專利名稱：一種分切設備的排刀控制裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種分切設備的排刀控制裝置。
背景技術(shù)：
在造紙、鋼鐵軋制、印鈔等行業(yè)，都存在著將大塊原材料分切成小塊的需求。例如， 在將aiiX5m的整張衛(wèi)生紙坯料根據(jù)需要分切為不同寬度規(guī)格的衛(wèi)生紙成品之前，需要確定出每種寬度規(guī)格的分切段數(shù)能夠使分切后剩余的殘料最少，并依此完成分切設備的排刀工作，即設置分切設備切刀之間的刀距。對于現(xiàn)有分切設備的排刀通常依據(jù)由人工計算出的不同寬度規(guī)格的分切段數(shù)而設定，不僅排刀的工作效率低下，而且會產(chǎn)生較大的排刀誤差，從而造成原材料的浪費。

實用新型內(nèi)容有鑒于此，本實用新型的主要目的在于提供一種分切設備的排刀控制裝置，以實現(xiàn)高效、精確的排刀。本實用新型提供的一種分切設備的排刀控制裝置，包括所述寬度測量單元100，用于測量待分切材料的總寬度；分切寬度獲取單元200，用于獲取待分切材料的分切寬度；分切段數(shù)計算單元300，與所述寬度測量單元100和所述分切寬度獲取單元200連接，用于根據(jù)所述待分切材料的總寬度和待分切材料的分切寬度計算出可使余料最少的各分切寬度應切段數(shù)解的集合；分切段數(shù)指定單元400，與所述分切段數(shù)計算單元300連接，用于指定所述各分切寬度應切段數(shù)解集合中的一分切段數(shù)解；控制單元500，與所述分切段數(shù)指定單元400連接，用于根據(jù)指定的分切段數(shù)解生成排刀控制指令。由上可以看出，所述排刀控制裝置能夠自動計算出使余料最少的排刀方式，并能夠以此方式對分切設備的切刀實現(xiàn)高效、精確的排刀操作。上述裝置中，所述寬度測量單元100為激光式非接觸長/寬度測量傳感器或接觸式長/寬度測量傳感器。由上可以看出，所述排刀控制裝置能夠自動測量出待分切材料的長/寬度，提高了工作效率，節(jié)省了人工。上述裝置中，所述分切寬度獲取單元200為鍵盤或觸摸屏。由上可以看出，所述排刀控制裝置為用戶提供了支持便捷操作的輸入接口，便于用戶輸入預期切分寬度。上述裝置中，所述分切段數(shù)計算單元300為單片機。由上可以看出，所述排刀控制裝置采用單片機不僅能夠完成快速準確的各分切寬度應切段數(shù)的計算，由于單片機高度集成的特性，所述排刀控制裝置還可以滿足小型化的設計。上述裝置中，所述分切段數(shù)指定單元400為鍵盤或觸摸屏。由上可以看出，所述排刀控制裝置為用戶提供了支持便捷操作的輸入接口，便于用戶指定各分切寬度的應切段數(shù)。上述裝置中，所述控制單元500為單片機。上述裝置中，還包括驅(qū)動單元600，與所述控制單元500連接，用于根據(jù)所述排刀控制指令驅(qū)動切刀。上述裝置中，所述驅(qū)動單元600為驅(qū)動電機。由上可以看出，所述排刀控制裝置利用驅(qū)動電機來執(zhí)行排刀，實現(xiàn)了自動化的排刀操作。

圖1為本實用新型提供的一種分切設備的排刀控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖，詳細介紹本實用新型提供的一種分切設備的排刀控制裝置。如圖1所示，所述排刀控制裝置包括寬度測量單元100，分切寬度獲取單元200，分切段數(shù)計算單元300，分切段數(shù)指定單元400、控制單元500和驅(qū)動單元600。所述寬度測量單元100用于測量待分切材料的總寬度。本實施例可采用激光式非接觸長/寬度測量傳感器或接觸式長/寬度測量傳感器測量待分切材料的總寬度。分切寬度獲取單元200用于獲取待分切材料的分切寬度。本實施例可采用諸如鍵盤、觸摸屏等輸入設備輔助用戶輸入待分切材料的分切寬度。對于同一種待分切材料，所述分切寬度獲取單元200允許用戶輸入多個分切寬度，以適應待分切材料的不同應用對于寬度的要求。分切段數(shù)計算單元300，與所述寬度測量單元100和所述分切寬度獲取單元200連接，用于根據(jù)所述待分切材料的總寬度和待分切材料的分切寬度計算出可使余料最少的各分切寬度應切段數(shù)解的集合。在本實施例中，分切段數(shù)計算單元300為高度集成的單片機， 其根據(jù)自身存儲的最優(yōu)排刀算法，完成所述最優(yōu)分切段數(shù)的相關(guān)計算。分切段數(shù)指定單元400，與所述分切段數(shù)計算單元300連接，用于指定所述分切段數(shù)解集合中的某一分切段數(shù)解來適應某一材料分切的需要。本實施例可采用諸如觸摸屏等輸入設備幫助用戶在所述分切段數(shù)解集合中指定某一分切段數(shù)解來適應其某種材料分切的需要。控制單元500，與所述分切段數(shù)指定單元400連接，用于根據(jù)指定的分切段數(shù)解生成排刀控制指令。在本實施例中，控制單元500為高度集成的單片機，執(zhí)行其自身存儲的排刀控制指令生成算法，根據(jù)指定的分切段數(shù)解生成所述排刀控制指令。驅(qū)動單元600，與所述控制單元500連接，用于根據(jù)所述排刀控制指令驅(qū)動切刀完成排刀操作。在本實施例中，可采用驅(qū)動電機根據(jù)所述排刀控制指令驅(qū)動切刀完成排刀操作。依據(jù)所述排刀控制指令排好的切刀能夠按照各個分切寬度對應的分切段數(shù)對待分切材料進行分切，從而能夠確保剩余的材料最少。
4[0034]為了更好地介紹本實用新型提供的分切設備排刀控制裝置，下面將詳細說明所述排刀控制裝的工作原理。所述排刀控制裝置首先通過寬度測量單元100實測出待分切材料的總寬度(假設為L)。然后，由用戶根據(jù)所述待分切材料被分切后的具體應用，通過所述分切寬度獲取單元200輸入待分切材料的分切寬度(假設需要將待分切材料分切為寬度分別是a，b，c的各段)。此后，分切段數(shù)計算單元300需要計算出在所述總寬度為L，分切寬度為a，b，c的條件下，使待分切材料被分切后的剩余材料最少的各分切寬度的應切段數(shù)，即需要求出X，y， ζ (各分切寬度的應切段數(shù)，可以將其看做是a，b，c的權(quán)數(shù)，即分切寬度a，b，c在總寬度L 中作用大小的數(shù)值)，使得1^-(1\3+7\卜+2\(3) = min(L-(xXa+yXb+zXc))。具體為采用動態(tài)規(guī)劃思想，即首先將問題分解成較小的子問題；通過遞歸求出子問題的最優(yōu)解；使用這些最優(yōu)解構(gòu)造初始問題的最優(yōu)解。假設總寬度L已被分切了 L-K(K為剩余寬度)，且L-K已是已被分切部分的最優(yōu)解。將最優(yōu)解L-K表示為f (L-K)，將在剩余寬度K 上分切的最優(yōu)解表示為f(K)，則在總寬度L上進行切分的最優(yōu)解f(L) =f(L-K)+f(K)。此時，問題簡化為計算剩余寬度K上的分切的最優(yōu)解f (K)(子問題)。由此，采用遞歸的方法求出f⑷的最優(yōu)解，則不難推出f(L)的最優(yōu)解，即在總寬度為L，分切寬度分別為a，b，c 的條件下，能夠?qū)⑺龃智胁牧戏智械降淖畲蠓智袑挾萀i。由上可知，所述最大分切寬度Ll應滿足L-Ll = min (L-Ll)，即使待分切材料被分切后的剩余材料最少，由此推導出Ll = xXa+yXb+zXc。因此，在已知最大分切寬度Ll的前提下，根據(jù)背包算法求解各分切寬度的應切段數(shù)X，y, Z0背包問題是計算機科學里的經(jīng)典問題。在最簡單的形式中，包括試圖將不同重量的數(shù)據(jù)項放到背包中，以使背包最后達到指定的總重量。在本實施例中，陸續(xù)嘗試各個分切寬度a，b，c對應的應切段數(shù)(例如，xl，
x2,x3......，yl，y2，y3......,zl,z2,z3......)是否能達到滿足使待分切材料被分切后
的剩余材料最少的最大分切寬度Li，并記錄滿足上述條件下的x，y，z的解。如果沒有合適的解的話，則放棄第一個數(shù)據(jù)項，并且從第二個數(shù)據(jù)項開始再重復一邊整個過程。依此循環(huán)往復，只要數(shù)據(jù)項(即每一段分切總寬度，例如xXa表示待分切材料分切有χ段分切寬度為a的部分)加和(xXa+yXb+zXc)大于最大分切寬度Ll的時候，就停止計算，并最終形成所述解的集合。用戶可根據(jù)實際需要，通過分切段數(shù)指定單元400指定所述集合中的一組解，然后由控制單元500根據(jù)該組解生成相應的排刀指令。最終，由驅(qū)動單元600通過執(zhí)行上述排刀指令驅(qū)動分切設備的一組切刀，以使這組切刀以讓剩余材料最少的分切方式(即按照各個分切寬度對應的分切段數(shù)對待分切材料進行分切的方式)進行排列，從而完成剩余材料最少的排刀操作。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種分切設備的排刀控制裝置，其特征在于，包括 所述寬度測量單元(100)，用于測量待分切材料的總寬度； 分切寬度獲取單元000)，用于獲取待分切材料的分切寬度；分切段數(shù)計算單元(300)，與所述寬度測量單元(100)和所述分切寬度獲取單元(200) 連接，用于根據(jù)所述待分切材料的總寬度和待分切材料的分切寬度計算出可使余料最少的各分切寬度應切段數(shù)解的集合；分切段數(shù)指定單元G00)，與所述分切段數(shù)計算單元(300)連接，用于指定所述各分切寬度應切段數(shù)解集合中的一分切段數(shù)解；控制單元(500)，與所述分切段數(shù)指定單元(400)連接，用于根據(jù)指定的分切段數(shù)解生成排刀控制指令。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述寬度測量單元(100)為激光式非接觸長/寬度測量傳感器或接觸式長/寬度測量傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述分切寬度獲取單元(200)為鍵盤或觸摸屏。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述分切段數(shù)計算單元(300)為單片機。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述分切段數(shù)指定單元(400)為鍵盤或觸摸屏。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述控制單元(500)為單片機。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括驅(qū)動單元(600)，與所述控制單元(500)連接，用于根據(jù)所述排刀控制指令驅(qū)動切刀。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述驅(qū)動單元(600)為驅(qū)動電機。
專利摘要本實用新型提供了一種分切設備的排刀控制裝置，包括所述寬度測量單元(100)，用于測量待分切材料的總寬度；分切寬度獲取單元(200)，用于獲取待分切材料的分切寬度；分切段數(shù)計算單元(300)，與所述寬度測量單元(100)和所述分切寬度獲取單元(200)連接，用于根據(jù)所述待分切材料的總寬度和待分切材料的分切寬度計算出可使余料最少的各分切寬度應切段數(shù)解的集合；分切段數(shù)指定單元(400)，與所述分切段數(shù)計算單元(300)連接，用于指定所述各分切寬度應切段數(shù)解集合中的一分切段數(shù)解；控制單元(500)，與所述分切段數(shù)指定單元(400)連接，用于根據(jù)指定的分切段數(shù)解生成排刀控制指令。以實現(xiàn)高效、精確的排刀。
文檔編號B23Q15/24GK202169615SQ20112021618
公開日2012年3月21日 申請日期2011年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月23日
發(fā)明者劉志偉, 栗樹亮, 謝朝暉 申請人:北京愛創(chuàng)科技股份有限公司