CN115323630B - 多工位缝制加工设备及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多工位缝制加工设备，其要点是：包括第一花样机、第二花样机、上料装置、卸料装置、模板框转移装置和模板框。第一花样机和第二花样机在X向上依次设置。上料装置设置在第一花样机的前侧，上料装置用于将模板框输送置第一花样机。模板框转移装置用于将第一花样机上的模板框输送至第二花样机。卸料装置用于将第二花样机上的模板框取出第二花样机。模板框转移装置用于将卸料装置上的模板框输送至上料装置。

Description

多工位缝制加工设备及其工作方法

技术领域

本发明涉及智能装备技术领域，具体是一种能提高加工效率的多工位缝制加工设备及其工作方法。

背景技术

花样机广泛适用于手袋、制衣、皮具、箱包、鞋业及安全气囊等缝纫加工，花样机能缝制各种形状的图案，根据图案的大小选择相应行程范围的花样机。花样的行程越大其价格也越高，缝制的图案越大，所用的时间也越长。

安全气囊系统是一种被动安全性的保护系统，在汽车发生碰撞事故时，汽车安全气囊（气囊袋）能对车上人员起到保护作用。其中头部气囊也叫侧气帘，在碰撞时弹出遮盖B柱侧、窗玻璃以及安全带侧面支撑扣等容易对人体造成碰撞伤害的东西，把驾乘人员和这些东西隔开以达到保护驾乘人员的效果。侧气帘的长度较长，其缝制面积较大，缝制线迹复杂，通常采用大型的花样机来缝制。大型的花样机由于其缝制的时间较长，因此，可以利用其在缝制的时间准备下一个缝制的物料（气囊袋）来提高效率。

中国专利文献CN111850847A公开了一种电脑花样机循环生产线，其记载了：所述标准框用于固定布料，所述电脑花样机的缝纫平台两侧设有上料窗口和下料窗口，所述上料窗口和下料窗口通过机架固定；所述上料窗口和下料窗口处均设有升降平台；所述机架设有传送带，所述传送带的位于上料窗口和下料窗口下方连接升降平台；所述机架上固定有水平滑轨，所述水平滑轨位于电脑花样机上方连接上料窗口和下料窗口；所述水平滑轨上滑动固定有上料机械手和下料机械手，所述上料机械手和下料机械手用于搬运标准框。其加工完的物料通过传送带带动，一个工人在原地即可完成上料，有利于节约人工成本。由此可以看出，该结构的花样机的左右两侧分别增加了上料窗口和下料窗口，在缝制过程时可以进行下一个缝制物料的准备，但是这样导致其在传送带600的运行方向上的长度增加，只能适合行程范围较小的花样机，不能适用于长度较长的物料的缝制（如安全气囊的侧气帘）。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单，能提高加工效率且适用于行程范围较大的缝制的多工位缝制加工设备及其工作方法。

实现本发明目的的基本技术方案是：一种多工位缝制加工设备，其结构特点是：包括第一花样机、第二花样机、上料装置、卸料装置、模板框转移装置和模板框。第一花样机和第二花样机在X向上依次设置。上料装置设置在第一花样机的前侧，上料装置用于将模板框输送置第一花样机。模板框转移装置用于将第一花样机上的模板框输送至第二花样机。卸料装置用于将第二花样机上的模板框取出第二花样机。模板框转移装置用于将卸料装置上的模板框输送至上料装置。

进一步的，为了转移模板框，模板框转移装置包括模板框抓取机械手、第一X向驱动机构、第一Y向驱动机构和升降驱动机构。模板框抓取机械手用于抓取模板框，第一X向驱动机构驱动模板框抓取机械手在X向上运动。第一Y向驱动机构驱动模板框抓取机械手在Y向上运动。升降驱动机构驱动模板框抓取机械手上下运动。模板框抓取机械手不仅能在X向和Y向上运动，还可以升降，适应能力强。

进一步的，为了提高效率，模板框抓取机械手包括上料抓取机械手和卸料抓取机械手。模板框的前后两侧分别设有上料连接板和卸料连接柱。上料抓取机械手与模板框前侧的上料连接板相配合，从而由上料抓取机械手带动模板框从第一花样机上输送至第二花样机上。卸料抓取机械手与模板框后侧的卸料连接柱相配合，从而由卸料抓取机械手带动模板框从卸料装置上输送至上料装置上。

进一步的，为了实现自动上料，上料装置包括送料工作台组件、送料机械手和送料机械手驱动机构。

模板框的前侧设有上料连接板，送料机械手与上料连接板相配合。送料工作台组件包括送料平台和送料架，送料平台设置在送料架上。送料机械手驱动机构设置在送料架中，由送料机械手驱动机构带动送料机械手将模板框从送料平台送至第一花样机。

进一步的，为了提高效率，送料机械手包括送料机械手连接座、送料定位座、送料连接座驱动装置和送料连接座导向装置。

送料连接座驱动装置固定设置在送料机械手连接座上。送料连接座导向装置采用直线导轨，送料连接座导向装置由其导轨沿上下方向竖直固定设置在送料机械手连接座上，送料定位座固定设置在送料连接座导向装置的滑块上，送料连接座驱动装置的活塞杆与送料定位座固定连接，从而由送料连接座驱动装置驱动送料定位座沿送料连接座导向装置上下运动。送料定位座在向前复位时位于送料平台下侧，不影响模板框从卸料平台转移至送料平台。

进一步的，为了实现自动卸料，卸料装置包括卸料工作台组件、卸料机械手和卸料机械手驱动机构。

模板框的前侧设有上料连接板，卸料机械手与上料连接板相配合。

卸料工作台组件包括卸料平台和卸料架，卸料平台设置在卸料架上。卸料机械手驱动机构设置在上料架中，由卸料机械手驱动机构带动卸料机械手将模板框从第二花样机取出至卸料平台。

进一步的，为了提高缝制精度，第一花样机包括第一工作台组件和第一模板框驱动机构。模板框的后侧设有卸料连接柱。

第一工作台组件包括第一工作平台和第一机架，第一工作平台设置在第一机架上。

第一模板框驱动机构包括第一抓取机械手和第一机械手驱动机构。第一机械手驱动机构设置在第一机架中，第一机械手驱动机构驱动第一抓取机械手在X向和Y向上运动，第一抓取机械手与模板框的卸料连接柱相配合，第一抓取机械手运动时带动模板框在第一工作平台上运动。

进一步的，为了提高缝制精度，第二花样机包括第二工作台组件和第二模板框驱动机构。模板框的后侧设有卸料连接柱。

第二工作台组件包括第二工作平台和第二机架，第二工作平台设置在第二机架上。

第二模板框驱动机构包括第二抓取机械手和第二机械手驱动机构。第二机械手驱动机构设置在第二机架中，第二机械手驱动机构驱动第二抓取机械手在X向和Y向上运动，第二抓取机械手与模板框的卸料连接柱相配合，第二抓取机械手运动时带动模板框在第二工作平台上运动。

一种多工位缝制加工设备的工作方法，包括以下步骤：

（一）将第一模板框摆放在上料装置的送料平台上，将待缝制的物料摆放到第一模板框中。

（二）上料装置的送料机械手将第一模板框沿Y向向后送至第一花样机的第一工作平台上。接着第一花样机的第一抓取机械手与第一模板框的卸料连接柱相配合，形成固定连接。送料机械手松开第一模板框后沿Y向向前复位。

（三）第一抓取机械手带动第一模板框运动，由第一花样机完成第一模板框中物料的右半部分的缝制。同时将第二模板框摆放在上料装置的送料平台上，将待缝制的物料摆放到第二模板框中。

（四）第一花样机完成第一模板框中物料的缝制后，由模板框转移装置的模板框抓取机械手与第一模板框的上料连接板相配合，形成固定连接。第一抓取机械手松开第一模板框，接着由模板框抓取机械手沿Y向向前运动，使第一模板框的卸料连接柱与第一抓取机械手完全脱离，然后模板框抓取机械手沿X向向左运动，将第一模板框送至第二花样机的第二工作平台上。接着模板框抓取机械手沿Y向向后运动，然后第二花样机的第二抓取机械手与第一模板框的卸料连接柱相配合，形成固定连接。同时送料机械手将第二模板框沿Y向向后送至第一花样机的第一工作平台上，第一花样机的第一抓取机械手与第二模板框的卸料连接柱相配合，形成固定连接。送料机械手松开第二模板框后沿Y向向前复位。模板框抓取机械手松开第一模板框后沿Y向向前复位，复位后再沿X向向右运动复位。

（五）第一抓取机械手带动第二模板框运动，由第一花样机完成第二模板框中物料的右半部分的缝制。同时第二抓取机械手带动第一模板框运动，由第二花样机完成第一模板框中物料的剩余左半部分的缝制。

在第一花样机和第二花样机缝制的同时，将第三模板框摆放在上料装置的送料平台上，将待缝制的物料摆放到第三模板框中。

（六）当第一花样机完成第二模板框中物料的缝制和第二花样机完成第一模板框中物料的缝制时，卸料装置的卸料机械手沿Y向向后运动后与第一模板框的上料连接板相配合，形成固定连接。然后第二花样机的第二抓取机械手松开第一模板框。卸料机械手沿Y向向前将第一模板框从第二花样机的第二工作平台上送至卸料平台上。接着模板框转移装置的模板框抓取机械手与第二模板框的上料连接板相配合，形成固定连接。第一抓取机械手松开第二模板框，接着由模板框抓取机械手沿Y向向前运动，使第二模板框的卸料连接柱与第一抓取机械手完全脱离，然后模板框抓取机械手沿X向向左运动，将第二模板框送至第二花样机的第二工作平台上。接着模板框抓取机械手沿Y向向后运动，然后第二花样机的第二抓取机械手与第二模板框的卸料连接柱相配合，形成固定连接。同时送料机械手将第三模板框沿Y向向后送至第一花样机的第一工作平台上，第一花样机的第一抓取机械手与第三模板框的卸料连接柱相配合，形成固定连接。送料机械手松开第三模板框后沿Y向向前复位。模板框抓取机械手松开第二模板框后沿Y向向前复位。

接着卸料机械手将第三模板框沿Y向向后送至模板框抓取机械手，模板框抓取机械手与第三模板框的卸料连接柱相配合，形成固定连接。卸料机械手松开第一模板框后沿Y向向前复位。

模板框抓取机械手沿X向向右复位时带动第一模板框至上料装置的送料平台，此时将第一模板框中缝制好的物料取出，摆放下一个待缝制的物料。同时，第一抓取机械手带动第三模板框运动，由第一花样机完成第三模板框中物料的右半部分的缝制。同时第二抓取机械手带动第二模板框运动，由第二花样机完成第二模板框中物料的剩余左半部分的缝制。

本发明具有以下的有益效果：（1）本发明的多工位缝制加工设备结构简单，两个工位同时缝制，每个工位缝制一半，缩短了缝制一个物料所需要的总时间，进而减少了中间等待的时间，大大提高了加工效率，同时因传统工序需两台单机完成一个物料缝制每台单机需要配备至少1个人员，采用本发明后只需要1个人员就能完成两个物料的加工，人员配置降低一半，减少了人工。（2）由于本发明的多工位缝制加工设备的每个工位的花样机只需缝制一半，因此可以选择行程范围小于缝制完整物料所需行程范围的花样机，大大降低了成本。（3）本发明的多工位缝制加工设备采用逆时针（也可以采用顺时针）方向旋转周转三个模板框，大大减少了在X方向上所需要的长度，从而有利于缝制较长的物料，布局更加合理，节省占地面积。（4）本发明的多工位缝制加工设备的模板框抓取机械手具有上料抓取机械手和卸料抓取机械手，能适应模板框前侧的上料连接板和后侧卸料连接柱，从而完成模板框在第一花样机至第二花样机的转移以及在卸料装置至上料装置的转移，有利于提高效率。（5）本发明的多工位缝制加工设备的模板框转移装置设有第一Y向驱动机构，能将模板框从第一花样机上取出，再将模板框送至第二花样机上，同时兼具上料和卸料功能。（6）本发明的多工位缝制加工设备的模板框转移装置设有升降驱动机构，使用过程中能，不需要的结构（上料抓取机械手或卸料抓取机械手）升起，能避免相互动作之间的运行阻挡，有利于提高效率。（7）本发明的多工位缝制加工设备的上料装置的送料定位座先下降至送料平台下侧在向前复位，此时第一模板框中的物料缝制完成后，第一模板框由卸料平台被送至送料平台上，相互之间不会造成干扰，有利于提高效率。

附图说明

图1为本发明的多工位缝制加工设备的结构示意图。

图2为图1的俯视示意图。

图3为从图1的右前上方观察时的示意图。

图4为从图1的右后上方观察时上料装置的结构示意图。

图5为从图1的左后上方观察时上料装置的结构示意图（去掉了送料平台）。

图6为从图1的左后下方观察时卸料装置的结构示意图。

图7为从图1的左后上方观察时卸料装置的结构示意图（去掉了卸料平台）。

图8为模板框的结构示意图。

图9为从图1的右后下方观察时模板框转移装置的结构示意图。

图10 为从图1的右后上方观察时模板框转移装置的结构示意图。

图11为图3中的A部放大示意图。

图12为第一花样机的第一抓取机械手和第一机械手安装座的结构示意图。

图13为送料机械手的结构示意图。

图14为卸料机械手的结构示意图。

图15为图9中的B部放大示意图。

附图中的标号为：

第一花样机1，第一工作台组件11，第一工作平台11-1，第一机架11-2，第一花样机头12，第一模板框驱动机构13，第一抓取机械手13-1，第一卡爪13-11，第一卡爪驱动装置13-12，第一定位靠板13-13，第一机械手座板13-14，第一机械手驱动机构13-2，第一机械手安装座13-21，

第二花样机2，第二工作台组件21，第二工作平台21-1，第二机架21-2，第二花样机头22，第二模板框驱动机构23，第二抓取机械手23-1，第二卡爪23-11，第二卡爪驱动装置23-12，第二定位靠板23-13，第二机械手座板23-14，第二机械手驱动机构23-2，第二机械手安装座23-21，

上料装置3，送料工作台组件31，送料平台31-1，送料架31-2，送料机械手32，送料机械手连接座32-1，送料定位座32-2，第一定位孔32-21，连接定位柱32-3，送料定位柱驱动装置32-4，送料连接座驱动装置32-5，送料连接座导向装置32-6，送料机械手驱动机构33，

卸料装置4，卸料工作台组件41，卸料平台41-1，卸料架41-2，卸料机械手42，卸料机械手连接座42-1，第二定位孔42-11，第二连接定位柱42-2，卸料定位柱驱动装置42-3，卸料机械手驱动机构43，

模板框转移装置5，上料抓取机械手51，上料定位座51-1，第三定位孔51-11，第三连接定位柱51-2，第三定位柱驱动装置51-3，卸料抓取机械手52，第三卡爪52-1，第三卡爪驱动装置52-2，第三定位靠板52-3，第三座板52-4，第一导向装置52-5，

第一X向驱动机构53，第一X向驱动电机53-1，第一X向移动座53-2，第一X向直线导轨53-3，第一吊架53-4，驱动齿条53-5，

第一Y向驱动机构54，第一Y向驱动气缸54-1，第一Y向直线导轨54-2，

升降驱动机构55，升降连接座55-1，升降驱动气缸55-2，升降直线导轨55-3，

模板框6，上料连接板61，模板连接通孔61-1，卸料连接柱62。

具体实施方式

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。本发明的方位的描述按照图1所示的方位进行，也即图1所示的上下左右方向即为描述的上下左右方向，图1所朝的一方为前方，背离图1的一方为后方。图1的左右方向也称为X向，图1的前后方向也称为Y向。

(实施例1 )

见图1至图15，本发明多工位缝制加工设备包括第一花样机1、第二花样机2、上料装置3、卸料装置4、模板框转移装置5和模板框6。

见图1至图3，第一花样机1和第二花样机2在X向上从右至左依次设置。第一花样机1包括第一工作台组件11、第一花样机头12和第一模板框驱动机构13。第一工作台组件11包括第一工作平台11-1和第一机架11-2，第一工作平台11-1设置在第一机架上11-2。第一花样机头12设置在第一机架11-2上，相应部位位于第一工作平台11-1上侧。第一模板框驱动机构13包括第一抓取机械手13-1和第一机械手驱动机构13-2。第一机械手驱动机构13-2采用现有技术，第一机械手驱动机构13-2设有第一机械手安装座13-21，第一X向驱动机构和第一Y向驱动机构，由第一X向驱动机构和第一Y向驱动机构驱动第一机械手安装座13-21在X向和Y向上运动。第一X向驱动机构和第一Y向驱动机构设置在第一机架11-2中，第一机械手安装座位于第一工作平台11-1上侧。第一抓取机械手13-1有1至4个，本实施例为3个。3个第一抓取机械手13-1的结构相同，均包括第一卡爪13-11、第一卡爪驱动装置13-12、第一定位靠板13-13和第一机械手座板13-14。第一卡爪驱动装置13-12采用双联气缸，第一卡爪驱动装置13-12固定设置在第一机械手座板13-14上，第一卡爪13-11固定设置在双联气缸的活塞杆的端头上，第一卡爪驱动装置13-12驱动第一卡爪13-11在X向上运动。第一定位靠板13-13固定设置在第一机械手座板13-14上，位于第一卡爪驱动装置13-12的活塞杆伸出方向的一侧。本实施例中两个第一抓取机械手13-1的活塞杆向左伸出，另一个第一抓取机械手13-1的活塞杆向右伸出，这样有利于保证模板框6固定牢固，提高缝制精度。

见图1至图3，第二花样机2的结构与第一花样机1的结构相对应，第二花样机2与第一花样机1呈对称设置。第二花样机2包括第二工作台组件21、第二花样机头22和第二模板框驱动机构23。第二工作台组件21包括第二工作平台21-1和第二机架21-2，第二工作平台21-1设置在第二机架上21-2。第二工作平台21-1的右端与第一工作平台11-1的左端相接。第二花样机头22设置在第二机架21-2上，相应部位位于第二工作平台21-1上侧。第二模板框驱动机构23包括第二抓取机械手23-1和第二机械手驱动机构23-2。第二机械手驱动机构23-2采用现有技术，第二机械手驱动机构23-2设有第二机械手安装座23-21，第二X向驱动机构和第二Y向驱动机构，由第二X向驱动机构和第二Y向驱动机构驱动第二机械手安装座23-21在X向和Y向上运动。第二X向驱动机构和第二Y向驱动机构设置在第二机架21-2中，第二机械手安装座位于第二工作平台21-1上侧。第二抓取机械手23-1有1至4个，本实施例为3个。3个第二抓取机械手23-1的结构相同，均包括第二卡爪23-11、第二卡爪驱动装置23-12、第一定位靠板23-13和第二机械手座板23-14。第二卡爪驱动装置23-12采用双联气缸，第二卡爪驱动装置23-12固定设置在第二机械手座板23-14上，第二卡爪23-11固定设置在双联气缸的活塞杆的端头上，第二卡爪驱动装置23-12驱动第二卡爪23-11在X向上运动。第二定位靠板23-13固定设置在第二机械手座板23-14上，位于第二卡爪驱动装置23-12的活塞杆伸出方向的一侧。本实施例中两个第二抓取机械手23-1的活塞杆向左伸出，另一个第二抓取机械手23-1的活塞杆向右伸出，这样有利于保证模板框6固定牢固，提高缝制精度。

见图1至图5和图13，上料装置3包括送料工作台组件31、送料机械手32和送料机械手驱动机构33。

送料工作台组件31包括送料平台31-1和送料架31-2，送料平台31-1设置在送料架上31-2。

送料机械手32有1至3个，本实施例为2个，2个送料机械手32的结构相同，均包括送料机械手连接座32-1、送料定位座32-2、连接定位柱32-3、送料定位柱驱动装置32-4、送料连接座驱动装置32-5和送料连接座导向装置32-6。

送料定位柱驱动装置32-4采用气缸，送料定位柱驱动装置32-4固定设置在送料定位座32-2上，其活塞杆向上伸出；连接定位柱32-3固定设置在送料定位柱驱动装置32-4的活塞杆的端头上；送料定位座32-2上设有第一定位孔32-21，连接定位柱32-3与第一定位孔32-21相配合，送料定位柱驱动装置32-4驱动连接定位柱32-3向上伸入第一定位孔32-21中或向下退出第一定位孔32-21外。

送料连接座驱动装置32-5采用气缸，送料连接座驱动装置32-5固定设置在送料机械手连接座32-1上。送料连接座导向装置32-6采用直线导轨，送料连接座导向装置32-6由其导轨沿上下方向竖直固定设置在送料机械手连接座32-1上，送料定位座32-2固定设置在送料连接座导向装置32-6的滑块上，送料连接座驱动装置32-5的活塞杆与送料定位座32-2固定连接，从而由送料连接座驱动装置32-5驱动送料定位座32-2沿送料连接座导向装置32-6上下运动。

送料机械手驱动机构33设置在送料架31-2中，送料机械手驱动机构33采用现有技术，送料机械手驱动机构33的电机驱动同步带带动送料机械手32的送料机械手连接座32-1在送料机械手驱动机构33的直线导轨上沿Y向前后运动，也即驱动送料机械手32沿Y向前后运动。

上料装置3设置在第一花样机1的前侧，上料装置3的送料平台31-1的后端与第一花样机1的第一工作平台11-1的前端相接。

见图1至图3、图6、图7和图14，卸料装置4包括卸料工作台组件41、卸料机械手42和卸料机械手驱动机构43。

卸料工作台组件41包括卸料平台41-1和卸料架41-2，卸料平台41-1设置在卸料架41-2上。

卸料机械手42有1至3个，本实施例为2个，2个卸料机械42手沿X向依次设置。

2个卸料机械手42的结构相同，均包括卸料机械手连接座42-1、第二连接定位柱42-2和卸料定位柱驱动装置42-3。卸料定位柱驱动装置42-3采用气缸，卸料定位柱驱动装置42-3固定设置在卸料机械手连接座42-1上，其活塞杆向上伸出；第二连接定位柱42-2固定设置在卸料定位柱驱动装置42-3的活塞杆的端头上；卸料机械手连接座42-1设有第二定位孔42-11，第二连接定位柱42-2与第二定位孔42-11相配合，卸料定位柱驱动装置42-3驱动第二连接定位柱42-2向上伸入第二定位孔42-11中或向下退出第二定位孔42-11外。

卸料机械手驱动机构43设置在卸料架41-2中，卸料机械手驱动机构43采用现有技术，卸料机械手驱动机构43的电机驱动同步带带动卸料机械手42的卸料机械手连接座42-1在卸料机械手驱动机构43的直线导轨上沿Y向前后运动，也即驱动卸料机械手42沿Y向前后运动。

卸料装置4设置在第二花样机2的前侧，卸料装置4的卸料平台41-1的后端与第二花样机2的第二工作平台21-1的前端相接。卸料装置4的卸料平台41-1的右端与上料装置3的送料平台31-1的左端相接。

见图1至图3和图9至图11，模板框转移装置5包括模板框抓取机械手、第一X向驱动机构53、第一Y向驱动机构54和升降驱动机构55。模板框抓取机械手用于抓取模板框6，第一X向驱动机构53驱动模板框抓取机械手在X向上运动；第一Y向驱动机构54驱动模板框抓取机械手在Y向上运动；升降驱动机构55驱动模板框抓取机械手上下运动。

模板框抓取机械手包括上料抓取机械手51和卸料抓取机械手52。

上料抓取机械手51的数量与上料装置3的送料机械手32的数量相同，本实施例为2个。2个上料抓取机械手51的结构相同，均包括上料定位座51-1、第三连接定位柱51-2和第三定位柱驱动装置51-3。

第三定位柱驱动装置51-3采用气缸，第三定位柱驱动装置51-3固定设置在上料定位座51-1上，其活塞杆向下伸出；第三连接定位柱51-2固定设置在第三定位柱驱动装置51-3的活塞杆的端头上；上料定位座51-1上设有第三定位孔51-11，第三连接定位柱51-2与第三定位孔51-11相配合，第三定位柱驱动装置51-3驱动第三连接定位柱51-2向下伸入第三定位孔51-11中或向上退出第三定位孔51-11外。

卸料抓取机械手52有1至4个，本实施例为3个。3个卸料抓取机械手52的结构相同，均包括第三卡爪52-1、第三卡爪驱动装置52-2、第三定位靠板52-3、第三座板52-4和第一导向装置52-5。第三卡爪驱动装置52-2采用气缸，第三卡爪驱动装置52-2固定设置在第三座板52-4上。第一导向装置52-5采用直线导轨，第一导向装置52-5由其导轨沿X向固定设置在第三座板52-4上，第三卡爪52-1固定设置在第一导向装置52-5的滑块上，第三卡爪52-1与第三卡爪驱动装置52-2的活塞杆固定连接，从而由第三卡爪驱动装置52-2驱动第三卡爪52-1沿第一导向装置52-5在X向上运动。第三定位靠板52-3固定设置在第三座板52-4上，与第三卡爪52-1相配合形成夹持。

第一X向驱动机构53包括第一X向驱动电机53-1、第一X向移动座53-2、第一X向直线导轨53-3、第一吊架53-4和驱动齿条53-5。第一吊架53-4的前部悬空设在第一工作平台11-1与送料平台31-1连接处的上方以及第二工作平台21-1与卸料平台41-1连接处的上方。第一X向直线导轨53-3有两个，两个第一X向直线导轨53-3的导轨从上至下依次设置在第一吊架53-4上，第一X向直线导轨53-3沿左右向水平设置。驱动齿条53-5沿左右向固定设置在位于上方的第一X向直线导轨53-3的导轨的下侧上，其齿朝向下方。第一X向移动座53-2固定设置在两个第一X向直线导轨53-3的滑块上。第一X向驱动电机53-1固定设置在第一X向移动座53-2上，电机轴沿前后向设置，第一X向驱动电机53-1的电机轴上设有驱动齿轮，驱动齿轮与驱动齿条53-5相配合。从而第一X向驱动电机53-1驱动第一X向移动座53-2沿第一X向直线导轨53-3在X向上运动（也即在左右方向上运动）。

升降驱动机构55的数量为上料抓取机械手51的数量与卸料抓取机械手52的数量之和，本实施例为5个。其中两个升降驱动机构55用于驱动上料抓取机械手51上下运动，另外三个升降驱动机构55用于驱动卸料抓取机械手52上下运动。5个升降驱动机构55从左至右依次设置在第一X向移动座53-2上。5个升降驱动机构55的结构相同，均包括升降连接座55-1、升降驱动气缸55-2和升降直线导轨55-3。升降直线导轨55-3有两个，两个升降直线导轨55-3从左至右依次设置，两个升降直线导轨55-3的导轨沿上下向固定设置在第一X向移动座53-2上，升降连接座55-1固定设置在两个升降直线导轨55-3的滑块上。升降驱动气缸55-2固定设置在第一X向移动座53-2上，活塞杆沿上下向设置，活塞杆的与升降连接座55-1固定连接。从而由升降驱动气缸55-2驱动升降连接座55-1沿升降直线导轨55-3上下运动。卸料抓取机械手52的第三座板52-4固定设置在用于驱动卸料抓取机械手52的升降驱动机构55的升降连接座55-1上，从而由升降驱动机构55驱动卸料抓取机械手52上下运动。

第一Y向驱动机构54的数量与上料抓取机械手51的数量相同，本实施例为2组，2组第一Y向驱动机构54的结构相同，均包括第一Y向驱动气缸54-1和第一Y向直线导轨54-2。第一Y向直线导轨54-2有两个，两个第一Y向直线导轨54-2从左至右依次设置，两个第一Y向直线导轨54-2的导轨均沿前后向固定设置在用于驱动上料抓取机械手51的升降驱动机构55的升降连接座55-1上，上料抓取机械手51的上料定位座51-1固定连接在两个第一Y向直线导轨54-2的滑块上；从而由升降驱动机构55驱动上料抓取机械手51上下运动。第一Y向驱动气缸54-1固定设置在升降连接座55-1上，其活塞杆与上料定位座51-1固定连接，从而由第一Y向驱动气缸54-1驱动上料定位座51-1沿第一Y向直线导轨54-2前后运动。

见图1至图3和图8，模板框6有3个，3个模板框6的结构相同，3个模板框6分别称为第一模板框、第二模板框和第三模板框。

模板框6的前侧设有上料连接板61，上料连接板61的数量与上料装置3的送料机械手32的数量相同，本实施例为2个。上料连接板61上设有贯穿其上下的模板连接通孔61-1，模板连接通孔61-1与送料机械手32的连接定位柱32-3相配合，使用时连接定位柱32-3插入模板连接通孔61-1中，从而送料机械手32与上料连接板61形成固定连接，由送料机械手32将模板框6从送料平台31-1送至第一花样机1的第一工作平台11-1。

上料抓取机械手51的第三连接定位柱51-2插入模板连接通孔61-1中，从而上料抓取机械手51与上料连接板61形成固定连接，由上料抓取机械手51将模板框6从第一花样机1的第一工作平台11-1送至第二花样机2的第二工作平台21-1。

卸料机械手42的第二连接定位柱42-2插入模板连接通孔61-1中，从而卸料机械手42与上料连接板61形成固定连接，由卸料机械手42将模板框6从第二花样机2的第二工作平台21-1取下至卸料平台41-1上。

模板框6的后侧设有卸料连接柱62，所述卸料连接柱62的数量为第一抓取机械手13-1和第二抓取机械手23-1数量之和，本实施例为6个，其中3个的位置分别与3个第一抓取机械手13-1的位置相对应，适应第一花样机1的缝制范围，本实施例中呈偏右设置（参见图1和图2），另外3个的位置分别与二抓取机械手23-1的位置相对应，适应第二花样机2的缝制范围，本实施例中呈偏左设置（参见图1和图2）。

第一抓取机械手13-1的第一卡爪13-11的下部与第一定位靠板13-13将卸料连接柱62的下部相应部分夹持住，对其在X向上进行限位固定，第一卡爪13-11的上部伸入卸料连接柱62的前侧，将卸料连接柱62在Y向上压紧固定在第一机械手座板13-14上，对其在Y向上进行限位固定，从而第一抓取机械手13-1与卸料连接柱62固定连接，第一抓取机械手13-1运动时带动模板框6在第一工作平台11-1上运动。同样的方式第二抓取机械手23-1与卸料连接柱62固定连接，第二抓取机械手23-1运动时带动模板框6在第二工作平台21-1上运动。卸料抓取机械手52的第三卡爪52-1的下部与第三定位靠板52-3将卸料连接柱62的下部相应部分夹持住，对其在X向上进行限位固定，第三卡爪52-1的上部伸入卸料连接柱62的前侧，将卸料连接柱62在Y向上压紧固定在第三座板52-4上，对其在Y向上进行限位固定，从而卸料抓取机械手52与卸料连接柱62固定连接，卸料抓取机械手52运动时带动模板框6从卸料装置4的卸料平台41-1上输送至上料装置3的送料平台31-1上。

从而上料装置3将模板框6输送置第一花样机1；模板框转移装置5将第一花样机1上的模板框6输送至第二花样机2；卸料装置4将第二花样机2上的模板框6取出至卸料装置4；模板框转移装置5将卸料装置4上的模板框6输送至上料装置3。

一种多工位缝制加工设备的工作方法，包括以下步骤：

（一）将第一模板框摆放在上料装置3的送料工作台组件31的送料平台31-1上，然后送料机械手32的连接定位柱32-3向上伸出插入第一模板框的模板连接通孔61-1中，从而送料机械手32与上料连接板61形成固定连接；然后将待缝制的物料摆放到第一模板框中。

（二）上料装置3的送料机械手32将第一模板框沿Y向向后送至第一花样机1的第一工作平台11-1上；接着第一花样机1的第一抓取机械手13-1与第一模板框的卸料连接柱62相配合，第一抓取机械手13-1的第一卡爪13-11的下部与第一定位靠板13-13将卸料连接柱62的下部相应部分夹持住，对其在X向上进行限位固定，第一卡爪13-11的上部伸入卸料连接柱62的前侧，将卸料连接柱62在Y向上压紧固定在第一机械手座板13-14上，对其在Y向上进行限位固定，从而第一抓取机械手13-1与卸料连接柱62形成固定连接；送料机械手32的连接定位柱32-3向下缩回退出第一模板框的模板连接通孔61-1后，沿Y向向前运动，当送料机械手32与第一模板框完全脱离后，由送料连接座驱动装置32-5驱动送料定位座32-2沿送料连接座导向装置32-6向下运动至送料平台31-1下侧，然后送料机械手32继续沿Y向向前复位。

（三）第一抓取机械手13-1带动第一模板框在第一工作平台11-1上运动，由第一花样机1的第一花样机头12完成第一模板框中物料的右半部分的缝制；同时将第二模板框摆放在上料装置3的送料工作台组件31的送料平台31-1上，然后送料机械手32的连接定位柱32-3向上伸出插入第二模板框的模板连接通孔61-1中，从而送料机械手32与上料连接板61形成固定连接；然后将第二片待缝制的物料摆放到第二模板框中。

（四）第一花样机1完成第一模板框中物料的缝制后，模板框转移装置5的升降驱动机构55驱动上料抓取机械手51下降，然后第一Y向驱动机构54驱动上料抓取机械手51沿Y向向后运动，使上料抓取机械手51与第一模板框的上料连接板61相配合，上料抓取机械手51的第三连接定位柱51-2插入模板连接通孔61-1中，从而上料抓取机械手51与上料连接板61形成固定连接；第一花样机1的第一抓取机械手13-1松开第一模板框，接着由第一Y向驱动机构54驱动上料抓取机械手51沿Y向向前运动，使第一模板框的卸料连接柱62与第一抓取机械手13-1完全脱离，然后由第一X向驱动机构53驱动上料抓取机械手51沿X向向左运动，将第一模板框从第一花样机1的第一工作平台11-1送至第二花样机2的第二工作平台21-1；接着由第一Y向驱动机构54驱动上料抓取机械手51沿Y向向后运动，然后第二花样机2的第二抓取机械手23-1与第一模板框的卸料连接柱62相配合，第二抓取机械手23-1的第二卡爪23-11的下部与第二定位靠板23-13将卸料连接柱62的下部相应部分夹持住，对其在X向上进行限位固定，第二卡爪23-11的上部伸入卸料连接柱62的前侧，将卸料连接柱62在Y向上压紧固定在第二机械手座板23-14上，对其在Y向上进行限位固定，从而第二抓取机械手23-1与卸料连接柱62形成固定连接；同时上料装置3的送料机械手32将第二模板框沿Y向向后送至第一花样机1的第一工作平台11-1上，第一花样机1的第一抓取机械手13-1与第二模板框的卸料连接柱62相配合，形成固定连接；送料机械手32的连接定位柱32-3向下缩回退出第二模板框的模板连接通孔61-1后，沿Y向向前运动，当送料机械手32与第一模板框完全脱离后，由送料连接座驱动装置32-5驱动送料定位座32-2沿送料连接座导向装置32-6向下运动至送料平台31-1下侧，然后送料机械手32继续沿Y向向前复位；

模板框抓取机械手的上料抓取机械手51松开第一模板框后先沿Y向向前复位，在向上升起复位，复位后再沿X向向右运动复位。

（五）第一抓取机械手13-1带动第二模板框在第一工作平台11-1上运动，由第一花样机1的第一花样机头12完成第二模板框中物料的右半部分的缝制；同时第二抓取机械手23-1带动第一模板框在第二工作平台21-1上运动，由第二花样机2的第一花样机头22完成第一模板框中物料的剩余左半部分的缝制。

在第一花样机1和第二花样机2缝制作业的同时，将第三模板框摆放在上料装置3的送料工作台组件31的送料平台31-1上，然后送料机械手32的连接定位柱32-3向上伸出插入第三模板框的模板连接通孔61-1中，从而送料机械手32与上料连接板61形成固定连接；送料机械手32与上料连接板61形成固定连接，然后将第三片待缝制的物料摆放到第三模板框中。

（六）当第一花样机1完成第二模板框中第二片物料的缝制和第二花样机2完成第一模板框中物料的缝制时，卸料装置4的卸料机械手驱动机构43驱动卸料机械手42沿Y向向后运动，使第一模板框的上料连接板61的模板连接通孔61-1位于卸料机械手42的第二连接定位柱42-2的上方，然后卸料定位柱驱动装置42-3驱动第二连接定位柱42-2向上伸出插入第一模板框的模板连接通孔61-1中，从而卸料机械手42与第一模板框的上料连接板61形成固定连接；

然后第二花样机2的第二抓取机械手23-1松开第一模板框；接着由卸料机械手驱动机构43驱动卸料机械手23-1沿Y向向前运动，将第一模板框从第二花样机2的第二工作平台上送至卸料平台41-1上；接着模板框转移装置5的升降驱动机构55驱动上料抓取机械手51下降，然后第一Y向驱动机构54驱动上料抓取机械手51沿Y向向后运动，使上料抓取机械手51与第二模板框的上料连接板61相配合，形成固定连接；第一花样机1的第一抓取机械手13-1松开第二模板框，接着由第一Y向驱动机构54驱动上料抓取机械手51沿Y向向前运动，使第一模板框的卸料连接柱62与第一抓取机械手13-1完全脱离，然后由第一X向驱动机构53驱动上料抓取机械手51沿X向向左运动，将第二模板框从第一花样机1的第一工作平台11-1送至第二花样机2的第二工作平台21-1上；接着由第一Y向驱动机构54驱动上料抓取机械手51沿Y向向后运动，然后第二花样机2的第二抓取机械手23-1与第二模板框的卸料连接柱62相配合，形成固定连接；同时，上料装置3的送料机械手32将第三模板框沿Y向向后送至第一花样机1的第一工作平台11-1上，第一花样机1的第一抓取机械手13-1与第二模板框的卸料连接柱62相配合，形成固定连接；送料机械手32的连接定位柱32-3向下缩回退出第二模板框的模板连接通孔61-1后，沿Y向向前运动，当送料机械手32与第一模板框完全脱离后，由送料连接座驱动装置32-5驱动送料定位座32-2沿送料连接座导向装置32-6向下运动至送料平台31-1下侧，然后送料机械手32继续沿Y向向前复位；模板框抓取机械手的上料抓取机械手51松开第二模板框后先沿Y向向前复位，在向上升起复位；接着模板框转移装置5的升降驱动机构55驱动卸料抓取机械手52下降，然后卸料装置4的卸料机械手驱动机构43驱动卸料机械手42沿Y向向后运动，使第一模板框的卸料连接柱62位于卸料抓取机械手52中，卸料抓取机械手52的第三卡爪52-1的下部与第三定位靠板52-3将卸料连接柱62的下部相应部分夹持住，对其在X向上进行限位固定，第三卡爪52-1的上部伸入卸料连接柱62的前侧，将卸料连接柱62在Y向上压紧固定在第三座板52-4上，对其在Y向上进行限位固定，从而卸料抓取机械手52与卸料连接柱62形成固定连接；卸料机械手42松开第一模板框后沿Y向向前复位，第一Y向驱动机构54驱动上料抓取机械手51和卸料抓取机械手52同步沿X向向右复位时带动第一模板框至上料装置3的送料平台31-1，同时送料机械手32在送料平台31-1下侧沿Y向向前复位，互不干扰。当第一模板框送至上料装置3的送料平台31-1后可，由送料连接座驱动装置32-5驱动送料定位座32-2沿送料连接座导向装置32-6向上运动至送料平台31-1上侧，然后上料装置3的送料机械手32沿Y向向后运动至与第一模板框相配合的位置，料机械手32的连接定位柱32-3向上伸出插入第一模板框的模板连接通孔61-1中，从而送料机械手32与上料连接板61形成固定连接；卸料抓取机械手52松开卸料连接柱62，料机械手32向前运动使第一模板框的卸料连接柱62与卸料抓取机械手52完全脱离，然后卸料抓取机械手52在向上升起复位；最后将第一模板框中缝制好的物料取出，摆放下一个第四片待缝制的物料；同时，第一抓取机械手13-1带动第三模板框在第一工作平台11-1上运动，由第一花样机1的第一花样机头12完成第三模板框中物料的右半部分的缝制；同时第二抓取机械手23-1带动第二模板框在第二工作平台21-1上运动，由第二花样机2的第一花样机头22完成第二模板框中物料的剩余左半部分的缝制。如此形成模板框6的连续周转，实现多工位的连续缝制，减少等待时间和操作人员，大大提高了加工效率。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多工位缝制加工设备，其特征在于：包括第一花样机、第二花样机、上料装置、卸料装置、模板框转移装置和模板框；第一花样机和第二花样机在X向上依次设置；上料装置设置在第一花样机的前侧，上料装置用于将模板框输送至第一花样机；模板框转移装置包括模板框抓取机械手、第一X向驱动机构、第一Y向驱动机构和升降驱动机构；模板框抓取机械手用于抓取模板框，第一X向驱动机构驱动模板框抓取机械手在X向上运动；第一Y向驱动机构驱动模板框抓取机械手在Y向上运动；模板框抓取机械手包括上料抓取机械手和卸料抓取机械手；模板框的前后两侧分别设有上料连接板和卸料连接柱；上料抓取机械手与模板框前侧的上料连接板相配合，从而由上料抓取机械手带动模板框从第一花样机上输送至第二花样机上；升降驱动机构驱动模板框抓取机械手上下运动；卸料装置用于将第二花样机上的模板框取出第二花样机；模板框转移装置的卸料抓取机械手与模板框后侧的卸料连接柱相配合，从而由卸料抓取机械手带动模板框从卸料装置上输送至上料装置上。

2.根据权利要求1所述的多工位缝制加工设备，其特征在于：上料装置包括送料工作台组件、送料机械手和送料机械手驱动机构；

模板框的前侧设有上料连接板，送料机械手与上料连接板相配合；

送料工作台组件包括送料平台和送料架，送料平台设置在送料架上；送料机械手驱动机构设置在送料架中，由送料机械手驱动机构带动送料机械手将模板框从送料平台送至第一花样机。

3.根据权利要求2所述的多工位缝制加工设备，其特征在于：送料机械手包括送料机械手连接座、送料定位座、送料连接座驱动装置和送料连接座导向装置；

送料连接座驱动装置固定设置在送料机械手连接座上；送料连接座导向装置采用直线导轨，送料连接座导向装置由其导轨沿上下方向竖直固定设置在送料机械手连接座上，送料定位座固定设置在送料连接座导向装置的滑块上，送料连接座驱动装置的活塞杆与送料定位座固定连接，从而由送料连接座驱动装置驱动送料定位座沿送料连接座导向装置上下运动。

4.根据权利要求1所述的多工位缝制加工设备，其特征在于：卸料装置包括卸料工作台组件、卸料机械手和卸料机械手驱动机构；

模板框的前侧设有上料连接板，卸料机械手与上料连接板相配合；

卸料工作台组件包括卸料平台和卸料架，卸料平台设置在卸料架上；卸料机械手驱动机构设置在上料架中，由卸料机械手驱动机构带动卸料机械手将模板框从第二花样机取出至卸料平台。

5.根据权利要求1所述的多工位缝制加工设备，其特征在于：第一花样机包括第一工作台组件和第一模板框驱动机构；模板框的后侧设有卸料连接柱；

第一工作台组件包括第一工作平台和第一机架，第一工作平台设置在第一机架上；

第一模板框驱动机构包括第一抓取机械手和第一机械手驱动机构；第一机械手驱动机构设置在第一机架中，第一机械手驱动机构驱动第一抓取机械手在X向和Y向上运动，第一抓取机械手与模板框的卸料连接柱相配合，第一抓取机械手运动时带动模板框在第一工作平台上运动。

6.根据权利要求1所述的多工位缝制加工设备，其特征在于：第二花样机包括第二工作台组件和第二模板框驱动机构；模板框的后侧设有卸料连接柱；

第二工作台组件包括第二工作平台和第二机架，第二工作平台设置在第二机架上；

第二模板框驱动机构包括第二抓取机械手和第二机械手驱动机构；第二机械手驱动机构设置在第二机架中，第二机械手驱动机构驱动第二抓取机械手在X向和Y向上运动，第二抓取机械手与模板框的卸料连接柱相配合，第二抓取机械手运动时带动模板框在第二工作平台上运动。

7.一种多工位缝制加工设备的工作方法，包括以下步骤：

（一）将第一模板框摆放在上料装置的送料平台上，将待缝制的物料摆放到第一模板框中；

（二）上料装置的送料机械手将第一模板框沿Y向向后送至第一花样机的第一工作平台上；接着第一花样机的第一抓取机械手与第一模板框的卸料连接柱相配合，形成固定连接；送料机械手松开第一模板框后沿Y向向前复位；

（三）第一抓取机械手带动第一模板框运动，由第一花样机完成第一模板框中物料的右半部分的缝制；同时将第二模板框摆放在上料装置的送料平台上，将待缝制的物料摆放到第二模板框中；

（四）第一花样机完成第一模板框中物料的缝制后，由模板框转移装置的模板框抓取机械手与第一模板框的上料连接板相配合，形成固定连接；第一抓取机械手松开第一模板框，接着由模板框抓取机械手沿Y向向前运动，使第一模板框的卸料连接柱与第一抓取机械手完全脱离，然后模板框抓取机械手沿X向向左运动，将第一模板框送至第二花样机的第二工作平台上；接着模板框抓取机械手沿Y向向后运动，然后第二花样机的第二抓取机械手与第一模板框的卸料连接柱相配合，形成固定连接；同时送料机械手将第二模板框沿Y向向后送至第一花样机的第一工作平台上，第一花样机的第一抓取机械手与第二模板框的卸料连接柱相配合，形成固定连接；送料机械手松开第二模板框后沿Y向向前复位；模板框抓取机械手松开第一模板框后沿Y向向前复位，复位后再沿X向向右运动复位；

（五）第一抓取机械手带动第二模板框运动，由第一花样机完成第二模板框中物料的右半部分的缝制；同时第二抓取机械手带动第一模板框运动，由第二花样机完成第一模板框中物料的剩余左半部分的缝制；

在第一花样机和第二花样机缝制的同时，将第三模板框摆放在上料装置的送料平台上，将待缝制的物料摆放到第三模板框中；

（六）当第一花样机完成第二模板框中物料的缝制和第二花样机完成第一模板框中物料的缝制时，卸料装置的卸料机械手沿Y向向后运动后与第一模板框的上料连接板相配合，形成固定连接；然后第二花样机的第二抓取机械手松开第一模板框；卸料机械手沿Y向向前将第一模板框从第二花样机的第二工作平台上送至卸料平台上；接着模板框转移装置的模板框抓取机械手与第二模板框的上料连接板相配合，形成固定连接；第一抓取机械手松开第二模板框，接着由模板框抓取机械手沿Y向向前运动，使第二模板框的卸料连接柱与第一抓取机械手完全脱离，然后模板框抓取机械手沿X向向左运动，将第二模板框送至第二花样机的第二工作平台上；接着模板框抓取机械手沿Y向向后运动，然后第二花样机的第二抓取机械手与第二模板框的卸料连接柱相配合，形成固定连接；同时送料机械手将第三模板框沿Y向向后送至第一花样机的第一工作平台上，第一花样机的第一抓取机械手与第三模板框的卸料连接柱相配合，形成固定连接；送料机械手松开第三模板框后沿Y向向前复位；模板框抓取机械手松开第二模板框后沿Y向向前复位；

接着卸料机械手将第三模板框沿Y向向后送至模板框抓取机械手，模板框抓取机械手与第三模板框的卸料连接柱相配合，形成固定连接；卸料机械手松开第一模板框后沿Y向向前复位；

模板框抓取机械手沿X向向右复位时带动第一模板框至上料装置的送料平台，此时将第一模板框中缝制好的物料取出，摆放下一个待缝制的物料；同时，第一抓取机械手带动第三模板框运动，由第一花样机完成第三模板框中物料的右半部分的缝制；同时第二抓取机械手带动第二模板框运动，由第二花样机完成第二模板框中物料的剩余左半部分的缝制。