[发明专利]一种异形烟叶智能剪切系统

权利要求书

1.一种异形烟叶智能剪切系统，其特征在于，包括：视觉检测设备、剪切机床、分拣设备和工控机；

所述工控机分别与所述视觉检测设备、所述分拣设备和所述剪切机床信号连接；

所述视觉检测设备设置在所述剪切机床侧边，用于对所述剪切机床上的烟叶进行烟叶图像采集，并根据所述烟叶图像确定烟叶的视觉三维坐标；

所述工控机设置有图形排版程序，以对所述烟叶图像进行剪切图形排版设计，并根据所述排版设计控制所述剪切机床对烟叶进行剪切；

所述工控机设置有图像识别处理程序，以对所述烟叶图像进行烟叶外观和烟梗识别，进而控制所述分拣设备根据识别结果和所述视觉三维坐标对剪切后的烟叶和烟梗进行分拣；

切割完成后，所述剪切机床自动将切割好的烟叶传送到分拣区，通过所述视觉检测设备将废料的位置信息发送至所述分拣设备，以将废料或烟梗分拣出至废料箱，然后剪切好的所需叶片自动传送到成品箱；

所述分拣设备包括：分拣识别相机、分拣机械手和分拣控制器；

所述分拣识别相机设置在所述剪切机床上，用于对剪切后的烟叶进行图像采集；

所述分拣控制器根据剪切后的烟叶图像进行烟梗和余料识别，并确定烟梗和余料的视觉坐标；

所述分拣机械手根据所述视觉坐标对烟梗和余料进行分拣；

所述视觉检测设备包括：工业相机和图像处理器；

所述工业相机与所述图像处理器信号连接，所述工业相机设置在固定支架上对烟叶进行所述烟叶图像拍摄；

所述图像处理器进行图像识别及从原始图像数据中提取设定信息、位置、尺寸的图像内容，并根据所述烟叶图像确认烟叶信息，所述烟叶信息包括：长宽高、面积、形状、颜色、朝向和视觉三维坐标。

2.根据权利要求1所述的异形烟叶智能剪切系统，其特征在于，所述视觉检测设备还包括：亮度传感器和照明光源；

所述亮度传感器与所述图像处理器信号连接，所述亮度传感器设置在所述剪切机床的烟叶剪切位置处，用于检测烟叶剪切位置的光亮度；

所述照明光源设置在所述烟叶剪切位置周边，所述照明光源与所述图像处理器信号连接；

所述图像处理器在所述光亮度小于设定阈值时控制所述照明光源点亮。

3.根据权利要求1所述的异形烟叶智能剪切系统，其特征在于，所述剪切机床包括：伺服驱动设备、机床控制器和数控系统；

所述机床控制器与所述工控机、所述伺服驱动设备和所述数控系统信号连接，所述机床控制器接收到所述工控机发送的所述烟叶图像、所述视觉三维坐标、剪切图形和所述排版设计时控制所述伺服驱动设备对所述数控系统进行驱动，以使所述数控系统根据所述排版设计的几何信息和工艺参数对烟叶进行剪切。

4.根据权利要求3所述的异形烟叶智能剪切系统，其特征在于，所述伺服驱动设备包括：主轴伺服单元和进给伺服单元；

主轴伺服单元接收来自所述机床控制器的转向和转速指令来驱动主轴电动机转动；

进给伺服单元在每个插补周期内接收所述数控系统的位移指令来驱动进给电动机转动，同时完成速度控制和反馈控制。

5.根据权利要求4所述的异形烟叶智能剪切系统，其特征在于，所述剪切机床还包括：负压风机；

所述剪切机床的床身上设置有作业平台，所述作业平台设有多孔面板，并在所述作业平台下方设有所述负压风机，在所述负压风机运转时形成负压腔，使所述多孔面板上形成负压吸力以吸附烟叶。

6.根据权利要求5所述的异形烟叶智能剪切系统，其特征在于，所述剪切机床还包括：龙门导轨；

所述龙门导轨横向设置在所述作业平台的上方，所述数控系统控制刀具沿所述龙门导轨移动，以对烟叶进行剪切。

7.根据权利要求6所述的异形烟叶智能剪切系统，其特征在于，所述分拣机械手为六轴关节机器人；

所述六轴关节机器人由6个伺服电机通过减速器和同步带轮驱动六个关节轴的旋转，以实现机械臂的多自由度动作。

8.根据权利要求1至7任一项所述的异形烟叶智能剪切系统，其特征在于，还包括：报警装置；

所述报警装置与所述工控机信号连接，所述报警装置在所述视觉检测设备、所述剪切机床和所述分拣设备发生故障时进行报警。