CN104018297A - 一种智能缝制装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能缝制装置及系统，装置包括：用于缝制布料的工业缝纫机，机械手夹具、操作机械手夹具以配合缝制的工业机器人、连接工业缝纫机和机械手夹具及设备保护装置及工业机器人以控制的主控制器、及用于拍摄缝纫工作台图像并获取布料图像的缝纫视觉单元；系统包括多个智能缝制装置、通信连接于各智能缝制装置的主控制器的交换机、通信连接于交换机的进料控制器、连接进料控制器的上料装置、用于供上料装置放置布料并将布料运送至智能缝制装置的进料装置、及通信连接于交换机的运行人机交互平台的集中控制计算机，通过整个系统实现自动化上料、进料及缝纫，且缝纫过程可应用布料定位或校正算法，缝纫精准，大大提升工作效率及产品良率。

Description

一种智能缝制装置及系统

技术领域

本发明涉及缝纫技术领域，特别是涉及一种智能缝制装置及系统。

背景技术

在目前的各大制衣厂中，普遍采用的仍然是人工制衣方式，不仅效率低下且易出错而导致不良制品，即使目前已有一些自动缝纫设备，但仍存在一定的缺陷。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种智能缝制装置及系统，解决现有技术中人工制衣的各种缺陷及问题。

为实现上述目标及其他相关目标，本发明提供一种智能缝制装置，包括：工业缝纫机，包括用于缝制布料的缝纫工作台；机械手夹具，用于操作所述布料以配合所述工业缝纫机完成所述缝制作业，所述操作至少包括：抓取、放置、及固定布料；工业机器人，用于移动所述机械手夹具至所述工业缝纫机的预定位置以供完成所述缝制作业；主控制器，连接并用于控制所述工业缝纫机、工业机器人及机械手夹具；缝纫视觉单元，拍摄所述工业缝纫机的缝纫工作台图像并从中获取布料的布料图像，所述布料图像至少显示有所述布料的轮廓、位置及缝纫方向。

优选的，所述主控制器通信连接有一交换机，所述交换机通信连接有一运行有人机交互平台的集中控制计算机。

优选的，所述缝纫视觉单元通过所述交换机而通信连接至所述运行人机交互平台的集中控制计算机。

优选的，所述集中控制计算机，用于通过所述人机交互平台来导入缝纫设计信息，并根据所述缝纫设计信息生成对应的缝制动作指令集，将所述缝制动作指令集通过所述交换机发送到所述主控制器；并用于通过所述缝纫视觉单元所拍摄的缝纫工作台图像及所获取的布料图像来判断布料的实际位置和预定位置的偏差；并用于根据所述偏差计算出调整参数并通过所述交换机发送给所述主控制器；所述主控制器，用于移动所述机械手夹具至所述工业缝纫机的预定位置，根据调整参数控制所述机械手夹具调整布料的实际位置以消除所述偏差，并在所述调整后根据所述缝制动作指令集完成所述缝制。

优选的，所述智能缝制装置包括：图像处理模块，用于用于对所述缝纫缝纫工作台图像进行图像处理以获取布料图像；其中，所述缝纫工作台预设有基准点；图像坐标获取模块，用于以所述缝纫工作台图像为坐标平面，在所述布料图像中获取布料的形心坐标、起缝点坐标、及由所述形心坐标及起缝点坐标确定的当前缝纫方向；坐标转换模块，用于以所述缝纫工作台为真实位置坐标平面，获得所述坐标平面内所述基准点的真实位置坐标，并将所述缝纫工作台图像内的形心坐标及起缝点坐标转换为缝纫工作台上的真实位置坐标；移动控制模块，用于以所述形心的真实位置坐标为转动中心在所述缝纫工作台转动布料至使当前缝纫方向平行于所述预定缝纫方向；并用于根据所述起缝点和基准点的真实位置坐标计算两者间的移动路径，并根据所述移动路径来移动所述布料至起缝点与基准点相对应以进行缝纫作业。

优选的，所述图像处理模块设于所述缝纫视觉单元；所述图像坐标获取模块设于所述集中控制计算机的人机交互平台；所述坐标转换模块设于所述集中控制计算机的人机交互平台；所述移动控制模块设于所述主控制器。

优选的，所述主控制器包括：连接所述工业机器人的机器人控制器、及连接所述工业缝纫机及所述机器人控制器的缝纫机控制器；其中，所述机器人控制器还作为主控设备来通过所述缝纫机控制器控制所述工业缝纫机，以使所述工业缝纫机的缝制布料与工业机器人的操作布料相配合完成缝制作业。

为实现上述目标及其他相关目标，本发明提供一种智能缝制系统，包括：多个如上所述的智能缝制装置；交换机，通信连接于各智能缝制装置的主控制器；进料控制器，通信连接于所述交换机，所述进料控制器连接有上料装置、及用于供所述上料装置放置布料并将布料运送至智能缝制装置的进料装置；集中控制计算机，通信连接于所述交换机，其中，所述集中控制计算机运行有人机交互平台。

优选的，所述各智能缝制装置的缝纫视觉单元通过所述交换机而通信连接至所述集中控制计算机。

优选的，所述智能缝制系统具有顺序缝制模式，在所述顺序缝制模式下，所述各智能缝制装置用于分别完成同一所述布料在缝制过程中的不同工序步骤。

优选的，所述智能缝制系统具有并行缝制模式，在所述并行缝制模式下，所述各智能缝制装置用于分别对应不同布料来完成各布料的多个工序的缝制。

优选的，所述进料装置包括至少两个布料传送带，所述布料在经所述智能缝制装置缝制之前是位于所述两组布料传送带中的其中一个，而所述缝制之后所述布料位于所述两个布料传送带中的另一个。

优选的，所述的智能缝制系统，包括：一一对应连接各个所述智能缝制装置的位置传感器，各位置传感器分别连接于各智能缝制装置的主控制器；所述进料装置还包括控制所述两个布料传送带的布料传送带控制器；所述位置传感器，用于分别检测布料在布料传送带上是否移动至与所述位置传感器对应的位置，若是，则生成触发信号；所述生成触发信号的位置传感器所在的智能缝制装置，其主控制器接收所述触发信号，并生成停送指令至所述布料传送带控制器以停止所述布料所在布料运送带的运动，并且，所述主控制器控制所连接的工业机器人将所述所述布料移至所在的智能缝制装置以进行缝制。

如上所述，本发明提供一种智能缝制装置及系统，装置包括：用于缝制布料的工业缝纫机，机械手夹具、操作机械手夹具以配合缝制的工业机器人、连接工业缝纫机和机械手夹具及设备保护装置及工业机器人以控制的主控制器、及用于拍摄缝纫工作台图像并获取布料图像的缝纫视觉单元；而系统则包括多个智能缝制装置、通信连接于各智能缝制装置的主控制器的交换机、通信连接于交换机的进料控制器、连接进料控制器的上料装置、用于供上料装置放置布料并将布料运送至智能缝制装置的进料装置、及通信连接于交换机的运行人机交互平台的集中控制计算机，从而通过整个系统实现自动化上料、进料及缝纫，且缝纫过程可应用布料定位或校正算法，缝纫精准，大大提升工作效率及产品良率。

附图说明

图1显示为本发明的智能缝制装置的一实施例的结构示意图。

图2显示为本发明的智能缝制装置的一实施例的结构示意图。

图3显示为本发明的智能缝制系统的一实施例的结构示意图。

图4a及4b显示为本发明的智能缝制系统的一应用实施例的原理示意图。

元件标号说明

1    智能缝制装置

11   工业缝纫机

12   工业机器人

13   主控制器

131  机器人控制器

132  缝纫机控制器

14   缝纫视觉单元

15   设备保护单元

16   机械手夹具

2    交换机

3    集中控制计算机

4    上料装置

51   第一布料传送带

52   第二布料传送带

53   布料传送带控制器

6    位置传感器

7    进料控制器

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，本发明提供一种智能缝制装置1，包括：工业缝纫机11、工业机器人12、主控制器13、缝纫视觉单元14、及机械手夹具16。

所述工业缝纫机11，用于缝制布料。在一实施例中，所述工业缝纫机11即可为常用的工业用缝纫机，包括平缝机、包缝机、绷缝机等，均具有用于进行缝制操作的缝纫工作台，本发明无需对现有的工业缝纫机11进行改变，改变需要增加成本，而通过现有设备的改造可大大节约成本。

机械手夹具16，用于操作所述布料以配合所述工业缝纫机13完成所述缝制作业，所述操作至少包括：抓取、放置及固定布料。

所述工业机器人12，用于移动所述机械手夹具至所述工业缝纫机的预定位置以供完成所述缝制作业。在一实施例中，所述工业机器人12可例如为平面关节型工业机器人和多轴关节型机器人等，可由所述主控制器13控制移动，并可携带所述机械手夹具16移动至工业缝纫机11，然后由主控制器13控制所述机械手夹具16完成所述缝制。

所述主控制器13，连接并用于控制所述工业缝纫机11、工业机器人12及机械手夹具16。

所述缝纫视觉单元14，用于拍摄所述工业缝纫机的缝纫工作台图像并从中获取布料的布料图像，所述布料图像至少显示有所述布料的轮廓、位置及缝纫方向等，以供布料定位及校正使用。在一实施例中，缝纫视觉单元14可包括用工业摄像机加上图像处理工控机组合而成或采用工业智能相机；所述缝纫视觉单元14所包括的包括的摄像机或工业照相机等，可例如安装在工业缝纫机11机头上方或者工业机器人12的抓手上；所述缝纫工作台图像可以是在工业缝纫机11上缝制过程的图像，图像中可以包含例如工业缝纫机11的缝纫工作台、工作台上的布料、机械手夹具16及工业机器人12等，从而可提供用于后续作布料是否偏移判断、或者在图像上设定虚拟参考线以供比对布料是否偏移等图像利用的基础，并可通过图像处理例如特征点提取等方式从缝纫工作台图像中提取出布料图像，此部分功能内容将在后文作详细描述。

在一实施例中，所述主控制器13通信连接有一交换机2，所述交换机2通信连接有一运行有人机交互平台的集中控制计算机3，所述人机交互平台即例如为电脑系统等，配合集中控制计算机3的显示屏及鼠标键盘或者触摸显示屏等实现人机交互，并可通过所述通信连接方式与所述智能缝制装置1间作信令交互；而所述交换机2则可以给所述智能缝制装置1分配ip，通过ip网络方式建立连接，因此所述通信方式可以是有线网络连接抑或是无线网络连接等，而若所述智能缝制装置1为多个，则所述集中控制计算机3即可实现一对多个智能缝制装置1的通信交互，以完成例如集中性的总体工作状态监控或控制，此部分会在后文进行描述。

在一实施例中，所述缝纫视觉单元14可以通过所述交换机2而通信连接至所述集中控制计算机3；也就是说，所述缝纫视觉单元14亦可通过所述交换机2而将所拍摄的图像传送至所述集中控制计算机3以供利用。

所述集中控制计算机3与交换机2之间、主控制器13和缝纫视觉单元14分别与所述交换机2之间的通信连接可为以太网连接。

在一实施例中，在具体功能上，举例来说：

所述集中控制计算机3，用于通过所述人机交互平台来导入缝纫设计信息，并根据所述缝纫设计信息生成对应的缝制动作指令集，将所述缝制动作指令集通过所述交换机发送到所述主控制器13；并用于通过所述缝纫视觉单元14所拍摄的缝纫工作台图像及所获取的布料图像来判断布料的实际位置和预定位置的偏差；并用于根据所述偏差计算出调整参数并通过所述交换机2发送给所述主控制器13，所述缝纫设计信息即例如为服装的例如CAD格式的设计文档，当然亦可为其他格式的设计文档，将所述设计文档导入至集中控制计算机3，从而即可根据缝制工艺即制衣中所需要的操作对应制定对应于机械手夹具(优选的还可包括机器人)的缝制动作指令集，其中，所述缝纫动作指令集还可对应不同的缝制工艺步骤而分解成多个；进而，将所述各缝纫动作指令集发送到主控制器13。

所述主控制器13，用于控制所述工业机器人12移动所述布料至所述工业缝纫机11的预定位置，并根据所述偏差计算的调整参数来控制所述机械手夹具16调整布料的实际位置以消除所述偏差，并在所述调整后根据所述缝制动作指令集完成布料的缝制。

承上，所述偏差指的是布料在工业缝纫机11上放歪或放偏离预定位置了，导致布料实际缝纫方向和需要缝纫的预定缝纫方向不符，又或者导致布料需要缝纫的部位不对的各种情况，从而可能造成不良品而需重新缝制，因此就可能需要一个校正过程，以下举例说明如何消除所述偏差，所述智能缝制装置1包括：图像处理单元、定位点获取单元、坐标转换单元及移动控制单元。

所述图像处理模块，用于拍摄所述工业缝纫机11的缝纫工作台图像，并进行图像处理以获取布料图像；其中，所述缝纫工作台预设有基准点。在一实施例中，布料是放在所述工业缝纫机11的缝纫工作台进行缝制的，在拍摄到缝纫工作台图像后，所述图像处理的作用主要是从所拍摄缝纫工作台图像中将布料的图像截取出来并获取布料图像上的各定位要点，所述图像处理的方式在后文会作详细介绍，可以利用图像特征点比对等常用方式来完成，例如图像的边缘提取，可根据其边缘作特征点提取等常用方式来获取参数，即例如比对其边缘同周围的像素灰度，在这条边的像素灰度与外边缘的像素灰度相差一定值时确定为特征点，即在照片中布料裁片的边缘的像素灰度必然与工作台不同，因此即可利用该原理进行边缘提取；若为彩色图片，亦可利用像素RGB的不同进行区分，本领域技术人员应当可以结合现有的图像处理识别技术加以实现，各个特征点的集合即可构成边缘，通过类似的特征点提取的方式来确定布料裁片边缘，所述缝纫工作台的缝纫工作台图像亦可为对工作台进行边缘提取所形成，当然，亦可为其他图像处理方式，此类特征提取的技术对本领域技术人员而言皆为常见，本发明主要是利用此类图像处理方式来完成定位。

具体来说，在一实施例中，所述图像处理例如可包括：(a)从所拍摄图像中分割出其中待布料所在的预设范围内的部分；在本实施例中，即可根据所拍摄的例如照片的大小来截取待布料主要所在位置，例如照片大小为240*240mm，则截取60*60mm等，以作后续用途。(b)在所分割部分内对应待布料对作边缘提取后获取待布料图像作为目标区域；在本实施例中，即在所分割的部分中沿待布料的边缘进行截取，此可通过例如像素灰度比对方式进行，即在照片中待布料的边缘的像素灰度必然与工作台不同，因此即可利用该原理进行边缘提取；当然若为彩色图片，亦可利用颜色RGB的不同进行区分，本领域技术人员应当可以结合现有的图像处理识别技术加以实现。

所述图像坐标获取模块，用于以所述缝纫工作台图像为坐标平面，在所述布料图像中获取布料的形心坐标、起缝点坐标、及由所述形心坐标及起缝点坐标确定的当前缝纫方向。在一实施例中，所述待布料可以是方形或者弧形，所述形心即为所述方形或者弧形的中心或重心等，例如正方形的形心在中心上，而弧形例如圆形则形心在圆心上；而所述起缝点则例如为方形的角上的点，或者为弧形的弧线边缘上的点，圆形则为圆周上点；每块待布料必然具有其预定的要缝纫的方向，而所述当前缝纫方向则为图像中与之对应的方向，例如若待布料是方形，预定缝纫方向是要沿垂直于所述方形顶边向上，若所述待布料放正的话，则其当前缝纫方向应当是水平面上Y轴正向，而若放歪了，则其当前缝纫方向自然也偏离了所述Y轴正向，则所述待布料的当前缝纫方向是出现了偏差，如何进行校正将在后续步骤中说明。

所述坐标转换模块，用于以所述缝纫工作台为真实位置坐标平面，获得所述坐标平面内所述基准点的真实位置坐标，并将所述缝纫工作台图像内的形心坐标及起缝点坐标转换为缝纫工作台上的真实位置坐标；在一实施例中，所述真实位置坐标即以所述缝纫工作台为坐标平面，在缝纫工作台上各点的真实位置坐标；相对应的，在所述缝纫工作台上的待布料上各个点所在位置必然对应有所述真实位置坐标，真实位置坐标与所述图像中的各点坐标应当是等比例且相对应的，因此，通过此转化即可获取图像中的形心坐标、起缝点坐标、预设基准点坐标所对应的真实位置坐标，从而通过所获取的真实位置坐标数据来控制后续对待布料的移动操作；所述预设基准点在一实施例中，所述图像中的形心坐标、起缝点坐标及预设基准点坐标可例如为图像上的像素点坐标。

承上所述，所述布料可以为方形或弧形，则举例来说，所述在图像中预设基准点坐标并获取待布料的形心坐标、起缝点坐标、及对所述待布料预分配的当前缝纫方向包括：(1)对所述目标区域中心进行检测来获取图像中所述形心坐标；在本实施例中，承上所述，即通过边缘提取将待布料的图像截取出来当作目标区域了，其中心即可作为所述待布料的形心。(2)对所述目标区域边缘点进行检测来获取图像中的所述起缝点坐标，其中，若所述布料为方形，则起缝点为其方形角上的点；若所述布料为弧形，则起缝点为其弧线外缘上的点；(3)对所述目标区域进行缝纫方向检测来获取图像中的所述当前缝纫方向；在本实施例中，只要建立有参考物，即可获取所述预分配的缝纫方向在当前待布料所摆放状态而表现出的当前缝纫方向，如前所述，即例如垂直于方形布料顶边向外的方向等，较佳的，所述垂直顶边向外的方向是从所述形心所出发的。

所述移动控制单元，用于以所述形心的真实位置坐标为转动中心在所述缝纫工作台转动布料至使当前缝纫方向平行于所述预定缝纫方向；并用于根据所述起缝点和基准点的真实位置坐标计算两者间的移动路径，并根据所述移动路径来移动所述布料至起缝点与基准点相对应以进行缝纫作业。在一实施例中，通过与预定缝纫方向比较就可以了解所述待布料是否放歪，那么在此步骤中，通过转动所述待布料使其放正。在一实施例中，所述待布料放正之后，即可对其平移至使得所述起缝点与所述预设基准点的真实坐标相对应例如重合，而所述预设基准点即例如为缝纫针所在的真实位置坐标，从而建立这样一条移动路径，较佳的是直线移动，当然也可以是横向加纵向的移动，可以具体实施环境而加以选择。在一实施例中，所述待布料放正之后，即可对其平移至使得所述起缝点与所述预设基准点的真实坐标相对应例如重合，而所述预设基准点即例如为缝纫针所在的真实位置坐标，从而建立这样一条移动路径，较佳的是直线移动，当然也可以是横向加纵向的移动，可以具体实施环境而加以选择。

需说明的是，所述图像处理单元、定位点获取单元、坐标转换单元及移动控制单元可以是软件实现亦可通过功能电路来实现，在一实施例中，所述图像处理模块可设于所述缝纫视觉单元14；所述图像坐标获取模块可设于所述集中控制计算机3的人机交互平台；所述坐标转换模块可设于所述集中控制计算机3的人机交互平台；所述移动控制模块可设于所述主控制器13，当然并非以此为限，所述各个模块亦可均设于集中控制计算机3或主控制器13，为集中控制计算机3或主控制器13内功能电路或搭载的软件模块等皆可；另，从上可知，所述调整参数即例如包括所述转动前的当前缝纫方向和预定缝纫方向的待转动的偏差角度，还有起缝点和基准点间的移动路径等。

另需说明的是，所述智能缝制装置1还可以包括设备保护单元15，所述设备保护单元包括压力传感器或光电传感器的机械机构，防止工业机器人12和工业缝纫机11在工作时因之间发生碰撞而损坏。

如图2所示，优选的，在一实施例中，所述主控制器13可以包括：连接所述工业机器人12的机器人控制器131、及连接所述工业缝纫机11及所述机器人控制器131的缝纫机控制器132，即可由至少所述机器人控制器131和缝纫机控制器132连接组成；其中，所述机器人控制器131还作为主控设备来通过所述缝纫机控制器132控制所述工业缝纫机11，以使所述工业缝纫机11的缝制布料与工业机器人12的操作布料相配合；而上述图像处理单元、定位点获取单元、坐标转换单元及移动控制单元等可全部搭载于所述机器人控制器131或缝纫机控制器132，又或者部分在机器人控制器131而另一部分在缝纫机控制器132。

需说明的是，所述工业机器人12用途广泛，而非仅限于运送机械手夹具16来进行缝制过程，可四处移动来完成例如上料、下料等其他各种操作。

如图3所示，本发明提供一种智能缝制系统，包括：多个如上所述的智能缝制装置1；交换机2，通信连接于各智能缝制装置1的主控制器13；进料控制器7(例如为PLC)，通信连接于所述交换机2，所述进料控制器7连接有上料装置4(例如可为机械手臂)、及用于供所述上料装置4放置布料并将布料运送至智能缝制装置1的进料装置，所述进料装置包括至少两个布料传送带，所述两个布料传送带可分为第一布料传送带51和第二布料传送带52，可例如用第一布料传送带51来进料，第二布料传送带52来接料；集中控制计算机3，通信连接于所述交换机2，其中，同前所述，所述集中控制计算机3运行有人机交互平台。

在一实施例中，所述各智能缝制装置1的缝纫视觉单元14通过所述交换机2而通信连接至所述集中控制计算机3，请参考上文，也就是说，所述集中控制计算机3可以用于监控各个智能缝制装置1的工作情况，同时，在本系统中，所述集中控制计算机3还可以用于监控对所述各智能缝制装置1上料、进料的情况。

在一实施例中，所述智能缝制系统可具有顺序缝制模式，在所述顺序缝制模式下，所述各智能缝制装置1用于分别完成同一所述布料在缝制过程中的不同工序步骤，请参阅图4a，所述进料装置包括至少两个布料传送带，所述两个布料传送带可分为第一布料传送带51和第二布料传送带52；所述布料(即图中黑色方块所示)在经所述智能缝制装置1缝制之前是位于所述两组布料传送带中的其中一个，而所述缝制之后所述布料位于所述两个布料传送带中的另一个；具体来说，上料装置4将布料分拣放到第一布料传送带51上，当布料到达当前的智能缝制装置1时，智能缝制装置1中的工业机器人12操作布料在当前智能缝制装置1中进行缝制，智能缝制装置1完成缝制工序后，将缝料送到第二布料传送带52，第二布料传送带52再将完成当前缝制供需的布料送到下一道工序的智能缝制装置1，缝制后在送回第一布料传送带51，如此交替直至完成所有缝制工序。

在一实施例中，所述智能缝制系统可具有并行缝制模式，在所述并行缝制模式下，所述各智能缝制装置1用于分别对应不同布料来完成各布料的多个工序的缝制，请参阅图4b，所述进料装置包括至少两个布料传送带，所述两个布料传送带可分为第一布料传送带51和第二布料传送带52；所述布料(即图中黑色方块所示)在经所述智能缝制装置1缝制之前是位于所述两组布料传送带中的其中一个，而所述缝制之后所述布料位于所述两个布料传送带中的另一个；具体来说，上料装置4将布料分拣放到第一布料传送带51上，当各个布料分别到达对应智能缝制装置1时，进行各自工序的缝制，并且缝制缝完成后送到到第二布料传送带52上送出。

优选的，为了在上述顺序缝制模式和并行缝制模式下，当布料到达当前的智能缝制装置1时，会需要使传送带自动停下，从而更便于将布料送入智能缝制装置1而不致错过；因此，所述的智能缝制系统还包括：一一对应连接各个所述智能缝制装置1的位置传感器6，各位置传感器6分别连接于各智能缝制装置1的主控制器13，参考上图，例如所述各个智能缝制装置1位于第一布料传送带51及第二布料传送带52之间，则所述位置传感器6在真实位置上可以对位于智能缝制装置1，如此一一对应地对位，也就是对位于各个布料进料的位置；所述进料装置还包括控制所述两个布料传送带的布料传送带控制器53；所述位置传感器6，用于分别检测布料在布料传送带上是否移动至与所述位置传感器6对应的位置，若是，则生成触发信号；所述生成触发信号的位置传感器6所在的智能缝制装置1，其主控制器13接收所述触发信号，并生成停送指令至所述布料传送带控制器53以停止所述布料所在布料运送带的运动，并且，所述主控制器13控制所连接的工业机器人12将所述所述布料移至所在的智能缝制装置1以进行缝制。在一实施例中，所述位置传感器6可例如为红外传感器、光电传感器，当感应到布料时即生成所述触发信号。通过该方式可以在上图的4a及图4b中布料到达的各个表示进料箭头之前的虚线框位置时，传送带停止使所述布料停止于当前位置以供上述缝制操作。

综上所述，本发明提供一种智能缝制装置及系统，装置包括：用于缝制布料的工业缝纫机，机械手夹具、操作机械手夹具以配合缝制的工业机器人、连接工业缝纫机和机械手夹具及设备保护装置及工业机器人以控制的主控制器、及用于拍摄缝纫工作台图像并获取布料图像的缝纫视觉单元；而系统则包括多个智能缝制装置、通信连接于各智能缝制装置的主控制器的交换机、通信连接于交换机的进料控制器、连接进料控制器的上料装置、用于供上料装置放置布料并将布料运送至智能缝制装置的进料装置、及通信连接于交换机的运行人机交互平台的集中控制计算机，从而通过整个系统实现自动化上料、进料及缝纫，且缝纫过程可应用布料定位或校正算法，缝纫精准，大大提升工作效率及产品良率。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (13)

1.一种智能缝制装置，其特征在于，包括：

工业缝纫机，包括用于缝制布料的缝纫工作台；

机械手夹具，用于操作所述布料以配合所述工业缝纫机完成所述缝制作业，所述操作至少包括：抓取、放置、及固定布料；

工业机器人，用于移动所述机械手夹具至所述工业缝纫机的预定位置以供完成所述缝制作业；

主控制器，连接并用于控制所述工业缝纫机、工业机器人及机械手夹具；

缝纫视觉单元，用于拍摄所述工业缝纫机的缝纫工作台图像并从中获取布料的布料图像，所述布料图像至少显示有所述布料的轮廓、位置及缝纫方向。

2.根据权利要求1所述的智能缝制装置，其特征在于，所述主控制器通信连接有一交换机，所述交换机通信连接有一运行有人机交互平台的集中控制计算机。

3.根据权利要求2所述的智能缝制装置，其特征在于，所述缝纫视觉单元通过所述交换机而通信连接至所述运行人机交互平台的集中控制计算机。

4.根据权利要求3所述的智能缝制装置，其特征在于：

所述集中控制计算机，用于通过所述人机交互平台来导入缝纫设计信息，并根据所述缝纫设计信息生成对应的缝制动作指令集，将所述缝制动作指令集通过所述交换机发送到所述主控制器；并用于通过所述缝纫视觉单元所拍摄的缝纫工作台图像及所获取的布料图像来判断布料的实际位置和预定位置的偏差；并用于根据所述偏差计算出调整参数并通过所述交换机发送给所述主控制器；

所述主控制器，用于移动所述机械手夹具至所述工业缝纫机的预定位置，根据调整参数控制所述机械手夹具调整布料的实际位置以消除所述偏差，并在所述调整后根据所述缝制动作指令集完成所述缝制。

5.根据权利要求4所述的智能缝制装置，其特征在于，包括：

图像处理模块，用于对所述缝纫缝纫工作台图像进行图像处理以获取布料图像；其中，所述缝纫工作台预设有基准点；

图像坐标获取模块，用于以所述缝纫工作台图像为坐标平面，在所述布料图像中获取布料的形心坐标、起缝点坐标、及由所述形心坐标及起缝点坐标确定的当前缝纫方向；

坐标转换模块，用于以所述缝纫工作台为真实位置坐标平面，获得所述坐标平面内所述基准点的真实位置坐标，并将所述缝纫工作台图像内的形心坐标及起缝点坐标转换为缝纫工作台上的真实位置坐标；

移动控制模块，用于以所述形心的真实位置坐标为转动中心在所述缝纫工作台转动布料至使当前缝纫方向平行于所述预定缝纫方向；并用于根据所述起缝点和基准点的真实位置坐标计算两者间的移动路径，并根据所述移动路径来移动所述布料至起缝点与基准点相对应以进行缝纫作业。

6.根据权利要求5所述的智能缝制装置，其特征在于，所述图像处理模块设于所述缝纫视觉单元；所述图像坐标获取模块设于所述集中控制计算机的人机交互平台；所述坐标转换模块设于所述集中控制计算机的人机交互平台；所述移动控制模块设于所述主控制器。

7.根据权利要求1所述的智能缝制装置，其特征在于，所述主控制器包括：连接所述工业机器人的机器人控制器、及连接所述工业缝纫机及所述机器人控制器的缝纫机控制器；其中，所述机器人控制器还作为主控设备来通过所述缝纫机控制器控制所述工业缝纫机，以使所述工业缝纫机与工业机器人配合完成缝制作业。

8.一种智能缝制系统，其特征在于，包括：

多个如权利要求1至7中任一项所述的智能缝制装置；

交换机，通信连接于各智能缝制装置的主控制器；

进料控制器，通信连接于所述交换机，所述进料控制器连接有上料装置、及用于供所述上料装置放置布料并将布料运送至智能缝制装置的进料装置；

集中控制计算机，通信连接于所述交换机，其中，所述集中控制计算机运行有人机交互平台。

9.根据权利要求8所述的智能缝制系统，其特征在于，所述各智能缝制装置的缝纫视觉单元通过所述交换机而通信连接至所述集中控制计算机。

10.根据权利要求8所述的智能缝制系统，其特征在于，所述智能缝制系统具有顺序缝制模式，在所述顺序缝制模式下，所述各智能缝制装置用于分别完成同一所述布料在缝制过程中的不同工序步骤。

11.根据权利要求8所述的智能缝制系统，其特征在于，所述智能缝制系统具有并行缝制模式，在所述并行缝制模式下，所述各智能缝制装置用于分别对应不同布料来完成各布料的多个工序的缝制。

12.根据权利要求10或11所述的智能缝制系统，其特征在于，所述进料装置包括至少两个布料传送带，所述布料在经所述智能缝制装置缝制之前是位于所述两组布料传送带中的其中一个，而所述缝制之后所述布料位于所述两个布料传送带中的另一个。

13.根据权利要求12所述的智能缝制系统，其特征在于，包括：一一对应连接各个所述智能缝制装置的位置传感器，各位置传感器分别连接于各智能缝制装置的主控制器；所述进料装置还包括控制所述两个布料传送带的布料传送带控制器；

所述位置传感器，用于分别检测布料在布料传送带上是否移动至与所述位置传感器对应的位置，若是，则生成触发信号；

所述生成触发信号的位置传感器所在的智能缝制装置，其主控制器接收所述触发信号，并生成停送指令至所述布料传送带控制器以停止所述布料所在布料运送带的运动，并且，所述主控制器控制所连接的工业机器人将所述所述布料移至所在的智能缝制装置以进行缝制。