CN104532488A - 柔性材料的运动装置、运动方法及缝纫装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供柔性材料的运动装置、运动方法及缝纫装置，运动装置包括：中空的装置主体；内可移动地设有钢针固定座；钢针固定座下表面凸设有若干钢针从装置主体底部穿出以供扎入柔性材料；钢针固定座上表面和装置主体围成密闭的气压室以提供针扎驱动力，气压室通过气管连接气泵；弹性件，设于钢针固定座下表面同装置主体的间隙，受到钢针固定座的挤压而产生形变时对钢针固定座提供弹力；测距传感器，设于气压室内并朝向钢针固定座上表面设置，测得其同钢针固定座的间距；气泵控制器，连接气泵，用于控制气泵来驱动钢针固定座移动；气泵控制器还电性连接测距传感器，其驱动钢针固定座移动直至间距达到预设阈值；本发明精确控制针扎深度，结构简单。

Description

柔性材料的运动装置、运动方法及缝纫装置

技术领域

本发明涉及缝纫技术领域，特别是涉及柔性材料的运动装置、运动方法及缝纫装置。

背景技术

目前大部分缝纫作业中布料抓取有通过真空吸取的方式，但通过该方式要在操作台上对布料进行缝纫时作的例如旋转布料等作业是不可能的，因此需要例如针扎的操作。

然，现有技术中并未有能精确控制针扎厚度且结构简单的装置，大大影响制衣质量，实为该行业亟待解决的技术问题。

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柔性材料的运动装置、运动方法及缝纫装置，解决现有技术中的各种缺陷。

为实现上述目标及其他相关目标，本发明提供一种柔性材料的运动装置，包括：中空的装置主体；钢针固定座，可移动地设于所述装置主体内；所述钢针固定座下表面凸设有若干钢针，各所述钢针从所述装置主体底部穿出以供扎入柔性材料；所述钢针固定座上表面和装置主体围成密闭的气压室以提供对钢针固定座的驱动力，所述气压室通过气管连接气泵；弹性件，设于所述钢针固定座下表面同所述装置主体的间隙内，在受到所述钢针固定座的挤压而产生形变时对所述钢针固定座提供弹力；测距传感器，设于所述气压室内并朝向所述钢针固定座上表面设置，用于测得所述测距传感器同所述钢针固定座的间距；气泵控制器，连接所述气泵，用于控制所述气泵来驱动所述钢针固定座移动；所述气泵控制器还电性连接所述测距传感器，其驱动所述钢针固定座移动直至所述间距达到预设阈值。

可选的，所述测距传感器设于所述装置主体顶部内侧面。

可选的，所述测距传感器包括：光传感器及声波传感器中的一种或多种组合。

可选的，所述间距与所述钢针相对装置主体的伸缩量相关联。

可选的，所述弹性件为波形弹簧。

可选的，所述柔性材料置于工作台上，所述运动装置可活动地设于所述工作台上方。

可选的，所述运动装置连接有驱动装置。

可选的，所述柔性材料包括：布料、皮革及技术纺织品。

为实现上述目标及其他相关目标，本发明提供一种缝纫装置，包括所述的运动装置。

为实现上述目标及其他相关目标，本发明提供一种柔性材料的运动方法，应用于所述的运动装置，所述运动方法包括：通过所述气泵控制器来控制所述气泵以驱动所述钢针固定座移动；直至所述测距传感器测得间距达到预设阈值时，通过所述气泵控制器来控制所述气泵以驱动所述钢针固定座停止移动。

如上所述，本发明提供柔性材料的运动装置、运动方法及缝纫装置，运动装置包括：中空的装置主体；钢针固定座，可移动地设于所述装置主体内；所述钢针固定座下表面凸设有若干钢针，各所述钢针从所述装置主体底部穿出以供扎入柔性材料；所述钢针固定座上表面和装置主体围成密闭的气压室以提供对钢针固定座的驱动力，所述气压室通过气管连接气泵；弹性件，设于所述钢针固定座下表面同所述装置主体的间隙内，在受到所述钢针固定座的挤压而产生形变时对所述钢针固定座提供弹力；测距传感器，设于所述气压室内并朝向所述钢针固定座上表面设置，用于测得所述测距传感器同所述钢针固定座的间距；气泵控制器，连接所述气泵，用于控制所述气泵来驱动所述钢针固定座移动；所述气泵控制器还电性连接所述测距传感器，其驱动所述钢针固定座移动直至所述间距达到预设阈值。

本发明优点如下：

1、通过气压方式驱动钢针扎入材料内；

2、通过波形弹簧实现的反作用力实现钢针的复位；

3、通过传感器确定钢针的位置；

4、通过接收传感器输出的钢针位置信号，控制压缩空气压强的大小来克服弹簧的反作用力实现对钢针扎入材料深度的精确控制；

5、本装置能够适应常见的柔性材料，如各种材质的布料、皮革、及技术纺织品等。

附图说明

图1显示为本发明一实施例中柔性材料的运动装置的结构示意图。

图2显示为本发明一实施例中柔性材料的运动装置的电路连接结构示意图。

图3显示为本发明一实施例中柔性材料的运动方法的流程示意图。

元件标号说明

1      装置主体

11     气压室

2      钢针固定座

21     钢针

3      弹性件

4      测距传感器

5      气泵

6      气泵控制器

7      柔性材料

8      气管

S1～S2 方法步骤

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，本发明提供一种柔性材料的运动装置，包括：中空的装置主体1、钢针固定座2、弹性件3、测距传感器4、及气泵控制器等。

所述装置主体1，其形状可例如为圆柱体、长方体或立方体，其内部具有空腔，以供设置部件。

在本实施例中，所述钢针固定座2，在图示中可上下移动地设于所述装置主体1内；具体的，所述钢针固定座2下表面凸设有若干钢针21，各所述钢针21从所述装置主体1底部穿出(例如底部开孔，钢针尺寸相配合地穿过所述孔)以供扎入柔性材料7，各所述钢针21可随钢针固定座2上下移动而相对所述装置主体1伸缩，因此，也即是说，所述钢针21的伸缩量同所述钢针固定座2在装置主体1内的位移量相关，可以为相同。

在一实施例中，所述柔性材料7置于工作台上，所述柔性材料7包括：布料、皮革及技术纺织品等；所述运动装置可活动地设于所述工作台上方，所述运动装置连接有驱动装置，所述驱动装置包括例如机器人、机械臂等。

所述钢针固定座2上表面和装置主体1围成密闭的气压室11以提供对钢针固定座2的驱动力，所述钢针固定座2和装置主体1的间隙通过密封体加以密封，装置主体1内壁可为光滑面便于滑移，优选的，所述装置主体1内壁可例如为不锈钢材质并涂覆润滑油；所述钢针固定座2下表面以下的空隙可例如连通外界大气压，所述驱动力则例如为气压室11内气压高于外界大气压而产生作用于钢针固定座2上表面的向下的压力，或例如低于外界大气压而产生对钢针固定座2的向上吸力；所述气压室11通过气管8连接气泵5，所述气泵5可通过抽或吸所述气压室11内空气而控制压强变化，从而控制钢针固定座2及其所装载钢针21的位移。

所述弹性件3，设于所述钢针固定座2下表面同所述装置主体1的间隙内，在受到所述钢针固定座2位移的挤压而产生形变时对所述钢针固定座2提供弹力；在一实施例中，所述弹性件3为波形弹簧，简称波簧；波形弹簧即俯视图为环形而侧视图呈波浪形的弹簧，所述波形弹簧的尺寸应与所述空腔截面匹配，避免产生晃动；当钢针固定座2向下位移时，所述波形弹簧被压缩形变，从而产生向上的弹力，用以回复所述钢针固定座2至原位；采用波形弹簧的好处在于仅需一片即可对钢针固定座2提供均匀的向上弹力，且可以无需固定，可省去例如螺锁、粘结、焊接等作业；当然，在其他实施例中，亦可采用多个弹片或者多个上下方向设置的压簧以作替代，还可在气压室11内设置拉簧以作替代等；此处波形弹簧仅为优选，而非以此为限制。

所述测距传感器4，设于所述气压室11内并朝向所述钢针固定座2上表面设置，用于测得所述测距传感器4同所述钢针固定座2的间距，承前所述，所述钢针21的伸缩量同所述钢针固定座2在装置主体1内的位移量相关，而所述间距与所述钢针固定座2的位移量相关，因此所述间距与所述钢针21相对装置主体1的伸缩量相关联，利用所述测距传感器4侦测其与钢针固定座2的间距，实际上是相当于侦测钢针固定座2位移后所在位置，从而可推得各所述钢针21的伸缩量，即代表其在柔性材料的扎入深度。在一实施例中，所述测距传感器4设于所述装置主体1顶部内侧面，所述测距传感器4包括：光传感器及声波传感器中的一种或多种组合，光传感器包括例如红外线传感器，声波传感器包括例如超声波传感器等。

请一并参阅图2，用以说明本发明柔性材料的运动装置的电路连接及通过所述电路连接实现的电信号传输的原理。

所述气泵5可为电控气泵，其连接有所述气泵控制器6，所述气泵控制器6用于控制所述气泵5(例如抽/放气)来驱动所述钢针固定座2在装置主体1内的移动；所述气泵控制器6还电性连接所述测距传感器4，其驱动所述钢针固定座2移动直至所述间距达到预设阈值。

所述预设阈值可关联于预设的需要钢针21扎入柔性材料的深度，通过侦测所述间距即相当于侦测钢针21的扎入深度，从而调节气压达到所需要的扎入深度。

举例来说，若初始状态下，测距传感器4测得的间距为5mm，现需要的钢针21扎入深度为2mm，则所述预设阈值为7mm，那么所述气泵控制器控制气泵5加大气压室11内压强从而带动钢针固定座2向下移动，在此过程中弹性件3受压形变，直至测得的所述间距为7mm时，达到所需需求，则可维持气压室11内压强保持钢针21位置，当钢针21扎入柔性材料后，即可带动所述柔性材料进行例如平移或旋转等运动；直至下一次需要对柔性布料的其他位置操作，则减小压强，钢针固定座2受到弹性件3形变的向上弹力作用而向上返回。

结合上述内容可知，本发明提供一种缝纫装置，包括所述的运动装置；所述缝纫装置包括：缝纫机、缝纫站等，所述缝纫站指的是一台或多台缝纫机配合机器人实现自动化布料抓取、传输、放置、缝纫等作业的自动化系统。

如图3所示，本发明提供一种柔性材料的运动方法，应用于所述的运动装置，所述运动方法包括：

步骤S1：通过所述气泵控制器来控制所述气泵以驱动所述钢针固定座移动；

步骤S2：直至所述测距传感器测得间距达到预设阈值时，通过所述气泵控制器来控制所述气泵以驱动所述钢针固定座停止移动。在一实施例中，即例如维持气压室内压强保持钢针位置。

当然，步骤S2之后，还可包括：通过所述气泵控制器来控制所述气泵以减小气压室内压强，在弹性件的弹力作用下使钢针固定座向上弹回。

综上所述，本发明提供柔性材料的运动装置、运动方法及缝纫装置，运动装置包括：中空的装置主体；钢针固定座，可移动地设于所述装置主体内；所述钢针固定座下表面凸设有若干钢针，各所述钢针从所述装置主体底部穿出以供扎入柔性材料；所述钢针固定座上表面和装置主体围成密闭的气压室以提供对钢针固定座的驱动力，所述气压室通过气管连接气泵；弹性件，设于所述钢针固定座下表面同所述装置主体的间隙内，在受到所述钢针固定座的挤压而产生形变时对所述钢针固定座提供弹力；测距传感器，设于所述气压室内并朝向所述钢针固定座上表面设置，用于测得所述测距传感器同所述钢针固定座的间距；气泵控制器，连接所述气泵，用于控制所述气泵来驱动所述钢针固定座移动；所述气泵控制器还电性连接所述测距传感器，其驱动所述钢针固定座移动直至所述间距达到预设阈值。

本发明优点如下：

1、通过气压方式驱动钢针扎入材料内；

2、通过波形弹簧实现的反作用力实现钢针的复位；

3、通过传感器确定钢针的位置；

4、通过接收传感器输出的钢针位置信号，控制压缩空气压强的大小来克服弹簧的反作用力实现对钢针扎入材料深度的精确控制；

5、本装置能够适应常见的柔性材料，如各种材质的布料、皮革、及技术纺织品等。

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 (10)

1.一种柔性材料的运动装置，其特征在于，包括：

中空的装置主体；

钢针固定座，可移动地设于所述装置主体内；所述钢针固定座下表面凸设有若干钢针，各所述钢针从所述装置主体底部穿出以供扎入柔性材料；所述钢针固定座上表面和装置主体围成密闭的气压室以提供对钢针固定座的驱动力，所述气压室通过气管连接气泵；

弹性件，设于所述钢针固定座下表面同所述装置主体的间隙内，在受到所述钢针固定座的挤压而产生形变时对所述钢针固定座提供弹力；

测距传感器，设于所述气压室内并朝向所述钢针固定座上表面设置，用于测得所述测距传感器同所述钢针固定座的间距；

气泵控制器，连接所述气泵，用于控制所述气泵来驱动所述钢针固定座移动；所述气泵控制器还电性连接所述测距传感器，其驱动所述钢针固定座移动直至所述间距达到预设阈值。

2.根据权利要求1所述的柔性材料的运动装置，其特征在于，所述测距传感器设于所述装置主体顶部内侧面。

3.根据权利要求1所述的柔性材料的运动装置，其特征在于，所述测距传感器包括：光传感器及声波传感器中的一种或多种组合。

4.根据权利要求1所述的柔性材料的运动装置，其特征在于，所述间距与所述钢针相对装置主体的伸缩量相关联。

5.根据权利要求1所述的柔性材料的运动装置，其特征在于，所述弹性件为波形弹簧。

6.根据权利要求1所述的柔性材料的运动装置，其特征在于，所述柔性材料置于工作台上，所述运动装置可活动地设于所述工作台上方。

7.根据权利要求5所述的柔性材料的运动装置，其特征在于，所述运动装置连接有驱动装置。

8.根据权利要求1所述的柔性材料的运动装置，其特征在于，所述柔性材料包括：布料、皮革及技术纺织品。

9.一种缝纫装置，其特征在于，包括如权利要求1至8中任一项所述的运动装置。

10.一种柔性材料的运动方法，其特征在于，应用于如权利要求1至8中任一项所述的运动装置，所述运动方法包括：

通过所述气泵控制器来控制所述气泵以驱动所述钢针固定座移动；

直至所述测距传感器测得间距达到预设阈值时，通过所述气泵控制器来控制所述气泵以驱动所述钢针固定座停止移动。