CN114411341B - 一种缝纫机的自动归拢作业方法及其缝纫机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种缝纫机的自动归拢作业方法及其缝纫机。所述方法包括步骤：识别上、下缝料的缝料边界；针对每个缝料，对识别出的缝料边界，取垂直且相邻的两条缝料边界线建立X‑Y二维坐标系；对距离X轴为一个缝制线距离的、且平行于X轴的平行线设定为目标缝制线，对距离Y轴为一个缝制起点距离的、且位于目标缝制线上的点设定目标缝制起点；对缝料边界分别打出相交的两条激光线条；针对具有激光线条的缝料边界分别进行拍摄；对拍摄得到的图像，依据激光线条在缝料边界的折线特征重新识别缝料边界；对缝料边界进行校正；将上、下缝料叠置，送入缝纫机的缝纫区进行，依据目标缝制线和目标缝制起点进行归拢作业。本发明具有较高的自动缝纫精度。

Description

一种缝纫机的自动归拢作业方法及其缝纫机

技术领域

本发明涉及一种缝纫机，尤其涉及一种缝纫机的自动归拢作业方法及其缝纫机。

背景技术

目前服装加工工艺基本都已经实现了自动化操作，但缝合作业还是需要人工操作。首先需要用笔按样板在对应缝料上画出相应的搭位线，然后人工缝制时，操作人员要根据的搭位线的走向进行位置纠正和拐弯送料。当进行两块缝料的缝制时，操作人员用左右手进行同时推送，需要操作人员具备很高的熟练度，一旦缝料出现位置跑偏时，就会对缝制产品的美观造成不良影响，产生残次品，大大影响了工作效率并增加了制造成本。随着人力成本的不断攀升，企业迫切希望实现缝制自动化，达到的产品质量保证并降低人工成本。

目前已经出现半自动化归拢作业的缝纫机，通过安装在缝纫机的缝纫基座上的缝料边界识别器可以自动识别出上、下缝料的缝料边界，然后进行缝纫。但是缝料边界的识别会存在比较大的误差，一方面是因为识别器本身的误差，另一方面机械手将叠置的上、下缝料送入缝纫机的缝纫区进行缝纫时，也会存在操作误差。

发明内容

为解决现有的缝制工艺自动缝纫精度不高的技术问题，本发明提供一种缝纫机的自动归拢作业方法及其缝纫机。

本发明采用以下方案实现，一种缝纫机的自动归拢作业方法，其包括以下步骤：

识别上、下缝料的缝料边界；

针对每个缝料，对识别出的缝料边界，取垂直且相邻的两条缝料边界线建立X-Y二维坐标系；

对距离X轴为一个缝制线距离的、且平行于X轴的平行线设定为目标缝制线，对距离 Y轴为一个缝制起点距离的、且位于目标缝制线上的点设定目标缝制起点；

对X轴、Y轴的缝料边界分别打出与X轴、Y轴相交的两条激光线条；

针对具有激光线条的缝料边界分别进行拍摄；

对拍摄得到的图像，依据激光线条在缝料边界的折线特征重新识别缝料边界；

对X轴、Y轴的缝料边界分别比较相应的重新识别的缝料边界，如果相应的缝料边界误差不在预设的误差范围一内，则根据重新识别的缝料边界调整X-Y二维坐标系，以重新调整目标缝制线和目标缝制起点，直至相应的缝料边界误差在所述预设的误差范围一内，且相应的缝针起点误差在一个预设的误差范围二内；如果相应的缝料边界误差在所述预设的误差范围一内，且相应的缝针起点误差在所述预设的误差范围二内，则将上、下缝料叠置，要求：上、下缝料的目标缝制线重合，上、下缝料的目标缝制起点重合；

将叠置的上、下缝料，送入缝纫机的缝纫区进行，依据目标缝制线和目标缝制起点进行归拢作业。

作为上述方案的进一步改进，在送入缝纫机的缝纫区前，在定位区对叠置的上、下缝料进行定位，定位方法包括以下步骤：

在目标缝制线上定义多个定位点，对距离目标缝制起点最近的定位点设为起点定位点；

对下缝料的定位点进行定位，之后在下缝料上叠置上缝料，再对上缝料的定位点进行定位，上、下缝料的对应定位点依次重合；

在叠置的上、下缝料进行归拢作业时，对首先送入缝纫区的起点定位点释放定位，跟随缝纫机的缝纫进程，对依次送入缝制区的定位点释放定位。

本发明还提供一种自动归拢作业的缝纫机，其包括：

缝纫台，设置有缝纫区；

缝纫机座，安装在所述缝纫台上对所述缝纫区进行缝纫；

置物台，用于置放上缝料堆层和下缝料堆层，每个缝料堆层具有多层叠置的缝料；

缝料边界识别器，用于识别上缝料堆层的上缝料的缝料边界和下缝料堆层的下缝料的缝料边界；

控制器，用于针对每个缝料，对识别出的缝料边界，取垂直且相邻的两条缝料边界线建立X-Y二维坐标系；对距离X轴为一个缝制线距离的、且平行于X轴的平行线设定为目标缝制线，对距离Y轴为一个缝制起点距离的、且位于目标缝制线上的点设定目标缝制起点；

位移调节系统，用于从所述上缝料堆层中取最表面的一片上缝料，从所述下缝料堆层中取最表面的一片下缝料，将上、下缝料在定位区叠置，要求：上、下缝料的目标缝制线重合，上、下缝料的目标缝制起点重合；并将叠置的上、下缝料，送入缝纫机的缝纫区进行，依据目标缝制线和目标缝制起点进行归拢作业；

激光器，用于对X轴、Y轴的缝料边界分别打出与X轴、Y轴相交的两条激光线条；

取像单元，用于针对具有激光线条的缝料边界分别进行拍摄；

其中，所述控制器还用于对拍摄得到的图像，依据激光线条在缝料边界的折线特征重新识别缝料边界；且对X轴、Y轴的缝料边界分别比较相应的重新识别的缝料边界，如果相应的缝料边界误差不在预设的误差范围一内，则根据重新识别的缝料边界调整X-Y二维坐标系，以重新调整目标缝制线和目标缝制起点，直至相应的缝料边界误差在所述预设的误差范围一内，且相应的缝针起点误差在一个预设的误差范围二内；如果相应的缝料边界误差在所述预设的误差范围一内，且相应的缝针起点误差在所述预设的误差范围二内，则启动所述位移调节系统。

作为上述方案的进一步改进，所述缝纫机还包括针尖传动系统，所述针尖传动系统用于在送入缝纫机的缝纫区前，在定位区对叠置的上、下缝料进行定位；

所述针尖传动系统包括：

控制单元一，用于在目标缝制线上定义多个定位点，对距离目标缝制起点最近的定位点设为起点定位点；

多个针尖，与多个定位点一一对应，用于定位相应的定位点；

多个升降机构，与多个针尖一一对应，用于升降相应的针尖；

循环导轨机构，用于驱动所述升降机构带动相应针尖在所述定位区和所述缝纫区之间循环传输；

其中，所述控制单元一还用于通过控制多个升降机构驱动相应的针尖分别对下缝料的定位点进行定位，当所述位移调节系统在下缝料上叠置上缝料时，通过上缝料的自重，将上缝料的定位点定位在相应的针尖上，从而上、下缝料的对应定位点依次重合；所述控制单元一还用于在叠置的上、下缝料进行归拢作业时，对首先送入缝纫区的起点定位点通过驱动对应针尖下降的方式释放定位，跟随缝纫机的缝纫进程，对依次送入缝制区的定位点释放定位。

作为上述方案的进一步改进，每个针尖的底部设置有弹性件，每个针尖通过相应的弹性件安装在对应的升降机构上。

作为上述方案的进一步改进，所述循环导轨机构的导轨呈回型，且导轨直线部分的长度大于目标缝制线的长度，所述缝纫机座的缝针位于导轨直线部分的尽头。

作为上述方案的进一步改进，所述位移调节系统包括：

吸嘴，用于吸住缝料堆层最表面的一片缝料；

吸嘴驱动机构，用于驱动所述吸嘴的吸取和放开；

位移调节机构，用于驱动所述吸嘴驱动机构带动相应的吸嘴移动；

控制单元二，用于控制所述位移调节系统运行；

其中，所述控制单元二先控制所述位移调节机构将所述吸嘴驱动至所述下缝料堆层的吸力点上，吸力点位于定位出的实际缝制线上，再控制所述吸嘴驱动机构启动所述吸嘴从吸力点上吸取所述下缝料堆层最表面的一片下缝料，之后再控制所述位移调节机构驱动所述吸嘴带动下缝料至定位区；所述控制单元二控制所述吸嘴驱动机构驱动所述吸嘴放开后，又控制所述位移调节机构将所述吸嘴驱动至所述上缝料堆层的吸力点上，再控制所述吸嘴驱动机构启动所述吸嘴从吸力点上吸取所述上缝料堆层最表面的一片上缝料，之后再控制所述位移调节机构驱动所述吸嘴带动上缝料至所述定位区的上缝料上，进行上、下归拢定位。

作为上述方案的进一步改进，所述位移调节机构包括：主支架、所述延主支架方向运动的副支架；所述副支架上安装有1个以上可上下伸缩的吸嘴；

其中，对于缝制两片缝料，设置两个吸嘴，先用其中一个吸嘴吸起上缝料，将下缝料暴露在取像范围内，然后用其中另一个吸嘴吸附下缝料，将下缝料固定在对应针尖上，再移动所述副支架，通过所述吸嘴将上缝料固定在同一针尖上。

作为上述方案的进一步改进，所述激光器为一字线型激光器。

作为上述方案的进一步改进，所述缝纫机还包括照明系统，所述照明系统根据图像采集的需要，调节照明方向进行取像补光。

本发明实现缝制工艺的归拢作业自动化，通过图像识别判断布料边界，并能通过参数设定缝制线迹到布料边界距离，同时省去了画搭位线这道工序，真正实现缝制作业的全流程自动化，节省时间，质量可控，成本较低等优点。

附图说明

图1为本发明的缝纫机的主体机构示意图。

图2为与图1中缝纫机配套使用的置物台的主体机构示意图。

图3为图2中对置物台上其中一条缝料边界进行识别的原理示意图。

图4为图1中缝纫机的位移调节系统的主体机构示意图。

图5为图1中缝纫机的针尖传动系统的主体机构示意图。

图6为图1中缝纫机的自动归拢作业方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1、图2及图3，本实施例的自动归拢作业的缝纫机包括缝纫台1、缝纫机座2、置物台3(如图2所示)、缝料边界识别器4(如图3所示)、控制器5、位移调节系统6、激光器7(如图3所示)、取像单元9(如图3所示)、针尖传动系统8。

缝纫机座2安装在缝纫台1上，缝纫机座2包括机身20、挑线机构21、针刺机构22、摆梭机构23。机身20安装在缝纫台1上，针刺机构22安装在机身20的一端底部。摆梭机构23安装在针刺机构22的下方，而且是下沉式安装在缝纫台1上。从图1中可看出，针刺机构22位于缝纫台1的台面上，摆梭机构23位于缝纫台1的台面下，针刺机构22的缝针 (未标示)结合摆梭机构23、挑线机构21实现度台面上的缝纫区内的缝料进行缝纫。这一块属于本领域技术人员的公知常识，在此不再详细叙述。

置物台3用于置放上缝料堆层31和下缝料堆层32，每个缝料堆层具有多层叠置的缝料，如图2所示。缝料边界识别器4用于识别上缝料堆层31的上缝料的缝料边界和下缝料堆层 32的下缝料的缝料边界。缝料边界识别器4可以通过拍照，根据像素处理，依据缝料的像素和置物台3的像素区别，把缝料的边界轮廓线从整个置物台3上凸显出来，从而识别出缝料的轮廓线，得到缝料边界。缝料边界识别器4也可以通过拍照，进行特征识别，依据识别出的识别点，进行拟合，从而拟合出缝料边界。还可以事先准备两条直条，固定一个直角边界，通过对直角边界的事先定位，再把缝料的相邻两条垂直边贴合在直角边界上，然后缝料边界识别器4通过拍照，进行图像识别，识别出缝料边界。缝料边界识别器4的识别方式有很多种，在此不再一一举例。

控制器5是控制缝纫机运行的核心控制部件，相当于CPU。控制器5控制缝料边界识别器4，通过驱动缝料边界识别器4识别上缝料堆层31的上缝料A的缝料边界和下缝料堆层32的下缝料B的缝料边界。控制器5取垂直且相邻的两条缝料边界线建立X-Y二维坐标系；对距离X轴为一个缝制线距离的、且平行于X轴的平行线设定为目标缝制线，对距离Y轴为一个缝制起点距离的、且位于目标缝制线上的点设定目标缝制起点。在本实施例中，如图 2所示，上缝料A的缝制线距离为y1，上缝料A的缝制起点距离为x1，下缝料B的缝制线距离为y2，下缝料B的缝制起点距离为x2。理论条件下，x1应该与x2相等，但是在实际的运行中，有很大的可能性会存在偏差，如果偏差比较大的条件下，归拢作业后的效果会很不理想，严重的话会影响销售，甚至成为次品相应进行处理。

请结合图3，为此，在本实施例中，控制器5控制激光器7对X轴、Y轴的缝料边界分别打出与X轴、Y轴相交的两条激光线条。激光器7可以采用一字线型激光器，一字线型激光器发出的光线显示在平面上是一条直线。激光线条在缝料上再到置物台3上，在交汇的地方会形成明细的折线特征，肉眼就能看到激光线条在交汇处的光线摺痕。取像单元9针对具有激光线条的缝料边界分别进行拍摄，这样拍摄得到的图像上具有明显的折线特征，表现在像素上是非常有区别的，尤其是采用和激光透射角度呈θ角度时，从上缝料A的缝料边界可以得到明显的落差Δy。取像单元9可以是摄像头、相机等取像器件。所述控制器5可以对拍摄得到的图像，依据激光线条在缝料边界的折线特征重新识别缝料边界。因此，在本实施例中，激光器7用于发射直线激光光束，直线激光光束投射到缝料上，会在缝料边界产生Z 形台阶标记即折线特征，可以大大提高摄像头对缝料边界的设别，此外激光光束不限定为一条直线，可以为很多条激光直线线束，可以从多维度进行边界判断。

所述控制器5对X轴、Y轴的缝料边界分别比较相应的重新识别的缝料边界，如果相应的缝料边界误差不在预设的误差范围一内，则根据重新识别的缝料边界调整X-Y二维坐标系，以重新调整目标缝制线和目标缝制起点，直至相应的缝料边界误差在所述预设的误差范围一内，且相应的缝针起点误差在一个预设的误差范围二内；如果相应的缝料边界误差在所述预设的误差范围一内，且相应的缝针起点误差在预设的误差范围二内，则启动所述位移调节系统6。

在实际的应用中，很多缝纫机是自带显示器的，因此所有的图像处理过程可以通过显示器显示出来。也有的缝纫机具有人机互动台，使用者通过人机互动台与缝纫机内部的控制器 5交互，如修改参数，或安装新程序等。在本实施例中，如图1所示，缝纫机就安装了人机互动台，这个人机互动台可以和控制器5做成一个模块。人机互动台具有显示器51和控制面板52，显示器51可以是触控功能的，也可以没有触控功能的，仅仅只通过人机互动台的控制面板52上的多个按键去人机互动。这些都是可以根据使用环境的实际需要进行配置。

由于缝料边界识别器4也具有拍摄功能，因此在设计时，为了减小缝纫机的体积，取像单元9可以不设置，直接采用缝料边界识别器4的拍摄功能进行拍摄即可。甚至为了更好的减少配件，缝料边界识别器4可以只是一个摄像头，缝料边界识别器4的数据处理功能放置在控制器5中。激光器7和摄像头可为一整体安装模块，安装于缝纫台1的上方。激光器7固定在摄像头上，和摄像头形成一个整体模块，便于安装和数据采集。此时，置物台3就位于缝纫基座2边上，方便激光器7透射激光，也方便摄像头进行拍摄。

在本实施例中，缝纫机还可以设置照明系统，所述照明系统根据图像采集的需要，调节照明方向进行取像补光。如照明系统内可包括2个以上照明灯具，根据摄像头采集画面需要，照明灯具可以调节照明方向。为了避免周围照明对摄像头图像采集的影响，可加设2个以上照明灯具，可以调节灯具照明方向，来适应图像采集的需要，更便于缝料边界的图像采集和判断。

请结合图4，位移调节系统6用于从所述上缝料堆层31中取最表面的一片上缝料A，从所述下缝料堆层32中取最表面的一片下缝料B，将上、下缝料在定位区叠置，要求：上、下缝料的目标缝制线重合，上、下缝料的目标缝制起点重合；并将叠置的上、下缝料，送入缝纫机的缝纫区进行，依据目标缝制线和目标缝制起点进行归拢作业。

位移调节系统6可包括吸嘴61、吸嘴驱动机构62、位移调节机构63、控制单元二(图未示)。吸嘴61用于吸住缝料堆层最表面的一片缝料；吸嘴驱动机构62用于驱动所述吸嘴61的吸取和放开；位移调节机构63用于驱动所述吸嘴驱动机构62带动相应的吸嘴61移动；控制单元二用于控制所述位移调节系统运行。

其中，所述控制单元二先控制所述位移调节机构63将所述吸嘴61驱动至所述下缝料堆层的吸力点上，吸力点位于定位出的实际缝制线上，再控制所述吸嘴驱动机构62启动所述吸嘴61从吸力点上吸取所述下缝料堆层最表面的一片下缝料，之后再控制所述位移调节机构63驱动所述吸嘴61带动下缝料至定位区；所述控制单元二控制所述吸嘴驱动机构62驱动所述吸嘴61放开后，又控制所述位移调节机构63将所述吸嘴61驱动至所述上缝料堆层的吸力点上，再控制所述吸嘴驱动机构62启动所述吸嘴61从吸力点上吸取所述上缝料堆层最表面的一片上缝料，之后再控制所述位移调节机构63驱动所述吸嘴61带动上缝料至所述定位区的上缝料上，进行上、下归拢定位。

在本实施例中，位移调节机构63可包括：主支架631，可沿主支架631方向运动的副支架632。副支架632上安装有1个以上可上下伸缩的吸嘴61，用于吸附布料进行移动，进行位置纠偏。对于缝制两片缝料，最优方案为设置两个吸嘴61，先用其中一个吸嘴61吸起上缝料A，将下缝料B暴露在摄像头视觉范围内，然后用其中另一个吸嘴61吸附下缝料B，将下缝料B固定在对应针尖81上，再移动副支架632，通过吸嘴61将上缝料固定在同一针尖81上。

请结合图5，在送入缝纫机的缝纫区前，最好在定位区对叠置的上、下缝料进行定位，以免移位。针尖传动系统8就是起到这样的功能：针尖传动系统8用于在送入缝纫机的缝纫区前，在定位区对叠置的上、下缝料进行定位。

针尖传动系统8包括控制单元一(图未示)、多个针尖81、多个升降机构82、循环导轨机构83。

控制单元一用于在目标缝制线上定义多个定位点，如图2所示的上缝料A上的a1、a2、 a3、a4、a5、a6……，下缝料B上的b1、b2、b3、b4、b5、b6……；对距离目标缝制起点最近的定位点设为起点定位点。

多个针尖81与多个定位点一一对应，用于定位相应的定位点。针尖81具有上下伸缩功能，当需要固定布料时，伸出缝纫机的台面1，当上下布料缝合时，针尖81向下收缩，能够将针尖81从缝料中抽出，并避免机构碰撞。针尖81可安装在对应的升降机构82上，通过升降机构82实现上下伸缩功能。每个针尖81可通过相应的弹性件84安装在对应的升降机构82上。多个升降机构82与多个针尖81一一对应，用于升降相应的针尖81，升降机构82 采用升降马达、迷你气缸等都可以。循环导轨机构83用于驱动所述升降机构82带动相应针尖81在所述定位区和所述缝纫区之间循环传输。所述循环导轨机构83的导轨831最好呈回型，且导轨直线部分的长度大于目标缝制线的长度，所述缝纫机座的缝针位于导轨直线部分的尽头。这样循环导轨机构83就能将针尖81依次输送至缝针下方的缝纫区，针尖81通过升降机构82下降至缝纫台1的台面下，也不会影响缝针的作业，通过循环导轨机构83循环回来重新作为下一个上、下缝料的归拢作业。

其中，所述控制单元一还用于通过控制多个升降机构82驱动相应的针尖81分别对下缝料A的定位点进行定位，当所述位移调节系统6在下缝料B上叠置上缝料A时，通过上缝料A的自重，将上缝料A的定位点定位在相应的针尖81上，从而上、下缝料的对应定位点依次重合；所述控制单元一还用于在叠置的上、下缝料进行归拢作业时，对首先送入缝纫区的起点定位点通过驱动对应针尖81下降的方式释放定位，跟随缝纫机的缝纫进程，对依次送入缝制区的定位点释放定位。

在本实施例中，位移调节系统6用于布料的位置纠偏，针尖传动系统8用于固定纠偏后的布料并传送到针刺机构22进行缝纫。位移调节系统6用吸嘴61吸附下缝料按照缝制要求固定到对应针尖81上，然后吸附上缝料按照缝制要求固定到相同针尖81上，此针尖将两片缝料按缝制要求固定在同一针尖81上，直到传送到针刺机构22完成缝制。此外除了对两片缝料进行缝制外，本申请同理也适用于2片以上的多片布料缝制作业。

针尖传动系统8优选为为刚性针尖传动系统，针尖81为刚性不可弯曲，针尖81固定在送料方向的导轨831上，位移调节系统6对布料进行纠偏后，固定在相对应的针尖81上，沿着导轨831向针刺机构22运动。这样需要缝制的缝料就会按顺序固定在1,2,3……号针尖上，当固定缝料缝制结束后，针尖81会从缝料抽出，进入待使用状态，经过一个循环，重新回到位移调节系统6附近，等待固定缝料。

由于针尖传动系统8的运动独立于缝纫机的送料运动，循环导轨机构83的运动可以为不连续的，一个单体针尖81到达位移调节系统6同一水平线位置时可停止，等待缝料固定在针尖81上后再运动，但程序必须规划好两个运动系统的时间差，使得针刺机构22的归拢执行单元的缝纫速度能够与送料系统的运动速度同步。

针尖传动系统8中的针尖81除了上下伸缩运动，还可随着轨道送料方向的垂直方向左右运动。所述的针尖随着导轨831向针刺机构22运动，同时针尖81除了上下伸缩运动外，还可设置具备左右运动，这样可以部分取代吸嘴61的左右运动，达到更高效的固定缝料作用。

本实施例的缝纫机实现的是这样的一个自动归拢作业方法，如图6所示，所述自动归拢作业方法的步骤为：

识别上、下缝料的缝料边界；

针对每个缝料，对识别出的缝料边界，取垂直且相邻的两条缝料边界线建立X-Y二维坐标系；

对距离X轴为一个缝制线距离的、且平行于X轴的平行线设定为目标缝制线，对距离 Y轴为一个缝制起点距离的、且位于目标缝制线上的点设定目标缝制起点；

对X轴、Y轴的缝料边界分别打出与X轴、Y轴相交的两条激光线条；

针对具有激光线条的缝料边界分别进行拍摄；

对拍摄得到的图像，依据激光线条在缝料边界的折线特征重新识别缝料边界；

缝料边界校正，其校正的方式为：对X轴、Y轴的缝料边界分别比较相应的重新识别的缝料边界，如果相应的缝料边界误差不在所述预设的误差范围一内，则根据重新识别的缝料边界调整X-Y二维坐标系，以重新调整目标缝制线和目标缝制起点，直至相应的缝料边界误差在所述预设的误差范围一内，且相应的缝针起点误差在一个预设的误差范围二内；如果相应的缝料边界误差在所述预设的误差范围一内，且相应的缝针起点误差在预设的误差范围二内，则将上、下缝料叠置，要求：上、下缝料的目标缝制线重合，上、下缝料的目标缝制起点重合；

将叠置的上、下缝料，送入缝纫机的缝纫区进行，依据目标缝制线和目标缝制起点进行归拢作业。

其中，在送入缝纫机的缝纫区前，在定位区对叠置的上、下缝料进行定位，定位方法包括以下步骤：

在目标缝制线上定义多个定位点，对距离目标缝制起点最近的定位点设为起点定位点；

对下缝料的定位点进行定位，之后在下缝料上叠置上缝料，再对上缝料的定位点进行定位，上、下缝料的对应定位点依次重合；

在叠置的上、下缝料进行归拢作业时，对首先送入缝纫区的起点定位点释放定位，跟随缝纫机的缝纫进程，对依次送入缝制区的定位点释放定位。

本发明的自动归拢作业的缝纫机，特别涉及以图像识别技术为依托对缝料进行自动归拢，达到全流程自动作业的缝纫机，而且结构简单，成本低，有很高的应用价值。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种缝纫机的自动归拢作业方法，其特征在于，其包括以下步骤：

识别上、下缝料的缝料边界；

针对每个缝料，对识别出的缝料边界，取垂直且相邻的两条缝料边界线建立X-Y二维坐标系；

对距离X轴为一个缝制线距离的、且平行于X轴的平行线设定为目标缝制线，对距离Y轴为一个缝制起点距离的、且位于目标缝制线上的点设定目标缝制起点；

对X轴、Y轴的缝料边界分别打出与X轴、Y轴相交的两条激光线条；

针对具有激光线条的缝料边界分别进行拍摄；

对拍摄得到的图像，依据激光线条在缝料边界的折线特征重新识别缝料边界；

对X轴、Y轴的缝料边界分别比较相应的重新识别的缝料边界，如果相应的缝料边界误差不在预设的误差范围一内，则根据重新识别的缝料边界调整X-Y二维坐标系，以重新调整目标缝制线和目标缝制起点，直至相应的缝料边界误差在所述预设的误差范围一内，且相应的缝针起点误差在一个预设的误差范围二内；如果相应的缝料边界误差在所述预设的误差范围一内，且相应的缝针起点误差在所述预设的误差范围二内，则将上、下缝料叠置，要求：上、下缝料的目标缝制线重合，上、下缝料的目标缝制起点重合；

将叠置的上、下缝料，送入缝纫机的缝纫区进行，依据目标缝制线和目标缝制起点进行归拢作业。

2.如权利要求1所述的缝纫机的自动归拢作业方法，其特征在于，在送入缝纫机的缝纫区前，在定位区对叠置的上、下缝料进行定位，定位方法包括以下步骤：

在目标缝制线上定义多个定位点，对距离目标缝制起点最近的定位点设为起点定位点；

对下缝料的定位点进行定位，之后在下缝料上叠置上缝料，再对上缝料的定位点进行定位，上、下缝料的对应定位点依次重合；

在叠置的上、下缝料进行归拢作业时，对首先送入缝纫区的起点定位点释放定位，跟随缝纫机的缝纫进程，对依次送入缝制区的定位点释放定位。

3.一种自动归拢作业的缝纫机，其包括：

缝纫台，设置有缝纫区；

缝纫机座，安装在所述缝纫台上对所述缝纫区进行缝纫；

置物台，用于置放上缝料堆层和下缝料堆层，每个缝料堆层具有多层叠置的缝料；

缝料边界识别器，用于识别上缝料堆层的上缝料的缝料边界和下缝料堆层的下缝料的缝料边界；

控制器，用于针对每个缝料，对识别出的缝料边界，取垂直且相邻的两条缝料边界线建立X-Y二维坐标系；对距离X轴为一个缝制线距离的、且平行于X轴的平行线设定为目标缝制线，对距离Y轴为一个缝制起点距离的、且位于目标缝制线上的点设定目标缝制起点；

位移调节系统，用于从所述上缝料堆层中取最表面的一片上缝料，从所述下缝料堆层中取最表面的一片下缝料，将上、下缝料在定位区叠置，要求：上、下缝料的目标缝制线重合，上、下缝料的目标缝制起点重合；并将叠置的上、下缝料，送入缝纫机的缝纫区进行，依据目标缝制线和目标缝制起点进行归拢作业；

其特征在于，所述缝纫机还包括：

激光器，用于对X轴、Y轴的缝料边界分别打出与X轴、Y轴相交的两条激光线条；

取像单元，用于针对具有激光线条的缝料边界分别进行拍摄；

其中，所述控制器还用于对拍摄得到的图像，依据激光线条在缝料边界的折线特征重新识别缝料边界；且对X轴、Y轴的缝料边界分别比较相应的重新识别的缝料边界，如果相应的缝料边界误差不在预设的误差范围一内，则根据重新识别的缝料边界调整X-Y二维坐标系，以重新调整目标缝制线和目标缝制起点，直至相应的缝料边界误差在所述预设的误差范围一内，且相应的缝针起点误差在一个预设的误差范围二内；如果相应的缝料边界误差在所述预设的误差范围一内，且相应的缝针起点误差在所述预设的误差范围二内，则启动所述位移调节系统。

4.如权利要求3所述的自动归拢作业的缝纫机，其特征在于，所述缝纫机还包括针尖传动系统，所述针尖传动系统用于在送入缝纫机的缝纫区前，在定位区对叠置的上、下缝料进行定位；

所述针尖传动系统包括：

控制单元一，用于在目标缝制线上定义多个定位点，对距离目标缝制起点最近的定位点设为起点定位点；

多个针尖，与多个定位点一一对应，用于定位相应的定位点；

多个升降机构，与多个针尖一一对应，用于升降相应的针尖；

循环导轨机构，用于驱动所述升降机构带动相应针尖在所述定位区和所述缝纫区之间循环传输；

其中，所述控制单元一还用于通过控制多个升降机构驱动相应的针尖分别对下缝料的定位点进行定位，当所述位移调节系统在下缝料上叠置上缝料时，通过上缝料的自重，将上缝料的定位点定位在相应的针尖上，从而上、下缝料的对应定位点依次重合；所述控制单元一还用于在叠置的上、下缝料进行归拢作业时，对首先送入缝纫区的起点定位点通过驱动对应针尖下降的方式释放定位，跟随缝纫机的缝纫进程，对依次送入缝制区的定位点释放定位。

5.如权利要求4所述的自动归拢作业的缝纫机，其特征在于，每个针尖的底部设置有弹性件，每个针尖通过相应的弹性件安装在对应的升降机构上。

6.如权利要求4所述的自动归拢作业的缝纫机，其特征在于，所述循环导轨机构的导轨呈回型，所述缝纫机座的缝针位于导轨直线部分的尽头。

7.如权利要求3所述的自动归拢作业的缝纫机，其特征在于，所述位移调节系统包括：

吸嘴，用于吸住缝料堆层最表面的一片缝料；

吸嘴驱动机构，用于驱动所述吸嘴的吸取和放开；

位移调节机构，用于驱动所述吸嘴驱动机构带动相应的吸嘴移动；

控制单元二，用于控制所述位移调节系统运行；

其中，所述控制单元二先控制所述位移调节机构将所述吸嘴驱动至所述下缝料堆层的吸力点上，吸力点位于定位出的实际缝制线上，再控制所述吸嘴驱动机构启动所述吸嘴从吸力点上吸取所述下缝料堆层最表面的一片下缝料，之后再控制所述位移调节机构驱动所述吸嘴带动下缝料至定位区；所述控制单元二控制所述吸嘴驱动机构驱动所述吸嘴放开后，又控制所述位移调节机构将所述吸嘴驱动至所述上缝料堆层的吸力点上，再控制所述吸嘴驱动机构启动所述吸嘴从吸力点上吸取所述上缝料堆层最表面的一片上缝料，之后再控制所述位移调节机构驱动所述吸嘴带动上缝料至所述定位区的上缝料上，进行上、下归拢定位。

8.如权利要求7所述的自动归拢作业的缝纫机，其特征在于，所述位移调节机构包括：主支架、沿所述主支架方向运动的副支架；所述副支架上安装有1个以上可上下伸缩的吸嘴；

其中，对于缝制两片缝料，设置两个吸嘴，先用其中一个吸嘴吸起上缝料，将下缝料暴露在取像范围内，然后用其中另一个吸嘴吸附下缝料，将下缝料固定在对应针尖上，再移动所述副支架，通过所述吸嘴将上缝料固定在同一针尖上。

9.如权利要求3所述的自动归拢作业的缝纫机，其特征在于，所述激光器为一字线型激光器。

10.如权利要求3所述的自动归拢作业的缝纫机，其特征在于，所述缝纫机还包括照明系统，所述照明系统根据图像采集的需要，调节照明方向进行取像补光。

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