(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211058113.8 (22)申请日 2022.08.30 (71)申请人 界首市芳伟服饰科技有限公司 地址 236000 安徽省阜阳市界首市泉阳镇 创业就业产业园1号楼三楼 (72)发明人 王梦洁　牛仕伟　 (74)专利代理 机构 北京康达联禾知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11461 专利代理师 尚婷 (51)Int.Cl. B23K 26/38(2014.01) B23K 26/70(2014.01) B23K 26/03(2006.01) G05B 19/4093(2006.01) (54)发明名称 一种布料激光裁 剪系统 (57)摘要 本发明涉及激光裁剪技术领域， 公开了一种 布料激光裁剪系统， 包括： 主控制模块、 图像处理 模块和运动控制模块； 通过图像处理模块对目标 图像分别进行了图像的灰度化、 二值化处理， 然 后对二值化图进行轮廓的提取和拟合， 对轮廓的 数据信息进行了消除， 以离散的点进行轮廓曲线 的描述， 极大的减少了数据量， 提高了裁剪路径 生成速度， 提升了后续的数控切割效率； 通过运 动控制模块对步进电机在X和Y方向上需要的电 机步数N的计算， 帮助X， Y方向 的电机进行协调进 给， 防止电机出现失步， 可 以提高系统切割的效 率也能帮助精度的提升 。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 115446476 A 2022.12.09 CN 115446476 A 1.一种布料激光裁剪系统， 其特征在于， 包括： 主控制模块、 图像处理模块和运动控制 模块； 主控制模块： 与图像处理模块和运动控制模块连接， 用于和图像处理模块、 运动控制模 块之间通讯， 完成激光裁 剪； 图像处理模块： 与主控制模块连接， 用于对图像的提取和处 理； 运动控制模块： 与主控制模块连接， 包括数据接收、 计算模块和运动裁 剪模块； 数据接收、 计算模块： 用于接收处理后的加工图像， 并根据图像参数自动转换成加工程 序； 运动裁剪模块： 对加工程序进行编译识别， 按照加工程序的要求， 生成相应的控制信 号， 根据控制信号控制步进电机和激光切割器工作。 2.根据权利要求1所述的布料激光裁剪系统， 所述激光裁剪系统的工作方式包括如下 步骤： 步骤1、 使用工业相机采集需要加工的图像； 步骤2、 利用图像处 理模块对图像进行处 理； 步骤3、 根据处 理后的图像利用数据接收、 计算模块自动转换成加工程序； 步骤4、 通过运动裁 剪模块将加工程序生成相应的控制信号； 步骤5、 通过PCI总线， 将控制信号传递至控制卡接口， 控制卡根据传递的控制信号， 控 制步进电机和激光切割器工作。 3.根据权利要求2所述的布料激光裁剪系统， 其特征在于， 所述图像处理模块进行图像 处理时包括如下步骤： 步骤2.1、 目标图像灰度化处 理， 将目标图像转换为灰度图像； 步骤2.2、 目标图像二值化处理， 将图像上的像素点的灰度值设置为0或255， 也就是将 整个图像呈现出明显的黑白效果的过程； 步骤2.3、 对目标图像进行提取、 拟合。 4.根据权利要求3所述的布料激光裁剪系统， 其特征在于， 对目标图像进行提取方法 为： 首先系统地扫描图像来获取连通域， 然后， 以起点像素作为轮廓的第 一个像素点， 沿着 起点像素对轮廓的边界像素进 行记录， 然后， 当前轮廓被提取完 毕后， 就继续扫描 下一个连 通域， 继续提取轮廓， 返回执行之后就可以将整个图案的轮廓提取出来最后， 当提取工作结 束， 可以借助利用图像 轮廓筛选， 比对轮廓的大小即可获取图案最外层的轮廓。 5.根据权利要求3所述的布料激光裁剪系统， 其特征在于， 对目标图像进行拟合方法 为： 提取到的轮廓为若干的像素点依次、 紧密相连组成的曲线， 首先对边界轮廓曲线上的 像素点逐个进行计算它们的权值， 对每个权值与预先设定的弦高值进行比较， 如果大于设 定的弦高值， 表示像素贡献度大需要保留， 否则像素为冗余像素， 直接删除， 拟合后的轮廓 曲线由离 散的、 贡献度大的像素点构成。 6.根据权利要求2所述的布料激光裁剪系统， 其特征在于， 所述控制步进电机工的方法 为： 首先， 是根据加工的轮廓速度F和插补周期T， 计算得到轮廓步长 ΔL：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115446476 A 2然后， 根据终点 坐标和起始坐标求出夹角 α； 然后， 求出一个插补周期内在X和Y方向上的进给量Δx、 Δy； 最后， 计算得到X和Y方向上需要的步数N。 7.根据权利要求6所述的布料激光裁剪系统， 其特征在于， 所述进给量Δx、 Δy的计算 方法为： 假设需要切割切割直线OE， 起点为O， 终点为E(xe,ye)， α 为线段OE与X轴的夹角， 由此可 得： 通过步长 ΔL可得： Δx＝ΔLcosα， Δy＝ΔLsi nα 。 8.根据权利要求6所述的布料激光裁剪系统， 其特征在于， X和Y方向上需要的步数N的 计算方法为： 利用E点坐标和坐标原点O来表示α角： 经过换算得 因 此， 设X和Y轴上电机步长依次为Xs、 Ys， X方向上需要的步数N的计算方法为： X方向 上需要的步数N的计算方法为： 权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115446476 A 3