一种边走边裁过程中的真空控制系统及方法与流程

1.本发明涉及裁床边走边裁的真空控制技术领域，尤其涉及一种边走边裁过程中的真空控制系统及方法。


背景技术：

2.裁床主要包括裁剪台、刀座，刀架、操作面板和真空吸气装置，以及捡料台，真空吸气装置通过导管与裁剪台下的吸气口相连接，启动后可将台面与另外覆盖在布料上不通气的塑料薄膜之间的空气抽出，利用大气压力将面料压缩，使之紧紧吸附在裁剪台上，这样，面料层之间在裁剪时不会因裁刀的移动而产生滑动，从而保证裁片的精确度。在传统的裁剪设备领域内，布料在裁剪结束后，裁片从裁剪台传送到捡料台的过程，即过窗，其处理方式为手动关闭真空吸气装置，然后人为托运或利用传送装置将布料传送到捡料台上。
3.现有技术中裁床在边走边裁时真空吸附仍有许多缺陷。
4.例如，一种在中国专利文献上公开的“裁床的自动过窗方法”，其公告号：cn105883465b，公开了包括根据裁剪信号得到真空吸附力下降信号，在真空吸附力达到所需值后进行传送，但是该方案仅解决布料偏移的问题。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术中边走边裁真空吸附仅能解决布料偏移的问题，本发明提供一种边走边裁过程中的真空控制系统及方法，实时监控整个裁剪过程的真空状态，闭环精确控制裁剪区域真空度，保证面料固定稳定满足边走边裁过程中吸附的要求。
6.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种边走边裁过程中的真空控制系统，包括：工控机，工控机包括通讯模块；通讯模块连接有真空模块，真空模块连接有过滤系统，过滤系统连接有真空腔。通讯模块将工控机分别与真空模块、过滤系统及真空腔通信，工控机通过通讯模块对真空模块、过滤系统及真空腔进行监控，并根据监控数据进行反馈控制。真空模块用于将布料真空吸附，过滤系统用于过滤抽真空过程中的空气，真空腔用于存储抽真空过程中的空气，作为优选的，真空腔设有负压传感器，负压传感器与通讯模块连接，负压传感器传递第三模拟量到通讯模块。通过负压传感器监控真空腔中的压力变化，将压力变化信息转换为第三模拟量通过通讯模块传递到工控机，工控机对第三模拟量的大小进行记录，同时对第三模拟量的变化时间进行计数，根据第三模拟量在设定的变化区间的变化时间长度进行综合判断，将变化时间长度作为置信度对动作信号进行可靠性控制。能够通过检测真空腔内压力变化时间进行控制，并能根据压力变化时间长度预估故障；在设备发生布料倾斜、偏差、错漏时，根据变化时间长度和第三模拟量的大小调节动作信号。
7.作为优选的，过滤系统设有压差传感器，压差传感器与通讯模块连接，压差传感器传递第二模拟量到通讯模块。通过压差传感器监控过滤系统中的压力差变化，实时监控真空吸附过程中的压力差情况，根据吸附过程中压力差的变化情况对吸附情况进行监控，及
时检测到真空吸附不牢的情况，并将压力差变化信息转换为第二模拟量通过通讯模块发送到工控机，工控机根据第二模拟量的变化实时监控真空吸附过程，对第二模拟量设定阈值，在第二模拟量超出阈值时判断真空吸附未达到要求，设定并发出改变动作信号。能通过对过滤系统中的压力差变化进行监控实现对真空吸附过程的监控，确保真空吸附过程的压力差正常，在压力差超过阈值时发出改变动作信号，在压力差处于阈值范围内时允许动作信号发送。
8.作为优选的，真空模块连接有变频器，变频器与通讯模块连接，变频器发送第一模拟量到通讯模块，真空模块连接有消音系统。变频器用于控制真空模块的输出功率，工控机通过通讯模块将动作信号发送到变频器中，变频器根据动作信号控制真空模块启停及变频，同时通过消音系统对真空模块工作时的噪音进行消除。能改变真空模块的工作方式，提高泛用性。
9.一种边走边裁过程中的真空控制方法，包括如下步骤：s1、做好裁剪准备，设定参数阈值；s2、开始裁剪，监测负压值；s3、将负压值作为动作次序的执行信号；s4、根据负压值变化结束边走边裁。对每一个模拟量设定参数阈值，参数阈值为系统正常工作时的模拟量变化范围，通过不同参数阈值的设定可以实现不同的工作效果、工作模式的切换，设定参数阈值即设定系统的工作模式；开始裁剪后打开真空，通过采集模拟量对真空吸附的情况进行监控，若有一个模拟量未达到参数阈值则发出反馈动作信号，改变真空模块输出功率，在模拟量达到参数阈值后开始裁剪，同时根据第三模拟量监测负压值并作为调节信号进行反馈控制，通过真空腔压力大小判断裁剪过程中真空吸附效果；在裁剪的动作信号完成后降低真空系统输出，此时第三模拟量作为动作次序的执行信号进行反馈控制；负压值低于启动过窗动作负压值后启动过窗，启动过窗后提升真空系统输出，此时第三模拟量监测负压值再次作为动作次序的执行信号进行反馈控制，执行边走边裁，边走边裁时第三模拟量监测负压值再次作为调节信号进行反馈控制；在负压值位于过窗完成的负压值区间内时结束边走边裁。
10.作为优选的，s1中包括分别采集真空模块、过滤系统及真空腔的模拟量，对每个模拟量设定参数阈值，对单个模拟量的不同动作设定不同的阈值。对每个模拟量分别设定其参数阈值，对第三模拟量设定不同的阈值，阈值包括启动过窗动作负压值、过窗完成的负压值区间、调节信号负压值及动作次序的执行信号负压值。能通过对真空吸附过程中负压值的变化对真空吸附过程控制、监控、调节，使得全流程控制基于实际控制情况改变，不需要制定初始计划并根据实际情况多次调整初始计划，通过精确控制裁剪区域真空度，保证裁剪区域一直保持最优的真空度，保证裁剪品质、效率，同时避免能源浪费。
11.作为优选的，s2中包括在真空模块的第一模拟量达到参数阈值后开始裁剪，对系统中的模拟量进行实时监控。第一模拟量的参数阈值为启动时真空模块的功率值。能够对系统中的模拟量实时监控并根据其变化推进系统动作，实现了闭环实时调节，达到面料吸附效果最好，提升裁剪精度，避免由于面料吸附不牢导致的裁剪故障造成损失。
12.作为优选的，s3中包括将负压值分别作为动作信号的执行信号和调节信号进行控制，在系统的不同动作阶段分别对负压值进行不同阈值的判断。对第三模拟信号基于多种
动作信号设立多个阈值，在每个阶段对负压值与阈值进行判断，从而实现根据负压值改变动作信号。
13.本发明具有如下优点：（1）通过实时监控裁剪区域的真空度并且闭环实时调节，达到面料吸附效果最好，提升裁剪精度，避免由于面料吸附不牢导致的裁剪故障造成损失；（2）通过精确控制裁剪区域真空度，保持裁剪区域在面料传送过程中的真空度恒定，保证面料在传送过程中负载较为恒定，确保传送精度；（3）通过精确控制裁剪区域真空度，保证裁剪区域一直保持最优的真空度，保证裁剪品质、效率，同时避免能源浪费。
附图说明
14.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
15.图1是本发明中真空闭环控制系统示意图。
16.图2是本发明中方法步骤示意图。
17.图3是本发明中方法的真空控制流程图。
18.图中：1-工控机；2-通讯模块；3-真空模块；4-过滤系统；5-真空腔；6-变频器；7-消音系统；8-压差传感器；9-负压传感器；10-第一模拟量；11-第二模拟量；12-第三模拟量。
具体实施方式
19.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.如图 1所示，在一个较佳的实施例中，本发明公开了一种边走边裁过程中的真空控制系统，包括：工控机1，工控机包括通讯模块2；通讯模块2连接有真空模块3，真空模块3连接有变频器6，变频器6与通讯模块2连接，变频器6发送第一模拟量10到通讯模块，真空模块3连接有消音系统7；变频器6用于控制真空模块3的输出功率，工控机1通过通讯模块将动作信号发送到变频器中，变频器根据动作信号控制真空模块启停及变频，同时通过消音系统对真空模块工作时的噪音进行消除；消音器包括真空泵消音器，真空模块包括与真空泵消音器连接的真空泵，真空泵连接有真空吸嘴，用于抽取布料上方的空气并将布料与真空吸嘴进行吸附。
21.在使用时，工控机通过通讯模块将动作信号发送到变频器，变频器控制真空泵工作进行真空吸附。
22.真空模块连接有过滤系统4，过滤系统设有压差传感器8，压差传感器8与通讯模块2连接，压差传感器8传递第二模拟量11到通讯模块2；通过压差传感器监控过滤系统中的压力差变化，实时监控真空吸附过程中的压力差情况，根据吸附过程中压力差的变化情况对吸附情况进行监控，及时检测到真空吸附不牢的情况，并将压力差变化信息转换为第二模
拟量通过通讯模块发送到工控机，工控机根据第二模拟量的变化实时监控真空吸附过程，对第二模拟量设定阈值，在第二模拟量超出阈值时判断真空吸附未达到要求，设定并发出改变动作信号。
23.在使用时，真空泵吸走的空气经过过滤系统到达真空腔，压差传感器实时监测真空模块和真空腔的压力差，将压力差变化信息作为第二模拟量通讯模块发送到工控机。
24.过滤系统连接有真空腔5，真空腔5设有负压传感器9，负压传感器9与通讯模块2连接，负压传感器9传递第三模拟量12到通讯模块；通过负压传感器监控真空腔中的压力变化，将压力变化信息转换为第三模拟量通过通讯模块传递到工控机，工控机对第三模拟量的大小进行记录，同时对第三模拟量的变化时间进行计数，根据第三模拟量在设定的变化区间的变化时间长度进行综合判断，将变化时间长度作为置信度对动作信号进行可靠性控制。
25.在使用时，对每一个动作均设定有对应负压值变化区间和负压值变化时间，工控机根据真空腔内固设的负压传感器实时监测负压值变化，在负压值达到动作负压值变化区间后采集负压值变化时间信号，在负压值变化时间满足安全范围后则验证此次负压值可信度高，进而发出动作信号。
26.如图2-3所示，本发明公开了一种边走边裁过程中的真空控制方法，包括如下步骤：s1、做好裁剪准备，设定参数阈值；分别采集真空模块、过滤系统及真空腔的模拟量，对每个模拟量设定参数阈值，对单个模拟量的不同动作设定不同的阈值；对每个模拟量分别设定其参数阈值，对第三模拟量额外设定不同的阈值，阈值包括启动过窗动作负压值、过窗完成的负压值区间、调节信号负压值及动作次序的执行信号负压值。
27.s2、开始裁剪，监测负压值；在真空模块的第一模拟量达到参数阈值后开始裁剪，对系统中的模拟量进行实时监控；第一模拟量的参数阈值为启动时真空模块的功率值。
28.s3、将负压值作为动作次序的执行信号；将负压值分别作为动作信号的执行信号和调节信号进行控制，在系统的不同动作阶段分别对负压值进行不同阈值的判断；对第三模拟信号基于多种动作信号设立多个阈值，在每个阶段对负压值与阈值进行判断，从而实现根据负压值改变动作信号。
29.s4、根据负压值变化结束边走边裁。
30.本发明在使用时，对每一个模拟量设定参数阈值，参数阈值为系统正常工作时的模拟量变化范围，通过不同参数阈值的设定可以实现不同的工作效果、工作模式的切换，设定参数阈值即设定系统的工作模式；开始裁剪后打开真空，通过采集模拟量对真空吸附的情况进行监控，若有一个模拟量未达到参数阈值则发出反馈动作信号，改变真空模块输出功率，在模拟量达到参数阈值后开始裁剪，同时根据第三模拟量监测的负压值与阈值对比后作为调节信号进行反馈控制，通过真空腔压力大小判断裁剪过程中真空吸附效果；单窗面料裁剪完成，执行磨刀；在裁剪的动作信号完成后降低真空系统输出，此时第三模拟量与阈值对比后作为动作次序的执行信号进行反馈控制；负压值低于启动过窗动作负压值后启动过窗，启动过窗后提升真空系统输出，此时第三模拟量监测的负压值与阈值对比后再次作为动作次序的执行信号进行反馈控制，执行边走边裁，边走边裁时第三模拟量监测的负压值与阈值对比后再次作为调节信号进行反馈控制；在负压值位于过窗完成的负压值区间
内时结束边走边裁。
31.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。