具有自动牵伸及视频纠偏功能的超声波封切边机的制作方法

本实用新型属于工业过滤布的封边及切边领域，具体地说是一种具有自动牵伸及视频纠偏功能的超声波封切边机。

背景技术：

在生产工业过滤布后整理工序需要对布边进行封边处理。传统做法是对过滤布边部刷涂一定宽度的化学胶，以防止滤布在使用时边部磨损脱落。这种传统方法操作不便，工效低。超声波封边切割机的出现改变了这一传统方法，提高了工作效率，更健康环保。但也存在着如下问题：一是封切的加热过程使布边受热产生不同程度的回缩，使布边纵向长度缩短破坏了布面平整度，使得滤布使用过程中在过滤机上产生“打折”；二是封切边运行中滤布与切边机的定位、限位难以控制，切完的滤布会出现“S”型或“香蕉弯”，造成滤布使用中偏离过滤机中心位置(即“跑偏”)，使过滤机无法运行。

技术实现要素：

为了解决封切过程布边受热回缩问题，保证滤布在封边过程中直线运行，本实用新型的目的在于提供一种具有自动牵伸及视频纠偏功能的超声波封切边机。该超声波封切边机对于提高工业过滤布后整理质量、提高产品档次具有显著效果，可减少滤布使用过程中“跑偏”、“打折”现象的发生；且工艺环保，操作更简易。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型包括放卷机构、主机、压切机构及收卷机构，其中放卷机构位于主机的一侧，包括移动平台、放卷纠偏电机、传动机构A、放布卷及放卷跟踪摄像头，该放卷纠偏电机安装在地面上，所述移动平台通过传动机构A与放卷纠偏电机的输出端相连，该移动平台上安装有放布卷，所述放卷纠偏电机通过放卷跟踪摄像头检测滤布标识线的位置控制、通过所述传动机构A带动移动平台及放布卷沿垂直于走布方向移动；所述主机包括机体及转动安装在该机体上的牵引拖动辊和使滤布在张力状态下进行封切边处理的放卷制动辊，所述放布卷上的滤布通过该牵引拖动辊的牵引走布，并通过位于主机另一侧的所述收卷机构卷绕成收布卷；所述压切机构包括横梁、横梁托脚、滑块滑道组件、刀架纠偏电机、传动机构B、横梁支座、刀架跟踪摄像头、气缸、刀架托架、压切刀、超声波换能器及换能器托架，该横梁的每侧均设有连接在横梁上的横梁托脚及安装在所述机体上的横梁支座，每侧的所述横梁托脚均通过滑块滑道组件与横梁支座滑动连接，任一侧滑块滑道组件的滑块通过所述传动机构B与安装在机体上的刀架纠偏电机的输出端相连，该刀架纠偏电机通过刀架跟踪摄像头控制驱动横梁沿垂直于走布方向移动，实现所述横梁始终与滤布标识线的位置保持相对固定；所述横梁的两侧均设有气缸，该气缸通过刀架托架滑动连接于横梁上，每侧所述气缸的输出端均连接有压切刀，每侧压切刀的下方均对应设有通过换能器托架滑动连接于横梁上的超声波换能器，两侧所述压切刀之间的间距及两侧所述超声波换能器之间的间距均可调，滤布由所述压切刀及超声波换能器完成对滤布的封压边处理；所述压切刀通过所述气缸提供压力，对滤布向下压力进行切边；

其中：所述横梁上部沿横梁长度方向设有刀架滑道，所述刀架托架与该刀架滑道滑动连接，并在位置调节好后固定在刀架滑道上；所述气缸安装在刀架托架上，输出端连接有刀架，所述压切刀安装在该刀架上；所述横梁下部沿横梁长度方向设有换能器滑道，所述换能器托架与该换能器滑道滑动连接，并在位置调节好后固定在换能器滑道上，所述超声波换能器安装在换能器托架上；所述横梁分为上横梁及下横梁，该上、下横梁的两侧分别通过所述横梁托脚连为一体，所述刀架滑道安装在上横梁上，所述换能器滑道安装在下横梁上；所述刀架跟踪摄像头安装在上横梁上，位于两侧气缸之间；

所述滑块滑道组件包括安装在横梁托架上的横梁滑块及安装在横梁支座上的横梁滑道，任一侧的横梁滑块通过传动机构B与所述刀架纠偏电机的输出端相连，通过该刀架纠偏电机的驱动沿横梁滑道往复移动；所述传动机构B包括丝杆B及丝杆螺母B，该丝杆B与所述刀架纠偏电机的输出端相连，在丝杆B上螺纹连接有与所述横梁滑块连接的丝杆螺母B；

所述传动机构A包括丝杆A及丝杆螺母A，该丝杆A与所述放卷纠偏电机的输出端相连，在丝杆A上螺纹连接有与所述移动平台固接的丝杆螺母A；所述移动平台的两侧分别连接有滚轮，每侧滚轮的下方均设有安装在地面上的轨道，所述移动平台通过放卷纠偏电机的驱动在轨道上沿垂直于走布的方向往复移动；

所述放卷机构与主机之间设有安装在地面上的操作踏板，所述放卷跟踪摄像头安装在该操作踏板上，在放卷机构与主机之间设有多个导布辊；

所述压切机构沿走布方向的一侧设有转动安装在机体上的放卷制动辊A及放卷制动辊B，滤布由该放卷制动辊A及放卷制动辊B之间走布，所述放卷制动辊A及放卷制动辊B通过同一制动电机驱动旋转，旋转方向与走布方向相同；所述压切机构沿走布方向的另一侧设有转动安装在机体上的牵引拖动辊A及牵引拖动辊B，滤布由该牵引拖动辊A及牵引拖动辊B之间走布，所述牵引拖动辊A及牵引拖动辊B由同一牵引电机驱动同速旋转，拖动由所述放卷机构引来的滤布运行；

所述牵引拖动辊A及牵引拖动辊B与压切机构之间设有转动安装在机体上的张力检测辊，该张力检测辊上设有检测滤布张力数据的张力传感器。

本实用新型的优点与积极效果为：

1.本实用新型通过封切边机运行过程中对滤布的张力自动控制，使滤布在有张力状态下进行封切边处理，滤布切边冷却回缩后其边部与布身长度一致。

2.本实用新型采用视觉纠偏系统，对滤布封切过程实施不间断探测、跟踪，自动校准，实现对滤布标识线±1毫米内跟踪，保证压切刀始终与标识线保持工艺允许偏差，可显著减少滤布使用过程中“跑偏”、“打折”现象。

3.本实用新型通过对滤布放卷纠偏、刀架纠偏的二级纠偏方式，克服了大张力切边设备张力辊间距大、二次跑偏的可能性，纠偏精度为±1毫米。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型压切机构的结构主视图；

图3为本实用新型压切机构的结构右视图；

其中：1为移动平台，2为滚轮，3为轨道，4为放卷纠偏电机，5为丝杆A，6为丝杆螺母A，7为放卷跟踪摄像头，8为导布辊A，9为导布辊B，10为导布辊C，11为操作踏板，12为机体，13为放卷制动辊A，14为放卷制动辊B，15为张力检测辊，16为牵引拖动辊A，17为牵引拖动辊B，18为导布辊D，19为收卷机构，20为滤布，21为超声波换能器，22为压切刀，23为刀架，24为气缸，25为换能器托架，26为刀架托架，27为刀架滑道，28为换能器滑道，29为横梁滑道，30为横梁滑块，31为刀架纠偏电机，32为刀架跟踪摄像头，33为横梁托脚，34为上横梁，35为下横梁，36为横梁支座，37为丝杆B，38为丝杆螺母B，39为放布卷，40为布卷车，41为收布卷，A为放卷机构，B为主机，C为压切机构，D为地面。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

如图1所示，本实用新型包括放卷机构A、主机B、压切机构C及收卷机构19，其中放卷机构A位于主机B的一侧，包括移动平台1、滚轮2、轨道3、放卷纠偏电机4、传动机构A、放布卷39、布卷车40、放卷跟踪摄像头7及导布辊A8，该放卷纠偏电机4固定在地面D下卧的槽壁上，移动平台1通过传动机构A与放卷纠偏电机4的输出端相连。传动机构A包括丝杆A5及丝杆螺母A6，丝杆A5与放卷纠偏电机4的输出端相连，在丝杆A5上螺纹连接有与移动平台1固接的丝杆螺母A6。在移动平台1的两侧分别连接有滚轮2，每侧滚轮2的下方均设有固定在地面D下卧槽内的轨道3，两侧的轨道3相互平行、且垂直于走布方向，移动平台1通过放卷纠偏电机4的驱动在轨道3上沿垂直于走布的方向往复移动。移动平台1上安装有布卷车40，放布卷39放置在布卷车40上。放卷机构A与主机B之间设有固定在地面D上的操作踏板11，放卷跟踪摄像头7安装在该操作踏板11上。导布辊A8位于放卷跟踪摄像头7的下方。受放卷跟踪摄像头7检测滤布20布面标识线的位置控制放卷纠偏电机4旋转，由丝杆A5带动固接在移动平台1上的丝杆螺母A6，使移动平台1及放布卷39沿垂直于走布方向在轨道3上移动。

主机B包括机体12及分别转动安装在该机体12上的放卷制动辊A13、放卷制动辊B14、张力检测辊15、牵引拖动辊A16及牵引拖动辊B17，放卷制动辊A13与放卷制动辊B14上下设置、位于压切机构C沿走布方向的一侧，牵引拖动辊A16与牵引拖动辊B17上下设置、位于压切机构C沿走布方向的另一侧，张力检测辊15位于牵引拖动辊A16及牵引拖动辊B17与压切机构C之间，在张力检测辊15上设有检测滤布20张力数据的张力传感器。放卷制动辊A13及放卷制动辊B14通过同一制动电机驱动旋转，旋转方向与走布方向相同，由张力检测辊15检测滤布20张力数据以设定张力控制放卷制动辊A13、放卷制动辊B14的制动电机的运转速度，使滤布20运行过程保持张力(张力是通过放卷制动辊A13、放卷制动辊B14与牵引拖动辊A16、牵引拖动辊B17的转速差形成的)恒定，并使滤布20在拉伸状态下进行封切边处理。滤布20由放卷制动辊A13及放卷制动辊B14之间走布，再由牵引拖动辊A16及牵引拖动辊B17之间走布，牵引拖动辊A16及牵引拖动辊B17由同一牵引电机驱动同速旋转，拖动由放卷机构A引来的滤布20运行。压切处理好的滤布20由收卷机构19收成布卷。本实用新型的收卷机构19为现有技术，故不再赘述。在导布辊A8与放卷制动辊B14之间分别设有安装在操作踏板11上的导布辊B9及安装在机体12上的导布辊C10，在牵引拖动辊A16与收布机构19之间设有导布辊D18。

压切机构C的作用是准确有效地把通过超声波封切边机上的滤布由超声波完成对滤布的封压边处理。如图2、图3所示，压切机构C包括横梁、横梁托脚33、滑块滑道组件、刀架纠偏电机31、传动机构B、横梁支座36、刀架跟踪摄像头32、气缸24、刀架托架26、刀架23、压切刀22、刀架滑道27、超声波换能器21、换能器托架25及换能器滑道28，横梁的每侧均设有连接在横梁上的横梁托脚33及安装在机体12上的横梁支座36，每侧的横梁托脚33均通过滑块滑道组件与横梁支座36滑动连接，任一侧滑块滑道组件的滑块通过传动机构B与安装在机体12上的刀架纠偏电机31的输出端相连，该刀架纠偏电机31通过刀架跟踪摄像头32控制驱动横梁沿垂直于走布方向移动，实现横梁中心始终与滤布中心标识线的位置保持一致。本实施例的横梁分为上横梁34及下横梁35，该上、下横梁34、35的两侧分别通过横梁托脚33连为一体，上横梁34上沿长度方向安装有刀架滑道27，下横梁35上沿长度方向安装有换能器滑道28。上横梁34的每侧均设有连接在上横梁的横梁托脚33及安装在机体12上的横梁支座36，每侧的横梁托脚33均通过滑块滑道组件与横梁支座36滑动连接。滑块滑道组件包括安装在横梁托架33上的横梁滑块30及安装在横梁支座36上的横梁滑道29，任一侧的横梁滑块30通过传动机构B与安装在机体12上的刀架纠偏电机31的输出端相连，通过该刀架纠偏电机31的驱动沿横梁滑道29往复移动。传动机构B包括丝杆B37及丝杆螺母B38，该丝杆B37与刀架纠偏电机31的输出端相连，在丝杆B37上螺纹连接有与任一侧横梁滑块30连接的丝杆螺母B38。横梁的两侧均设有气缸24，每侧的气缸24均安装在刀架托架26上，刀架托架26与刀架滑道27滑动连接，并在位置调节好后通过螺栓固定在刀架滑道27上。气缸24的输出端连接有刀架23，压切刀22安装在该刀架23上。刀架跟踪摄像头32安装在上横梁34上，位于两侧气缸24之间；刀架纠偏电机31通过刀架跟踪摄像头32控制驱动上、下横梁34、35沿垂直于走布方向移动，实现上、下横梁34、35始终与滤布标识线的位置保持设定值。每侧压切刀22的下方均对应设有通过换能器托架25滑动连接于下横梁35上的超声波换能器21，换能器托架25与换能器滑道28滑动连接，并在位置调节好后通过螺栓固定在下横梁35上，超声波换能器21安装在换能器托架25上。两侧压切刀22之间的间距及两侧超声波换能器21之间的间距均可调，滤布20由压切刀22及超声波换能器21之间通过，通过超声波换能器21完成对滤布的封压边处理，压切刀22通过气缸24提供对滤布向下压力进行切边。

本实用新型的超声波换能器21为现有技术。

本实用新型的工作原理为：

本实用新型通过超声波封切边机运行过程中对滤布20的张力自动控制使滤布20在拉伸状态下进行封切边处理，以使得滤布20切边冷却回缩后其边部与布身长度一致。滤布20织造过程中布面中织入一根与织物有明显反差的经线作为标识线，超声波封切边机上安装两个摄像头(放卷跟踪摄像头7及刀架跟踪摄像头32)，对标识线跟踪拍摄，分别控制放卷纠偏电机4及刀架纠偏电机31对布卷车40及压切刀22、超声波换能器21进行横向移动，始终与标识线保持一个固定位置。具体为：

放布卷39上的滤布20依次绕过导布辊A8上方，导布辊B9、导布辊C10下方，由放卷制动辊B14朝向压切机构C的一侧绕过后再由放卷制动辊A13朝向放布卷39的一侧绕过，穿过上、下横梁34、35，绕过张力检测辊15上方，由牵引拖动辊B17的下方绕过后再由牵引拖动辊A16上方绕过，绕过导布辊D18的下方，缠绕在收卷机构19上。牵引拖动辊A16及牵引拖动辊B17通过牵引电机驱动旋转带动滤布20走布，在走布的同时，放卷纠偏电机4工作，受放卷跟踪摄像头7检测滤布面上标识线的位置控制放卷纠偏电机4旋转，由丝杆A5带动固定在移动平台1上的丝杆螺母A6使移动平台1在轨道3上作横向移动，从而使布卷车40上的放布卷39的中心始终位于超声波封切边机的中心位置。张力检测辊15上的张力传感器检测滤布20的张力数据以设定张力，控制放卷制动辊A13、放卷制动辊14的制动电机的运转速度，使滤布20运行过程中保持张力恒定。

刀架纠偏电机31驱动丝杆B37转动，由固定在横梁托脚33上的丝杆螺母B38推动上、下横梁34、35沿横梁滑道29移动，固定在上横梁34上的刀架跟踪摄像头32对滤布面上标识线在线连续检测，实时输出偏移信号，由视觉系统(本实用新型的视觉系统为现有技术)控制刀架纠偏电机31的转动，使上、下横梁34、35始终与滤布的标识线保持横向一致。固定在换能器托架25上的超声波换能器21可在固定于下横梁35的横梁滑道28上左右移动，根据不同幅宽的滤布20的需求固定在下横梁35的设定位置，固定在刀架23上的压切刀22随刀架托架26及气缸可在刀架滑道27上移动，压切刀22固定后的位置与超声波换能器21对齐。压切刀22工作时由气缸24提供对滤布面的向下压力，其压力根据不同品种进行调节。压切处理好的滤布20由收卷机构19卷绕成收布卷41。