CN115107106A - 一种用于卫星式圆刀模切机的模切模具在线调整装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于卫星式圆刀模切机的模切模具在线调整装置，包括从左至右依次设置的左辅助工站、卫星工站及右辅助工站，还包括PLC、相机及图像处理模块，相机安装在左辅助工站及右辅助工站的工作站上，各相机获取图像，通过图像处理模块实时检测产品尺寸，并将检测的尺寸数据传输至PLC进行分析，PLC发出指令对相应的伺服电机进行控制。本发明提高了卫星式工作站与左右辅助工站X向配合尺寸精度，提高了产品良率；降低了设备操作难度，对设备操作人员的专业技术水平要求也相应降低，无需人为控制X向配合尺寸，同时还减少了设备操作人员数量；提高了时间利用率，减少了停机调整时间；从而极大降低了材料成本、人工成本和时间成本。

Description

一种用于卫星式圆刀模切机的模切模具在线调整装置及方法

技术领域

本发明属于模切机领域，涉及一种模切模具在线调整装置及方法，特别是一种用于卫星式圆刀模切机的模切模具在线调整装置及方法。

背景技术

随着电子产品模切件尺寸精度要求及复杂程度日益提高，模具数量也会相应增多，工艺难度成倍增长。

一方面，当前卫星式模切机卫星站内安装的模具数量有限，已经不能完全满足所有模切产品工艺的应用，众所周知，卫星工作站内配合精度非常稳定，但是卫星工作站与左右辅助工站的配合精度略差，为了在线实时检测产品尺寸，提高左右辅助工站与卫星工站配合精度，用以满足产品稳定性需求，所以增加在线检测和自动调整功能非常有必要。

另一方面，模切行业技术人员短缺，随着工艺难度的增加，对模切行业技术人员专业技术要求相应提高，所以需要卫星式模切机实现在线检测及自动调整功能，从而提高卫星模切机卫星工站与辅助工站之间及左、右辅助工站之间模具的尺寸配合精度，降低操作难度，也同时降低了对操作人员的专业技术要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种设计科学合理，具有在线监测及在线调整功能，方便操作、省人省力、降低产品的废品率、提高模切效率、易于实现的用于卫星式圆刀模切机的模切模具在线调整装置及方法。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种用于卫星式圆刀模切机的模切模具在线调整装置，包括卫星式圆刀模切机本体，所述的卫星式圆刀模切机本体包括从左至右依次设置的左辅助工站、卫星工站及右辅助工站，左辅助工站及右辅助工站均由间隔均布的工作站构成，在各工作站上均安装有由伺服电机驱动的基座轴，其特征在于：包括从左至右依次设置的左辅助工站、卫星工站及右辅助工站，还包括模切机的PLC、相机及图像处理模块，所述的相机安装在左辅助工站及右辅助工站的工作站上，各相机分别获取相应工作站上的产品图像，通过图像处理模块实时检测所获取产品图像的尺寸数据，并将该检测的尺寸数据传输至PLC进行分析，PLC发出指令对相应的伺服电机进行控制。

而且，还包括触摸屏及显示屏，所述的触摸屏用于设置产品的尺寸参数，显示屏用于显示相机获取的图像及图像处理模块检测的尺寸数据。

而且，还包括报警器，在所述的PLC上连接有报警器，用于对检测到的不合格品进行报警。

一种用于卫星式圆刀模切机的模切模具在线调整方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一，根据产品工艺，将各相机安装在需要检测的工作站上；

步骤二，安装在左辅助工站上的第一相机获取该工作站处模切产品的图像，通过图像处理模块实时检测所获取产品图像的尺寸数据，并将该检测的尺寸数据传输至PLC，由PLC将该尺寸与预设的产品尺寸进行比对，如比对尺寸在公差范围内，则判断为合格品，否则，不合格；

步骤三，对于第一次检测合格的产品继续向后续进行模切；对于第一次检测不合格的产品，PLC驱动该第一相机处的伺服电机根据检测的尺寸数据运动，使其带动其上的模切模具进行转动，以弥补偏差的尺寸，而后继续向后续运动；

步骤四，安装在右辅助工站上的第二相机获取该工作站处模切产品的尺寸，并将该尺寸信息传输到PLC，由PLC将该尺寸与预设的产品尺寸进行比对，如比对尺寸在公差范围内，则判断为合格品，继续向后续运动；否则，不合格；

步骤五，对于第二次检测不合格的产品，PLC驱动该第一个模切工作站处的伺服电机根据检测的尺寸数据运动，使其带动其上的模切模具进行转动，以弥补偏差的尺寸，而后继续向后续运动；

步骤六，后续的相机依次对相应处的产品进行检测，如检测不合格，驱动相应处的伺服电机进行调整，如此往复。

本发明的优点和有益效果为：

本用于卫星式圆刀模切机的模切模具在线调整装置及方法，通过增加在线检测功能，可实时在线检测并显示模切产品尺寸，减少停机测量尺寸的时间，提高工作效率；本发明可对肉眼不易观察的尺寸，实时在线检测并进行显示，提高产品良率；

使用伺服脉冲信号触发相机，取消外接传感器配件，节约成本且功能丰富，性能稳定；

提高卫星工站与左右辅助工站之间X向尺寸配合精度，提高产品良率，减少材料浪费，节约材料成本；

降低了设备操作难度，相应的也降低了操作人员专业技能要求，原来需要5年以上工作经验人员生产的产品，现在1～2年工作经验人员即可顺利完成生产，节约人员成本；

减少了操作设备人员数量，原来需要2～3人操作的产品减少为1～2人即可高质量完成生产，极大降低了人员成本；

减少了因人员技能造成的停机调整时间，可长时间保持稳定生产，提高了时间利用率，节约时间成本。

附图说明

图1为本发明在线检测功能的流程图；

图2为本发明自动调整功能的流程图；

图3为本发明示意相机安装位置的示意图；

图4为本发明左辅助工站之间自动调整的示意图；

图5为本发明左辅助工站与卫星工站自动调整的示意图；

图6为本发明卫星工站与右辅助工站自动调整的示意图；

图7为本发明右辅助工站之间自动调整的示意图；

图8为本发明整体自动调整的示意图。

附图标记说明：

1-左辅助工站、2-第一相机、3-卫星工站、4-第二相机、5-第三相机、6-第四相机、7-右辅助工站。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种用于卫星式圆刀模切机的模切模具在线调整装置，包括卫星式圆刀模切机本体，所述的卫星式圆刀模切机本体包括从左至右依次设置的左辅助工站1、卫星工站3及右辅助工站7，左辅助工站及右辅助工站均由间隔均布的工作站构成，在各工作站上均安装有由伺服电机驱动的基座轴，

如图3所示，左辅助工站由6个间隔均布的左工作站(L1-L6)构成，在第一、第三、第四以及第六左工作站上安装有压合轴L，在第二、第五左工作站上分别安装有第一模切模具T1及第二模切模具T2；

右辅助工站由6个间隔均布的右工作站(R1-R6)构成，在第一、第三、第五以及第六右工作站上安装有压合轴L，在第二、第四右工作站上分别安装有第七模切模具T7及第八模切模具T8；

其创新之处在于：还包括PLC、相机及图像处理模块，该图像处理模块为DMV-VGR，在所述第二模切模具的右方安装有第一相机2，在第七模切模具的左方及右方分别安装有第二相机4及第三相机5，在第八模切模具的右方安装有第四相机6，各相机获取相应位置处的产品图像，通过图像处理模块实时检测所获取产品图像的尺寸数据，并将该检测的尺寸数据传输至PLC进行分析，PLC发出指令对相应的伺服电机进行控制。所述的各相机通过脉冲信号触发，保证其性能的稳定性。

还包括触摸屏及显示屏，所述的触摸屏用于设置产品的尺寸参数，显示屏用于显示相机获取的图像及图像处理模块检测的尺寸数据。

还包括报警器，在所述的PLC上连接有报警器，用于对检测到的不合格品进行报警。

一种用于卫星式圆刀模切机的模切模具在线调整方法，其创新之处在于：包括如下步骤：

步骤一，根据产品工艺，确定相机的安装数量及位置，将各相机安装在需要检测的工作站上，如图3所示；根据产品工艺，确定需要调整的模切模具，如图8所示；根据产品实际尺寸，在设备中设置对应尺寸参数；

步骤二，如图4所示，左工作站L5后安装第一相机，第一相机获取该工作站处模切产品的图像，通过图像处理模块实时检测所获取产品图像的尺寸数据，即第一相机实时检测左工作站L2和L5上模切模具T1、T2的X向配合尺寸，并将检测的尺寸数据同步反馈给设备的PLC，经过PLC对实测值和预设值比对判断，如比对尺寸在公差范围内，则判断为合格品，否则，不合格；

步骤三，对于第一次检测合格的产品继续向后续进行模切；对于第一次检测不合格的产品，PLC发送信号给左工作站L3，使其上的伺服电机轴啮合T2轴转动，以弥补偏差的尺寸，实现左辅助工站之间尺寸自动调整功能，而后继续向后续运动；

步骤四，如图5所示，右工作站R1后安装第二相机，第二相机获取该工作站处模切产品的图像，通过图像处理模块实时检测所获取产品图像的尺寸数据，即实时检测左工作站L2和卫星工站模具X向的配合尺寸，并将检测的尺寸数据同步反馈给设备中的PLC，经过PLC对实测值和预设值比对判断，如比对尺寸在公差范围内，则判断为合格品，继续向后续运动；否则，不合格；

步骤五，对于第二次检测不合格的产品，PLC发送信号给T1模切模具处的伺服电机，伺服电机轴啮合T1轴转动，以弥补偏差的尺寸，实现左辅助工站与卫星工站之间尺寸自动调整功能，而后继续向后续运动；

步骤六，如图6所示，右工作站R2后安装第三相机，第三相机获取该工作站处模切产品的图像，通过图像处理模块实时检测所获取产品图像的尺寸数据，实时检测卫星工站和R2工站模具X向配合尺寸，并将检测的尺寸数据同步反馈给PLC，经过PLC对实测值和预设值比对判断，如检测不合格，则对R2工站上的T7模具进行相应位置调整，实现卫星工站与右辅助工站之间尺寸自动调整功能；

如图7所示，右工作站R4后安装第四相机，第四相机获取该工作站处模切产品的图像，通过图像处理模块实时检测所获取产品图像的尺寸数据，实时检测R2工站和R4工站模具X向配合尺寸，并将检测的尺寸数据同步反馈给PLC，经过PLC对实测值和预设值比对判断，如检测不合格，对R4工站上的T8模具进行相应位置调整，实现右辅助工站之间尺寸自动调整功能。

增加视觉系统(图像处理模块)后，卫星式圆刀模切机可实现如下功能：

1)视觉系统在线实时检测并显示产品尺寸的功能；

2)与设备通讯，使设备触屏实时显示检测尺寸功能；

3)可以实现两种方式的NG产品声光报警、设备停机功能，如图1所示：

方式1，视觉系统判别尺寸是否合格，出现NG产品输出DO信号,使设备实现上述功能；

方式2，视觉系统与设备通讯，将检测结果数据发送到设备，设备程序系统判别尺寸是否合格，出现NG设备实现上述功能。

卫星式圆刀模切机自动调整规则，如图2所示，

设备只对正常运行中的产品尺寸变化进行自动调整，停机起步、换材料等操作出现的突变尺寸不做调整。

每次设备停机起步，通过相应设置设备不会对停启区间距离(从被调整刀具到相机位置之间的距离)的产品尺寸变化进行调整。停启区间距离可通过触屏任意设置数值，以适应不同的产品需求。

调整周期，当设备第一次自动调整后，通过相应设置设备会等检测区间(从被调整模具到相机位置之间的产品片数)的产品经过后，再通过视觉系统检测的尺寸数据，确定是否需要继续调整，以此反复。检测区间即公差范围参数可通过触屏任意设置数值，以适应不同的产品需求。

本发明提高了卫星式工作站与左右辅助工站X向配合尺寸精度，提高了产品良率；降低了设备操作难度，对设备操作人员的专业技术水平要求也相应降低，操作人员只需要必要的换料等常规操作，无需人为控制X向配合尺寸，同时还减少了设备操作人员数量；提高了时间利用率，减少了停机调整时间；从而极大降低了材料成本、人工成本和时间成本。

尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (4)

1.一种用于卫星式圆刀模切机的模切模具在线调整装置，包括卫星式圆刀模切机本体，所述的卫星式圆刀模切机本体包括从左至右依次设置的左辅助工站、卫星工站及右辅助工站，左辅助工站及右辅助工站均由间隔均布的工作站构成，在各工作站上均安装有由伺服电机驱动的基座轴，其特征在于：还包括PLC、相机及图像处理模块，所述的相机安装在左辅助工站及右辅助工站的工作站上，各相机分别获取相应工作站上的产品图像，通过图像处理模块实时检测所获取产品图像的尺寸数据，并将该检测的尺寸数据传输至PLC进行分析，PLC发出指令对相应的伺服电机进行控制。

2.根据权利要求1所述的一种用于卫星式圆刀模切机的模切模具在线调整装置，其特征在于：还包括触摸屏及显示屏，所述的触摸屏用于设置产品的尺寸参数，显示屏用于显示相机获取的图像及图像处理模块检测的尺寸数据。

3.根据权利要求1所述的一种用于卫星式圆刀模切机的模切模具在线调整装置，其特征在于：还包括报警器，在所述的PLC上连接有报警器，用于对检测到的不合格品进行报警。

4.一种根据权利要求1-3任一所述的用于卫星式圆刀模切机的模切模具在线调整方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一，根据产品工艺，将各相机安装在需要检测的工作站上；

步骤二，安装在左辅助工站上的第一相机获取该工作站处模切产品的图像，通过图像处理模块实时检测所获取产品图像的尺寸数据，并将该检测的尺寸数据传输至PLC，由PLC将该尺寸与预设的产品尺寸进行比对，如比对尺寸在公差范围内，则判断为合格品，否则，不合格；

步骤三，对于第一次检测合格的产品继续向后续进行模切；对于第一次检测不合格的产品，PLC驱动该第一相机处的伺服电机根据检测的尺寸数据运动，使其带动其上的模切模具进行转动，以弥补偏差的尺寸，而后继续向后续运动；

步骤四，安装在右辅助工站上的第二相机获取该工作站处模切产品的尺寸，并将该尺寸信息传输到PLC，由PLC将该尺寸与预设的产品尺寸进行比对，如比对尺寸在公差范围内，则判断为合格品，继续向后续运动；否则，不合格；

步骤五，对于第二次检测不合格的产品，PLC驱动该第一个模切工作站处的伺服电机根据检测的尺寸数据运动，使其带动其上的模切模具进行转动，以弥补偏差的尺寸，而后继续向后续运动；

步骤六，后续的相机依次对相应处的产品进行检测，如检测不合格，驱动相应处的伺服电机进行调整，如此往复。

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