CN101270534A - 数控缝纫装置 - Google Patents

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本发明公开了一种数控缝纫装置，属于服装机械技术领域，包括机架，工作面板安装在机架上，在工作面板上安装有缝纫装置、压布装置，驱动装置与压布装置联动连接并控制压布装置在工作面板上任意位置的位移，驱动装置包括X向驱动机构、Y向驱动机构、Z向驱动机构、旋转机构，X向驱动机构安装工作面板2上，Y向驱动机构与X向驱动机构活动连接，Z向驱动机构、旋转机构与Y向驱动机构活动连接，压布装置与Z向驱动机构、旋转机构联动连接，控制装置与缝纫装置和驱动装置相连以控制缝纫装置和驱动装置的动作。采用本发明所述的数控缝纫装置完成服装小件或整套服装的线迹缝制，可使整个缝制过程完全自动化，极大的提高了工作效率，非常适合于大规模的工业化生产。

Description

数控缝纫装置
技术领域
本发明涉及一种缝纫装置，特别是指一种用于服装件自动缝制线迹的数控缝纫装置，属于服装机械技术领域。
背景技术
传统的服装企业在中、大批量服装件连续性缝制线迹时，多采用手工控制缝制线迹，由于手工控制缝制线迹，需要操作工手脚并用，因此，对操作工的技术水平要求较高，劳动强度增大，生产效率及成品率都不高。以致于生产厂家需要招聘大量的熟练的技术工人进行生产，增加管理难度和生产成本，因此，急需一种能实现机械自动化控制连续大批量生产，以替换现有手工控制缝制线迹的数控缝纫装置。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种结构紧凑、生产效率高、能实现自动化控制服装件缝制线迹的数控缝纫装置。
本发明的目的是这样实现的：一种数控缝纫装置，包括机架，工作面板安装在机架上，在工作面板上安装有缝纫装置，其特征在于：还包括控制装置、驱动装置、线迹模板，驱动装置包括X向驱动机构、Y向驱动机构、Z向驱动机构、旋转机构，X向驱动机构安装工作面板上，Y向驱动机构与X向驱动机构活动连接，Z向驱动机构、旋转机构与Y向驱动机构活动连接，用来控制被缝制的服装件移动的线迹模板与Z向驱动机构、旋转机构联动连接，控制装置与缝纫装置和驱动装置相连以控制缝纫装置和驱动装置的动作。
进一步地，所述的缝纫装置可以为普通的缝纫机头，也可以根据需要采用具有特种功能的缝纫机头如包缝机、带切边机构的缝纫机头等；
所述的控制装置包括数据处理中心，通过数据线与数据处理中心相连的电脑操作屏，数据处理中心可采用微型计算机，通过控制线和通讯线分别与控制装置和包缝装置连接，以负责控制和协调控制装置和包缝装置的动作，电脑操作屏的作用是数据的显示和输入输出处理，在工作面板的进布口一端还安装有红外线架，红外线架上安装有若干个红外线发光器，其作用是用来指示布料的放置，具有无需聚光，对人的眼睛无伤害的优点。
所述的驱动装置包括X向驱动机构、Y向驱动机构、Z向驱动机构、旋转机构，优选地，本发明的X向驱动机构、Y向驱动机构、旋转机构皆采用伺服电机配合皮带轮传动的方式，此种结构的优点是结构设计简单，控制性能好，且传动精度较好；当然，作为替换方案，采用其他已知的常规传动方式如齿轮传动、丝杆传动等也可以使本发明构思得以基本实现。
本发明更进一步地设置为：
所述X向驱动机构包括安装在工作面板上支撑梁，导轨安装在支撑梁上，带滑块的X向移动板与导轨滑动连接，在支撑梁的两端皆安装有同步带轮，同步带安装在同步带轮上，同步带轮通过减速轮与伺服电机联动连接，用来作为Y向驱动机构安装平台的X向移动板与同步带相固连，在导轨的两端分别安装有限位开关。工作时，伺服电机通过减速轮联动同步带轮，带动同步带转动，从而驱动X向移动板在导轨上作往复运动。
所述Y向驱动机构包括Z向驱动机构安装平台的Y向移动板，Y向移动板上通过导轨与X向移动板滑动连接，连接板固设于X向移动板的一侧，伺服电机安装在X向移动板上，同步带轮52安装在连接板与伺服电机联动连接，同步带通过涨紧装置与同步带轮联动连接，同步带固连于Y向移动板的两端，在Y向移动板的两端皆安装有限位开关。通过伺服电机工作，带动同步带轮转动，进而带动同步带联动Y向移动板在X向移动板上作往复运动。
所述旋转机构包括旋转轴，旋转轴安装在Y向移动板上，同步带轮固定在旋转轴上，伺服电机安装在Y向移动板上，同步带轮通过同步带与伺服电机联动连接。当伺服电机工作时，通过同步带联动同步带轮转动，从而使旋转轴旋转。
Z向驱动机构包括汽缸，汽缸通过汽缸支架固定在旋转轴上，在汽缸支架的两侧皆安装有滑块，压脚一方面通过滑块与汽缸支架滑动连接，另一方面通过连杆与汽缸的活塞杆联动连接，线迹模板与压脚固定连接。
所述线迹模板可设为单独的一整块设计，此设置主要针对面积较小的服装件的缝制；而当所缝制的服装件较大时，则可设置为两个或多个线迹模板单元，并相应加装汽缸，这样通过两个或多个线迹模板单元压住服装件的两端或四角，从而防止服装件的移位；还可以根据生产的需要，设置成内、外两个线迹模板单元。
本发明的有益效果是：采用本发明所述的数控缝纫装置完成服装件或整套服装的线迹缝制，可使整个缝制过程完全自动化，操作工只需完成进料、参数设置及取料的工作就可实现整套缝制任务，这就大大减轻了操作工的工作量，对操作工的技术要求降低，且极大的提高了工作效率，非常适合于大规模的工业化生产。
下面结合附图及实施例将本发明作进一步描述，但本发明并不局限于以下说明和实施例。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1所述线迹模板的运动方向的示意图；
图3为图1所述Y向移动板的运动方向的示意图；
图4为图1的A-A剖视图；
图5为图1的C-C剖视图；
图6为图1的B-B剖视图；
图7为本发明另一实施例的结构示意图；
图8为图7的D部放大图；
图9为图7的E部放大图；
图10为图7所述线迹模板的运动方向的示意图。
具体实施方式
参照图1所示，本发明包括机架1，工作面板2安装在机架1上，在工作面板2上安装有缝纫装置，与缝纫装置配合的线迹模板，与线迹模板联动连接的驱动装置，以及与缝纫装置和驱动装置相连的控制装置。
缝纫装置可采用普通的缝纫机头，也可以为带特种功能的缝纫机头，如图1示出的实施例中采用了包缝机头21，包缝机头21通过同步带26与伺服电机22相连接，纱线架33安装在包缝机头21的一侧与其相配合。
控制装置包括数据处理中心34和与其相连接的电脑操作屏23，数据处理中心34可采用微型计算机安装在工作台面2的下方，数据处理中心34通过控制线和通讯线分别与控制装置和包缝装置连接，以负责控制和协调控制装置和缝纫装置的动作，电脑操作屏23的作用是数据的显示和输入输出处理，在工作面板2的进布口一端还安装有红外线架25和若干个红外线发光器24，其作用是用来指示布料的放置，具有无需聚光，对人的眼睛无伤害的优点。
驱动装置包括X向驱动机构、Y向驱动机构、Z向驱动机构、旋转机构，X向驱动机构安装工作面板2上，Y向驱动机构与X向驱动机构活动连接，Z向驱动机构、旋转机构与Y向驱动机构活动连接，线迹模板与Z向驱动机构、旋转机构联动连接。
参照图1、图6所示，X向驱动机构包括安装在工作面板2上的支架19，支撑梁7安装在支架19上，导轨4安装在支撑梁7上，带滑块的X向移动板与导轨4滑动连接，在支撑梁7的两端分别固定安装有轴承16和轴承35，轴11和轴37分别安装在轴承16和轴承35上，在轴11和轴37上皆安装有同步带轮55，同步带5安装在轴11和轴37的同步带轮55上，用来作为Y向驱动机构安装平台的X向移动板43通过螺钉与同步带5相固连，在轴37上还安装有减速轮54，减速轮54通过同步轮53与伺服电机3联动连接，伺服电机3通过安装板57固定在支撑梁7上，在导轨4的两端分别安装有限位开关27、限位开关28。工作时，伺服电机3通过减速轮54联动同步带轮55，带动同步带5转动，从而驱动X向移动板43在导轨4上作往复运动。
结合图3、图5所示，Y向驱动机构包括Z向驱动机构安装平台的Y向移动板15，在Y向移动板15上安装有导轨45，在X向移动板43上固定安装有中间固定板51，在中间固定板51上设有滑块，Y向移动板15通过导轨45和滑块与中间固定板51滑动连接，连接板8固设于X向移动板43和中间固定板51的一侧，伺服电机9安装在X向移动板43上，同步带轮20和同步带轮52通过过桥轴58安装在连接板8的两侧，同步带轮20通过同步带36与伺服电机9联动连接，同步带48通过涨紧装置与同步带轮52联动连接，同步带48固连于Y向移动板15的两端，其中一端通过皮带座47和压带板49固定，另一端固定在设于Y向移动板15上的微调装置41上，在Y向移动板15的两端还安装有限位开关29、限位开关30。通过伺服电机9工作，带动同步带轮20转动，由于同步带轮52与同步带轮20同时固定在过桥轴58上，所以同步带轮52转动，进而带动同步带48联动Y向移动板15在X向移动板43上作往复运动。
结合图4所示，旋转机构包括旋转轴39，旋转轴39通过轴承座44安装在Y向移动板15上，同步带轮14通过螺母46、螺母50固定在旋转轴39上，伺服电机12通过支撑板13安装在Y向移动板15上，同步带轮14通过同步带与伺服电机12联动连接。当伺服电机12工作时，通过同步带联动同步带轮14转动，从而使旋转轴39旋转。
Z向驱动机构包括汽缸10，汽缸10通过汽缸支架40固定在旋转轴39上，在汽缸支架40的两侧皆安装有滑块38，压脚18一方面通过滑块38与汽缸支架40滑动连接，另一方面通过连杆42与汽缸40的活塞杆联动连接，线迹模板17与压脚18固定连接。在本实施例中线迹模板17设为单独的一整块，此设置主要针对面积较小的服装件的缝制，当所缝制的服装件较大时，可采取设置为两个或多个线迹模板17单元，并相应加装汽缸，这样通过两个或多个线迹模板17单元压住服装件的两端或四角，从而防止服装件的移位。
结合图2所示，本发明的工作原理如下：工作时，由操作工先将存储有所要缝制的线迹数据的存储器放入电脑显示屏23中，电脑显示屏23会将线迹数据传输到数据处理中心34，然后将与需缝制的服装件的相应线迹模板17安装在压脚18上，当缝制较小的服装件时，线迹模板17为单独的一整块，而当缝制较大服装件时，线迹模板17可采用四个较小的线迹模板单元压在服装件的四角。需缝制的服装件放置在红外线发生器24所指示的放料区，为操作安全起见，可先让包缝机空转一次，以调节包缝机机头21与线迹模板17的工作位置，可通过电脑显示屏23来调节使包缝机机头21与线迹模板17到达工作位置。调节完毕后，在电脑显示屏23上确认一个工作件数与工作模式，数据处理中心34接收到电脑显示屏23的信息后，通过其运动控制卡发出指令，控制X向驱动机构、Y向驱动机构、Z向驱动机构、旋转机构按照线迹数据完成相应的X向、Y向、Z向及旋转动作，通过X向驱动机构、Y向驱动机构运动，实现线迹模板17在工作面板2上任意位置的准确定位，从而控制线迹模板17移动到放料区；再通过Z向驱动机构完成取料动作，并使被缝制的服装件被线迹模板17压紧在工作面板2上，随线迹模板17一起运动，当运动至对应包缝机机头21的指定工作位置时，包缝机机头21开始随X向驱动机构、Y向驱动机构、Z向驱动机构及旋转机构的动作，沿线迹模板17完成相应包缝动作，缝制完毕后，缝制好的布料由线迹模板17运送到位于纱线架33一端的出料区，通过汽缸10驱动线迹模板17向上抬起以松开布料，接着线迹模板17到进料区取第二块布料进入下一个工作循环，直至完成所设定的工作件数。
本发明所述的数控缝纫装置可自动完成服装件的线迹缝制，并可根据需要改变线迹模板17的样式和工作尺寸以适应各种服装线迹的缝制。如图7示出了本发明的另一种实施方式，在该实施例中，缝纫装置采用了一种带切边装置D的缝纫机头，相应地，如图10所示，在线迹模板17外侧增设一块外线迹模板71，在红外线发生器24所指示的放料区位置还设有放料装置E，绕线装置72与同步带26相联接；如图8所示，切边装置D包括安装在缝纫机头21上的支撑座73，导杆59和导杆60分别固定在支撑座73上，活动块62与导杆59、导杆60滑动连接，汽缸61固定在支撑座73上与活动块62联动连接，电机板63和导向杆67、导向杆68安装在活动块62上，电机64固定于电机板63上，偏心轮65联接在电机64的电机轴上，带切刀70的滑块69与导向杆67、导向杆68滑动连接，滑块69与偏心轮65通过连杆66相连接，这样，驱动电机64工作，通过连杆66联动滑块69在导向杆67、导向杆68作上下移动，从而配合缝纫机头21完成切布边动作，通过汽缸61驱动活动块62作上下移动可调整切边机构D的工作位置，当仅需要缝纫机头21工作时，只需通过汽缸61将切刀70提升即可。请再参照图9所示的，放料装置E包括导轨75，导轨75通过导轨梁74安装在机架1上，滑块56与导轨75滑动连接，支撑座79通过连接板77与滑块76相连，汽缸88固定在机架1上，其活动端与连接板77联动连接，活动座84与支撑座79平行设置，在支撑座79、活动座84上分别固定安装有中间带有圆孔的固定块85、固定块86，导向轴83一端固定于固定块85的圆孔内，另一端与固定块86活动连接，汽缸81一端通过汽缸座80固定在支撑座79上，另一端通过连接座82与活动座84联动连接，在支撑座79、活动座84的下方还分别固设有辅助上料板78和辅助上料板87。由于增设了切边装置D和放料装置E，当进行线迹缝制时，可同时完成缝边的切除，当第一次缝制完毕后，将缝件放置在放料装置E的辅助上料板78和辅助上料板87上，并通过调整汽缸81使缝件绷紧，以便于线迹模板17能准确完成取料工作，进行第二次缝制，此设置主要方便用于口袋盖、衣领等口袋状缝件及明线或装饰线的缝制。
另外，在上述实施例中，旋转机构是垂直地安装在Z向驱动机构上的，如果需要缝制袖口等形状的服装件，可适当调整旋转机构的安装角度，再调整缝纫机头与之相配合，即可得以实现，上述实施方式可视为本发明的又一变例。
综上，使用本发明可使服装的整个线迹缝制过程完全自动化，操作工只需完成进料、参数设置及取料的工作就可实现整套缝制任务，可自动完成普通缝纫、包缝、切边等缝制任务，这就大大减轻了操作工的工作量，对操作工的技术要求降低，且极大的提高了工作效率，非常适合于大规模的工业化生产。

Claims (10)

1、一种数控缝纫装置，包括包括机架(1)，工作面板(2)安装在机架(1)上，在工作面板(2)上安装有缝纫装置，其特征在于：还包括线迹模板、驱动装置、控制装置，驱动装置包括X向驱动机构、Y向驱动机构、Z向驱动机构、旋转机构，X向驱动机构安装工作面板(2)上，Y向驱动机构与X向驱动机构活动连接，Z向驱动机构、旋转机构与Y向驱动机构活动连接，线迹模板与Z向驱动机构、旋转机构联动连接，控制装置与缝纫装置及驱动装置相连以控制缝纫装置及驱动装置的动作。
2、根据权利要求1所述的一种数控缝纫装置，其特征在于：所述缝纫装置为包缝机，包括一台安装在工作面板(2)上的包缝机头(21)，包缝机头(21)通过同步带(26)与伺服电机(22)相连接，纱线架(33)安装在包缝机头(21)的一侧与包缝机头(21)相配合。
3、根据权利要求1所述的一种数控缝纫装置，其特征在于：所述的控制装置包括数据处理中心(34)和与其相连接的电脑操作屏(23)，数据处理中心(34)为一微型计算机，通过控制线和通信线分别与控制装置和包缝装置连接，控制和协调控制装置和包缝装置的动作，电脑操作屏(23)的作用是数据的显示和输入输出处理，并传输给数据处理中心(34)。
4、根据权利要求1所述的一种数控缝纫装置，其特征在于：还包括有切边装置D、放料装置E，切边装置D安装在缝纫机头(21)上与缝纫机头(21)相配合，放料装置E安装在工作台面(2)上的放料区内。
5、根据权利要求1所述的一种数控缝纫装置，其特征在于：所述X向驱动机构、Y向驱动机构、旋转机构皆采用伺服电机配合皮带轮传动。
6、根据权利要求1或5所述的一种数控缝纫装置，其特征在于：所述(X)向驱动机构包括安装在工作面板(2)上的导轨(4)，X向移动板(43)与导轨(4)滑动连接，在导轨(4)的两端皆安装有同步带轮(55)，同步带(5)安装在同步带轮(55)上，同步带轮(55)通过减速轮(54)与伺服电机(3)联动连接，X向移动板(43)与同步带(5)相固连，在导轨(4)的两端分别安装有限位开关(27)、限位开关(28)。
7、根据权利要求6所述的一种数控缝纫装置，其特征在于：所述Y向驱动机构包括Y向移动板(15)，Y向移动板(15)活动地安装在X向移动板(43)上，伺服电机(9)安装在X向移动板(43)上，同步带轮(52)通过同步带(36)与伺服电机(9)联动连接，同步带(48)与同步带轮(52)联动连接，同步带(48)与Y向移动板(15)固定连接，在Y向移动板(15)的两端还安装有限位开关(29)、限位开关(30)。
8、根据权利要求7所述的一种数控缝纫装置，其特征在于：所述旋转机构包括旋转轴(39)，旋转轴(39)安装在Y向移动板(15)上，同步带轮(14)固定在旋转轴(39)上，伺服电机(12)通过支撑板(13)安装在Y向移动板(15)上，同步带轮(14)通过同步带与伺服电机12联动连接。
9、根据权利要求1所述的一种数控缝纫装置，其特征在于：所述Z向驱动机构包括汽缸(10)，汽缸(10)通过汽缸支架(40)固定在旋转轴(39)上，在汽缸支架(40)的两侧皆安装有滑块(38)，线迹模板(17)与压脚(18)固定连接，压脚(18)与汽缸支架(40)之间为滑动连接，压脚(18)与汽缸(40)联动连接。
10、根据权利要求1或9所述的一种数控缝纫装置，其特征在于：所述的线迹模板(17)由两个或多组线迹模板单元组成，每组线迹模板单元都由单独汽缸控制。
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