CN113774584A - 缝纫设备及其连接件 - Google Patents

Abstract

本申请涉及缝纫设备技术领域，提供了一种缝纫设备及其连接件，其中，缝纫设备包括：缝纫机、连接件和机械臂；连接件具有中空结构，且连接件的与机械臂连接的面上设置有第一过线孔；连接件上还设置有第二过线孔，第一过线孔与第二过线孔都分别与中空结构彼此连通；机械臂内设置有走线通道且在机械臂的头端设置有走线出口，走线出口和第一过线孔对接；缝纫机的控制线束经走线通道，穿过第一过线孔并从第二过线孔中穿出，以连接在缝纫机的对应部位上。本申请的缝纫设备，可实现在机械臂、连接件的内部走线。相比现有技术中缝纫设备通过外部走线，避免了因外部走线的控制线束对缝纫机的运动造成干扰。

Description

缝纫设备及其连接件

技术领域

本申请涉及缝纫设备技术领域，特别地涉及一种缝纫设备及其连接件。

背景技术

随着社会的不断进步与发展，现有生产线中的机械设备越来越倾向于轻型化、自动化。而缝纫机就是一种典型的织物、皮具等生产所涉及的机械设备。它是用一根或多根缝纫线，在缝料上形成一种或多种线迹，使一层或多层缝料交织或缝合起来的机器。

现有的缝纫机中，机头的缝纫针与绕线轮相互配合同时工作，实现缝纫衣服布料进行生产。而当缝纫针沿着自身长度方向(通常为上下)往复运动时，往往采用杆状的传动组件配合连接缝纫机的主驱动轴和绕线机构的输入轴，同时带动绕线轮转动，从而实现缝纫工作。

而随着社会的发展，立体缝纫技术逐渐进入了人们的视野。立体缝纫技术与传统的缝纫技术的不同之处在于，在立体缝纫技术中，缝纫机是移动的。通过移动缝纫机，采用立体缝纫技术可以针对一些复杂的三维表面来实现缝纫，形成复杂的缝线轨迹。

现有技术往往借助一些三维运动机构来固定缝纫机。例如在申请号为2016103359833的中国发明专利中，所公开的3D缝纫设备就采用了在三个维度上能够得到运动的导轨，配合水平和垂直方向上的转动圆盘来实现缝纫机在五个自由度上的运动。然而，这一现有技术方案的控制复杂度高、灵活性差、反馈速度慢，难以兼顾缝纫机的高速缝纫工作。

发明内容

为了解决或至少部分地解决上述技术问题，本申请提供了一种缝纫设备及其连接件，其中，缝纫设备包括：

缝纫机、连接件和机械臂；

所述连接件分别连接所述缝纫机和所述机械臂，以便所述机械臂带动所述缝纫机在三维空间内运动；

所述连接件具有中空结构，且所述连接件的与所述机械臂连接的面上设置有第一过线孔；

所述连接件上还设置有第二过线孔，所述第一过线孔与所述第二过线孔都分别与所述中空结构彼此连通；

所述机械臂内设置有走线通道且在所述机械臂的头端设置有走线出口，所述走线出口和所述第一过线孔对接；

所述缝纫机的控制线束经所述走线通道，穿过所述第一过线孔并从所述第二过线孔中穿出，以连接在所述缝纫机的对应部位上。

本申请的缝纫设备中，通过连接件将缝纫机与机械臂连接。控制线束依次通过机械臂内部的走线通道、第一过线孔、第二过线孔、中空结构，并与缝纫机相连，实现在缝纫设备内部走线。相比现有技术中缝纫设备通过外部走线，本申请的内部走线方式，避免了因外部走线的控制线束对缝纫机的运动造成干扰，克服了因机械臂旋带动缝纫机运动时，导致控制线束拧结在一起的问题。

可选地，第一面板，所述第一面板连接所述机械臂；

第二面板，所述第二面板连接所述缝纫机；

支撑部件，所述支撑部件连接所述第一面板和所述第二面板；

其中，所述第一过线孔设置在所述第一面板上，所述第二过线孔设置在所述支撑部件上。

可选地，至少两个第二侧面板，所述两个第二侧面板分别设置在所述连接件的相对的两侧，所述两个第二侧面板之间具有所述中空结构。

优选地，所述第二面板上还设置有第三过线孔；

所述缝纫机上开设有走线入口，且所述连接件安装在所述缝纫机上时，所述走线入口和所述第三过线孔相对。

优选地，所述连接件包括：

至少两个第二侧面板，所述两个第二侧面板分别设置在所述连接件的相对的两侧，所述两个第二侧面板之间具有所述中空结构，所述第二侧面板上设置有所述第二过线孔，并且，在所述第二过线孔的孔壁上还设置有通孔；

第一螺栓，所述第一螺栓穿过所述通孔，将所述第二侧面板直接连接在所述机械臂和/或所述缝纫机上。

优选地，所述连接件还包括第二螺栓；

所述第二侧面板的朝向所述缝纫机的面上还设置有螺纹盲孔，

所述第二螺栓还穿过所述缝纫机的壳体，并接入所述螺纹盲孔。

优选地，所述第二侧面板为两个，且所述两个第二侧面板分别设置在所述缝纫机的宽度方向上的两侧，并在所述缝纫机的长度方向上的两侧预留出用于过线的空隙。

优选地，所述缝纫设备还包括：陀螺仪；

所述陀螺仪设置在所述中空结构内，并通过所述控制线束与外部控制系统通信连接。

优选地，所述陀螺仪具有球状的外壳；

所述连接件还包括：基座，设置在所述连接件的靠近所述缝纫机的面上，所述陀螺仪嵌入所述基座内，以对所述控制线束形成避让。

本申请还提供了一种连接件，用于连接缝纫机和机械臂，以便所述机械臂带动所述缝纫机在三维空间内运动；所述连接件具有中空结构，且所述连接件的与所述机械臂连接的面上设置有第一过线孔；

所述连接件上还设置有第二过线孔，所述第一过线孔与所述第二过线孔都分别与所述中空结构彼此连通；

其中，所述第一过线孔与所述机械臂内设置的走线通道在所述机械臂的头端的走线出口对接，用于供所述所述缝纫机的控制线束通过并连接在所述缝纫机的对应部位上。

本申请的缝纫设备中，通过连接件将缝纫机与机械臂连接，机械臂带动缝纫机在三维空间内运动，实现了三维缝纫工作。相比于现有技术中使用三维运动机构的缝纫设备，本申请的缝纫设备控制更加简单、灵活性更好。

同时，控制线束依次通过机械臂内部的走线通道、第一过线孔、第二过线孔、中空结构，再与缝纫机相连，实现在机械臂、连接件内部走线。相比现有技术中缝纫设备通过外部走线，本申请的内部走线方式，避免了因外部走线的控制线束对缝纫机的运动造成干扰，克服了因机械臂带动缝纫机运动时，导致控制线束与缝纫机的运动组件发送缠绕的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的实施方式，下面将对相关的附图做出简单介绍。可以理解，下面描述中的附图仅用于示意本申请的一些实施方式，本领域普通技术人员还可以根据这些附图获得本文中未提及的许多其他的技术特征和连接关系等。

图1是本申请提供的一种缝纫设备的结构示意图。

图2为本申请提供的一种缝纫机的立体结构示意图。

图3为本申请提供的一种缝纫机的侧视图。

图4为本申请提供的第一传动组件的结构示意图。

图5为本申请提供的第二传动组件的结构示意图。

图6是本申请提供的侧面板的示意图。

图7是本申请提供的另一种侧面板的结构示意图。

图8是本申请提供的又一种侧面板的结构示意图。

图9是本申请提供的缝纫机与机械臂连接的受力示意图。

图10为本申请提供的第一种涨紧装置的结构示意图。

图11为本申请提供的第二种涨紧装置的结构示意图。

图12为本申请提供的涨紧装置中基座的结构示意图。

图13为本申请提供的涨紧装置中涨紧轮与转动轴连接的立体图。

图14为本申请提供的第三种涨紧装置的结构示意图。

图15为本申请提供的第四种涨紧装置的结构示意图。

图16为本申请提供的第三种涨紧装置的局部放大结构示意图。

图17为本申请提供的第一种连接件的结构示意图。

图18为本申请提供的第二种连接件的结构示意图。

图19为本申请提供的第三种连接件的结构示意图。

图20为本申请提供的安装有陀螺仪的第三种连接件的结构示意图。

附图标记说明：

1、主体；11、机头；111、缝纫针；12、缝纫机构；121、输入轴；122、绕线盘；123、第二传动组件；13、第一侧面板；131、第一平板部；1311、第一通孔；132、连接部；1321、孔洞；133、第二平板部；1331、第二通孔；134、加强筋；

2、驱动组件；21、驱动电机；22、支撑机构；23、第一传动组件；231、第一转动杆；232、第一转动齿轮；233、齿轮板；

3、连接件；31、第二面板；311、第三过线孔；

32、支撑部件；322、第二过线孔；3221、通孔；3222、螺纹盲孔；323、第二侧面板；

33、第一面板；331、第一过线孔；

34、固定座；341、固定孔；

35、中空结构；

4、轮带组件；41；第一转动轮；42、皮带；43、第二转动轮；

5、机械臂；51、走线通道；

61、连接处；62、缝纫机第一端；63、缝纫机第二端；

71、涨紧轮；711、转动空腔；

72、基座；721、转动轴；7211、转动凹槽；722、滑块；723、滑轨；724、弹簧；725、紧定件；726、伸缩部件；727、压力传感器；

8、第一螺栓；9、陀螺仪。

具体实施方式

下面结合附图，对本申请进行详细说明。

本申请的发明人发现，通过采用机械臂来代替复杂的导轨结构，能够解决控制复杂度高、灵活性差、反馈速度慢的问题。然而，机械臂的引入会带来新的问题。

通常来说，机械臂所带动运动的装置本身都不是会做复杂运动的，例如喷枪、夹钳等等装置，其自身一般都仅有“开”、“关”两个动作，动作所涉及的幅度、范围都不大。因此，在现有技术中，若要实现对这些装置的控制，则往往会将具有一定弹性的控制线束直接连接在这些装置上，也就是说，其可以在机械臂的外部直接走线。

然而，对于缝纫机而言，其缝纫过程在有许多运动的组件如缝纫针、传动杆、绕线的曲柄等是暴露在外的，若如现有技术一般地设置控制线束，则容易与控制线束发生缠绕，引发危险。

有鉴于此，本申请的实施方式提出了一种缝纫设备，参见图1、图17所示，该缝纫设备包括：

缝纫机、连接件3和机械臂5；

连接件3分别连接缝纫机和机械臂5，以便机械臂5带动缝纫机在三维空间内运动；

连接件3具有中空结构35，且连接件3的与机械臂5连接的面上设置有第一过线孔331；

连接件3上还设置有第二过线孔322，第一过线孔331与第二过线孔322都分别与中空结构35彼此连通，

机械臂5内设置有走线通道51且在机械臂5的头端设置有走线出口，走线出口和第一过线孔331对接；

缝纫机的控制线束经走线通道51，穿过第一过线孔331并从第二过线孔322中穿出，以连接在缝纫机的对应部位上。

本申请的实施方式还提供了一种连接件，用于连接缝纫机和机械臂5，以便机械臂5带动缝纫机在三维空间内运动。连接件3具有中空结构35，且连接件3的与机械臂5连接的面上设置有第一过线孔331；

连接件3上还设置有第二过线孔322，第一过线孔331与第二过线孔322都分别与中空结构35彼此连通；

其中，第一过线孔331与机械臂5内设置的走线通道51在机械臂5的头端的走线出口对接，用于供缝纫机的控制线束通过并连接在所述缝纫机的对应部位上。

本申请实施方式的缝纫设备中，通过连接件3将缝纫机与机械臂5连接，采用机械臂来代替复杂的导轨结构，能够解决控制复杂度高、灵活性差、反馈速度慢的问题。

同时，本申请实施方式的控制线束依次通过走线通道51、第一过线孔331、中空结构35、第二过线孔322，再与缝纫机相连，使得控制线束得以在机械臂5至连接件3的内部走线。本申请实施方式的缝纫设备，可以更好地防止因机械臂5带动缝纫机运动时，导致控制线束与缝纫机的运动组件发生干涉的问题。

进一步的，参见图17所示，在本申请实施方式中，连接件3可以包括第二面板31、支撑部件32、第一面板33。

此外，机械臂5外壳部分靠近第一过线孔331，并可以使用螺栓固定；

第二面板31的靠近中心位置处与缝纫机的相应的外壳部分可以使用螺栓连接；

支撑部件32可以通过焊接或者螺栓连接第一面板33和第二面板31的周侧，以形成可容纳控制线束通过的中空结构35。

第一过线孔331开设于第一面板33上，第二过线孔322位于支撑部件32的周侧，即第二过线孔322为连接件3周侧的开放口。

可以理解的是，缝纫机的控制线束可能是多根线材捆扎在一起的一根直径比较大的线束，控制线束可以在中控结构35处分离，并从多个不同的第二过线孔322中伸出，以便连接缝纫机的不同部位。而本申请实施方式的连接件3，采用支撑部件3周侧的多个开放口作为第二过线孔322，可以更好地容纳控制线束通过，同时其镂空结构也可以起到减重的作用。

可以理解地，支撑部件32可以采用完整的壳体进行支撑，也可以采用多个独立设置的支撑柱进行支撑。一种典型的支撑部件32可以是，利用多个螺柱连接两个面板，以在极低的成本下实现对第一面板33和第二面板31的支撑。

在本申请实施方式中，还提供了一种独特的支撑部件32结构，具体包括：

至少两个第二侧面板323，两个第二侧面板323可以分别设置在连接件3的相对的两侧，即两个第二侧面板323分别相对设置，并将第一面板33、第二面板31相连为一体。同时两个第二侧面板323之间具有中空结构35，中空结构35的设置可以容纳控制线束通过。

相比于采用支撑柱的支撑部件32而言，采用两个侧面板的技术方案具有更好的承重性能，也就是更好的稳定性。

此外，为了方便控制线束与缝纫机相连，第二面板31上还可以设置有第三过线孔311；缝纫机上开设有走线入口，且连接件3安装在缝纫机上时，走线入口和第三过线孔311相对。此时的走线方式为：控制线依次经过第一过线孔331、中空结构35、第二过线孔322或者第三过线孔311、走线入口，实现与缝纫机相连。

在本申请实施方式中控制线束可以从第二过线孔322引出与缝纫机相连，也可以从第三过线孔323引出与缝纫机相连。这种设置方式，可以在保证减重的基础上，提供更多的走线方向。

进一步的，参见图17所示，在本申请实施方式中，所述第二过线孔322还可以开设于第二侧面板323的靠近中心位置处。控制线束可以经过第一过线孔331、中空结构35、位于第二侧面板323上的第二过线孔322，再与缝纫机相连。位于第二侧面板323上的第二过线孔322的设置减少了面板材料，也有利于减重。

可以理解的是，本申请实施方式中的控制线束一端与缝纫机相连，另一端连接至外部的控制箱或者其他可以控制缝纫机的控制开关处。工作人员通过控制开关，既可实现远程启动、操作缝纫机。

为了不增加多余的重量，第二侧面板323的数量优选为两个。两个第二侧面板323分别设置在缝纫机的宽度方向上的两侧，并在缝纫机的长度方向上的两侧预留出用于过线的空隙。

本申请的发明人发现，现有的缝纫机中，缝纫机构与绕线部分是通过传动杆组件来同时驱动的。而现有的传动杆组件属于杆状结构，需要在传动杆组件外部设置外壳，为杆状部件提供运动限位。此外，外壳还可以防止杆状部件对操作人员造成损伤。然而外壳往往会导致缝纫机的重量增加。在本申请的实施例中，需要将缝纫机设置在机械臂上，因此对缝纫机的重量十分敏感。此外，裸漏的杆状结构的运动也更容易对控制线束造成影响。

有鉴于此，在本申请的另一个实施方式中，参见图2、图3、图4所示，该缝纫机可以包括：

主体1，主体1具有机头11，机头上设置有缝纫针111；

绕线机构12，绕线机构12连接在主体1上，与机11头相对设置；

驱动组件2，驱动组件2与主体1连接，并驱动机头11上的缝纫针111沿自身长度方向往复运动，该往复运动即图1中沿着图片的上下方向来回运动；

皮带4，皮带4分别连接绕线机构12和驱动组件2，以使绕线机构12配合缝纫针111的往复运动而绕线；

本申请利用皮带4替换了常规缝纫机中的传动杆部件。相比于传动杆部件而言，皮带4无需外壳的限位即可工作，省去的外壳能够显著地减轻缝纫机的重量。同时，皮带4的重量相比于传动杆更轻且安全性更高。也就是说，本申请的实施方式通过采用皮带4来替代传动杆组件，相比于现有技术而言不但起到了减重的作用，而且能够防止传动杆组件在运动过程中触碰控制线束，而可能导致的缠绕问题。

进一步地，该缝纫机还可以包括涨紧装置，该涨紧装置安装于主体1上，并施加力于皮带，以涨紧皮带。具体地参见图10所示，该涨紧装置包括：涨紧轮71和基座72。

其中，涨紧轮71可以设置在基座72上，基座72可以可拆卸安装于缝纫机的皮带4旁，并使涨紧轮71抵持在皮带4上；皮带4的两端分别连接缝纫机的绕线机构12和主驱动轴，以带动缝纫机的缝纫针111和绕线机构12同步运动。

具体使用时，启动驱动组件2，驱动组件2可以驱动缝纫针111在自身长度方向上运动。同时，驱动组件2通过皮带4的传动，使绕线机构12配合缝纫针111的往复运动而绕线。

随着缝纫机不断使用，皮带4有可能逐渐发生变形，长度逐渐增加，因此其与绕线机构12、驱动组件2有可能无法紧密贴合，存在脱落的风险。本申请实施方式中，通过基座72将涨紧轮71与缝纫机相连，再通过涨紧轮71抵持在皮带上，从而克服了因皮带松弛导致可能脱落的问题。

基座72可以可拆卸地安装于缝纫机的皮带旁，该可拆卸安装包括且不限于如下方式：利用螺栓、螺钉或销轴等部件将基座72连接在缝纫机上。

本申请实施方式以螺纹连接为例进行说明：在缝纫机、基座72上均开设若干螺纹孔，然后通过旋转螺栓进入螺纹孔，使基座72固定在缝纫机上。

本申请实施方式中基座72与缝纫机可拆卸设置，方便从缝纫机上将基座72拆卸下来，进而整体更换涨紧装置。同时可拆卸设置需要开设若干孔，能够起到减轻缝纫机的重量。

进一步的，在图10中，本申请实施方式中基座72可以包括转动轴721，转动轴721可以通过螺栓或者螺钉或者销轴连接在缝纫机上，涨紧轮71可以套接在转动轴721上并能够在转动轴721上自由旋转。

而为了方便理解涨紧轮71在转动轴721自由转动的原理，下面进行详细的说明：

参见图13所示，涨紧轮71的内侧靠近中心位置可以开设有转动空腔711，转动轴721远离缝纫机的一端朝向轴线方向可以开设有转动凹槽7211。且转动凹槽7211的外径与转动空腔711内径近似相等。

安装涨紧轮71时，可以将涨紧轮71套设于转动轴721上，并使转动凹槽7211的外径转动空腔711内相贴合。由此，可以保证涨紧轮可以安装于转动轴721上，并相对于转动轴721自由旋转。

或者，通过轴承的方式，将涨紧轮71安装于转动轴721上。即轴承的外侧环体与涨紧轮71连接，轴承的内侧环体与转动轴721连接，因外侧环体、内侧环体之间通过滚珠连接，进而实现转动凹槽7211、转动空腔711通过滚珠转动连接，可以有效减小转动凹槽7211、转动空腔711之间的摩擦力。

需要说明的是，上述内容对涨紧轮71能够在转动轴721自由转动的描述仅是示例性地2说明。

值得一提的是，本申请实施方式中，涨紧轮71可以相对转动轴721自由转动，而转动轴721是无法相对于缝纫机自由转动的。同时转动轴721与缝纫机可拆卸式连接，方便拆卸涨紧装置，实用性强。

为了方便理解缝纫机中主体1与绕线机构12的连接关系，参见图2、图6所示，在本申请实施方式中缝纫机还可以包括：第一侧面板13。

该第一侧面板13可以采用螺栓连接的方式安装在主体1的远离机头11的一侧。驱动组件2可以焊接、铆接或者通过螺栓安装于第一侧面板13上，且在第一侧面板13上可以开设有第一通孔1311，以便驱动组件2穿过驱动缝纫针111做往复运动。侧面板13上还可以开设有第二通孔1331，方便配合绕线机构12工作。

而绕线机构12通过焊接或者螺栓装设在第一侧面板13上并与主体1的位置相对应，皮带4安装在第一侧面板13上并连接驱动组件2的主轴、绕线机构12。

基座72可拆卸地设置在所述第一侧面板13上，且皮带和涨紧轮71均位于第一侧面板13的远离机头的一侧。

进一步地，参见图2、图4、图7所示，本申请实施方式中，驱动组件2可以包括：驱动电机21、支撑机构22和第一传动组件23。

驱动电机21可以通过螺栓或者螺钉安装于支撑机构22上，支撑机构22远离驱动电机21的一端焊接或者螺栓固定装设在主体1上。驱动电机21的主轴穿过第一通孔1311，且缝纫针111和第一传动组件23传动连接，驱动电机21的主轴接入第一传动组件23，且该主轴还与皮带3相连。第一传动组件23将驱动电机21主轴的旋转运动转化为缝纫针在长度方向上的往复运动。

可以理解的是，第一传动组件23是位于主体1内部的，通过主体1起到一定的防护作用。虽然第一传动组件23属于缝纫机中常用的结构，但是为了方便理解本申请，下面举例说明第一传动组件11的结构：

参见图4所示，第一传动组件23可以包括第一转动杆231、凸轮232、连接轴233。第一转动杆231的一端开设有安装孔，并通过安装孔配合轴套与驱动电机21的主轴固定，第一转动杆231的另一端通过轴套安装有凸轮232。同时在凸轮232远离第一转动杆231的侧面靠近周侧可以通过螺栓连接有连接轴233，连接轴233远离凸轮232的一端可以通过轴套连接有缝纫针111，缝纫针111外侧可以套设有限位筒113。限位筒113是与主体1内部焊接相连为一体的，确保缝纫针111沿着限位筒113长度方向往复运动。

当驱动电机21工作时，通过主轴带动第一转动杆231转动，第一转动杆231通过带动凸轮232转动。凸轮232远离圆心的周侧连接有连接轴233，在限位筒113限位的作用下，可以保证缝纫针111沿着限位筒113自身长度方向往复运动，配合绕线机构12实现缝纫工作。

要强调的是，上述对第一传动组件23的结构介绍仅为示例性说明，现有的缝纫机种类不同，其第一传动组件23的结构也不相同。且该第一传动组件23结构并不在本申请的保护范围之内，所以不再对其他类型的第一传动组件23进行描述。

在本申请实施方式中，支撑机构22可以包括板状结构的支撑部。此时，支撑部的一端/侧面与第一侧面板13可以通过焊接或者螺栓连接，支撑部远离第一侧面板13的一端/侧面与驱动电机21可以通过螺栓连接。

又或者，为了能够更好地减重，支撑部22还可以为至少一个以上的固定杆。该固定杆的一端与第一侧面板13可以通过焊接或者螺栓连接，另一端与驱动电机21通过螺栓或者焊接固定相连。

上述方案中，通过将板状换成杆状，可以实现进一步地减重。同时该固定杆数量可以为2-4个，从而保证整体结构的强度。

本申请实施方式中，绕线机构12的功能是为配合缝纫针111绕线实现缝纫工作。实际应用中，根据缝纫机种类不同，绕线机构12的结构也可以不同。

而为了方便理解本申请实施方式，下面结合图4、图5，给出一种典型的绕线机构12。

绕线机构1包括：输入轴121、绕线盘122和分别连接输入轴121和绕线盘122的第二传动组件123。

具体使用时，输入轴121贯穿第二通孔1331并可以与第二传动组件123通过轴套相连，绕线盘122的轴线与输入轴121的轴线彼此垂直且绕线盘122正对缝纫针111；第二传动组件123将输入轴121沿自身周向的旋转运动转化为绕线盘122沿自身周向的旋转运动。

本申请中，设置第二通孔1331可以容纳输入轴121插入绕线机构12的内部。而为了更详细说明第二通孔1331的作用，结合图1进行说明：

假设不开设第二通孔1331，此时需要直接将皮带4的第二带轮43放置于第一侧面板13远离绕线机构12的一侧。此时，第二传动组件123通过输入轴121与皮带4相连，导致缝纫机整体结构变宽，不利于减重。

也就是说，设置第二通孔1331，可以减重的同时，缩小缝纫机整体结构宽度，缩小占用面积。

可以理解的是，图5中的第二传动组件123仅为简略示意图。因现有缝纫机中，第二传动组件123的结构类型很多，所以此处不再进行详细说明。

具体的，本申请实施方式中，参见图2，皮带4包括第一转动轮41、皮带42、第二转动轮43。

其中，第一转动轮41套接在驱动电机21的主轴上；第二转动轮43可以套接在绕线机构12的输入轴121上；皮带42的两端分别连接第一转动轮41和第二转动轮43。

皮带42的设置，相比传统缝纫机的传动杆设置安全性能更高。因此不需要加设防护外壳，保证缝纫机整体的重量减小。

为方便理解本申请缝纫机，下面具体说明本申请所公开缝纫机的使用方法：

1)通过连接件3，将缝纫机与机械臂5相连；

2)将控制线束，依次通过走线通道51、第一过线孔331、中空结构35、第二过线孔322，再与缝纫机相连。如此一来，可以通过上位机控制缝纫机动作。同样地，将机械臂5与上位机连接，从而借助上位机实现机械臂和缝纫机的协同作业；

3)上料，使得物料固定在缝纫机上；

4)启动机械臂5，机械臂5即可带动缝纫机在三维空间内运动。启动驱动电机21，驱动电机21带动第一转动杆231转动，第一转动杆231通过第一转动齿轮24、齿轮板25相配合，驱动齿轮板在自身长度方向上往复运动；这样缝纫针111也会随之在自身长度方向上做往复运动；缝纫针111沿着自身长度方向往复运动的同时，驱动电机21带动主轴上的第一转动轮41转动，第一转动轮41通过皮带42带动第二转动轮43一起转动，第二转动轮43与输入轴121连接，这样输入轴121也会随之转动。输入轴121通过第二传动组件123带动了绕线盘122转动，配合缝纫针111进行缝纫工作。如此一来，在机械臂5的配合下，缝纫机可以沿着物料的三维表面运动并缝纫。

5)缝纫工作结束后，取下缝纫完毕的物料。

本申请的技术方案借助机械臂5来带动缝纫机在三维空间中运动，通过将连接件3约束控制线束的位置，能够减轻乃至防止控制线束对缝纫机运动的干扰。镂空设置的连接件3还同时起到了减重作用。

通过在缝纫机上设置皮带42，可以使驱动电机21驱动缝纫针111与绕线盘122共同工作。本申请采用皮带42替换现有的传动杆件，不需要安装防护壳体等物品，极大地减轻了重量。本申请的技术方案在缝纫机上安装有涨紧装置来抵持皮带42，克服了因缝纫机长期使用，皮带42变形而导致脱落的问题。

为了能够更好地减重，本申请的另一实施方式对前述实施方式进行了改进。参见图18所示，其改进之处为：

连接件3可以包括至少两个第二侧面板323。两个第二侧面板323分别设置在连接件3的相对的两侧，两个第二侧面板323之间具有中空结构35。第二侧面板323上可以设置有第二过线孔322，并且，在第二过线孔322的孔壁上还可以设置通孔3221。

连接件3还可以包括第一螺栓8，第一螺栓8穿过通孔3221，将第二侧面板323直接连接在机械臂5和/或缝纫机上。

控制线束可以通过走线通道51、中空结构35、第二过线孔322，再连接在缝纫机的对应部位上，实现在机械臂5、连接件3内部走线。第一螺栓8贯穿通孔3221，连接在机械臂5的外壳上，即可实现将第二侧面板323与机械臂5相连。

上述方案中，第二过线孔322可以起到走线的作用。又因为第二过线孔322上开设有通孔3221，第一螺栓8贯穿通孔3221连接至机械臂5的壳体上，实现缝纫机与机械臂5相连。也就是说，第二过线孔322还起到了实现连接件3与机械臂5相连的作用。

具体的，为方便理解本申请实施方式中设置通孔3221的方案，下面进行详细的说明：

在第二侧面板323上开设有第二过线孔322，其可以开设于第二侧面板323的靠近中心位置处。在其侧壁上开设有通孔3221。通孔3221的一端可以开设于靠近机械臂5的壁面，另一端可以开设于第二侧面板323的靠近机械臂5的侧面。

通孔3221的内壁可以设置螺纹，且通孔3221与第一螺栓8相配合，实现第二侧面板323与机械臂5相连。

可以理解地是，在同一侧壁上所开设的通孔3221数量一般为2个以上，从而提高稳定性。

将第一螺栓8插入通孔3221，使之与机械臂5的外壳连接。

同样地，将通孔3221开设在靠近缝纫机的壁面，则可以实现第二侧面板和缝纫机的连接。

在以与机械臂5连接的前提下，相比于采用传统的盲孔连接的方式，连接件3采用通孔3221来连接机械臂5，可以降低针对机械臂5的改造成本。

在组装缝纫系统的过程中，机械臂5通常可以在市场上购买得到。企业往往不具备独立的机械臂5的研发能力。如果采用盲孔的方式，即第一螺栓8依次经过机械臂5上的通孔、第二过线孔322上的盲孔实现固定。那么就需要在机械臂5的外壳上打孔，对既有的成品机械臂5造成了破坏，增加了成本。

然而，如果采用通孔固定，那么往往需要如前文的实施方式，通过设置第一面板33或是第二面板31的方式来容纳通孔，这无疑会增加连接件3的重量。

本申请实施方式在第二过线孔322的内壁开设通孔3221，使得第一螺栓8经过通孔3221连接在机械臂5上的螺孔，即可实现第二侧面板323与机械臂5的连接。这一方案，不仅可以在连接件3的内部实现走线，而且还能够仅设置第二侧面板323就实现了与机械臂5的牢固的连接。此外，在第二侧面板323上开孔的加工成型工艺较为简单，位于第二侧面板323上的第二过线孔322、通孔3221的设置，也有利于减轻连接件3的重量。

相比于与机械臂连接而言，与缝纫机的壳体的连接则没有这么大的限制。因此进一步的，连接件3还可以包括第二螺栓。第二侧面板323的朝向缝纫机的面上还可以设置有螺纹盲孔3222。第二螺栓穿过缝纫机的壳体，并接入螺纹盲孔3222，实现第二侧面板323与缝纫机相连。

作为本申请实施方式的一个优选方案，第二侧面板323的数量可以为两个。且两个第二侧面板323分别设置在缝纫机的宽度方向上的两侧，并在缝纫机的长度方向上的两侧预留出用于过线的空隙。

本申请人发现，当使用缝纫设备进行缝纫操作时，缝纫设备的当前水平度和朝向十分重要。在现有技术中，对安装在机械臂上的装置的调平和角度调整往往依赖于机械臂自身的调平程序或是相关的传感器。

本申请的又一实施方式基于前述的实施方式的基础上进行了改进。参见图19、图20所示，其改进之处在于，还包括陀螺仪9。陀螺仪9设置在中空结构35内，并通过控制线束与外部控制系统通信连接。

通过陀螺仪9，可以准确测量当前缝纫机的位置参数信息。位置参数信息可以包括缝纫机当前朝向、缝纫机与水平基线的夹角等数据。相比于依赖机械臂自身的调平程序而言，在连接件3内设置陀螺仪9时，陀螺仪9的位置参数信息与连接件3是完全一致的，因此能够显著地提高调平精度。此外，设置在连接件3内的陀螺仪9不占用缝纫机的内部空间，还可以直接与伸入连接件3中的控制线束通信连接，还减少了外连的控制线束。

本申请实施方式中，陀螺仪9可以具有球状或是半球状的外壳，外壳的体积被设置为小于中空结构35的体积。据此，连接件3还可以包括固定座34，固定座34设置在连接3的靠近缝纫机的面上，固定座34可以开设有固定孔341，将陀螺仪9嵌入固定孔341内。

本申请人发现，根据皮带变形程度，适当调整涨紧轮71，能够确保皮带始终保持于涨紧状态。

有鉴于此，本申请的又一实施方式对前述的实施方式进行改进。参见图11、图12所示，其改进之处为：基座72还可以包括滑块722和滑轨723。

其中，转动轴721通过螺栓设置在滑块722上，滑块722设置在滑轨723上以使涨紧轮71得以相对皮带靠近或远离。

滑轨723可以通过螺栓或者螺钉的方式可拆卸安装于缝纫机上。滑块722放置于滑轨723的滑动区域并滑动连接。

另外，参见图15所示，基座72还可以包括紧定件725，紧定件725用于紧定滑块722。

该紧定件725可以是螺栓、销轴等。为方便理解紧定件725、滑块722的连接方式，下面以紧定件725为销轴进行举例说明：

在滑块725上开设第一销孔，在滑轨723或者缝纫机上开设第一销孔。需要固定滑块722时，将第一销孔、第二销孔相对齐，插入销轴即可。

需要强调的是，本申请实施方式中的滑轨723，可以为有容纳空间的腔体结构。且滑轨723靠近涨紧轮71的一侧面、远离缝纫机的一侧面均为开放设置。

而作为一个优选的方案，滑轨723还可以为开设于缝纫机上的凹槽，能够实现对缝纫机进行减重。

随着缝纫机的不断使用，皮带的工作负荷较大，随着长时间的传动而逐渐发生变形。为此，本申请实施方式前述的实施方式的基础上进行了进一步改进，从而使涨紧轮71随着皮带的变形而移动，确保涨紧轮71始终抵持于皮带上。参见图11、图12所示，本实施方式的主要改进之处在于：

基座70还包括弹簧724，弹簧724的一端相对通过螺栓或者螺钉连接于滑轨内侧或者缝纫机上，另一端连接滑块722。

可以理解的是，实现螺钉连接的方式为：首先在滑轨或者缝纫机上开设盲孔，然后打入螺钉即可。

而在缝纫机上安装皮带、涨紧装置时，涨紧轮721抵持在皮带上，进而受到皮带的压力。涨紧轮721受到压力会压缩弹簧724，使弹簧724处于压缩状态。当皮带逐渐发生变形时，涨紧轮721受到的皮带的压力会变小，压缩弹簧724的力也就会变小，所以此时弹簧724会变长，带动滑块722在滑轨723上滑动，进而使涨紧轮71更加紧密地抵持皮带。

值得一提的是，虽然皮带是逐渐变形可能脱落，但是通过上述方案，可实现弹簧724随着皮带变形而逐渐变长，使涨紧轮71一直处于与皮带紧密抵持的状态，克服了皮带可能脱落的问题。

本申请的另一实施方式在前述实施方式的基础上进行了又一改进。参见图12、图14、图16所示，其改进之处为：

基座72还包括伸缩部件726。

伸缩部件的伸缩端与滑块722可以通过螺栓或者螺钉连接，另一端可以通过螺栓或者螺钉

伸缩部件726在伸缩动力源的驱动下能够驱动滑块722沿滑轨723运动，以使涨紧轮更好地与涨紧轮抵持。

其中，伸缩部件726可以为气缸、伸缩杆等。

当皮带变形后，通过调节伸缩部件726，驱动滑块722在滑轨723上运动。滑块722运动，通过转动轴721来带动涨紧轮721抵持皮带。

而为了可以更加精确地使涨紧轮71抵持皮带71，参见图12所示，本申请实施方式中基座72还可以包括压力传感器727，在转动轴721、涨紧轮71连接处开设固定凹槽，该压力传感器727设置于转动轴721、涨紧轮71连接处的固定凹槽位置。

本申请实施方式中，压力传感器727用于实时检测转动轴721所受到的压力，压力传感器727与伸缩动力源通信连接。

可以理解的是，压力传感器727可以通过PLC控制器与伸缩动力源通信连接。即压力传感器727与PLC控制器通信连接，检测压力并实时传输至PLC控制器处。PLC控制器与伸缩动力源通信连接，发出相应的控制指令至伸缩动力源，实现伸缩部件726工作。

要强调的是，PLC控制器可以设置在缝纫机上或者机械臂上，且PLC控制器接收压力数据来控制伸缩部件726工作，该部分控制原理属于现有技术，所以此处不再对其进行过多的说明。

当皮带变形时，皮带与涨紧轮71之间的力就会变小。此时涨紧轮7与转动轴71的压力也会变化。当检测到涨紧轮71与转动轴71之间的压力小于预设的压力阈值时，伸缩动力源启动，伸缩部件726工作可以伸长。当伸缩部件726伸长靠近皮带时，驱动滑块722运动，滑块722带动转动轴721运动，涨紧轮71与转动轴721是相连的，进而带动涨紧轮71沿着朝向皮带的方向运动，使涨紧轮71与皮带之间的压力增加，保证涨紧轮71更加紧密的抵持在皮带上。

此外，可以理解地是，该压力阈值是可以根据实际情况进行设置。

为了方便理解本申请实施方式，下面进行详细说明：

1)安装好各部件，使涨紧轮71抵持在皮带上；

2)压力传感器727实时检测涨紧轮71施加于转动轴71的压力，t1时刻检测的压力为P1，P1大于压力阈值，此时皮带处于涨紧状态；

3)启动缝纫机工作，压力传感器727继续实时监测涨紧轮71施加于转动轴71的压力，并传输给PLC控制器727。当tn时刻，PLC控制器727接收到的压力Pn小于压力阈值P1时，PLC控制器727发出控制指令，控制伸缩动力源驱动伸缩部件726伸出，推动滑块722在滑轨723上向着皮带的方向滑动，使涨紧轮71与皮带之间的压力增加，直至压力大于P1，达到预设的压力阈值P2。

当PLC控制器727接收压力值达到预设的压力阈值P2时，PLC控制器727发出指令控制伸缩动力源停止工作，使伸缩部件726保持当前长度。

通过上述的方案，可以实现涨紧轮71与皮带之间的压力大于等于压力阈值P2，保证涨紧轮71始终紧密抵持皮带，有效防克服皮带因变形而脱落的问题。

可以理解的，压力阈值P2大于压力阈值P1。

在实际生产过程中，申请人本申请的缝纫机仍然可以进一步减重。

参见图2、图6，本申请的另一实施方式在前述实施方式基础上进行了改进，其改进之处主要为：

第一侧面板13可以包括第一平板部131、连接部132、第二平板部133。

其中，支撑机构22可以连接在第一平板部上131，第一通孔1311可以开设在第一平板部上131并与第一转动轮41相对应，；第二平板部133上开设有第二通孔1331，以供输入轴121穿过。

连接部132的一端与第一平板部131可以通过焊接固定相连，连接部132的另一端与第二平板部132可以通过焊接相连。此外，为了减轻重量，该连接部132具有镂空的孔洞1321；或者，

上述方案还可以将原板状结构的第一侧面板13，替换为工字型结构，在保证结构强度的基础上，进一步地减轻重量。

更进一步的，参见图7，连接部132可形成为至少一根直杆。

通过一根直杆可以最大程度上减轻重量。但是为了保证强度，本申请中连接部132优选为两根直杆，两根直杆并行或者交叉，且两端分别于第一平板部131、第二平板部133可以通过焊接相连。

为保证强度，参见图8，当连接部132为两根时，可以在两个连接部相互靠近的位置通过焊接连接加强筋134。此时的第一侧面板13整体结构重量很轻，稳定性更好。

通过上述的方案，不仅可以起到增加结构强度的作用，还保证最大程度的减轻重量。

另外，本申请的发明人发现，当连接件3设置于缝纫机的重力平衡点位置时，可以提高装置的整体使用寿命。为方便理解，参见图9所示。其中缝纫机第一端62的重力是大于缝纫机第二端63所受到的重力的。此时整体的缝纫机本体会有逆时针旋转的倾向。而当连接件3设置于缝纫机重力平衡点位置，缝纫机第一端62的重力与缝纫机第二端63所受到的重力是相同的，此时便不会产生逆向旋转的倾向。

为此，本申请实施方式中，连接件3的设置优选在于，保证其与机械臂5连接时，该连接处61两侧的重量相同。

而为保证在缝纫机机械臂连接位置处，缝纫机两侧重量相同，这就使具体安装受到了一定的限制。因为缝纫机种类较多，常规缝纫机的重力平衡点位置可能会安装有其他零部件。此时就需要调整缝纫机的重力平衡点位置。

此时，可以将驱动电机21放置于侧主体1的侧面，能够平衡缝纫机整体的重量。还可以通过调整第一侧面板13的重量，如镂空若干个通孔，又或者在主体1上镂空部分凹槽，实现改变缝纫机的重量。这样可以根据实际需要来调整连接件3的安装位置，更好地方便与机械臂5进行连接，进行三维化的缝纫操作。

最后应说明的是，本领域的普通技术人员可以理解，为了使读者更好地理解本申请，本申请的实施方式提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于上述各实施方式的种种变化和修改，也可以基本实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。因此，在实际应用中，可以在形式上和细节上对上述实施方式作各种改变，而不偏离本申请的精神和范围。

Claims (10)

1.一种缝纫设备，包括：

缝纫机、连接件和机械臂；

所述连接件分别连接所述缝纫机和所述机械臂，以便所述机械臂带动所述缝纫机在三维空间内运动；

其特征在于，所述连接件具有中空结构，且所述连接件的与所述机械臂连接的面上设置有第一过线孔；

所述连接件上还设置有第二过线孔，所述第一过线孔与所述第二过线孔都分别与所述中空结构彼此连通；

所述机械臂内设置有走线通道且在所述机械臂的头端设置有走线出口，所述走线出口和所述第一过线孔对接；

所述缝纫机的控制线束经所述走线通道，穿过所述第一过线孔并从所述第二过线孔中穿出，以连接在所述缝纫机的对应部位上。

2.根据权利要求1所述的缝纫设备，其特征在于，所述连接件包括：

第一面板，所述第一面板连接所述机械臂；

第二面板，所述第二面板连接所述缝纫机；

支撑部件，所述支撑部件连接所述第一面板和所述第二面板；

其中，所述第一过线孔设置在所述第一面板上，所述第二过线孔设置在所述支撑部件上。

3.根据权利要求2所述的缝纫设备，其特征在于，所述支撑部件包括：

至少两个第二侧面板，所述两个第二侧面板分别设置在所述连接件的相对的两侧，所述两个第二侧面板之间具有所述中空结构。

4.根据权利要求2所述的缝纫设备，其特征在于，所述第二面板上还设置有第三过线孔；

所述缝纫机上开设有走线入口，且所述连接件安装在所述缝纫机上时，所述走线入口和所述第三过线孔相对。

5.根据权利要求1所述的缝纫设备，其特征在于，所述连接件包括：

至少两个第二侧面板，所述两个第二侧面板分别设置在所述连接件的相对的两侧，所述两个第二侧面板之间具有所述中空结构，所述第二侧面板上设置有所述第二过线孔，并且，在所述第二过线孔的孔壁上还设置有通孔；

第一螺栓，所述第一螺栓穿过所述通孔，将所述第二侧面板直接连接在所述机械臂和/或所述缝纫机上。

6.根据权利要求5所述的缝纫设备，其特征在于，所述连接件还包括第二螺栓；

所述第二侧面板的朝向所述缝纫机的面上还设置有螺纹盲孔，

所述第二螺栓还穿过所述缝纫机的壳体，并接入所述螺纹盲孔。

7.根据权利要求3、5、6中任意一项所述的缝纫设备，其特征在于，所述第二侧面板为两个，且所述两个第二侧面板分别设置在所述缝纫机的宽度方向上的两侧，并在所述缝纫机的长度方向上的两侧预留出用于过线的空隙。

8.根据权利要求1至6中任意一项所述的缝纫设备，其特征在于，所述缝纫设备还包括：陀螺仪；

所述陀螺仪设置在所述中空结构内，并通过所述控制线束与外部控制系统通信连接。

9.根据权利要求8所述的缝纫设备，其特征在于，所述陀螺仪具有球状的外壳；

所述连接件还包括：基座，设置在所述连接件的靠近所述缝纫机的面上，所述陀螺仪嵌入所述基座内，以对所述控制线束形成避让。

10.一种连接件，用于连接缝纫机和机械臂，以便所述机械臂带动所述缝纫机在三维空间内运动；其特征在于，所述连接件具有中空结构，且所述连接件的与所述机械臂连接的面上设置有第一过线孔；

所述连接件上还设置有第二过线孔，所述第一过线孔与所述第二过线孔都分别与所述中空结构彼此连通；

其中，所述第一过线孔与所述机械臂内设置的走线通道在所述机械臂的头端的走线出口对接，用于供所述所述缝纫机的控制线束通过并连接在所述缝纫机的对应部位上。

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