数字印刷切割设备用切割尺寸计量装置及其计量方法与流程

本发明涉及数字印刷，具体为数字印刷切割设备用切割尺寸计量装置及其计量方法。

背景技术：

1、数字印刷机是一种使用数字技术进行印刷的机器。它使用电子方式将图像或文字转化为可以印刷的墨水或颜料，然后通过打印头将它们直接打印到纸张或其他材料上，数字印刷机具有高效、灵活、可变、按需印刷等特点，可以满足个性化、短版、快速、可变等印刷需求。数字印刷机的应用范围广泛，包括商业印刷、包装印刷、书刊出版、报纸印刷等领域。

2、现有的切割尺寸计量装置存在的缺陷是：

3、1、专利文件cn108941388b公开了一种可计量切割长度的光缆切割装置，其公开了“包括底座、切割外壳、切割机构、计量机构和限位机构，所述切割外壳安装在底座上，切割外壳上设有电池槽，切割外壳左端开有光缆出口，切割外壳右端开有光缆进口，所述切割机构包括回转轴承、转筒、转盘、丝杆、第一轴承、齿轮、圆弧齿条、螺母座、滑槽、第一滑块、刀座、切割刀片、外齿圈、蜗轮、第二轴承、摇柄；所述计量机构包括轮式米度计、滑杆、限位环、第二滑块、圆柱弹簧、压轮、连接杆、拉杆、拉柄；计量机构确定光缆铺出的长度，限位机构固定光缆，切割机构对光缆环切。本发明的有益效果是，结构简单，实用性强”，现有的印刷机在切割纸张时不能够测量切割的尺寸，导致切割效果较差，不够方便；

4、2、专利文件cn108145506b公开了一种用于自动切割机的输送计量装置，其公开了“其结构包括控制箱、升降底脚、支脚、第一挡板、输送架、刻度尺、第二挡板、压料架、计量切割装置、连接杆、出料板、计量架，输送架的两侧分别连接有相互平行的第一挡板、第二挡板，输送架的首尾两端底部与支脚垂直连接，支脚底部安装有升降底脚，输送架的中间底部与控制箱相连接，输送架上设有计量架，计量架与计量切割装置相接触，计量切割装置设在输送架上方，计量切割装置两侧通过连接杆与输送架两侧固定连接，本发明一种用于自动切割机的输送计量装置，通过计量架与推杆的配合来使切割机进行计量切割，避免滚动计量出现空转而产生的误差的现象，提高切割的精确性，减少产品的报废率”，现有的切割装置大多不能对切割后的痕迹进行检测，导致切割形状是否符合要求不明显，不够方便；

5、3、专利文件cn106736810b公开了一种用于自动切割机的输送计量装置，其公开了“包括大底板、送料机构及计量机构，所述送料机构包括第一支架、主动辊及从动辊，第一支架设置在大底板的中部，主动辊设置在第一支架的下部。从动辊位于主动辊的上方，其两端配置的调整块，调整块与第一支架滑动连接。顶板的两侧分别设置有第一气缸，两个第一气缸的伸缩端与从动辊连接，且同步伸缩。计量机构包括第二支架、下从动轮和上从动轮，第二支架位于第一支架的后侧，下从动轮安装于第二支架，下从动轮的一侧连接有编码器。上从动轮通过l形支架设置在第一支架上。本发明结构设计合理，实用性强，精确度高，解决了矽钢料带与主动辊之间发生相对滑动摩擦导致计量不准的问题，现有的切割装置大多在使用时不能对切割痕迹与预输入的痕迹进行比对，导致切割精度较差；

6、4、专利文件cn108166150b公开了一种带有计量功能的电脑横机布料自动化切割装置，其公开了“包括导布装置和切割装置；所述导布装置包括导布皮带、转轴、计量电机，所述导布皮带安装在转轴上，靠近罗拉出布口，所述转轴水平安装在罗拉架上，可以有一个或多个，所述计量电机安装在罗拉架上，为最靠近罗拉的转轴提供动力；所述切割装置包括驱动气缸、布料切割机构，其控制器包括数字信号处理器、电源模块、通信模块、功率放大驱动模块，功率放大驱动模块有两个，分别为计量电机、加热装置提供电能，包括输入级、激励级、功率输出。本发明具有联网通信功能，硬件结构简单、价格合理，计量精确、切割质量好、工作效率高，适用于电脑横机生产布料的各种场合”现有的装置大多缺少应急保护措施，工作人员靠近切割刃时容易受到伤害。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供数字印刷切割设备用切割尺寸计量装置及其计量方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：数字印刷切割设备用切割尺寸计量装置，包括箱体、切割组件、移动组件、检测模块、对比模块和控制模块，所述箱体为长方形，箱体的内部顶壁从左至右依次安装有检测模块、对比模块和控制模块；

3、所述切割组件包括移动块、第一电机、液压杆和切割刃，所述移动块的内部顶壁安装有第一电机，所述第一电机的输出端延伸出移动块的底部，所述第一电机的输出端安装有液压杆，且液压杆的底部延伸出箱体的底部，所述液压杆的底部安装有切割刃。

4、优选的，所述箱体的底部开设有长条形的开槽，液压杆位于开槽的内部，箱体的顶部安装有两组滑轨，箱体的正面安装有多个红外信号探测器，箱体的正面安装有固定板，固定板的底部安装有摄像头。

5、优选的，所述箱体的内壁安装有第二电机，第二电机的输出端安装有往复丝杆，且移动块套装在往复丝杆的外壁上，箱体的内壁安装有滑杆，且滑杆位于往复丝杠的上方，滑杆的外壁套装有滑块，且滑块的底部与移动块的顶部连接。

6、优选的，所述液压杆的外壁安装有安装板，安装板的底部安装有位移传感器。

7、优选的，所述移动组件包括固定块、丝杠，所述固定块有两组分别安装在箱体的两侧外壁上，固定块的外壁设有固定孔，丝杠贯穿固定孔的内部，固定块的内部顶壁设有储存腔，储存腔的内部填充有润滑油，储存腔的底部贯穿安装有润滑管，润滑管的底部延伸进固定孔的内部，润滑管的外壁安装有电控阀。

8、优选的，所述检测模块包括信号输入单元、信号处理单元和信号输出单元；

9、所述信号输入单元，使用simulink软件进行建模，位移传感器输出的电压与所测量的位移成线性关系，公式如下，其中vout是输出的电压，displacement是位移，k是传感器的灵敏度系数，位移传感器跟随切割刃移动时产生信号，检测位移量通过计算机进行计算并且实时得出数据，处理速度为20-60次/秒，电压的幅度为0～5v和0～10v，电流为4～20ma，每秒采集20-40次；

10、所述信号处理单元，将位移传感器的信号进行放大、滤波、线性化、细分、辩向；

11、所述信号输出单元，将位移传感器检测到的位移数值信号发输出，传输到计算机中并储存。

12、优选的，所述对比模块包括输入单元、拍摄单元、对比单元和预警单元；

13、所述输入单元，将切割刃(14)的切割路线预先输入到对比模块中，同时将位移传感器检测到的位移信号输入到对比模块中，将位移传感器的位移数据在二维坐标上表示，得到切割刃的移动数据图；

14、所述拍摄单元，摄像头对切割后的部分进行拍摄，对拍摄到的图像通过直方图均衡化进行处理，改变原来图像中像素灰度集中在一个区域，设f(xy)是点(t,y)处图像的灰度值，g(xy)是处理后的图像的灰度值，像素的范围是0到-1，得到映射函数，当0≤f(x,y)≤l-1时，映射函数是单调函数，保证灰度级的顺序不变，当0≤f(x,y)≤l-1时，满足0≤g(x,y)≤l-1，保证变化后图像像素的范围与之前一样，则直方图均衡化处理的公式为通过上述步骤得到纸张切割边缘的形状图的灰度数据图；

15、所述对比单元，将灰度数据图与位移数据图进行比较，判断切割部分是否一致，随后将灰度图与预先输入的切割刃的路线图进行比对，判断切割刃的切割路径是否正确；

16、所述预警单元，当路径不重合时，表示切割出现误差，提示工作人员。

17、优选的，所述控制模块，根据切割刃的路线图，控制模块驱动第一电机和第二电机工作。

18、优选的，该计量装置的工作步骤如下：

19、s1、第二电机转动带动往复丝杆转动，往复丝杆转动带动移动块移动，此时液压杆伸长带动切割刃与下方的纸张接触，随后移动块移动带动切割刃和位移传感器移动，对纸张进行切割，实现切割功能；

20、s2、位移传感器移动检测切割刃的移动距离和方向，并将相关信号传输到检测模块中，通过位移传感器即可知晓切割刃的切割尺寸和距离；

21、s3、第一电机转动带动液压杆转动，液压杆转动带动切割刃转动，使得切割刃可以改变切割方向；

22、s4、滑块和滑杆可以防止移动块发生转动，当人体人体靠近箱体时，红外信号探测器检测到信号，信号发射到控制模块中，控制模块控制第一电机和第二电机停止工作，对工作人员进行保护。

23、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

24、1.本发明通过安装有位移传感器可以检测切割的路线和切割的位置，进而判断切割的尺寸，位移传感器移动检测切割刃的移动距离和方向，并将相关信号传输到检测模块中，通过位移传感器即可知晓切割刃的切割尺寸和距离；

25、2.本发明通过安装有摄像头可以对切割后的痕迹进行拍摄，并检测痕迹路线，从而判断切割是否精确，提高装置的切割精度；

26、3.本发明通过设置对比模块可以将预先输入切割线路图与切割后的痕迹图进行比对，从而检测切割的精度和准确度，在偏差较大时，及时预警，有效的减少切割失误的情况发生；

27、4.本发明通过设置控制模块和红外信号探测器可以在工作人员躯体靠近切割刃时停止工作，有效的保护工作人员，减少工作人员收到的伤害，提高装置的安全性。