一种具有双面雕刻的雕刻设备线的制作方法

[0001]
本发明涉及雕刻机技术领域，尤其涉及一种具有双面雕刻功能的雕刻设备线。


背景技术：

[0002]
目前常用的木质产品，如家具，木门等在使用时，除了考虑耐用性能，以及实用性能之外，还考虑美观程度。一般木料表面雕刻一些图案，这样可以起到美观的作用。在雕刻时，有的板材需要正反面两面雕刻，这样在雕刻过程需要翻转，在雕刻完成正面之后，再雕刻反面，实现板块在雕刻的两面雕刻。
[0003]
在雕刻过程，有的翻转过程采用人工操作，这样不仅仅影响效率，还会影响雕刻过程的定位精度，影响雕刻质量。
[0004]
目前有一些方式采用了非人工翻转方式，比如专利文件201821745370.8中，该方式中，采用了翻转物料的翻板装置；在进行加工过程，对木板进行正面加工后需要对木板进行反面加工时，翻板装置可以直接把原来的木板翻转过来到另一个工作台面，即可快速的加工该木板反面。
[0005]
这个翻转过程中，采用旋转的方式将加工板材翻转，进行双面加工。但是在板材翻转前后需要二次定位板材位置，才能保证雕刻精度，这样影响加工效率。而且在进行流水加工的过程中，需要人工将板材搬运到加工台上，加工完成后，在搬离，也进一步影响了加工效率。


技术实现要素：

[0006]
为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供一种具有双面雕刻的雕刻设备线，包括：控制装置以及依次连接的上料平台组件，背面雕刻设备，平移装置，正面雕刻设备以及下料平台；
[0007]
控制装置用于接收雕刻任务信息，并根据雕刻任务信息分别控制上料平台组件，背面雕刻设备，平移装置，正面雕刻设备以及下料平台运行；
[0008]
上料平台组件用于安置物料，并对物料进行定位；
[0009]
背面雕刻设备用于将物料运输到本设备并按照预设的加工条件对物料的背面进行加工，背面加工完成后，将物料传输到平移装置；
[0010]
平移装置连接至少两台正面雕刻设备，将背面雕刻完成的物料按照预设次序传输给正面雕刻设备进行正面雕刻；
[0011]
正面雕刻设备按照预设的正面雕刻程序，执行正面雕刻；
[0012]
下料平台接收正面雕刻完成的物料，并传输至下一工序。
[0013]
进一步需要说明的是，背面雕刻设备设有上料气缸，上料流利条平台，定位块，侧推气缸和后推气缸；
[0014]
上料气缸，定位块，侧推气缸和后推气缸分别与控制装置连接；
[0015]
待加工物料放置到上料流利条平台上，控制装置接收物料安放信息，并通过控制
侧推气缸和后推气缸运行，推动物料至预设位置，并接触定位块，定位完成；
[0016]
控制装置控制上料气缸将物料推送至背面雕刻设备。
[0017]
进一步需要说明的是，背面雕刻设备包括：床身，床身下部连接有背面加工组件；
[0018]
床身上设有y向移动机构以及y向导轨；
[0019]
y向移动机构设有移动台，移动台上连接有伺服驱动装置，伺服驱动装置与控制装置连接，控制装置控制伺服驱动装置运行，使移动台沿着y向导轨移动；
[0020]
移动台靠近上料平台组件的一端安装有气缸支架；
[0021]
气缸支架上设有气缸，气缸的伸缩端设有吸盘；气缸与控制装置连接，控制装置控制气缸运行，使吸盘升降移动；吸盘的设置方向为朝向上料流利条平台，吸附上料平台上的物料。
[0022]
进一步需要说明的是，背面加工组件设有x横梁，背面加工机头以及x向驱动机构；
[0023]
背面加工机头设置在移动台的下部；
[0024]
背面加工机头通过x向导轨装在x横梁上；
[0025]
控制装置与x向驱动机构连接，控制装置控制x向驱动机构运行，使背面加工机头沿着x横梁移动。
[0026]
进一步需要说明的是，背面加工机头设有吸尘组件、夹刀组件和背加工升降组件；
[0027]
夹刀组件并排设有至少一个用于安装背加工刻刀的刀夹主轴，每个刀夹主轴分别连接有主轴气缸；
[0028]
背加工升降组件设有主轴滑板，刀夹主轴的夹持端以及吸尘组件设置在主轴滑板上；
[0029]
主轴滑板通过丝杠连接背加工升降伺服电机；
[0030]
吸尘组件、主轴气缸和背加工升降伺服电机分别连接控制装置，控制装置控制刀夹夹持背加工刻刀；通过控制背加工升降伺服电机，控制背加工刻刀的升降。
[0031]
进一步需要说明的是，背面雕刻设备还包括：背面雕刻流利条下料平台；
[0032]
控制装置通过控制气缸连接的接料板，接住背加工完成的物料，降落运送至背面雕刻流利条下料平台上；
[0033]
背面雕刻流利条平台上设有推料板以及与推料板连接的推料气缸；
[0034]
推料气缸与控制装置连接，控制装置通过控制推料气缸运行，控制推料板将背加工完成的物料推送到平移装置。
[0035]
进一步需要说明的是，至少两台正面雕刻设备并排设置，并分别与平移装置连接，平移装置也可连接一台正面雕刻设备，或无需平移装置可与设备直接连接；
[0036]
平移装置设有平移平台，平移平台上设有分料皮带以及与分料皮带连接的分料气缸；
[0037]
分料气缸与控制装置连接，控制装置根据预设控制指令，控制分料气缸运行，将物料推送至预设的正面雕刻设备上进行正面雕刻。
[0038]
进一步需要说明的是，控制装置还用于感应物料在上料流利条平台上定位完成感应信号，并控制上料气缸将物料推送至背面雕刻设备；
[0039]
控制装置控制气缸以及抽真空装置运行，使吸附台面吸附物料；控制装置控制上料气缸降下；控制装置控制伺服驱动装置运行，使移动台沿着y向导轨移动，使物料移动至
背面加工机头上部；
[0040]
背面加工机头上设有定位识别模块；
[0041]
物料的雕刻面上设有定位标识；
[0042]
定位识别模块识别物料雕刻面上的定位标识；
[0043]
定位识别模块配置有与定位标识相匹配的虚拟定位标识；
[0044]
当定位识别模块的虚拟定位标识与物料雕刻面上的定位标识相匹配，且虚拟定位标识的投影与物料雕刻面上的定位标识相重叠时，发出的定位完成信号给控制装置；
[0045]
控制装置通过控制背加工升降伺服电机，控制背加工刻刀升起到物料雕刻面，执行雕刻；
[0046]
控制装置建立雕刻二维坐标系，y向导轨为y轴，x横梁为x轴；根据建立的雕刻二维坐标系设定物料的背面雕刻位置坐标，控制背面加工机头对物料的背面进行雕刻；
[0047]
控制装置对物料雕刻过程数据信息通过显示屏进行显示，并与预设的雕刻阈值进行对比，判断是否超阈值，如超阈值则进行报警提示。
[0048]
进一步需要说明的是，在雕刻过程中，控制装置通过设置在背面加工机头上的图像获取模块采集物料雕刻区域的图像信息；将物料雕刻区域的图像信息配置到二维坐标系内；
[0049]
对采集的物料雕刻区域的图像信息进行处理；
[0050]
将采集的物料雕刻区域的图像信息划分成若干个小雕刻区域：
[0051]
对采集到的物料雕刻区域的图像信息进行拆分，并划分为预设尺寸，预设图案和预定位置的多个小雕刻区域。
[0052]
进一步需要说明的是，按照预设的扫描方式对雕刻区域的图像信息进行扫描；
[0053]
设置雕刻的起始位置，各个小雕刻区域之间的连接区域，各个雕刻线的起始位置和终止位置；
[0054]
从小雕刻区域的某一位置的开始标定，沿着y轴方向逐步平移扫描，直至得到y轴方向的所有位置数据后，再向x轴方向平移扫描，在平移扫描后的小雕刻区域为基点，向y轴方向平移扫描，直至得到y轴方向的所有雕刻位置数据，依次循环；
[0055]
对每个小雕刻区域图像上的像素点进行灰度值配置：使各个小雕刻区域具有基于灰度值的差别，得到每个小雕刻区域的灰度图像；
[0056]
对每个小雕刻区域图像的雕刻线进行灰度值配置，使雕刻线突出于相邻区域。
[0057]
将小雕刻区域中已标识灰度的雕刻线，与预设雕刻线位置数据进行对比，判断是否匹配，匹配则确定当前小雕刻区域的雕刻线。
[0058]
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
[0059]
本发明的具有双面雕刻的雕刻系统不需其他设备可直接加工板材背面。具有自动上下料功能。可与正面设备配套使用。板材通过吸附加工，板材加工平稳。
[0060]
本发明涉及的具有双面雕刻的雕刻系统从上料，背面雕刻，分料，正面雕刻以及下料，全过程均自动完成，提高雕刻的生产效率，保证雕刻过程的精度和质量。本发明涉及的定位方式准确，能够准确的定位雕刻图案，雕刻线以及雕刻区域，使雕刻过程满足要求，提升雕刻精准性。
附图说明
[0061]
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0062]
图1为背面雕刻设备主视图；
[0063]
图2为背面雕刻设备俯视图；
[0064]
图3为背面加工机头示意图；
[0065]
图4为具有双面雕刻的雕刻系统示意图。
具体实施方式
[0066]
本发明提供一种具有双面雕刻的雕刻系统，如图1至4所示，包括：控制装置以及依次连接的上料平台组件21，背面雕刻设备22，平移装置23，正面雕刻设备24以及下料平台25；
[0067]
控制装置用于接收雕刻任务信息，并根据雕刻任务信息分别控制上料平台组件21，背面雕刻设备22，平移装置23，正面雕刻设备24以及下料平台25运行；
[0068]
上料平台组件21用于安置物料，并对物料进行定位，定位后，通过背面雕刻设备22上料装置26将物料传输至本设备；
[0069]
背面雕刻设备22用于按照预设的加工条件对物料的背面进行加工，背面加工完成后，将物料传输到平移装置23；
[0070]
平移装置23连接正面雕刻设备24，将背面雕刻完成的物料按照预设次序传输给正面雕刻设备24进行正面雕刻；
[0071]
正面雕刻设备24按照预设的正面雕刻程序，执行正面雕刻；
[0072]
下料平台25接收正面雕刻完成的物料，并传输至下一工序。
[0073]
本发明涉及的正面雕刻设备24可以采用本领域常用的雕刻机，具体型号不做限定。下料平台可以与后续工序连接，形成一个流水线，实现自动雕刻，雕刻后进行后续处理。
[0074]
此外，具有双面雕刻的雕刻系统的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本发明的各方面。
[0075]
本发明涉及的具有双面雕刻的雕刻系统中，在称某一元件或层在另一元件或层“上”，被“连接”或“耦合”至另一元件或层时，其可能直接在另一元件或层上，被直接连接或耦合至所述另一元件或层，也可能存在中间元件或层。相反，在称某一元件被“直接在”另一元件或层“上”，“直接连接”或“直接耦合”至另一元件或层时，则不存在中间元件或层。所有附图中类似的数字指示类似元件。如这里所用的，术语“和/或”包括相关所列项的一个或多个的任何和所有组合。
[0076]
本发明涉及的具有双面雕刻的雕刻系统中，的空间相对性术语，例如“在
…
下”、“下方”、“下部”、“以上”、“上方”等来描述如图中所示的一个元件或特征与另一个元件或特征的关系。应当理解，空间相对性术语意在包括图中所示取向之外的使用或工作中的器件
不同取向。例如，如果将图中的器件翻转过来，被描述为在其他元件或特征“下”或“下方”的元件将会朝向其他元件或特征的“上方”。于是，示范性术语“下方”可以包括上方和下方两种取向。可以使器件采取其他取向(旋转90度或其他取向)，这里所用的空间相对术语作相应解释。
[0077]
本发明涉及的具有双面雕刻的雕刻系统所采用的术语仅做描述具体实施例的用途，并非意在限制本文件内的表述。如这里所用的，单数形式“一”、“一个”和“该”意在包括复数形式，除非上下文另有明确指示。还要理解的是，当用于本说明书时，术语“包括”指所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或增加。
[0078]
作为本发明的实施例，背面雕刻设备22上料组件设有上料气缸4，上料流利条平台3，定位块14，侧推气缸5和后推气缸2；
[0079]
上料气缸4，定位块14，侧推气缸5和后推气缸2分别与控制装置连接；待加工物料放置到上料流利条平台3上，控制装置接收物料安放信息，并通过控制侧推气缸5和后推气缸2运行，推动物料至预设位置，并触碰定位块14，确定定位完成；控制装置控制上料气缸4将物料推送至背面雕刻设备22。
[0080]
这样实现了物料的上料，定位过程。定位后，后续加工过程均可以按照当前的定位来进行雕刻。定位位置可以根据雕刻的需要进行设置。定位块14可以定位气缸或铁块等。
[0081]
物料可以是木质板材，或者塑料板材，或者非规则板等等。具体形状和材质不做限定。
[0082]
作为本发明的实施例，背面雕刻设备22包括：床身1，床身1下部连接有背面加工组件；
[0083]
床身1上设有y向移动机构以及y向导轨；y向移动机构设有移动台7，移动台7上连接有伺服驱动装置8，伺服驱动装置8与控制装置连接，控制装置控制伺服驱动装置8运行，使移动台7沿着y向导轨移动；移动台7靠近上料平台组件21的一端安装有气缸支架26；气缸支架26上设有气缸27，气缸27的伸缩端设有吸盘13；气缸27与控制装置连接，控制装置控制气缸27运行，使吸盘13升降移动；吸盘13的设置方向为朝向上料流利条平台，吸附上料平台21上的物料。
[0084]
这样形成了基于x轴和y轴方向的移动，满足雕刻要求。可以根据雕刻位置进行位置的实时调节，满足雕刻要求。
[0085]
进一步的讲，背面加工组件设有x横梁12，背面加工机头6以及x向驱动机构；
[0086]
背面加工机头6设置在移动台7的下部；背面加工机头6通过x向导轨装在x横梁12上；控制装置与x向驱动机构连接，控制装置控制x向驱动机构运行，使背面加工机头6沿着x横梁12移动。
[0087]
背面加工机头6设有吸尘罩18、夹刀组件和背加工升降组件；夹刀组件并排设有至少一个用于安装背加工刻刀的刀夹主轴16，每个刀夹主轴16分别连接有主轴气缸17；背加工升降组件设有主轴滑板20，刀夹主轴16的夹持端以及吸尘组件设置在主轴滑板20上；主轴滑板20通过丝杠19连接背加工升降伺服电机；吸尘组件、主轴气缸17和背加工升降伺服电机分别连接控制装置，控制装置控制主轴气缸17夹持背加工刻刀；通过控制背加工升降伺服电机，控制背加工刻刀的升降。
[0088]
吸尘罩18通过管道与外置吸尘器相连，控制装置控制吸尘器打开可把加工废料吸走。
[0089]
背面雕刻设备22还包括：背面雕刻流利条平台15；
[0090]
控制装置通过控制气缸连接的接料板，接住背加工完成的物料，降落运送至背面雕刻流利条下料平台上；背面雕刻设备22安装有推料气缸9及与推料气缸连接的推料板10，控制装置通过控制推料气缸运行，控制推料板将背加工完成的物料推送到平移装置23。
[0091]
作为本发明的实施例，至少两台正面雕刻设备24并排设置，并分别与平移装置23连接；平移装置23设有平移平台，平移平台上设有分料同步带以及与分料同步带连接的分料气缸；分料气缸与控制装置连接，控制装置根据预设控制指令，控制分料气缸及同步带运行，将物料推送至预设的正面雕刻设备24上进行正面雕刻。
[0092]
进一步的讲，控制装置可以以各种形式来实施。例如，本发明实施例中描述的终端可以包括诸如笔记本电脑、个人数字助理(pda，personal digital assistant)、平板电脑(pad)等等的移动终端以及诸如数字tv、台式计算机等等的固定终端。然而，本领域技术人员将理解的是，除了特别用于移动目的的元件之外，根据本发明的实施方式的构造也能够应用于固定类型的终端。
[0093]
控制装置可以包括无线通信单元、音频/视频(a/v)输入单元、用户输入单元、感测单元、输出单元、存储器、接口单元、控制器和电源单元等等。但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件。可以替代地实施更多或更少的组件。将在下面详细描述移动终端的元件。
[0094]
控制装置的显示单元可以用作输入装置和输出装置。控制装置可以以使用例如计算机软件、硬件或其任何组合的计算机可读介质来实施。对于硬件实施，这里描述的实施方式可以通过使用特定用途集成电路(asic，application specific integrated circuit)、数字信号处理器(dsp，digital signal processing)、数字信号处理装置(dspd，digital signal processing device)、可编程逻辑装置(pld，programmable logic device)、现场可编程门阵列(fpga，field programmable gate array)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计为执行这里描述的功能的电子单元中的至少一种来实施，在一些情况下，这样的实施方式可以在控制器中实施。对于软件实施，诸如过程或功能的实施方式可以与允许执行至少一种功能或操作的单独的软件模块来实施。软件代码可以由以任何适当的编程语言编写的软件应用程序(或程序)来实施，软件代码可以存储在存储器中并且由控制器执行。
[0095]
作为本发明的实施例，为了提高定位的准确度，保证雕刻过程的精准度和雕刻质量，控制装置还用于感应物料在上料流利条平台3上定位完成感应信号，并控制上料气缸4将物料推送至背面雕刻设备22；控制装置控制气缸27以及抽真空装置运行，使吸附台面11吸附物料；控制装置控制上料气缸4降下；控制装置控制伺服驱动装置8运行，使移动台7沿着y向导轨移动，使物料移动至背面加工机头6上部；
[0096]
背面加工机头6上设有定位识别模块；物料的雕刻面上设有定位标识；定位识别模块识别物料雕刻面上的定位标识；定位识别模块配置有与定位标识相匹配的虚拟定位标识；虚拟定位标识可以由控制装置基于用户的预设位置进行配置。定位识别模块可以是摄像头或者摄像机，或者图像采集装置。
[0097]
当定位识别模块的虚拟定位标识与物料雕刻面上的定位标识相匹配，且虚拟定位标识的投影与物料雕刻面上的定位标识相重叠时，发出的定位完成信号给控制装置；
[0098]
控制装置通过控制背加工升降伺服电机，控制背加工刻刀升起到物料雕刻面，执行雕刻；控制装置建立雕刻二维坐标系，y向导轨为y轴，x横梁为x轴；根据建立的雕刻二维坐标系设定物料的背面雕刻位置坐标，控制背面加工机头对物料的背面进行雕刻；控制装置对物料雕刻过程数据信息通过显示屏进行显示，并与预设的雕刻阈值进行对比，判断是否超阈值，如超阈值则进行报警提示。
[0099]
上述定位过程不仅可以在背面雕刻设备上使用，还可以在正面雕刻设备上使用，具体使用过程如上所述。
[0100]
作为本发明的实施例，在雕刻过程中，控制装置通过设置在背面加工机头6上的图像获取模块采集物料雕刻区域的图像信息；将物料雕刻区域的图像信息配置到二维坐标系内；
[0101]
对采集的物料雕刻区域的图像信息进行处理；
[0102]
将采集的物料雕刻区域的图像信息划分成若干个小雕刻区域：
[0103]
对采集到的物料雕刻区域的图像信息进行拆分，并划分为预设尺寸，预设图案和预定位置的多个小雕刻区域。
[0104]
其中，预设尺寸可以根据雕刻面的大小进行划分，预设图案可以将雕刻图案进行分割，基于大图案进行拆分成小图案，具体的预设尺寸，预设图案和预定位置可以根据实际的雕刻图案来进行划分。
[0105]
在整个雕刻图案中涉及雕刻区域和不雕刻区域，这样在小图案中也可以按照此条件进行划分。
[0106]
这样，相对于现有技术中对大范围雕刻图像，进行雕刻来讲，可以更为精确的定位雕刻图案，能够减少雕刻误差，提高雕刻精确度。
[0107]
图像获取模块可以是摄像头或者摄像机。
[0108]
按照预设的扫描方式对雕刻区域的图像信息进行扫描；
[0109]
设置雕刻的起始位置，各个小雕刻区域之间的连接区域，各个雕刻线的起始位置和终止位置；
[0110]
这目的在于采集预先设置的各个雕刻位置的数据，进行分析以确定在雕刻区域中，执行的动作，减少误差以及识别错误的操作动作，提高雕刻效率。
[0111]
在进行每个小雕刻区域的扫描时，可以进行小雕刻区域的左上角、左下角、右上角和右下角四个小雕刻区域的识别，如果是非四边形，可以基于各个角的识别，以及各个角之间的连线识别。确定小雕刻区域的范围及形状。
[0112]
作为本发明的一种实施方式，从小雕刻区域的某一位置的开始标定，沿着y轴方向逐步平移扫描，直至得到y轴方向的所有位置数据后，再向x轴方向平移扫描，在平移扫描后的小雕刻区域为基点，向y轴方向平移扫描，直至得到y轴方向的所有雕刻位置数据，依次循环。
[0113]
当然也可以先进行x轴方向扫描，后进行y轴方向扫描。
[0114]
对每个小雕刻区域图像上的像素点进行灰度值配置：使各个小雕刻区域具有基于灰度值的差别，得到每个小雕刻区域的灰度图像；
[0115]
对每个小雕刻区域图像的雕刻线进行灰度值配置，使雕刻线突出于相邻区域。
[0116]
将小雕刻区域中已标识灰度的雕刻线，与预设雕刻线位置数据进行对比，判断是否匹配，匹配则确定当前小雕刻区域的雕刻线。
[0117]
其中，预设雕刻线位置数据是在进行雕刻线定位之前根据待定位的雕刻区域的尺寸、图案、雕刻线分布位置确定得到的雕刻数据，并且该雕刻数据为用户确定的雕刻数据。这里的数据不受到外界因素干扰，不受到图像获取模块的图像获取的外界干扰，如采集的光照亮度，反射光，雕刻表面的杂线等等。这样，可以确定小雕刻区域的雕刻线是否在预定的位置上，以及雕刻线的排布是否满足预定要求。这样，划分的小雕刻区域能够满足雕刻要求，而且对各个小雕刻区域的分析比对判断容易从细分区域中找到不符合要求的位置，便于对雕刻位置的确定。
[0118]
上述过程不仅可以在背面雕刻设备上使用，还可以在正面雕刻设备上使用，具体使用过程如上所述。
[0119]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。