专利名称:计算机控制激光切割伞面机的制作方法
本发明涉及一种切割机构，特别是一种切割尼龙伞面的机构。
目前制伞行业裁剪伞面都是用手工先将伞面料褶迭成多层，然后把伞面样板放在伞面料上划样，再用电剪刀沿划线裁剪。此法工艺落后，造成伞面质量不稳定，既增加了成品伞的返修率，又浪费了原材料，并且工序繁复，生产效率低。本发明的任务是提供一种用电子计算机控制的激光自动切割伞面机，它能提高伞面的裁剪质量，减少裁剪工序，提高劳动生产率。
本发明是这样来实现的，它利用电子计算机控制系统控制包括上料控制装置、伞面料传动装置、自动下料装置的主机机组以及激光系统，通过二氧化碳激光刀代替电剪刀来切割尼龙伞面。计算机控制系统通过继电器控制电路使伞面料传动装置带动尼龙伞面料向一个方向、设为X方向作匀速直线运动，传动装置的减速器通过脉冲发生器又与计算机控制系统相连，向计算机发出和伞面料传动同步的X方向脉冲计数信号，计算机据此进行计数，并根据预先编制的伞面规格和形状的程序，由计算机控制系统输出信号，驱动步进电机动作，控制位于伞面料传动装置上方的激光系统的激光刀头在光刀伺服装置上沿Y方向移动，不断地改变Y方向运动所要求的累积计数值，与连续的X方向匀速运动复合成刀头实际运行轨迹，它是以一定数量的、斜率各自不同的微短直线组成的逼近伞面形状的曲线，这样，激光刀便在尼龙伞面料上作出所需规格伞面形状的切割。
本发明的机构与电剪刀裁剪伞面相比，工艺先进，并多道工序为一次完成，自动化程度高，节约劳动力，减轻劳动强度，提高劳动生产率;提高伞面裁剪精度，保证伞面质量，大大提高成品伞的正品率，降低甚至消除伞面返修率;节约原材料，降低消耗，用激光刀裁剪伞面时边缘尼龙瞬间气化，等于毛边封口，并且伞片间吻合相切，不存在刀口料，在大批量生产的情况下便节约大量材料，提高了经济效益，且裁成的伞面不必对花边，挑色差，提高了工效;操作安全可靠、防止工伤事故。
下面结合本发明的一个最佳实施例。
图1是本发明计算机控制激光自动切割伞面机的结构示意图。
图2是图1的A向视图。
图3是图1的B向视图。
图4是图1的C向视图。
图5是布料松紧控制装置的结构示意图。
图6是光电跑偏控制装置的一部分示意图。
图7是自动下料装置的结构示意图。
图8是吸风除尘装置的结构示意图。
图9是两把激光刀在尼龙伞面料上的起始工作位置及运动轨迹示意图。
图10是本发明的装置系统框图。
图11-图16是本发明的实施例使用的MPF-1单板机切割伞面软件设计框图，其中图11是主程序流程框图。
图12是中断服务程序框图。
图13是下平顶部分子程序框图。
图14是正向步进部分子程序框图。
图15a-15b是上平顶部分子程序框图。
图16是反向步进部分子程序框图。
参看图1，本发明的机构包括电子计算机控制系统[1]，由它控制的安置并传动伞面料的主机机组[2]和切割伞面的激光系统[3]。其中，主机机组包括上料控制装置，伞面料传动装置，自动扫边装置，自动下料装置，它们依次排列。上料控制装置还包括布料松紧控制装置和光电跑偏装置，伞面料传动装置还包括吸风除尘装置，下面将逐一说明。激光系统的结构由图1和图2可清楚地显示。考虑到每片伞面的形状均为对称的两腰稍有弧形的等腰梯形，切割时可以套裁排料，并考虑编制程序和切割的方便、高效，激光系统采用两把激光刀同时执行由计算机系统控制的可逆的相对运动，从而同时对奇数伞面和偶数伞面对称地切割。其运动轨迹如图5所示。
参看图1和图2，激光系统包括两根相互平行并水平放置的、输出功率约为20瓦的二氧化碳激光管[4]和两个激光刀头[5]组成的二把激光刀，激光管可调支架[6]以及与计算机控制系统[2]通过继电器控制电路[87]连接的稳功率激光电源[7]，每把激光刀头[5]分别由固定在刀架[8]上的一块与光路成45°的高反射镜[10]及一块与反射光垂直的、置于刀架[8]上可调节距离的镜筒[9]端部的透红外激光的锗透镜[11]组成，二把激光刀头[5]分别对来自两根激光管[4]的光束作45°反射和聚焦，调节镜筒[9]的距离，即改变锗透镜[11]的位置，便可将焦点调节到落在尼龙伞面料上以作有效的切割。激光系统还包括安置刀架[8]、并且计算机控制系统经由它而控制激光刀头[5]运动的光刀伺服装置，这在后面将加以描述。刀架[8]的运动由计算机系统控制光刀伺服装置中的步进电机带动。
参看图1和图3，主机机组[2]中的伞面料传动装置包括主机架[12]，直流电机[13]，由直流电机[13]通过三角胶带驱动的减速器[14]，与减速器[14]相连的脉冲发生器[15](示于图2)及一对辊筒和将这对辊筒连接的闭环铜网[16]，一对辊筒是相互平行、并与激光管[4]平行的、间隔约为一米的主动辊筒[17]和从动辊筒[18]，它们的长度大于所需切割的伞面料门幅，设定它们沿Y方向安置，闭环铜网[16]的宽度略短于辊筒[17]、[18]的长度而长于伞面料门幅，减速器[14]通过辊筒同步带传动副[19]带动主动辊筒[17]转动，并以一定速比带动与计算机控制系统的计数器电路相连的、上述的同时与减速器相连的脉冲发生器[15]，它向计算机发出与闭环铜网[16]传动同步的X方向脉冲信号。
再看图1和图2，激光系统的光刀伺服装置包括与步进电机驱动源[20]相连的由计算机控制的步进电机，在本实施例中，使用了五相十拍步进电机[20′]，与激光管可调支架[6]固定连接并联动的两个分别位于主动辊筒[17]和从动辊筒[18]之间、闭环钢网[16]上方两侧、并且它们的连线垂直于伞面料行进方向的导柱调节支架[21]、[21′]和两端架于导柱调节支架[21]、[21′]并靠近闭环铜网[16]的支座[30]以及位于它上方的、同样两端架于导柱调节支架[21]和[21′]上的两根相互平行的导柱[22]和[22′]，它们最好是做成底部各开一条长槽孔的中空导柱，每根导柱[22]和[22′]上套罩的各一个与刀架[8]固定连接的滚珠导套[23]、[23′]及位于导柱[22]和[22′]一端侧的手轮[24]，手轮[24]与分别装在导柱[22]和[22′]两端并位于它们中间的两个伞齿轮的主动齿轮[25]、[26]同轴，主动齿轮[25]和[26]的各两个与之成直角的从动齿轮[25′]、[25″]、[26′]和[26″]各自与一个丝杆[27′]、[27″]、[28′]和[28″]啮合，而这些丝杆又分别与装有导柱[22]和[22′]两端的导柱调节支架[21]、[21′]的齿形底板(未示出)各自啮合。同步齿形带[29]将步进电机[20]与滚珠导套[23]和[23′]相连，它们将步进电机[20]的转动通过滚珠导套[23]和[23′]传动给激光刀头[5]和[5′]，使它们分别在导柱[22]和[22′]上灵活地沿y方向按计算机通过步进电机控制的规定方式运动，旋转手轮[24]，即可通过伞齿轮、丝杆和导柱支架齿形底板的作用改变两根导柱[22]和[22′]的中心距，从而改变二把激光刀间的距离，以适应对不同规格伞面的切割，显然，激光管可调支架[6]与导柱调节支架[21]、[21′]的固定连接和联动是为了使二根激光管[4]射出的激光始终分别落在二把激光刀头[5]的上面。整个光刀伺服装置位于主动辊筒[17]和从动辊筒[18]中间的闭环铜网[16]的上方，尼龙伞面料置于闭环铜网[16]的上表面，而激光刀的焦点落在伞面料上。
本切割伞面机构的上料控制装置如图2和图3所示，它包括具有间距大于伞面料门幅的两个端面[33]的上料机架，可转动并可拆卸地平置于两个端面[33]间、位于主动辊筒[17]斜下方的筒轴[31]及套置于其上的、由伞面料卷绕而成的料筒[32]，料筒[32]上方的导向导布轴[35]。在本实施例中，上料控制装置还包括布料松紧控制装置和光电跑偏装置。图5是布料松紧控制装置的示意图，它包括分别与上料机架的两个端面[33]活动连接的两根张力控制臂[34]，张力控制臂[34]末端与凸轮[36]中心固定连接，凸轮[36]的一侧边与杠杆[37]上端的滚珠轴承[40]边缘接触，杠杆[37]的支点[38]与上料机架的端面[33]固定连接。另一端固焊一弧形阻尼片[39]，其弧形部分正好贴在筒轴[31]上，在料筒[32]上方的两根导向导布轴[35]间还有多根例如2-4根阻尼导布轴[35′]它们的两端分别置于两根张力控制臂[34]上。将料筒[32]上的尼龙伞面料呈曲线地绕经导布轴[35]和[35′]而放到闭环铜网[16]的上表面，由吸风除尘装置产生的风压将尼龙伞面料吸住向前传送，关于吸风除尘装置，下面将作说明。料筒[32]筒径的变化引起的闭环铜网[16]上尼龙伞面料受到的拉力的变化通过由张力控制臂[34]和凸轮[36]、杠杆[37]的作用传递到弧形阻尼片[39]，从而调节它对料筒[32]的贴紧程度，使料筒[32]首尾进料时伞面料受到的拉力一致，从而保证了先后切割成的伞面大小相等。
再看图1，控制伞面料在传动过程中发生偏移的光电跑偏控制装置包括跑偏检测光电探头[41]和与其相连的、用来拖动上料机架端面[33]的跑偏电机[42]。跑偏检测光电探头[41]包括两部并列的、中间有根据跑偏精度而定的小间距的光敏二极管[43]、[43′]，它置于伞面料下方的边缘，两只光敏二极管[43]、[43′]位于料边(图1中用虚线表示)两侧，当伞面料沿X方向正常运行时，它始终遮住其中一只光敏二极管[43]，当它偏离正常运行轨道到一定程度，便会把两只光敏二极管[43]、[43′]都遮住或都显露，使跑偏检测光电探头[41]接受到的光信号发生变化，从而产生不同的电信号，经放大后控制跑偏电机[42]微小地正转或反转，再参见图6，跑偏电机[42]的转动带动其丝杆转轴[47]转动，而上料机架一端面[33]有与丝杆转轴[47]相配合的螺纹孔[48]，故而丝杆转轴[47]的转动便拖动上料机架[33]作微小位移，从而阻止跑偏，对于两只光敏二极管[43]和[43′]间距已给定的光电探头[41]，若再要提高其跑偏精度，可将它在原位转动一个角度，以减小两只光敏二极管对于料边的垂直距离。
本切割伞面的机构还配置了自动扫边装置，如图1所示，在光刀伺服装置的导柱[21]和[21′]和从动辊筒[18]之间、闭环铜网[16]的上方、接近伞面料的两个边缘(图中虚线所示)处各有一个橡胶制扫边轮[44]和[44′]，另外各有三个沿伞面料行进方向排列的紧贴闭环铜网[16]的橡胶小轮[45]和[45′]，它们用于压制已经切割的尼龙伞面，两个扫边轮[44]和[44′]各与一个低速同步电机[46]和[46′]相连，而后者通过继电器控制电路[87]与计算机控制系统[2]相连。当每一对由激光刀切割成形的伞面经过它下方时，扫边轮[44]和[44′]在计算机系统控制下便同步甩动一次，将尼龙料经切割后剩余的边角料扫落到闭环铜网[16]侧下方的吸风除尘装置的吸风口[74]、[74′]里(示于图8)。
图7是自动下料装置的结构示意图，将它与图1、3、4结合起来看，便能更清楚地了解其结构。它包括下料机架[49]，与从动辊筒[18]平行排列、其间有小间隙的吸布传动辊[50]，它斜下方的与它平行的传动轴[51]、吸布传动辊[50]和传动轴[51]间的多条相互平行的下料传送带[52]，与吸布传动辊[50]和传动轴[51]下部边缘相切的导向板[53]，导向板[53]末端用以分别接受奇数伞片和偶数伞片的左、右料斗[54]和[54′]，在从动辊筒[18]下方并与它的轴通过同步齿形带[55]按大于1的传动比连接的同步齿轮[56]，通过同步齿形带[55′]，与同步齿轮[56]联动的另一从动同步齿轮[56′]，传动轴[51]与从动同步齿轮[56′]相啮合，并通过下料传送带[52]带动吸布传动辊[50]以比从动辊筒[18]大的速度转动。吸布传动辊[50]是开有一条长槽孔[57]的空心圆筒，它可旋转地套置在一根二端固定在下料机架[49]上的另一空心圆筒[59]上，空心圆筒[59]在靠近从动辊筒[18]的一侧也开有长槽孔[57′]，空心圆筒[59]一端与吸风除尘装置的吸风口[74″]相通(见图8)。另外，有两个橡胶靠轮[61]与传动轴[51]通过同步齿形带[55″]联动，它们的下端分别与左右料斗[54]和[54′]接触，左右料斗[54]和[54′]可做成伞片形状，其宽端分别固定一导轨[63]和[63′]，靠轮[61]下方有用计算机控制系统[2]通过继电器控制电路[87]控制的同步电机[64]，其轴上装有齿轮[65]，齿轮[65]两侧边分别紧贴两根纵向排列的齿条[66]和[66′]，每根齿条的上端各有一根可使左右料斗[54]和[54′]的导轨和[63]和[63′]由于靠轮[61]的作用在其中滑移的水平导套[67]和[67′]。
当经激光刀切割后的伞面由闭环铜网[16]送到从动辊筒[18]边缘时，下面将会讲到的风机的风压通过空心圆筒[59]和吸布传动辊[50]各自的长槽孔[57]和[57′]将因激光高温切割而烧结粘连的伞片分片吸离铜网[16]，紧贴吸布传动辊[50]下缘。并在下料传送带[52]与导向板[53]间相互分离地向料斗[54]或[54′]传送，在由计算机控制的同步电机[64]所带动的齿轮[65]和齿条[66]、[66′]的作用下，两只料斗[54]和[54′]交替地上下运动，同时，计算机控制的直流电机[13]通过一系列传动机构，包括主动辊筒[17]、闭环铜网[19]，从动辊筒[18]，同步齿轮[56]，从动同步齿轮[56′]、传动轴[51]及同步齿形带[55]、[55′]、[55″]带动二只靠轮[61]转动，并依靠它们对料斗[54]和[54′]底部的摩擦力以及导轨[63]和导套[67]的结构使两只料斗1[54]和[54′]交替地作前后运动，如此，两只料斗[54]和[54′]便按与伞面料下滑的速率匹配的速率分别向上并向前滑移和向下并向后滑移，交替接纳奇数伞片和偶数伞片。
为了使伞面料能由上料装置行进到传动装置及自料下料装置，如前所述，伞面料传动装置还需配置一个将伞面料吸贴在传动部分上的机构，在本实施例中，配置一个包括风机，吸风口和吸尘口的吸风除尘装置。图8是吸风除尘装置的示意图，它包括依次相连的风机[69]、除尘室[70]吸风管道[71]、吸风腔体[72]、吸风网板[73]和通过吸风管道[71]与吸风腔体[72]相连的吸风口[74][74′][74″]及吸尘口[75]、[75′]。吸风腔体[72]位于闭环铜网[16]所包围的、主动辊筒[17]和从动辊筒[18]间的空间内，呈一扁形立方体，吸风网板[73]作为吸风腔体[72]上表面紧贴闭环铜网[16]，其上有密集的吸风网孔[76]，风机[69]产生的风压通过在主动辊筒[17]和光刀伺服装置之间的闭环铜网[16]下方部位的网孔[76]将经上料机架后引入闭环铜网[16]的尼龙伞面料平整地吸贴在闭环铜网[16]上并向前传送，它在两个扫边轮[44]和[44′]的外侧各有一个吸风口[74]、[74′]，风机[69]通过它们及吸风管道[71]分别吸取扫边轮[44]和[44′]扫来的尼龙伞面料经激光刀切割后的边角料到除尘室[70]，风机[69]还通过光刀伺服装置下部所置的几排密集的吸风网孔[76′]，使尼龙伞面料平整地吸贴在闭环铜网[16]上，以使激光刀切割伞面时的焦距得以恒定，并将激光刀切割伞面时产生的烟气吸走。此外，当光刀伺服装置的两根导柱[22]和[22′]是做成底部各开有一条长槽孔的中空导柱时，吸风除尘装置还设置两个分到与两根中空导柱的端部连通的吸尘口[75]和[75′]，它们通过吸风管道[71]将导柱内部与吸风腔体[72]连通，而吸风腔体[72]又通过吸风管道[71]与除尘室[70]及风机[69]连通，风机[69]经由吸风管道[71]与导柱的长槽孔将激光切割伞面时产生的向上烟气吸走。另外，固定于下料机架[49]上的空心圆筒[59]的一端有一吸风口[74″]，经吸风管道[71]与吸风腔体[70]连通、风机[69]通过它将经切割后由闭环铜网[16]滑下的伞面吸离闭环铜网[16]而紧贴吸布传动辊[50]，得以沿导向板[53]向料斗[54]或[54′]传送。
两把激光刀在计算机系统控制下配合伞面料沿X方向运动的同时在伞面料上作以伞面料中心线为对称的相对运动，它们的运动形成了如图9所示的轨迹，即它们分别连续地对每一个相邻的奇数伞面和偶数伞面作沿下平顶→一条腰边→上平顶→另一条腰边的切割。图中的实心圆点[77]和[77′]分别表示两把激光刀头的初始位置。
图10表示本发明的切割伞面机构的系统框图，它表明了各部件间的连接关系及工作流程，其中除了计算机部分，其余已在上面描述过了，下面将对电子计算机控制系统加以说明。
本实施例的电子计算机控制系统[2]使用MPT-1单板机控制系统，它包括中央处理单元[80]，计数器定时器电路，置于接口板上的过程输入输出接口A和接口B，接口逻辑电路[86]及显示装置[85]，其中计数器定时器电路包括通道[81a]、[81b]、[81c]，接口A包括输出位[82a]、[82b]、[82c]和[82d]，接口B包括光电耦合输入位[83a]、[83b]、[83c]以及电平输出位[83d]、[83e]、[83f]、[83g]和[83h]。各通道和口位的作用如下计数器定时器通道[81a]-扫边定长计数计数器定时器通道[81b]-下料定长计数计数器定时器通道[81c]-分打定长计数计数器定时器通道[81d]-X同步信号计数接口A输出位[82a]-扫边、下料、分打信号启动脉冲，输出。
接口A输出位[82b]-左右选通位“1”选中左，“0”选中右输出。
接口A输出位[82c]-左料斗满90片伞面报警输出。
接口A输出位[82d]-右料斗满90片伞面报警输出。
接口B输入位[83a]-光电耦合输入，启动/片停信号，“1”启动，“0”片停。
接口B输入位[83b]-光电耦合输入，右料斗计数允许信号，“1”允许。
接口B输入位[83c]-光电耦合输入，左料斗计数允许1信号，“1”允许。
接口逻辑电路[86]通过步进电机驱动源[20′]与五相十拍步进电机[20]相连，并与脉冲发生器[15]相连，它还通过继电器控制电路[87]分别与带有直流电机调速装置[13′]的直流电机[13]、自动扫边装置的同步电机[46]、[46′]及自动下料装置的同步电机[64]相连。接口逻辑电路[86]带有报警器[88]。在单板机的控制箱[89]面板上有通电钥匙开关[90]、强电部分开按键[91]和关按键[92]、用户定义键[93]，打开面板，内有键盘(未示出)。操作时，先打开通电钥匙开关[90]，使单板机先通电，然后按下强电部分开按键[91]，激光器[4]、直流电机[13]，上料控制装置，伞面料传动装置，自动扫边装置、自动下料装置均正常工作，按用户定义键[93]，单板机开始执行主程序，见图11，进行步骤[101]，软件控制进入用户程序，显示装置[85]显示提示信息“Enter No”，即“进入号”此时作步骤[102]，通过键盘键入所选定的伞面型号数，进入步骤[103]，计算机判断该型号数据有否，若无，则作步骤[104]，报警器[88]报警，并显示“No Data”即“无数据”。若有，则作步骤[105]，计算机将该型号的伞面数据送入随机存取存储器的指定工作区域，此时按键“go”，计算机进入初始化程序段，执行步骤[106]，中央处理单元判别有否启动信号，由光电检测的有料信号有效与否分别表示启动与片停。有料信号有效表示操作人员已将伞面料送上闭环铜网[16]，经由接口B的输入位[83a]，中央处理单元[80]就进入工作程序模块中，激光刀头便按下面所述动作起来，首先，这时系统处于步骤[107]，中央处理单元[80]、计算器定时器电路、过程输入输出接口全部初始化，工作状态设置为下平顶标志，通过步进电机驱动源[20′]与接口逻辑电路相连的五相十拍步进电机[20]定相A、B。随之进入步骤[108]，取定计数器定时器电路的通道[81d]的计数值CV，并将中断次数YV存入C寄存器，并启动通道[81d]，作步骤109，中央处理单元[80]开放中断，等待通道[81d]计数到的中断信号。由于原先工作状态标志预置为下平顶标志，所以在图12中，当在步骤111进入中断后，程序先执行伞面曲线的下平顶段工作数据。如图13所示，见步骤121这时每次进入中断，通道[81d]计数值CV保持不变而C寄存器里的内容YV减1，此时保持步进电机[20]五相十拍的现行状态不变，即步进电机[20]不动，刀头便切割出沿X方向的水平直线。当执行到下平顶的1/2路程时，有步骤122，从接口A的口位[82a]发出启动脉冲，使计数器定时器电路的通道[81a]、[81b]和[81c]分别作扫边、下料和分打定长计数，计数值通过软件给定，不同的伞面规格对应不同的计数值，故可方便地实现扫边、下料和分打定长计数控制，大大降低对执行机构的定位动作要求。当计数完毕，在接口A的口位[82b]控制下，经接口逻辑电路[86]和继电器控制电路[87]带动执行机构，包括同步电机[46]、[46′]、[64]、自动扫边装置和自动下料装置动作。再看步骤123，在下平顶末了处，对片停信号进行判别，当不满足时，作步骤124，工作状态转向正向步进初始化，设置正向标志，及计数值CV和中断次断YV，并启动通道[81d]，作步骤125，中央处理单元[80]开放中断，等待计数到的中断返回信号。若满足时，则作步骤126，它令激光刀头停止移动，会显示装置[85]依次显示出从开始计数至今的总打数及余片数，左、右料斗的实存数，同时扫描判别启动信号，准备再次启动，此时刀头保持在起始位置，并定相于AB两相。
现在再看图14，它表示正向步进过程，当中央处理单元[80]接到通道[81d]的X同步信号记数到的中断申请后，它便执行步骤131，首先使接口B的输出位[83d]-[83h]按五相十拍规律变化一次，驱动五相十拍步进电机[20]移动一步，随之有步骤132，其寄存于C寄存器中的本斜率段的YV值减1，判别其为零否，若它不为零，则进入步骤136，开放中断返回，继续执行本斜率段数据，若其为零，作步骤134，则数据组总的斜率段数YKV减1，并判别它是否为零，若不为零，则对通道[81d]重新赋下一个斜率的计数值CV，若它为零，则有步骤135，工作状态转向上平顶初始化，设置上平顶标志，将上平顶的计数值CV上送入计数器定时器电路的通道[81d]，将中断次数KV上送入C寄存器，再进行步骤136，开放中断返回，准备执行上平顶段。
图15a-15b表示计算机控制的激光刀头位于伞面曲线的上平顶位置的工作情况，它与下平顶情况大体类似，其中步骤141和142分别对应步骤121和122所不同的是在上平顶段结束处增加了判别允许左、右料斗计数信号功能，分别由接口B的输入位[83b]和[83c]执行，见步骤143，先判别左计数允许否，若允许，则作步骤144，左计数单元增1，再作步骤145，判别其是否小于一预先规定的伞面数，例如总数定为96片，预先规定伞面数为90片，若否，则有步骤146，接口A的输出位[82c]通过报警器[88]报警，左灯亮，到步骤147，判别计数值是否等于规定的96片，若是，则有步骤148，总打数加1，左片数单元清零，停止报警，左灯灭，在下列情况，诸如左计数不允许;左计数单元增1后小于90片，及总打数加1达到96片后左灯灭，便进行步骤151，判别右计数允许否，若允许，则作步骤152，右计数单元增1，判别其是否小于90，若否，则有步骤153，接口A输出位[82d]报警，右灯亮，到步骤154，判别计数值是否等于规定的96片，若是，则有步骤155，总打数加1，右片数单元清零，停止报警，右灯灭。接着进行步骤156，反向步进数据初始化，并设置反向步进标志及计数值CV和中断次数YV，并启动通道[81d]，作步骤157，中央处理单元[80]开放中断，等待计数到的中断信号。在下列情况，诸如右计数不允许，右计数单元增1后小于96片，则都进入步骤147。
图16表示反向步进过程，将它与图14作比较，步骤161至166分别对应步骤131至136，只是在反向步进过程结束时，工作状态转向下平顶初始化，设置下平顶标志，将下平顶的计数值CV下送入计数器定时器电路的通道[81d]，将中断次数KV下送入C寄存器，再进行步骤166，开放中断返回，准备执行下平顶段。
如此，计算机控制的光刀在下平顶-正向步进过程-上平顶-反向步进过程中，由中央处理单元[80]按次序改变状态标志，如图12所示，以便不断改变入口地址，完成不同的任务，其中，在正程和反程示，一个工作数据由CV和YV组成，对应一种斜率及其段长，故当完成一个不同斜率数据的集合，光刀轨迹即为伞面的弧形腰的曲线。而在上平顶和下平顶，则由于步进电机[20]不动，光刀便不动，而伞面料相对于光刀沿X方向行进，如此光刀经由一个周期的工作过程，便切割出一片由上平顶，下平顶和两条弧形腰组成的伞面。图9显示了两把激光在尼龙伞面料上相对运动切割伞面的轨迹。
综上所述，尼龙伞面料卷成料筒[32]放置到本发明的计算机控制激光自动切割伞面机的上料控制装置上后，开启计算机的通电钥匙开关[90]，使计算机通电。按下强电部分开按键[91]，使激光器[4]、直流电机[13]、跑偏电机[46]、[46′]、[64]驱动，将所需切割的伞面型号通过按键输入计算机。并对不同的伞面型号调节手轮[24]以控制两把激光刀头的相对的起始位置，则伞面料由上料控制装置经由带有吸风除尘装置的伞面料传动装置传送到自动下料装置，其间经过布料松紧控制装置调节布料松紧度，光电跑偏装置调节布料的偏移，光刀伺服装置切割成伞面，吸风除尘装置吸去切割尼龙料造成的烟尘，自动扫边装置扫指去残留料边，最后在料斗[54]、[54′]里得到按所需规格切割而成的并按一定数量整齐迭放的伞面。
权利要求
1.一种切割尼龙伞面的机构，其特征在于，它包括电子计算机控制系统[1]、由它控制的安置并传动伞面料的主机机组[2]和切割伞面的激光系统[3]，所述的主机机组[2]包括上料控制装置，伞面料传动装置及自动下料装置，依次排列。
2.按权利要求
1所述的切割伞面的机构，其特征在于，所述的上料控制装置包括上料机架，可传动并可拆卸地置于上料机架相对的两端面[33]之间的筒轴[31]及套置于其上的料筒[32]，料筒[32]上方的导向导布轴[35]。
3.按权利要求
2所述的切割伞面的机构，其特征在于，所述的上料控制装置还包括布料松紧控制部件，它包括分别与所述的上料机架两端面[33]活动连接的两根张力控制臂[34]、与其中一个张力控制臂[34]末端固定连接的一个凸轮[36]、通过支点[38]与上料机架端面固定连接的杠杆[37]，其上端的滚珠轴承[40]，它的边缘与凸轮边缘接触，其另一端固焊着一弧形阻尼片[39]，其中弧形部分贴于筒轴[31]上，还包括两端分别置于两根张力控制臂[34]上的、位于料筒[32]上方的两根导向布轴[35]之间的2-4根阻尼导布轴[35′]。
4.按权利要求
1、2或3所述的切割伞面机构，其特征在于，所述的上料控制装置还包括光电跑偏装置，它包括置于伞面料下方边缘的跑偏检测光电探头[41]和与它相连的、带有丝杆转轴[47]的跑偏电机[42]，并且所述的上料机架的一个端面[33]有与丝杆转轴[47]相配合的螺孔[48]。所述的跑偏检测光电探头[41]包括两只并列的、中间有根据跑偏精度而定的间距的光敏二极管[43]和[43′]，它们位于伞面料一个边缘两侧。
5.按权利要求
1、2或3所述的切割伞面机构，其特征在于，所述的伞面料传动装置包括主机架[12]，由计算机控制系统[2]通过继电器控制电路[87]控制的并经直流电机调速装置[13′]调速的直流电机[13]，由直流电机[13]驱动的减速器[14]，与减速器[14]相连并连接到计算机控制系统[2]的脉冲发生器[15]，平行排列的主动辊筒[17]和从动辊筒[18]及将主动辊筒[17]和从动辊筒[18]连接的宽度大于伞面料面幅的闭环铜网[16]，所述的减速器[14]通过辊筒同步带传动付[19]与主动辊筒[17]连接，并且，所述的伞面料传动机构还包括吸风除尘装置，它包括依次相连的风机[69]、除尘室[70]、吸风管道[71]。
6.按权利要求
1、2或3所述的切割伞面机构，其特征在于，所述的激光系统[3]包括两根相互平行的二氧化碳激光管[4]和分别安置在两刀架[8]上的两个激光刀头[5]组成的两把激光刀、激光管可调支架[6]、与计算机控制系统[2]通过继电器控制电路[87]连接的稳功率激光电源[7]及安置激光刀头[5]并使它在其上受计算机控制系统经由步进电机[20]控制而运动以切割伞面的光刀伺服装置。
7.按权利要求
6所述的切割伞面机构，其特征在于，所述的光刀伺服装置包括与步进电机驱动源[20′]相连的由计算机系统控制的步进电机[20]、与激光管可调支架[6]固定连接并联动的两个分别位于主动辊筒[17]和从动辊筒[18]之间、闭环铜网[16]上方两侧且它们的连线垂直于伞面料行进方向的导柱调节支架[21]、[21′]及两端架于导柱调节支架[21]和[21′]上的、比闭环铜网[16]宽度略长的两根导柱[22]、[22′]和其上套置的各一个与安置激光刀头的刀架[8]固定连接的滚珠导套[23]、[23′]，将滚珠导套[23]与[23′]和步进电机[20]相连的同步齿形带[29]，分别装在导柱[22]和[22′]两端并位于它们中间的两个各自由主动齿轮[25]或[25′]和各两个分别与它们成直角的从动齿轿[25]和[25′]或[26′]和[26″]组成的伞齿轮，与两个主动齿轮[25]或[25′]同轴并位于导柱[22]和[22′]一端的手轮[24]，从动齿轮[25′]、[25″]、[26′]、[26″]各自与丝杆[27′][27″]、[28′]、[28″]啮合，而丝杆[27′]、[27″]和[28′]、[28″]又各自与导柱调节支架[21]和[21′]的齿形底板相啮合。
8.按权利要求
5所述的切割伞面机构，其特征在于，所述的自动下料装置包括下料机架[49]，与从动辊筒[18]平行排列、其间有小间隙的吸布传动辊[50]，可旋转地套置于吸布传动辊[50]上的、二端固定在下料机架[49]上的空心圆筒[59]、它斜下方的、与它平行并通过多条相互平行的下料传送带[52]与它相连的传动轴[51]，与吸布传动辊[50]和传动轴[51]下部边缘相切的导向板[53]，在从动辊筒[18]下方并与它的轴通过同步齿形带[55]按大于1的传动比连接的同步齿轮[56]，通过同步齿形带[55′]与同步齿轮[56]联动的另一从动同步齿轮[56′]，传动轴[51]与从动同步齿轮[56′]啮合，所述的吸布传动辊[50]上开有长槽孔[57]，所述的空心圆筒[59]在靠近从动辊筒[18]的一侧也开有长槽孔[57′]，并且所述的吸风除尘装置还有吸风管道[71]与空心圆筒[59]的一端的吸风口[74″]相连通，并通过吸风管道[71]与吸风腔体[70]相连通。
9.按权利要求
8所述的切割伞面机构，其特征在于，所述的自动下料装置还包括位于导向板[53]末端的用以分别接受奇数伞面和偶数伞面的、其一端边分别有导轨[63]或[63′]的左、右料斗[54]、[54′]，与传动轴[51]通过同步齿形带[55″]相连的、下端分别与左、右料斗[54]和[54′]接触的两个橡胶靠轮[61]，靠轮[61]下方有用计算机控制系统[2]通过继电器控制电路[87]控制的同步电机[64]，其轴上装有齿轮[65]，齿轮两侧边分别紧贴两根齿条[66]和[66′]，齿轮[66]和[66′]的上端各有一根套置左料斗[54]或右料斗[54′]的导轨[63]或[63′]的导套[67]。
10.按权利要求
5所述的切割伞面机构，其特征在于，所述的主机机组[1]还包括自动扫边装置，它包括位于所述的光刀伺服装置的导柱[22]和[22′]与从动辊筒[18]之间、闭环铜网[16]上方、接近伞面料的两个边缘处的各一个橡胶制扫边轮[44]和[44′]，及各三个沿伞面料行进方向排列的紧贴闭环铜网[16]的橡胶小轮[45]和[45′]，与扫边轮[44]和[44′]分别连接的各一个低速同步电机[46]和[46′]，低速同步电机[46]和[46′]通过继电器控制电路[87]与计算机控制系统[2]相连，并且，所述的吸风除尘装置在两个扫边轮[44]和[44′]的外侧各有一个吸风口[74]或[74′]，它们通过吸风管道[71]与吸风腔体[72]相通。
11.按权利要求
6所述的切割伞面机构，其特征在于，所述的光刀伺服装置的两根导柱[22]和[22′]是底部各开有一条长槽孔的中空导柱，并且所述的吸风除尘装置在两个吸尘口[75]和[75′]分别与两根中空导柱的端部连通，它们通过吸风管道[71]将导柱内部与吸风腔体[72]相通。
专利摘要
本发明涉及一种切割尼龙伞面的机械，它由计算机控制伞面料传动装置沿X方向作匀速运动，同时带动光电脉冲发生器发出同步信号，经计算机处理后输出信号，控制驱动电源，由电动机带动光刀伺服装置，使激光刀在伞面料上沿Y方向作相应的变速直线运动，从而合成伞面形切割。它还包括布料松紧控制装置和跑偏控制装置、自动扫边装置和自动下料装置，故比一般电剪刀裁剪伞面提高质量和生产率，简化工序，节约原料、改轻劳动强度。
文档编号D06H7/00GK86105544SQ86105544
公开日1988年2月24日 申请日期1986年7月23日
发明者顾之江, 胡可夫, 朱赐杰 申请人:上海制伞二分厂导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan