CN110735236A - 一种机器人缝纫装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及缝纫设备技术领域，尤其涉及一种机器人缝纫装置，包括缝纫平台；伺服缝纫机用于对裁片进行缝纫；供料机构用于抓取裁片放至到缝纫平台上的叠料区域，完成多个裁片的叠放；缝纫机器人用于输送叠放在平台叠料视觉区上的裁片，将夹取的裁片输送至伺服缝纫机进行缝纫，并将缝纫后的裁片输送至放料平台；平台叠料视觉区设在缝纫平台上；放料平台固定在缝纫平台上；处理器与伺服缝纫机、供料机构以及缝纫机器人机构电连接。本发明中供料机构抓取裁片并实现多个裁片的叠放，通过缝纫机器人将叠放的裁片输送至伺服缝纫机处进行缝纫，然后将缝纫完的裁片输送至放料平台上，实现自动叠裁片、下料、缝纫，提高机器人缝纫工作站的作业效率。

Description

一种机器人缝纫装置

技术领域

本发明涉及缝纫设备技术领域，尤其涉及一种机器人缝纫装置。

背景技术

服装行业是典型的劳动密集型行业，每个企业都需要大量有缝纫技术的工人，因为缝纫设备虽然发展迅速，但由于缝纫材质较多，工艺复杂，目前还是需要人工进行缝纫；人工由于技术参差不齐，导致大批量作业时，产品质量难以得到保证，且在更换不同产品时需要重新制定模板等作业，会花费大量时间；因此就迫切需要一种机器人缝纫工作站，特别需要一种具有自适应的缝纫装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可以实现自动叠裁片、下料、缝纫的机器人缝纫装置。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种机器人缝纫装置，包括缝纫平台；

伺服缝纫机，所述伺服缝纫机设在所述缝纫平台上，用于对裁片进行缝纫；

供料机构，所述供料机构设在所述缝纫平台上，用于抓取裁片放至到所述缝纫平台上的叠料区域，并且完成多个裁片的叠放；

缝纫机器人机构，所述缝纫机器人机构设在所述缝纫平台上，用于输送叠放在平台叠料视觉区上的裁片，将夹取的裁片输送至伺服缝纫机进行缝纫，并将缝纫后的裁片输送至放料平台；

平台叠料视觉区，所述平台叠料视觉区设在所述缝纫平台上，位于所述伺服缝纫机的周边；

放料平台，所述放料平台固定在所述缝纫平台上，且位于所述缝纫机器人机构旁；

处理器，所述处理器与所述伺服缝纫机、供料机构以及缝纫机器人机构电连接，用于控制供料机构的送料，以及控制所述缝纫机器人机构移动裁片配合所述伺服缝纫机进行缝纫。

本发明的有益效果是：供料机构实现抓取裁片并实现多个裁片的叠放，然后通过缝纫机器人将叠放的裁片输送至伺服缝纫机处进行缝纫，然后将缝纫完的裁片输送至放料平台上；本发明可以实现自动叠裁片、下料、缝纫，提高机器人缝纫工作站的作业效率。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述供料机构包括供料机器人、供料末端夹具、取料视觉模组和叠片视觉模组，所述供料机器人固定在所述缝纫平台上，所述供料末端夹具固定在所述供料机器人的末端，所述取料视觉模组设在所述缝纫平台上，且位于所述供料机器人的周边用于对所述供料末端夹具夹取的裁片进行定位识别，所述叠片视觉模组设在所述伺服缝纫机的上方，用于对置于所述平台叠料视觉区的裁片拍照进行定位识别，所述供料机器人、所述取料视觉模组和叠片视觉模组均与所述处理器电连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：所述供料机器人通过供料末端夹具抓取裁片放到平台叠料视觉区，然后再抓取其他裁片移动通过取料视觉模组拍照进行定位识别，根据叠片视觉模组拍摄的平台叠料视觉区的裁片位置信息搬运到平台叠料视觉区与前一裁片视觉叠合，实现多个裁片的叠放，从而实现多个叠放的裁片的缝纫。

进一步，所述缝纫机器人机构包括伺服缝纫机器人以及缝纫机器人末端夹爪总成，所述伺服缝纫机器人固定在所述缝纫平台上，所述缝纫机器人末端夹爪总成设在所述伺服缝纫机器人的末端。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过伺服缝纫机器人带动缝纫机器人末端夹爪总成，使得缝纫机器人末端夹爪总成输送裁片在缝纫平台上进行移动，配合伺服缝纫机，实现多层裁片的缝纫。

进一步，所述缝纫机器人末端夹爪总成包括缝纫夹具、压板和六维力传感器，所述六维力传感器与所述机器人的末端固定连接，所述缝纫夹具安装在所述六维力传感器上，所述压板固定在所述缝纫夹具上。

采用上述进一步方案的有益效果是:六维力传感器用于检测运动过程中力的变化，进行力反馈控制实现在标准力下进行移动，这样避免裁片的滑移。

进一步，所述缝纫夹具为快换机构。

采用上述进一步方案的有益效果是：缝纫夹具采用快换机构用于快速更换压板型号。

进一步，所述压板表面上设有用于增大所述压板与裁片之间摩擦力的防滑层。

采用上述进一步方案的有益效果是：所述防滑层用于增大压板和裁片的摩擦力，避免压板与裁片之间出现相对滑移。

进一步，所述缝纫平台包括平台机架、面板和防护栏，所述面板固定设在所述平台机架的顶部，所述防护栏固定设在所述面板的周边，所述伺服缝纫机、所述供料机构、所述缝纫机器人机构和所述平台叠料视觉区均设在所述面板上，所述放料平台设在所述面板的周边，所述处理器设在所述平台机架上。

采用上述进一步方案的有益效果是：平台机架对面板进行支撑，防护栏能将面板上的机械机构与面板外进行隔离，避免认为对整个装置的使用造成干扰，同时能提高操作人员的安全性，避免缝纫机器人机构和供料机构在工作中对乘坐人员造成伤害。

进一步，所述面板的上表面上设有用于减少面板与裁片之间摩擦力的增滑凹凸面。

采用上述进一步方案的有益效果是：增滑凹凸面的设置能减少裁片与面板之间的摩擦力，便于裁片在面板上的移动。

进一步，还包括在线编程系统，所述在线编程系统与处理器连接以及叠片视觉模组电连接，用于接收叠片视觉模组拍摄的照片，生成对裁片进行缝纫的缝纫轨迹，并且将缝纫轨迹输送给所述处理器。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过叠片视觉模组拍出裁片图片，并对图片进行处理，处理完后导入在线编程系统生成所需轨迹，传输给处理器，以便处理器控制缝纫机器人机构和伺服缝纫机的协调工作。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的右视图；

图3为本发明的俯视图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、缝纫平台，11、平台机架，12、面板，13、防护栏，2、伺服缝纫机，3、供料机构，31、供料机器人，32、供料末端夹具，33、取料视觉模组，34、叠片视觉模组，4、缝纫机器人机构，41、伺服缝纫机器人，42、缝纫夹具，43、六维力传感器，5、放料平台，6、光电传感器，7、缝纫信息实时显示屏。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1、图2、图3所示，本发明的实施例包括缝纫平台1；伺服缝纫机2，所述伺服缝纫机2设在所述缝纫平台1上，用于对裁片进行缝纫；供料机构3，所述供料机构3设在所述缝纫平台1上，用于抓取裁片放至到所述缝纫平台1上的叠料区域，并且完成多个裁片的叠放；缝纫机器人机构4，所述缝纫机器人机构4设在所述缝纫平台1上，用于输送叠放在平台叠料视觉区上的裁片，将夹取的裁片输送至伺服缝纫机2进行缝纫，并将缝纫后的裁片输送至放料平台5；平台叠料视觉区，所述平台叠料视觉区设在所述缝纫平台1上，位于所述伺服缝纫机2的周边；放料平台5，所述放料平台5固定在所述缝纫平台1上，且位于所述缝纫机器人机构4旁，所述放料平台5上设有用于检测所述放料平台5上设有放置有裁片的光电传感器6，具体的，所述放料平台5上设有贯穿所述放料平台5的通孔，所述放料平台5的底部设有所述光电传感器6，所述光电传感器6位于所述通孔的竖直下方；处理器(在本申请中，所述处理器为现有技术，在此不对其具体型号进行描述)，所述处理器与所述伺服缝纫机2、供料机构3以及缝纫机器人机构4电连接，用于控制供料机构3的送料，以及控制所述缝纫机器人机构4移动裁片配合所述伺服缝纫机2进行缝纫。在本实施例中，所述处理器为机器人与缝纫机联动控制系统，包括联动PID控制算法系统，所述联动控制系统控制机器人移动裁片配合缝纫机进行缝纫，主要在于缝纫机器人机构4速度与伺服缝纫机2速度的匹配控制，实现缝纫的针距均匀和不断针。

优选的实施例为：所述供料机构3包括供料机器人31、供料末端夹具32、取料视觉模组33和叠片视觉模组34，所述供料机器人31固定在所述缝纫平台1上，所述供料机器人31采用四轴机器人，所述供料末端夹具32固定在所述供料机器人31的末端，在本实施例中，所述供料末端夹具32采用吸盘组件，具体的，所述吸盘组件包括吸盘固定座和固定设在所述吸盘固定座上的多个吸盘，所述吸盘固定座通过螺栓固定在供料机器人31的末端，或者通过快接结构固定在供料机器人31的末端，所述吸盘通过管道连通气源，通过气源的吸附实现吸盘对裁片的吸附，所述取料视觉模组33设在所述缝纫平台1上，且位于所述供料机器人31的周边用于对所述末端夹具夹取的裁片进行定位识别，所述叠片视觉模组34设在所述伺服缝纫机2的上方，用于对置于所述平台叠料视觉区的裁片拍照进行定位识别，所述取料视觉模组33和叠片视觉模组34均包括工业相机和光源，所述供料机器人31、所述取料视觉模组33和叠片视觉模组34均与所述处理器电连接，所述供料机器人31通过供料末端夹具32抓取裁片放到平台叠料视觉区，然后再抓取其他裁片移动通过取料视觉模组33拍照进行定位识别，根据叠片视觉模组34拍摄的平台叠料视觉区的裁片位置信息搬运到平台叠料视觉区与前一裁片视觉叠合，实现多个裁片的叠放，从而实现多个叠放的裁片的缝纫。

进一步的，所述缝纫机器人机构4包括伺服缝纫机器人41以及缝纫机器人末端夹爪总成，在本实施例中，伺服缝纫机器人41采用六轴机器人手臂，所述伺服缝纫机器人41固定在所述缝纫平台1上，所述缝纫机器人末端夹爪总成设在所述伺服缝纫机器人41的末端。通过伺服缝纫机器人41带动缝纫机器人末端夹爪总成，使得缝纫机器人末端夹爪总成输送裁片在缝纫平台1上进行移动，配合伺服缝纫机2，实现多层裁片的缝纫。所述缝纫机器人末端夹爪总成包括缝纫夹具42、压板和六维力传感器43，所述六维力传感器43与所述机器人的末端固定连接，所述缝纫夹具42安装在所述六维力传感器43上，所述压板固定在所述缝纫夹具42上。六维力传感器43用于检测运动过程中力的变化，进行力反馈控制实现在标准力下进行移动，这样避免裁片的滑移。在本实施例中，所述缝纫夹具42为快换机构，缝纫夹具42采用快换机构用于快速更换压板型号。

在本实施例中，所述压板表面上设有用于增大所述压板与裁片之间摩擦力的防滑层，所述防滑层用于增大压板和裁片的摩擦力，避免压板与裁片之间出现相对滑移。

优选的，所述缝纫平台1包括平台机架11、面板12和防护栏13，所述面板12固定设在所述平台机架11的顶部，所述防护栏13固定设在所述面板12的周边，所述伺服缝纫机2、所述供料机构3、所述缝纫机器人机构4和所述平台叠料视觉区均设在所述面板12上，所述放料平台5设在所述面板12的周边，所述处理器设在所述平台机架11上。平台机架11对面板12进行支撑，防护栏13能将面板12上的机械机构与面板12外进行隔离，避免认为对整个装置的使用造成干扰，同时能提高操作人员的安全性，避免缝纫机器人机构4和供料机构3在工作中对乘坐人员造成伤害。所述面板12的上表面上设有用于减少面板12与裁片之间摩擦力的增滑凹凸面，增滑凹凸面的设置能减少裁片与面板12之间的摩擦力，便于裁片在面板12上的移动。

还包括在线编程系统，所述在线编程系统与处理器连接以及叠片视觉模组34电连接，用于接收叠片视觉模组34拍摄的照片，生成对裁片进行缝纫的缝纫轨迹，并且将缝纫轨迹输送给所述处理器，通过叠片视觉模组34拍出裁片图片，并对图片进行处理，处理完后导入在线编程系统生成所需轨迹，传输给处理器，以便处理器控制缝纫机器人机构4和伺服缝纫机2的协调工作。

在本实施例中，还包括信息系统，所述信息系统包括缝纫信息实时显示屏7、交换机、信息化软件，所述信息化系统用于采集供料机构3和缝纫机器人机构4的信息，可以实时监控供料机构3和缝纫机器人机构4的状态以及生产产量。

还包括辅助硬件总成，所述辅助硬件总成包括工件治具、工具装夹具、工具坐标标定设备、工件坐标标定设备、视觉和红外线测距仪装夹具；所述工件治具为放置和定位工件的机构，在本发明中，对于同步形状和大小的裁片会用到不同型号的压板，可以在面板12上固定设置工件治具，在工件治具上设置传感器用于检测是否设有压板，以便于伺服缝纫机器人41根据生产需要更换压板；所述工具装夹具为连接工具与机器人的机构，在本发明的实施例中，工具装夹具指的即为缝纫夹具42；所述工具坐标为经典的两个标定块，通过机器人自带四点法进行坐标标定(该技术为现有技术，在此对其具体结构不做描述)；所述工件坐标标定设备为经典的标定块，通过机器人自带三点法进行工件坐标标定，本方法把工件坐标标定在工件治具上，保证工件坐标一致；所述视觉装夹具为机器人工作站中视觉安装机构，用于固定取料视觉模组33和叠片视觉模组34；所述红外线测距仪装夹具为连接红外线测距仪和机器人的机构。

工作原理：工作前，将裁片放置在架体上，将架体置于工料机构旁，开启工作后，处理器控制供料机器人31移动至裁片上方，且控制气源吸气，供料末端夹具32上的吸盘吸附裁片，供料机器人31带动裁片从取料视觉模组33上方经过，取料视觉模组33对裁片进行拍照，然后将裁片移动至平台叠料视觉区放置，然后控制器控制供料机器人31再次移动至架体处吸取其他裁片，移动裁片到取料视觉模组33处拍照进行定位识别，根据平台叠料视觉区裁片位置信息将再次吸取的裁片搬运到叠料视觉区与前一片视觉叠合；当需要数量的裁片叠放后，伺服缝纫机器人41带动压板压覆在叠合的裁片上，然后带动叠合的裁片移动至伺服缝纫机2处进行缝纫，在移动的过程中，六维力传感器43用于检测运动过程中力的变化，进行力反馈控制实现在标准力下进行移动，这样避免裁片的滑移；当缝纫完成后，伺服缝纫机器人41移动裁片至放料平台5。

本发明中供料机构3实现抓取裁片并实现多个裁片的叠放，然后通过缝纫机器人将叠放的裁片输送至伺服缝纫机2处进行缝纫，然后将缝纫完的裁片输送至放料平台5上；本发明可以实现自动叠裁片、下料、缝纫，提高机器人缝纫工作站的作业效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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。

Claims (9)

1.一种机器人缝纫装置，其特征在于，包括缝纫平台(1)；

伺服缝纫机(2)，所述伺服缝纫机(2)设在所述缝纫平台(1)上，用于对裁片进行缝纫；

供料机构(3)，所述供料机构(3)设在所述缝纫平台(1)上，用于抓取裁片放至到所述缝纫平台(1)上的叠料区域，并且完成多个裁片的叠放；

缝纫机器人机构(4)，所述缝纫机器人机构(4)设在所述缝纫平台(1)上，用于输送叠放在平台叠料视觉区上的裁片，将夹取的裁片输送至伺服缝纫机(2)进行缝纫，并将缝纫后的裁片输送至放料平台(5)；

平台叠料视觉区，所述平台叠料视觉区设在所述缝纫平台(1)上，位于所述伺服缝纫机(2)的周边；

放料平台(5)，所述放料平台(5)固定在所述缝纫平台(1)上，且位于所述缝纫机器人机构(4)旁；

处理器，所述处理器与所述伺服缝纫机(2)、供料机构(3)以及缝纫机器人机构(4)电连接，用于控制供料机构(3)的送料，以及控制所述缝纫机器人机构(4)移动裁片配合所述伺服缝纫机(2)进行缝纫。

2.根据权利要求1所述的一种机器人缝纫装置，其特征在于，所述供料机构(3)包括供料机器人(31)、供料末端夹具(32)、取料视觉模组(33)和叠片视觉模组(34)，所述供料机器人(31)固定在所述缝纫平台(1)上，所述供料末端夹具(32)固定在所述供料机器人(31)的末端，所述取料视觉模组(33)设在所述缝纫平台(1)上，且位于所述供料机器人(31)的周边用于对所述供料末端夹具(32)夹取的裁片进行定位识别，所述叠片视觉模组(34)设在所述伺服缝纫机(2)的上方，用于对置于所述平台叠料视觉区的裁片拍照进行定位识别，所述供料机器人(31)、所述取料视觉模组(33)和叠片视觉模组(34)均与所述处理器电连接。

3.根据权利要求1所述的一种机器人缝纫装置，其特征在于，所述缝纫机器人机构(4)包括伺服缝纫机器人(41)以及缝纫机器人末端夹爪总成，所述伺服缝纫机器人(41)固定在所述缝纫平台(1)上，所述缝纫机器人末端夹爪总成设在所述伺服缝纫机器人(41)的末端。

4.根据权利要求2所述的一种机器人缝纫装置，其特征在于，所述缝纫机器人末端夹爪总成包括缝纫夹具(42)、压板和六维力传感器(43)，所述六维力传感器(43)与所述机器人的末端固定连接，所述缝纫夹具(42)安装在所述六维力传感器(43)上，所述压板固定在所述缝纫夹具(42)上。

5.根据权利要求4所述的一种机器人缝纫装置，其特征在于，所述缝纫夹具(42)为快换机构。

6.根据权利要求4或5所述的一种机器人缝纫装置，其特征在于，所述压板表面上设有用于增大所述压板与裁片之间摩擦力的防滑层。

7.根据权利要求1至5任一项所述的一种机器人缝纫装置，其特征在于，所述缝纫平台(1)包括平台机架(11)、面板(12)和防护栏(13)，所述面板(12)固定设在所述平台机架(11)的顶部，所述防护栏(13)固定设在所述面板(12)的周边，所述伺服缝纫机(2)、所述供料机构(3)、所述缝纫机器人机构(4)和所述平台叠料视觉区均设在所述面板(12)上，所述放料平台(5)设在所述面板(12)的周边，所述处理器设在所述平台机架(11)上。

8.根据权利要求7所述的一种机器人缝纫装置，其特征在于，所述面板(12)的上表面上设有用于减少面板(12)与裁片之间摩擦力的增滑凹凸面。

9.根据权利要求2至5任一项所述的一种机器人缝纫装置，其特征在于，还包括在线编程系统，所述在线编程系统与处理器连接以及叠片视觉模组(34)电连接，用于接收叠片视觉模组(34)拍摄的照片，生成对裁片进行缝纫的缝纫轨迹，并且将缝纫轨迹输送给所述处理器。

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