CN110438670A - 一种内衣背扣的自动缝纫机及物料宽度测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及缝纫技术领域，尤指一种能对各种宽度尺寸的物料进行缝纫及测量的一种内衣背扣的自动缝纫机及物料宽度测量方法；所述的缝纫机包括与控制器电性相连的压紧机构、花样缝纫机和宽度测量机构，所述的压紧机构包括前压料机构、后压料机构和工作台面，所述的工作台面底部垂直安装有安装底板，安装底板的正面安装有直线滑轨，背面安装有直线导轨，所述的前压料机构和后压料机构均采用可滑动安装在直线滑轨上；本发明实现缝纫机的自动化运作，可以适用于不同宽度尺寸的缝纫加工，还能自动测量出物料的宽度尺寸，在缝纫机的生产操作过程中可以减少对缝纫机的参数设置，同时提高缝纫的效率及精度，避免了人为操作带来的误差及低效率。

Description

一种内衣背扣的自动缝纫机及物料宽度测量方法

技术领域

本发明涉及缝纫技术领域，尤指一种能对各种宽度尺寸的物料进行缝纫及测量的一种内衣背扣的自动缝纫机及物料宽度测量方法。

背景技术

缝纫机主要用于缝制棉、麻、丝、毛、人造纤维等织物和皮革、塑料、纸张等制品，缝出的线迹整齐美观、平整牢固，缝纫速度快、使用简便，并以之衍生出手推绣电脑刺绣等艺术形式，但是目前的缝纫机还主要是人为操作，人为操作会造成效率低下，精度差，所以最好能实现自动化，这样不仅能降低劳动强度，而且能提高效率和缝纫效果；但是缝纫过程中，很多时候产品物料的宽度尺寸大小不一，所以缝纫之前需要先检测物料的尺寸，如长短和宽度，这时就需要频繁调整缝纫参数，很难实现自动化生产缝纫。尤其是内衣背扣，由于不同的内衣的文胸对应不同的尺寸或类型，对自动化精度要求较高，一般的缝纫机很难达到这种要求，因为目前的自动化设备只能针对固定宽度的物料进行缝纫，无法解决物料本身存在的公差问题，导致缝纫效果不佳。

发明内容

针对目前的自动化缝纫设备只能针对固定宽度的物料进行缝纫，无法解决物料本身存在的公差问题，本发明旨在提供一种适用于各种宽度尺寸的内衣背扣的自动缝纫机及物料宽度测量方法。

本发明采用的技术方案是：一种内衣背扣的自动缝纫机，所述的缝纫机包括与控制器电性相连的压紧机构、花样缝纫机和宽度测量机构，所述的压紧机构包括前压料机构、后压料机构和工作台面，所述的工作台面底部垂直安装有安装底板，安装底板的正面安装有直线滑轨，背面安装有直线导轨，所述的前压料机构和后压料机构均采用可滑动安装在直线滑轨上。

所述的花样缝纫机包括安装在大板上的缝纫机头、物料压脚机构和驱动装置，物料压脚机构安装在缝纫机头下方，与驱动装置连接，驱动装置驱动物料压脚机构在X、Y、Z方向上运动，物料压脚机构包括安装在大板上左侧的主压脚和右侧的辅助压脚。

所述的宽度测量机构包括反射式光纤传感器、光电传感器和驱动组件，其中反射式光纤传感器安装在工作台面上，光电传感器安装在固定滑板上，驱动组件包括可以相互啮合运动的齿条和齿轮，固定滑板，以及步进电机，固定滑板与直线导轨构成可滑动连接，齿条安装在固定滑板上，齿条与齿轮相互啮合连接，齿轮安装在步进电机的轴端，步进电机的旋转驱动与齿轮相啮合的齿条带动固定滑板前后移动，带动整个压紧机构沿着直线导轨前后运作。

所述的前压料机构和后压料机构均分别包括安装在各自的连接底板上的压头组件、滑动组件、第一转轴、第二转轴、第一气缸和第二气缸，压头组件包括压头和支撑块，滑动组件包括滑块和滑板，其中滑块与直线滑轨构成可滑动连接，滑块上固定安装有滑板，滑板上固定安装有第二气缸；滑板上安装有第一转轴，第一转轴上滑动连接有压头，压头一端滑动连接有第二转轴，其中第一转轴固定在连接底板上，压头与第一转轴装配在一起，压头可以绕第一转轴旋转，第二转轴与第二气缸通过Y型肘接头连接在一起，随第二气缸动作上升或下降。

所述的缝纫机头固定安装在大板上，缝纫机头上安装有缝纫针。

所述的花样缝纫机的驱动装置包括两个Z方向上的气缸和XY方向上的滑座平台，两个Z方向上的气缸分别驱动主压脚和辅助压脚在Z方向上的独立运作，滑座平台的驱动电机驱动主压脚和辅助压脚在XY方向上的进给运作。

所述的控制器包括控制模块和数据处理模块，其中控制模块根据设定参数实施对压紧机构、花样缝纫机和宽度测量机构进行控制，数据处理模块对宽度测量机构反馈回来的数据进行分析处理并将数据传输给控制模块。

所述数据处理器的信号接收端与反射式光纤传感器的信号接收端之间信号连接。

所述的反射式光纤传感器位于前压头的一侧。

一种内衣背扣的自动缝纫机的物料宽度测量方法，所述的测量方法主要包括以下步骤：

（1）物料在步进电机的驱动下前后移动，直至反射式光纤传感器产生脉冲信号，记录此阶段的步进电机转动的圈数；

（2）根据电机转动的圈数，乘以齿轮分度圆的周长，计算出物料前后移动的距离s；

（3）基准距离d加上物料前后移动的距离s，即为物料的宽度。

本发明的有益效果是：本发明实现缝纫机的自动化运作，可以适用于不同宽度尺寸的缝纫加工，还能自动测量出物料的宽度尺寸，在缝纫机的生产操作过程中可以减少对缝纫机的参数设置，同时提高缝纫的效率及精度，避免了人为操作带来的误差及低效率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明中花样缝纫机组装结构示意图。

图3是本发明的局部结构分解示意图。

图4是本发明中压紧机构的结构示意图。

图5是本发明压紧机构中前压料机构或后压料机构的结构示意图。

图6是本发明中局部后视结构示意图。

图7是本发明中对物料宽度测量方法的原理图。

附图标注说明：1-压紧机构，2-花样缝纫机，3-宽度测量机构，4-工作台面5-安装底板6-直线滑轨7-直线导轨，8-内衣背扣，9-机架，11-前压料机构，12-后压料机构，13-连接底板，14-气缸安装板，15-第一气缸，16-第二气缸，17-支撑块，18-压头，181-前压头，182-后压头，19-第一转轴，110-第二转轴，21-大板，22-缝纫机头，23-物料压脚机构，24-滑座平台，31-反射式光纤传感器，32-齿条，33-齿轮，34-固定滑板，35-步进电机，36-光电传感器，41-槽。

具体实施方式

以下结合说明书附图详细说明本实施例的具体实施方式：

如图1-6所示，一种内衣背扣8的自动缝纫机，所述的缝纫机包括安装在机架9上，并与控制器电性相连的压紧机构1、花样缝纫机2和宽度测量机构3，所述的控制器包括控制模块和数据处理模块，其中控制模块根据设定参数实施对压紧机构1、花样缝纫机2和宽度测量机构3进行控制，数据处理模块对宽度测量机构3反馈回来的数据进行分析处理并将数据传输给控制模块，此类基于可编程芯片的控制器在实际生产中技术已经非常成熟，本发明中的控制器也是直接从市场上购买，并进行参数设计，故在此不再对该控制器里的控制模块和数据处理模块进行详细描述；在实施例中，压紧机构1主要是对待加工的物料，如内衣背扣8进行压紧定位，宽度测量机构3是对内衣背带的宽度进行实时测量，然后控制器是根据实时测量结果对花样缝纫机2进行实时参数调整，然后花样缝纫机2是根据调整后的参数对内衣背扣8进行加工缝纫，流水式设计，自动化式加工缝纫。

所述的压紧机构1包括前压料机构11、后压料机构12和工作台面4，所述的工作台面4底部垂直安装有安装底板5，安装底板5的正面安装有直线滑轨6，背面安装有直线导轨7，所述的前压料机构11和后压料机构12均采用可滑动安装在直线滑轨6上；所述的前压料机构11和后压料机构12结构相同，均分别包括安装在各自的连接底板13上的压头组件、滑动组件、第一转轴19、第二转轴110、第一气缸15和第二气缸16，压头组件包括压头18和支撑块17，滑动组件包括滑块和滑板，其中滑块与直线滑轨6构成可滑动连接，滑块上固定安装有滑板，滑块可以带动滑板在直线滑轨6上滑动；滑板上固定安装有第二气缸16；所述的连接底板13底部安装有气缸安装板14，气缸安装板14上部安装有第二气缸16，底部安装有第一气缸15，滑板上安装有第一转轴19，第一转轴19上滑动连接有压头18，压头18一端滑动连接有第二转轴110，其中第一转轴19固定在连接底板13上，压头18与第一转轴19装配在一起，压头18可以绕第一转轴19旋转，第二转轴110与压头18的连接方式为高副连接，第二转轴110与第二气缸16通过Y型肘接头连接在一起，随第二气缸16动作上升或下降；所述的工作台面4上开设有槽41，压头18在工作打开或闭合或沿直线滑轨6移动时可以贯穿槽41，由于支撑块17和压头18均呈“L”状，其中支撑块17固定安装在连接底板13上，当压头18打开时能贯穿工作台面4上的槽41，当压头18闭合时能贯穿工作台面4开始的槽41压向支撑块17，使得两者呈现互扣锁紧状将内衣背扣8压紧固定。

所述的前压料机构11安装在工作台面4底部左侧，后压料机构12安装在工作台面4底部右侧，前压料机构11中的第二气缸16驱动第二转轴110转动，带动压头18绕第一转轴19顺时针旋转或逆时针旋转，实现压头18的打开或闭合；后压料机构12中的第二气缸16驱动第二转轴110转动，带动压头18绕第一转轴19顺时针旋转或逆时针旋转，实现压头18的打开或闭合；前压料机构11中第一气缸15驱动前压料机构11整体的上升和下降；后压料机构12中第一气缸15驱动前压料机构11整体的上升和下降。

本发明中的压紧机构1的工作原理如下：所述的压紧机构1包括前压料机构11、后压料机构12和工作台面4，所述的工作台面4开设有槽41，底部垂直安装有安装底板5，安装底板5的正面安装有直线滑轨6，所述的前压料机构11和后压料机构12均可滑动安装在直线滑轨6上，本发明中前压紧机构1和后压紧机构1均可独立工作，使用时，使前压紧机构1的第一气缸15、第二气缸16均处于伸出状态，此时压头18处于闭合上升状态；这时在工作台面4上放入内衣背扣8，按动开关，使前压紧机构1的第一气缸15处于缩回状态，第二气缸16驱动压头18张开，在前压紧机构1整个下降过程中压头18贯穿工作台面4上的槽4115压紧内衣背扣8前端；然后同样的，后压紧机构1第一气缸15伸出，使压头18上升，而后第二气缸16伸出，使压头18闭合，最后第一气缸15缩回，使压头18下降压紧内衣背扣8后端，从而实现了内衣背扣8两端的压紧，本发明同时可以兼容不同宽度的内衣背扣8，两个压紧机构1安装在直线滑轨6上，可以根据内衣背扣8的宽度方便地调节两压紧机构1的间距。

所述的宽度测量机构3包括反射式光纤传感器、光电传感器36和驱动组件，其中反射式光纤传感器安装在工作台面4上，光电传感器36安装在固定滑板34上，数据处理模块的信号接收端与反射式光纤传感器的信号接收端之间信号连接；驱动组件包括可以相互啮合运动的齿条32和齿轮33，固定滑板34，以及步进电机35，固定滑板34与直线导轨7构成可滑动连接，齿条32安装在固定滑板34上，齿条32与齿轮33相互啮合连接，齿轮33安装在步进电机35的轴端，步进电机35的旋转驱动与齿轮33相啮合的齿条32带动固定滑板34前后移动，带动整个压紧机构1沿着直线导轨7前后运作。

为了更好的实现宽度测量机构3对物料宽度进行实时测量的功能，本发明中采用了反射式光纤传感器，反射式光纤传感器固定在工作台面4上，并且可以在前后方向进行调节，根据所要缝制物料的基准尺寸调整光纤传感器到相应的位置，当物料被前压紧机构1中的前压头181和后压紧机构1中的后压头182所固定时，由于前压紧机构1和后压紧机构1安装在安装底板5上，安装底板5的背面安装有直线导轨7，齿条32安装在固定滑板34上，固定滑板34安装在安装底板5上，步进电机35轴端安装有齿轮33，可通过步进电机35的旋转驱动与齿轮33相啮合的齿条32带动固定滑板34前后移动，从而带动整个压紧机构1的前后启动，从而实现整个物料的前后移动。

宽度测量机构3的测量方法如图7所示，先人工放入物料，即内衣背扣8，使得前压紧机构1中的前压头181和后压紧机构1中的后压头182压紧物料，此时前压头181和后压头182带着物料一起在电机的驱动下前后移动，直至物料运动至反射式光纤传感器的位置，此时反射式光纤传感器产生脉冲信号；[WZ1] ，记录此阶段电机转动的圈数；然后根据电机转动的圈数，乘以齿轮33分度圆的周长，计算出物料前后移动的距离s；基准距离d加上物料前后移动的距离s，即为物料的宽度。本实施例中，只要通过设置反射式光纤传感器，物料宽度测量机构3能够快速有效地测量出物料的实际宽度，并将宽度数据通过控制器传输给花样缝纫机2，便于花样缝纫机2进行参数设置，消除了物料宽度公差所带来的缝纫质量不佳的影响，提升了产品品质，提高了生产效率。

所述的花样缝纫机2包括安装在大板21上的缝纫机头22、物料压脚机构23和驱动装置，缝纫机头22固定安装在大板21上，缝纫机头22上安装有缝纫针，用于对内衣背扣8进行缝纫加工；物料压脚机构23安装在缝纫机头22下方，与驱动装置连接，所述的花样缝纫机2的驱动装置包括两个Z方向上的气缸和XY方向上的滑座平台，两个Z方向上的气缸分别驱动主压脚和辅助压脚在Z方向上的独立上升和下降的运作，所述的料压脚机构23包括安装在大板21上左侧的主压脚和右侧的辅助压脚，XY方向的滑座平台的驱动电机驱动主压脚和辅助压脚在XY方向上的进给运作，由于滑座平台也是在市场上购买现成的，在此不再累赘，其工作原理主要是通过电机驱动物料压脚机构23在X和Y方向上的运动，非常常规的机械控制原理。更具体的，花样缝纫机2的工作原理是，两个独立的气缸分别驱动主压脚及辅助压脚可在Z方向上独立的上升和下降运动，以实现内衣背扣8的压紧与放松，整个物料压脚机构23夹住内衣背扣8运动至缝纫机头22的针下完成设定区域的缝纫，内衣背扣8的压紧机构1实现了背扣在工作台面4上的定位及压紧，前压头181和后压头182的间距具备调节功能以兼容不同尺寸的背扣，宽度测量机构3用以实现待缝纫内衣背扣8的宽度测量，以实时调整缝纫参数，提高缝纫质量。

本实施例的工作原理是：人工放入内衣背扣8物料，压紧机构1的前压头181和后压头182先后对背扣进行压紧定位；整个压紧机构1在步进电机35的驱动下夹带内衣背扣8前后移动，直至反射式光纤传感器产生脉冲信号，将信号传送给光电传感器36，根据前后移动的距离及基准尺寸计算出背扣的宽度数据，压紧机构1在电机驱动下返回原位；光电传感器36将宽度数据传输给控制器，通过控制器设置缝纫参数，即压脚机构23的工作区域；压脚机构23沿XY方向运动至内衣背扣8处，主压脚及辅助压脚下降压住背扣，压紧机构1的前压头181和后压头182松开内衣背扣8，压脚机构23压住内衣背扣8沿着XY方向移动进给至缝纫机头22的针下，对内衣背扣8的前后两端进行缝纫。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明的技术范围作任何限制，本行业的技术人员，在本技术方案的启迪下，可以做出一些变形与修改，凡是依据本发明的技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种内衣背扣的自动缝纫机，所述的缝纫机包括与控制器电性相连的压紧机构、花样缝纫机和宽度测量机构，其特征在于：

所述的压紧机构包括前压料机构、后压料机构和工作台面，所述的工作台面底部垂直安装有安装底板，安装底板的正面安装有直线滑轨，背面安装有直线导轨，所述的前压料机构和后压料机构均采用可滑动安装在直线滑轨上；

所述的花样缝纫机包括安装在大板上的缝纫机头、物料压脚机构和驱动装置，物料压脚机构安装在缝纫机头下方，与驱动装置连接，驱动装置驱动物料压脚机构在X、Y、Z方向上运动，物料压脚机构包括安装在大板上左侧的主压脚和右侧的辅助压脚；

所述的宽度测量机构包括反射式光纤传感器、光电传感器和驱动组件，其中反射式光纤传感器安装在工作台面上，光电传感器安装在固定滑板上，驱动组件包括可以相互啮合运动的齿条和齿轮，固定滑板，以及步进电机，固定滑板与直线导轨构成可滑动连接，齿条安装在固定滑板上，齿条与齿轮相互啮合连接，齿轮安装在步进电机的轴端，步进电机的旋转驱动与齿轮相啮合的齿条带动固定滑板前后移动，带动整个压紧机构沿着直线导轨前后运作。

2.根据权利要求1所述的一种内衣背扣的自动缝纫机，其特征在于：所述的前压料机构和后压料机构均分别包括安装在各自的连接底板上的压头组件、滑动组件、第一转轴、第二转轴、第一气缸和第二气缸，压头组件包括压头和支撑块，滑动组件包括滑块和滑板，其中滑块与直线滑轨构成可滑动连接，滑块上固定安装有滑板，滑板上固定安装有第二气缸；滑板上安装有第一转轴，第一转轴上滑动连接有压头，压头一端滑动连接有第二转轴，其中第一转轴固定在连接底板上，压头与第一转轴装配在一起，压头可以绕第一转轴旋转，第二转轴与第二气缸通过Y型肘接头连接在一起，随第二气缸动作上升或下降。

3.根据权利要求1所述的一种内衣背扣的自动缝纫机，其特征在于：所述的缝纫机头固定安装在大板上，缝纫机头上安装有缝纫针。

4.根据权利要求1所述的一种内衣背扣的自动缝纫机，其特征在于：所述的花样缝纫机的驱动装置包括两个Z方向上的气缸和XY方向上的滑座平台，两个Z方向上的气缸分别驱动主压脚和辅助压脚在Z方向上的独立运作，滑座平台的驱动电机驱动主压脚和辅助压脚在XY方向上的进给运作。

5.根据权利要求1所述的一种内衣背扣的自动缝纫机，其特征在于：所述的控制器包括控制模块和数据处理模块，其中控制模块根据设定参数实施对压紧机构、花样缝纫机和宽度测量机构进行控制，数据处理模块对宽度测量机构反馈回来的数据进行分析处理并将数据传输给控制模块。

6.根据权利要求1或5所述的一种内衣背扣的自动缝纫机，其特征在于：所述数据处理器的信号接收端与反射式光纤传感器的信号接收端之间信号连接。

7.根据权利要求1所述的一种内衣背扣的自动缝纫机，其特征在于：所述的反射式光纤传感器位于前压头的一侧。

8.一种内衣背扣的自动缝纫机的物料宽度测量方法，其特征在于：所述的测量方法主要包括以下步骤：

（1）物料在步进电机的驱动下前后移动，直至反射式光纤传感器产生脉冲信号，记录此阶段的步进电机转动的圈数；

（2）根据电机转动的圈数，乘以齿轮分度圆的周长，计算出物料前后移动的距离s；

（3）基准距离d加上物料前后移动的距离s，即为物料的宽度。

9.根据权利要求6所述的一种内衣背扣的自动缝纫机的物料宽度测量方法，其特征在于：所述的物料为内衣背扣。