CN109281071B - 智能缝纫工作站及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能缝纫工作站，其包括：送料装置，移料装置，工作台，控制装置，缝纫装置，其中该控制装置操控该移料装置从该送料装置处获取叠料，以输送至该工作台，该工作台包括：承料板，风机，该承料板上设有复数气孔，该风机为该气孔供气，使该承料板与其承载的叠料之间产生可供滑动的气流，该叠料包括：第一及第二叠料，该控制装置获取该工作台上的第一及第二叠料位置数据，经处理后获得叠料控制指令，控制该移料装置调整第二叠料料位，以与该第一叠料形成预设的叠加形状后，向缝纫装置输送，籍此实现自动化叠料缝纫加工工序，降低了人力成本，和用人压力，并能替代传统人力加工流水线，增强了企业生产稳定性。

Description

智能缝纫工作站及其加工方法

技术领域

本发明涉及一种缝纫加工设备，尤其涉及采用机器视觉技术进行加工控制的智能缝纫工作站及其加工方法。

背景技术

目前服装、皮具箱包、皮鞋制造企业中，在进行拼接和叠加缝制时，基本都是由缝车手手工加工实现，因此需要操作员眼、手、脚高度配合，对操作员的技术水平要求较高，而且需要另外派员工配料添料，因此整体加工工序复杂，且精度要求较高，目前还无法实现自动化生产，从而导致现有的这些缝纫加工生产成本较高，进一步提高了产品售价，同时由于熟练技工的流动性较大，对于企业生产稳定性带来极大的挑战，因此目前亟待一种能够实现自动化缝纫的技术方案出现。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种智能缝纫工作站及其加工方法，以实现自动化叠料缝纫加工。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种智能缝纫工作站，其包括：送料装置，移料装置，工作台，控制装置，缝纫装置，其中该控制装置操控该移料装置从该送料装置处获取叠料，以输送至该工作台，该工作台包括：承料板，风机，该承料板上设有复数气孔，该风机为该气孔供气，使该承料板与其承载的叠料之间产生可供滑动的气流，该叠料包括：第一及第二叠料，该控制装置获取该工作台上的第一及第二叠料位置数据，经处理后获得叠料控制指令，控制该移料装置调整第二叠料料位，以与该第一叠料形成预设的叠加形状后，向缝纫装置输送。

优选地，该控制装置包括：数据采集器，主控器，该主控器与该移料装置控制连接，该数据采集器采集该工作台区域上的第一及第二叠料位置数据，即各该气孔在该承料板上呈预设阵列分布，形成定位参照点，以供该数据采集器采集第一叠料与该气孔的位置关系数据，并向主控器传输，经该主控器内存储的点阵定位程序处理后，给出叠料控制指令，以供移料装置执行并调整第二叠料料位。

优选地，该点阵定位程序处理步骤包括：转换第一及第二叠料位置数据，获取叠料轮廓对应的气孔点阵坐标，计算拟合叠料轮廓对应的气孔点阵坐标的控制路径，以计算出叠料控制指令。

优选地，该控制装置包括：摄像器，主控器，该主控器与该移料装置控制连接，该摄像器采集该工作台区域上的叠料图像数据，经该主控器内存储的机器视觉判断程序处理后给出该叠料控制指令，以供移料装置执行并调整该叠料料位。

优选的，该机器视觉判断程序处理步骤包括：对叠料图像数据进行高斯模糊及二值化处理，获取叠料的轮廓点阵，计算拟合叠料轮廓点阵的控制路径，以计算出叠料控制指令。

优选的，该送料装置包括：传送器，储料仓，升降器，其中该储料仓的侧壁及顶部开口，该升降器容纳在该储料仓腔体内，该传送器设置在该储料仓侧壁开口处与该升降器衔接供料。

优选的，该移料装置包括：搬运机，其置于该送料装置及该工作台的上方，该搬运机包括：轨道架，机械臂，该机械臂在该轨道架上移动，该机械臂上设有吸盘装置，该吸盘装置包括：真空发生器及与其连接的吸盘。

优选的，该移料装置还包括：移栽机，其包括：移动轨道，皮带传动机构，滑块，料臂机构，该移动轨道设置在该送料装置及该工作台的一侧，皮带传动机构带动该滑块在该移动轨道上移动，该料壁机构固定在该滑块上，该料臂机构包括：移料杠杆，升降机，该移料杠杆前端设有移料爪，该升降机与该移料杠杆一侧传动连接。

优选的，该承料板上还设有气槽，该气槽与各该气孔经纬相连，以允许气流灌入该气槽中。

为了实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供了一种智能缝纫工作站的加工方法，其步骤包括：

控制装置获取第一叠料轮廓在承料板上对应的气孔点阵坐标；

计算第二叠料拟合第一叠料轮廓对应的气孔点阵坐标的控制路径，给出叠料控制指令；

移料装置获取叠料控制指令调整第二叠料料位，以与该第一叠料形成预设的叠加形状；

风机启动，在承料板与其承载的叠料之间产生可供滑动的气流；

移料装置押送叠料向缝纫装置输送。

通过本发明提供的该智能缝纫工作站及其加工方法，能够实现自动化叠料缝纫加工工序，从而提高了产品质量和生产效率及加工精度，并进一步降低了人力成本，和用人压力，并能替代传统人力加工流水线，增强了企业生产稳定性。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明智能缝纫工作站第一实施例的整体结构示意图；

图2是本发明智能缝纫工作站第一实施例送料装置的结构示意图；

图3是本发明智能缝纫工作站第一实施例控制装置控制链路结构示意图；

图4是本发明智能缝纫工作站第二实施例移栽机的结构示意图；

图5是本发明智能缝纫工作站加工方法步骤示意图。

具体实施方式

需要说明的是，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。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本领域的技术人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，在本领域普通技术人员没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

（一）

请参阅图1至图3根据本发明的实施例，提供了一种智能缝纫工作站，其包括：送料装置1，移料装置2，工作台3，控制装置6，缝纫装置4，其中该控制装置6与该送料装置1，移料装置2，工作台3控制连接，该送料装置1及缝纫装置4围设在该工作台3周围，该移料装置2设置在该工作台3及送料装置1的上方，以便于该控制装置6操控该移料装置2从该送料装置1处获取叠料5，以输送至该工作台3，其中该工作台3包括：承料板31，风机（图上未示出），该承料板31上设有复数气孔311，该风机为该气孔311供气，使该承料板31与其承载的叠料5之间产生可供滑动的气流，其中该叠料5包括：第一及第二叠料（51，52），本实施例中该第一叠料51为海绵，该第二叠料52为皮革，该控制装置6获取该工作台3上的第一及第二叠料（51，52）位置数据，经处理后获得叠料5控制指令，控制该移料装置2调整第二叠料52料位，以与该第一叠料51形成预设的叠加形状后，向缝纫装置4输送，以便该缝纫装置4进行缝合加工，进而完成叠料5的缝纫加工工序。

其中值得一提的是，该承料板31上设有的复数气孔311，其本身可以减少叠料5在该承料板31上的摩擦面积，同时当该风机工作时，该气孔311将喷出可供滑动的气流，从而便于该移料装置2持住该叠料5在该承料板31上移动时，进一步降低其与该承料板31的摩擦力，以产生顺滑的平移效果，避免叠料5后的两个料之间因底料与该承料板31摩擦力大于该叠料5直接的摩擦力，移动时产生叠料5偏移的不良后果，从而确保叠料5后的两个料之间在移动至缝纫装置4时不会产生偏差，籍此提高产品加工的质量。

此外在本实施例中，该承料板31上的气孔311还有额外的功能，以实现定位效果，以便于控制装置6给出叠料5控制指令，具体来说，该控制装置6优选包括：数据采集器61，主控器62，该主控器62与该移料装置2控制连接，该数据采集器61采集该工作台3区域上的第一及第二叠料（51，52）位置数据，其中需要说明的是，该各该气孔311在该承料板31上呈预设阵列分布，形成定位参照点，从而以供该数据采集器61采集第一叠料51与该气孔311的位置关系数据，并向主控器62传输，经该主控器62内存储的点阵定位程序处理后，给出叠料5控制指令，以供移料装置2执行并调整第二叠料52料位。

而本实施例中的该数据采集器61并不限于采用以图像为数据媒介的摄像器，也可以采用声波探测器来该承料板31上的哪些气孔311被覆盖哪些开口，从而亦可知晓该叠料5的轮廓情况和其所处该承料板31上的方位，而本实施例中并不对该技术进行限制，任何以采集该承料板31上的气孔311开口和覆盖方式获取该叠料5轮廓形状，并以该气孔311对应该承料板31上对应坐标的方式获得该叠料5位置的，各类数据采集器61替换实施硬件及采集方案，皆属于本发明的揭示范围。此外根据上述实施例亦可知，该气孔311半径尺寸大小及分布密度与定位精度成正比，本领域技术人员可知晓根据所需进度进行气孔311尺寸的调节，甚至对该气孔311的排列进行不同的分布设计。

其中，该点阵定位程序处理步骤包括：转换第一及第二叠料（51，52）位置数据，获取叠料5轮廓对应的气孔311点阵坐标，该各阵列的气孔311坐标存储在该程序中，因此根据该叠料5位置数据，可以知晓哪些气孔311被覆盖，哪些气孔311开口，从而知晓该叠料5在该承料板31上的轮廓坐标点阵，以及所处承料板31上的定位坐标，籍此计算第二叠料52拟合第一叠料51轮廓点阵对应的气孔311点阵坐标的控制路径，以计算出叠料5控制指令。

此外为了实现自动上料功能，该送料装置1包括：传送器11，储料仓12，升降器13，其中该储料仓12的侧壁及顶部开口，该升降器13容纳在该储料仓12腔体内，该传送器11本实施例中优选为传动带/线设备制成，其设置在该储料仓12侧壁开口处与该升降器13衔接供料，以持续向该升降器13上填装预先整备过的叠料5堆，在优选方案中，该储料仓12的顶部开口贴近该工作台3的承料板31，并与之高度大致平齐，而该升降器13每次升料高度根据各储料仓12的叠料5厚度有所调整，以使该升降器13每次升起的叠料5底部基本与该承料板31平齐，从而便于移料装置2取料，并限制下层叠料5以被该储料仓12侧壁挡住，防止叠加累放的叠料5被一次带出多件的问题出现。

为了高效的向该工作台3上持续补充叠料5，该移料装置2包括：搬运机21，其置于该送料装置1及该工作台3的上方，该搬运机21包括：轨道架211，机械臂212，该机械臂212在该轨道架211上移动，为了说明该移料装置2的实施方式，本实施例中优选以该轨道架211和该机械臂212组成四轴机械臂212为例进行说明，其中该机械臂212上设有吸盘装置2121，该吸盘装置2121包括：真空发生器及与其连接的吸盘。其中本实施例中，该吸盘装置2121会依次从对应的储料仓12中获取海绵和皮革置于该承料板31上，以供控制装置6采集各料的形状轮廓及位置，从而根据预设的加工要求，控制该移料装置2调整该皮革或海绵在该承料板31上的位置及叠加形状，从而满足加工所需的叠料5要求，并最终由该吸盘装置2121押送该叠加后的皮革和海绵进入该缝纫装置4中，进行缝合加工，进而完成叠料5的缝纫加工工序。

（二）

请参阅图4为了进一步控制该第一叠料51被该移料装置2输送至该承料板31后的所处相对位置和摆放方向，本优选实施例中，根据上述第一实施例的智能缝纫工作站，该移料装置2还进一步包括：移栽机22，其包括：移动轨道221，皮带传动机构222，滑块223，料臂机构224，其中该移动轨道221设置在该送料装置1及该工作台3的一侧，皮带传动机构222带动该滑块223在该移动轨道221上移动，该料壁机构固定在该滑块223上，该料臂机构224包括：移料杠杆2241，升降机2242，该移料杠杆2241前端设有移料爪2243，该升降机2242与该移料杠杆2241一侧传动连接，从而便于直接从该存储海绵的储料仓12上方开口处，利用该移料爪2243直接拖拽该海绵直线移动进入该承料板31的预设位置处，从而便于对该第一叠料51在该承料板31上所处位置、方向进行定位控制，从而减少该控制装置6对该第一叠料51位置数据的采集步骤，而可直接获取该第一叠料51的位置数据，提高控制装置6的计算效率，减少该第二叠料52叠加时的调整步骤，以提高生产加工效率。

（三）

在另一种实施方式中，根据上述第一或第二实施例中的该智能缝纫工作站，其中该控制装置6中的数据采集器61为摄像器，从而采用机器视觉中的图像识别技术进行叠料5的识别控制，其中本实施例中，该控制装置6包括：摄像器，主控器62，该主控器62与该移料装置2控制连接，该摄像器采集该工作台3区域上的叠料5图像数据，经该主控器62内存储的机器视觉判断程序处理后给出该叠料5控制指令，以供移料装置2执行并调整该叠料5料位。具体来说，该机器视觉判断程序处理步骤包括：对叠料5图像数据进行高斯模糊及二值化处理，直接获取该叠料5在该承料板31上的的轮廓点阵，以便计算拟合叠料5轮廓点阵的控制路径，以计算出叠料5控制指令，籍此控制该移料装置2调整该皮革或海绵在该承料板31上的位置及叠加形状，从而满足加工所需的叠料5要求，并最终由该吸盘装置2121押送该叠加后的皮革和海绵进入该缝纫装置4中，进行缝合加工，进而完成叠料5的缝纫加工工序。

（四）

请参阅图5为了实现发明目的，本发明另一个方面，还提供了一种智能缝纫工作站的加工方法，其步骤包括：控制装置6获取第一叠料51轮廓在承料板31上对应的气孔311点阵坐标；计算第二叠料52拟合第一叠料51轮廓对应的气孔311点阵坐标的控制路径，给出叠料5控制指令；移料装置2获取叠料5控制指令调整第二叠料52料位，以与该第一叠料51形成预设的叠加形状；风机启动，在承料板31与其承载的叠料5之间产生可供滑动的气流；移料装置2押送叠料5向缝纫装置4输送。

通过本发明提供的该智能缝纫工作站及其加工方法，能够实现自动化叠料5缝纫加工工序，从而提高了产品质量和生产效率及加工精度，并进一步降低了人力成本，和用人压力，并能替代传统人力加工流水线，增强了企业生产稳定性。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器（processor）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。

Claims (8)

1.一种智能缝纫工作站，其特征在于包括：送料装置，移料装置，工作台，控制装置，缝纫装置，其中所述控制装置操控所述移料装置从所述送料装置处获取叠料，以输送至所述工作台，所述工作台包括：承料板，风机，所述承料板上设有复数气孔，所述风机为所述气孔供气，使所述承料板与其承载的叠料之间产生可供滑动的气流，所述叠料包括：第一及第二叠料，所述控制装置获取所述工作台上的第一及第二叠料位置数据，经处理后获得叠料控制指令，控制所述移料装置调整第二叠料料位，以与所述第一叠料形成预设的叠加形状后，向缝纫装置输送，其中所述控制装置包括：数据采集器，主控器，所述主控器与所述移料装置控制连接，所述数据采集器采集所述工作台区域上的第一及第二叠料位置数据，即各所述气孔在所述承料板上呈预设阵列分布，形成定位参照点，以供所述数据采集器采集第一叠料与所述气孔的位置关系数据，并向主控器传输，经所述主控器内存储的点阵定位程序处理后，给出叠料控制指令，以供移料装置执行并调整第二叠料料位，其中所述点阵定位程序处理步骤包括：转换第一及第二叠料位置数据，获取叠料轮廓对应的气孔点阵坐标，计算拟合叠料轮廓对应的气孔点阵坐标的控制路径，以计算出叠料控制指令。

2.根据权利要求1所述的智能缝纫工作站，其特征在于，所述控制装置包括：摄像器，主控器，所述主控器与所述移料装置控制连接，所述摄像器采集所述工作台区域上的叠料图像数据，经所述主控器内存储的机器视觉判断程序处理后给出所述叠料控制指令，以供移料装置执行并调整所述叠料料位。

3.根据权利要求2所述的智能缝纫工作站，其特征在于，所述机器视觉判断程序处理步骤包括：对叠料图像数据进行高斯模糊及二值化处理，获取叠料的轮廓点阵，计算拟合叠料轮廓点阵的控制路径，以计算出叠料控制指令。

4.根据权利要求1所述的智能缝纫工作站，其特征在于，所述送料装置包括：传送器，储料仓，升降器，其中所述储料仓的侧壁及顶部开口，所述升降器容纳在所述储料仓腔体内，所述传送器设置在所述储料仓侧壁开口处与所述升降器衔接供料。

5.根据权利要求1所述的智能缝纫工作站，其特征在于，所述移料装置包括：搬运机，其置于所述送料装置及所述工作台的上方，所述搬运机包括：轨道架，机械臂，所述机械臂在所述轨道架上移动，所述机械臂上设有吸盘装置，所述吸盘装置包括：真空发生器及与其连接的吸盘。

6.根据权利要求3所述的智能缝纫工作站，其特征在于，所述移料装置还包括：移栽机，其包括：移动轨道，皮带传动机构，滑块，料臂机构，所述移动轨道设置在所述送料装置及所述工作台的一侧，皮带传动机构带动所述滑块在所述移动轨道上移动，所述料壁机构固定在所述滑块上，所述料臂机构包括：移料杠杆，升降机，所述移料杠杆前端设有移料爪，所述升降机与所述移料杠杆一侧传动连接。

7.根据权利要求1所述的智能缝纫工作站，其特征在于，所述承料板上还设有气槽，所述气槽与各所述气孔经纬相连，以允许气流灌入所述气槽中。

8.一种如权利要求1所述智能缝纫工作站的加工方法，其特征在于步骤包括：

控制装置获取第一及第二叠料轮廓在承料板上对应的气孔点阵坐标；

计算第二叠料拟合第一叠料轮廓对应的气孔点阵坐标的控制路径，给出叠料控制指令；

移料装置获取叠料控制指令调整第二叠料料位，以与所述第一叠料形成预设的叠加形状；

风机启动，在承料板与其承载的叠料之间产生可供滑动的气流；

移料装置押送叠料向缝纫装置输送。

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