CN107761275A - 缝纫机及缝制系统 - Google Patents

Abstract

本发明实现落针位置的定位精度的提高。特征在于，将对针板(13)和釜或打环器(41)和向釜或打环器的缝制动作的输入轴(421)进行支撑的基座(61)沿相对于缝针(11)接近或分离的方向能够移动地支撑于缝纫机架(20)的缝纫机底座部(21)，在基座侧的输入轴和对该输入轴传递动力的传递轴(422)之间装备有连结部件(50)，该连结部件(50)变化为下述状态中的任意状态，即，输入轴和传递轴排列在同一线上而能够实现扭矩传递的状态，输入轴相对于传递轴与基座一起移动的状态。

Description

缝纫机及缝制系统

技术领域

本发明涉及一种适合搭载于机器人臂的缝纫机及具备该缝纫机的缝制系统。

背景技术

以往，开发出一种缝制系统，即，在机器人臂的前端部搭载缝纫机，并不限定于平面，也针对立体形状的曲面进行缝制。

在如上所述的缝制系统中开始缝制时，在将被缝制物设置在针板和缝针的下端部之间的情况下，由于被缝制物为立体形状，因此需要将针板和缝针的下端部之间与平面状的被缝制物的情况相比扩开得更大。

但是，即使将缝针最大限度地提起至上止点位置，针板和缝针的下端部之间的距离也不充分，另外需要将它们之间的距离扩大的构造。

因此，研究出了将缝纫机应用于机器人臂的方法，该缝纫机具备能够使缝纫机臂部中的面部侧的端部与针棒一起相对于针板升降的机构(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开平05－305193号公报

但是，关于上述缝纫机，由于缝纫机臂部的面部侧端部相对于缝纫机架进行升降动作，因此在试图搭载于机器人臂的情况下，必须将机器人臂相对于缝纫机架的保持位置避开缝纫机臂部的可动部分而设在与面部侧端部分离的位置，从机器人臂的前端部至缝纫机的落针位置为止的距离变长，难以提高通过机器人臂实现的落针位置的定位精度。

发明内容

本发明的目的在于，实现落针位置的定位精度的提高，具有下面(1)～(7)的任意特征。

(1)

一种缝纫机，其特征在于，

将对针板、釜或打环器和向所述釜或所述打环器的缝制动作的输入轴进行支撑的基座沿相对于缝针接近或分离的方向能够移动地支撑于缝纫机架的缝纫机底座部，

具备连结部件，该连结部件具有：第一接头部件，其设置在所述基座侧的所述输入轴；以及第二接头部件，其设置在对所述输入轴传递动力的传递轴，

所述连结部件，在所述输入轴和所述传递轴排列在同一线上的状态下在所述第一接头部件和所述第二接头部件之间传递扭矩，所述第一接头部件和所述第二接头部件能够相对地沿所述基座的移动方向移动。

(2)

根据上述(1)记载的缝纫机，其特征在于，

所述输入轴及所述传递轴沿与所述基座的移动方向正交的方向配置，

通过在所述第一接头部件和所述第二接头部件的彼此的相对面的任一方形成的键和在另一方形成的键槽进行连结，

所述键及所述键槽沿与所述输入轴及所述传递轴正交的方向形成。

(3)

根据上述(1)记载的缝纫机，其特征在于，

所述连结部件是欧氏接头或施密特接头。

(4)

根据上述(1)至(3)中任一项记载的缝纫机，其特征在于，

具备升降机构，该升降机构使所述基座沿相对于所述缝针接近或分离的方向移动，

所述升降机构具备：

凸轮从动体；

凸轮主动体，其形成有使所述凸轮从动体相对地在所述基座的移动方向移动的凸轮部；以及

驱动源，其使所述凸轮主动体或所述凸轮从动体沿与所述基座的移动方向交叉的规定方向往复移动。

(5)

根据上述(4)记载的缝纫机，其特征在于，

所述凸轮主动体的凸轮部具有伴随所述凸轮主动体或所述凸轮从动体的通过所述驱动源实现的往复移动而使所述基座在其移动方向产生位移的变化区间，

在所述变化区间的一端部设置有使得所述基座在向所述缝针侧移动得最远的位置在所述基座分离的方向不产生位移的无变化区间。

(6)

一种缝制系统，其特征在于，具备：

技术方案1至5中任一项记载的缝纫机；以及

机器人臂，其在臂前端保持所述缝纫机。

(7)

根据上述(6)记载的缝制系统，其特征在于，

所述缝纫机的缝纫机臂部中的针棒侧的端部支撑于所述机器人臂。

发明的效果

本发明在基座侧的输入轴和对该输入轴传递动力的传递轴之间装备有连结部件，该连结部件变化为下述状态中的任意状态，即，输入轴和传递轴排列在同一线上而能够实现扭矩传递的状态，输入轴相对于传递轴与基座一起移动的状态，因此能够使基座下降而将缝针和针板的间隔扩开。

因此，无需在缝纫机臂部侧设置可动构造，能够使针板下降而将与缝针之间的间隔扩开，容易地进行被缝制物的设置，在使缝纫机支撑于机器人臂的情况下，能够使其支撑位置靠近缝纫机臂部中的针棒侧的端部。因此，能够使缝纫机的落针位置接近缝纫机臂部的前端，能够使落针位置的位置精度提高。

附图说明

图1是缝制系统的侧视图。

图2是针板处于上位置的状态的缝纫机的侧视图。

图3是针板处于下位置的状态的缝纫机的侧视图。

图4是缝纫机的内部结构的斜视图。

图5是针板周边的结构的斜视图。

图6是打环器机构的斜视图。

图7是下轴处于扭矩传递状态时的斜视图。

图8是下轴处于分离状态时的斜视图。

图9是连结部件的分解斜视图。

图10是基座处于上位置时的升降机构的斜视图。

图11是基座处于下位置时的升降机构的斜视图。

图12是凸轮板的侧视图。

图13是由施密特接头构成的连结部件的概略结构图。

图14是表示凸轮跟随器的其他例子的斜视图。

标号的说明

10 缝纫机

11 缝针

12 针棒

13 针板

14 布料压脚

20 缝纫机架

21 缝纫机底座部

22 纵向机体部

23 缝纫机臂部

30 针棒上下移动机构

31 缝纫机电动机

32 上轴

40 打环器机构

41 打环器

42 下轴

421 输入轴

422 传递轴

50 连结部件

50A 施密特接头(连结部件)

51、51A 第一接头部件

511 键

52、52A 第二接头部件

521 键

53、53A 中继部件

531 第一键槽

532 第二键槽

60 升降机构

61 基座

611 滑轨

612 滑块

62 第一凸轮跟随器(凸轮从动体)

63、63B 第二凸轮跟随器(凸轮从动体)

64 凸轮板(凸轮主动体)

641 抵接部(无变化区间)

65 凸轮驱动气缸(驱动源)

66 滑轨

67 滑块

68 凸轮槽(凸轮部)

681 变化区间

682 第一无变化区间

683 第二无变化区间

100 缝制系统

110 机器人臂

112 臂

113 关节

具体实施方式

[缝制系统的整体结构]

下面，基于附图，对作为本发明的实施方式的缝制系统100进行说明。图1是表示缝制系统100的整体结构的侧视图。

缝制系统100具备：缝纫机10，其进行被缝制物的缝制；以及机器人臂110，其保持缝纫机10，并且使所保持的缝纫机10相对于被缝制物定位而进行任意的缝制。

[机器人臂]

机器人臂110是垂直多关节型的机器人臂，具备：基体111，其成为基座；多个臂112，它们由关节113连结；作为驱动源的伺服电动机，其针对各关节进行设置；以及编码器，其分别对由各伺服电动机旋转或转动的臂角度进行检测，在由关节113连结的多个臂112的前端部保持有缝纫机10。

上述各关节113由下述关节的任意者构成：摆动关节，其将臂的一端部设为能够摆动，对另一端部进行轴支撑；以及旋转关节，其对臂本身以其长度方向为中心能够旋转地进行轴支撑。

而且，机器人臂110具备六个关节113，通过六轴将其前端部的缝纫机10定位于任意的位置，能够取得任意的姿态。

因此，机器人臂110能够沿被缝制物的立体的曲面上的任意的曲线进行缝制。

此外，机器人臂110并不限定于六轴，也可以采用具有七个关节的七轴的结构。在该情况下，由于产生冗余关节，因此使得能够一边将缝纫机10定位于任意的位置，取得任意的姿态，一边使中途的关节移动，因此能够避免与机器人臂110的周围的其他构成物之间的干涉。因此，能够将缝纫机10以更大的范围定位于任意的位置，取得任意的姿态。

另外，机器人臂110的臂的前端部，对缝纫机10的缝纫机架20中的缝纫机臂部23的前端部(针棒侧端部)的上部进行保持，由此，能够缩小缝纫机10的落针位置附近和机器人臂110的臂的前端部之间的距离，能够将落针位置以更高精度进行定位。

[缝纫机]

图2及图3是缝纫机10的侧视图，图4是表示缝纫机架20的内部的结构的斜视图。缝纫机10如这些图所示，针板13及对针板13进行支撑的基座61相对于缝纫机架20的缝纫机底座部21能够升降地被支撑，在图2所示的针板13及基座61的上升位置进行缝制，在图3所示的下降位置进行被缝制物的设定等缝制的准备作业。

上述缝纫机10具备：针棒12，其在下端部对两根缝针11进行保持；针棒上下移动机构30，其对针棒12赋予上下的往复动作；打环器机构40，其通过打环器41使打环线插入穿过缝针11的上线；传递机构70，其将作为针棒上下移动机构30的驱动源的缝纫机电动机31的扭矩传递至打环器机构40；升降机构60，其进行对针板13及打环器机构40的一部分的结构进行保持的基座61的升降动作；布料压脚14，其相对于处于上升位置的针板13从上方对被缝制物进行按压；以及缝纫机架20，其对上述各结构进行支撑。

[缝纫机架]

缝纫机架20具备：缝纫机底座部21，其沿规定的长度方向延伸；纵向机体部22，其从该缝纫机底座部21的一端部朝向与其长度方向正交的方向进行直立设置；以及缝纫机臂部23，其从纵向机体部22的顶部朝向与缝纫机底座部21相同的方向伸出。

此外，在缝纫机10的各结构中的以下说明中，将缝纫机底座部21的长度方向设为Y轴方向，将与Y轴方向正交、纵向机体部22直立设置的方向设为Z轴方向，将与Y轴方向及Z轴方向正交的方向设为X轴方向。

另外，将Y轴方向上的一方设为前方，将另一方设为后方，将X轴方向上的一方设为左方，将另一方设为右方，将Z轴方向上的一方设为上方，将另一方设为下方。

[针棒上下移动机构]

针棒上下移动机构30具备：缝纫机电动机31，其成为针棒上下移动的驱动源；上轴32，其通过缝纫机电动机31而进行旋转驱动；针棒曲柄33，其固定装备于上轴32的前端部；以及省略图示的曲柄杆，其将针棒曲柄33和针棒12连结。即，针棒上下移动机构30构成曲柄机构，将上轴32的整周旋转变换为上下的往复动作而赋予针棒12。

上轴32以沿Y轴方向的状态能够旋转地支撑于缝纫机臂部23内。

缝纫机电动机31在上轴32的前端部附近，在其左侧相邻处将其输出轴朝向Y轴方向配置。在缝纫机电动机31的输出轴和上轴32之间通过未图示的齿轮机构对扭矩进行传递。

[布料压脚]

布料压脚14如图5所示，保持在位于针棒12的左侧相邻处的沿Z轴方向的压脚棒141的下端部，经由该压脚棒141而由未图示的压脚弹簧赋予向下方的按压力。

在布料压脚14附设有未图示的压脚抬起机构，在被缝制时能够将布料压脚14保持于更上方的退避位置。该压脚抬起机构可以进行手动操作，但优选能够通过致动器而按照控制信号在退避位置和缝制位置之间进行切换。

[传递机构]

打环器机构40具备下轴42，该下轴42为了对打环器41赋予动力而从上轴32被输入扭矩，传递机构70从前述的上轴32对下轴42进行扭矩传递。

该传递机构70具备：主动带轮71，其固定装备于上轴32的后端部；从动带轮72，其固定装备于下轴42的后端部；以及同步带73，其架设在主动带轮71和从动带轮72之间。

主动带轮71和从动带轮72的外径相等，传递机构70等速地将旋转从上轴32传向下轴42。

[打环器机构]

图6是将对打环器41进行支撑的基座61的图示省略，表示打环器41的周边的结构的斜视图。

如图4及图6所示，打环器机构40具备：两个打环器41；下轴42，其被传递来自缝纫机电动机31的扭矩；槽凸轮43，其对各打环器41赋予往复摆动动作；滚子44，其作为凸轮从动体；滚子腕45，其对该滚子44进行保持；以及打环器驱动杆47，其将滚子腕45和在打环器41设置的输入腕46连结。

各打环器41以在Y轴方向上排列两个的状态，尖锐的前端部411朝向右侧而配置于针板13的下侧。对于各打环器41，其下部能够绕Y轴摆动地由基座61支撑，由此，使得前端部411能够沿X轴方向进行往复动作。

在打环器41的前端部411形成有将打环线插入的插入孔，在针板13的下侧使前端部411相对于在缝针11形成的上线的线环突入，由此对上线的线环进行捕捉，并且使打环线插入。然后，打环器41后退，由此形成打环线的线环，缝针11突入至该打环线的线环而对打环线进行捕捉。通过重复这些动作，从而进行线迹的形成。

在各打环器41的下端部设置有向左方伸出的输入腕46。该输入腕46与两个打环器41一体地连结，它们成为一体而进行摆动动作。因此，如果对输入腕46输入沿Z轴方向的往复动作，则各打环器41进行沿X轴方向的往复动作。

下轴42以沿Y轴方向的状态能够旋转地支撑于缝纫机底座部21内。

并且，下轴42由配置在同一直线上的输入轴421和传递轴422构成，输入轴421和传递轴422通过连结部件50而能够一体地旋转地被连结。

输入轴421在缝纫机底座部21内配置在前方，固定装备有槽凸轮43。

另外，传递轴422在缝纫机底座部21内配置在后方，固定装备有传递机构70的从动带轮72。

槽凸轮43为圆板状，固定装备于将其中心贯通的下轴42的输入轴421。输入轴421朝向Y轴方向，并且相对于基座61能够旋转地由两个轴承48支撑。

槽凸轮43在后面侧形成有凸轮槽431。该凸轮槽431为大致圆形，且成为与作为旋转中心的输入轴421相距的距离变化的形状。

在槽凸轮43的凸轮槽431插入有滚子44。

滚子44保持于滚子腕45的摆动端部，滚子腕45能够绕Y轴摆动地由基座61支撑。另外，在滚子腕45的摆动端部连结有打环器驱动杆47的下端部，该打环器驱动杆47的上端部与输入腕46连结。

因此，在滚子44位于槽凸轮43的凸轮槽431中的与输入轴421相距的距离大的部分时，滚子腕45的摆动端部向上方摆动，经由打环器驱动杆47而使输入腕46向上方转动，能够使打环器41的前端部411朝向右方移动。

另外，在滚子44位于槽凸轮43的凸轮槽431中的与输入轴421相距的距离短的部分时，滚子腕45的摆动端部向下方摆动，经由打环器驱动杆47而使输入腕46向下方转动，能够使打环器41的前端部411朝向左方移动。

如上所述，槽凸轮43构成为能够将下轴42的整周旋转的动作变换为向左右的往复的摆动动作并传递至各打环器41。

[连结部件]

图7及图8是连结部件50的斜视图，图9是分解斜视图。

将在后面进行记述，除了打环器机构40中的下轴42的传递轴422以外的各结构支撑于基座61，该基座61能够相对于缝纫机底座部21沿Z轴方向往复移动地被支撑。

因此，连结部件50能够在下述两种状态间进行切换，即，传递轴422和输入轴421排列在同一直线上，从传递轴422向输入轴421进行扭矩传递的状态(图7的状态。称为“扭矩传递状态”)；以及随着基座61的下降，仅输入轴421相对于传递轴422进行下降移动的状态(图8的状态。称为“分离状态”)。

即，连结部件50具备：第一接头部件51，其设置于输入轴421侧；第二接头部件52，其设置于传递轴422侧；以及中继部件53，其设置于第一接头部件51和第二接头部件52之间。

这些接头部件51、52及中继部件53均是外径相等的圆板状的部件，在扭矩传递状态下，成为同心以及一体的圆柱状。

第一接头部件51在其中心形成有将输入轴421的后端部插入的贯通孔，通过平头螺钉而紧固固定于输入轴421。

另外，在第一接头部件51的与中继部件53的相对面，形成有沿与输入轴421正交的方向(第一接头部件51的直径方向)的凸条的键511。

第二接头部件52在其中心形成有将传递轴422的前端部插入的贯通孔，通过平头螺钉而紧固固定于传递轴422。

另外，在第二接头部件52的与中继部件53的相对面，形成有沿与传递轴422正交的方向(第二接头部件52的直径方向)的凸条的键521。

中继部件53在其中心形成有贯通孔，在与第一接头部件51的相对面，沿与中继部件53的中心轴正交的方向(中继部件53的直径方向)形成有能够滑动地与键511嵌合的第一键槽531。

另外，在中继部件53的与第二接头部件52的相对面，沿与中继部件53的中心轴正交的方向(中继部件53的直径方向)形成有能够滑动地与键521嵌合的第二键槽532。

而且，中继部件53的第一键槽531和第二键槽532，优选沿在从其中心轴方向观察时非平行，即，相互交叉的方向形成，更优选沿彼此正交的方向形成。

连结部件50由上述第一和第二接头部件51、52及中继部件53构成欧氏接头。

由此，输入轴421和传递轴422在排列在同一直线上的状态下，第一接头部件51的键511和中继部件53的第一键槽531对它们相互间的扭矩进行传递，中继部件53的第二键槽532和第二接头部件52的键521对它们相互间的扭矩进行传递，因此能够实现从传递轴422向输入轴421的扭矩传递。

并且，在输入轴421相对于传递轴422向上方或下方移动的情况下，中继部件53沿第一接头部件51的键511和第二接头部件52的键521这些键进行滑动，因此能够容许输入轴421相对于传递轴422的上方或下方的移动。

此外，输入轴421相对于传递轴422的下降移动，最大能够移动至小于连结部件50的直径的范围。

此外，在中继部件53的两个面，在分别交叉(正交)的方向形成有第一键槽531和第二键槽532，因此输入轴421相对于传递轴422并不限定于上下方向，也能够在第一键槽531和第二键槽532的任意的合成方向(沿X－Z平面的任意的方向)进行移动。

但是，输入轴421由于仅在基座61的移动方向进行移动，因此上下方向以外的移动是计划外的。

另外，欧氏接头在输入轴421和传递轴422没有排列在同一直线上的情况下也能够进行相互间的扭矩传递，但在缝纫机10中，仅在输入轴421和传递轴422排列在同一直线上时进行缝纫机电动机31的驱动。

另外，在图7中，图示出处于第一接头部件51的键511及中继部件53的第一键槽531沿上下方向(Z轴方向)的状态，仅第一接头部件51与基座61及输入轴421一起向下方移动的状态，但在基座61及输入轴421移动时，并不是必须使键511及键槽531朝向上下方向。

例如，在键511及第一键槽531朝向相对于上下方向而倾斜的方向的情况下，中继部件53也相对于键511和键521滑动，因此能够顺利地进行输入轴421相对于传递轴422的移动。

另外，也可以在第一接头部件51和中继部件53之间，在中继部件53设置键，在第一接头部件51设置键槽。同样地，也可以在第二接头部件52和中继部件53之间，在中继部件53设置键，在第二接头部件52设置键槽。

[升降机构]

图10是表示升降机构60中的基座61处于上位置的状态的斜视图，图11是表示升降机构60中的基座61处于下位置的状态的斜视图。

升降机构60如图10及图11所示，具备：基座61，其对针板13及打环器机构40的主要结构进行支撑；第一和第二凸轮跟随器62、63，它们作为装备于基座61的凸轮从动体；凸轮板64，其作为经由第一凸轮跟随器62而对基座61赋予升降动作的凸轮主动体；以及凸轮驱动气缸65，其作为使凸轮板64沿与基座61的移动方向交叉的方向即Y轴方向进行往复移动的驱动源。

基座61在其内部对打环器机构40的传递轴422以外的结构进行支撑，在其上端部对针板13进行保持。针板13呈拱状，在其上部具有平坦面，并且在该平坦面形成有两个落针孔131(参照图5)。在这些落针孔进行缝针11的落针，通过在针板13的上部的平坦面的下侧配置的两个打环器41，将打环线插入至上线的线环。

另外，在基座61的右侧外壁，沿Z轴方向固定装备有两根滑轨611，在该各滑轨611分别在上下各安装有两个滑块612，该滑块612能够沿滑轨611的长度方向相对地滑动(参照图7及图8)。而且，这些滑块612均固定装备于缝纫机底座部21的内壁。

因此，基座61构成为能够相对于缝纫机底座部21上下移动。

另外，在基座61的左侧外壁的后端部和前端部，分别安装有第一和第二凸轮跟随器62、63。

这些凸轮跟随器62、63均是滚子，能够绕Y轴旋转地支撑于基座61。

凸轮板64呈沿Y－Z平面的平板状，在其下缘部沿Y轴方向固定装备有滑轨66，在该各滑轨66安装有两个滑块67，该滑块67能够沿滑轨66的长度方向相对地滑动。而且，这些滑块67均固定装备于缝纫机底座部21的内壁。

因此，凸轮板64构成为能够相对于缝纫机底座部21沿Y轴方向往复移动。

并且，凸轮板64的后端部与凸轮驱动气缸65的柱塞连结。

凸轮驱动气缸65以将柱塞朝向前方，并且沿Y轴方向进行进退移动的方式装备于缝纫机底座部21内，由此，能够使凸轮板64沿Y轴方向进退移动。

图12是凸轮板64的侧视图。

如图所示，在凸轮板64形成有作为凸轮部的凸轮槽68和抵接部641。

凸轮槽68在内部配置第一凸轮跟随器62，形成为宽度与该第一凸轮跟随器62的直径大致相等的槽状。因此，第一凸轮跟随器62能够在凸轮槽68内沿该凸轮槽68相对地进行滑动。

该凸轮槽68形成有：变化区间681，其朝向前斜下倾斜；以及第一和第二无变化区间682、683，它们在该变化区间681的两端部与Y轴方向平行、没有倾斜。

凸轮槽68的第一无变化区间682在凸轮槽68内位于最上方，如图10所示，在第一凸轮跟随器62位于该第一无变化区间682时，成为将基座61保持在上位置的状态。

在基座61处于上位置时，前述的布料压脚14以对针板13赋予压脚压力的状态进行抵接，成为能够进行相对于被缝制物的缝制的缝制状态。

在缝制时，经由针板13对基座61赋予向布料压脚14的下方的压脚压力、通过落针时的缝针和被缝制物之间的摩擦产生的向下方的加压力。

但是，第一无变化区间682与Y轴方向平行，因此凸轮槽68内的水平部分从下方对第一凸轮跟随器62进行支承，另外，也从上方进行支承，因此能够稳定地支承针板13，能够进行良好的缝制。

另外，抵接部641在第一凸轮跟随器62位于第一无变化区间682时，第二凸轮跟随器63形成在处于载置在抵接部641之上的状态的位置。该抵接部641不是槽状，而成为仅从第二凸轮跟随器63的下侧与第二凸轮跟随器63的下部抵接的构造，但与第一无变化区间682同样地与Y轴方向成为平行，因此与第一无变化区间682同样地，在缝制时抵接部641从下方对第一凸轮跟随器62进行支承，能够将针板13稳定地支承，能够进行良好的缝制。

另外，通过第一无变化区间682和抵接部641的协同动作，由前端部和后端部对基座61进行支承，因此能够更有效地支承针板13，进行更良好的缝制。

凸轮槽68的变化区间681，如前述所示，向前斜下倾斜地形成，因此如果通过凸轮驱动气缸65而使凸轮板64向后方移动，则在凸轮槽68内第一凸轮跟随器62被向下方引导，能够使基座61朝向下位置下降。

此外，如果凸轮板64向后方移动，则位于抵接部641之上的第二凸轮跟随器63从抵接部641脱离，此后，不对基座61的动作作出贡献。

凸轮槽68的第二无变化区间683在凸轮槽68内位于最下方，如图11所示，在第一凸轮跟随器62位于该第二无变化区间683时，成为将基座61保持在下位置的状态。

在基座61处于下位置时，前述的布料压脚14与处于下止点位置的缝针11的下端部相比向下方下降得相当多，能够将缝针11和针板13之间空出很大的空间。因此，即使被缝制物为立体的曲面形状，为在上下产生变化的形状，也能够容易地设置在缝针11和针板13之间。

此外，第二无变化区间683也与Y轴方向平行，因此凸轮槽68内的水平部分从上下对第一凸轮跟随器62进行支承，能够将针板13稳定地支承。

[缝制系统的缝制动作]

在上述结构的缝制系统100中，预先通过未图示的操作输入装置，对落针位置的轨迹进行设定输入。该设定作业可以将落针位置的坐标、缝纫机10的姿态通过数值进行输入，也可以根据被缝制物的设计数据而对落针位置的坐标、缝纫机10的姿态进行计算并输入。另外，也可以在将实际的被缝制物向前放置而使机器人臂110动作，根据实际的机器人臂110的姿态而输出用于对落针位置、缝纫机的姿态进行设定的基本信息，通过所谓的示教进行输入。

在进行示教的情况下或在缝制前对被缝制物进行设置的情况下，如图11所示，使缝纫机10的升降机构60中的凸轮驱动气缸65工作而使凸轮板64向后退方向移动。

由此，在凸轮槽68内第一凸轮跟随器62移动至第二无变化区间683，基座61下降至下位置。

此时，关于打环器机构40的下轴42，如图8所示，输入轴421相对于传递轴422下降而成为分离状态，连结部件50的第一接头部件51相对于第二接头部件52下降，中继部件53沿各个键511、521进行滑动。

由此，针板13从缝针11及布料压脚14大幅地分离，能够将它们相互间空出很大的空间。

因此，在针板13和缝针11之间容易配置被缝制物，能够进行设置。

而且，在示教的结束后或被缝制物的设置完成后，如图10所示，使缝纫机10的升降机构60中的凸轮驱动气缸65工作而使凸轮板64向前进方向移动。

由此，在凸轮槽68内第一凸轮跟随器62移动至第一无变化区间682，基座61上升至上位置。另外，第二凸轮跟随器63成为与抵接部641的上表面抵接的配置。

此时，关于打环器机构40的下轴42，如图7所示，输入轴421上升至与传递轴422排列在同一直线上的位置而成为扭矩传递状态，连结部件50的第一接头部件51、中继部件53和第二接头部件52成为同心排列的状态。

由此，在针板13与缝针11接近，布料压脚14成为与针板13抵接的高度，对被缝制物进行了设置的情况下，成为由布料压脚14保持的状态。

在缝制时，机器人臂110沿所设定的落针位置的轨迹而使缝纫机10移动，并且使缝纫机10向所设定的朝向倾斜运动。

另外，对机器人臂110进行控制的控制装置，也同时进行缝纫机10的缝纫机电动机31的速度控制(附加轴控制)。

针对机器人臂110，以规定的时间周期(例如，几[ms])确定目标位置及姿态而进行动作控制，每次同步地对缝纫机电动机31的旋转位置和机器人臂位置进行控制。由此，针对立体的曲面形状的被缝制物，能够以均匀的缝制间距形成线迹。

而且，在缝制完成后，再次使基座61下降，将被缝制物放开。

[实施方式的效果]

在上述缝制系统100的缝纫机10中，基座61沿相对于缝针11接近或分离的方向能够移动地支撑于缝纫机底座部21，在输入轴421和传递轴422之间装备有连结部件50，该连结部件50能够变化为下述状态中的任意状态，即，输入轴421和传递轴422排列在同一线上而能够实现扭矩传递的状态，输入轴421相对于传递轴422移动的状态。

因此，能够使基座61下降而容易地使针板13与缝针11分离，能够容易地对立体形状的被缝制物进行设置。

另外，具备连结部件50，因此能够使包含打环器41的打环器机构40的驱动部整体与基座61一起下降，因此能够使针板13下降而不与周围的结构发生干涉。

另外，由欧氏接头构成连结部件50，因此即便使输入轴421相对于传递轴422上下移动，也能够维持连结状态，而不成为构成欧氏接头的第一及第二接头部件51、52与中继部件53分离的状态，因此在输入轴421和传递轴422的扭矩传递状态和分离状态之间的切换中，不需要人为的作业，能够顺利地进行两个状态的相互间的切换。

另外，缝纫机10具有升降机构60，该升降机构60具备：凸轮跟随器62、63，它们作为凸轮从动体；作为凸轮主动体的凸轮板64，其形成有作为凸轮部的凸轮槽68；以及凸轮驱动气缸65，其作为使凸轮板64沿与基座61的移动方向交叉的方向(Y轴方向)往复移动的驱动源，因此能够稳定且迅速地进行基座61的升降动作。

并且，关于上述升降机构60，凸轮板64的凸轮槽68具有变化区间681，该变化区间681形成为伴随凸轮板64的通过凸轮驱动气缸65实现的往复移动而使基座61在其移动方向产生位移的形状，在变化区间681的一端部具备使得基座61在向缝针11侧移动得最远的位置在基座61分离的方向(下降方向)不产生位移的第一无变化区间682及抵接部641。

因此，将针板13设为上位置，在缝制状态下，即使在通过布料压脚14、缝针11的下降而向下方按压的情况下，各凸轮跟随器62、63由凸轮槽68的第一无变化区间682、抵接部641从下方进行支承，也能够相对于向下方的按压而稳定地保持基座61、针板13。因此，能够实现良好的缝制，缝制品质的提高。

另外，缝纫机10能够通过基座61的升降而将缝针11和针板13的间隔扩开，因此无需在缝纫机臂部23侧设置可动构造，机器人臂110能够对缝纫机臂部23的针棒侧端部进行指示。

因此，能够在从机器人臂110的前端部接近的位置配置缝纫机10的落针位置，能够使该落针位置的定位精度提高，能够实现缝制品质的提高。

[连结部件的其他例子]

此外，连结部件50并不限定于欧氏接头，也可以应用其他构造，即，容许输入轴421的平行移动，并且不使部件彼此完全分离，能够立即恢复至排列在原来的同一直线上的状态。

例如，可以在输入轴421侧固定装备与前述的第一接头部件51相同的部件，在传递轴422侧固定装备第二接头部件，该第二接头部件在与第一接头部件51的相对面，在沿与其中心轴正交的方向形成有键511能够滑动地嵌合的键槽，由这两个部件构成连结部件。

由此，能够容许输入轴421的平行移动，并且不使部件彼此完全分离，能够立即恢复至排列在原来的同一直线上的状态，能够容许基座61的升降动作。

但是，只能够使输入轴421相对于传递轴422在沿键511的方向移动，因此通过设置于下轴42、上轴32或缝纫机电动机31的输出轴等的对轴角度进行检测的检测单元，对缝纫机电动机31进行控制以使得键511成为沿Z轴方向的朝向，此后需要使基座61升降。

另外，连结部件50也可以利用与欧氏接头同样地起作用的施密特接头。施密特接头50A如图13所示，具备：圆板状的第一接头部件51A，在其中心固定装备于输入轴421；第二接头部件52A，在其中心固定装备于传递轴422；中继部件53A，其配置在第一接头部件51A和第二接头部件52A之间；大于或等于两个连杆部件54A，它们在第一接头部件51A和中继部件53A之间进行连结，长度相等；以及大于或等于两个连杆部件55A，它们在第二接头部件52A和中继部件53A之间进行连结，长度相等，各连杆部件54A、55A在一端部和另一端部分别与能够绕与输入轴421相同方向的轴转动的第一或者第二接头部件51A、52A或中继部件53A连结，多个连杆部件54A彼此平行地配置，多个连杆部件55A也彼此平行地配置。

该结构的施密特接头50A容许输入轴421的平行移动，并且不使部件彼此完全对分离，能够立即恢复至排列在原来的同一直线上的状态。

[其他]

另外，升降机构60的第二凸轮跟随器63不是与槽凸轮嵌合的构造，因此并不是必须如第一凸轮跟随器62这样而成为滚子。例如，如图14所示的第二凸轮跟随器63B这样，可以由具备与抵接部641滑动接触的滑动接触面的方形挡块之类的部件构成。在该情况下，为了不与凸轮板64的角部发生干涉，可以对第二凸轮跟随器63B的角赋予倒角或圆角形状。

另外，在升降机构60中，构成为使凸轮板64沿Y轴方向往复移动，第一及第二凸轮跟随器62、63沿Z轴方向往复移动的构造，但也可以设为将凸轮板64固定装备于基座61，将第一及第二凸轮跟随器62、63装备于凸轮驱动气缸65的柱塞，使第一及第二凸轮跟随器62、63沿Y轴方向往复移动而使凸轮板64沿Z轴方向往复移动的构造。

另外，在上述缝制系统100中，例示出具备打环器机构40的缝纫机10，但在具备釜机构的缝纫机中也能够应用升降机构60、连结部件50。

在该情况下，釜机构可以是整周旋转釜、半旋转釜、水平釜或垂直釜，需要设置使下轴42相对于上轴32以二倍速旋转的传递机构70。

另外，整周旋转釜不是往复的摆动，因此无需将整周旋转变换为往复转动，能够实现基座61内的传递机构的简化。

另外，在水平釜的情况下，需要在基座61内设置从输入轴421向绕Z轴旋转的釜轴进行扭矩传递的传递机构。

Claims (7)

1.一种缝纫机，其特征在于，

将对针板、釜或打环器和向所述釜或所述打环器的缝制动作的输入轴进行支撑的基座沿相对于缝针接近或分离的方向能够移动地支撑于缝纫机架的缝纫机底座部，

在所述基座侧的所述输入轴和对该输入轴传递动力的传递轴之间装备有连结部件，该连结部件变化为下述状态中的任意状态，即，所述输入轴和所述传递轴排列在同一线上而能够实现扭矩传递的状态，所述输入轴相对于所述传递轴与所述基座一起移动的状态。

2.根据权利要求1所述的缝纫机，其特征在于，

所述连结部件具备：第一接头部件，其设置在所述输入轴侧；以及第二接头部件，其设置在所述传递轴侧，

通过在所述第一接头部件和所述第二接头部件的彼此的相对面的任一方形成的键和在另一方形成的键槽进行连结，

所述键及所述键槽沿与所述输入轴及所述传递轴正交的方向形成。

3.根据权利要求1所述的缝纫机，其特征在于，

所述连结部件是欧氏接头或施密特接头。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的缝纫机，其特征在于，具备升降机构，该升降机构使所述基座沿相对于所述缝针接近或分离的方向移动，

所述升降机构具备：

凸轮从动体；

凸轮主动体，其形成有使所述凸轮从动体相对地在所述基座的移动方向移动的凸轮部；以及

驱动源，其使所述凸轮主动体或所述凸轮从动体沿与所述基座的移动方向交叉的规定方向往复移动。

5.根据权利要求4所述的缝纫机，其特征在于，

所述凸轮主动体的凸轮部具有伴随所述凸轮主动体或所述凸轮从动体的通过所述驱动源实现的往复移动而使所述基座在其移动方向产生位移的变化区间，

在所述变化区间的一端部设置有使得所述基座在向所述缝针侧移动得最远的位置在所述基座分离的方向不产生位移的无变化区间。

6.一种缝制系统，其特征在于，具备：

权利要求1至5中任一项所述的缝纫机；以及

机器人臂，其在臂前端保持所述缝纫机。

7.根据权利要求6所述的缝制系统，其特征在于，

所述缝纫机的缝纫机臂部中的针棒侧的端部支撑于所述机器人臂。