(二)自動裁床係統的硬件結構
1.裁床係統的機床整體結構
自動裁床係統的硬件係統包括機器支架、真空吸附裝置、導軌、裁剪執行機構以及控製電路五大部分組成。
2.機器支架
機器支架上表麵是裁剪平台,平台上放置針床,下麵安裝真空吸附裝置,可以通過調節地腳螺釘來調節裁剪平台的高度和平麵度。
3.真空吸附裝置
利用變頻控製吹氣機,在針床上產生真空吸布,壓實布料或皮料,並將布料或皮料固定在針床上,防止裁剪時移位,提高裁剪精度。根據布料種類,有多種吸布方式供選擇,采用覆片技術,極大地減少了漏氣。
4.導軌
精密的滾軸絲杆導軌,帶動裁剪執行機構做平麵二維運動。
5.裁剪執行機構
裁剪執行機構主要有電機、凸輪傳動機構、刀片、刀片夾具、磨刀裝置、壓盤(切割時壓布料用)。電機的旋轉運動通過凸輪傳動機構轉化為刀片夾具的上下運動,從而帶動刀片做上下切割運動。凸輪電機每轉一圈,刀片上下運動一次。當裁剪一定距離的布料或皮料或進刀阻力較大時,就停止裁剪,自動啟動磨刀裝置,進行磨刀。
6.控製電路
控製電路通過X軸導軌、Y軸導軌、裁剪執行機構上的凸輪電機帶動刀片做三維運動。裁剪時,根據已經排好的樣片進行路徑規劃,計算優化裁剪路線,在裁剪過程中計算機上有實時提示功能,隨時顯示出目前的刀位、裁剪路線、自動監控裁剪過程。在裁剪時如果出現異常狀況可以馬上停機,並顯示故障代碼和位置,同時啟動計算機中斷處理程序,保存相關信息,在排除故障以後可以在原中斷點繼續,可確保裁床上的布料或者皮料能夠按照設計順利裁剪完成。
7.裁床係統的加工運動狀態
裁床在加工過程中,刀具機頭與刀具具有沿XY平麵方向的運動,即裁床加工平麵的X軸運動和Y軸運動,在刀具具有沿XY平麵運動的同時,刀具本身還可以有在C軸方向的運動,其運動分為C軸的上下運動切割運動和C軸的旋轉運動。
(三)自動裁床係統的軟件結構
1.軟件的功能
自動裁床的軟件主要具備下列基本功能:
(1)讀取圖形文件的TXT文件,並對圖形文件的TXT文件進行預覽,以方便用戶對加工的圖形文件進行觀察與選擇或調整加工文件。
(2)對預覽的圖形文件進行編譯,以生成圖形加工工藝數據文件。
(3)參數定義智能化,啟動該係統後係統會調用默認參數設置,但是如果裁床的某些參數需要改變,用戶可以進入參數設置模塊,在參數數據對話框裏進行修改,以達到重新調整裁床參數的目的。
(4)係統能夠自動讀取加工代碼,並進行相應的裁剪控製。
(5)係統能夠在界麵上實時反饋裁刀的加工位置軌跡以及加工圖形軌跡的實時重繪。
(6)裁床係統的故障診斷。
(7)操作界麵友善,操作簡單。
2.軟件總體結構
自動裁床係統是以微型計算機為主體,其主要功能是由軟件來實現的,其控製軟件采用了軟件工程的先進思想和技術,並且充分利用了多任務並行處理和實時中斷處理,完成係統的管理、實時顯示和係統控製任務,同時協調處理各種內部中斷、外部中斷和定時器中斷、故障中斷等。軟件是係統的靈魂,在實時工業控製中,高質量的硬件體係固然十分重要,但控製係統中的控製任務的實現,最終還是要靠程序的執行來完成。因此,應用軟件的性能優劣就與整個係統關係極大,並在很大程度上決定了整個控製係統的運行效率和各項性能指標的最終實現。
對於不同的控製對象,軟件設計的具體要求有所不同,主要方麵有:
(1)實時性:要求軟件係統實時監測外部環境,對不同的環境變化做出快速的決策,並形成相應的輸出控製。
(2)可靠性:一旦係統出現故障,將造成控製過程的混亂,引起嚴重後果。可靠性指標一般用係統的平均無故障時間來表示。
(3)擴展性和操作性:對用戶而言,軟件係統應有良好的接口,在不知道過多細節的情況下,即可進行係統功能的擴展,並且軟件使用操作要簡單。
(四)自動裁床工作流程
1.裁剪準備
將服裝麵料鋪在加工台麵上攤平,並覆蓋上透明塑料薄膜(防止真空吸附時漏氣)。
2.真空吸附
通過真空泵在麵料下方抽真空,使服裝麵料在負壓下壓實,確保在裁剪時不會移動,保證裁剪質量。
3.裁剪優化
導入排板文件,進行文件預處理、裁剪參數設置(包括電機類型、編碼器類型、軟限位範圍、電機啟動、各控製軸的速度、加速度預設等)、下刀路徑優化、拐角過渡處理等操作。
4.裁剪預覽
預覽加工效果。若符合要求,生成加工控製代碼,並向下執行步驟5;若不符合裁剪要求,返回步驟3。
5.回零操作
裁剪係統置零,消除累計誤差,準備裁剪。
6.裁剪加工
將加工控製代碼下載至運動控製器存儲器中,控製器根據指令控製裁刀沿一定軌跡運動,將材料裁剪成要求樣片。
基於提高係統生產效率的考慮,裁剪係統在結構上采用雙工作台設計。當一工作台進行裁剪加工時,可在另一工作台進行鋪料、抽真空、裁剪路徑優化等操作,待一工作台裁剪完成時,可以立即開始另一工作台的裁剪加工,提高係統加工效率。