裁剪头自动调整刀片切割方向的控制方法与流程

本发明涉及裁床裁布技术领域，特别是涉及一种裁剪头自动调整刀片切割方向的控制方法。

背景技术：

裁床主要包括裁剪台、刀座，刀架、操作面板和真空吸气装置，以及捡料台，真空吸气装置通过导管与裁剪台下的吸气口相连接，启动后可将台面与另外覆盖在布料上不通气的塑料薄膜之间的空气抽出，利用大气压力将面料压缩，使之紧紧吸附在裁剪台上，这样，面料层之间在裁剪时不会因裁刀的移动而产生滑动，从而保证裁片的精确度。

目前，刀片在裁剪过程中是通过裁床的总控电脑进行集中计算和控制，得出刀片的旋转角度然后再输入指令至裁剪头进行刀片的旋转控制且裁剪过程中也难以自动纠偏。

因此，需要一种裁剪头能自动定位刀片所要旋转方向和角度的控制方法，以提高裁剪精度和裁剪效率。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种裁剪头自动调整刀片切割方向的控制方法，用于解决现有技术中裁剪头无法自动判断旋转方向和旋转角度的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种裁剪头自动调整刀片切割方向的控制方法，所述控制方法包括：

1)预设裁剪坐标系，裁剪坐标系包括裁剪X轴和与裁剪X轴相垂直的裁剪Y轴，裁剪坐标系与刀片裁剪区相映射；

2)收到裁剪指令，裁剪指令中具有裁剪起始点的坐标，裁剪起始点的坐标为第一坐标，裁剪刀移动至指定的裁剪起始点处；

3)收到裁剪指定点的坐标，裁剪指定点的坐标为第二坐标，根据所述第一坐标与第二坐标在所述裁剪坐标系中形成一直角三角形，直角三角形的斜边由第一坐标和第二坐标连线构成，直角三角形的第一直角边为经过第一坐标且平行所述裁剪X轴的线，直角三角形的第二直角边为经过第二坐标且平行所述裁剪Y轴的线，根据所述直角三角形内计算斜边与第一直角边间的夹角角度值，根据所述夹角角度值获得刀片以裁剪X轴正向为起始方向所要旋转的旋转角度值；

4)输出旋转指令至刀片旋转电机，并且使刀片以所述裁剪X轴正向为起始零度，旋转所述旋转角度值，完成刀片切割方向调整，进行切割。

优选的，所述控制方法还包括：所述刀片上具有检测点，所述步骤2)中指出的第一坐标和步骤3)中指出的第二坐标，均为所述检测点在所述裁剪坐标系内的坐标值。

优选的，所述刀片上具有检测点，在进行切割时，实时检测所述检测点在所述裁剪坐标系中的当前坐标，根据所述当前坐标和所述第二坐标在所述裁剪坐标系中计算刀片的当前旋转角度，以此进行刀片切割方向的实时调整。

优选的，所述裁剪X轴代表所述刀片在裁剪平面内的左右移动方向，所述裁剪Y轴代表所述刀片在裁剪平面内的前后移动方向。

优选的，所述检测点设置在刀片的刀尖上。

如上所述，本发明的裁剪头自动调整刀片切割方向的控制方法，具有以下有益效果：本发明通过输入裁剪起始点和裁剪指定点的坐标，利用两个坐标值在预设的裁剪坐标系内构建直角三角形，以此计算刀片的旋转角度和旋转方向，实现了刀片的自动判断功能，刀片旋转定位后即进行切割。

附图说明

图1显示为本发明计算刀片的旋转角度所用直角三角形示意图。

图2显示为本发明的裁剪头自动调整刀片切割方向的控制方法的流程图。

元件标号说明

s1 第一坐标

s2a、s2b、s2c、s2d 第二坐标

S1～S5 步骤

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图2。须知，本说明书所附图中所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

裁床的结构为公知的裁床，裁剪头中的刀片为竖直设置，其通过裁剪电机驱动刀片的上下运动实现切割，当需要切割时，只需要输入裁剪指令，也称落刀指令，将刀片下落至裁剪处，上下运动完成切割，裁剪完毕通过将刀片抬起实现刀片与裁剪物的分离，也称抬刀指令，而刀片的方向调整通过刀片旋转电机控制。

本发明提供一种裁剪头自动调整刀片切割方向的控制方法，控制方法包括：见图2所示步骤S1至步骤S5，

1)预设裁剪坐标系，图1中的X-Y坐标系，裁剪坐标系包括裁剪X轴和与裁剪X轴相垂直的裁剪Y轴，裁剪坐标系与刀片裁剪区相映射；

2)收到裁剪指令，裁剪指令中具有裁剪起始点的坐标，裁剪起始点的坐标为第一坐标s1，裁剪刀移动至指定的裁剪起始点处；即步骤S1；

3)收到裁剪指定点的坐标，即步骤S2，裁剪指定点的坐标为第二坐标(图1中的第二坐标s2a、s2b、s2c或s2d)，根据第一坐标s1与第二坐标在所述裁剪坐标系中形成一直角三角形，直角三角形的斜边由第一坐标s1和第二坐标连线构成，直角三角形的第一直角边为经过第一坐标且平行所述裁剪X轴的线AB，直角三角形的第二直角边为经过第二坐标且平行所述裁剪Y轴的线，根据上述直角三角形计算斜边与第一直角边间的夹角c1的角度值，根据所述夹角角度值获得刀片以裁剪X轴正向为起始方向所要旋转的旋转角度值，即步骤S3；

4)输出旋转指令至刀片旋转电机，即步骤S4，并且使刀片旋转上述旋转角度值，完成刀片切割方向调整，进行切割。

本发明通过输入裁剪起始点和裁剪指定点的坐标，利用两个坐标值在预设的裁剪坐标系内构建直角三角形，以此计算刀片的旋转角度和旋转方向，实现了刀片的自动判断功能，刀片旋转到位后即进行上下运动完成切割。

本实施例中将X轴的正向为起始旋转方向，即与X轴正向重合的角度定位0°，然后逆时针旋转作为刀片的旋转方向，则根据第二坐标与第一坐标间的位置关系，见图1所示，上述刀片旋转角度的计算方式分为以下四种方式：第一种，当第二坐标位于第一坐标的右上方，即图1中的第二坐标s2d，此时刀片的旋转角度即夹角c1的角度值，可直接在直角三角形内根据第一坐标和第二坐标进行计算；

第二种，当第二坐标位于第一坐标的左上方，即图1中的第二坐标s2a，此时刀片的旋转角度为∠s2as1B该角的大小，计算时在直角三角形根据第一坐标和第二坐标计算∠s2as1A的大小，然后利用∠s2as1B和∠s2as1A的和为180°，计算出∠s2as1B的大小，也就计算出刀片的旋转角度；

第三种，当第二坐标位于第一坐标的左下方，即图1中的第二坐标s2b，在直角三角形根据第一坐标和第二坐标计算处∠s2bs1A的大小，然后∠s2as1A的大小加180°计算得到的角度值，该角度值为出刀片的旋转角度；

第四种，当第二坐标位于第一坐标的右下方，即图1中的第二坐标s2c，在直角三角形根据第一坐标和第二坐标计算∠s2cs1B的大小，然后利用360°减去∠s2cs1B的大小计算得到的角度值，该角度值为出刀片的旋转角度。

由此本发明的刀片可在整个裁剪平面内自动调整刀片的旋转角度，实现360°周向调整，且无需控制电脑端角度的输入控制。

作为本发明的另一实施例，刀片的旋转方向为顺时针方向，则计算刀片的旋转角度与上述算法相似，也是建立上述三角形，根据直角三角形计算出斜边与第一直角边间的夹角角度值，然后利用该夹角角度值来计算斜边与X轴正向在顺时针方向上的夹角大小，该夹角大小即为刀片的旋转角度。

为便于检测和控制，上述控制方法还包括：刀片上具有检测点，上述步骤2)中指出的第一坐标和步骤3)中指出的第二坐标，均为检测点在裁剪坐标系内的坐标值。通过检测点的设置可精确映射第一坐标和第二坐标在刀片裁剪区的具体位置，依次实现更精确的控制。

为进一步完成切割过程中的刀片切割方向的纠偏，本发明还包括：上述刀片上具有检测点，收到上述切割指令后进行切割，即步骤S5，在切割过程中可以实时进行刀片纠偏即步骤S501，具体纠偏过程为：实时检测裁剪刀在裁剪坐标系中的当前坐标，本实施例指检测点在刀片裁剪区裁剪时映射到裁剪坐标系中的当前坐标，根据当前坐标和上述第二坐标(即上述裁剪指定点)在裁剪坐标系中计算刀片的当前旋转角度，以此进行刀片切割方向的实时调整，对刀片进行实时纠偏。本发明实现了在裁剪时根据刀片当前位置和将要移向的下一位置进行分析计算，自动修正刀口的切割方向，实现实时纠偏。

上述刀片的当前旋转角度的计算方法与步骤3)中的计算方法相同，即：在上述裁剪坐标系内，利用当前坐标与第二坐标建立直角三角形，直角三角形的斜边由当前坐标和第二坐标S2连线构成，直角三角形的第一直角边为经过当前坐标且平行裁剪X轴的线，直角三角形的第二直角边为经过第二坐标且平行裁剪Y轴的线，根据直角三角形来计算斜边与第一直角边间的夹角大小，通过该夹角大小来计算刀片的旋转角度，具体计算方法与根据第二坐标与第一坐标来计算刀片旋转角度的方法一致，以此来实时确认刀片的切割方向，进行旋转纠偏。

为更好的映射刀片裁剪区与裁剪坐标系，上述裁剪X轴代表刀片在裁剪平面内的左右移动方向，裁剪Y轴代表刀片在裁剪平面内的前后移动方向。

为更好地检测和定位，上述检测点设置在刀片的刀尖上，也可定位在刀尖前方的固定距离处，该检测点可根据需要来进行预设。

综上所述，本发明裁床自动调整刀片切割方向的控制方法，通过输入裁剪起始点和裁剪指定点的坐标，利用两个坐标值在预设的裁剪坐标系内构建直角三角形，以此计算刀片的旋转角度和旋转方向，实现了刀片的自动判断功能，提高了裁剪精度。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。