一种由视觉控制的机械手缝纫机的制作方法

1.本实用新型属于缝纫机技术领域，特指一种由视觉控制的机械手缝纫机。


背景技术：

2.现有缝纫机都是以整台机子的形式放置在缝制工位，由缝纫人员手动控制进行布料的缝制，其需要大量的人工劳动，整体缝纫效率低下，无法进行自动化生产，同时，物料缝制的好坏与物料缝纫的效率快慢完全取决于该缝纫人员的缝纫技术与缝纫经验，从而缝纫质量也无法得到保障。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种由视觉控制的机械手缝纫机，其将缝纫机进行模块化分割，由视觉镜头拍摄待缝制布料、并通过控制总成控制机械手以及对应模块进行缝纫作业，以实现自动化缝纫目的，其自动化程度高、缝纫效率高且缝纫质量好。
4.本实用新型是这样实现的：
5.一种由视觉控制的机械手缝纫机，包括有缝纫机本体与机械手，所述缝纫机本体包括有上机头组件、以及位于上机头组件正下方的下机头组件，上机头组件与下机头组件相配合、以实现缝纫作业，所述机械手包括有末执行端与上机头组件连接的上线机械手、以及末执行端与下机头组件连接的底线机械手，上机头组件上或下机头组件上或上机头组件以及下机头组件的外侧设置有用于拍摄位于上机头组件与下机头组件之间的待缝制布料的视觉镜头，视觉镜头、上机头组件、下机头组件、上线机械手以及底线机械手均与控制总成电性连接，由控制总成根据视觉镜头所拍摄的图像分别控制上机头组件的启或停、下机头组件的启或停、上线机械手以及底线机械手的位移变换。
6.在上述的一种由视觉控制的机械手缝纫机中，还包括有固定架，所述上线机械手的尾端固定在上滑动座上，上滑动座滑动连接在横向设置的上横向滑轨上，上横向滑轨滑动连接在沿纵向设置且固定在固定架上的上纵向滑轨上；所述底线机械手的尾端固定在下滑动座上，下滑动座滑动连接在纵向设置的下纵向滑轨上，下纵向滑轨滑动连接在沿横向设置且固定在固定架上的下横向滑轨上。
7.在上述的一种由视觉控制的机械手缝纫机中，所述上机头组件包括有上机头壳体，上机头壳体上沿竖向上下滑动连接有针杆与压脚杆，针杆的下端设置有机针、上端与机针驱动组件传动连接，由机针驱动组件驱动针杆以及机针沿竖向上下移动，压脚杆的下端设置有压脚、上端与抬压脚驱动组件传动连接，由抬压脚驱动组件驱动压脚杆以及压脚沿竖向作抬压脚动作。
8.在上述的一种由视觉控制的机械手缝纫机中，所述视觉镜头通过安装支架固定在所述上机头壳体的外侧壁上；或所述视觉镜头固定在上机头壳体内、且上机头壳体上开设有供视觉镜头拍摄待缝制布料的检测通口。
9.在上述的一种由视觉控制的机械手缝纫机中，所述机针驱动组件包括有固定在上
机头壳体内的机针驱动电机，机针驱动电机的输出轴通过曲柄与针杆连杆的一端铰接，针杆连杆的另一端与固套在针杆的上端部的连接柱铰接。
10.在上述的一种由视觉控制的机械手缝纫机中，所述抬压脚驱动组件包括有固定在上机头壳体上的抬压脚驱动电机，抬压脚驱动电机的输出轴上固套有抬压脚凸轮，所述压脚杆的上端固套有定位板，定位板的下端面与上机头壳体的对应侧壁之间设有压缩弹簧，压缩弹簧的弹性力带动压脚杆的上端面抵靠在抬压脚凸轮的凸轮面上。
11.在上述的一种由视觉控制的机械手缝纫机中，所述下机头组件包括有下机头壳体，下机头壳体上设置有针板，针板上开设有针孔以及走布齿槽，下机头壳体内设置有与针孔位置相对应的旋梭组件、与旋梭组件相配合的剪线组件、以及与走布齿槽相配合的送布牙，由旋梭驱动组件驱动旋梭组件作结套动作，由剪线驱动组件驱动剪线组件作剪线动作，由送布牙驱动组件驱动送布牙作送料动作。
12.在上述的一种由视觉控制的机械手缝纫机中，所述旋梭组件包括有固定在下机头壳体上的旋梭杆、以及固定在旋梭杆端部的旋梭，旋梭杆外套装且转动连接有旋梭运转轴套，旋梭运转轴套上设置有与旋梭位置相对应的钩针，所述旋梭驱动组件包括有固定在下机头壳体上的旋梭驱动电机，旋梭驱动电机的输出轴与旋梭运转轴套传动连接。
13.在上述的一种由视觉控制的机械手缝纫机中，所述剪线组件包括固定有大刀片的大动刀座、以及固定有小刀片的小动刀座，大动刀座与小动刀座均周向转动连接在同一轴线上，所述剪线驱动组件包括有剪线驱动连杆以及固定在下机头壳体内的剪线线性电机，剪线驱动连杆具有三个端部、且分别为驱动端部、联动端部一与联动端部二，剪线线性电机的伸缩端滑动连接在开设在驱动端部上的弧形槽孔上，联动端部一与大连杆的一端铰接，大连杆的另一端与大动刀座铰接，联动端部二与小连杆的一端铰接，小连杆的另一端与小动刀座铰接，联动端部二上开设有与下机头壳体滑动配合的限位条形孔，且联动端部二伸入至开设在旋梭运转轴套上的联动槽内，驱动端部与下机头壳体之间设有拉伸弹簧。
14.在上述的一种由视觉控制的机械手缝纫机中，所述送布牙驱动组件包括有滑动支杆、以及中部铰接在下机头壳体上的滑动支杆座上，滑动支杆的两端分别插设并滑动连接在滑动支杆座的两端臂上，所述送布牙设置在滑动支杆的中部，滑动支杆座上固定有前后进给电机，前后进给电机的输出轴通过偏心轮与送布连杆的一端铰接，送布连杆的另一端与滑动支杆铰接，位于滑动支杆座下方的下机头壳体上设置有上下进给电机，上下进给电机具有两输出端、且均固套有进给凸轮，滑动支杆座的两端底面分别抵靠在对应进给凸轮的凸轮面上。
15.本实用新型相比现有技术突出的优点是：
16.本实用新型通过将缝纫机本体进行模块化分割、且分别为上机头组件与下机头组件，由机械手通过气动夹具夹取、转移以及旋转上机头组件与下机头组件，同时，借助视觉镜头对待缝制布料进行拍摄，由控制总成根据视觉镜头所拍摄的图像控制上机头组件、下机头组件、上线机械手以及底线机械手，以取代现有人工缝纫操作、实现自动化缝纫目的，其自动化程度高、缝纫效率高且缝纫质量好。
附图说明
17.图1是本实用新型的实施例一的立体图；
18.图2是本实用新型的实施例二的立体图；
19.图3是本实用新型的上机头组件立体图；
20.图4是本实用新型的无上机头壳体的上机头组件立体图；
21.图5是本实用新型的下机头组件立体图；
22.图6是本实用新型的旋梭组件与旋梭驱动组件立体图；
23.图7是本实用新型的剪线组件与剪线驱动组件立体图。
24.附图标记：1、上机头组件；2、下机头组件；3、上线机械手；4、底线机械手；5、视觉镜头；6、机台台面；7、汽车椅座；8、固定架；9、上滑动座；10、上横向滑轨；11、上纵向滑轨；12、下滑动座； 13、下纵向滑轨；14、下横向滑轨；15、上机头壳体；16、针杆；17、压脚杆；18、机针；19、压脚；20、安装支架；21、机针驱动电机；22、曲柄；23、针杆连杆；24、连接柱；25、线夹组件；26、挑线转轴； 27、挑线转盘；28、联动盘；29、挑线柱；30、抬压脚驱动电机；31、抬压脚凸轮；32、定位板；33、压缩弹簧；34、下机头壳体；35、针板；36、走布齿槽；37、送布牙；38、旋梭；39、旋梭运转轴套；40、钩针；41、旋梭驱动电机；42、大刀片；43、大动刀座；44、小刀片；45、小动刀座；46、剪线驱动连杆； 47、剪线线性电机；48、弧形槽孔；49、大连杆；50、小连杆；51、限位条形孔；52、联动槽；53、拉伸弹簧；54、滑动支杆；55、滑动支杆座；57、送布连杆；58、上下进给电机；59、进给凸轮。
具体实施方式
25.下面结合附图图1—7对本技术的优选实施例进行详细阐述，以使本技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本技术的保护范围做出更为清楚明确的界定,这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。
26.实施例一：
27.一种机械手缝纫机，包括有缝纫机本体与机械手，所述缝纫机本体包括有上机头组件1、以及位于上机头组件1正下方的下机头组件2，上机头组件1与下机头组件2相配合、以实现缝纫作业，所述机械手包括有末执行端与上机头组件连接的上线机械手3、以及末执行端与下机头组件连接的底线机械手4，其中，上线机械手3与上机头组件1、底线机械手4与下机头组件2之间可通过气动夹具或油压夹具或其他常见夹具连接，也可以直接将上机头组件1与下机头组件2固定在对应机械手的末执行端上；上机头组件 1上或下机头组件2上或上机头组件1以及下机头组件2的外侧设置有用于拍摄位于上机头组件1与下机头组件2之间的待缝制布料的视觉镜头5，视觉镜头5、上机头组件1、下机头组件2、上线机械手3以及底线机械手4均与控制总成电性连接，由控制总成根据视觉镜头5所拍摄的图像分别控制上机头组件1的启或停、下机头组件2的启或停、上线机械手3以及底线机械手4的位移变换。
28.本实施例在实际应用过程中，上机头组件1与下机头组件2之间设置有机台台面6，机台台面6用于固定放置待缝制布料，由视觉镜头5对放置在机台台面6上的待缝制布料进行拍摄，并将所拍摄的二维图像传递给控制总成中，由控制总成根据该二维图像计算以及规划出该布料的缝制路线、进而其分别控制上机头组件1、下机头组件2、上线机械手3以及底线机械手4，使得上机头组件1与下机头组件2能够相互配合、以实现对待缝制布料的自动缝制作业。
29.其中，视觉镜头5可以设置在上机头组件1的外侧，而在本实施例中，视觉镜头5是
设置在上机头组件1上的。
30.本实用新型通过将缝纫机本体进行模块化分割、且分别为上机头组件1与下机头组件2，由机械手通过气动夹具夹取、转移以及旋转上机头组件1与下机头组件2，同时，借助视觉镜头5对待缝制布料进行拍摄，由控制总成根据视觉镜头5所拍摄的图像控制上机头组件1、下机头组件2、上线机械手3以及底线机械手4，以取代现有人工缝纫操作、实现自动化缝纫目的，其自动化程度高、缝纫效率高且缝纫质量好。
31.更进一步，为了提高两机械手的活动范围，还包括有固定架8，所述上线机械手3的尾端固定在上滑动座9上，上滑动座9滑动连接在横向设置的上横向滑轨10上，上横向滑轨10滑动连接在沿纵向设置且固定在固定架8上的上纵向滑轨11上；所述底线机械手4的尾端固定在下滑动座12上，下滑动座12滑动连接在纵向设置的下纵向滑轨13上，下纵向滑轨13滑动连接在沿横向设置且固定在固定架8上的下横向滑轨14上。
32.更进一步，所述上滑动座9由上横向驱动源驱动沿上横向滑轨10左右位移，以实现上线机械手3在横向上的左右位移，而上横向滑轨10由上纵向驱动源驱动沿上纵向滑轨11前后位移，则实现了上线机械手3在纵向上的前后位移；所述下滑动座12由下纵向驱动源驱动沿下纵向滑轨13前后位移，以实现底线机械手4在纵向上的前后位移，而下纵向滑轨13由下横向驱动源驱动沿下横向滑轨14左右位移，则实现了底线机械手4在横向上的左右位移。其中，上横向驱动源、上纵向驱动源、下横向驱动源以及下纵向驱动源可以采用常见的伸缩气缸，而在本实施例中，上横向驱动源、上纵向驱动源、下横向驱动源以及下纵向驱动源均包括有伺服电机，伺服电机的输出轴与传动丝杆联动，传动丝杆上螺接有固定在对应滑动座或对应滑轨上的螺母，由伺服电机驱动传动丝杆转动、以带动螺母以及对应滑动座或对应滑轨移动。
33.当然，下纵向滑轨13与下横向滑轨14也可以采用另一种设置方式：其下滑动座12滑动连接在纵向设置的下横向滑轨14上，下横向滑轨14滑动连接在沿纵向设置且固定在固定架8上的下纵向滑轨13上。
34.更进一步，由于本实用新型对缝纫机本体进行模块化分割，为了确保上机头组件1与下机头组件2能够进行正常的缝纫作业，上机头组件1应当具备的具体结构为：所述上机头组件1包括有上机头壳体15，上机头壳体15上沿竖向上下滑动连接有针杆16与压脚杆17，针杆16的下端设置有机针18、上端与机针驱动组件传动连接，由机针驱动组件驱动针杆16以及机针18沿竖向上下移动，压脚杆17的下端设置有压脚19、上端与抬压脚驱动组件传动连接，由抬压脚驱动组件驱动压脚杆17以及压脚19沿竖向作抬压脚 19动作。
35.其中，在本实施例中，视觉镜头5所采用的一种固定方式为：所述视觉镜头5通过安装支架20固定在所述上机头壳体15的外侧壁上；
36.当然，视觉镜头5也可以采用另一种固定方式：所述视觉镜头5固定在上机头壳体15内、且上机头壳体15上开设有供视觉镜头5拍摄待缝制布料的检测通口。
37.而机针驱动组件可以采用现有技术的常见结构，而在本实施例中，机针驱动组件所采用的具体结构为：所述机针驱动组件包括有固定在上机头壳体15内的机针驱动电机21，机针驱动电机21的输出轴通过曲柄 22与针杆连杆23的一端铰接，针杆连杆23的另一端与固套在针杆16的上端部的连接柱24铰接，即由机针驱动电机21驱动曲柄22周向转动、以借助针杆连杆23带动针杆16以及机针18沿竖向上下移动。
38.并且，在上机头壳体15上设置有挑线组件，其具体结构为：所述上机头壳体15上固定有线夹组件25、以及转动连接有与机针驱动电机21的输出轴同一轴线的挑线转轴26，挑线转轴26的外端伸出上机头壳体 15之外并固套有挑线转盘27、内端固套有与曲柄22周向固定的联动盘28，挑线转盘27的偏心处设有挑线柱29，借助机针驱动电机21驱动曲柄22周向转动，通过联动盘28带动挑线转轴26、挑线转盘27以及挑线柱29周向转动。
39.更进一步，抬压脚驱动组件也可以采用现有技术的常见结构，而在本实施例中，抬压脚驱动组件所采用的具体结构为：所述抬压脚驱动组件包括有固定在上机头壳体15上的抬压脚驱动电机30，抬压脚驱动电机30的输出轴上固套有抬压脚凸轮31，所述压脚杆17的上端固套有定位板32，定位板32的下端面与上机头壳体15的对应侧壁之间设有压缩弹簧33，压缩弹簧33的弹性力带动压脚杆17的上端面抵靠在抬压脚凸轮31的凸轮面上，而抬压脚凸轮31的凸轮面具有抬起面与下压面，由抬压脚驱动电机30驱动抬压脚凸轮31的转动、以实现压脚杆17以及压脚19的抬起或下压。
40.与此同时，为了确保上机头组件1与下机头组件2能够进行正常的缝纫作业，下机头组件2应当具备的具体结构为：所述下机头组件2包括有下机头壳体34，下机头壳体34上设置有针板35，针板35上开设有针孔以及走布齿槽36，下机头壳体34内设置有与针孔位置相对应的旋梭组件、与旋梭组件相配合的剪线组件、以及与走布齿槽36相配合的送布牙37，由旋梭驱动组件驱动旋梭组件作结套动作，由剪线驱动组件驱动剪线组件作剪线动作，由送布牙驱动组件驱动送布牙37作送料动作。并且，在本实施例中，机台台面6直接固定在下机头壳体34的上端面，从而底线机械手4在转移下机头组件2的同时，也顺带着转移了机台台面6，从而实现了缝纫工位的转移。当然，机台台面6也可以直接固定在外界设备上，两机械手只负责转移上机头组件1与下机头组件2。
41.更进一步，旋梭组件与旋梭驱动组件可以采用现有技术的常见结构，而在本实施例中，旋梭组件以及旋梭驱动组件所采用的具体结构为：所述旋梭组件包括有固定在下机头壳体34上的旋梭杆、以及固定在旋梭杆端部的旋梭38，旋梭杆外套装且转动连接有旋梭运转轴套39，旋梭运转轴套39上设置有与旋梭位置相对应的钩针40，所述旋梭驱动组件包括有固定在下机头壳体34上的旋梭驱动电机41，旋梭驱动电机 41的输出轴与旋梭运转轴套39传动连接。即由旋梭驱动电机41直接带动旋梭运转轴套39以及钩针40周向转动，进而使得钩针40将上线与下线进行套结。
42.同时，剪线组件以及剪线驱动组件均可采用现有技术的常见结构，而在本实施例中，剪线组件以及剪线驱动组件所采用的具体结构为：所述剪线组件包括固定有大刀片42的大动刀座43、以及固定有小刀片 44的小动刀座45，大动刀座43与小动刀座45均周向转动连接在同一轴线上，所述剪线驱动组件包括有剪线驱动连杆46以及固定在下机头壳体34内的剪线线性电机47，剪线驱动连杆46具有三个端部、且分别为驱动端部、联动端部一与联动端部二，剪线线性电机47的伸缩端滑动连接在开设在驱动端部上的弧形槽孔48上，联动端部一与大连杆49的一端铰接，大连杆49的另一端与大动刀座43铰接，联动端部二与小连杆50的一端铰接，小连杆50的另一端与小动刀座45铰接，联动端部二上开设有与下机头壳体34 滑动配合的限位条形孔51，且联动端部二伸入至开设在旋梭运转轴套39上的联动槽52内，驱动端部与下机头壳体34之间设有拉伸弹簧53。其中，在本实施例中，小动刀座45与大动刀座43周向转动在固定轴套上，固定轴套套设在上述的旋梭杆上，由剪线线性电机47的
伸缩端向外伸出时，剪线驱动连杆46在弧形槽孔48、限位条形孔51以及拉伸弹簧53的配合限制下位移转动，同时由旋梭运动轴套通过联动槽52 向联动端部二施加周向作用力、使得剪线驱动连杆46能够进行周向旋转，进而通过小连杆50以及大连杆 49分别带动小动刀座45、大动刀座43进行相向转动，促使使得大刀片42与小刀片44配合运动以实现剪线动作。
43.更进一步，送布牙驱动组件可以采用现有技术的常见结构，而在本实施例中，送布牙驱动组件所采用的具体结构为：所述送布牙驱动组件包括有滑动支杆54、以及中部铰接在下机头壳体34上的滑动支杆座 55上，滑动支杆54的两端分别插设并滑动连接在滑动支杆座55的两端臂上，所述送布牙37设置在滑动支杆54的中部，滑动支杆座55上固定有前后进给电机，前后进给电机的输出轴通过偏心轮与送布连杆57 的一端铰接，送布连杆57的另一端与滑动支杆54铰接，位于滑动支杆座55下方的下机头壳体34上设置有上下进给电机58，上下进给电机58具有两输出端、且均固套有进给凸轮59，滑动支杆座55的两端底面分别抵靠在对应进给凸轮59的凸轮面上。其中，滑动支杆座55的两端底面上设置有半圆形抵触块，半圆形抵触块与对应进给凸轮59的凸轮面相抵触，由前后进给电机驱动偏心轮转动、进而通过送布连杆57 带动滑动支杆54沿其轴向左右往复滑动；由上下进给电机58驱动两进给凸轮59转动、使得滑动支杆座 55的左右两端能够绕滑动支杆座55与下机头壳体34的铰接处上下摆动，从而实现送布牙37的送布进给运动。
44.实施例二：
45.本实施例与上述实施例一结构基本相同，其主要区别在于：在上机头组件1与下机头组件2之间设置有立体结构的汽车椅座7，由视觉镜头5对汽车椅座7进行拍摄，并将所拍摄的三维图像传递给控制总成中，由控制总成根据该三维图像计算以及规划出该汽车椅座7的缝制路线，进而其分别控制上机头组件1、下机头组件2、上线机械手3以及底线机械手4，使得上机头组件1与下机头组件2能够相互配合、以实现对立体结构的汽车椅座7的自动缝制作业。
46.以上所述仅为本技术的优选实施方式，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。