CN114769370A - 一种全自动检测矫正裁剪刀平台 - Google Patents

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Abstract

本发明属于缝纫机裁剪刀自动检测矫正技术领域，具体涉及一种全自动检测矫正裁剪刀平台；包括机台、裁剪刀输送线、上下料机具；机台的作业平台上布置有裁剪刀检测矫正机具和两组裁剪刀夹具，裁剪刀夹具包括直线驱动组件和刀座，其中一个裁剪刀夹具上的刀座的顶面开有刀刃避让槽，另一个裁剪刀夹具上的刀座的顶面开有刀背限制槽和刀面限制槽；裁剪刀检测矫正机具在两组裁剪刀夹具的范围内移动，裁剪刀检测矫正机具包括激光位移传感器和与执行机构连接的压头，执行机构带动压头分别与两个刀座配合矫正裁剪刀。全自动检测矫正裁剪刀平台大大减少了人工作业，与人工检测及矫正相比，大大缩短了作业时间，且可以不停歇地进行裁剪刀的检测及矫正。

Description

一种全自动检测矫正裁剪刀平台
技术领域
本发明属于缝纫机裁剪刀自动检测矫正技术领域，具体涉及一种全自动检测矫正裁剪刀平台。
背景技术
就当前的市场来看，缝纫机由于能缝制棉、麻、丝、毛、人造纤维等织物和皮革、塑料、纸张等制品，缝出的线迹整齐美观、平整牢固，缝纫速度快，使用简便，故在各大工厂内普遍使用。一般缝纫机由以下四个部分组成，分别是机头、机座、传动和附件。机头是缝纫机的主要部分，它由刺料、钩线、挑线、送料四个机构和绕线、压料、落牙等辅助机构组成，在缝纫机工作的过程中起主要作用的也是机头部分，为了使缝纫机在缝制的过程中能够顺利工作，因此对缝纫机内部部件要求较高。
裁剪刀就是缝纫机内其中一个部件，由于裁剪刀的作用是精准裁割，因此对裁剪刀上下两个平面以及刀背、刀刃的平面度有要求，目前在检测裁剪刀上下两面以及刀背、刀刃的平面度时主要是依靠人力利用偏摆仪来测量各个面的平面度，然后依靠人力按照每个面的数值根据经验进行矫正。人工检测效率低，且由于人工依靠经验进行矫正时缺乏一定的标准，可能需要多次甚至重复的矫正，可能会导致刀件产生磨损，因此设计一种专门针对该裁剪刀的自动检测矫正平台解决以上问题是非常有必要的。
发明内容
为了解决现有裁剪刀检测及矫正方式没有统一标准、依靠人力检测速度较慢等问题，本发明的目的在于提供一种能够自动抓取裁剪刀并能够将其固定，对其进行检测和矫正的全自动装置。
本发明是通过如下技术方案来实现的：一种全自动检测矫正裁剪刀平台，包括机台、裁剪刀输送线、上下料机具；机台的作业平台上布置有裁剪刀检测矫正机具和两组裁剪刀夹具，裁剪刀夹具包括直线驱动组件和安装在直线驱动组件的驱动端上的刀座，刀座包括前后断开的两段，其中一个裁剪刀夹具上的刀座的顶面开有刀刃避让槽，另一个裁剪刀夹具上的刀座的顶面开有刀背限制槽和刀面限制槽；
上下料机具用于夹取裁剪刀输送线上的裁剪刀并将裁剪刀架在刀座上；
裁剪刀检测矫正机具在两组裁剪刀夹具的范围内移动，裁剪刀检测矫正机具包括激光位移传感器和与执行机构连接的压头，激光位移传感器用于定位和检测裁剪刀，压头上设置有一个顶压平面和一个刀刃避让槽，执行机构带动压头分别与两个刀座配合矫正裁剪刀。
进一步地，两个裁剪刀夹具在同一直线上间隔设置，两裁剪刀夹具中间的作业平台上开有上料窗，裁剪刀输送线从上料窗下经过，上下料机具立在上料窗内；裁剪刀检测矫正机具包括支架，支架横跨裁剪刀夹具和上下料机具，支架的左右柱腿踩在作业平台上的导轨上、并与牵引机构连接，执行机构安装在支架上，执行机构包括依次递进安装的竖向顶推元件和水平向回转元件。
进一步地，竖向顶推元件是电动缸，水平向回转元件是旋转气缸，电动缸安装在支架的横梁上、缸杆穿过横梁，旋转气缸安装在该缸杆下，压头与旋转气缸的转轴连接。
进一步地，压头与旋转气缸的转轴之间设置有压力传感器，压力传感器实时监测作用到裁剪刀上的力矩。
进一步地，上下料机具包括依次递进安装的升降台、竖向步进电机和水平向步进电机，升降台安装在机台上，水平向步进电机的转轴上安装有用于夹持裁剪刀的气动夹爪。
进一步地，直线驱动组件包括丝杠和导轨，刀座安装在与导轨配合的滑块上。
进一步地，裁剪刀夹具近上下料机具的一侧设置有刀柄支架和两个气缸夹块组成的裁剪刀夹钳。
进一步地，刀刃避让槽的截面左右对称，刀刃避让槽的插入口由大变小收缩至一个窄缝后由小变大，刀刃避让槽侧槽壁用于支撑裁剪刀使刀刃悬空。
与现有技术相比，本发明的优势在于：
1.生产效率高：全自动检测矫正裁剪刀平台大大减少了人工作业，与人工检测及矫正相比，大大缩短了作业时间，且可以不停歇地进行裁剪刀的检测及矫正。
2.确定矫正标准，加工精度高：全自动检测矫正裁剪刀平台与人工作业相比，利用激光位移传感器更加清晰明了的获取裁剪刀需矫正部位，通过力传感器更加准确的对裁剪刀进行矫正。
3.降低生产成本：使用机器，可以大幅降低人工开支，同时提高了工作效率，也可以避免人工作业在工作时可能会产生的误差和失误。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为裁剪刀检测矫正机具的结构示意图。
图3为上下料机具、裁剪刀输送线的结构示意图。
图4为上下料机具、裁剪刀夹具的结构示意图。
图5为压头的结构示意图。
图6为刀背矫正示意图。
图7为刀刃矫正示意图。
图8为刀面矫正示意图。
图中：1-机台；1.1-作业平台；1.2-上料窗；2-裁剪刀输送线；3-上下料机具；3.1-升降台；3.2-水平向步进电机；3.3-竖向步进电机；3.4-气动夹爪；4-裁剪刀检测矫正机具；4.1-激光位移传感器；4.2-压头；4.3-顶压平面；4.4-支架；4.5-电动缸；4.6-旋转气缸；4.7-导轨；4.8-压力传感器；5-裁剪刀夹具；5.1-刀座；5.2-刀刃避让槽；5.3-刀背限制槽；5.4-刀面限制槽；5.5-直线驱动组件；5.6-刀柄支架；5.7-裁剪刀夹钳；6-裁剪刀。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
如图1所示：一种全自动检测矫正裁剪刀平台，包括机台1、裁剪刀输送线2、上下料机具3；机台1的作业平台1.1上布置有裁剪刀检测矫正机具4和两组裁剪刀夹具5，裁剪刀夹具5包括直线驱动组件5.5和安装在直线驱动组件5.5的驱动端上的刀座5.1，刀座5.1包括前后断开的两段，由于需要检测的是裁剪刀的上下刀面与刀背、刀刃四个部位，所以，裁剪刀夹具5分为两套，其中一个裁剪刀夹具5上的刀座5.1的顶面开有刀刃避让槽5.2，另一个裁剪刀夹具5上的刀座5.1的顶面开有刀背限制槽5.3和刀面限制槽5.4。直线驱动组件5.5是XG80滑台滚珠丝杠和导轨，刀座5.1安装在滑台上，通过滚珠丝杠驱动滑台使刀座5.1的断开处与裁剪刀的矫正位置对齐。
如图5所示：刀刃避让槽5.2的截面左右对称，刀刃避让槽5.2的插入口由大变小收缩至一个窄缝后由小变大，刀刃避让槽5.2侧槽壁用于支撑裁剪刀使刀刃悬空，可以固定裁剪刀的同时，起到保护刀刃的作用。
上下料机具3用于夹取裁剪刀输送线2上的裁剪刀并将裁剪刀架在刀座5.1上；裁剪刀输送线2为传送带。
裁剪刀检测矫正机具4在两组裁剪刀夹具5的范围内移动，对裁剪刀的各个部位进行检测和矫正。裁剪刀检测矫正机具4包括激光位移传感器4.1和与执行机构连接的压头4.2，激光位移传感器4.1用于定位和检测裁剪刀，压头4.2上设置有一个顶压平面4.3和一个刀刃避让槽5.2，执行机构带动压头4.2分别与两个刀座5.1配合矫正裁剪刀，当矫正裁剪刀的刀面和刀背时，由于裁剪刀的刀面和刀背都是平面，所以压头4.2切换至顶压平面4.3与裁剪刀接触；当矫正裁剪刀的刀刃时，给刀刃直接施压会破坏刃口，所以切换至刀刃避让槽5.2与裁剪刀接触，压头4.2的压力施加在刃口两侧，使裁剪刀形变的同时保护了刀刃。
两个裁剪刀夹具5在同一直线上间隔设置，两裁剪刀夹具5中间的作业平台1.1上开有上料窗1.2，裁剪刀输送线2从上料窗1.2下经过，上下料机具3立在上料窗1.2内。上下料机具3居中，两个裁剪刀夹具5一左一右，便于上下料机具3调整裁剪刀的位置和裁剪刀检测矫正机具4定位。
如图2所示：裁剪刀检测矫正机具4包括支架4.4，支架4.4是门式支架，支架4.4横跨裁剪刀夹具5和上下料机具3，支架4.4的左右柱腿踩在作业平台1.1上的导轨4.7上、并与牵引机构连接，该牵引机构是滚珠丝杠，执行机构安装在支架4.4上，执行机构包括依次递进安装的竖向顶推元件和水平向回转元件。竖向顶推元件是电动缸4.5，水平向回转元件是旋转气缸4.6，电动缸4.5安装在支架4.4的横梁上、缸杆穿过横梁，旋转气缸4.6安装在该缸杆下，压头4.2与旋转气缸4.6的转轴连接，电动缸4.5推动旋转气缸4.6及压头4.2整体升降，旋转气缸4.6转动变换压头4.2的角度，使压头4.2的刀刃避让槽5.2与裁剪刀的刀刃对齐。压头4.2与旋转气缸4.6的转轴之间设置有压力传感器4.8，压力传感器4.8实时监测作用到裁剪刀上的力矩。
如图3、图4所示：上下料机具3包括依次递进安装的升降台3.1、竖向步进电机3.3和水平向步进电机3.2，升降台3.1安装在机台1上，水平向步进电机3.2的转轴上安装有用于夹持裁剪刀的气动夹爪3.4，通过升降台3.1实现终端的气动夹爪3.4竖向进给，通过水平向步进电机3.2和竖向步进电机3.3实现终端的气动夹爪3.4翻转，进而调整裁剪刀的刀背对准刀背限制槽5.3、刀面对准刀面限制槽5.4、刀刃对准刀刃避让槽5.2。
裁剪刀夹具5近上下料机具3的一侧设置有刀柄支架5.6和两个气缸夹块组成的裁剪刀夹钳5.7。
采用上述全自动检测矫正裁剪刀平台对裁剪刀的刀面、刀背及刀刃进行检测及矫正，包括以下步骤：
S1，上料：裁剪刀经上一步工序处理完成后，直接进入裁剪刀输送线2的传送带上，传送带的速度与单个裁剪刀完成检测及矫正的时间匹配；
S2，抓取：气动夹爪3.4随升降台3.1移动至传送带上方，气动夹爪3.4抓取传送带上的裁剪刀，抓取到之后，返回原位置；
S3，气动夹爪3.4将裁剪刀摆放到检测位置：
t1，如图8所示：检测矫正裁剪刀的刀面；竖向步进电机3.3将裁剪刀转动至具有刀面限制槽5.4的刀座一侧。水平向步进电机3.2翻转裁剪刀至刀面水平，而后升降台3.1下降至裁剪刀平放在刀座5.1的刀面限制槽5.4内；裁剪刀检测矫正机具4中的支架4.4移动至激光位移传感器4.1位于裁剪刀的上方，然后贴近裁剪刀进行检测，进而经过推算得出上下两面的平面度。在利用激光位移传感器4.1进行检测之后，就可以得到裁剪刀上下两刀面哪些部位超出了对于裁剪刀的精度要求，于是要对超出精度要求的部位进行矫正。首先为了保证矫正缺陷部位时不会对裁剪刀的其他部位产生影响，应将需矫正部位调整至刀座5.1的断开处，这一步是通过刀座5.1滑移完成的。调整结束后，支架4.4移动至压头4.2位于缺陷部位上方，在矫正之前，已经通过实验得到了给裁剪刀施加的力与裁剪刀相应形变的关系图，于是在矫正时可以根据缺陷部位的误差值选择合适的力，进而进行矫正，压力传感器4.8实时监测作用到裁剪刀上的力矩。矫正结束之后再次利用激光位移传感器4.1进行检测，进而判断矫正是否完成；
t2，如图7所示：检测矫正裁剪刀的刀刃；水平向步进电机3.2翻转至裁剪刀的刀背向下，升降台3.1下降至刀背落入刀座5.1的刀背限制槽5.3内。为了避免裁剪刀左右晃动，利用裁剪刀夹钳5.7固定裁剪刀。同样的，利用激光位移传感器4.1检测刀刃的误差，将误差位置调整至刀座5.1的断开处。调整结束后，支架4.4移动至压头4.2位于缺陷部位上方，旋转气缸4.6转动压头4.2，使压头4.2上的刀刃避让槽与裁剪刀的刀刃对齐，然后对刀刃进行矫正。矫正结束后激光位移传感器4.1复测，进而判断矫正是否完成；
t3，如图6所示：检测矫正裁剪刀的刀背；裁剪刀从刀背限制槽5.3中退出后，竖向步进电机3.3和水平向步进电机3.2分别将裁剪刀转动180度，升降台3.1下降至刀刃插入刀座5.1的刀刃避让槽5.2内。同样的，利用激光位移传感器4.1检测刀背的误差，将误差位置调整至刀座5.1的断开处。调整结束后，支架4.4移动至压头4.2位于缺陷部位上方，然后对刀背进行矫正。矫正结束后激光位移传感器4.1复测，进而判断矫正是否完成；
S4，退刀：以上步骤全部完成之后，裁剪刀的平面度要求已经达到标准，气动夹爪3.4将成品裁剪刀放置在传送带上。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种全自动检测矫正裁剪刀平台，其特征在于：包括机台（1）、裁剪刀输送线（2）、上下料机具（3）；机台（1）的作业平台（1.1）上布置有裁剪刀检测矫正机具（4）和两组裁剪刀夹具（5），裁剪刀夹具（5）包括直线驱动组件（5.5）和安装在直线驱动组件（5.5）的驱动端上的刀座（5.1），刀座（5.1）包括前后断开的两段，其中一个裁剪刀夹具（5）上的刀座（5.1）的顶面开有刀刃避让槽（5.2），另一个裁剪刀夹具（5）上的刀座（5.1）的顶面开有刀背限制槽（5.3）和刀面限制槽（5.4）；
刀刃避让槽（5.2）的截面左右对称，刀刃避让槽（5.2）的插入口由大变小收缩至一个窄缝后由小变大，刀刃避让槽（5.2）侧槽壁用于支撑裁剪刀使刀刃悬空；
上下料机具（3）用于夹取裁剪刀输送线（2）上的裁剪刀并将裁剪刀架在刀座（5.1）上；
裁剪刀检测矫正机具（4）在两组裁剪刀夹具（5）的范围内移动，裁剪刀检测矫正机具（4）包括激光位移传感器（4.1）和与执行机构连接的压头（4.2），激光位移传感器（4.1）用于定位和检测裁剪刀，压头（4.2）上设置有一个顶压平面（4.3）和一个刀刃避让槽（5.2），执行机构带动压头（4.2）分别与两个刀座（5.1）配合矫正裁剪刀；
压头（4.2）与旋转气缸（4.6）的转轴之间设置有压力传感器（4.8），压力传感器（4.8）实时监测作用到裁剪刀上的力矩。
2.根据权利要求1所述的一种全自动检测矫正裁剪刀平台，其特征在于：两个所述的裁剪刀夹具（5）在同一直线上间隔设置，两裁剪刀夹具（5）中间的作业平台（1.1）上开有上料窗（1.2），裁剪刀输送线（2）从上料窗（1.2）下经过，上下料机具（3）立在上料窗（1.2）内；裁剪刀检测矫正机具（4）包括支架（4.4），支架（4.4）横跨裁剪刀夹具（5）和上下料机具（3），支架（4.4）的左右柱腿踩在作业平台（1.1）上的导轨（4.7）上、并与牵引机构连接，执行机构安装在支架（4.4）上，执行机构包括依次递进安装的竖向顶推元件和水平向回转元件。
3.根据权利要求2所述的一种全自动检测矫正裁剪刀平台，其特征在于：所述的竖向顶推元件是电动缸（4.5），水平向回转元件是旋转气缸（4.6），电动缸（4.5）安装在支架（4.4）的横梁上、缸杆穿过横梁，旋转气缸（4.6）安装在该缸杆下，压头（4.2）与旋转气缸（4.6）的转轴连接。
4.根据权利要求2所述的一种全自动检测矫正裁剪刀平台，其特征在于：所述的上下料机具（3）包括依次递进安装的升降台（3.1）、竖向步进电机（3.3）和水平向步进电机（3.2），升降台（3.1）安装在机台（1）上，水平向步进电机（3.2）的转轴上安装有用于夹持裁剪刀的气动夹爪（3.4）。
5.根据权利要求1所述的一种全自动检测矫正裁剪刀平台，其特征在于：所述的直线驱动组件（5.5）包括丝杠和导轨，刀座（5.1）安装在与导轨配合的滑块上。
6.根据权利要求2所述的一种全自动检测矫正裁剪刀平台，其特征在于：所述的裁剪刀夹具（5）近上下料机具（3）的一侧设置有刀柄支架（5.6）和两个气缸夹块组成的裁剪刀夹钳（5.7）。
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