本發明屬于工業過濾布的封邊及切邊領域，具體地說是一種具有自動牽伸及視頻糾偏功能的超聲波封切邊機及其使用方法。

背景技術：

在生產工業過濾布后整理工序需要對布邊進行封邊處理。傳統做法是對過濾布邊部刷涂一定寬度的化學膠，以防止濾布在使用時邊部磨損脫落。這種傳統方法操作不便，工效低。超聲波封邊切割機的出現改變了這一傳統方法，提高了工作效率，更健康環保。但也存在著如下問題：一是封切的加熱過程使布邊受熱產生不同程度的回縮，使布邊縱向長度縮短破壞了布面平整度，使得濾布使用過程中在過濾機上產生“打折”；二是封切邊運行中濾布與切邊機的定位、限位難以控制，切完的濾布會出現“S”型或“香蕉彎”，造成濾布使用中偏離過濾機中心位置(即“跑偏”)，使過濾機無法運行。

技術實現要素：

為了解決封切過程布邊受熱回縮問題，保證濾布在封邊過程中直線運行，本發明的目的在于提供一種具有自動牽伸及視頻糾偏功能的超聲波封切邊機及其使用方法。本發明的超聲波封切邊機對于提高工業過濾布后整理質量、提高產品檔次具有顯著效果，可減少濾布使用過程中“跑偏”、“打折”現象的發生；且工藝環保，操作更簡易。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

本發明的超聲波封切邊機包括放卷機構、主機、壓切機構及收卷機構，其中放卷機構位于主機的一側，包括移動平臺、放卷糾偏電機、傳動機構A、放布卷及放卷跟蹤攝像頭，該放卷糾偏電機安裝在地面上，所述移動平臺通過傳動機構A與放卷糾偏電機的輸出端相連，該移動平臺上安裝有放布卷，所述放卷糾偏電機通過放卷跟蹤攝像頭檢測濾布標識線的位置控制、通過所述傳動機構A帶動移動平臺及放布卷沿垂直于走布方向移動；所述主機包括機體及轉動安裝在該機體上的牽引拖動輥和使濾布在張力狀態下進行封切邊處理的放卷制動輥，所述放布卷上的濾布通過該牽引拖動輥的牽引走布，并通過位于主機另一側的所述收卷機構卷繞成收布卷；所述壓切機構包括橫梁、橫梁托腳、滑塊滑道組件、刀架糾偏電機、傳動機構B、橫梁支座、刀架跟蹤攝像頭、氣缸、刀架托架、壓切刀、超聲波換能器及換能器托架，該橫梁的每側均設有連接在橫梁上的橫梁托腳及安裝在所述機體上的橫梁支座，每側的所述橫梁托腳均通過滑塊滑道組件與橫梁支座滑動連接，任一側滑塊滑道組件的滑塊通過所述傳動機構B與安裝在機體上的刀架糾偏電機的輸出端相連，該刀架糾偏電機通過刀架跟蹤攝像頭控制驅動橫梁沿垂直于走布方向移動，實現所述橫梁始終與濾布標識線的位置保持相對固定；所述橫梁的兩側均設有氣缸，該氣缸通過刀架托架滑動連接于橫梁上，每側所述氣缸的輸出端均連接有壓切刀，每側壓切刀的下方均對應設有通過換能器托架滑動連接于橫梁上的超聲波換能器，兩側所述壓切刀之間的間距及兩側所述超聲波換能器之間的間距均可調，濾布由所述壓切刀及超聲波換能器完成對濾布的封壓邊處理；所述壓切刀通過所述氣缸提供壓力，對濾布向下壓力進行切邊；

其中：所述橫梁上部沿橫梁長度方向設有刀架滑道，所述刀架托架與該刀架滑道滑動連接，并在位置調節好后固定在刀架滑道上；所述氣缸安裝在刀架托架上，輸出端連接有刀架，所述壓切刀安裝在該刀架上；所述橫梁下部沿橫梁長度方向設有換能器滑道，所述換能器托架與該換能器滑道滑動連接，并在位置調節好后固定在換能器滑道上，所述超聲波換能器安裝在換能器托架上；所述橫梁分為上橫梁及下橫梁，該上、下橫梁的兩側分別通過所述橫梁托腳連為一體，所述刀架滑道安裝在上橫梁上，所述換能器滑道安裝在下橫梁上；所述刀架跟蹤攝像頭安裝在上橫梁上，位于兩側氣缸之間；

所述滑塊滑道組件包括安裝在橫梁托架上的橫梁滑塊及安裝在橫梁支座上的橫梁滑道，任一側的橫梁滑塊通過傳動機構B與所述刀架糾偏電機的輸出端相連，通過該刀架糾偏電機的驅動沿橫梁滑道往復移動；所述傳動機構B包括絲桿B及絲桿螺母B，該絲桿B與所述刀架糾偏電機的輸出端相連，在絲桿B上螺紋連接有與所述橫梁滑塊連接的絲桿螺母B；

所述傳動機構A包括絲桿A及絲桿螺母A，該絲桿A與所述放卷糾偏電機的輸出端相連，在絲桿A上螺紋連接有與所述移動平臺固接的絲桿螺母A；所述移動平臺的兩側分別連接有滾輪，每側滾輪的下方均設有安裝在地面上的軌道，所述移動平臺通過放卷糾偏電機的驅動在軌道上沿垂直于走布的方向往復移動；

所述放卷機構與主機之間設有安裝在地面上的操作踏板，所述放卷跟蹤攝像頭安裝在該操作踏板上，在放卷機構與主機之間設有多個導布輥；

所述壓切機構沿走布方向的一側設有轉動安裝在機體上的放卷制動輥A及放卷制動輥B，濾布由該放卷制動輥A及放卷制動輥B之間走布，所述放卷制動輥A及放卷制動輥B通過同一制動電機驅動旋轉，旋轉方向與走布方向相同；所述壓切機構沿走布方向的另一側設有轉動安裝在機體上的牽引拖動輥A及牽引拖動輥B，濾布由該牽引拖動輥A及牽引拖動輥B之間走布，所述牽引拖動輥A及牽引拖動輥B由同一牽引電機驅動同速旋轉，拖動由所述放卷機構引來的濾布運行；

所述牽引拖動輥A及牽引拖動輥B與壓切機構之間設有轉動安裝在機體上的張力檢測輥，該張力檢測輥上設有檢測濾布張力數據的張力傳感器；

本發明超聲波封切邊機的使用方法為：

所述放卷制動輥對濾布提供張力自動控制，所述濾布在拉伸狀態下進行封切邊處理，以使得濾布切邊冷卻回縮后其邊部與布身長度一致；所述濾布在織造過程中布面中織入一根與織物有明顯反差的經線作為標識線，所述放卷跟蹤攝像頭及刀架跟蹤攝像頭對標識線跟蹤拍攝，分別控制放卷糾偏電機及刀架糾偏電機對布卷車及壓切刀、超聲波換能器進行橫向移動，始終與標識線保持相對固定位置。

本發明的優點與積極效果為：

1.本發明的超聲波封切邊機通過封切邊機運行過程中對濾布的張力自動控制，使濾布在有張力狀態下進行封切邊處理，濾布切邊冷卻回縮后其邊部與布身長度一致。

2.本發明的超聲波封切邊機采用視覺糾偏系統，對濾布封切過程實施不間斷探測、跟蹤，自動校準，實現對濾布標識線±1毫米內跟蹤，保證壓切刀始終與標識線保持工藝允許偏差，可顯著減少濾布使用過程中“跑偏”、“打折”現象。

3.本發明的超聲波封切邊機通過對濾布放卷糾偏、刀架糾偏的二級糾偏方式，克服了大張力切邊設備張力輥間距大、二次跑偏的可能性，糾偏精度為±1毫米。

4.本發明超聲波封切邊機的使用方法易于操作，卷布車、壓切刀及超聲波換能器進行橫向移動，顯著減少濾布使用過程中“跑偏”、“打折”現象。

附圖說明

圖1為本發明的整體結構示意圖；

圖2為本發明壓切機構的結構主視圖；

圖3為本發明壓切機構的結構右視圖；

其中：1為移動平臺，2為滾輪，3為軌道，4為放卷糾偏電機，5為絲桿A，6為絲桿螺母A，7為放卷跟蹤攝像頭，8為導布輥A，9為導布輥B，10為導布輥C，11為操作踏板，12為機體，13為放卷制動輥A，14為放卷制動輥B，15為張力檢測輥，16為牽引拖動輥A，17為牽引拖動輥B，18為導布輥D，19為收卷機構，20為濾布，21為超聲波換能器，22為壓切刀，23為刀架，24為氣缸，25為換能器托架，26為刀架托架，27為刀架滑道，28為換能器滑道，29為橫梁滑道，30為橫梁滑塊，31為刀架糾偏電機，32為刀架跟蹤攝像頭，33為橫梁托腳，34為上橫梁，35為下橫梁，36為橫梁支座，37為絲桿B，38為絲桿螺母B，39為放布卷，40為布卷車，41為收布卷，A為放卷機構，B為主機，C為壓切機構，D為地面。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步詳述。

如圖1所示，本發明的超聲波封切邊機包括放卷機構A、主機B、壓切機構C及收卷機構19，其中放卷機構A位于主機B的一側，包括移動平臺1、滾輪2、軌道3、放卷糾偏電機4、傳動機構A、放布卷39、布卷車40、放卷跟蹤攝像頭7及導布輥A8，該放卷糾偏電機4固定在地面D下臥的槽壁上，移動平臺1通過傳動機構A與放卷糾偏電機4的輸出端相連。傳動機構A包括絲桿A5及絲桿螺母A6，絲桿A5與放卷糾偏電機4的輸出端相連，在絲桿A5上螺紋連接有與移動平臺1固接的絲桿螺母A6。在移動平臺1的兩側分別連接有滾輪2，每側滾輪2的下方均設有固定在地面D下臥槽內的軌道3，兩側的軌道3相互平行、且垂直于走布方向，移動平臺1通過放卷糾偏電機4的驅動在軌道3上沿垂直于走布的方向往復移動。移動平臺1上安裝有布卷車40，放布卷39放置在布卷車40上。放卷機構A與主機B之間設有固定在地面D上的操作踏板11，放卷跟蹤攝像頭7安裝在該操作踏板11上。導布輥A8位于放卷跟蹤攝像頭7的下方。受放卷跟蹤攝像頭7檢測濾布20布面標識線的位置控制放卷糾偏電機4旋轉，由絲桿A5帶動固接在移動平臺1上的絲桿螺母A6，使移動平臺1及放布卷39沿垂直于走布方向在軌道3上移動。

主機B包括機體12及分別轉動安裝在該機體12上的放卷制動輥A13、放卷制動輥B14、張力檢測輥15、牽引拖動輥A16及牽引拖動輥B17，放卷制動輥A13與放卷制動輥B14上下設置、位于壓切機構C沿走布方向的一側，牽引拖動輥A16與牽引拖動輥B17上下設置、位于壓切機構C沿走布方向的另一側，張力檢測輥15位于牽引拖動輥A16及牽引拖動輥B17與壓切機構C之間，在張力檢測輥15上設有檢測濾布20張力數據的張力傳感器。放卷制動輥A13及放卷制動輥B14通過同一制動電機驅動旋轉，旋轉方向與走布方向相同，由張力檢測輥15檢測濾布20張力數據以設定張力控制放卷制動輥A13、放卷制動輥B14的制動電機的運轉速度，使濾布20運行過程保持張力(張力是通過放卷制動輥A13、放卷制動輥B14與牽引拖動輥A16、牽引拖動輥B17的轉速差形成的)恒定，并使濾布20在拉伸狀態下進行封切邊處理。濾布20由放卷制動輥A13及放卷制動輥B14之間走布，再由牽引拖動輥A16及牽引拖動輥B17之間走布，牽引拖動輥A16及牽引拖動輥B17由同一牽引電機驅動同速旋轉，拖動由放卷機構A引來的濾布20運行。壓切處理好的濾布20由收卷機構19收成布卷。本發明超聲波封切邊機的收卷機構19為現有技術，故不再贅述。在導布輥A8與放卷制動輥B14之間分別設有安裝在操作踏板11上的導布輥B9及安裝在機體12上的導布輥C10，在牽引拖動輥A16與收布機構19之間設有導布輥D18。

壓切機構C的作用是準確有效地把通過超聲波封切邊機上的濾布由超聲波完成對濾布的封壓邊處理。如圖2、圖3所示，壓切機構C包括橫梁、橫梁托腳33、滑塊滑道組件、刀架糾偏電機31、傳動機構B、橫梁支座36、刀架跟蹤攝像頭32、氣缸24、刀架托架26、刀架23、壓切刀22、刀架滑道27、超聲波換能器21、換能器托架25及換能器滑道28，橫梁的每側均設有連接在橫梁上的橫梁托腳33及安裝在機體12上的橫梁支座36，每側的橫梁托腳33均通過滑塊滑道組件與橫梁支座36滑動連接，任一側滑塊滑道組件的滑塊通過傳動機構B與安裝在機體12上的刀架糾偏電機31的輸出端相連，該刀架糾偏電機31通過刀架跟蹤攝像頭32控制驅動橫梁沿垂直于走布方向移動，實現橫梁中心始終與濾布中心標識線的位置保持一致。本實施例的橫梁分為上橫梁34及下橫梁35，該上、下橫梁34、35的兩側分別通過橫梁托腳33連為一體，上橫梁34上沿長度方向安裝有刀架滑道27，下橫梁35上沿長度方向安裝有換能器滑道28。上橫梁34的每側均設有連接在上橫梁的橫梁托腳33及安裝在機體12上的橫梁支座36，每側的橫梁托腳33均通過滑塊滑道組件與橫梁支座36滑動連接。滑塊滑道組件包括安裝在橫梁托架33上的橫梁滑塊30及安裝在橫梁支座36上的橫梁滑道29，任一側的橫梁滑塊30通過傳動機構B與安裝在機體12上的刀架糾偏電機31的輸出端相連，通過該刀架糾偏電機31的驅動沿橫梁滑道29往復移動。傳動機構B包括絲桿B37及絲桿螺母B38，該絲桿B37與刀架糾偏電機31的輸出端相連，在絲桿B37上螺紋連接有與任一側橫梁滑塊30連接的絲桿螺母B38。橫梁的兩側均設有氣缸24，每側的氣缸24均安裝在刀架托架26上，刀架托架26與刀架滑道27滑動連接，并在位置調節好后通過螺栓固定在刀架滑道27上。氣缸24的輸出端連接有刀架23，壓切刀22安裝在該刀架23上。刀架跟蹤攝像頭32安裝在上橫梁34上，位于兩側氣缸24之間；刀架糾偏電機31通過刀架跟蹤攝像頭32控制驅動上、下橫梁34、35沿垂直于走布方向移動，實現上、下橫梁34、35始終與濾布標識線的位置保持設定值。每側壓切刀22的下方均對應設有通過換能器托架25滑動連接于下橫梁35上的超聲波換能器21，換能器托架25與換能器滑道28滑動連接，并在位置調節好后通過螺栓固定在下橫梁35上，超聲波換能器21安裝在換能器托架25上。兩側壓切刀22之間的間距及兩側超聲波換能器21之間的間距均可調，濾布20由壓切刀22及超聲波換能器21之間通過，通過超聲波換能器21完成對濾布的封壓邊處理，壓切刀22通過氣缸24提供對濾布向下壓力進行切邊。

本發明超聲波封切邊機的超聲波換能器21為現有技術。

本發明超聲波封切邊機的使用方法為：

通過超聲波封切邊機運行過程中對濾布20的張力自動控制使濾布20在拉伸狀態下進行封切邊處理，以使得濾布20切邊冷卻回縮后其邊部與布身長度一致。濾布20織造過程中布面中織入一根與織物有明顯反差的經線作為標識線，超聲波封切邊機上安裝兩個攝像頭(放卷跟蹤攝像頭7及刀架跟蹤攝像頭32)，對標識線跟蹤拍攝，分別控制放卷糾偏電機4及刀架糾偏電機31對布卷車40及壓切刀22、超聲波換能器21進行橫向移動，始終與標識線保持一個固定位置。具體為：

放布卷39上的濾布20依次繞過導布輥A8上方，導布輥B9、導布輥C10下方，由放卷制動輥B14朝向壓切機構C的一側繞過后再由放卷制動輥A13朝向放布卷39的一側繞過，穿過上、下橫梁34、35，繞過張力檢測輥15上方，由牽引拖動輥B17的下方繞過后再由牽引拖動輥A16上方繞過，繞過導布輥D18的下方，纏繞在收卷機構19上。牽引拖動輥A16及牽引拖動輥B17通過牽引電機驅動旋轉帶動濾布20走布，在走布的同時，放卷糾偏電機4工作，受放卷跟蹤攝像頭7檢測濾布面上標識線的位置控制放卷糾偏電機4旋轉，由絲桿A5帶動固定在移動平臺1上的絲桿螺母A6使移動平臺1在軌道3上作橫向移動，從而使布卷車40上的放布卷39的中心始終位于超聲波封切邊機的中心位置。張力檢測輥15上的張力傳感器檢測濾布20的張力數據以設定張力，控制放卷制動輥A13、放卷制動輥14的制動電機的運轉速度，使濾布20運行過程中保持張力恒定。

刀架糾偏電機31驅動絲桿B37轉動，由固定在橫梁托腳33上的絲桿螺母B38推動上、下橫梁34、35沿橫梁滑道29移動，固定在上橫梁34上的刀架跟蹤攝像頭32對濾布面上標識線在線連續檢測，實時輸出偏移信號，由視覺系統(本發明的視覺系統為現有技術)控制刀架糾偏電機31的轉動，使上、下橫梁34、35始終與濾布的標識線保持橫向一致。固定在換能器托架25上的超聲波換能器21可在固定于下橫梁35的橫梁滑道28上左右移動，根據不同幅寬的濾布20的需求固定在下橫梁35的設定位置，固定在刀架23上的壓切刀22隨刀架托架26及氣缸可在刀架滑道27上移動，壓切刀22固定后的位置與超聲波換能器21對齊。壓切刀22工作時由氣缸24提供對濾布面的向下壓力，其壓力根據不同品種進行調節。壓切處理好的濾布20由收卷機構19卷繞成收布卷41。