CN114180370B - 一种裁片拾取装置及裁片拾取方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种裁片拾取装置，抓手通过导向杆安装在横梁的下方；所述导向杆包括第一导向杆、第二导向杆，其中第一导向杆的长度大于第二导向杆；所述第一导向杆、第二导向杆的下端与所述抓手转动连接，所述第一导向杆、第二导向杆的上端从所述横梁上的通孔穿出，所述第一导向杆、第二导向杆上设置有避免导向杆从横杆上掉落的限位件；所述抓手与横梁可沿所述导向杆相对移动。本发明可避免在拾取最上层布料时带起下层布料。

Description

一种裁片拾取装置及裁片拾取方法

技术领域

本发明主要涉及裁片拾取装置及裁片拾取方法。

背景技术

裁片等布料的拾取一般采用气吸或针刺。气吸仅限于致密性料。针刺的如CN2016100326202公开的“缝纫设备的布料拾取装置及其布料拾取单元”，包括至少一对尖锐物固定板，对应的至少一对尖锐物刺入调节装置及尖锐物斜向运动装置，尖锐物固定板上倾斜固定至少一根尖锐物，尖锐物刺入调节装置能够调节尖锐物刺入布料的角度，尖锐物斜向运动装置保证尖锐物以固定倾角及设定的深度刺入布片，每对尖锐物固定板在同一竖直平面内左右对称，其上的尖锐物也左右对称，尖锐物斜向运动装置带动尖锐物向上收缩，在左右一对尖锐物同时向上收缩的作用下，能够将布料放下。

该专利解决透气性布料的拾取问题。但是，每一个尖锐物固定板由一个运动装置驱动，使其尖锐物伸缩，一对尖锐物固定板就需要两个运动装置，成本较高。多层布料叠放，由于布与布之间具有吸附作用，在拾取最上层布料时，会带起下层布料，这一直都是一个技术难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种裁片拾取装置，避免在拾取最上层布料时带起下层布料。

本发明提供的裁片拾取装置，包括抓手，所述抓手通过导向杆安装在横梁的下方；所述导向杆包括第一导向杆、第二导向杆，其中第一导向杆的长度大于第二导向杆；所述第一导向杆、第二导向杆的下端与所述抓手转动连接，所述第一导向杆、第二导向杆的上端从所述横梁上的通孔穿出，所述第一导向杆、第二导向杆上设置有避免导向杆从横杆上掉落的限位件；所述抓手与横梁可沿所述导向杆相对移动。

本发明基于仿生学原理，模仿人手分离贴合在一起的纸张等物品时，先从一端开始分离，空气进入两张纸之间，避免两张纸被吸在一起，从而使得两张贴在一起的纸逐渐被分开，本发明由于设置不等长的第一导向杆和第二导向杆，起初只有与第二导向杆连接的一端被抬起，从而使裁片的这一端被拾取起来，这样最上层裁片与下层裁片就被分开，空气得以进入两层裁片之间，不至于吸在一起，逐渐分开两层裁片，避免了在拾取最上层布料时带起下层布料。

为提高抓手的稳定性，所述第一导向杆、第二导向杆分别成对设置；所述抓手上安装有两个铰接杆，两个第一导向杆分别与其中一个铰接杆的两端转动连接，两个第二导向杆分别与另一个铰接杆的两端转动连接，第一导向杆、第二导向杆与抓手都是转动连接，同一对导向杆需要同步转动，连接在同一个铰接杆上。第一导向杆、第二导向杆都是转动连接，抓手两端都是翻转式运动。为保证上下运动过程中，两对导向杆保持竖直平行，保证导向杆灵活运动不卡，所述抓手上供铰接杆穿过的两个通孔中，至少有一个通孔是腰形孔。优选地，所述第一导向杆、第二导向杆的下端分别通过鱼眼轴承与所述抓手转动连接。所述横梁的通孔中安装有轴套，所述第一导向杆、第二导向杆穿过所述轴套。

优选地，所述第一导向杆、第二导向杆上均套设有第二弹性件，第二弹性件可采用弹簧，所述第二弹性件位于所述横梁与抓手之间，第二弹性件提高抓手与裁片的接触度，在抓手向上移动过程中，抓手与裁片脱离接触之前，第二弹性件促使抓手与裁片保持接触。

为便于判断抓手与裁片是否完全接触，所述横梁上安装有检测装置，所述检测装置用于检测所述第二导向杆的顶端，当第二导向杆的顶端相对于横梁向上运动被检测装置检测到，则表明完全接触。

本发明所述抓手包括底座、针座、压块和驱动机构；所述针座上安装有针，所述底座上设置有槽，两个呈八字形分布的针座设置在槽处，针座上的针可倾斜地从所述底座中穿出；所述驱动机构用于驱动所述压块向下移动，所述压块驱动两个针座从而使得所述针向所述底座外伸出，所述针座与底座之间还设置有促使所述针座复位的第一弹性件。本发明利用驱动机构驱动的压块同时驱动两个针座，避免了设置两个驱动机构分别驱动一个针座，大大降低了成本，而且更便于同步控制。本发明还设置有弹性件，在压块复位时，第一弹性件促使针座复位，为下一次拾取裁片做准备，在复位时，因针往回缩，针从已经拾取的裁片中的移出，从而释放裁片。所述第一弹性件采用弹簧，所述弹簧套在所述针上。

两个针座是倾斜设置的，将所述压块设置成倒梯形，倒梯形的两个斜面分别与相应的针座的顶端面相抵，压块可以更好地驱动针座；所述底座上的槽为倒梯形槽，压块在倒梯形槽中下移，针座驱动到位后，压块正好完整地容纳在倒梯形槽中，倒梯形槽本身对压块也在一定程度上起到导向作用。一个压块可以同时驱动四个针座，本发明所述底座上安装有四个所述针座，四个所述针座形成两对，每对针座呈八字形分布，两对针座呈中心对称分布；所述压块呈倒四棱台，倒四棱台的四个斜面分别与相应的针座的顶端面相抵；所述底座上的槽为倒四棱台形状的凹槽。压块的四个面同时驱动四个针座，倒四棱台形状的凹槽与倒梯形槽的作用相同。

为确保压块驱动过程中，针座可以稳定移动，本发明所述底座上的槽的斜面上设置有针座导向槽，所述针座沿所述针座导向槽移动。

当所述压块向下移动到位时，所述针座完全容纳于所述针座导向槽内，也就说压块移动到位，针座移动到位，针伸出到指定位置，三者同步进行。

为增加压块驱动稳定性，所述针座的顶端面与所述压块的相应斜面平行，增加了针座与压块的接触面积，避免压块与针座发生错位，影响驱动稳定性。

本发明针座上的针，既可以从底座底部伸出，也可以从底座侧面伸出，只要能够插入裁片中，拾取裁片即可，优选从底部伸出，即，所述底座上设有供所述针穿过的针孔，倾斜地延伸至所述底座的底面，此时，针伸出底座的距离不用像从侧面伸出时那么长，避免针被损坏，同时，针与底座可以更好地配合，底座压住裁片，便于针插入裁片。

针安装到针座上后，针尖有可能无法保持在一条直线，本发明底座的外侧面设置有压板安装槽，所述针孔与压板安装槽连通，所述压板安装槽上安装用于压制针的压板，针插入针孔后，压板对同一针座上的针进行压制，使针的针尖处于一条直线上。

优选地，所述驱动机构通过连接板安装在所述底座上，当所述压块向下移动到位后，所述压块顶部与所述连接板底面的距离等于或略大于复位后所述针座向上移动的距离，连接板除了用来安装驱动机构外，还有其特殊的作用，本发明的压块与针座没有固定在一起，而是靠压块与针座的接触实现动力传递，为尽量保持针座与压块的接触关系，方便每一次的驱动，当第一弹性件促使针座复位后，压块的顶部正好与连接板接触，压块与针座保持接触，或者，压块顶部与连接板有小的距离，压块仍然与针座保持接触，或者，压块顶部与连接板接触，压块与针座之间有小的距离，这都不影响下一次驱动，压块可以稳稳地把作用力传递给针座，压块与针座之间不会产生错位。

为进一步增强压块驱动稳定性，所述压块上设置有导向柱，所述导向柱插在所述连接板上的导向孔中，两者配合起到导向作用。

优选地，所述底座包括相向设置的两个底座块，或者，包括四个底座块，四个底座块首尾连接成方形结构。所述抓手上安装有用于检测所述抓手是否抓取有裁片的裁片检测装置。本发明可根据实际需要在横梁上安装适当数量的抓手，例如在横梁的下方安装两个抓手。

本发明还提供一种裁片拾取方法，当裁片拾取装置的抓手抓取到裁片后，横梁向上移动，所述横梁带动抓手与第二导向杆连接的一端向上移动，其中，在横梁向上移动的过程中，所述抓手从与第二导向杆连接的一端至与第一导向杆连接的一端逐渐向上移动，直至横梁将整个抓手提起来。本发明模仿人手分离两张纸的过程，起初只有与第二导向杆连接的一端被抬起，从而使裁片的这一端被拾取起来，这样最上层裁片与下层裁片就被分开，空气得以进入两层裁片之间，不至于吸在一起，逐渐分开两层裁片，避免了在拾取最上层布料时带起下层布料。

优选地，在抓手抓取到裁片前，横梁带动抓手向下移动，所述抓手与第一导向杆连接的一端先压在裁片上，在横梁向下移动过程中，所述抓手从与第以导向杆连接的一端至与第二导向杆连接的一端逐渐向下移动，直至整个抓手压在裁片上；然后驱动所述抓手上的针插入裁片。

优选地，当横梁上的检测装置检测所述第二导向杆的顶端，此时整个抓手压在裁片上，横梁停止移动。

本发明的抓手只需一个驱动机构就能驱动一对或两对针座运动，比现有的每个针座都需一个驱动机构驱动，大大降低了成本。本发明的抓手通过两对不等长的导向杆弹性的与横梁连接，导向杆的底端与底座铰接的铰接杆中的一根安装在腰形铰接孔中，从而保证导向杆灵活上下运动的同时能带动底座翻转式运动。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的爆炸图；

图3为本发明抓手的结构示意图；

图4为图3的爆炸图；

图5为本发明连接板的结构示意图；

图6为本发明针座的结构示意图；

图7为本发明压块的结构示意图；

图8为本发明底座块的结构示意图一(内视)；

图9为本发明底座块的结构示意图二(外视)；

图10为本发明底座块的结构示意图三(底视)；

图11为本发明的结构示意图二(双抓手)。

图中：1-横梁；2-底座；2.1-针座导向槽；2.2-针孔；2.3-连接板；2.4-铰接孔；2.5-铰接杆；2.6-导向孔；2.7-底座块；2.8-压板安装槽；2.9-压板；3-针座；4-针； 5-压块；6-驱动机构；7-第一弹性件；8-轴套；9.1-第一导向杆；9.2-第二导向杆； 9.3-限位件；9.4-鱼眼轴承；10-第二弹性件；11-检测装置；12-裁片检测装置。

具体实施方式

本发明提供一种仅用一个驱动机构驱动两个针座的裁片拾取装置；而且拾取最上层裁片时，先掀起裁片的一边使空气进入两裁片之间，避免带起下层裁片。

实施例1：

如图1-10所示，本发明提供的裁片拾取装置包括横梁1，横梁1下方安装有抓手。抓手包括底座2、至少一对针座3、针4、压块5、驱动机构6。底座2设置在横梁1的下方，每个针座3上固定安装有一排针4，相对的两个针座3呈八字形左右对称分布。底座2上设有与针座相匹配的针座导向槽2.1，底座2上还开设有针孔2.2，针孔2.2从针座导向槽2.1延伸至底座2的底面。针座3及安装在针座3上的针4可以沿针座导向槽2.1倾斜地上下运动，从而使针4向下伸出底座底面或向上缩回针孔2.2内。针孔2.2也可以设计成从底座侧面伸出，从效果上来说，不如从底座的底面伸出。

如图4所示，底座2的顶端安装有驱动机构6，驱动机构6与压块5连接。四个针座3呈中心对称分布，即针座呈四边或四角分布。压块5呈如图7所示的倒四棱台形状，底座2上设有与压块5相匹配的倒四棱台形状的凹槽，该凹槽的 4个侧面开设有针座导向槽。针座3安装于针座导向槽2.1内，压块5的四个倾斜侧面分别与针座3的顶端面相抵。由于针座3倾斜设置，所以其顶端面也呈倾斜状。顶端面与压块倒四棱台形的斜面平行，有利于两者紧密相抵。图4示出了 4个针座，也可以只设置2个针座，2个针座呈八字形分布，压块5的截面呈倒梯形，底座2上设有压块5相匹配的倒梯形槽，针座导向槽2.1开设在倒梯形槽的两侧，针座3安装于针座导向槽2.1内，压块5的两个倾斜侧面分别与针座3 的顶端面相抵。

如图4、6所示，针座3与底座2之间设有第一弹性件7，该第一弹性件促使针座3与压块5相抵，第一弹性件7为弹簧，套设在针4上，一排针4上至少一根针4套设弹簧。优选的，多根针4套设弹簧，该多根针4对称分布。

驱动机构6驱动压块5上下运动，由于压块5的倾斜侧面分别与针座3的顶端面相抵，从而驱动针4伸出底座底面，当压块往上运动，第一弹性件促使针座复位，带动针缩回针孔内。驱动机构6为气缸，驱动机构6可调节的安装在底座 2上，从而达到调节针伸出底座2底面的长度。本发明只需一个驱动机构就能驱动一对针座，大大节省成本。

如图1、2所示，底座2通过导向杆弹性地安装在横梁1下方。横梁1上开设有通孔，通孔中安装有轴套8，轴套8通过卡簧安装在通孔中。导向杆包括第一导向杆9.1和第二导向杆9.2，第一导向杆9.1和第二导向杆9.2的长度不等长，本实施例的第一导向杆9.1比第二导向杆9.2长，第一导向杆9.1和第二导向杆 9.2的顶端设有限位件9.3，导向杆穿过轴套8底端与底座2铰接。导向杆的底端通过鱼眼轴承9.4与底座2铰接。导向杆外套设有第二弹性件10，第二弹性件 10为弹簧，弹簧的顶端与横梁1相抵，底端与底座2或鱼眼轴承9.4相抵。横梁 1上安装有检测装置11，用于检测长度较短的导向杆，即第二导向杆9.2的顶端，当检测装置11检测到第二导向杆9.2的顶端，说明横梁1已下降到位，底座2 的底面与裁片完全接触。

如图2、4、5所示，导向杆与底座2铰接具体的为，底座2上设有连接板 2.3，连接板3的两端均开设有铰接孔2.4，2根铰接杆2.5分别穿设在铰接孔2.4 中，铰接杆2.5的两端与导向杆底端的鱼眼轴承9.4连接。需要说明的是，与同一铰接杆2.5连接的导向杆的长度是一样，即一根铰接杆的两端均连接第一导向杆，另一铰接杆的两端均连接第二导向杆。其中一个铰接孔2.4设为腰形孔，穿设在该腰形的铰接孔中的铰接杆2.5可以在孔内活动，该铰接杆2.5外套设有第一轴套。由于2对导向杆不等长，因此将其中一个铰接孔2.4设置为腰形孔，使得导向杆在上下运动带动底座一起运动的同时，2对导向杆能保持竖直平行，灵活运动不卡。

如图4所示，驱动机构6安装在连接板2.3上，驱动机构6的驱动杆穿过连接板2.3上的避让孔与下方发压块5连接。压块5上设有导向柱5.1，连接板2.3 上开设有与导向柱5.1相匹配的导向孔2.6。当压块向下移动到位后，压块顶部与连接板底面的距离等于或略大于复位后针座向上移动的距离；驱动机构驱动压块上移到位后，驱动机构带动压块缩回，压块顶部贴在连接板底面或者略与底面有一些距离，第一弹性力促使针座复位，由于距离的限制，针座与压块始终保持接触或者略有一些距离，从而确保压块始终保持在可以很好地驱动针座的状态。

由于第一导向杆9.1和第二导向杆9.2不等长，从而使得正常情况下底座2 的底面是倾斜的。拾取裁片时，横梁(可安装在其他运动机构上)向下运动，底座2与裁片接触，具体来说，是第一导向杆9.1所在的一端首先与裁片接触。由于第一导向杆9.1比较长，横梁持续向下运动过程中，第一导向杆上的弹簧被压缩，第一导向杆的上端相对于横梁来说向上运动，也就是说，第一导向杆的上端距离横梁的上表面越来越远。第二导向杆9.2所在的一端随着横梁的下移而向下运动，直至整个底座2的底面与裁片完全接触。从第一导向杆所在一端至第二导向杆所在一端，底座是逐渐与裁片接触的。当检测装置11检测到第二导向杆9.2的顶端，停止横梁向下运动。启动驱动机构6向下运动，带动压块将针座推出，使针4扎入最上层的裁片中。然后，横梁向上运动，由于第二导向杆9.2比较短，底座2与第二导向杆9.2连接的一端先被横梁带起来，掀起最上层裁片的一边，使得最上层裁片与下层裁片分离，空气进入最上层裁片与下层裁片之间，从而避免两裁片之间吸附在一起。横梁持续向上运动，底座从第二导向杆所在一端至第一导向杆所在一端，底座逐渐被提起来，直至两层裁片完全分离。

如图4、8、9、10所示，为了装配方便，底座2采用分体式，包括至少一对底座块2.7。本实施例具有4个底座块2.7，对应于4个针座，4个底座块首尾连接形成一方形结构底板，其中心具有一凹槽，该凹槽与压块的外形相匹配，连接板2.3安装在底板的顶端。每个底座块2.7上设有针座导向槽2.1和针孔2.2。在底座块2.7与针座导向槽2.1相对一侧设有压板安装槽2.8，该压板安装槽2.8与针孔2.2相通，压板2.9安装在压板安装槽2.8中由锁紧螺丝固定，由于针安装到针座后，针尖无法保持在一条直线上，针插入针孔后，再用压板对同一针座上的针进行压制，使针的针尖处于一直线上。

如果只设置一对针座，则相应地设置两个相向的底座块2.7，两个底座块之间的凹槽设置成倒梯形，与倒梯形的凸块相匹配。

底座2上还安装有裁片检测装置12，用于检测抓手是否抓取有裁片。

实施例2：

如图11所示，与实施例1的区别在于：横梁上至少安装两个抓手，其他与实施例1相同，不再赘述。

Claims (23)

1.一种裁片拾取装置，包括抓手，其特征在于：所述抓手通过导向杆安装在横梁的下方；所述导向杆包括第一导向杆、第二导向杆，其中第一导向杆的长度大于第二导向杆；所述第一导向杆、第二导向杆的下端与所述抓手转动连接，所述第一导向杆、第二导向杆的上端从所述横梁上的通孔穿出，所述第一导向杆、第二导向杆上设置有避免导向杆从横梁上掉落的限位件；所述抓手与横梁可沿所述导向杆相对移动；所述第一导向杆、第二导向杆分别成对设置；所述抓手上安装有两个铰接杆，两个第一导向杆分别与其中一个铰接杆的两端转动连接，两个第二导向杆分别与另一个铰接杆的两端转动连接。

2.如权利要求1所述的裁片拾取装置，其特征在于：所述抓手上供铰接杆穿过的两个通孔中，至少有一个通孔是腰形孔。

3.如权利要求1所述的裁片拾取装置，其特征在于：所述第一导向杆、第二导向杆的下端分别通过鱼眼轴承与所述抓手转动连接。

4.如权利要求1所述的裁片拾取装置，其特征在于：所述横梁的通孔中安装有轴套，所述第一导向杆、第二导向杆穿过所述轴套。

5.如权利要求1所述的裁片拾取装置，其特征在于：所述第一导向杆、第二导向杆上均套设有第二弹性件，所述第二弹性件位于所述横梁与抓手之间。

6.如权利要求5所述的裁片拾取装置，其特征在于：所述第二弹性件为弹簧。

7.如权利要求1所述的裁片拾取装置，其特征在于：所述横梁上安装有检测装置，所述检测装置用于检测所述第二导向杆的顶端。

8.如权利要求1-7任一权利要求所述的裁片拾取装置，其特征在于：所述抓手包括底座、针座、压块和驱动机构；所述针座上安装有针，所述底座上设置有槽，两个呈八字形分布的针座设置在槽处，针座上的针可倾斜地从所述底座中穿出；所述驱动机构用于驱动所述压块向下移动，所述压块驱动两个针座从而使得所述针向所述底座外伸出，所述针座与底座之间还设置有促使所述针座复位的第一弹性件。

9.如权利要求8所述的裁片拾取装置，其特征在于：所述压块呈倒梯形，倒梯形的两个斜面分别与相应的针座的顶端面相抵；所述底座上的槽为倒梯形槽；或者，所述底座上安装有四个所述针座，四个所述针座形成两对，每对针座呈八字形分布，两对针座呈中心对称分布；所述压块呈倒四棱台，倒四棱台的四个斜面分别与相应的针座的顶端面相抵；所述底座上的槽为倒四棱台形状的凹槽。

10.如权利要求9所述的裁片拾取装置，其特征在于：所述底座上的槽的斜面上设置有针座导向槽，所述针座沿所述针座导向槽移动。

11.如权利要求10所述的裁片拾取装置，其特征在于：当所述压块向下移动到位时，所述针座完全容纳于所述针座导向槽内。

12.如权利要求9所述的裁片拾取装置，其特征在于：所述针座的顶端面与所述压块的相应斜面平行。

13.如权利要求8所述的裁片拾取装置，其特征在于：所述底座上设有供所述针穿过的针孔，倾斜地延伸至所述底座的底面。

14.如权利要求13所述的裁片拾取装置，其特征在于：所述底座的外侧面设置有压板安装槽，所述针孔与压板安装槽连通，所述压板安装槽上安装用于压制针的压板。

15.如权利要求8所述的裁片拾取装置，其特征在于：所述第一弹性件为弹簧，所述弹簧套在所述针上。

16.如权利要求8所述的裁片拾取装置，其特征在于：所述驱动机构通过连接板安装在所述底座上，当所述压块向下移动到位后，所述压块顶部与所述连接板底面的距离等于或略大于复位后所述针座向上移动的距离。

17.如权利要求16所述的裁片拾取装置，其特征在于：所述压块上设置有导向柱，所述导向柱插在所述连接板上的导向孔中。

18.如权利要求8所述的裁片拾取装置，其特征在于：所述底座包括相向设置的两个底座块，或者，包括四个底座块，四个底座块首尾连接成方形结构。

19.如权利要求1-7任一权利要求所述的裁片拾取装置，其特征在于：所述抓手上安装有用于检测所述抓手是否抓取有裁片的裁片检测装置。

20.如权利要求1-7任一权利要求所述的裁片拾取装置，其特征在于：所述横梁的下方安装有两个抓手。

21.一种裁片拾取方法，其特征在于：采用权利要求1-20任一权利要求所述的裁片拾取装置拾取裁片；当裁片拾取装置的抓手抓取到裁片后，横梁向上移动，所述横梁带动抓手与第二导向杆连接的一端向上移动，其中，在横梁向上移动的过程中，所述抓手从与第二导向杆连接的一端至与第一导向杆连接的一端逐渐向上移动，直至横梁将整个抓手提起来。

22.如权利要求21所述的裁片拾取方法，其特征在于：在抓手抓取到裁片前，横梁带动抓手向下移动，所述抓手与第一导向杆连接的一端先压在裁片上，在横梁向下移动过程中，所述抓手从与第一导向杆连接的一端至与第二导向杆连接的一端逐渐向下移动，直至整个抓手压在裁片上；然后驱动所述抓手上的针插入裁片。

23.如权利要求22所述的裁片拾取方法，其特征在于：当横梁上的检测装置检测所述第二导向杆的顶端，此时整个抓手压在裁片上，横梁停止移动。