CN112045653B - 一种全自动智能划线机及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了全自动智能划线机，包括：自动上料机构、伺服绘图机构、烘干机构、工业摄像机、高频喷射阀、系统控制箱、压料装置、上料机构控制箱、温度控制箱、输送带装置；同时，本发明还提供了上述全自动智能划线机的工作方法。本发明的有益效果：高频喷射阀在X轴、Y轴、Z轴方向上均可运动，划线快速、方便，使移动位置呈现图形；自动化程度高，实现无版印刷，无需人工操作，降低劳动成本，喷涂精度高，保证缝合标记线的位置精度，使油墨使用精准化，从而节省油墨；综上所述，本发明实现了一人多机，无需操作人员时时监管，减轻了劳动强度，大大提高劳动效率、提高产品的合格率，为实现无人化车间提供有利保障。

Description

一种全自动智能划线机及其工作方法

技术领域

本发明涉及服装加工技术领域，更具体的说，尤其涉及一种全自动智能划线机。

背景技术

服装鞋帽业是中国非常重要的一个分支行业，不仅有世界最大的消费市场，而且产量占到世界的65％以上。随着中国经济的迅猛发展和人口结构的变化，用工难、用工贵的现实情况对服装鞋帽业的蓬勃发展也产生了重大影响，不仅导致这些行业纷纷向东南亚转移。由此可见，服装鞋帽业的迫切需求就是实现自动化，通过自动化设备来提高生产效率和产品质量。

由于行业工艺需要，裁剪完的材料在缝合前需要印刷缝合标记线，以往缝合标记线的制作由手工丝网印刷和机械丝网印刷形成。都是采用人工定位手动放料，人工移动丝网模版，不仅工人劳动强度大，而且丝网版成本高，产品更新慢，油墨浪费严重。虽有一些非标设备可以使用，但是占地较大，自动化程度低，相对人工手动操作，并没有明显的劳动强度改善，还是需要人工不断制作丝网版。

人工操作中，印制位置准确度较差，难以保证每次印刷的一致性；再有油墨异味危及到人工身体健康，在印刷中，油墨浪费也比较严重。

有鉴于此，针对现有的问题予以研究改良，提供一种全自动智能划线机，旨在通过该技术，达到解决问题与提高实用价值性的目的。

发明内容

本发明的目的在于提供全自动智能划线机，以解决上述背景技术中提出的问题和不足。

为实现上述目的，本发明提供了全自动智能划线机，由以下具体技术手段所达成：

全自动智能划线机，其特征在于，包括：自动上料机构、伺服绘图机构、烘干机构、工业摄像机、高频喷射阀、系统控制箱、压料装置、上料机构控制箱、温度控制箱、输送带装置；

自动上料机构安装在输送带装置的一侧，自动上料机构包括有上料机构架体、外壳、托料结构与传送结构；上料机构控制箱安装在自动上料机构的外壳上；在上料机构架体的底部安装万向轮；

所述的托料结构中，在上料机构架体底部设置有驱动电机；驱动电机的输出轴轴接连接有丝杆，且丝杆的顶端通过轴承座与支撑板连接；支撑板安装在上料机构架体的顶端；在丝杆上套入安装有连接板，连接板连接固定有底托板；在底托板的下侧，在上料机构架体内固定有定位板，并在底托板与定位板之间固定有定位杆；在底托板与上料机构架体接触处，在底托板上固定连接有滑块连接板，并固定滑块；在上料机构架体上，固定有滑轨，滑块与滑轨配合连接；

所述的传送结构处于托料结构上侧，且输送带装置深入至自动上料机构内侧，与传送结构衔接；传送结构包括直线模组与行走步进电机；行走步进电机与直线模组通过连接轴一连接；直线模组的滑座上安装有气缸连接板，并在气缸连接板上固定安装有提料气缸，并在提料气缸动作端安装有真空吸盘；

压料装置包括压料气缸、压料板；压料气缸安装在输送带装置的两侧，且压料板固定安装在压料气缸的活塞杆上，处于输送带装置上侧；

伺服绘图机构安装在输送带装置的上方，同时也处于压料装置的上方；工业摄像机安装于伺服绘图机构的上方；伺服绘图机构中运动结构包括有X轴直线模组、Y轴直线模组与Z轴运动结构；

所述的Y轴直线模组为两条，分别处于输送带装置的两侧，且Y轴直线模组电机安装在Y轴直线模组上，并自Y轴直线模组电机连接有连接轴二，使Y轴直线模组电机以皮带和皮带轮结构，带动Y轴直线模组滑座在Y轴上运动；

所述的X轴直线模组固定在Y轴直线模组滑块上，且X轴直线模组驱动电机固定在X轴直线模组上，X轴直线模组驱动电机以皮带与皮带轮结构，带动X轴直线模组滑座在X轴上运动；Z轴运动结构固定在X轴直线模组滑座上；

Z轴运动结构中，包括有滑动支架，滑动支架固定在X轴直线模组滑座上，并在滑动支架上设置有喷射阀滑轨，且滑动支架上端固定有喷射阀气缸，喷射阀气缸动作端连接有滑板，滑板通过滑板滑块配合在喷射阀滑轨上；并在滑板上固定有喷头支架，高频喷射阀通过螺栓安装在喷头支架上；滑板通过螺栓安装在喷射阀气缸底部的活塞杆上设置为升降装置。

系统控制箱安装在输送带装置的下部；烘干机构套入安装在输送带装置的上方，且温度控制箱通过螺栓安装在烘干机构下部的外壁上。

优选地，所述的定位板与底托板上，开设有多个相对应的安装孔，并在安装孔内安装定位杆。

优选地，所述压料板呈框架状，且在框架空间内固定有透明线编织制网格；四条边分别处于在伺服绘图机构下侧的输送带装置上；且在框架的四角处分别设置压料气缸。

优选地，所述的烘干机构包括有壳体，并在壳体的顶端设置有风扇，在壳体内风扇下侧设置电加热管，且电加热管处于输送带装置的上方。

优选地，所述的伺服绘图机构处上壳体中，设置有掀盖，且在掀盖上设置有观察窗；还在伺服绘图机构处上壳体上安装有控制屏。

优选地，在掀盖位置与定位板处和输送带装置的出料位置，分别安装有距离感应开关，保证安全。

上述全自动智能划线机的工作方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：自动上料机构抓取物料到输送带装置上；系统控制箱发送信号至上料机构控制箱，从而控制驱动电机工作，驱动丝杆带动底托板上升往上顶料，提料气缸推动真空吸盘下降吸取物料后提升，行走步进电机驱动直线模组运行移动物料至输送带装置的上方，之后真空吸盘放料，使物料处于输送带装置上；

步骤2：输送带装置将物料输送到工业摄像机工作范围内，工业摄像机对物料精准定位，并对物料进行拍照采集数据，同时把数据传送到系统控制箱，系统控制箱再对数据做分析匹配；

步骤3:压料装置对变形翘起的物料进行压料整平。系统控制箱传递信号至压料气缸，使其运动利用透明直径毫米细线编织制网格框压附在物料表面；

步骤4：系统控制箱控制伺服绘图机构在X轴、Y轴、Z轴运动，高频喷射阀进行划线；

步骤5：在划线完成后，输送带装置将物料输送到烘干机构进行烘干，并出料。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1、本发明底托板为升降装置，真空吸盘在移动的同时具有升降功能，底托板能够将位于下部的物料提升至高处，并与真空吸盘高度调整相互配合，便于物料的拾取，方便上料。

2、本发明中，使高频喷射阀在X轴、Y轴、Z轴方向上均可运动，划线快速、方便，使移动位置呈现图形。

3、本发明压料板通过螺栓安装在压料气缸的顶端设置为升降装置，能够将加工物压平，使加工物表面平整，提高印刷效果。

4、本发明设备在保证工作人员安全方面，在掀盖位置与定位板处和输送带装置的出料位置，分别安装有距离感应开关，也可以使用防撞开光，激光对射检测等方式，达到保证工作人员安全的目的。

5、本发明通过对全自动智能划线机的改进，具有结构设计合理，自动化程度高，实现无版印刷，无需人工操作，降低劳动成本，喷涂精度高，保证缝合标记线的位置精度，使油墨使用精准化，从而节省油墨；综上所述，本发明实现了一人多机，无需操作人员时时监管，减轻了劳动强度，大大提高劳动效率、提高产品的合格率，为实现无人化车间提供有利保障。

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为本发明的结构示意图；

图2为本发明的自动上料机构结构示意图；

图3为本发明的A处放大结构示意图；

图4为本发明的伺服绘图机构结构示意图；

图5为本发明的B处放大结构示意图。

图中：自动上料机构1、伺服绘图机构2、烘干机构3、工业摄像机4、高频喷射阀5、系统控制箱6、压料装置7、上料机构控制箱8、温度控制箱9、输送带装置10、上料机构架体101、外壳102、驱动电机103、定位板104、定位杆105、丝杆106、连接板107、底托板108、滑块连接板109、滑块110、滑轨111、支撑板112、直线模组113、行走步进电机114、连接轴一115、气缸连接板116、提料气缸117、真空吸盘118、万向轮119、连接轴二201、Y轴直线模组电机202、X轴直线模组滑座203、X轴直线模组电机204、滑动支架205、喷射阀滑轨206、喷射阀气缸207、滑板208、滑板滑块209、喷头支架210、Y轴直线模组滑块211、压料气缸701、压料板702。

具体实施方式

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实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

同时，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电性连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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发明中的具体含义。

参见附图，本发明提供全自动智能划线机的具体技术实施方案：

实施例1

全自动智能划线机，包括：自动上料机构1、伺服绘图机构2、烘干机构3、工业摄像机4、高频喷射阀5、系统控制箱6、压料装置7、上料机构控制箱8、温度控制箱9、输送带装置10；输送带装置10为无反光传送带；

自动上料机构1安装在输送带装置10的一侧，自动上料机构1包括有上料机构架体101、外壳102、托料结构与传送结构；上料机构控制箱8通过螺栓安装在自动上料机构1的外壳102上；在上料机构架体101的底部安装万向轮119；

所述的托料结构中，在上料机构架体101底部设置有驱动电机103，且驱动电机103与上料机构架体101通过螺栓固定连接；驱动电机103的输出轴轴接连接有丝杆106，且丝杆106的顶端通过轴承座与支撑板112连接；支撑板112通过螺栓安装在上料机构架体101的顶端；在丝杆106上套入安装有连接板107，连接板107连接固定有底托板108；在底托板108的下侧，在上料机构架体101内固定有定位板104，并在底托板108与定位板104之间固定有定位杆105；所述的定位板104与底托板108上，开设有多个相对应的安装孔，并在安装孔内安装定位杆105；在底托板108与上料机构架体101接触处，在底托板108上固定连接有滑块连接板109，并固定滑块110；在上料机构架体101上，固定有滑轨111，滑块110与滑轨111配合连接；底托板108通过连接板107及丝杆螺母套入安装在丝杆106上形成升降结构，使底托板108向上托起布料。

所述的传送结构处于托料结构上侧，且输送带装置深入至自动上料机构1内侧，与传送结构衔接；传送结构包括直线模组113与行走步进电机114；行走步进电机114与直线模组113通过连接轴一115连接；直线模组113的滑座上安装有气缸连接板116，并在气缸连接板116上固定安装有提料气缸117，并在提料气缸117动作端安装有真空吸盘118；直线模组113与步进电机14配合，以皮带与皮带轮，达到直线模组113带动真空吸盘118直线运动的效果；真空吸盘118与提料气缸117配合，为升降运动，从而能将布料吸起，并运送至输送带装置10上。真空吸盘118可选用针式吸盘。

压料装置7包括压料气缸701、压料板702，在压料板上固定有透明网格线，形成网格框；压料气缸701安装在输送带装置10的两侧，且压料板702固定安装在压料气缸701的活塞杆上；所述压料板呈框架状，四条边分别处于在伺服绘图机构2下侧的输送带装置10上；且在框架的四角处分别设置压料气缸701，实现压料板702的上、下运动。

伺服绘图机构2安装在输送带装置10的上侧，同时也处于压料装置7的上侧；工业摄像机4安装于伺服绘图机构2的上方；伺服绘图机构2中运动结构包括有X轴直线模组、Y轴直线模组与Z轴运动结构；

所述的Y轴直线模组为两条，分别处于输送带装置10的两侧，且Y轴直线模组电机202安装在Y轴直线模组上，并自Y轴直线模组电机202连接有连接轴二201，使Y轴直线模组电机202以皮带和皮带轮结构，带动Y轴直线模组滑座在Y轴上运动；

所述的X轴直线模组固定在Y轴直线模组滑块211上，且X轴直线模组驱动电机204固定在X轴直线模组上，X轴直线模组驱动电机204以皮带与皮带轮结构，带动X轴直线模组滑座203在X轴上运动；Z轴运动结构固定在X轴直线模组滑座203上；

Z轴运动结构中，包括有滑动支架205，滑动支架205固定在X轴直线模组滑座205上，并在滑动支架205上设置有喷射阀滑轨206，且滑动支架205上端固定有喷射阀气缸207，喷射阀气缸207动作端连接有滑板208，滑板208通过滑板滑块209配合在喷射阀滑轨206上；并在滑板208上固定有喷头支架210，高频喷射阀5通过螺栓安装在喷头支架210上；滑板208通过螺栓安装在喷射阀气缸207底部的活塞杆上设置为升降装置。

系统控制箱6安装在输送带装置10的下部；烘干机构3套入安装在输送带装置10的上方，且温度控制箱9通过螺栓安装在烘干机构3下部的外壁上。

所述的烘干机构3包括有壳体，并在壳体的顶端设置有风扇，在壳体内风扇下侧设置电加热管，且电加热管处于输送带装置10的上方。

所述的伺服绘图机构2处上壳体中，设置有掀盖，且在掀盖上设置有观察窗；还在伺服绘图机构2处上壳体上安装有控制屏与系统控制箱6信号连接。

实施例2

实施例1中全自动智能划线机的工作方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：自动上料机构1抓取物料到输送带装置10上；系统控制箱6发送信号至上料机构控制箱8，从而控制驱动电机103工作，驱动丝杆106带动底托板108上升往上顶料，提料气缸117推动真空吸盘118下降吸取物料后提升，行走步进电机114驱动直线模组113运行移动物料至输送带装置10的上方，之后真空吸盘118放料，使物料处于输送带装置10上；

步骤2：输送带装置10将物料输送到工业摄像机4工作范围内，工业摄像机4对物料精准定位，并对物料进行拍照采集数据，同时把数据传送到系统控制箱6，系统控制箱6再对数据做分析匹配；

步骤3:压料装置7对变形翘起的物料进行压料整平。系统控制箱6传递信号至压料气缸701，使其运动透明直径0.15毫米细线编织制网格框压附在物料表面；

步骤4：系统控制箱6控制伺服绘图机构2在X轴、Y轴、Z轴运动，高频喷射阀5进行划线；

步骤5：在划线完成后，输送带装置10将物料输送到烘干机构3进行烘干，并出料。

在伺服绘图机构2中，带动高频喷射阀5进行快速移动，是利用气体和系统控制阀体开关对所需位置进行喷射油墨，频率高达1000次/分钟，使移动位置呈现图形。

系统控制箱6可对工业摄像机4采集到的照片位置和输入所需缝合标记线CAD图像进行位置匹配处理，再控制伺服绘图机构2进行运动。主要利用工控机通过网络通讯对自动上料机构1、输送带装置10、工业摄像机4、伺服绘图机构2、高频喷射阀5、距离感应开关进行控制；本发明中，系统控制箱6中，设计为PLC编程上料控制可改为一体式运动卡控制

烘干机构3利用不锈钢加热棒加热到一定温度再通过风机把热气体吹到物料表面，使油墨固化，通过温度控制箱9控制温度。温度控制箱9向系统控制箱6传递温度数据，从而控制电加热管的工作情况。

在掀盖位置与定位板处和输送带装置的出料位置，分别安装有距离感应开关，保证安全。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.全自动智能划线机，其特征在于，包括：自动上料机构、伺服绘图机构、烘干机构、工业摄像机、高频喷射阀、系统控制箱、压料装置、上料机构控制箱、温度控制箱、输送带装置；

自动上料机构安装在输送带装置的一侧，自动上料机构包括有上料机构架体、外壳、托料结构与传送结构；上料机构控制箱安装在自动上料机构的外壳上；在上料机构架体的底部安装万向轮；

所述的托料结构中，在上料机构架体底部设置有驱动电机；驱动电机的输出轴轴接连接有丝杆，且丝杆的顶端通过轴承座与支撑板连接；支撑板安装在上料机构架体的顶端；在丝杆上套入安装有连接板，连接板连接固定有底托板；在底托板的下侧，在上料机构架体内固定有定位板，并在底托板与定位板之间固定有定位杆；在底托板与上料机构架体接触处，在底托板上固定连接有滑块连接板，并固定滑块；在上料机构架体上，固定有滑轨，滑块与滑轨配合连接；

所述的传送结构处于托料结构上侧，且输送带装置深入至自动上料机构内侧，与传送结构衔接；传送结构包括直线模组与行走步进电机；行走步进电机与直线模组通过连接轴一连接；直线模组的滑座上安装有气缸连接板，并在气缸连接板上固定安装有提料气缸，并在提料气缸动作端安装有真空吸盘；

压料装置包括压料气缸、压料板；压料气缸安装在输送带装置的两侧，且压料板固定安装在压料气缸的活塞杆上，处于输送带装置上侧；

伺服绘图机构安装在输送带装置的上方，同时也处于压料装置的上方；工业摄像机安装于伺服绘图机构的上方；伺服绘图机构中运动结构包括有X轴直线模组、Y轴直线模组与Z轴运动结构；

所述的Y轴直线模组为两条，分别处于输送带装置的两侧，且Y轴直线模组电机安装在Y轴直线模组上，并自Y轴直线模组电机连接有连接轴二，使Y轴直线模组电机以皮带和皮带轮结构，带动Y轴直线模组滑座在Y轴上运动；

所述的X轴直线模组固定在Y轴直线模组滑块上，且X轴直线模组驱动电机固定在X轴直线模组上，X轴直线模组驱动电机以皮带与皮带轮结构，带动X轴直线模组滑座在X轴上运动；Z轴运动结构固定在X轴直线模组滑座上；

Z轴运动结构中，包括有滑动支架，滑动支架固定在X轴直线模组滑座上，并在滑动支架上设置有喷射阀滑轨，且滑动支架上端固定有喷射阀气缸，喷射阀气缸动作端连接有滑板，滑板通过滑板滑块配合在喷射阀滑轨上；并在滑板上固定有喷头支架，高频喷射阀通过螺栓安装在喷头支架上；滑板通过螺栓安装在喷射阀气缸底部的活塞杆上设置为升降装置；

系统控制箱安装在输送带装置的下部；烘干机构套入安装在输送带装置的上方，且温度控制箱通过螺栓安装在烘干机构下部的外壁上。

2.根据权利要求1所述的全自动智能划线机，其特征在于，所述的定位板与底托板上，开设有多个相对应的安装孔，并在安装孔内安装定位杆。

3.根据权利要求1所述的全自动智能划线机，其特征在于，所述的压料板呈框架状，且在框架空间内固定有透明线编织制网格；四条边分别处于在伺服绘图机构下侧的输送带装置上；且在框架的四角处分别设置压料气缸。

4.根据权利要求1所述的全自动智能划线机，其特征在于，所述的烘干机构包括有壳体，并在壳体的顶端设置有风扇，在壳体内风扇下侧设置电加热管，且电加热管处于输送带装置的上方。

5.根据权利要求1所述的全自动智能划线机，其特征在于，所述的伺服绘图机构处上壳体中，设置有掀盖，且在掀盖上设置有观察窗；还在伺服绘图机构处上壳体上安装有控制屏。

6.根据权利要求1所述的全自动智能划线机，其特征在于，在掀盖位置与定位板处和输送带装置的出料位置，分别安装有距离感应开关。

7.一种根据权利要求1所述的全自动智能划线机的工作方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：自动上料机构抓取物料到输送带装置上；系统控制箱发送信号至上料机构控制箱，从而控制驱动电机工作，驱动丝杆带动底托板上升往上顶料，提料气缸推动真空吸盘下降吸取物料后提升，行走步进电机驱动直线模组运行移动物料至输送带装置的上方，之后真空吸盘放料，使物料处于输送带装置上；

步骤2：输送带装置将物料输送到工业摄像机工作范围内，工业摄像机对物料精准定位，并对物料进行拍照采集数据，同时把数据传送到系统控制箱，系统控制箱再对数据做分析匹配；

步骤3:压料装置对变形翘起的物料进行压料整平；系统控制箱传递信号至压料气缸，使其运动利用透明直径毫米细线编织制网格框压附在物料表面；

步骤4：系统控制箱控制伺服绘图机构在X轴、Y轴、Z轴运动，高频喷射阀进行划线；

步骤5：在划线完成后，输送带装置将物料输送到烘干机构进行烘干，并出料。

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