为了得到合适尺寸的材料或产品,裁切是广告印刷行业生产中重要的生产流程。本课题根据当前全球范围内裁切机相关研究现状,设计了裁切广告纸介质的自动化高精度(纵向裁切精度±0.75mm,横向裁切精度±0.3mm)裁切设备。其可以在较少的操作人员干预情况下,实现批量广告产品的自动裁切。针对目前国内外产品的现状,本文主要在目前现有裁切机的工作原理基础上,综合成本、稳定性以及裁切精度等因素进行优化设计。首先,通过对自动裁切机主要功能模块的工作原理和理论分析,确定了张力、纠偏及横向裁切等主要功能模块。张力部分在确定执行部件和张力检测部件的前提下,通过控制理论分析了基于常规PID算法的张力控制的实施策略,并采用MATLAB软件对其控制效果进行仿真;纠偏功能模块着重介绍了传感器和执行部件的选型、纠偏算法的实现以及优化;横向裁切功能模块在分析横向切刀与送卷相关控制元件性能的基础上,讨论了其工作时序上的协调方式及横切长度精确的控制算法,并利用MATLAB软件进行仿真。其次,根据自动裁切机的工作流程确定了整体控制方案,对其控制系统结构进行了详细设计。控制系统的软件部分的重点在于张力闭环控制算法的实现、横向裁切时序协调控制流程与控制算法的涉及以及纠偏处理算法的实现和设备人机交互界面的设计。硬件部分主要有纠偏控制器系统的设计、纠偏图像采集单元信号放大电路的设计以及嵌入式核心控制器系统的集成等。最后,在基于ARM处理器的高精度自动裁切控制系统软、硬件的基础上,通过对张力功能模块的PID控制参数和横切功能模块PID控制参数的微调,实现了裁切的自动化并提高了设备裁切精度以及稳定性,同时还减轻了裁切工作的劳动强度,间接提高了生产效率,从而使更多的广告印刷企业能够从中受益。