diào)節(jié)后分別將脈沖信號(hào)發(fā)送給三相電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)三相電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)按指令運(yùn)動(dòng)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是繃板機(jī)構(gòu)三視圖。

圖3是定心四向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖。

圖4是運(yùn)動(dòng)控制示意圖。

圖5是皮革邊緣位置識(shí)別組件提取到的皮革邊緣二值圖。

圖6是現(xiàn)在皮革加工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)景圖。

圖中標(biāo)記為：1為機(jī)架，2為減速器，3為三相電機(jī)，4為夾緊鐵，5為機(jī)械手，6為光源，7為工業(yè)CCD相機(jī)，8為傳動(dòng)軸，9為同步帶，10為導(dǎo)軌，11為牽引鉤，12為失電型電磁鐵，13為繃板，14為光電開(kāi)關(guān)，15為繃板座，16為待繃制的皮革，17為步進(jìn)電機(jī)，18為氣缸，19為直線軸承，20為定心四向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，21為人機(jī)界面，22為PLC，23為DSP組件，24為變頻器，25步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，26為初始皮革，27為DSP識(shí)別的皮革邊緣圖、28為放置夾緊鐵的坐標(biāo)點(diǎn)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明：

參照?qǐng)D1，一種自動(dòng)化繃板設(shè)備，包括皮革繃緊運(yùn)動(dòng)部件，皮革邊緣位置識(shí)別組件，皮革壓緊組件，皮革水平運(yùn)動(dòng)與定位部件。所述基于PLC的運(yùn)動(dòng)控制組件控制各個(gè)組件按知道規(guī)律運(yùn)動(dòng)；所述皮革水平運(yùn)動(dòng)與定位組件在機(jī)架1上來(lái)回移動(dòng)，經(jīng)過(guò)光電開(kāi)關(guān)確定工作位置；所述皮革繃緊運(yùn)動(dòng)部件由步進(jìn)電機(jī)17帶動(dòng)具有自鎖性能的四向定心運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)20來(lái)回移動(dòng)繃板13，步進(jìn)電機(jī)17安裝在氣缸18的活塞桿上；所述皮革邊緣位置識(shí)別組件使用工業(yè)CCD相機(jī)7拍攝皮革的圖片再經(jīng)DSP組件23處理，所述皮革壓緊組件由機(jī)械手5將夾緊鐵4放置在皮革邊緣。

參照?qǐng)D1，所述皮革水平運(yùn)動(dòng)與定位組件包括三相電機(jī)3，三相電機(jī)3與減速器2法蘭連接，傳動(dòng)軸8與減速器通過(guò)彈性聯(lián)軸器連接，傳動(dòng)軸上的同步帶輪帶動(dòng)同步帶運(yùn)動(dòng)，同步帶連接在牽引鉤上，牽引鉤與繃板部件經(jīng)螺紋連接，機(jī)架上的導(dǎo)軌10配合繃板座在水平方向平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)。

參照?qǐng)D1，所述皮革壓緊組件包括雙臂機(jī)械手，所述雙臂機(jī)械手對(duì)稱安裝在機(jī)架兩側(cè)，其末端設(shè)有專用夾持夾緊鐵4的夾具，所述夾緊鐵放置在儲(chǔ)物盒中，便于機(jī)械手最方便的將夾緊鐵放置在皮革邊緣與收回。

參照?qǐng)D1圖2圖3，所述皮革繃緊運(yùn)動(dòng)組件包括與導(dǎo)軌配合的繃板座，繃板座上鑲嵌安裝有失電型電磁鐵，繃板座的對(duì)角線開(kāi)槽安裝有直線軸承，直線軸承與繃板經(jīng)螺釘連接，實(shí)現(xiàn)四個(gè)繃板槽中朝著四個(gè)方向直線運(yùn)動(dòng)；繃板座正中央設(shè)有定心四向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其余四個(gè)繃板經(jīng)螺栓連接，實(shí)現(xiàn)皮革的繃緊；機(jī)架上安裝有氣缸，氣缸的活塞桿上安裝了步進(jìn)電機(jī)，當(dāng)光電開(kāi)關(guān)檢測(cè)到繃板座運(yùn)動(dòng)到工作位置時(shí)，氣缸的活塞桿頂出，步進(jìn)電機(jī)隨之上移，插入定心四向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸入孔中，所述定心四向機(jī)構(gòu)與三爪卡盤原理相同，螺紋具有自鎖性。失電型電磁鐵通電，皮革壓緊，步進(jìn)電機(jī)正向旋轉(zhuǎn)皮革繃制；電機(jī)反轉(zhuǎn)，皮革松開(kāi)。

參照?qǐng)D1圖4，所述皮革邊緣位置識(shí)別組件包括DSP組件，DSP組件中含有此設(shè)備專用的圖像處理算法，包括圖像獲取，濾波，圖像分割，邊緣提取，坐標(biāo)獲取等；工業(yè)CCD相機(jī)拍攝皮革的現(xiàn)場(chǎng)圖片，經(jīng)同軸電纜傳輸給DSP組件；安裝在工業(yè)CCD相機(jī)兩側(cè)的光源可以調(diào)整照射角度，保證拍攝照片的質(zhì)量，圖5為DSP處理圖像的過(guò)程示意圖。

參照?qǐng)D4，所述運(yùn)動(dòng)控制組件包括人機(jī)界面，與人機(jī)界面通過(guò)以太網(wǎng)通訊的PLC和DSP組件，PLC通過(guò)發(fā)送脈沖給變頻器以控制三相電機(jī)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而控制皮革水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的速度和位置；PLC發(fā)送脈沖給步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速和零位，進(jìn)而控制步進(jìn)電機(jī)的速度，旋向，零位。CCD相機(jī)與機(jī)械手在同一個(gè)世界坐標(biāo)系中，DSP組件將獲取的夾緊鐵放置坐標(biāo)發(fā)送給機(jī)械手。整個(gè)人機(jī)界面可以設(shè)置設(shè)備的參數(shù)。