CN110983672A - 一种绣线装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种绣线装置。本申请实施例提供的技术方案通过将画板固定在转盘上，利用驱动机构控制转盘转动，使得转盘带动画板转动，在画板上需要与绣线进行缠绕固定的勾线钉移动到与机械臂对应的位置时，通过控制机械臂，带动绣线在移动到位的勾线钉上缠绕，然后继续按设定的作画路径移动勾线钉，进行下一个勾线钉与绣线的缠绕，两两勾线钉之间的绣线形成了刺绣画的线条，代替人工进行刺绣作画作画，满足用户的作画需求。

Description

一种绣线装置

技术领域

本申请实施例涉及刺绣机械领域，尤其涉及一种绣线装置。

背景技术

刺绣是针线在织物上绣制的各种装饰图案的总称，刺绣作为中国民间传统手工艺之一，在中国至少有二三千年历史。

随着科技的发展，智能机器人的运用领域越来越广泛，在生活中也广泛地运用了智能机器人进行作画。例如，通过控制夹持画笔的机械臂在图纸上进行移动，从而在图纸上画出对应的图案。

但是目前智能机器人一般是针对线条简单的图像进行作画，对于利用绣线进行作画的作品仍然是通过人工进行，难以满足用户的作画需求。

发明内容

本申请实施例提供一种绣线装置，以利用绣线进行刺绣作画，满足用户的作画需求。

本申请实施例提供了一种绣线装置包括操作台、转盘、机械臂和驱动机构，其中：

转盘，用于固定画板，所述转盘可转动安装在所述操作台上，所述画板上设置有多个勾线钉；

机械臂，固定安装于所述操作台，用于夹持绣线，并通过移动所述绣线使所述绣线缠绕于所述勾线钉；

驱动机构，固定安装于所述操作台，用于驱动所述转盘进行转动，通过转动所述转盘转动，使所述勾线钉移动至与所述机械臂对应的位置。

进一步的，所述驱动机构包括驱动电机、第一驱动件和第二驱动件，其中：

驱动电机，固定安装于所述操作台，用于驱动所述第一驱动件转动；

第一驱动件，同轴固定连接于所述驱动电机的转动输出端；

第二驱动件，同轴固定连接于所述转盘，并与所述第一驱动件传动连接。

进一步的，所述第一驱动件和所述第二驱动件均为齿轮，且所述所述第一驱动件和所述第二驱动件相互啮合。

进一步的，所述所述第一驱动件和所述第二驱动件均为同步轮，并且所述所述第一驱动件和所述第二驱动件之间通过同步带传动连接。

进一步的，所述转盘设置有多个用于夹持所述画板的卡爪，多个所述卡爪在所述转盘上向心且均匀分布。

进一步的，所述卡爪包括滑轨、卡板和固定件，其中：

滑轨，固定安装于所述转盘，并朝向所述转盘的圆心设置；

卡板，滑动连接于所述滑轨，并通过滑动调节其在所述滑轨上的位置；

固定件，设置于所述卡板，用于固定所述卡板在所述滑轨上的位置。

进一步的，所述卡板上转动连接有调节杆，所述滑轨沿其长度方向设置有齿条，所述调节杆与所述齿条相啮合。

进一步的，所述操作台上固定设置有支线杆，所述支线杆的一端延伸至所述机械臂的上方，所述支线杆上设置有多个支线环，供所述绣线穿过并绕至所述机械臂的上方。

进一步的，所述机械臂的端部设置有用于夹持所述绣线的勾线针。

进一步的，所述机械臂设置有多个，并均匀分布于所述转盘的四周。

本申请实施例通过将画板固定在转盘上，利用驱动机构控制转盘转动，使得转盘带动画板转动，在画板上需要与绣线进行缠绕固定的勾线钉移动到与机械臂对应的位置时，通过控制机械臂，带动绣线在移动到位的勾线钉上缠绕，然后继续按设定的作画路径移动勾线钉，进行下一个勾线钉与绣线的缠绕，两两勾线钉之间的绣线形成了刺绣画的线条，代替人工进行刺绣作画作画，满足用户的作画需求。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种绣线装置的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种绣线装置的俯视示意图；

图3是本申请实施例提供的卡爪的结构示意图。

附图说明：1、操作台；2、转盘；3、机械臂；4、画板；5、勾线钉；6、绣线；7、驱动电机；8、第一驱动件；9、第二驱动件；10、卡爪；101、滑轨；102、卡板；103、固定件；104、调节杆；105、齿条；106、调节齿轮；11、支线杆；12、支线环；13、勾线针；14、线轴。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本申请具体实施例作进一步的详细描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部内容。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

一种绣线装置，图1给出了本申请实施例提供的一种绣线装置的结构示意图，图2给出了本申请实施例提供的一种绣线装置的俯视示意图。如图1和图2所示，该绣线装置包括操作台1、转盘2和机械臂3，其中转盘2设置于操作台1的中心，并与操作台1转动连接，转盘2的转动轴与操作台1垂直。示例性的，可在操作台1的中心安装轴承，轴承的外圈与操作台1固定连接，轴承的内圈与转盘2固定连接，提高转盘2和操作台1的连接稳定性，并保证转盘2相对于操作台1稳定转动。在操作台1上固定安装有驱动机构，其中驱动机构用于驱动转盘2进行转动。

具体的，驱动机构包括驱动电机7、第一驱动件8和第二驱动件9。其中，驱动电机7固定安装在操作台1上，并且驱动电机7的转动轴(转动输出端)垂直朝上设置。可选的，驱动电机7可以为伺服电机、步进电机等，本实施例不作限制。

进一步的，第一驱动件8同轴固定连接于驱动电机7的转动轴，与驱动电机7的转动轴同步转动，第二驱动件9设置于转盘2的底部，并同轴固定连接于转盘2，其中第一驱动件8和第二驱动件9传动连接，第二驱动件9在第一驱动件8的传动下带动转盘2转动。

在本实施例中，第一驱动件8和第二驱动件9均为齿轮，且相互啮合，在齿轮啮合的作用下第一驱动件8带动第二驱动件9转动。在其他实施例中，第一驱动件8和第二驱动件9还可以是同步轮，所述第一驱动件8和第二驱动件9之间通过同步带传动连接，第一驱动件8通过同步带带动第二驱动件9转动。

进一步的，机械臂3固定安装于操作台1，并布置于转盘2的一侧，用于夹持绣线6。可选的，机械臂3的安装数量可根据实际需要进行选择，本实施例以设置3个机械臂3为例。

例如，根据绣线6的颜色种类决定机械臂3的安装数量，在用于进行刺绣作画的绣线6的颜色只有一种颜色时，可只安装一个机械臂3，或者安装多个机械臂3，在进行作画时只使用其中一个机械臂3，还可以是多个机械臂3同时夹持绣线6进行作画操作，提高作画效率；在用于进行刺绣作画的绣线6的颜色有多种时，可按照绣线6颜色的种类配置机械臂3，一个机械臂3夹持一种颜色的绣线6，协同进行刺绣作画，减少频繁更换绣线6颜色的操作。优选的，在安装有多个机械臂3时，多个机械臂3在转盘2的四周均匀分布。

其中，转盘2用于固定画板4，并在相对于操作台1转动时，带动画板4相对于机械臂3转动，使得画板4不同位置的边缘与机械臂3对应。进一步的，本实施例中的画板4呈圆环形设置，在其他实施例中，画板4还可以呈圆形板状设置，或者是根据作画需求定制对应的形状。在画板4的边缘固定设置有多个供绣线6缠绕于其上的勾线钉5(例如，在画板4的边缘钉入钉子作为勾线钉5)，并且勾线钉5在画板4上按照设定的距离间隔分布，或者是按照设定的角度间隔分布。

进一步的，转盘2在相对于操作台1转动，使得画板4相对于机械臂3转动至某勾线钉5到达与机械臂3对应的位置时，通过控制机械臂3夹持绣线6在勾线钉5的四周围绕，使得绣线6缠绕固定在勾线钉5上，或者是控制绣线6绕过勾线钉5，实现绣线6在画板4上的转向。

在转盘2上设置有多个用于夹持画板4的卡爪10，使得画板4可稳定固定在转盘2上。同时，多个卡爪10在转盘2上向心且均匀分布，并且每个卡爪10到转盘2中心的距离一致，以保证每个卡爪10施加于转盘2的夹持力分布更均匀并趋于一致，保证画板4的稳定性。在本实施例中，共设置有3个卡爪10，并且两两的卡爪10之间间隔120度分布，其中卡爪10可通过螺栓固定、焊接、粘接、卡接或一体成型的方式固定于转盘2，本实施例不做限定。

图3给出了本申请实施例提供的卡爪10的结构示意图。如图3所示，卡爪10包括滑轨101、卡板102和固定件103，其中滑轨101固定安装于转盘2的上表面，并且其长度方向上的轴线朝向转盘2的轴线设置，卡板102沿滑轨101的长度方向滑动连接于滑轨101，卡板102通过滑动调节其在滑轨101长度方向上的位置，从而调节卡板102相对于转盘2轴线的距离。固定件103设置在卡板102上，用于固定卡板102在滑轨101上的位置，在本实施例中，固定件103为螺纹连接于卡板102的螺栓，其中，在卡板102的侧边开设有通向滑轨101的外侧面的螺纹孔，固定件103在螺纹孔处于卡板102螺纹连接，并且固定件103的长度大于螺纹孔的长度，通过拧紧固定件103，使固定件103的尾部抵住滑轨101的外侧面，增加固定件103和和滑轨101之间的摩擦力，从而使卡板102相对固定于滑轨101。

在需要固定画板4时，将画板4放置在转盘2上，使画板4的轴线与转盘2的轴线重合，滑动滑轨101上的卡板102，使画板4四周的卡板102共同抵住画板4的侧面，并拧紧固定件103，固定卡板102的位置，从而实现画板4的固定。

进一步的，在滑轨101上沿其长度方向设置有齿条105，可选的，齿条105与滑轨101一体成型，还可以是通过可拆卸的方式固定在滑轨101上。在卡板102的侧边开设有通向齿条105外侧的连接孔，在连接孔上设置有调节杆104，调节杆104在连接孔处与卡板102转动连接。调节杆104的一端伸出于卡板102，提供转动调节杆104的位置，调节杆104的另一端固定连接有与齿条105啮合的调节齿轮106，通过转动调节杆104，带动调节齿轮106转动，从而使得齿轮在齿条105上行走，并带动卡板102沿着滑轨101的长度方向运动。可选的，可在滑轨101上设置刻度线，方便观察卡板102的位置，保证画板4与转盘2的轴线重合。

可选的，可在卡板102靠近转盘2中心的端部设置为与画板4的边缘适配的弧形形状，增大卡板102与画板4的接触面积，提高固定画板4的稳定性。或者是将卡板102靠近转盘2中心的端部设置为可拆卸的抵接部件，针对不同规格的画板4更换对应形状的抵接部件，提高卡板102的适用性。还可以在卡板102靠近转盘2中心的端部设置缓冲垫或防滑垫，减少对画板4的损坏或出现打滑的情况。

进一步的，结合图1和图2，在操作台1上设置有用于引导绣线6的支线杆11，其中支线杆11的数量与机械臂3的数量一致，并与机械臂3一一对应。在本实施例中，支线杆11呈L型设置，支线杆11的水平段位于竖直段的顶部，支线杆11竖直段的底端固定连接于操作台1，支线杆11水平段的端部延伸至与其对应的机械臂3的上方。

进一步的，在支线杆11上间隔设置有多个用于供绣线6穿过，方便绣线6进行变向的支线环12，本实施例中设置有两个支线环12，分别设置在支线环12的拐角处和支线环12水平段中远离垂直段的端部。其中，绣线6收卷于线轴14中，通过拉动绣线6，即可将绣线6从线轴14中放卷出来。将线轴14放置于支线杆11附近，或者是利用设置在支线杆11附近的固定装置将线轴14固定住，是收卷于该线轴14的绣线6沿着支线杆11的方向依次穿过支线环12，并从设置于支线杆11顶端的支线环12穿出，牵引至对应的机械臂3处，由机械臂3夹持绣线6进行作画。

其中，机械臂3用于夹持绣线6的端部设置有勾线针13，该勾线针13用于夹持绣线6，例如，在勾线针13的端部设置供绣线6穿过的穿孔，在绣线6穿过穿孔后，通过穿孔对绣线6进行夹持，在机械臂3控制勾线针13运动时，勾线针13将随着机械臂3的运动轨迹带动绣线6进行运动；还可以是在勾线针13上设置贯穿勾线针13的通孔，使得勾线针13呈管状，将绣线6从勾线针13的通孔中穿过，通过通孔对绣线6进行夹持，在机械臂3控制勾线针13运动时，勾线针13将随着机械臂3的运动轨迹带动绣线6进行运动。

本实施例提供的绣线装置在使用时，先根据需要进行刺绣作画的作画图像确定对应的作画路径和作画路径中每条连线的颜色，其中作画路径中的节点与画板4上的勾线钉5一一对应，作画路径通过节点之间的连线展现需要进行作画的线条，并且连线的颜色与绣线6的颜色相对应。

然后将画板4放置在转盘2上，使画板4的轴线与转盘2的轴线重合，通过调节杆104滑动滑轨101上的卡板102，使画板4四周的卡板102共同抵住画板4的侧面，并拧紧固定件103，固定画板4的位置，根据绣线6的颜色与机械臂3的对应关系，使机械臂3夹持对应颜色的绣线6。

根据作画路径，通过驱动机构控制转盘2转动，带动画板4进行转动，在画板4上的勾线钉5根据作画路径中的节点移动到位时，该勾线钉5与其中一个机械臂3对应，该机械臂3控制勾线针13在勾线钉5的周围环绕，带动其上的绣线6在对应的勾线钉5上缠绕，直至按照作画路径完成所有节点的定位和对应颜色绣线6的固定，此时，勾线钉5之间的绣线6与作画路径节点之间的连线一一对应，形成刺绣作画所对应的图案与色彩。

上述，通过将画板4固定在转盘2上，利用驱动机构控制转盘2转动，使得转盘2带动画板4转动，在画板4上需要与绣线6进行缠绕固定的勾线钉5移动到与机械臂3对应的位置时，通过控制机械臂3，带动绣线6在移动到位的勾线钉5上缠绕，然后继续按设定的作画路径移动勾线钉5，进行下一个勾线钉5与绣线6的缠绕，两两勾线钉5之间的绣线6形成了刺绣画的线条，代替人工进行刺绣作画作画，满足用户的作画需求。

上述仅为本申请的较佳实施例及所运用的技术原理。本申请不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行的各种明显变化、重新调整及替代均不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本申请的范围由权利要求的范围决定。

Claims (10)

1.一种绣线装置，其特征在于，包括操作台(1)、转盘(2)、机械臂(3)和驱动机构，其中：

转盘(2)，用于固定画板(4)，所述转盘(2)可转动安装在所述操作台(1)上，所述画板(4)上设置有多个勾线钉(5)；

机械臂(3)，固定安装于所述操作台(1)，用于夹持绣线(6)，并通过移动所述绣线(6)使所述绣线(6)缠绕于所述勾线钉(5)；

驱动机构，固定安装于所述操作台(1)，用于驱动所述转盘(2)进行转动，通过转动所述转盘(2)转动，使所述勾线钉(5)移动至与所述机械臂(3)对应的位置。

2.根据权利要求1所述的绣线装置，其特征在于，所述驱动机构包括驱动电机(7)、第一驱动件(8)和第二驱动件(9)，其中：

驱动电机(7)，固定安装于所述操作台(1)，用于驱动所述第一驱动件(8)转动；

第一驱动件(8)，同轴固定连接于所述驱动电机(7)的转动输出端；

第二驱动件(9)，同轴固定连接于所述转盘(2)，并与所述第一驱动件(8)传动连接。

3.根据权利要求2所述的绣线装置，其特征在于，所述第一驱动件(8)和所述第二驱动件(9)均为齿轮，且所述所述第一驱动件(8)和所述第二驱动件(9)相互啮合。

4.根据权利要求2所述的绣线装置，其特征在于，所述所述第一驱动件(8)和所述第二驱动件(9)均为同步轮，并且所述所述第一驱动件(8)和所述第二驱动件(9)之间通过同步带传动连接。

5.根据权利要求1所述的绣线装置，其特征在于，所述转盘(2)设置有多个用于夹持所述画板(4)的卡爪(10)，多个所述卡爪(10)在所述转盘(2)上向心且均匀分布。

6.根据权利要求5所述的绣线装置，其特征在于，所述卡爪(10)包括滑轨(101)、卡板(102)和固定件(103)，其中：

滑轨(101)，固定安装于所述转盘(2)，并朝向所述转盘(2)的圆心设置；

卡板(102)，滑动连接于所述滑轨(101)，并通过滑动调节其在所述滑轨(101)上的位置；

固定件(103)，设置于所述卡板(102)，用于固定所述卡板(102)在所述滑轨(101)上的位置。

7.根据权利要求6所述的绣线装置，其特征在于，所述卡板(102)上转动连接有调节杆(104)，所述滑轨(101)沿其长度方向设置有齿条(105)，所述调节杆(104)与所述齿条(105)相啮合。

8.根据权利要求1所述的绣线装置，其特征在于，所述操作台(1)上固定设置有支线杆(11)，所述支线杆(11)的一端延伸至所述机械臂(3)的上方，所述支线杆(11)上设置有多个支线环(12)，供所述绣线(6)穿过并绕至所述机械臂(3)的上方。

9.根据权利要求1所述的绣线装置，其特征在于，所述机械臂(3)的端部设置有用于夹持所述绣线(6)的勾线针(13)。

10.根据权利要求1-9任一项所述的绣线装置，其特征在于，所述机械臂(3)设置有多个，并均匀分布于所述转盘(2)的四周。

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