CN108208982B - 帆布手套的机器人预缝制装置及其缝制方法 - Google Patents

Abstract

帆布手套的机器人预缝制装置及其缝制方法，通过多点布置的弹性针来张紧面料，替代手工拉扯，面料经裁剪、缝合控制点位，使手套面料相对定位，最后将预成形的手套套入手模，通过对手模与缝纫机相对位置的控制即可完成手套的机器人缝制。改变手模，还可以实现服装、箱包等的机器缝制。

Description

帆布手套的机器人预缝制装置及其缝制方法

技术领域

本发明涉及帆布手套的机器人预缝制装置及其缝制方法。

背景技术

作为劳动防护用品，帆布手套在生产中常见，使用场所广泛，比如建筑工地、机械加工等的劳动者，因为手套缝制的轨迹复杂，面料柔软且具备一定弹性，使用机器缝纫时的张紧、定位困难，因此目前缝制生产的帆布手套，无论国内国外的生产企业，帆布手套的剪裁、缝合都是依靠人工完成的，帆布手套质量的好坏还取决于工人的经验，工人劳动强度大。解决以机器替代人工进行缝纫，需要研究并设计适合机器人缝纫的缝制装置和机器人缝制方法。

发明内容

针对国内外现有缝制帆布手套依靠人工的现状，本发明提供了帆布手套的机器人预缝制装置及其缝制方法，采用多点位布置的弹性针穿过手套面料，通过弹性针尖位置张紧面料，再进行多个控制点预缝制，使手套面料相对定位，最后用手模套入预缝制的手套中，进行手套的缝合。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

本发明的帆布手套的机器人预缝制装置，包括：手指张紧A、手指张紧B、铰链合页、主拉杆、指拉杆、连杆及弹性针；所述手指张紧A上设置4组由指拉杆、连杆、弹性针和弹性针的滑座构成的指端张紧机构，其中指拉杆的移动方向与弹性针的滑座移动方向垂直，连杆两端分别与指拉杆、弹性针的滑座铰接；所述手指张紧B⑵的结构与手指张紧A⑴相同；所述手指张紧A、手指张紧B分别与铰链合页的两边固接，铰链合页的相对转动角度为0～180度；当铰链合页⑶展平时，手指张紧A⑴、手指张紧B⑵上的弹性针⑺同向且针尖在同一平面；当铰链合页⑶合拢时，手指张紧A⑴、手指张紧B⑵上的弹性针⑺反向且针尖不在同一平面。

进一步：手指张紧A中，弹性针成对使用，至少16根；所述主拉杆通过浮动杆与4根指拉杆连接，4根指拉杆的受力相差小于2N(牛顿)；手掌位置的张紧方法与手指位置相同，手掌张紧由主拉杆直接驱动。

本发明还提供一种利用上述帆布手套的机器人预缝制装置的手套缝制方法，包括如下步骤：

(1)绕Y轴展平铰链合页，使手指张紧A、手指张紧B上的弹性针同向且针尖在同一平面，弹性针在指拉杆的推动下处于收拢位置，面料展平放在弹性针的下方；Y轴方向，是指铰链合页⑶的轴线方向，即纵向水平方向；

(2)沿Z轴的反向移动铰链合页，使弹性针的针尖穿过面料至少2mm；Z轴方向，是垂直于铰链合页⑶轴线方向，即竖向垂直方向；

(3)沿Y轴移动主拉杆，拉动指拉杆，通过连杆使弹性针沿X轴方向移动，张紧面料⑻；X轴方向，与Y轴方向在同一个水平面上且与Y轴方向相垂直，即横向水平方向；

(4)依据手指长度沿Y轴方向将面料⑻剪出指缝；

(5)绕Y轴转动铰链合页使手指张紧A、手指张紧B合拢，此时，其上的弹性针反向且针尖不在同一平面；

(6)预缝制：将合拢后的面料开口侧缝合，在指尖、指中、指根位置嵌入布条，缝合至少6点，每个点缝合长度为3～5mm，使手套面料相对定位；

(7)收拢弹性针释放面料，展平铰链合页，取出预缝制的手套，套入手模，最后进行手套的完整缝合。

本发明的有益技术效果是：

本发明的帆布手套的机器人预缝制装置及其缝制方法，通过多点弹性针来张紧面料，替代手工拉扯，弹性针可以减少面料的受损机率；之后裁剪手指位、嵌入布条，通过对手套的多个控制点位缝合，完成手套面料的相对定位，使手套预成形；将预成形的手套套入手模，控制手模与缝纫机的相对位置，即可完成手套的机器人缝制。

本发明还可以实现服装、箱包等的机器缝制，适用于缝纫企业以机器替代人工进行复杂轨迹的缝制。

附图说明

图1为本发明的结构三维示意图；

图2为本发明的工作过程中展平且收拢弹性针的示意图；

图3为本发明的工作过程中剪开面料指缝的示意图；

图4为本发明的工作过程中合拢并缝合定位点的示意图；

图中：

1—手指张紧A2—手指张紧B3—铰链合页4—主拉杆5—指拉杆6—连杆7—弹性针8—面料。

具体实施方式

下面结合附图1对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1所示，帆布手套的机器人预缝制装置及其缝制方法，由2套相同的手指张紧机构，即手指张紧A1、手指张紧B2，以及与此关联的铰链合页3、主拉杆4、指拉杆5、连杆6及弹性针7组成。在手指张紧A1上，设置4组由指拉杆5、连杆6、弹性针7及安装弹性针7的滑座构成的指端张紧机构，其中指拉杆5的移动方向与弹性针7的滑座移动方向垂直，成垂直交叉移动，连杆6两端分别与指拉杆5、弹性针7的滑座铰接。

当主拉杆4沿Y轴负方向移动时，通过浮动杠杆推动指拉杆5沿Y轴负方向移动，连杆6带动成对安装的弹性针7的滑座移动，弹性针7针尖间距减小，即弹性针7收拢；反之，当主拉杆4沿Y轴正方向移动时，成对的弹性针7针尖间距则增大；考虑到指端沿X轴向的尺寸较小，弹性针7与弹性针7的滑座可以合并为一个零件。如果是缝制4个手指的手套，为保证每个手指能独立张紧，因此每个手指位置需要2对即4根弹性针7，所以4个手指至少需要16根弹性针7来固定；与手指相接的手掌位置也需要张紧，其张紧方法与手指相同，为使结构紧凑，手掌张紧也可以由主拉杆⑷直接驱动。

根据帆布手套实际缝制时一般是由一块面料对折后缝合，且在手指位置嵌入布条以保证手指位的大小，因此，采用了2套相同的手指张紧装置，即手指张紧A1、手指张紧B2，它们分别与铰链合页3的两边固接，形成相对固定的位置，由手指张紧B2绕铰链合页3的轴(即Y轴)转动，完成张紧后的面料对折，因此铰链合页3的相对转动角度为0～180度。

显然，由成对的弹性针7使面料张紧的力与指拉杆5的拉力直接相关，当拉力过小，则张紧效果较差，而拉力过大，则容易损坏面料，为保证4根指拉杆5的力接近，在实例中采用了2个杠杆式浮动连接，这样，分配到每根指拉杆⑸的力可以基本一致，满足4根指拉杆5的受力相差小于2N(牛顿)的要求，而由一根主拉杆4使多根弹性针7同步张开、合拢，简化了机构的控制。当然，指拉杆5也可以独立控制，以保证面料既张紧，又不发生损伤。

下面结合附图2、3、4，详细说明本发明的手套缝制方法。

如图2所示，首先绕Y轴展平铰链合页3，使手指张紧A1、手指张紧B2上的弹性针7同向且针尖在同一平面，同时沿负Y轴方向移动主拉杆4，由浮动杠杆连接的指拉杆5受到推力，通过连杆6使成对的弹性针7在X轴方向间距减小，即弹性针7处于收拢位置，面料8展平放在弹性针7的下方；之后沿Z轴的反向移动铰链合页3，控制移动距离，使弹性针7的针尖穿过面料8至少2mm，完成面料与本装置的相对定位。

如图3所示，沿Y轴移动主拉杆4，由浮动杠杆连接的指拉杆5受拉力，通过连杆6使成对的弹性针7在X轴方向间距增大，从而张紧面料8；再依据手指的长度要求，沿Y轴方向，在图3所示的切割线位置用剪刀或刀片等切割方式，在面料8上加工出指缝；指缝的切割也可以在张紧之前进行，但相对定位面料与本装置的要求提高，当然，裁出指缝位置也可以在铰链合页3转动后进行。

如图4所示，绕Y轴转动铰链合页3使手指张紧A1、手指张紧B2合拢，此时，其上的弹性针7反向且针尖不在同一平面，手指张紧A1、手指张紧B2上的弹性针7针尖的距离根据手套折边要求确定；完成合拢动作后，及可进行预缝制。预缝制时，需注意面料下垂的方向，转动本装置，将合拢后的面料开口侧向下(即图4的直线缝纫所值一侧，X轴处于铅垂线方向)，通常缝纫机的针是上下移动缝合的，而本位置，需要使缝纫机的针水平移动来缝合，为保证面料边靠拢，也可以对局部吹、吸空气，用气流来辅助；之后，再次转动本装置，使手套指尖位置向下(即图4定位缝纫点，Y轴处于铅垂线方向)，指尖、指缝所嵌入的布带，用其它拉紧装置牵引，依次在指尖、指中、指根等位置嵌入布条，每个定位缝纫点缝合长度为3～5mm，使手套面料、指端布条相对定位，完成手套的预缝制，图4的定位缝纫点可根据面料特性增加或减少。在预缝制步骤完成后，收拢弹性针7释放面料8，展平铰链合页3，取出预缝制的手套。最后将经过预缝制的手套套入手模，控制手模与缝纫机的相对位置，完成手套的机器人缝制。

Y轴方向，是指铰链合页的轴线方向，即纵向水平方向。

Z轴方向，是垂直于铰链合页轴线方向，即竖向垂直方向。

X轴方向，与Y轴方向在同一个水平面上且与Y轴方向相垂直，即横向水平方向。

参考本发明所用的缝制方法，通过对控制点位的分析，还可以实现服装、箱包等的缝制。

虽然已经对本发明的优选实施例进行了详细的描述和说明，但是本发明并不局限于此。应当知道，本领域的技术人员可以在不背离本发明的精神和原理的条件下进行多种修改和变化，而不脱离其由权利要求书所限定的本发明的保护范围。

Claims (3)

1.帆布手套的机器人预缝制装置，包括：手指张紧A⑴、手指张紧B⑵、铰链合页⑶、主拉杆⑷、指拉杆⑸、连杆⑹及弹性针⑺；所述手指张紧A⑴上设置4组由指拉杆⑸、连杆⑹、弹性针⑺和弹性针⑺的滑座构成的指端张紧机构，其中指拉杆⑸的移动方向与弹性针⑺的滑座移动方向垂直，连杆⑹两端分别与指拉杆⑸、弹性针⑺的滑座铰接；所述手指张紧B⑵的结构与手指张紧A⑴相同；所述手指张紧A⑴、手指张紧B⑵分别与铰链合页⑶的两边固接，铰链合页⑶的相对转动角度为0～180度；绕Y轴展平铰链合页(3)，手指张紧A⑴、手指张紧B⑵上的弹性针⑺同向且针尖在同一平面，Y轴方向，是指铰链合页⑶的轴线方向，即纵向水平方向。

2.根据权利要求1所述的帆布手套的机器人预缝制装置，其特征在于：手指张紧A⑴中，弹性针⑺成对使用，至少16根；所述主拉杆⑷通过浮动杆与4根指拉杆⑸连接，4根指拉杆⑸的受力相差小于2N(牛顿)；手掌位置的张紧方法与手指位置相同，手掌张紧由主拉杆⑷直接驱动。

3.根据权利要求1或2任一项所述的帆布手套的机器人预缝制装置进行帆布手套的机器人缝制方法，包括如下步骤：

(1)绕Y轴展平铰链合页⑶，使手指张紧A⑴、手指张紧B⑵上的弹性针⑺同向且针尖在同一平面，弹性针⑺在指拉杆⑸的推动下处于收拢位置，面料⑻展平放在弹性针⑺的下方；Y轴方向，是指铰链合页⑶的轴线方向，即纵向水平方向；

(2)沿Z轴的反向移动铰链合页⑶，使弹性针⑺的针尖穿过面料⑻至少2mm；Z轴方向，是垂直于铰链合页⑶轴线方向，即竖向垂直方向；

(3)沿Y轴移动主拉杆⑷，拉动指拉杆⑸，通过连杆⑹使弹性针⑺沿X轴方向移动，张紧面料⑻；X轴方向，其与Y轴方向在同一个水平面上且与Y轴方向相垂直，即横向水平方向；

(4)依据手指长度沿Y轴方向将面料⑻剪出指缝；

(5)绕Y轴转动铰链合页⑶使手指张紧A⑴、手指张紧B⑵合拢，此时，其上的弹性针⑺反向且针尖不在同一平面；

(6)预缝制：将合拢后的面料开口侧缝合，在指尖、指中、指根位置嵌入布条，缝合至少6点，每个点缝合长度为3～5mm，使手套面料相对定位；

(7)收拢弹性针⑺释放面料⑻，展平铰链合页⑶，取出预缝制的手套，套入手模，最后进行手套的完整缝合。