沿备料的长度形成多个切口以形成产品的系统和方法_3

文档序号:9699495阅读:来源:国知局
控制器110和CPU 130程序控制,或者可经由控制钮232手动调整。
[0037]为了切割一件备料202以留下规定尺寸的所得材料束(如下文进一步描述),每一步进马达228都被调整到预定位置,以致各刀片214靠近但未接触,且同时用两个刀片在未切割的备料202中实行切割。下文进一步描述两个刀片同时切割备料202的方式。一旦实行切割,就测量所得材料束以确定其是否具有所需尺寸。随后,沿Y轴调整步进马达228以使切割组合件朝向彼此向内或远离彼此向外移动,并对未切割的备料202实行另一次切割。继续这一过程,直到达到所需的所得材料束尺寸为止,此时在未切割备料202中进行了一系列切割。
[0038]通过将切割组合件安装在步进马达228上,有可能精确地控制每一刀片214的Y轴位置,并且容纳更多不同的备料202,例如裸线、管材以及其它形状和尺寸的圆柱形备料202。举例来说,如果打算由一件直径相对较宽的管材切割宽直径导管,那么步进马达228可移开切割组合件以容纳比正常备料大的备料。在另一实例中,用户可能希望微切割一件金属线用于导线,所述导线在一端具有0.002英寸的所得材料束,且在相对端具有0.004英寸的所得材料束,且两个材料束宽度之间逐渐转变。在此实例中,可通过电子控制器110和处理器130精确地控制步进马达228以定位刀片214,由此实行切割得到所需的所得材料束宽度,所述宽度为0.002英寸、0.0025英寸、0.003英寸、0.004英寸等。因此,可在任何规定位置加工出几乎任何所需的尺寸。
[0039]切割组合件和步进马达228两者又安装于可移动的框架组合件230上,所述框架组合件230通过位于可移动的框架组合件230内且安装在固定框架组合件200的不可见部分上的Z轴马达(未图示)而沿Z轴上下移动。通过将切割组合件和步进马达228安装在可移动的框架组合件230上,有可能同时精确地控制两个刀片214的Z轴位置。刀片套218可设计成安装到可移动的框架组合件230,由此刀片套218与刀片214—起移动,或刀片套218可包括两个槽,主轴222可在这两个槽内远离刀片套218上下移动。为了更好地密封刀片套的内部,优选刀片套218与刀片214—起移动。
[0040]图2A中还展示(以虚线展示,因此底层组件可见)所述实施例的成像系统,其主要包含安装在上机罩236内的数码相机234以及上部和下部照明(未图示)。上机罩236是安装到固定框架组合件200,以致相机234不能在刀片214移动时沿Z轴移动。如图3和图4中进一步说明,在备料202切割时且刚好在其已经切割后,相机234直接定位于切割区上方且焦点定在备料202的一部分上。
[0041]相机234可为多种市售高速数字视频相机中的任一种,只要其能够俘获高质量像素视频图像数据即可。在一个实施例中,相机是AM-413T型数字式显微相机,由位于纽约州新海德公园(New Hyde Park,New York)的萨斯迪诺公司(SunriseDino)制造。成像系统的更有趣的方面是背后照明和照射备料202以便增加经切割备料202的边缘周围的对比度的方式,以及数字图像处理如何能够精确地测量切口和所得材料束两者。
[0042]图3说明在CPU130的显示器上产生的桌面图像300。桌面图像300包括成像窗302和控制窗304。成像窗302显示在切割备料202时和通过成像系统测量备料202时所述备料202的数字视频图像。区域306展示在刀片214刚切割备料202且刀片214已经移动超出相机234的聚焦视野后的备料202。在图3所说明的实例中切割的备料202是用于制造导管的管子,其在每次切割后旋转90度(90°)。一旦实行了切割,就在备料202的壁中形成孔308,所述孔308在备料202转动以便实行下一次切割时变得可见。当备料202沿切割组合件的X轴推进时,备料202经过背光的前面,如圆310所说明。
[0043]现简要地参看图4,成像系统400的相机234直接放置在备料202的顶部上方,因此其可对备料202和由两次切割形成的所得材料束314成像,并对所述备料202和所得材料束314进行测量。如上文所论述,馈料槽212留下一个可供刀片214通过的间隙。背光410是一根光纤或数根光纤构成的光纤束,成像系统经由其提供红色LED照明420。提供背光410的光纤通过个别钻孔(未图示),所述钻孔使背光410能够照亮备料202周围并使相机234可见。背光410通过固定到固定框架组合件200的铁砧(anvil)固持在切割区下方的适当位置,且其经定位以在备料202切割后立即照射备料202,但也可在切割备料202时于成像窗302中观察备料202。相机234以通信方式耦合到处理器130(图4中未图示),以便在切割备料202的同时提供反馈,且以便存储一个或多个所得材料束314的一个或多个图像。
[0044]一组一个或多个绿色和蓝色LED 430可定位于备料202的上方且在相机234的周围,以为用户观察备料的顶侧提供额外照明440,由此实现手动检查的目的。选择红色背光410与绿色和蓝色LED 430的组合的原因在于,相机234提供图像数据的3种颜色的图像通道(红色、绿色和蓝色),且单独的彩色照明使得图像数据易于分开。接收图像数据的CPU 130(和其操作的软件)使用红色图像通道进行边缘检测,因为所述红色图像通道提供无前侧反射的切口的高对比度背后照明图像,前侧反射会干扰CPU 130所利用的测量软件而导致无法测量每一切口。由绿色和蓝色LED 430以及相机234产生的绿色和蓝色图像数据分别经由绿色图像通道和蓝色图像通道发射。
[0045]成像系统400的一个目的是监视备料202中所形成的切口的确切位置和尺寸。这一信息(意谓切口的图像和所得测量结果)可以多种不同方式使用。举例来说,可以使用所述图像来验证在切割备料202时或临近切割备料202时微切割机的准确度和可重复性。如果在运行中分析图像,即在制造将一件备料202转变成导管或导线必需的许多切口的过程中时,如果切割出错或备料202无法耐受,那么可使用成像系统400停止对所述件的制造。
[0046]现返回图3,尽管相机234在理论上可俘获对备料202制造的每一单个切口的图像,但这样做会产生过量的数据,使得在合理的成本下操作人员无法胜任评述。相反,为提供适当的质量控制,定期或随机(随机化试验取样方案)俘获和记录图像,如下文进一步描述。在俘获备料202的图像时,如图3中所说明,成像系统将两个可见的覆盖312施加于背后照明区310内的图像数据,以确定每一切口和所得材料束314(在图3中称为“网状物(web)”)的长度。覆盖312在两个或更多个不同点处测量横过备料202,包括至少备料202的宽度或厚度以及网状物或所得材料束308的宽度。
[0047]随后CPU130分析覆盖312所得到的测量值,并用于测定左侧切口、右侧切口和所得材料束或网状物314的长度。举例来说,通过预先确定俘获的图像中每测量单位的像素数,且接着针对待测量的物体的长度对图像数据中呈现的像素数计数(使用CPU 130操作的实时图像处理软件),有可能仅通过图像数据确定准确的测量值,而无需利用机械测量构件。举例来说,如果已知一件待切割的备料202应具有0.039英寸的宽度且图像数据具有每
0.05英寸500个像素的像素化水平,那么约390个像素对应于备料202的宽度。如果接着在备料202中从两侧实行切割,留下所得材料束314,且测量所述所得材料束314为359个像素,那么所述所得材料束314的宽度为0.0359英寸。可得到备料202中的每一切口的类似测量结果,且接着可将这些实时测量结果显示于316处,由此操作人员或CPU 130可监视切割操作的进程。
[0048]当切割点处备料202的宽度比预期的厚或薄时,所得材料束314仍会在其正常尺寸的可接受的范围内,因为刀片214相对于备料202的位置在很大程度上基于备料202的中心位置,与将每次切割建立在个别刀片与每一刀片负责切割的备料的侧部的相对差异的基础上的已知技术形成对比。因此,当切割较厚的备料202时,较多的备料被切除,且当切割较薄的备料202时,较少的备料被切除,但如此项技术中常见的,在每一情况下都留下所需尺寸的所得材料束,与产生较厚或较薄的所需所得材料束形成对比。
[0049]控制窗304将每一测量结果显示在可滚动的控制窗的对数部分(log sect1n)318中。如图3中所说明,CPU 130已经编程以指示成像系统俘获图像并定期测量左侧切口、右侧切口和网状物。举例来说,所示第一切口为研磨(grind)995,由此产生0.0018英寸的左侧切口(CUTL)、0.0013英寸的右侧切口(CUTR),并且产生0.0359英寸的网状物,如上文所述。随后将研磨995的测量结果和图像文件存储于标为A_133.JPG的数据文件中。所记录的研磨未必对应于已经制造的相同数量的切口,因为制造的切口可能多于或少于成像、测量和记录的切口。因此,作为对数部分318的一部分说明的步骤可对应于个别编程的工艺,所述工艺追踪已经制造的
当前第3页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1