CN110820181A - 一种缝纫设备及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种缝纫设备及其使用方法，它包括工作台以及分别设置在工作台上的抓取装置、缝制设备、视觉识别装置和控制系统，控制系统分别与抓取装置、缝制设备和视觉识别装置信号连接并控制其工作，视觉识别装置对布料形状识别，并将布料形状尺寸反馈至控制系统，控制系统控制抓取装置调整抓取角度后将布料运送至缝制设备，抓取装置数量大于等于2，将布料运送至缝制设备后进行缝制，抓取装置能够保持在布料上的按压面积不变，通过使用本发明的一种缝纫设备，能够对布料进行送料、取料、抓取、缝制和收料，省时省力，提高工作效率的同时降低了人工成本，相对人工缝制，成品率高，且能够保证整套过程布料的平整性。

Description

一种缝纫设备及其使用方法

技术领域：

本发明涉及全自动设备领域，尤其是一种缝纫设备及其使用方法。

背景技术

随着生活水平的不断提高，人们对服装的需求大大增加，所以厂家在生产衣服的时候，生产效率和生产数量就成为了很关键的因素,一件衣服缝制成型包括送料、取料、抓取、缝制到最后的收料等步骤，现有技术的缝纫设备，在上述的步骤中通常需要人工协同操作。

现有技术中，送料通常是将待缝制的布片整摞的放至在工作人员一旁，工作人员反复拿取缝制，布料高度会降低，布料也有可能发生褶皱；取料也没有一个很完善的机械设备，采用机械手之类的装置并不能保证布料的平整性，影响缝制效果，同时也无法保证布料平整时抓取动作牢固、精准；抓取由于不易在保持平整的情况下抓取，因此，强行抓取易产生褶皱，并且在抓取运料过程中可能会出现布料脱落现象，不利于后续缝制，也无法实现机械化抓取布料的同时保证运料过程的连续性并保证布料在抓取过程中的平整性；收料通常需要将缝制完毕的布料叠在一起，码放整齐，以便于下一步缝制或者打包运输，采用人工收取布料，无法实现自动收取布料。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明公开了一种缝纫设备，它包括工作台以及分别设置在工作台上的抓取装置、缝制设备、视觉识别装置和控制系统，所述控制系统分别与抓取装置、缝制设备和视觉识别装置信号连接并控制其工作，所述视觉识别装置对布料形状识别，并将布料形状尺寸反馈至控制系统，所述控制系统控制抓取装置调整抓取角度后将布料运送至缝制设备，所述抓取装置数量大于等于2，将布料运送至缝制设备后进行缝制，抓取装置能够保持在布料上的按压面积不变。

进一步的，抓取装置包括安装在工作台上的机器人手臂和安装在机器人手臂上的抓手装置本体，所述机器人手臂为关节型机器人手臂，且支座、大臂和小臂之间包括带动大臂或小臂摆动的摆动连接及带动大臂和或小臂转动的转动连接，手腕上转动安装有抓手装置本体，所述抓手装置本体在机器人手臂带动下按压并在工作台上移动布料，所述抓手装置本体包括至少一个抓手机构，且机器人手臂带动抓手机构运动，抓手机构能够保持在布料上的按压面积不变。

进一步的，所述抓手机构包括压料件，柔性装置和伸缩装置一，所述伸缩装置一的一端固定安装在机器人手臂上，且伸缩装置一的另一端为伸缩端，伸缩端一侧设置有柔性装置，所述柔性装置上还设置有压料件，伸缩装置一同时带动柔性装置和压料件做往复运动，所述柔性装置的底面小于等于压料件顶面面积，且柔性装置能够在伸缩装置一和压料件的作用下产生形变。

进一步的，所述柔性装置为柔性气垫。

进一步的，所述设置有柔性装置的抓手机构数量大于等于2，且柔性装置之间通过管道相互连通。

进一步的，所述压料件有底面结构，且压料件的底面为平面，压料件的底面面积为80-200mm²。

进一步的，所述伸缩装置一包括固定座一和气缸一，所述气缸一通过固定座一固接在机器人手臂上，且气缸一的伸缩杆端部固接柔性装置。

进一步的，所述抓手装置本体还包括伸缩装置二，所述抓手机构通过伸缩装置二安装在机器人手臂上，且抓手机构在伸缩装置二带动下进行伸缩运动，所述伸缩装置二包括直线滑块滑轨机构一、齿轮齿条机构一和伺服电机一，所述直线滑块滑轨机构一中的滑块固定或滑动安装在机器人手臂上，且滑轨与滑块能够相对运动，滑轨的端部固接有伸缩装置一的固定座一，所述伺服电机一固装在机器人手臂上，且伺服电机一的轴与齿轮齿条机构一的齿轮固接，所述齿轮齿条机构一的齿条固接在直线滑块滑轨机构的滑轨上，伺服电机一依次带动齿轮、齿条、滑轨和伸缩装置一做直线伸缩运动。

进一步的，所述直线滑块滑轨机构一中的滑块滑动安装在机器人手臂上，所述伸缩装置二还包括横截面非圆形的轴一，所述轴一同轴固接在伺服电机一的动力输出轴上，所述齿轮齿条机构一的齿轮滑动套接在轴一上，齿条两侧设置有限位条，所述限位条与齿条面围成槽型结构，齿轮位于槽型结构内并与齿条啮合传动。

进一步的，所述抓手装置本体还包括手臂法兰，所述手臂法兰将直线滑块滑轨机构一安装在机器人手臂上，且直线滑块滑轨机构一的滑块与手臂法兰滑动连接。

进一步的，所述抓手装置本体还包括固定装置，所述固定装置包括固定座三、气缸三和齿块，所述固定座三连接在直线滑块滑轨机构一中的滑块上，且固定座三上固装有气缸三，所述气缸三的伸缩杆上固接有齿块，所述齿块设置有齿状凹凸结构的配合面，所述手臂法兰上设置有配合件，所述配合件为与配合面的齿型适配的齿条，且配合面与配合件的齿条面相对设置，所述气缸三伸出，配合面与配合件的齿条面抵接，限制直线滑块滑轨机构一在手臂法兰上位移。

进一步的，它还包括设置在工作台上的送料装置、取料装置，所述送料装置、取料装置分别与控制系统信号连接，所述送料装置包括送布机构和传感器一，所述传感器一无感应信号，则通过控制系统控制送布机构将布料向感应区域方向运送，直至传感器一获得感应信号，所述取料装置为带有位移机构的装置，取料装置在送布机构上的同一布料高度吸取布料，并将布料运送至工作台台面上视觉识别装置识别的区域，所述送料装置包括能够对布料进行水平方向限位的限位装置，所述取料装置包括能够移动的取料抓手，所述取料抓手移动到布料竖直上方，将布料取出并脱离限位装置。

进一步的，所述取料抓手包括非接触式吸盘装置，所述非接触式吸盘装置包括伸缩气缸五和非接触式吸盘，所述伸缩气缸五带动非接触式吸盘相对在竖直方向上进行运动，实现与布料接触或分离。

进一步的，所述非接触式吸盘的进气压力为0.01～0.06Mpa。

进一步的，所述非接触式吸盘的吸盘口面积与吸附布料的面积比例为1:1～1:10。

进一步的，所述送料装置还包括送料箱，所述送料箱为无顶的中空箱体，所述送料箱开口边缘水平安装有传感器一，所述传感器一的感应区域水平朝向送料箱开口位置，所述送布机构在送料箱内承托布料，并向送料箱开口位置运送布料，所述控制系统与送布机构和传感器一信号连接并控制，并通过传感器一的感应信号控制送布机构的启停，所述限位装置设置在送料箱内且数量大于1，限位装置之间围成限位空间，对送布机构上的布料进行水平方向的限位。

进一步的，所述限位装置包括手轮丝杠、固定杆和滑动杆，所述固定杆穿过送布机构垂直固定在送料箱箱内的底板边缘，所述手轮丝杠设置在送料箱箱内的底板上，与滑动杆连接并传动，所述滑动杆竖直穿过送布机构，滑动杆和固定杆形成限位空间。

进一步的，所述送布机构包括托盘一和丝杠步进电机三，所述丝杠步进电机三竖直安装在送料箱的侧板上，且丝杠步进电机三的动力输出轴穿过送料箱的侧板与托盘一连接，所述托盘一水平设置在送料箱内部，所述控制系统与丝杠步进电机三信号连接，控制系统通过控制丝杠步进电机三启停，丝杠步进电机三的动力输出轴沿竖直方向运动，并带动托盘一移动。

进一步的，所述送料箱外侧板顶底两端分别水平安装有接近开关一，所述接近开关一安装在丝杠步进电机三一侧,并与控制系统信号连接，接近开关一感应方向垂直丝杠步进电机三的丝杠，感应丝杠步进电机三的动力输出轴位置，并控制丝杠步进电机三的启停。

进一步的，所述取料装置包括取料抓手和位移装置，取料抓手在位移装置的带动下在同一水平面内进行移动，所述位移装置设置在工作台上，所述取料抓手包括：托盘装置和非接触式吸盘装置，所述托盘装置包括移动装置和在移动装置带动下能在水平方向上进行运动的托盘，所述非接触式吸盘装置包括伸缩气缸五和通过伸缩气缸五与位移装置连接的非接触式吸盘，所述伸缩气缸五带动非接触式吸盘相对位移装置在竖直方向上进行运动，且非接触式吸盘压在托盘上或与托盘分离。

进一步的，所述位移装置为XY双轴的龙门结构，XY双轴的龙门结构横梁为直线滑块滑轨机构三，所述直线滑块滑轨机构三的滑块三上安装有移动装置和伸缩气缸五，移动装置和伸缩气缸五在滑块三带动下沿滑轨三在水平方向上运动。

进一步的，所述移动装置包括伸缩气缸四，所述伸缩气缸四固装在位移装置上，伸缩气缸四的活塞杆水平设置，活塞杆端部水平设置有托盘。

进一步的，所述移动装置还包括伸缩气缸二，所述伸缩气缸二固装在伸缩气缸四的伸缩杆端部，伸缩气缸二的活塞杆竖直向下设置，且活塞杆端部垂直固装有托盘。

进一步的，所述托盘为边缘沿伸缩气缸四的活塞杆伸缩方向开设有缺口的板结构，托盘上设置有缺口的一侧朝向吸盘装置。

进一步的，所述取料抓手还包括卸料装置，所述卸料装置固装在位移装置上，卸料装置包括伸缩气缸三和卸料件，所述伸缩气缸三固装在位移装置上，活塞杆竖直向下设置，活塞杆端部垂直固装有结构为条形的卸料件，所述卸料件位于托盘的竖直上方,且卸料件设置有凸起，所述凸起朝向缺口设置，所述卸料件在伸缩气缸三的带动下在竖直方向上运动，直至凸起穿入缺口或与缺口分离。

进一步的，所述取料抓手还包括调节装置，托盘装置和非接触式吸盘装置通过调节装置安装在位移装置上，调节装置包括伸缩气缸一、和旋转气缸,所述伸缩气缸一固装在位移装置上，活塞杆竖直向下且端部固装有旋转气缸，所述旋转气缸上固装有随旋转气缸在水平方向转动的旋转台，所述旋转台上固装有托盘装置和非接触式吸盘装置。

进一步的，所述收料装置它包括收料箱、运布机构、传感器二和安装板六，所述收料箱为无顶的箱体，所述安装板六一端垂直安装在收料箱侧面的顶部，另一端与缝制设备的出料位置水平连接，收料箱的开口边缘安装有传感器二，所述传感器二水平设置，且传感器二的感应区域朝向收料箱开口位置，所述运布机构承托由工作台出料位置落下的布料，所述控制系统分别与运布机构和传感器二信号连接，控制系统控制运布机构将布料运离传感器二的感应区域。

进一步的，所述运布机构包括托盘三和丝杠步进电机四，所述丝杠步进电机四竖直固装在安装板六底面，且丝杠步进电机四的动力输出轴穿过收料箱侧板与托盘三连接，所述托盘三水平设置在收料箱内部，所述控制系统与丝杠步进电机四信号连接，控制系统通过控制丝杠步进电机四的转动带动托盘三移动。

进一步的，所述收料箱的侧面由板三、板四、板五和板六依次垂直围成，所述安装板六与板四固定连接，所述板三和板五顶部分别开设有形状大小相同的凹口，所述凹口的形状大小与传感器二感应区域适配，所述传感器二的感应区域水平穿过凹口。

进一步的，所述运布机构还包括接近开关二，所述接近开关二分别设置在板四外侧面的顶部与底部，接近开关二感应方向与丝杠步进电机四的传动方向垂直，所述接近开关二与控制系统信号连接，接近开关二感应丝杠步进电机四的动力输出轴。

进一步的，所述板六与板三铰接，或与板五铰接，板六以铰接处为轴线向箱体外转动。

进一步的，上述的一种缝纫设备的使用方法，所述方法包括如下步骤：

步骤一：启动缝纫设备后，其各装置复位，托盘一位于送料箱的最底端，托盘三位于收料箱的最顶端，伸缩气缸一、伸缩气缸五、伸缩气缸三和伸缩气缸二的活塞杆收缩至上止点，伸缩气缸四的活塞杆伸出至下止点，旋转气缸旋转角度为0°，手指气缸张开至最大角度；

步骤二：将准备缝制的布料放至在送料箱内的托盘一上，并通过手轮丝杠调节滑动杆的位置，直至与布料相接，按下送料开关，丝杠步进电机三启动带动托盘一向上运动至布料被传感器一感应，丝杠步进电机三停止工作；

步骤三：取料装置复位，伸缩气缸一、伸缩气缸五、伸缩气缸三和伸缩气缸二的活塞杆收缩至上止点，伸缩气缸四的活塞杆伸出至下止点，旋转气缸旋转角度为0°；

步骤四：移位，位移装置水平运动并带动取料抓手移动至布料竖直上方位置；

步骤五：抓取，取料抓手中的伸缩气缸一、伸缩气缸二和伸缩气缸五伸出至活塞杆下止点，非接触式吸盘通入压缩空气，吸取布料，完成布料的抓取；

步骤六：放料，非接触式吸盘吸取布料后，伸缩气缸五、伸缩气缸四和伸缩气缸二的活塞杆收缩至上止点，伸缩气缸五停止供气，伸缩气缸五活塞杆自由伸出，非接触式吸盘及布料下落在托盘上，非接触式吸盘停止供气，伸缩气缸一的活塞杆收缩至上止点；

步骤七：卸料，位移装置水平方向带动取料抓手移动至工作台卸料区后卸料，伸缩气缸二和伸缩气缸三伸出至活塞杆下止点，卸料件上的凸起插入托盘的缺口内，伸缩气缸四伸出至活塞杆下止点，凸起限制布料随托盘移动，布料脱离托盘，完成卸料；

步骤八：复位，伸缩气缸三和伸缩气缸五收缩至活塞杆上止点，伸缩气缸四伸出至活塞杆下止点，伸缩气缸二收缩至活塞杆上止点，复位完成，恢复至步骤一中起始状态；

步骤九：视觉识别装置对工作台台面上的布料进行形状与尺寸的识别，并将识别信息反馈至控制系统；

步骤十：控制系统将布料形状尺寸与预设数据进行对比，控制系统控制机器人手臂带动抓手装置本体移动至工装支架处，并将固定装置插入手指气缸内，手指气缸闭合将固定装置夹紧，通过机器人手臂带动抓手装置本体移动，调节抓手机构之间的距离，以适应布料的尺寸形状；

步骤十一：机器人手臂带动抓手装置本体在机器人手臂活动范围内沿XYZ轴移动，抓手装置本体上的压料件的底面完全按压在布料上，移动布料至缝制设备；

步骤十二：重复步骤三至步骤十一，另一个抓取装置抓取另一片布料至缝制设备，控制系统将缝制设备启动，通过两个机器人手臂带动两片布料移动完成缝制；

步骤十三：步骤十中的机械手臂带动缝制好的布料至收料装置，布料落入收料箱内的托盘三上，传感器二感应到布料，将信息反馈至控制系统，控制系统控制丝杠步进电机四启动，带动托盘三向收料箱箱底移动，传感器二感应不到布料后将信息反馈至控制系统，控制系统控制丝杠步进电机四停止工作。

优点效果

通过使用本发明中的一种缝纫设备，能够对布料进行送料、取料、运料、缝制和收料的工作，不仅省时省力，而且提高工作效率的同时降低了人工成本，相对于人工缝制，缝制成品率高，不易因为缝制失误造成布料浪费，缝制效果好。

送料：当最顶层布料被取走时，送料装置将布料整体上移，方便取用，且机械设备实现自动化取料的同时更加准确，出错率低，工作效率高。

取料：取料装置的取料抓手和位置装置保证取料时动作牢固、精准，布料平整。

抓取：柔性气垫能够配合整套抓取装置调节按压角度，并且将多个气垫之间连通能够使多个压料件的压力一致，不会因为某个压板压力过大会造成压力和摩擦力大，影响平稳运送。

收料：结构简单，并且操作简单，安全性能高，减少了生产人员的劳动时间，提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中抓取装置和机器人手臂装配的结构示意图；

图3为本发明中抓取装置的结构示意图；

图4为本发明中固定装置的结构示意图；

图5为本发明中送料装置的结构示意图；

图6为本发明中带有限位装置的结构示意图之二；

图7为本发明中取料抓手的结构示意图；

图8为本发明中取料抓手和位移装置的装配示意图；

图9为本发明中收料装置装配示意图；

图10为本发明中收料装置的结构示意图；

图11为本发明中带有接近开关二的收料装置的结构示意图；

图12为本发明带有防护板的收料装置的结构示意图。

图例：1.送料装置；11.送料箱；12.送布机构；121.托盘一；122.丝杠步进电机三；123.接近开关一；124.连接件；13.传感器一；14.限位装置；141.手轮丝杠；142.固定杆；143.滑动杆；144.丝杠步进电机一；145.丝杠步进电机二；146.视觉识别装置一；147.托板；1471.压力传感器；2.取料装置；21.取料抓手；211.调节装置；2111.伸缩气缸一；2112.安装板一；2113.旋转气缸；21131.旋转台；212.卸料装置；2121.安装板三；2122.伸缩气缸三；2123.卸料件；21231.凸起；213.托盘装置；2130.移动装置；2131.伸缩气缸四；2132.安装板五；2133.伸缩气缸二；2134.托盘；21341.缺口；214.非接触式吸盘装置；2141.安装板二；2142.伸缩气缸五；2143.安装板四；2144.非接触式吸盘；215.板一；216.板二；22.位移装置；221.直线滑块滑轨机构四；2211.滑块一；2212.滑轨一；222.直线滑块滑轨机构二；2221.滑块二；2222.滑轨二；223.直线滑块滑轨机构三；2231.滑块三；2232.滑轨三；224.支撑件；3.抓取装置；301.抓手装置本体；302.机器人手臂；31.抓手机构；311.压料件；312.柔性装置；313.伸缩装置一；3131.固定座一；3132.气缸一；32.伸缩装置二；321.直线滑块滑轨机构一；322.齿轮齿条机构一；3221.限位条；323.伺服电机一；324.轴一；33.手臂法兰；331.配合件；34.工装支架；341.手指气缸；35.固定装置；351.固定座三；352.气缸三；353.齿块；3531.配合面；36.直线滑块滑轨机构五；4.缝制设备；5.收料装置；51.收料箱；511.板三；512.板四；513.板五；514.板六；515.凹口；52.运布机构；521.托盘三；522.丝杠步进电机四；523.接近开关二；53.传感器二；54.安装板六；57.防护板；6.视觉识别装置；7.控制系统；8.工作台。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明，但不局限于说明书上的内容。

如图1所示，本发明涉及一种缝纫设备，它包括工作台8以及分别设置在工作台8上的抓取装置3、缝制设备4、视觉识别装置6和控制系统7，控制系统7分别与抓取装置3、缝制设备4和视觉识别装置6信号连接并控制其工作，视觉识别装置6对布料形状识别，并将布料形状尺寸反馈至控制系统7，控制系统7控制抓取装置3调整抓取角度后将布料运送至缝制设备4，抓取装置3数量大于等于2，将布料运送至缝制设备4后进行缝制，抓取装置3能够保持在布料上的按压面积不变，进而保证抓取装置在移动布料过程中保持布料的平整，视觉识别装置6可选用康耐视视觉系统，控制系统7根据视觉识别装置6识别、反馈的布料信息包括布料的形状等，控制抓取装置3抓取、缝制设备4缝制，实现自动化的抓取、缝制，省时省力，提高工作效率的同时降低了人工成本。

如图2和图3所示，抓取装置3包括安装在工作台8上的机器人手臂302和安装在机器人手臂302上的抓手装置本体301，机器人手臂302为关节型机器人手臂，且支座、大臂和小臂之间包括带动大臂或小臂摆动的摆动连接及带动大臂和或小臂转动的转动连接，手腕上转动安装有抓手装置本体301，抓手装置本体301在机器人手臂302带动下按压并在工作台8上移动布料，抓手装置本体301包括至少一个抓手机构31，且机器人手臂302带动抓手机构31运动，抓手机构31能够保持在布料上的按压面积不变进而保证抓取装置在移动布料过程中保持布料的平整。抓手机构31通过柔性装置312的形变变形，能够改变力的作用方向，从而减少伸缩装置一313所受到的径向力，延长伸缩装置的使用寿命。

如图3所示，抓手机构31包括压料件311，柔性装置312和伸缩装置一313，伸缩装置一313的一端固定安装在机器人手臂302上，且伸缩装置一313的另一端为伸缩端，伸缩端一侧设置有柔性装置312，柔性装置312上还设置有压料件311，伸缩装置一313同时带动柔性装置312和压料件311做往复运动，柔性装置312的底面小于等于压料件311顶面面积，且柔性装置312能够在伸缩装置一313和压料件311的作用下产生形变。具体的，柔性装置312使用时能够提供弹性按压的效果，减小伸缩装置一313所受的径向力，柔性装置312可以选择弹簧或者气垫，优选的，柔性装置312为柔性气垫，选择弹簧仅仅只能够起到按压的缓冲作用，当伸缩装置一313所受径向力的方向与压料件311的夹角改变时，弹簧并不能减少伸缩装置一313所受的径向力，而柔性气垫不仅能够起到缓压作用而且可以通过气体压缩及气垫变形减小伸缩装置一313的径向力，延长伸缩装置一313的使用寿命，更重要的是柔性气垫能够保证压料件311与布料贴合状态并且使压料件311在布料上的作用力大小均匀一致，具体的，伸缩装置一313包括固定座一3131和气缸一3132，气缸一3132通过固定座一3131固接在机器人手臂302上，且气缸一3132的伸缩杆端部固接柔性装置312。

进一步的，设置有柔性装置312即柔性气垫的抓手机构31数量大于等于2，且柔性装置312之间通过管道相互连通。当抓手机构31设置多个压料件311时，多个压料件311对布料产生的压力不同，会对运送布料的效果产生影响，例如某个压料件311的压力过大时，会造成压力大和摩擦力大，从而影响平稳运送，通过将多个柔性气垫相互连通实现柔性气垫内的压力相同，这样气垫对压料件311的压力一致，并且当多个压料件311按压布料时也能更加稳定。

进一步的，压料件311有底面结构，且压料件311的底面为平面，压料件311的底面面积为80-200mm2。压料件311底面面积过大会影响对布料边缘的控制，底面面积过小会导致运料不稳。

进一步的，抓手装置本体301还包括伸缩装置二32，抓手机构31通过伸缩装置二32安装在机器人手臂302上，且抓手机构31在伸缩装置二32带动下进行伸缩运动，伸缩装置二32包括直线滑块滑轨机构一321、齿轮齿条机构一322和伺服电机一323，直线滑块滑轨机构一321中的滑块固定或滑动安装在机器人手臂302上，且滑轨与滑块能够相对运动，滑轨的端部固接有伸缩装置一313的固定座一3131，伺服电机一323固装在机器人手臂302上，且伺服电机一323的轴与齿轮齿条机构一322的齿轮固接，齿轮齿条机构一322的齿条固接在直线滑块滑轨机构321的滑轨上，伺服电机一323依次带动齿轮、齿条、滑轨和伸缩装置一313做直线伸缩运动。通过设置伸缩装置二32能够对压料件311的按压位置进行调整，并且当设置多个压料件311时，可以将多个压料件311按照布料带缝制边的形状调整，这样对布料有更好的按压效果。

进一步的，直线滑块滑轨机构一321中的滑块滑动安装在机器人手臂302上，伸缩装置二32还包括横截面非圆形的轴一324，轴一324同轴固接在伺服电机一323的动力输出轴上，齿轮齿条机构一322的齿轮滑动套接在轴一324上，齿条两侧设置有限位条3221，限位条3221与齿条面围成槽型结构，齿轮位于槽型结构内并与齿条啮合传动。设置非圆形的轴一324能够使齿轮在轴上滑动的同时带动齿轮一起转动，从而带动齿条做直线运动，并且在齿条两侧设置限位条3221，限位条3221能够阻挡齿轮脱离齿条，保证齿轮和齿条能够啮合传动，这样当移动齿条时齿轮随齿条一起移动。

进一步的，抓手装置本体301还包括手臂法兰33，手臂法兰33将直线滑块滑轨机构一321安装在机器人手臂302上，且直线滑块滑轨机构一321的滑块与手臂法兰33滑动连接。具体的，在手臂法兰33上安装直线滑块滑轨机构五36，滑轨与手臂法兰33固接，滑块与滑轨相对运动，直线滑块滑轨机构一321的滑块与直线滑块滑轨机构五36固接。

如图4所示，抓手装置本体301还包括固定装置35，固定装置35包括固定座三351、气缸三352和齿块353，固定座三351连接在直线滑块滑轨机构一321中的滑块上，具体的，可以是固接在直线滑块滑轨机构五36的滑块上，这样固定装置35和直线滑块滑轨机构一321可以一起沿直线滑块滑轨机构五36运动，且固定座三351上固装有气缸三352，气缸三352的伸缩杆上固接有齿块353，齿块353设置有齿状凹凸结构的配合面3531，手臂法兰33上设置有配合件331，配合件331为与配合面3531的齿型适配的齿条，且配合面3531与配合件331的齿条面相对设置，气缸三352伸出，配合面3531与配合件331的齿条面抵接，限制直线滑块滑轨机构一321在手臂法兰33上位移。具体的是限制在直线滑块滑轨机构五36上的位移，这样通过固定装置35能够将直线滑块滑轨机构一321固定，当设置多个抓手机构31时，多个抓手机构31之间通过固定装置35固定在直线滑块滑轨机构五36上的相对位置，再通过直线滑块滑轨机构一321调整抓手机构31位置，这样就能够适应不同形状的布料，保证多个压料件311沿布料带缝制的边设置。

如图1和图5所示，它还包括设置在工作台8上的送料装置1、取料装置2，送料装置1、取料装置2分别与控制系统7通过有线或无线的方式相连通讯，送料装置1包括送布机构12和传感器一13，传感器一13无感应信号，则通过控制系统7控制送布机构12将布料向感应区域方向运送，直至传感器一13获得感应信号，取料装置2为带有位移机构的装置，通过位移机构带动取料抓手21在位移机构移动范围内水平移动，取料装置2在送布机构12上的同一布料高度吸取布料，并将布料运送至工作台8台面上视觉识别装置6识别的区域，送料装置1包括能够对布料进行水平方向限位的限位装置14，取料装置2包括能够移动的取料抓手21，取料抓手21移动到布料竖直上方，将布料取出并脱离限位装置14。

进一步的，送料装置1还包括送料箱11，送料箱11为无顶的中空箱体，送料箱11开口边缘水平安装有传感器一13，传感器一13的感应区域水平朝向送料箱11开口位置，送布机构12在送料箱11内承托布料，并向送料箱11开口位置运送布料，控制系统7与送布机构12和传感器一13信号连接并控制，并通过传感器一13的感应信号控制送布机构12的启停，当传感器一13感应不到信号时控制系统7控制送布机构12运转，送布机构12运送布料上移传感器一13感应到布料并产生感应信号并反馈至控制系统7，控制系统7控制送布机构12停止送布，限位装置14设置在送料箱11内且数量大于1，限位装置14之间围成限位空间，对送布机构12上的布料进行水平方向的限位。

如图6所示，限位装置14其中的一种实施方式，具体的，限位装置14包括丝杠步进电机一144、丝杠步进电机二145，其中丝杠步进电机一144和丝杠步进电机二145优选为双轴梯形直线导轨模组与步进电机连接的组合，丝杠步进电机二145由送料箱11箱内底板边缘向底板中心位置安装，丝杠步进电机二145的动力输出轴和丝杠步进电机一144连接，并带动丝杠步进电机一144移动，丝杠步进电机一144竖直安装在送料箱11内，视觉识别装置一146设置在丝杠步进电机一144的顶端对布料的尺寸进行识别，视觉识别装置一146和控制系统7信号连接，控制系统7根据视觉识别装置一146识别的布料尺寸信息，控制丝杠步进电机一144的启停，丝杠步进电机一144和丝杠步进电机二145大于1且数量相同，视觉识别装置一146可选用康耐视视觉系统，视觉识别装置一146对布料尺寸信息识别后，将布料尺寸信息发送至控制系统7，控制系统7控制丝杠步进电机二145启动并带动丝杠步进电机一144向布料靠拢，多个丝杠步进电机一144围成一个限位空间对不同尺寸的布料水平方向进行限位。

进一步的，限位装置14还包括托板147，托板147能够上下移动垂直安装在丝杠步进电机一144的丝杠上，且托板147水平朝向送料箱11竖直方向轴线位置，丝杠步进电机一144和控制系统7信号连接，托板147上还安装有压力传感器1471，压力传感器1471垂直朝向送料箱11的开口位置，压力传感器1471和控制系统7信号连接，当多个丝杠步进电机一144围成限位空间后，控制系统7控制丝杠步进电机一144启动并带动托板147向上移动至布料底部，压力传感器1471与布料接触后，随着托板147向上移动，以及布料的重量会让压力传感器1471受到压力，压力传感器1471受到压力后将信号发送至控制系统7，控制系统7控制丝杠步进电机一144停止工作，托板147随之停止移动，并承托布料，当布料向上移动，压力传感器1471感受不到压力时，会将这一信号发送至控制系统7，控制系统7控制丝杠步进电机一144启动，托板147向上移动至压力传感器1471受到压力，重复上述步骤，直至布料被取完。

如图5所示，送布机构12包括托盘一121和丝杠步进电机三122，丝杠步进电机三122竖直安装在送料箱11的侧板上，且丝杠步进电机三122的动力输出轴穿过送料箱11的侧板与托盘一121连接，托盘一121水平设置在送料箱11内部，控制系统7与丝杠步进电机三122信号连接，控制系统7通过控制丝杠步进电机三122启停，丝杠步进电机三122的动力输出轴沿竖直方向运动，并带动托盘一121移动，其中托盘一121的尺寸小于丝杠步进电机三122所能围成最大的限位空间。

进一步的，送料箱11外侧板顶底两端分别水平安装有接近开关一123，接近开关一123安装在丝杠步进电机三122一侧,并与控制系统7信号连接，接近开关一123感应方向垂直丝杠步进电机三122的丝杠，感应丝杠步进电机三122的动力输出轴位置，并控制丝杠步进电机三122的启停。且位于底部的接近开关一123的水平位置高于托板147的最低位置。

本实施方式在使用时，通过复位按钮先将各机构复位，此时托板147在丝杠步进电机一144的最底端，丝杠步进电机二145带动丝杠步进电机一144位于送料箱11内的边缘位置，托盘一121在送料箱11最底部，将布料放置在托盘一121上，保持平稳，通过控制系统7的交互界面启动送料装置1，视觉识别装置一146识别布料尺寸，并将这一信息反馈至控制系统7，控制系统7控制丝杠步进电机二145启动，并带动丝杠步进电机一144至布料边缘，此时丝杠步进电机二145停止工作，控制系统7控制丝杠步进电机一144启动并带动托板147向上移动至布料底部，压力传感器1471与布料接触后，随着托板147向上移动以及布料的重量，压力传感器1471收到压力并将信号发送至控制系统7，控制系统7控制丝杠步进电机一144停止工作，托板147随之停止移动，并承托布料，通过控制系统7控制丝杠步进电机三122开始工作，丝杠步进电机三122的动力输出轴带动托盘一121向上移动，当传感器一13感应到布料时，将信号反馈给控制系统7，控制系统7控制丝杠步进电机三122停止工作，等待取料；当布料被取走后，传感器一13感应不到物体，将信号反馈给控制系统7，控制系统7控制丝杠步进电机三122开始工作，丝杠步进电机三122带动的动力输出轴带动托盘一121逐渐上升，传感器一13重新感应到布料，将信号反馈给控制系统7，控制系统7控制步进电机三122停止工作，等待取料。

当布料向上移动时，压力传感器1471感受不到压力，将这一信号发送至控制系统7，控制系统7控制丝杠步进电机一144启动，托板147向上移动至压力传感器1471受到压力。

重复上述步骤，直至当送料箱11顶部接近开关一123感应到丝杠步进电机三122的动力输出轴时，并将这一信息反馈回控制系统7，控制系统7控制丝杠步进电机三122停止工作，此时托盘一121升至最高位置，托盘一121中布料已被取光，控制系统7控制丝杠步进电机三122开始工作，丝杠步进电机三122带动丝杠步进电机三122运动，运动方向与之前相反，此时与丝杠步进电机三122连接的托盘一121逐渐下降，直至送料箱11底部接近开关一123感应到连接件124时，将这一信息反馈回控制系统7，控制系统7控制丝杠步进电机三122停止工作，等待工作人员将布料再次装上托盘一121。

多个送料装置1之间可以拼接在一起，在每个送料装置1中放入不同的布料，方便取用，在送料装置1底部安装滑轮，能够在预设的轨道上进行滑动，调整送料装置1的位置。

如图5所示，限位装置14的另一种实施方式，具体的，与上一种实施方式不同点在于，限位装置14包括手轮丝杠141、固定杆142和滑动杆143，且托盘一121尺寸大于限位装置14所能围成的限位空间的尺寸，固定杆142穿过送布机构12垂直固定在送料箱11箱内的底板边缘，手轮丝杠141设置在送料箱11箱内的底板上，与滑动杆143连接并传动，滑动杆143竖直穿过送布机构12，滑动杆143和固定杆142形成限位空间，滑动杆143和固定杆142的数量之和大于等于3。

收料装置复位，此时托盘一121位于箱内最底端，将布料放至托盘一121上，并与固定杆142相接触，调节手轮丝杠141，带动滑动杆143向固定杆142方向移动，直至滑动杆143布料接触，形成限位空间，对布料水平方向进行限位，通过控制系统7控制丝杠步进电机三122开始工作，丝杠步进电机三122的动力输出轴带动托盘一121向上移动，当传感器一13感应到布料时，将信号反馈给控制系统7，控制系统7控制丝杠步进电机三122停止工作，等待取料；当布料被取走后，传感器一1感应不到物体，将信号反馈给控制系统7，控制系统7控制丝杠步进电机三122开始工作，丝杠步进电机三122的动力输出轴带动托盘一121逐渐上升，传感器一13重新感应到布料，将信号反馈给控制系统7，控制系统7控制步进电机停止工作，等待取料。

重复上述步骤，直至当送料箱11顶部接近开关一123感应到丝杠步进电机三122的动力输出轴时，并将这一信息反馈回控制系统7，控制系统7控制丝杠步进电机三122停止工作，此时托盘一121升至最高位置，托盘中布料已被取光，控制系统7控制丝杠步进电机三122开始工作，且传动方向与之前相反，丝杠步进电机三122带动托盘一121向送料箱11底部运动，此时与丝杠步进电机三122连接的托盘一121逐渐下降，直至送料箱11底部接近开关一123感应到丝杠步进电机三122的动力输出轴时，将这一信息反馈回控制系统7，控制系统7控制丝杠步进电机三122停止工作，等待工作人员将布料再次装上托盘一121。

如图7所示，取料抓手21包括非接触式吸盘装置214，非接触式吸盘装置214包括伸缩气缸五2142和非接触式吸盘2144，伸缩气缸五2142带动非接触式吸盘2144相对在竖直方向上进行运动，实现与布料接触或分离。进一步的，非接触式吸盘2144的进气压力为0.01～0.06Mpa，非接触式吸盘2144的吸盘口面积与吸附布料的面积比例为1:1～1:10。布料的面积应能够覆盖非接触式吸盘2144的吸盘口，这样吸盘能正常工作，但布料的尺寸不宜过大，过大的布料面积会造成布料边缘部分下坠，造成布料的平整性不好，且非接触式吸盘2144的进气压力为0.01Mpa-0.06MpaMpa，压力过低，吸力不足不能将布料吸起，压力过大对布料的吸附力过大，容易造成布料的褶皱，通过调整非接触式吸盘2144的出气口与吸附布料的面积比例以及非接触式吸盘2144的进气压力，可使非接触式吸盘2144产生的吸力与面料特性匹配，既可以产生足够的吸力完成吸附操作，不使面料在抓取及移动的过程中脱落，也不会因吸力过大造成面料产生褶皱，而布料的褶皱会影响后续的缝制过程继而出现缝制的成品有褶皱不平整影响的问题。

进一步的，取料装置2包括取料抓手21和位移装置22，取料抓手21在位移装置22的带动下在同一水平面内进行移动，位移装置22设置在工作台8上，取料抓手21包括：托盘装置213和非接触式吸盘装置214，托盘装置213包括移动装置2130和在移动装置2130带动下能在水平方向上进行运动的托盘2134，非接触式吸盘装置214包括伸缩气缸五2142和通过伸缩气缸五2142与位移装置22连接的非接触式吸盘2144，伸缩气缸五2142带动非接触式吸盘2144相对位移装置22在竖直方向上进行运动，且非接触式吸盘2144压在托盘2134上或与托盘2134分离。非接触式吸盘2144供气可以吸起布料，但是取料抓手21在位移装置22的带动下移动过程中，布料会出现晃动的情况，这时可能会出现布料脱离取料抓手21的情况，为保证取料及运送过程的稳定，设置了托盘装置213，非接触式吸盘装置214取料后将布料放置在托盘2134上，并且进一步的将非接触式吸盘2144压在布料上，保证移动过程中布料位置的稳定。

如图8所示，位移装置22为XY双轴的龙门结构，XY双轴的龙门结构横梁为直线滑块滑轨机构三223，具体的为XY双轴工字型直线同步龙门模组，且位移装置22上安装有取料抓手21，位移装置22包括直线滑块滑轨机构四221、直线滑块滑轨机构二222、直线滑块滑轨机构三223和支撑件224，,直线滑块滑轨机构四221和直线滑块滑轨机构二222平行设置，支撑件224数量为2，支撑件224的底部分别固定安装在滑块一2211和滑块二2221上，直线滑块滑轨机构三223的滑轨三2232两端分别安装在支撑件224上，且与直线滑块滑轨机构四221的滑轨一2212和直线滑块滑轨机构二222的滑轨二2222垂直，滑块三2231与取料抓手21通过板二216固定连接，取料抓手21能在位移装置22上做水平运动,并通过取料抓手21将布料精准、高效的投放到位移装置22覆盖范围内的位置，直线滑块滑轨机构三223的滑块三2231上安装有移动装置2130和伸缩气缸五2142，移动装置2130和伸缩气缸五2142在滑块三2231带动下沿滑轨三2232在水平方向上运动。

具体的一种实现方式可以是托盘装置213和非接触式吸盘装置214安装在水平设置的板一215底面上，且板一215顶面通过板二216连接在直线滑块滑轨机构三223的滑块三2231上，板二216为90°折板且一侧面与滑块三2231连接，另一侧面竖直设置且端部垂直设置有板一215。

进一步的，非接触式吸盘装置214包括安装板二2141,伸缩气缸五2142、安装板四2143和非接触式吸盘2144，安装板二2141垂直安装在板一215底面上，伸缩气缸五2142安装在安装板二2141上，且伸缩气缸五2142的活塞杆竖直向下，活塞杆的自由端垂直固接在安装板四2143顶面上，安装板四2143底面上固装有非接触式吸盘2144，非接触式吸盘2144吸盘口竖直向下，且与安装板四2143在伸缩气缸五2142带动下共同在竖直方向上运动，非接触式吸盘装置214可根据工作需要控制伸缩气缸五2142进行伸出或收缩动作，以带动非接触式吸盘2144在竖直方向上运动，使非接触式吸盘2144接触或远离布料。

如图7所示，移动装置2130包括伸缩气缸四2131，伸缩气缸四2131固装在位移装置22上，伸缩气缸四2131的活塞杆水平设置，活塞杆端部水平设置有托盘2134。具体的伸缩气缸四2131安装在板一215底面上，托盘2134固接在伸缩气缸四2131上且随伸缩气缸四2131在水平方向伸缩运动，伸缩气缸四2131收缩至上止点位置带动托盘2134移动至非接触式吸盘2144的竖直下方，非接触式吸盘2144竖直向下运动直至压在托盘2134上，托盘装置213通过移动装置2130在水平及竖直方向移动，带动托盘2134调整与非接触式吸盘2144相对位置，配合非接触式吸盘2144完成布料的转移。

进一步的，移动装置2130还包括伸缩气缸二2133，伸缩气缸二2133固装在伸缩气缸四2131的伸缩杆端部，其中一种方式可以是活塞杆的自由端上垂直固接有安装板五2132，安装板五2132上安装有伸缩气缸二2133，伸缩气缸二2133的活塞杆竖直向下设置，且活塞杆端部垂直固装有托盘2134。增加了伸缩气缸二2133能够有竖向的位移功能，通过伸缩气缸二2133和伸缩气缸五2142带动托盘2134和非接触式吸盘2144在竖直方向相对移动，这样能够有更好的调节效果，并且能更好的与非接触式吸盘2144配合运送布料。

进一步的，托盘2134为边缘沿伸缩气缸四2131的活塞杆伸缩方向开设有缺口21341的板结构，托盘2134上设置有缺口21341的一侧朝向吸盘装置214。另一侧垂直固接在伸缩气缸二2133的活塞杆的自由端上。

如图7所示，取料抓手21还包括卸料装置212，卸料装置212固装在位移装置22上，卸料装置212包括伸缩气缸三2122和卸料件2123，伸缩气缸三2122固装在位移装置22上，具体的，可以是安装板三2121垂直固装在板一215的底面上，伸缩气缸三2122活塞杆竖直向下安装在安装板三2121上，活塞杆竖直向下设置，活塞杆端部垂直固装有结构为条形的卸料件2123，伸缩气缸四2131缩至上止点，卸料件2123位于托盘2134的竖直上方,且卸料件2123设置有凸起21231，凸起21231朝向缺口21341设置，托盘2134和卸料件2123分别在伸缩气缸四2131和伸缩气缸三2122的带动下在竖直方向上运动，直至凸起21231穿入缺口21341或与缺口21341分离，通过设置卸料装置212配合托盘装置213能够完成卸料。

如图7所示，取料抓手21还包括调节装置211，托盘装置213和非接触式吸盘装置214通过调节装置211安装在位移装置22上，调节装置211包括伸缩气缸一2111、和旋转气缸2113,伸缩气缸一2111固装在位移装置22上，活塞杆竖直向下且端部固装有旋转气缸2113，具体的，固定在板一215底面上，伸缩气缸一2111的活塞杆上垂直固装有安装板一2112，安装板一2112底面上固装有旋转气缸2113，旋转气缸2113上固装有随旋转气缸2113在水平方向转动的旋转台21131，旋转台21131上固装有托盘装置213和非接触式吸盘装置214，旋转台21131上底面上水平安装有板一215，伸缩气缸一2111伸出或收缩以及旋转气缸2113转动，可以使托盘装置213、非接触式吸盘装置214与板一215共同在伸缩气缸一2111和旋转气缸2113带动下做竖直运动及水平旋转运动，调整吸盘装置214上的非接触式吸盘2144与布料的相对位置方便取料。

对于非接触式吸盘2144的进气压力为0.01～0.06Mpa，非接触式吸盘2144的吸盘口面积与吸附布料的面积比例为1:1～1:10，设置不同参数带来的效果如下表1所示：

表1

如图9和图10所示，收料装置5它包括收料箱51、运布机构52、传感器二53和安装板六54，收料箱51为无顶的箱体，安装板六54一端垂直安装在收料箱51侧面的顶部，另一端与缝制设备4的出料位置水平连接，将收料箱51固定在缝制设备4的出料位置，收料箱51的开口边缘安装有传感器二53，传感器二53水平设置，且传感器二53的感应区域覆盖收料箱51开口位置，收料箱51的侧面由板三511、板四512、板五513和板六514依次垂直围成，安装板六54与板四512固定连接，板三511和板五513顶部分别开设有形状大小相同的凹口515，凹口515的形状大小与传感器二53感应区域适配，传感器二53的感应区域水平穿过凹口515，运布机构52承托由工作台8出料位置落下的布料，控制系统7分别与运布机构52和传感器二53信号连接，当缝制好的布料从缝制设备4的出料位置掉落进收料箱51内时，并被运布机构52承托，传感器二53信号被布料遮挡，将这一信号反馈给控制系统7，控制系统7控制运布机构52将缝制好的布料运离传感器二53的感应区域。

如图11所示，运布机构52包括托盘三521和丝杠步进电机四522，丝杠步进电机四522竖直固装在安装板六54底面，且丝杠步进电机四522的动力输出轴穿过收料箱51侧板与托盘三521连接，托盘三521水平设置在收料箱51内部，控制系统7与丝杠步进电机四522信号连接，控制系统7通过控制丝杠步进电机四522的转动带动托盘三521移动。

如图11所示，运布机构52还包括接近开关二523，接近开关二523分别设置在板四512外侧面的顶部与底部，接近开关二523感应丝杠步进电机522动力输出轴的位置，接近开关二523感应方向与丝杠步进电机四522的传动方向垂直，接近开关二523与控制系统7信号连接，接近开关二523感应丝杠步进电机四522的动力输出轴，并通过控制系统7控制丝杠步进电机522停止工作，接近开关二523与警报器信号连接，接近开关二523感应到丝杠步进电机522动力输出轴，将这一信号反馈给控制系统7，停止缝制设备4的工作，且警报器发出警报，通知工作人员来取出收料箱1内的布料。

进一步的，接近开关二523安装在靠近板四512顶部位置，接近开关二523的感应区域所在平面与传感器二53的感应区域所在平面之间有间隙，接近开关一524感应到丝杠步进电机四522的动力输出轴时，托盘三521未被传感器二53感应到；接近开关二523安装在靠近板四512底部的位置，接近开关二523的感应区域所在平面与丝杠步进电机四522顶面所在平面之间有间隙，接近开关二523感应到丝杠步进电机四522的动力输出轴时，动力输出轴与步进电机之间有间隙。

进一步的，板六514与板三511铰接，或与板五513铰接，板六514以铰接处为轴线向箱体外转动。在将收料箱51内的布料取出时，水平转动板六514，可直接将收料箱51内的布料取出。

如图12所示，收料装置5还包括防护板57，防护板57扣合在板四512外侧，保护板四512上的各元器件。

使用前，调节丝杠步进电机四522，使步进电机正转时，带动丝杠逆时针转动，此时托盘三521在丝杠步进电机四522的带动下竖直向上运动；当步进电机反转时，带动丝杠步进电机四522顺时针转动，此时托盘三521向下运动，丝杠步进电机四522和控制系统7信号连接，控制系统7控制丝杠步进电机四522的工作状态。

使用时，通过控制系统7控制丝杠步进电机四522开始工作，带动托盘三521逐渐上升，当收料箱51顶部接近开关二523感应到丝杠步进电机四522的动力输出轴时，将这一信息反馈回控制系统7，控制系统7控制丝杠步进电机四522停止工作，此时托盘三521升至最高位置。

当有布料通过收料箱51顶部进入内部时，传感器二53感应到布料，将信息反馈给控制系统7，控制系统7控制步进电机反转，带动丝杠步进电机四522运动，此时托盘三521下降，至传感器二53检测不到信号，随后步进电机停止工作，完成一片布料的收取。

重复上述步骤，直至收料箱51底部接近开关二523感应到丝杠步进电机四522的动力输出轴，将这一信息反馈回控制系统7，控制系统7控制步进电机停止工作，整套缝制设备4停止不再进行缝制工作，警报器发出警报，由工人打开板四512，将缝制好的布料取走，整个流程完毕。

本发明中的气缸与气路系统连接并通过进气阀门开闭实现气缸运动，机器人手臂302、气缸的进气阀门和电机分别与控制系统7信号连接，通过控制系统7实现相应的调节控制，控制系统7可选择PLC控制如西门子PLC系统。

本发明部分设备的选型：

伸缩气缸一2111：SMC带导杆气缸MGPWM32-100-M9BL，

伸缩气缸五2142：SMC带导杆气缸MGPM12_30Z_M9BL，

伸缩气缸三2122：SMC气动滑台MXH6_20Z_M9BL，

伸缩气缸二2133：SMC带导杆气缸MGPM12_30Z_M9BL，

伸缩气缸四2131：SMC带导杆气缸MGPM16_50AZ_M9BL，

旋转气缸2113：SMC旋转气缸MSQB30A_M9BL，

直线滑块滑轨机构一221：上舜模组，

直线滑块滑轨机构二222：上舜模组，

直线滑块滑轨机构三223：上舜模组，

非接触式吸盘2144：SMC非接触式吸盘。

缝纫设备的使用方法包括如下步骤：

步骤一：启动，启动缝纫设备后，其各装置复位，托盘一121位于送料箱11的最底端，托盘三521位于收料箱51的最顶端，伸缩气缸一2111、伸缩气缸五2142、伸缩气缸三2122和伸缩气缸二2133的活塞杆收缩至上止点，伸缩气缸四2131的活塞杆伸出至下止点，旋转气缸2113旋转角度为0°，手指气缸341张开至最大角度，启动复位完成；

步骤二：送料，将准备缝制的布料放至在送料箱11内的托盘一121上，并通过手轮丝杠141调节滑动杆143的位置，直至与布料相接，按下送料开关，丝杠步进电机三122启动带动托盘一121向上运动至布料被传感器一13感应，丝杠步进电机三122停止工作，完成送料；

步骤三：取料装置复位，伸缩气缸一2111、伸缩气缸五2142、伸缩气缸三2122和伸缩气缸二2133的活塞杆收缩至上止点，伸缩气缸四2131的活塞杆伸出至下止点，旋转气缸2113旋转角度为0°，复位完成；

步骤四：移位，位移装置22水平运动并带动取料抓手21移动至布料竖直上方位置，位移动作完成；

步骤五：抓取，取料抓手21中的伸缩气缸一2111、伸缩气缸二2133和伸缩气缸五2142伸出至活塞杆下止点，非接触式吸盘2144通入压缩空气，吸取布料，完成布料的抓取；

步骤六：放料，非接触式吸盘2144吸取布0料后，伸缩气缸五2142、伸缩气缸四2131和伸缩气缸二2133的活塞杆收缩至上止点，伸缩气缸五2142停止供气，伸缩气缸五2142活塞杆自由伸出，非接触式吸盘2144及布料下落在托盘2134上，非接触式吸盘2144停止供气，伸缩气缸一2111的活塞杆收缩至上止点，放料完成；

步骤七：卸料，位移装置22水平方向带动取料抓手21移动至工作台8卸料区后卸料，伸缩气缸二2133和伸缩气缸三2122伸出至活塞杆下止点，卸料件2123上的凸起21231插入托盘2134的缺口21341内，伸缩气缸四2131伸出至活塞杆下止点，凸起21231限制布料随托盘2134移动，布料脱离托盘2134，完成卸料；

步骤八：复位，伸缩气缸三2122和伸缩气缸五2142收缩至活塞杆上止点，伸缩气缸四2131伸出至活塞杆下止点，伸缩气缸二2133收缩至活塞杆上止点，复位完成，恢复至步骤一中起始状态，完成复位；

步骤九：识别，视觉识别装置6对工作台8台面上的布料进行形状与尺寸的识别，并将识别信息反馈至控制系统7，识别完成；

步骤十：抓手装置调整，控制系统7将布料形状尺寸与预设数据进行对比，控制系统7控制机器人手臂302带动抓手装置本体301移动至工装支架34处，并将固定装置35插入手指气缸341内，手指气缸341闭合将固定装置35夹紧，通过机器人手臂302带动抓手装置本体301移动，调节抓手机构31之间的距离，以适应布料的尺寸形状，抓取装置调整完成；

步骤十一：抓取布料，机器人手臂302带动抓手装置本体301在机器人手臂302活动范围内沿XYZ轴移动，抓手装置本体301上的压料件311的底面完全按压在布料上，移动布料至缝制设备4；

步骤十二：布料缝制，重复步骤三至步骤十一，另一个抓取装置3抓取另一片布料至缝制设备4，控制系统7将缝制设备4启动，通过两个机器人手臂302带动两片布料移动完成缝制；

步骤十三：收料，步骤十中的机械手臂302带动缝制好的布料至收料装置5，布料落入收料箱51内的托盘三521上，传感器二53感应到布料，将信息反馈至控制系统7，控制系统7控制丝杠步进电机四522启动，带动托盘三521向收料箱51箱底移动，传感器二53感应不到布料后将信息反馈至控制系统7，控制系统7控制丝杠步进电机四522停止工作完成收料。

显然，本发明的上述实施方式仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (32)

1.一种缝纫设备，其特征在于，它包括工作台(8)以及分别设置在工作台(8)上的抓取装置(3)、缝制设备(4)、视觉识别装置(6)和控制系统(7)，所述控制系统(7)分别与抓取装置(3)、缝制设备(4)和视觉识别装置(6)信号连接并控制其工作，所述视觉识别装置(6)对布料形状识别，并将布料形状尺寸反馈至控制系统(7)，所述控制系统(7)控制抓取装置(3)调整抓取角度后将布料运送至缝制设备(4)，所述抓取装置(3)数量大于等于2，将布料运送至缝制设备(4)后进行缝制，抓取装置(3)能够保持在布料上的按压面积不变。

2.根据权利要求1所述的缝纫设备，其特征在于：抓取装置(3)包括安装在工作台(8)上的机器人手臂(302)和安装在机器人手臂(302)上的抓手装置本体(301)，所述机器人手臂(302)为关节型机器人手臂，且支座、大臂和小臂之间包括带动大臂或小臂摆动的摆动连接及带动大臂和或小臂转动的转动连接，手腕上转动安装有抓手装置本体(301)，所述抓手装置本体(301)在机器人手臂(302)带动下按压并在工作台(8)上移动布料，所述抓手装置本体(301)包括至少一个抓手机构(31)，且机器人手臂(302)带动抓手机构(31)运动，抓手机构(31)能够保持在布料上的按压面积不变。

3.根据权利要求2所述的缝纫设备，其特征在于：所述抓手机构(31)包括压料件(311)，柔性装置(312)和伸缩装置一(313)，所述伸缩装置一(313)的一端固定安装在机器人手臂(302)上，且伸缩装置一(313)的另一端为伸缩端，伸缩端一侧设置有柔性装置(312)，所述柔性装置(312)上还设置有压料件(311)，伸缩装置一(313)同时带动柔性装置(312)和压料件(311)做往复运动，所述柔性装置(312)的底面小于等于压料件(311)顶面面积，且柔性装置(312)能够在伸缩装置一(313)和压料件(311)的作用下产生形变。

4.根据权利要求3所述的缝纫设备，其特征在于：所述柔性装置(312)为柔性气垫。

5.根据权利要求4所述的缝纫设备，其特征在于：所述设置有柔性装置(312)的抓手机构(31)数量大于等于2，且柔性装置(312)之间通过管道相互连通。

6.根据权利要求3所述的缝纫设备，其特征在于：所述压料件(311)有底面结构，且压料件(311)的底面为平面，压料件(311)的底面面积为80-200mm²。

7.根据权利要求3所述的缝纫设备，其特征在于：所述伸缩装置一(313)包括固定座一(3131)和气缸一(3132)，所述气缸一(3132)通过固定座一(3131)固接在机器人手臂(302)上，且气缸一(3132)的伸缩杆端部固接柔性装置(312)。

8.根据权利要求2所述的缝纫设备，其特征在于：所述抓手装置本体(301)还包括伸缩装置二(32)，所述抓手机构(31)通过伸缩装置二(32)安装在机器人手臂(302)上，且抓手机构(31)在伸缩装置二(32)带动下进行伸缩运动，所述伸缩装置二(32)包括直线滑块滑轨机构一(321)、齿轮齿条机构一(322)和伺服电机一(323)，所述直线滑块滑轨机构一(321)中的滑块固定或滑动安装在机器人手臂(302)上，且滑轨与滑块能够相对运动，滑轨的端部固接有伸缩装置一(313)的固定座一(3131)，所述伺服电机一(323)固装在机器人手臂(302)上，且伺服电机一(323)的轴与齿轮齿条机构一(322)的齿轮固接，所述齿轮齿条机构一(322)的齿条固接在直线滑块滑轨机构(321)的滑轨上，伺服电机一(323)依次带动齿轮、齿条、滑轨和伸缩装置一(313)做直线伸缩运动。

9.根据权利要求8所述的缝纫设备，其特征在于：所述直线滑块滑轨机构一(321)中的滑块滑动安装在机器人手臂(302)上，所述伸缩装置二(32)还包括横截面非圆形的轴一(324)，所述轴一(324)同轴固接在伺服电机一(323)的动力输出轴上，所述齿轮齿条机构一(322)的齿轮滑动套接在轴一(324)上，齿条两侧设置有限位条(3221)，所述限位条(3221)与齿条面围成槽型结构，齿轮位于槽型结构内并与齿条啮合传动。

10.根据权利要求9所述的缝纫设备，其特征在于：所述抓手装置本体(301)还包括手臂法兰(33)，所述手臂法兰(33)将直线滑块滑轨机构一(321)安装在机器人手臂(302)上，且直线滑块滑轨机构一(321)的滑块与手臂法兰(33)滑动连接。

11.根据权利要求10所述的缝纫设备，其特征在于：所述抓手装置本体(301)还包括固定装置(35)，所述固定装置(35)包括固定座三(351)、气缸三(352)和齿块(353)，所述固定座三(351)连接在直线滑块滑轨机构一(321)中的滑块上，且固定座三(351)上固装有气缸三(352)，所述气缸三(352)的伸缩杆上固接有齿块(353)，所述齿块(353)设置有齿状凹凸结构的配合面(3531)，所述手臂法兰(33)上设置有配合件(331)，所述配合件(331)为与配合面(3531)的齿型适配的齿条，且配合面(3531)与配合件(331)的齿条面相对设置，所述气缸三(352)伸出，配合面(3531)与配合件(331)的齿条面抵接，限制直线滑块滑轨机构一(321)在手臂法兰(33)上位移。

12.根据权利要求1所述的缝纫设备，其特征在于：它还包括设置在工作台(8)上的送料装置(1)、取料装置(2)，所述送料装置(1)、取料装置(2)分别与控制系统(7)信号连接，所述送料装置(1)包括送布机构(12)和传感器一(13)，所述传感器一(13)无感应信号，则通过控制系统(7)控制送布机构(12)将布料向感应区域方向运送，直至传感器一(13)获得感应信号，所述取料装置(2)为带有位移机构的装置，取料装置(2)在送布机构(12)上的同一布料高度吸取布料，并将布料运送至工作台(8)台面上视觉识别装置(6)识别的区域，所述送料装置(1)包括能够对布料进行水平方向限位的限位装置(14)，所述取料装置(2)包括能够移动的取料抓手(21)，所述取料抓手(21)移动到布料竖直上方，将布料取出并脱离限位装置(14)。

13.根据权利要求12所述的缝纫设备，其特征在于，所述取料抓手(21)包括非接触式吸盘装置(214)，所述非接触式吸盘装置(214)包括伸缩气缸五(2142)和非接触式吸盘(2144)，所述伸缩气缸五(2142)带动非接触式吸盘(2144)相对在竖直方向上进行运动，实现与布料接触或分离。

14.根据权利要求13所述的缝纫设备，其特征在于：所述非接触式吸盘(2144)的进气压力为0.01～0.06Mpa。

15.根据权利要求13所述的缝纫设备，其特征在于：所述非接触式吸盘(2144)的吸盘口面积与吸附布料的面积比例为1:1～1:10。

16.根据权利要求12所述的缝纫设备，其特征在于，所述送料装置(1)还包括送料箱(11)，所述送料箱(11)为无顶的中空箱体，所述送料箱(11)开口边缘水平安装有传感器一(13)，所述传感器一(13)的感应区域水平朝向送料箱(11)开口位置，所述送布机构(12)在送料箱(11)内承托布料，并向送料箱(11)开口位置运送布料，所述控制系统(7)与送布机构(12)和传感器一(13)信号连接并控制，并通过传感器一(13)的感应信号控制送布机构(12)的启停，所述限位装置(14)设置在送料箱(11)内且数量大于1，限位装置(14)之间围成限位空间，对送布机构(12)上的布料进行水平方向的限位。

17.根据权利要求16所述的缝纫设备，其特征在于，所述限位装置(14)包括手轮丝杠(141)、固定杆(142)和滑动杆(143)，所述固定杆(142)穿过送布机构(12)垂直固定在送料箱(11)箱内的底板边缘，所述手轮丝杠(141)设置在送料箱(11)箱内的底板上，与滑动杆(143)连接并传动，所述滑动杆(143)竖直穿过送布机构(12)，滑动杆(143)和固定杆(142)形成限位空间。

18.根据权利要求12所述的缝纫设备，其特征在于，所述送布机构(12)包括托盘一(121)和丝杠步进电机三(122)，所述丝杠步进电机三(122)竖直安装在送料箱(11)的侧板上，且丝杠步进电机三(122)的动力输出轴穿过送料箱(11)的侧板与托盘一(121)连接，所述托盘一(121)水平设置在送料箱(11)内部，所述控制系统(7)与丝杠步进电机三(122)信号连接，控制系统(7)通过控制丝杠步进电机三(122)启停，丝杠步进电机三(122)的动力输出轴沿竖直方向运动，并带动托盘一(121)移动。

19.根据权利要求18所述的缝纫设备，其特征在于，所述送料箱(11)外侧板顶底两端分别水平安装有接近开关一(123)，所述接近开关一(123)安装在丝杠步进电机三(122)一侧,并与控制系统(7)信号连接，接近开关一(123)感应方向垂直丝杠步进电机三(122)的丝杠，感应丝杠步进电机三(122)的动力输出轴位置，并控制丝杠步进电机三(122)的启停。

20.根据权利要求12所述的缝纫设备，其特征在于，所述取料装置(2)包括取料抓手(21)和位移装置(22)，取料抓手(21)在位移装置(22)的带动下在同一水平面内进行移动，所述位移装置(22)设置在工作台(8)上，所述取料抓手(21)包括：托盘装置(213)和非接触式吸盘装置(214)，所述托盘装置(213)包括移动装置(2130)和在移动装置(2130)带动下能在水平方向上进行运动的托盘(2134)，所述非接触式吸盘装置(214)包括伸缩气缸五(2142)和通过伸缩气缸五(2142)与位移装置(22)连接的非接触式吸盘(2144)，所述伸缩气缸五(2142)带动非接触式吸盘(2144)相对位移装置(22)在竖直方向上进行运动，且非接触式吸盘(2144)压在托盘(2134)上或与托盘(2134)分离。

21.根据权利要求20所述的缝纫设备，其特征在于：所述位移装置(22)为XY双轴的龙门结构，XY双轴的龙门结构横梁为直线滑块滑轨机构三(223)，所述直线滑块滑轨机构三(223)的滑块三(2231)上安装有移动装置(2130)和伸缩气缸五(2142)，移动装置(2130)和伸缩气缸五(2142)在滑块三(2231)带动下沿滑轨三(2232)在水平方向上运动。

22.根据权利要求20所述的缝纫设备，其特征在于：所述移动装置(2130)包括伸缩气缸四(2131)，所述伸缩气缸四(2131)固装在位移装置(22)上，伸缩气缸四(2131)的活塞杆水平设置，活塞杆端部水平设置有托盘(2134)。

23.根据权利要求22所述的缝纫设备，其特征在于：所述移动装置(2130)还包括伸缩气缸二(2133)，所述伸缩气缸二(2133)固装在伸缩气缸四(2131)的伸缩杆端部，伸缩气缸二(2133)的活塞杆竖直向下设置，且活塞杆端部垂直固装有托盘(2134)。

24.根据权利要求22所述的缝纫设备，其特征在于：所述托盘(2134)为边缘沿伸缩气缸四(2131)的活塞杆伸缩方向开设有缺口(21341)的板结构，托盘(2134)上设置有缺口(21341)的一侧朝向吸盘装置(214)。

25.根据权利要求24所述的缝纫设备，其特征在于：所述取料抓手(21)还包括卸料装置(212)，所述卸料装置(212)固装在位移装置(22)上，卸料装置(212)包括伸缩气缸三(2122)和卸料件(2123)，所述伸缩气缸三(2122)固装在位移装置(22)上，活塞杆竖直向下设置，活塞杆端部垂直固装有结构为条形的卸料件(2123)，所述卸料件(2123)位于托盘(2134)的竖直上方,且卸料件(2123)设置有凸起(21231)，所述凸起(21231)朝向缺口(21341)设置，所述卸料件(2123)在伸缩气缸三(2122)的带动下在竖直方向上运动，直至凸起(21231)穿入缺口(21341)或与缺口(21341)分离。

26.根据权利要求20所述的缝纫设备，其特征在于：所述取料抓手(21)还包括调节装置(211)，托盘装置(213)和非接触式吸盘装置(214)通过调节装置(211)安装在位移装置(22)上，调节装置(211)包括伸缩气缸一(2111)、和旋转气缸(2113),所述伸缩气缸一(2111)固装在位移装置(22)上，活塞杆竖直向下且端部固装有旋转气缸(2113)，所述旋转气缸(2113)上固装有随旋转气缸(2113)在水平方向转动的旋转台(21131)，所述旋转台(21131)上固装有托盘装置(213)和非接触式吸盘装置(214)。

27.根据权利要求12所述的缝纫设备，其特征在于，所述收料装置(5)它包括收料箱(51)、运布机构(52)、传感器二(53)和安装板六(54)，所述收料箱(51)为无顶的箱体，所述安装板六(54)一端垂直安装在收料箱(51)侧面的顶部，另一端与缝制设备(4)的出料位置水平连接，收料箱(51)的开口边缘安装有传感器二(53)，所述传感器二(53)水平设置，且传感器二(53)的感应区域朝向收料箱(51)开口位置，所述运布机构(52)承托由工作台(8)出料位置落下的布料，所述控制系统(7)分别与运布机构(52)和传感器二(53)信号连接，控制系统(7)控制运布机构(52)将布料运离传感器二(53)的感应区域。

28.根据权利要求27所述的缝纫设备，其特征在于，所述运布机构(52)包括托盘三(521)和丝杠步进电机四(522)，所述丝杠步进电机四(522)竖直固装在安装板六(54)底面，且丝杠步进电机四(522)的动力输出轴穿过收料箱(51)侧板与托盘三(521)连接，所述托盘三(521)水平设置在收料箱(51)内部，所述控制系统(7)与丝杠步进电机四(522)信号连接，控制系统(7)通过控制丝杠步进电机四(522)的转动带动托盘三(521)移动。

29.根据权利要求28所述的缝纫设备，其特征在于，所述收料箱(51)的侧面由板三(511)、板四(512)、板五(513)和板六(514)依次垂直围成，所述安装板六(54)与板四(512)固定连接，所述板三(511)和板五(513)顶部分别开设有形状大小相同的凹口(515)，所述凹口(515)的形状大小与传感器二(53)感应区域适配，所述传感器二(53)的感应区域水平穿过凹口(515)。

30.根据权利要求29所述的缝纫设备，其特征在于，所述运布机构(52)还包括接近开关二(523)，所述接近开关二(523)分别设置在板四(512)外侧面的顶部与底部，接近开关二(523)感应方向与丝杠步进电机四(522)的传动方向垂直，所述接近开关二(523)与控制系统(7)信号连接，接近开关二(523)感应丝杠步进电机四(522)的动力输出轴。

31.根据权利要求28所述的缝纫设备，其特征在于，所述板六(514)与板三(511)铰接，或与板五(513)铰接，板六(514)以铰接处为轴线向箱体外转动。

32.一种权利要求1-31任一所述的缝纫设备的使用方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤一：启动缝纫设备后，其各装置复位，托盘一(121)位于送料箱(11)的最底端，托盘三(521)位于收料箱(51)的最顶端，伸缩气缸一(2111)、伸缩气缸五(2142)、伸缩气缸三(2122)和伸缩气缸二(2133)的活塞杆收缩至上止点，伸缩气缸四(2131)的活塞杆伸出至下止点，旋转气缸(2113)旋转角度为0°，手指气缸(341)张开至最大角度；

步骤二：将准备缝制的布料放至在送料箱(11)内的托盘一(121)上，并通过手轮丝杠(141)调节滑动杆(143)的位置，直至与布料相接，按下送料开关，丝杠步进电机三(122)启动带动托盘一(121)向上运动至布料被传感器一(13)感应，丝杠步进电机三(122)停止工作；

步骤三：取料装置复位，伸缩气缸一(2111)、伸缩气缸五(2142)、伸缩气缸三(2122)和伸缩气缸二(2133)的活塞杆收缩至上止点，伸缩气缸四(2131)的活塞杆伸出至下止点，旋转气缸(2113)旋转角度为0°；

步骤四：移位，位移装置(22)水平运动并带动取料抓手(21)移动至布料竖直上方位置；

步骤五：抓取，取料抓手(21)中的伸缩气缸一(2111)、伸缩气缸二(2133)和伸缩气缸五(2142)伸出至活塞杆下止点，非接触式吸盘(2144)通入压缩空气，吸取布料，完成布料的抓取；

步骤六：放料，非接触式吸盘(2144)吸取布料后，伸缩气缸五(2142)、伸缩气缸四(2131)和伸缩气缸二(2133)的活塞杆收缩至上止点，伸缩气缸五(2142)停止供气，伸缩气缸五(2142)活塞杆自由伸出，非接触式吸盘(2144)及布料下落在托盘(2134)上，非接触式吸盘(2144)停止供气，伸缩气缸一(2111)的活塞杆收缩至上止点；

步骤七：卸料，位移装置(22)水平方向带动取料抓手(21)移动至工作台(8)卸料区后卸料，伸缩气缸二(2133)和伸缩气缸三(2122)伸出至活塞杆下止点，卸料件(2123)上的凸起(21231)插入托盘(2134)的缺口(21341)内，伸缩气缸四(2131)伸出至活塞杆下止点，凸起(21231)限制布料随托盘(2134)移动，布料脱离托盘(2134)，完成卸料；

步骤八：复位，伸缩气缸三(2122)和伸缩气缸五(2142)收缩至活塞杆上止点，伸缩气缸四(2131)伸出至活塞杆下止点，伸缩气缸二(2133)收缩至活塞杆上止点，复位完成，恢复至步骤一中起始状态；

步骤九：视觉识别装置(6)对工作台(8)台面上的布料进行形状与尺寸的识别，并将识别信息反馈至控制系统(7)；

步骤十：控制系统(7)将布料形状尺寸与预设数据进行对比，控制系统(7)控制机器人手臂(302)带动抓手装置本体(301)移动至工装支架(34)处，并将固定装置(35)插入手指气缸(341)内，手指气缸(341)闭合将固定装置(35)夹紧，通过机器人手臂(302)带动抓手装置本体(301)移动，调节抓手机构(31)之间的距离，以适应布料的尺寸形状；

步骤十一：机器人手臂(302)带动抓手装置本体(301)在机器人手臂(302)活动范围内沿XYZ轴移动，抓手装置本体(301)上的压料件(311)的底面完全按压在布料上，移动布料至缝制设备(4)；

步骤十二：重复步骤三至步骤十一，另一个抓取装置(3)抓取另一片布料至缝制设备(4)，控制系统(7)将缝制设备(4)启动，通过两个机器人手臂(302)带动两片布料移动完成缝制；

步骤十三：步骤十中的机械手臂(302)带动缝制好的布料至收料装置(5)，布料落入收料箱(51)内的托盘三(521)上，传感器二(53)感应到布料，将信息反馈至控制系统(7)，控制系统(7)控制丝杠步进电机四(522)启动，带动托盘三(521)向收料箱(51)箱底移动，传感器二(53)感应不到布料后将信息反馈至控制系统(7)，控制系统(7)控制丝杠步进电机四(522)停止工作。

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