CN213946463U - 袖克夫机器人工作站 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了袖克夫机器人工作站，主要包括转运台、袖克夫平移装置、自动输送装置、X方向视觉纠偏相机、明线缝制机、工业机器人、自动锁眼缝制机和自动钉扣缝制机。X方向视觉纠偏相机处于转运导向面的上料工位区域正上方，用于判定袖克夫在X方向上的偏离量并根据偏离量设定袖克夫平移装置的运动补偿量；工业机器人设置在靠近转运导向面的夹取转运工位区域的位置，其具有夹持袖克夫的取料端组件；自动锁眼缝制机和自动钉扣缝制机相对布置并分别用于缝制袖克夫的锁眼、钉扣。本实用新型能够使得袖克夫的缝制流程实现自动化操作，仅需一个操作工人完成，降低了操作工人的操作难度，提高了工作效率，节约了人力成本。

Description

袖克夫机器人工作站

技术领域

本实用新型涉及自动缝纫技术领域，具体来说，是袖克夫的自动化缝制设备。

背景技术

一件长袖衬衫，一般都会有两个袖口(袖克夫)，分别为左手袖克夫和右手袖克夫，是左右对称的。袖克夫是一个独立的预加工件，有多道工序组成，需独立制作，最后与其它预加工件一起缝制衬衫成衣。

虽然袖克夫的生产过程中，各个厂家生产工序会有一些不同，但基本相差不大，主要包括：袖克夫裁片工序、暗线缝制工序，翻转工序、熨烫工序、明线缝制工序、钉扣工序和锁眼工序等多道生产工序。

现有技术中存在如下问题：

一、现在的许多工厂生产袖克夫是由生产工人逐道工序生产完成的，在实际生产过程中需要多个操作工人以流水线的形式生产加工，费人力费时间，生产企业投入大；

二、现在市场还有一款机器是把钉扣工序和锁眼工序结合在一起加工，就是两道工序并一道加工，生产效率有所提高，但还是不够，后面几道工序还是有操作工以流水线形式生产的；

三、袖克夫的明线质量，是反映整件衬衫质量的重要指标，加工困难，因为在缝制转弯时缝制难道较大，对操作工的技术要求是比较高，需要有经验丰富的操作工人来完成，增加了工厂的生产人工成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供袖克夫机器人工作站，以解决现有技术中存在的问题。

本实用新型的目的是这样实现的：袖克夫机器人工作站，包括：

转运台，所述转运台上侧具有水平延伸的、与袖克夫的长度方向平行的转运导向面，将所述转运导向面的延伸方向设为X方向，沿所述转运导向面依次设有上料工位区域、明线缝制工位区域、夹取转运工位区域；

袖克夫平移装置，用于驱使袖克夫在转运导向面的上料工位区域、明线缝制工位区域、夹取转运工位区域往复滑动；

用于水平输送袖克夫的自动输送装置，将其输送方向设为Y方向，其下料端正对转运导向面的上料工位区域并将袖克夫输送到上料工位区域；

X方向视觉纠偏相机，处于转运导向面的上料工位区域正上方，用于判定袖克夫在X方向上的偏离量并根据偏离量设定袖克夫平移装置的运动补偿量；

明线缝制机，自动平移地设置在正对转运导向面的明线缝制工位区域的位置，且平移方向垂直于转运导向面的延伸方向；

工业机器人，设置在靠近转运导向面的夹取转运工位区域的位置，其具有夹持袖克夫的取料端组件；

设置在工业机器人转运区域中的自动锁眼缝制机和自动钉扣缝制机，所述自动锁眼缝制机和自动钉扣缝制机相对布置并分别用于缝制袖克夫的锁眼、钉扣。

进一步地，所述袖克夫平移装置包括平移轨道架、压脚平移机构、移动压脚机构，所述平移轨道架固定安装在转运台上，其长度方向平行于转运导向面的延伸方向，所述移动压脚机构沿平移轨道架的长度方向滑动设置，并用于将袖克夫压在转运导向面上，所述压脚平移机构设置在平移轨道架上并驱使移动压脚机构进行滑动。

进一步地，所述移动压脚机构包括压脚主座，以及至少两个安装在压脚主座上的、可上下伸缩的压脚驱动气缸，以及压块，所述压块与所有压脚驱动气缸的伸缩部相连并用于直接将袖克夫压在转运导向面上。

进一步地，所述工业机器人的执行端具有平旋驱动部件，所述平旋驱动部件与取料端组件连接以驱使取料端组件和袖克夫一同平旋变位。

进一步地，所述转运台安装有Y向机械定位机构，所述Y向机械定位机构正对转运导向面的上料工位区域，所述Y向机械定位机构包括一对沿转运导向面的长度方向分布的Y向机械定位块，以及驱使Y向机械定位块进行移动变位的Y向定位驱动组件，两个Y向机械定位块在定位时与袖克夫一侧边同时接触以调节袖克夫的Y向位置。

进一步地，所述Y向机械定位机构的Y向定位驱动组件包括伸缩气缸、伸缩座、升降气缸，所述伸缩气缸沿Y向布置，所述伸缩座安装在伸缩气缸的伸缩部并朝向袖克夫，所述升降气缸设置有一对，两个升降气缸的伸缩部分别连接两Y向机械定位块并同时驱使两Y向机械定位块进行升降。

进一步地，在转运台的对应转运导向面的夹取转运工位区域的位置设有开口朝向工业机器人的夹持让位槽，在袖克夫处于夹持让位槽的位置时，所述工业机器人的取料端组件伸入夹持让位槽中以夹持袖克夫。

进一步地，所述自动锁眼缝制机和自动钉扣缝制机的水平间距可自动调节设置。

进一步地，还包括一对袖克夫收料盒，两个袖克夫收料盒均设置在工业机器人转运区域中以盛放工业机器人转运过来的已完成缝制的袖克夫。

进一步地，还包括控制器，所述袖克夫平移装置、自动输送装置、X方向视觉纠偏相机、明线缝制机、工业机器人、自动锁眼缝制机和自动钉扣缝制机均受控制器控制。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型能够使得袖克夫的缝制流程实现自动化操作，仅需一个操作工人完成，降低了操作工人的操作难度，提高了工作效率，节约了人力成本；

2、明线缝制过程由工作站自动完成，使得袖克夫的缝线一致性得到保障；

3、由于设置了Y向机械定位机构，使得袖克夫的Y向位置在上料阶段就能得到纠正，如果X方向视觉纠偏相机识别出袖克夫在X方向上存在偏移量，则为压脚平移机构的平移量设置运动补偿量，从而让压脚平移机构驱使移动压脚机构将袖克夫准确地带到明线缝制工位区域，从而保障明线缝制的精准度。

附图说明

图1是本实用新型的立体示意图。

图2是上料工位区域的俯瞰示意图。

图3是X方向视觉纠偏相机的工作原理示意图。

图4是在上料工位区域对袖克夫进行Y向纠偏的示意图。

图5是对袖克夫进行Y向纠偏的立体示意图。

图6是转运台的转运导向面的俯瞰视角示意图。

图7是工业机器人取料的原理示意图。

图8是工业机器人将袖克夫送到缝制锁眼、钉扣的位置的示意图。

图9是工业机器人将缝制完成的袖克夫送到袖克夫收料盒中的示意图。

具体实施方式

下面结合附图1-9和具体实施例对本实用新型进一步说明。

如图1所示，袖克夫机器人工作站，包括：

控制器20；

转运台4，如图1、6所示，转运台4上侧具有水平延伸的、与袖克夫11的长度方向平行的转运导向面4a，将转运导向面4a的延伸方向设为X方向，沿转运导向面4a依次设有上料工位区域、明线缝制工位区域、夹取转运工位区域；

袖克夫平移装置，如图1所示，用于驱使袖克夫11在转运导向面4a的上料工位区域、明线缝制工位区域、夹取转运工位区域往复滑动；

用于水平输送袖克夫11的自动输送装置，将其输送方向设为Y方向，其下料端正对转运导向面4a的上料工位区域并将袖克夫11输送到上料工位区域；

X方向视觉纠偏相机5，处于转运导向面4a的上料工位区域正上方，X方向视觉纠偏相机5安装在相机支架6上，用于判定袖克夫11在X方向上的偏离量并根据偏离量设定袖克夫平移装置的运动补偿量；

明线缝制机15，自动平移地设置在正对转运导向面4a的明线缝制工位区域的位置，且平移方向垂直于转运导向面4a的延伸方向；

工业机器人16，设置在靠近转运导向面4a的夹取转运工位区域的位置，其具有夹持袖克夫11的取料端组件16b；

设置在工业机器人16转运区域中的自动锁眼缝制机17和自动钉扣缝制机18，自动锁眼缝制机17和自动钉扣缝制机18相对布置并分别用于缝制袖克夫11的锁眼、钉扣；

一对袖克夫收料盒19，两个袖克夫收料盒19均设置在工业机器人16转运区域中以盛放工业机器人16转运过来的已完成缝制的袖克夫11。

其中，上述自动输送装置包括依次设置的袖克夫上料部件1、自动烫平机2、自动输送带部件3，使得袖克夫11依次经过上料、烫平、输送到转运台4的工序。上述自动输送装置可以存在其他设备类型。

如图1、6所示，上述袖克夫平移装置包括平移轨道架12、压脚平移机构13、移动压脚机构14，平移轨道架12固定安装在转运台4上，相机支架6安装在平移轨道架12上，其长度方向平行于转运导向面4a的延伸方向，移动压脚机构14沿平移轨道架12的长度方向滑动设置，并用于将袖克夫11压在转运导向面4a上，压脚平移机构13设置在平移轨道架12上并驱使移动压脚机构14进行滑动，压脚平移机构13可以设置为气动平移机构，或者由电机驱动的同步带机构，也可以是其他直线驱动机构；移动压脚机构14包括压脚主座14a，以及至少两个安装在压脚主座14a上的、可上下伸缩的压脚驱动气缸14c，以及压块14b，压块14b与所有压脚驱动气缸14c的伸缩部相连并用于直接将袖克夫11压在转运导向面4a上。

如图7所示，上述工业机器人16的执行端具有平旋驱动部件16a，平旋驱动部件16a可以是电机或旋转气缸等，平旋驱动部件16a与取料端组件16b连接，如果发现袖克夫11的位置反了，工业机器人16的平旋驱动部件16a驱使取料端组件16b和袖克夫11一同平旋变位，以调正袖克夫11的位置，使得袖克夫11上需要缝制锁眼、钉扣的位置分别对应自动锁眼缝制机17、自动钉扣缝制机18。取料端组件16b可以是气动或电动夹爪机构，也可以是其他夹持机构。

如图2-5所示，上述转运台4安装有Y向机械定位机构，Y向机械定位机构正对转运导向面4a的上料工位区域，Y向机械定位机构包括一对沿转运导向面4a的长度方向分布的Y向机械定位块10，以及驱使Y向机械定位块10进行移动变位的Y向定位驱动组件，两个Y向机械定位块10在定位时与袖克夫11一侧边同时接触以调节袖克夫11的Y向位置；Y向机械定位机构的Y向定位驱动组件包括伸缩气缸7、伸缩座8、升降气缸9，伸缩气缸7沿Y向布置，伸缩座8安装在伸缩气缸7的伸缩部并朝向袖克夫11，升降气缸9设置有一对，两个升降气缸9的伸缩部分别连接两Y向机械定位块10并同时驱使两Y向机械定位块10进行升降。

如图7所示，在转运台4的对应转运导向面4a的夹取转运工位区域的位置设有开口朝向工业机器人16的夹持让位槽4b，在袖克夫11处于夹持让位槽4b的位置时，工业机器人16的取料端组件16b伸入夹持让位槽4b中以夹持袖克夫11，由于设置了夹持让位槽4b，可以避免工业机器人16的取料端组件16b在取料时受到结构干涉。

考虑到袖克夫11的长度规格会存在变化，导致袖克夫11的锁眼和钉扣的间距会有所变化，为了适应变化后的袖克夫11的锁眼和钉扣的间距，自动锁眼缝制机17和自动钉扣缝制机18的水平间距可自动调节设置，可以考虑为自动锁眼缝制机17和/或自动钉扣缝制机18配置直线驱动机构(气缸或者电动驱动机构)，不论是变动自动锁眼缝制机17或自动钉扣缝制机18的位置，或者同时变动自动锁眼缝制机17和自动钉扣缝制机18的位置，只要达到自动调节自动锁眼缝制机17和自动钉扣缝制机18的水平间距的目的，均在本申请的保护范围之内。

上述袖克夫平移装置、自动输送装置、X方向视觉纠偏相机5、明线缝制机15、工业机器人16、自动锁眼缝制机17和自动钉扣缝制机18均受控制器20控制。

工作站在具体实施时，按照如下步骤：

A、操作工人将袖克夫11套在袖克夫上料部件1上，袖克夫11平行于X向，袖克夫11的锁眼和钉扣的预留位置分处其两端位置，然后袖克夫11被送进自动烫平机2进行熨烫；

B、自动烫平机2完成对袖克夫11的熨烫后，袖克夫11被送到自动输送带部件3上；

C、自动输送带部件3把袖克夫11送到转运导向面4a的上料工位区域后，需对袖克夫11进行X、Y两个方向的定位，其中，袖克夫11的X方向位置由X方向视觉纠偏相机5进行视觉拍摄完成纠偏，袖克夫11的Y方向位置由Y向机械定位机构完成定位；

D、移动压脚机构14在指定位置取料后准确地送到明线缝制工位区域，利用明线缝制机15对袖克夫11进行明线缝制，在明线缝制过程中，移动压脚机构14的压块14b压住袖克夫11进行移动，明线缝制机15也处于移动状态，两种移动轨迹合成X-Y的运动轨迹，从而自动地完成袖克夫11的明线缝制操作；

E、完成缝制后，移动压脚机构14压住袖克夫11送到下个指定位置；

F、如图7、8所示，工业机器人16在该位置夹取袖克夫11后送到自动钉扣缝制机17和自动锁眼缝制机18的位置进行钉扣和锁眼缝制操作；

G、如图9所示，完成钉扣和锁眼缝制操作后由工业机器人16把袖克夫11送到指定的袖克夫收料盒19，完成整个工序。

其中，在上料阶段，如图4所示，袖克夫11会存在偏差，包括三种偏差：X方向位置偏差、Y方向位置偏差、角度偏差。

如图4、5所示，袖克夫11的Y方向位置偏差、角度偏差按照如下方法进行自动调整：利用升降气缸9抬起Y向机械定位块10，然后利用伸缩气缸7驱使伸缩座8向袖克夫11的方向伸出，使得两个Y向机械定位块10抵靠袖克夫11的侧边，驱使袖克夫11偏移到预定的位置点，在这时对袖克夫11完成Y方向的机械定位，定位完成后，伸缩气缸7带动两个Y向机械定位块10缩回，再利用升降气缸9将两个Y向机械定位块10降下。

然后，如图6所示，袖克夫11的X方向位置偏差按照如下方法进行自动调整：开启X方向视觉纠偏相机5对袖克夫11进行自动拍照，程序计算袖克夫11的X方向与原设定的虚拟零位线21的数值差。

接下来，移动压脚机构14在初始等待位置抬起压块14b，移动到上料工位区域，将压块14b向下移动，压紧袖克夫11；压块14b保持下压状态，带着袖克夫11一起从上料工位区域移动到明线缝制工位区域；程序自动修正X方向与虚拟零位线21的偏移值,由程序控制进行明线缝制，缝制时压块14b作左右移动，明线缝制机15作前后移动，可形成X-Y的运动轨迹，自动完成袖克夫11的明线缝制操作；缝制完成后，压块14b继续保持下压状态，带着袖克夫11一起移动到夹取转运工位区域，完成明线缝制；抬起压块14b，移动压脚机构14回到明线缝制工位区域等待下片袖克夫11。

以上是本实用新型的优选实施例，本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本实用新型总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本实用新型要求保护范围之内。

Claims (10)

1.袖克夫机器人工作站，其特征在于，包括：

转运台(4)，所述转运台(4)上侧具有水平延伸的、与袖克夫(11)的长度方向平行的转运导向面(4a)，将所述转运导向面(4a)的延伸方向设为X方向，沿所述转运导向面(4a)依次设有上料工位区域、明线缝制工位区域、夹取转运工位区域；

袖克夫平移装置，用于驱使袖克夫(11)在转运导向面(4a)的上料工位区域、明线缝制工位区域、夹取转运工位区域往复滑动；

用于水平输送袖克夫(11)的自动输送装置，将其输送方向设为Y方向，其下料端正对转运导向面(4a)的上料工位区域并将袖克夫(11)输送到上料工位区域；

X方向视觉纠偏相机(5)，处于转运导向面(4a)的上料工位区域正上方，用于判定袖克夫(11)在X方向上的偏离量并根据偏离量设定袖克夫平移装置的运动补偿量；

明线缝制机(15)，自动平移地设置在正对转运导向面(4a)的明线缝制工位区域的位置，且平移方向垂直于转运导向面(4a)的延伸方向；

工业机器人(16)，设置在靠近转运导向面(4a)的夹取转运工位区域的位置，其具有夹持袖克夫(11)的取料端组件(16b)；

设置在工业机器人(16)转运区域中的自动锁眼缝制机(17)和自动钉扣缝制机(18)，所述自动锁眼缝制机(17)和自动钉扣缝制机(18)相对布置并分别用于缝制袖克夫(11)的锁眼、钉扣。

2.根据权利要求1所述的袖克夫机器人工作站，其特征在于：所述袖克夫平移装置包括平移轨道架(12)、压脚平移机构(13)、移动压脚机构(14)，所述平移轨道架(12)固定安装在转运台(4)上，其长度方向平行于转运导向面(4a)的延伸方向，所述移动压脚机构(14)沿平移轨道架(12)的长度方向滑动设置，并用于将袖克夫(11)压在转运导向面(4a)上，所述压脚平移机构(13)设置在平移轨道架(12)上并驱使移动压脚机构(14)进行滑动。

3.根据权利要求2所述的袖克夫机器人工作站，其特征在于：所述移动压脚机构(14)包括压脚主座(14a)，以及至少两个安装在压脚主座(14a)上的、可上下伸缩的压脚驱动气缸(14c)，以及压块(14b)，所述压块(14b)与所有压脚驱动气缸(14c)的伸缩部相连并用于直接将袖克夫(11)压在转运导向面(4a)上。

4.根据权利要求1所述的袖克夫机器人工作站，其特征在于：所述工业机器人(16)的执行端具有平旋驱动部件(16a)，所述平旋驱动部件(16a)与取料端组件(16b)连接以驱使取料端组件(16b)和袖克夫(11)一同平旋变位。

5.根据权利要求1所述的袖克夫机器人工作站，其特征在于：所述转运台(4)安装有Y向机械定位机构，所述Y向机械定位机构正对转运导向面(4a)的上料工位区域，所述Y向机械定位机构包括一对沿转运导向面(4a)的长度方向分布的Y向机械定位块(10)，以及驱使Y向机械定位块(10)进行移动变位的Y向定位驱动组件，两个Y向机械定位块(10)在定位时与袖克夫(11)一侧边同时接触以调节袖克夫(11)的Y向位置。

6.根据权利要求5所述的袖克夫机器人工作站，其特征在于：所述Y向机械定位机构的Y向定位驱动组件包括伸缩气缸(7)、伸缩座(8)、升降气缸(9)，所述伸缩气缸(7)沿Y向布置，所述伸缩座(8)安装在伸缩气缸(7)的伸缩部并朝向袖克夫(11)，所述升降气缸(9)设置有一对，两个升降气缸(9)的伸缩部分别连接两Y向机械定位块(10)并同时驱使两Y向机械定位块(10)进行升降。

7.根据权利要求1所述的袖克夫机器人工作站，其特征在于：在转运台(4)的对应转运导向面(4a)的夹取转运工位区域的位置设有开口朝向工业机器人(16)的夹持让位槽(4b)，在袖克夫(11)处于夹持让位槽(4b)的位置时，所述工业机器人(16)的取料端组件(16b)伸入夹持让位槽(4b)中以夹持袖克夫(11)。

8.根据权利要求1所述的袖克夫机器人工作站，其特征在于：所述自动锁眼缝制机(17)和自动钉扣缝制机(18)的水平间距可自动调节设置。

9.根据权利要求1所述的袖克夫机器人工作站，其特征在于：还包括一对袖克夫收料盒(19)，两个袖克夫收料盒(19)均设置在工业机器人(16)转运区域中以盛放工业机器人(16)转运过来的已完成缝制的袖克夫(11)。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的袖克夫机器人工作站，其特征在于：还包括控制器(20)，所述袖克夫平移装置、自动输送装置、X方向视觉纠偏相机(5)、明线缝制机(15)、工业机器人(16)、自动锁眼缝制机(17)和自动钉扣缝制机(18)均受控制器(20)控制。

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