CN104727022B - 一种重合缝制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种重合缝制装置及方法，通过图像采集单元采集包含第一裁片图像的第一图像信息，将承载第二裁片的送料单元送入缝纫工作台上放有第一裁片的工作区内，并置于第一裁片上；通过图像采集单元所采集工作区内包含第二裁片图像的第二图像信息，根据第一图像信息及第二图像信息控制机械手操作第二裁片至与第一裁片按预定边缘对齐，定位第二裁片的情况下将送料单元移出所述工作区，进而缝合所述对齐的第一裁片及第二裁片；本专利申请的优点如下：通过送料般的结构保证了多层裁片的准确对齐，且通过布料的视觉识别保证对齐，整体装置结构简单、体积小、成本低。

Description

一种重合缝制装置及方法

技术领域

本发明涉及缝纫技术领域，特别是涉及一种重合缝制装置及方法。

背景技术

随着工业自动化技术的不断发展，自动缝纫技术已成为现今各个厂家所研究的课题，在实际应用中，难题依然很多，举例来说，两层或两层以上的布料的对齐后缝制的自动化完成就较为困难，且目前也没有一套良好解决这一难题的配套设备。

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重合缝制装置及方法，解决现有技术存在的问题。

为实现上述目标及其他相关目标，本发明提供一种重合缝制装置，包括：缝纫工作台，包括：用于承载第一裁片的工作区；承载第二裁片的送料单元，其可活动地设于所述缝纫工作台；机械手，设于所述缝纫工作台；图像采集单元，设于所述缝纫工作台并对应采集所述工作区内的图像信息，所述图像信息包括：在所述送料单元未进入所述工作区时的包含所述第一裁片图像的第一图像信息；以及在所述送料单元进入所述工作区后的包含所述第二裁片图像的第二图像信息；，所述第一图像信息包含第一裁片的预定边缘的位置信息；控制器，电性连接所述机械手及图像采集单元，根据所述第一图像信息及第二图像信息，控制机械手操作所述第二裁片至与第一裁片按预定边缘对齐；缝制单元，设于所述缝纫工作台，在所述送料单元移出工作区后，缝合所述对齐的第一裁片及第二裁片。

可选的，所述控制机械手操作所述第二裁片至与第一裁片按预定边缘对齐，包括：所述控制器控制机械手对第二裁片执行平移和/或旋转的操作至实现所述对齐。

可选的，所述控制器还控制机械手在所述工作区内定位所述第二裁片，所述送料单元移出工作区是在所述定位的情况下进行的。

可选的，所述送料单元在所述移出工作区前，还向下作接近第一裁片的运动。

可选的，所述送料单元是通过滑动方式进出所述工作区的。

可选的，所述送料单元为板状。

可选的，所述机械手设于工作区内第一裁片周侧中不在所述送料单元进出所述工作区的路径上的位置。

可选的，所述图像采集单元包括摄像头。

为实现上述目标及其他相关目标，本发明提供一种重合缝制方法，应用于所述的重合缝制装置，所述方法包括：采集包含第一裁片图像的第一图像信息；将承载第二裁片的送料单元送入所述工作区，并置于第一裁片上；采集包含第二裁片图像的第二图像信息；根据所述第一图像信息及第二图像信息操作第二裁片至与第一裁片按预定边缘对齐；在所述工作区内定位所述第二裁片，将送料单元移出所述工作区；缝合所述对齐的第一裁片及第二裁片。

如上所述，本发明提供一种重合缝制装置及方法，通过图像采集单元采集包含第一裁片图像的第一图像信息，将承载第二裁片的送料单元送入缝纫工作台上放有第一裁片的工作区内，并置于第一裁片上；通过图像采集单元所采集工作区内包含第二裁片图像的第二图像信息，根据第一图像信息及第二图像信息控制机械手操作第二裁片至与第一裁片按预定边缘对齐，定位第二裁片的情况下将送料单元移出所述工作区，进而缝合所述对齐的第一裁片及第二裁片；本专利申请的优点如下：通过送料般的结构保证了多层裁片的准确对齐，且通过布料的视觉识别保证对齐，整体装置结构简单、体积小、成本低。

附图说明

图1显示为本发明一实施例中的重合缝制装置的结构示意图。

图2a至2d显示为本发明一实施例中的应用过程的结构示意图。

图3显示为本发明一实施例中的重合缝制方法的流程示意图。

元件标号说明

1 缝纫工作台

11 工作区

2 第一裁片

3 送料单元

4 第二裁片

5 机械手

6 图像采集单元

7 延伸杆

S1～S6 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，本发明提供一种重合缝制装置，包括：缝纫工作台1、送料单元3、机械手5、图像采集单元6、控制器(未图示)、及缝制单元(未图示)。

所述缝纫工作台1，包括：用于承载第一裁片2的工作区11。在一实施例中，所述工作区11即缝纫作业的操作区，缝制工作可在所述操作区内完成，所述第一裁片2可按预先位置摆放在所述工作区11内，第一裁片2可具有待对齐的预定边缘，例如图示的待缝合边A。

所述送料单元3，其可活动地设于所述缝纫工作台1，所述活动包括：进入所述工作区11而覆盖于所述第一裁片2之上或移出所述工作区112所述送料单元3是用于承载第二裁片4的，所述第二裁片4具有待对齐于所述第一裁片2的预定边缘的待缝合边B。在一实施例中，优选的，所述送料单元3至少可以完成移入或移出所述工作区11的动作，是可利用滑动结构的方式来实现的，举例来说，所述缝纫工作台1上在所述工作区11周侧可设置滑轨，所述送料单元3可以为板状(例如方形平板或其他形状的平板)，通过轴承、凹凸结合等方式结合所述滑轨而可沿滑轨运动，从而将第二裁片4运入所述工作区11，或运出所述工作区11；两者通过轴承、凹凸结合等方式结合而实现滑动，从而将第二裁片4运入所述工作区11，或运出所述工作区11；所述重合缝制装置还可包括设于所述缝纫工作台1的对应用于升降所述送料单元3的升降机构(未图示)，在所述送料单元3进入工作区11后，其覆盖于第一裁片2的上方，而送料单元3的上方承载了第二裁片4，为了能在抽出送料单元3的过程中减小对第二裁片4的位置的影响，以便于其边缘重合地叠置所述第一裁片2上，故可通过所述升降机构下降所述送料单元3而令其靠近第一裁片2至预定间距后，再移出所述送料单元3。

所述机械手5，设于所述缝纫工作台1。在一实施例中，所述机械手5是设于工作区11的一侧，优选的，为了避开送料单元3，所述机械手5设于工作区11内第一裁片2周侧中不在所述送料单元3进出所述工作区11的路径上的位置，即不设于送料单元3进出工作区11内第一裁片2的进入侧或移出侧在图1的实施例中，进入侧和移出侧为一个，但在其他实施例中，进入侧和移出侧可为相对两侧，因此在本实施例中，所述机械手5还可以设置在送料单元3进出侧的相对侧，而在所述进入侧和移出侧为相对两侧的时候，所述送料单元3则仅可设置于工作区11的另外两侧，故本发明的技术方案并非以图1的实施例为限制。

所述图像采集单元6，其可包括摄像头，设于所述缝纫工作台1并对应采集所述工作区11内的图像信息，所述图像信息包括：在所述送料单元3未进入所述工作区11时的包含所述第一裁片2图像的第一图像信息；以及在所述送料单元3进入所述工作区11后的包含所述第二裁片4图像的第二图像信息；所述第一图像信息可提取出第一裁片2的预定边缘的位置信息，以供后续图像识别。

如图1所示，优选的，所述图像采集单元6可通过一延伸杆7而设置于工作区11的正上方并向下拍摄，从而获取最佳角度的视频或图片，更符合建立平面坐标系的要求，所述延伸杆7可为中空，内部布设连接所述图像采集单元6及控制器的线路。

所述控制器，电性连接所述机械手5及图像采集单元6，根据所述第一图像信息及第二图像信息，控制机械手5操作所述第二裁片4至与第一裁片2按预定边缘对齐。在一实施例中，所述控制器可包括单片机或CPU处理器及外围功能电路，其可进行图像识别的处理，例如，在缝纫工作台1的平面或仅工作区11的平面内建立平面坐标系，通过所述图像采集单元6所采集的送料单元3尚未进入工作区11时的第一裁片2的预定边缘的坐标信息，从而可在第二裁片4进入后，控制机械手5操作第二裁片4而使其待对齐的边缘同所述第一裁片2的预定边缘的坐标信息一致，即达成了上述对齐，所述操作包括：执行平移及旋转中的一种或两种结合的操作。

并且，结合上述，为了在第二裁片4和第一裁片2对齐后移出送料单元3而不至于操作第二裁片4的位置，故在所述送料单元3的过程中，所述控制器可控制所述机械手5在所述工作区内定位所述第二裁片4，所述定位包括：例如向下压紧布料，或者通过负压吸住所述布料等等皆可。

需特别说明的是，上述控制器的图像识别的方式为现有技术，本领域技术人员应当可以毫无疑义地根据本发明的上述教示而实现，例如可参考以下现有技术：中国专利申请号为201410261331.0，名称为“一种用于缝纫的视觉定位方法及系统”，其揭露了“一种用于缝纫的视觉定位方法及系统，通过拍摄缝纫工作台图像并处理获取待缝纫布料图像，缝纫工作台预设有基准点，以缝纫工作台图像为坐标平面在待缝纫布料图像中获取待缝纫布料的形心坐标、起缝点坐标、及当前缝纫方向；以缝纫工作台为真实位置坐标平面，获得坐标平面内基准点的真实位置坐标将缝纫工作1图像内的形心坐标及起缝点坐标转换为缝纫工作台的真实位置坐标；以形心的真实位置坐标为转动中心转动待缝纫布料至当前缝纫方向平行于预定缝纫方向；计算起缝点和基准点间移动路径，并根据移动路径来移动待缝纫布料至起缝点与基准点相对应以进行缝纫作业，利用视觉图像处理来进行定位，良好解决原有自动缝纫定位不良的问题。”；抑或是中国专利申请号为201410260360.5，名称为“一种用于缝纫的视觉校正方法及系统”，其揭露了“一种用于缝纫的视觉校正方法及系统，通过在缝纫工作台内按预定缝纫参考方向作示教移动；拍摄所述缝纫工作台内的示教移动生成参考图像，并将在所述参考图像上形成对应所述示教移动的示教移动轨迹；在缝纫过程中，截取所述参考图像内的布料裁片图像；经图像处理获取布料裁片的预设待校正线；比对所述布料裁片图像的预设待校正线与所述示教移动轨迹是否对应；若对应，则维持所述缝纫过程；若不对应，则停止所述缝纫过程，利用视觉图像处理来进行缝纫中的布料校准，良好解决原有自动缝纫无法检测布料是否歪斜的问题。”

故此，本发明保护的是利用了上述现有文献中缝纫作业的视觉图像识别技术来实现自动重合缝制作业的技术方案，而非保护上述图像识别本身的现有技术。

所述缝制单元，设于所述缝纫工作台1，在所述送料单元3移出工作区11后，执行第一裁片2及第二裁片4的缝合作业。在一实施例中，所述缝制单元例如为缝纫机等，可设于缝纫工作台1上，亦可设于其他位置而移动至缝纫工作台1处，仅需可在工作区11内进行缝纫作业即可。

如图2a至2d所示，通过一个实施例来展示本发明的实施原理：

如图2a所示，摄像头及控制器组成视觉识别系统，根据第一图像信息对在工作区11内的第一裁片2进行位置识别，以获取第一裁片2的预定边缘(例如待缝合边A)的位置信息；之后，运料单元按图示G箭头方向进入工作区11；

如图2b所示，运料单元将第二裁片4送至工作区11内，视觉识别系统根据所采集第二图像信息对运料单元上的第二裁片4的待缝合边B进行位置识别，并与之前获取的参考缝边A进行位置对比；

如图2c所示，机械手5抓住第二裁片4并调整第二裁片4的位置，将送料单元3上第二裁片4的待缝合边B调整至与第一裁片2的待缝合边A位置上下对齐；之后，运料单元按图示H箭头方向进入工作区11；

如图2d所示，送料单元3下降到尽量接近第一裁片2的高度，同时机械手5压紧第二裁片4，送料单元3抽离工作区11，使第一裁片2与第二裁片4按待缝合边A及待缝合边A重合地叠合，机械手5抓住第一裁片2及第二裁片4配合缝制装置进行缝制。

需说明的是，当缝制工艺要求三片或更多片裁片缝合时只需要重复图2b～2d的操作即可。

如图3所示，结合上述可知，本发明还可提供一种重合缝制方法，应用于上述的重合缝制装置，所述方法包括：

步骤S1：采集包含第一裁片2图像的第一图像信息；

步骤S2：将承载第二裁片4的送料单元3送入所述工作区11，并置于第一裁片2上；

步骤S3：采集包含第二裁片4图像的第二图像信息；

步骤S4：根据所述第一图像信息及第二图像信息操作第二裁片4至与第一裁片2按预定边缘对齐；

步骤S5：在所述工作区内定位所述第二裁片4，将送料单元3移出所述工作区11；

步骤S6：缝合所述对齐的第一裁片2及第二裁片4。

综上所述，本发明提供一种重合缝制装置及方法，通过图像采集单元采集包含第一裁片图像的第一图像信息，将承载第二裁片的送料单元送入缝纫工作台上放有第一裁片的工作区内，并置于第一裁片上；通过图像采集单元所采集工作区内包含第二裁片图像的第二图像信息，根据第一图像信息及第二图像信息控制机械手操作第二裁片至与第一裁片按预定边缘对齐，定位第二裁片的情况下将送料单元移出所述工作区，进而缝合所述对齐的第一裁片及第二裁片；本专利申请的优点如下：通过送料般的结构保证了多层裁片的准确对齐，且通过布料的视觉识别保证对齐，整体装置结构简单、体积小、成本低。

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 (9)

1.一种重合缝制装置，其特征在于，包括：

缝纫工作台，包括：用于承载第一裁片的工作区；

承载第二裁片的送料单元，其可活动地设于所述缝纫工作台，所述活动包括：进入所述工作区而覆盖于所述第一裁片之上或移出所述工作区；

机械手，设于所述缝纫工作台；

图像采集单元，设于所述缝纫工作台并对应采集所述工作区内的图像信息，所述图像信息包括：在所述送料单元未进入所述工作区时的包含所述第一裁片图像的第一图像信息；以及在所述送料单元进入所述工作区后的包含所述第二裁片图像的第二图像信息；

控制器，电性连接所述机械手及图像采集单元，根据所述第一图像信息及第二图像信息，控制机械手操作所述第二裁片至与第一裁片按预定边缘对齐；

缝制单元，在所述送料单元移出工作区后，缝合所述对齐的第一裁片及第二裁片。

2.根据权利要求1所述的重合缝制装置，其特征在于，所述控制机械手操作所述第二裁片至与第一裁片按预定边缘对齐，包括：所述控制器控制机械手对第二裁片执行平移和/或旋转的操作至实现所述对齐。

3.根据权利要求1所述的重合缝制装置，其特征在于，所述控制器还控制机械手在所述工作区内定位所述第二裁片，所述送料单元移出工作区是在所述定位的情况下进行的。

4.根据权利要求1所述的重合缝制装置，其特征在于，所述送料单元在所述移出工作区前，还向下作接近第一裁片的运动。

5.根据权利要求1所述的重合缝制装置，其特征在于，所述送料单元是通过滑动方式进出所述工作区的。

6.根据权利要求5所述的重合缝制装置，其特征在于，还包括：设于所述缝纫工作台的相互平行的至少两条滑轨；所述送料单元为板状，其两侧分别结合于所述两条滑轨。

7.根据权利要求1所述的重合缝制装置，其特征在于，所述机械手设于工作区内第一裁片周侧中不在所述送料单元进出所述工作区的路径上的位置。

8.根据权利要求1所述的重合缝制装置，其特征在于，所述图像采集单元包括摄像头。

9.一种重合缝制方法，其特征在于，应用于如权利要求1至8中任一项所述的重合缝制装置，所述方法包括：

采集包含第一裁片图像的第一图像信息；

将承载第二裁片的送料单元送入所述工作区，并置于第一裁片上；

采集包含第二裁片图像的第二图像信息；

根据所述第一图像信息及第二图像信息操作第二裁片至与第一裁片按预定边缘对齐；

在所述工作区内定位所述第二裁片，将送料单元移出所述工作区；

缝合所述对齐的第一裁片及第二裁片。