自动剪裁系统的制作方法 专利技术说明

其他产品的制造及其应用技术1.本发明涉及布料剪裁领域，具体涉及一种自动剪裁系统。背景技术：2.在相关技术中，婴幼童产品所使用的面料，由人工铺料，且人工使用工具剪出需求长度的布料；然后布料经过半自动化的裁剪机构获取所需形状的布料片。3.上述方式，不能实现布料的自动剪切，裁剪效率低。技术实现要素：4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种自动剪裁系统，替换人工作业剪裁布料，提高工作效率，降低生产成本。5.根据本发明实施例的自动剪裁系统，包括：铺料装置和剪裁装置。6.铺料装置用于铺设预设层数和预设长度的布料；剪裁装置用于将布料剪裁为预设形状和预设数量的布料片，预设形状包括至少两种不同的形状。其中，剪裁装置包括剪裁工作台、剪裁机构、送料机构、废料回收机构及排版模块，送料机构、剪裁工作台及废料回收机构依次设置，剪裁机构位于剪裁工作台的上方，送料机构用于输送布料至剪裁工作台；剪裁工作台用于承载布料；排版模块用于根据各个布料片的预设形状及预设数量通过互补方式排布其位于剪裁工作台上的布料的位置；剪裁机构用于根据排版模块的排版结果剪裁位于剪裁工作台上的布料；废料回收机构用于接收剪裁后的布料。7.本发明实施例的自动剪裁系统，通过铺料装置获取预设层数和预设长度的布料，进而铺料装置能够自动供料，以达到生产需求的布料长度和布料层数；通过剪裁装置获取预设形状和预设数量的布料片，替换人工作业剪裁布料，提高工作效率，降低生产成本；其中，剪裁装置的排版模块根据布料片的预设形状和预设数量通过互补方式排布其位于布料的位置，以使布料的利用率最大化，减小剩余废料的面积。8.在一些实施例中，剪裁装置还包括相互配合使用的铺膜机构及抽真空机构，铺膜机构位于送料机构远离剪裁工作台的端部，剪裁工作台包括承载板，抽真空机构位于承载板的下方，铺膜机构用于将第一薄膜铺设于位于剪裁工作台上的布料；抽真空机构用于对第一薄膜与承载板之间抽真空处理以使第一薄膜压布料于承载板。这样设置，第一薄膜能够自布料的第二端部向布料的第一端部运动，进而第一薄膜能够完全覆盖布料的各个区域，从而有利于第一薄膜压紧布料于承载板上。抽真空机构位于承载板的下方，这样设置，抽真空机构隐藏于剪裁工作台内，一方面，使得剪裁装置的结构紧凑，减小剪裁装置的整体尺寸，避免占用过多的空间；另一方面，提高剪裁装置的整体美观。9.在一些实施例中，承载板上开设有若干个阵列布置的通孔，抽真空机构包括泵体、连接管及抽真空壳，抽真空壳具有开口，承载板盖设于开口以形成抽真空腔，连接管连通泵体和抽真空腔。铺膜机构包括卷膜辊、导向辊及第一支撑架，卷膜辊与导向辊上下设置，卷膜辊和导向辊的两端设置在第一支撑架上且与第一支撑架转动连接。这样设置，第二控制系统控制卷膜辊输出第一薄膜的速度；导向辊改变第一薄膜的输出方向，以使第一薄膜能够沿水平方向进入剪裁工作台；各个通孔设置于承载板上各个位置，抽真空腔与各个通孔均连通，以使第一薄膜施加作用力于布料的各个位置，进而第一薄膜压紧布料于承载板；各个通孔均匀布置，第一薄膜施加等作用力于布料的各个位置，布料能够平整地压紧于承载板上。10.在一些实施例中，剪裁装置还包括二次铺膜机构，二次铺膜机构位于剪裁工作台，二次铺膜机构用于将第二薄膜铺设于位于剪裁工作台上的布料。这样设置，在铺膜机构完成第一薄膜铺设后，第一薄膜对布料的固定作用不佳时，则可以通过二次铺膜机构对布料进行二次铺膜，二次铺膜机构与抽真空机构配合工作，以再次对布料进行固定，进而保证布料稳定固定于承载板上。11.在一些实施例中，二次铺膜机构包括卷膜组件、第二支撑架、覆膜固定轴及第三支撑架。第二支撑架位于剪裁工作台靠近送料机构的端部，卷膜组件包括转轴、辊筒及弹簧金属片，转轴的两端设置在第二支撑架上且与第二支撑架转动连接，转轴的侧面上设有凹槽，凹槽中镶入弹簧金属片,辊筒套设于转轴；第三支撑架位于剪裁工作台靠近废料回收机构的端部，覆膜固定轴活动连接于第三支撑架，覆膜固定轴上下运动以剪裁第二薄膜。这样设置，辊筒可相对于转轴抽出进行更换，利于辊筒的拆卸工作，利于第二薄膜的更换，大大提高装置使用的便捷性；通过弹性金属片可使转轴插入辊筒时进行卡紧，避免其脱落。12.在一些实施例中，承载板上设有棕毛毡层。13.在一些实施例中，剪裁机构包括剪裁机头、第一滑轨及第二滑轨，第一滑轨跨设于剪裁工作台，第一滑轨与布料传输方向相垂直，剪裁机头沿第一滑轨滑动；第二滑轨沿布料传输方向设置，第二滑轨位于剪裁工作台的两侧，且第二滑轨与第一滑轨滑动配合，第一滑轨沿第二滑轨的长度方向滑动。其中，剪裁机头包括第一电磁阀、第二电磁阀、裁刀及冲头，通过第一电磁阀以使裁刀上下运动，通过第二电磁阀以使冲头上下运动。这样设置，通过第一滑轨使得剪裁机头沿剪裁工作台的宽度方向运动，通过第二滑轨使得剪裁机头沿剪裁工作台的长度方向运动，通过第一电磁阀及第二电磁阀使得裁刀及冲头上下运动。14.在一些实施例中，送料机构包括送料皮带和若干个第一转辊，若干个第一转辊等间隔布置，送料皮带依次缠绕各个第一转辊。这样设置，少数第一转辊有故障时，不影响生产，提高了工作可靠性。15.在一些实施例中，废料回收机构包括废料回收皮带和若干个第二转辊，若干个第二转辊等间隔布置，废料回收皮带依次缠绕各个第二转辊。这样设置，少数第二转辊有故障时，不影响生产，提高了工作可靠性。16.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。附图说明17.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：18.图1是本发明实施例的剪裁装置的结构示意图；19.图2是本发明实施例的送料机构、剪裁工作台及废料回收机构之间连接的示意图；20.图3是本发明实施例的卷膜组件的结构示意图；21.图4是本发明实施例的抽真空机构的结构示意图；22.图5是本发明实施例的铺料装置的结构示意图；23.附图标记：24.剪裁装置100，25.送料机构11，第一转辊111，送料皮带112，26.剪裁工作台12，承载板121，通孔1211，棕毛毡层122，27.废料回收机构13，第二转辊131，废料回收皮带132，28.剪裁机构14，第一滑轨141，剪裁机头142，第二滑轨143，连接板144，29.铺膜机构15，卷膜辊151，导向辊152，第一支撑架153，30.抽真空机构16，泵体161，连接管162，抽真空壳163，31.二次铺膜机构17，卷膜组件171，辊筒1711，转轴1712，弹簧金属片1713，第二支撑架172，覆膜固定轴173，第三支撑架174，32.铺料装置200，铺料工作台21，牵拉机构22，裁切机构23，料架24，料辊25。具体实施方式33.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。34.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。35.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。36.下面参考图1-图5描述根据本发明实施例的自动剪裁系统。37.如图1和图5所示，一种自动剪裁系统包括铺料装置200和剪裁装置100，铺料装置200用于铺设预设层数和预设长度的布料；剪裁装置100用于将上述的布料剪裁为预设形状和预设数量的布料片，预设形状包括至少两种不同的形状。38.其中，剪裁装置100包括剪裁工作台12、剪裁机构14、送料机构11、废料回收机构13及排版模块，送料机构11、剪裁工作台12及废料回收机构13依次设置，剪裁机构14位于剪裁工作台12的上方。送料机构11用于输送上述布料至剪裁工作台12；剪裁工作台12用于承载上述布料；排版模块用于根据布料片的预设形状和预设数量通过互补方式排布其位于剪裁工作台12上的布料的位置；剪裁机构14用于根据排版模块的排版结果剪裁位于剪裁工作台12上的布料；废料回收机构13用于接收剪裁后的布料。39.需要说明的是，铺料装置200包括第一控制系统，第一控制系统接收到铺料参数，铺料参数包括布料的预设层数和布料的预设长度。第一控制系统响应于铺料参数，第一控制控制铺料装置200的各个机构执行动作，从而获取预设层数和预设长度的布料。40.剪裁装置100包括剪裁工作台12、剪裁机构14、送料机构11、废料回收机构13、排版模块及第二控制系统，第二控制系统分别与剪裁工作台12、剪裁机构14、送料机构11、废料回收机构13、排版模块电连接。41.送料机构11承接铺料装置200，送料机构11将铺料装置200上预设层数和预设长度的布料传输至剪裁工作台12上。送料机构11为传输机构，可以为皮带传输机构，履带传输机构，辊筒传输机构等。剪裁工作台12用于支撑预设层数和预设长度的布料。废料回收机构13承接剪裁工作台12，废料回收机构13为传输机构，可以为皮带传输机构，履带传输机构，辊筒传输机构。42.排版模块接收到排版参数，排版参数包括布料片的预设形状和预设数量。排版模块响应于排版参数，排版模块根据布料片的预设形状和预设数量通过互补方式排布其位于剪裁工作台12上的布料的位置，进而排版模块生成排版结果。举例说明，将布料剪裁为n1个布料片a，n2个布料片b，n3个布料片c，通过布料片a、b及c之间相互互补，以使布料的利用率最大化，减小剩余废料的面积。43.排版模块将排版结果传递至第二控制系统；第二控制系统与第一控制系统电连接，第二控制系统接收第一控制系统发送的铺料参数的布料的预设长度，第二控制系统根据排版结果布料的预设长度生产剪裁曲线参数。第二控制系统将剪裁曲线参数传递至剪裁机构14，剪裁机构14根据剪裁曲线参数对剪裁工作台12上的布料进行剪裁，从而获得预设形状和预设数量的布料片。44.本实施例通过铺料装置200获取预设层数和预设长度的布料，进而铺料装置200能够自动供料，以达到生产需求的布料长度和布料层数；通过剪裁装置100获取预设形状和预设数量的布料片，替换人工作业剪裁布料，提高工作效率，降低生产成本；其中，剪裁装置100的排版模块根据布料片的预设形状和预设数量通过互补方式排布其位于布料的位置，以使布料的利用率最大化，减小剩余废料的面积。45.在一些实施例中，剪裁装置100还包括相互配合使用的铺膜机构15及抽真空机构16，铺膜机构15位于送料机构11远离剪裁工作台12的端部，剪裁工作台12包括承载板121，抽真空机构16位于承载板121的下方，铺膜机构15用于将第一薄膜铺设于位于剪裁工作台12上的布料；抽真空机构16用于对第一薄膜与承载板121之间抽真空处理以使第一薄膜压布料于承载板121。46.需要说明的是，如图2和图4相互配合使用的铺膜机构15及抽真空机构16用于将布料固定于剪裁工作台12的承载板121上。送料机构11包括进料端和出料端，进料端远离剪裁工作台12，出料端靠近剪裁工作台12。铺膜机构15位于送料机构11远离剪裁工作台12的端部，也就是说送铺膜机构15位于送料机构11的进料端上。定义布料沿其运动方向上的一端部为第一端部，另一端部为第二端部。布料自送料机构11的出料端进入剪裁工作台12，布料的第一端部位于剪裁工作台12靠近送料机构11的端部，布料的第二端部位于剪裁工作台12靠近废料回收机构13的端部。这样设置，第一薄膜能够自布料的第二端部向布料的第一端部运动，进而第一薄膜能够完全覆盖布料的各个区域，从而有利于第一薄膜压紧布料于承载板121上。抽真空机构16位于承载板121的下方，这样设置，抽真空机构16隐藏于剪裁工作台12内，一方面，使得剪裁装置100的结构紧凑，减小剪裁装置100的整体尺寸，避免占用过多的空间；另一方面，提高剪裁装置100的整体美观。47.具体地，如图2和图4所示，铺膜机构15包括卷膜辊151、导向辊152及第一支撑架153。第一支撑架153固定连接在送料机构11的进料端，卷膜辊151与导向辊152均设置于第一支撑架153上，其中，卷膜辊151和导向辊152上下设置。卷膜辊151的两端设置在第一支撑架153的上端部，卷膜辊151与第一支撑架153转动连接，卷膜辊151上缠绕第一薄膜。卷膜辊151可以由驱动电机驱动转动，驱动电机与第二控制系统电机，进而通过第二控制系统控制卷膜辊151输出第一薄膜的速度。导向辊152的两端设置在第一支撑架153的下端部，导向辊152与第一支撑架153转动连接，第一薄膜与导向辊152之间线接触，转动的导向辊152与薄膜之间滚动摩擦。48.上述的铺膜机构15，第二控制系统控制卷膜辊151输出第一薄膜的速度；导向辊152改变第一薄膜的输出方向，以使第一薄膜能够沿水平方向进入剪裁工作台12；导向辊152位于送料机构11的进料端，使得第一薄膜沿水平方向通过送料机构11的出料端，进而进一步有助于第一薄膜沿水平方向进入剪裁工作台12，从而有利于第一薄膜覆盖布料。49.承载板121上开设有若干个等距离阵列布置的通孔1211，若干个通过均布于承载板121的各个位置。其中，若干个通孔1211可以呈矩形阵列布置，或者，若干个通孔1211可以沿环形阵列布置。抽真空机构16包括泵体161、连接管162及抽真空壳163，抽真空壳163具有空腔结构，其具有开口。承载板121盖设于上述开口，承载板121密闭开口，承载板121与抽真空壳163形成抽真空腔，通孔1211与抽真空腔连通。连接管162连通泵体161和抽真空腔。50.上述抽真空机构16，各个通孔1211设置于承载板121上各个位置，抽真空腔与各个通孔1211均连通，进而抽真空腔能够吸收承载板121与第一薄膜之间的气体，以使第一薄膜施加作用力于布料的各个位置，进而第一薄膜压紧布料于承载板121；各个通孔1211均匀布置，第一薄膜施加等作用力于布料的各个位置，布料能够平整地压紧于承载板121上，避免布料的褶皱。51.铺膜机构15及抽真空机构16工作过程：首先，布料自送料机构11的出料端进入剪裁工作台12，布料的第一端部位于剪裁工作台12的一端部，布料的第二端部位于剪裁工作台12的另一端部。然后，通过人工拽拉将铺膜机构15上的第一薄膜铺设于布料上。最后，泵体161工作，通过连接管162抽去抽真空腔内的气体，抽真空腔内的气压低于第一薄膜与承载板121之间的气压，进而第一薄膜与承载板121之间的气体进入抽真空腔，外界大气压将第一薄膜紧压于承载板121上。52.进一步地，剪裁装置100还包括二次铺膜机构17，二次铺膜机构17位于剪裁工作台12，二次铺膜机构17用于将第二薄膜铺设于位于剪裁工作台12上的布料。在铺膜机构15完成第一薄膜铺设后，第一薄膜对布料的固定作用不佳时，比如，第一薄膜存在漏气孔，或者，第一薄膜对布料的部分区域未覆盖，则可以通过二次铺膜机构17对布料进行二次铺膜，二次铺膜机构17与抽真空机构16配合工作，以再次对布料进行固定，进而保证布料稳定固定于承载板121上。53.具体地，如图2和图3所示，二次铺膜机构17包括卷膜组件171、第二支撑架172、覆膜固定轴173及第三支撑架174。第二支撑架172固定连接在剪裁工作台12靠近送料机构11的端部，卷膜组件171连接在第二支撑架172上。卷膜组件171包括转轴1712、辊筒1711及若干个弹簧金属片1713，在转轴1712上沿其轴线方向在其侧面上开设若干个凹槽，一个凹槽对应一个弹簧金属片1713，弹簧金属片1713镶入凹槽内。辊筒1711套设于转轴1712上。上述的卷膜组件171，辊筒1711可相对于转轴1712抽出进行更换，利于辊筒1711的拆卸工作，利于第二薄膜的更换，大大提高装置使用的便捷性；通过弹性金属片可使转轴1712插入辊筒1711时进行卡紧，避免其脱落。第三支撑架174位于剪裁工作台12靠近废料回收机构13的端部，覆膜固定轴173活动连接于第三支撑架174，覆膜固定轴173上下运动以剪裁第二薄膜。举例说明，第三支撑架174上设有竖直方向的导轨，滑块与导轨滑动配合，覆膜固定轴173连接至滑块上。滑块上下滑动，带动覆膜固定轴173上下运动，进而剪裁第二薄膜。54.进一步地，如图4所示，承载板121上设有棕毛毡层122。棕毛毡层122为摩擦面，棕毛毡层122增加了布料与承载板121之间的摩擦力，阻碍布料在承载板121上的运动，有利于布料平整地铺设于承载板121上，避免布料起皱。55.在一些实施例中，剪裁机构14包括剪裁机头142、第一滑轨141及第二滑轨143，第一滑轨141跨设于剪裁工作台12，第一滑轨141与布料传输方向相垂直，剪裁机头142沿第一滑轨141滑动；第二滑轨143沿布料传输方向设置，第二滑轨143位于剪裁工作台12的两侧，且第二滑轨143与第一滑轨141滑动配合，第一滑轨141沿第二滑轨143的长度方向滑动，其中，剪裁机头142包括第一电磁阀、第二电磁阀、裁刀及冲头，通过第一电磁阀以使裁刀上下运动，通过第二电磁阀以使冲头上下运动。56.在具体实施例中，如图1所示，剪裁机构14包括剪裁机头142、第一滑轨141及第二滑轨143。第一滑轨141跨设于剪裁工作台12的宽度方向，布料的传输方向与第一滑轨141相互垂直，第一滑轨141位于剪裁工作台12靠近送料机构11的端部。剪裁机头142与第一滑轨141滑动配合，剪裁机头142沿第一滑轨141滑动，进而剪裁机头142沿剪裁工作台12的宽度方向运动。第二滑轨143沿布料的传输方向设置。第二滑轨143为两个，一个第二滑轨143位于剪裁工作台12沿其长度方向的一侧，另一个第二滑轨143位于剪裁工作台12沿其长度方向的另一侧。通过连接板144实现第二滑轨143与第一滑轨141滑动配合，两个相对设置的连接板144分别设置于两个第二滑轨143，连接板144与第二滑轨143滑动配合，第一滑轨141的两端分别连接两个连接板144。连接板144沿第二滑轨143滑动，进而剪裁机头142沿剪裁工作台12的长度方向运动。剪裁机头142包括第一电磁阀、第二电磁阀、裁刀及冲头，通过第一电磁阀以使裁刀上下运动，通过第二电磁阀以使冲头上下运动。57.上述的剪裁机构14，通过第一滑轨141使得剪裁机头142沿剪裁工作台12的宽度方向运动，通过第二滑轨143使得剪裁机头142沿剪裁工作台12的长度方向运动，通过第一电磁阀及第二电磁阀使得裁刀及冲头上下运动。58.在一些实施例中，铺料装置200包括料辊25、料架24、牵拉机构22、裁切机构23及铺料工作台21，料辊25的两端设置于料架24且与料架24转动连接，料架24连接在铺料工作台21的一端部；牵拉机构22位于辅料工作台的上方且靠近料架24设置，牵拉机构22沿辅料工作台的长度方向运动以铺设预设长度的布料；裁切机构23位于牵拉机构22的上方，且介于牵拉机构22与料辊25之间。59.具体地，如图5所示，第一控制系统与料辊25、牵拉机构22和裁切机构23电连接，料辊25用于缠绕待裁切的布料。第一控制系统控制料辊25的转速，进而控制布料的输出速度，根据料辊25上布料的直径大小调整布料的输出速度，使得布料平整铺设于铺料工作台21上；第一控制系统控制牵拉机构22，进而铺设布料于铺料工作台21上；第一控制系统控制裁切机构23，进而裁切预设长度的布料。通过裁切机构23与牵拉机构22配合工作，进而可以铺设预设层数的布料。上述的铺料装置200，能够自动化裁切布料，获取预设层数和预设长度的布料。60.在一些实施例中，如图2所示，送料机构11包括送料皮带112和若干个第一转辊111，若干个第一转辊111等间隔布置，送料皮带112依次缠绕各个第一转辊111。这样设置，少数第一转辊有故障时，不影响生产，提高了工作可靠性。需要说明的是，铺料装置200中的布料通过气浮台人工转运至送料机构11上。61.在一些实施例中，如图2所示，废料回收机构13包括废料回收皮带132和若干个第二转辊131，若干个第二转辊131等间隔布置，废料回收皮带132依次缠绕各个第二转辊131。这样设置，少数第二转辊有故障时，不影响生产，提高了工作可靠性。在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。62.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。









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