一种自动绷制皮革的装置的制作方法

本发明涉及皮革制造加工领域，尤其涉及皮革绷制的装置。

背景技术：

随着科技的发展以及皮革市场扩大，制革技术也得到了飞速的发展。制革工艺中的绷板干燥工序是制革的关键环节。目前的绷板设备主要还是由人工将皮革铺平并手动在皮革边缘安装上夹子，夹子固定在两块可以相对移动的板上，板相对移动将皮革绷制。

目前的绷制装置主要存在以下缺陷：

目前的绷制装置需要5---６个工人将皮革铺平在绷制板上，并手动在皮革的边缘安装80---100个夹子，生产效率低，劳动强度大，且得革的质量难以保证；绷制过程由两块板子的相对移动产生，绷制方向单一，得革率低。

技术实现要素：

本发明是为了克服上述不足，目的在于提供一种自动化地绷制皮革的装置，保证得革率的前提下减轻劳动力强度和提高生产效率。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种自动绷制皮革的装置，包括皮革绷紧运动部件（13），皮革边缘位置识别组件，皮革压紧与绷紧组件，皮革水平运动与定位部件。使用基于LabVIEW的人机界面和PLC的控制器控制各个运动组件按规律运动，使用基于DSP的图像处理技术识别皮革边缘所在的位置。所述的皮革水平运动与定位部件安装在机架上，通过导轨导向；所述皮革边缘位置识别组件横跨安装在机架上；所述的皮革压紧组件由失电型电磁铁，夹紧铁，双臂机械手构成。保证皮革在本发明中既能绷制，也能传送至下一个工作单元。

所述皮革水平运动与定位组件包括三相电机，蜗轮蜗杆减速器与三相电机通过弹性联轴器连接，所述蜗轮蜗杆减速器的输出端与一根传动轴经弹性联轴器，传动轴上安装两个同步带轮，传动轴与配套的深沟球轴承安装在机架上，在机架的另一端也安装了一根与之相同的传动轴和两个同步带轮，同步带与绷板座连接，绷板座两侧开有导向槽，与机架的导轨配合，三相电机转动就可以带动绷板座整体在导轨上水平来回移动，导轨下方安装有光电开关，识别绷板座的位置，用于绷板座水平移动时的定位。

所述皮革边缘位置识别组件使用到机器视觉技术，支架横跨安装在机架上，支架正中间上安装有工业CCD相机，两侧均匀安装有照射角度可调整的光源。所述工业CCD相机将采集到的图像信息传送给DSP图像处理组件，所述图像经滤波、二值化、分割、边界提取后找到皮革边缘在机架坐标系下的绝对坐标，再将皮革边界均匀分割成50段，再提取出每个分割点处的绝对坐标，经RS485通讯方式发送给机械手。

所述皮革压紧组件包括对称安装在机架两侧的两个双臂机械手，机械手的控制元件接收到革边缘位置识别组件发送的皮革边缘位置信息，即夹紧铁放置的位置坐标，抓取夹紧铁放置到所述坐标中，失电型电磁铁不通电后对夹紧铁产生一个吸附力，将皮革压紧在绷板上，实现对皮革边缘的夹紧。

所述皮革绷紧运动部件包括镶嵌安装在绷板座上的失电型电磁铁组，四个直线轴承安装在绷板座的凹槽中，四块绷板分别与直线轴承经螺钉连接，绷板座的中央通过螺栓连接安装有类似四爪卡盘的定心四向运动机构，所述定心四向运动机构的四个滑动块分别与绷板用螺钉连接，定心四向运动机构正下方有一个气缸经螺钉连接固定在机架上，气缸的活塞杆上安装了步进电机，步进电机的轴上有传动键。实现绷板座到位后气缸活塞杆伸出，步进电机旋转绷紧皮革。

所述运动控制组件看看人机界面，经以太网与之通讯的PLC，PLC发送脉冲给三相电机的变频器、步进电机的驱动器，经过细分调节后分别将脉冲信号发送给三相电机和步进电机，实现三相电机和步进电机按指令运动。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是绷板机构三视图。

图3是定心四向运动机构结构图。

图4是运动控制示意图。

图5是皮革边缘位置识别组件提取到的皮革边缘二值图。

图6是现在皮革加工现场的实景图。

图中标记为：1为机架，2为减速器，3为三相电机，4为夹紧铁，5为机械手，6为光源，7为工业CCD相机，8为传动轴，9为同步带，10为导轨，11为牵引钩，12为失电型电磁铁，13为绷板，14为光电开关，15为绷板座，16为待绷制的皮革，17为步进电机，18为气缸，19为直线轴承，20为定心四向运动机构，21为人机界面，22为PLC，23为DSP组件，24为变频器，25步进电机驱动器，26为初始皮革，27为DSP识别的皮革边缘图、28为放置夹紧铁的坐标点。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步详细说明：

参照图1，一种自动化绷板设备，包括皮革绷紧运动部件，皮革边缘位置识别组件，皮革压紧组件，皮革水平运动与定位部件。所述基于PLC的运动控制组件控制各个组件按知道规律运动；所述皮革水平运动与定位组件在机架1上来回移动，经过光电开关确定工作位置；所述皮革绷紧运动部件由步进电机17带动具有自锁性能的四向定心运动机构20来回移动绷板13，步进电机17安装在气缸18的活塞杆上；所述皮革边缘位置识别组件使用工业CCD相机7拍摄皮革的图片再经DSP组件23处理，所述皮革压紧组件由机械手5将夹紧铁4放置在皮革边缘。

参照图1，所述皮革水平运动与定位组件包括三相电机3，三相电机3与减速器2法兰连接，传动轴8与减速器通过弹性联轴器连接，传动轴上的同步带轮带动同步带运动，同步带连接在牵引钩上，牵引钩与绷板部件经螺纹连接，机架上的导轨10配合绷板座在水平方向平稳运动。

参照图1，所述皮革压紧组件包括双臂机械手，所述双臂机械手对称安装在机架两侧，其末端设有专用夹持夹紧铁4的夹具，所述夹紧铁放置在储物盒中，便于机械手最方便的将夹紧铁放置在皮革边缘与收回。

参照图1图2图3，所述皮革绷紧运动组件包括与导轨配合的绷板座，绷板座上镶嵌安装有失电型电磁铁，绷板座的对角线开槽安装有直线轴承，直线轴承与绷板经螺钉连接，实现四个绷板槽中朝着四个方向直线运动；绷板座正中央设有定心四向运动机构，其余四个绷板经螺栓连接，实现皮革的绷紧；机架上安装有气缸，气缸的活塞杆上安装了步进电机，当光电开关检测到绷板座运动到工作位置时，气缸的活塞杆顶出，步进电机随之上移，插入定心四向运动机构的输入孔中，所述定心四向机构与三爪卡盘原理相同，螺纹具有自锁性。失电型电磁铁通电，皮革压紧，步进电机正向旋转皮革绷制；电机反转，皮革松开。

参照图1图4，所述皮革边缘位置识别组件包括DSP组件，DSP组件中含有此设备专用的图像处理算法，包括图像获取，滤波，图像分割，边缘提取，坐标获取等；工业CCD相机拍摄皮革的现场图片，经同轴电缆传输给DSP组件；安装在工业CCD相机两侧的光源可以调整照射角度，保证拍摄照片的质量，图5为DSP处理图像的过程示意图。

参照图4，所述运动控制组件包括人机界面，与人机界面通过以太网通讯的PLC和DSP组件，PLC通过发送脉冲给变频器以控制三相电机的转速，进而控制皮革水平运动机构的速度和位置；PLC发送脉冲给步进电机驱动器控制步进电机转速和零位，进而控制步进电机的速度，旋向，零位。CCD相机与机械手在同一个世界坐标系中，DSP组件将获取的夹紧铁放置坐标发送给机械手。整个人机界面可以设置设备的参数。