CN219908065U - 一种多自由度的自动化包缝设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多自由度的自动化包缝设备，包括机架以及设置于机架上的X轴位移机构、Y轴位移机构、ZR轴位移机构、压板机构和至少一个缝纫机构；压板机构与ZR轴位移机构可拆卸连接，ZR轴位移机构滑动安装于Y轴位移机构，Y轴位移机构滑动安装于X轴位移机构上，缝纫机构安装于机架的侧面，X轴位移机构、Y轴位移机构以及ZR轴位移机构实现布料的自动推进，压板机构用于压住布料，缝纫机构用于缝合布料。本实用新型的自动化包缝设备通过X轴位移机构、Y轴位移机构以及ZR轴位移机构实现布料的自动推进，具有多自由度，从而顺利实现对布料在机架上的任意移动、姿态控制和缝制，自动化程度高，提高了包缝效率和精度，降低成本。

Description

一种多自由度的自动化包缝设备

技术领域

本实用新型涉及包缝设备技术领域，特别涉及一种多自由度的自动化包缝设备。

背景技术

包缝机的主要功能一般是防止服装的缝头起毛，包缝机不仅能够用于包边，还能应用于缝合T恤、运动服、内衣、针织等面料。

然而，目前的包缝机一般仅能实现在直线方向上的缝纫动作，对应一些非直线缝纫只能采用人工缝纫或分段缝纫，不仅效率较低，人工参入度过高，而且成本较高。

因此，现有技术有待发展。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提出一种多自由度的自动化包缝设备。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

本实用新型提供了一种多自由度的自动化包缝设备，包括机架以及设置于所述机架上的X轴位移机构、Y轴位移机构、ZR轴位移机构、压板机构和至少一个缝纫机构；

所述压板机构与所述ZR轴位移机构可拆卸连接，所述ZR轴位移机构驱动所述压板机构沿着所述机架的Z轴方向移动，以使所述压板机构压住布料，所述ZR轴位移机构驱动所述压板机构旋转以调整布料的方向；

所述ZR轴位移机构滑动安装于所述Y轴位移机构，所述Y轴位移机构驱动所述ZR轴位移机构沿着所述机架的Y轴方向移动；

所述Y轴位移机构滑动安装于所述X轴位移机构上，所述X轴位移机构驱动所述ZR轴位移机构以及所述Y轴位移机构沿着所述机架的X轴方向移动；

所述缝纫机构安装于所述机架的侧面，用于缝合布料。

进一步地，所述压板机构与所述ZR轴位移机构通过真空连接结构可拆卸连接，所述真空连接结构包括真空吸盘、真空发生器、真空产生电磁阀、真空通断电磁阀和真空压力传感器，所述真空吸盘连接所述压板机构与所述ZR轴位移机构，所述真空发生器通过管道与所述真空吸盘连通，所述真空产生电磁阀用于控制所述真空发生器的开关，所述真空压力传感器用于检测所述真空吸盘的真空度并控制所述真空通断电磁阀以及所述真空发生器的开关。

进一步地，所述ZR轴位移机构包括第一支座、第二支座、第一电机、气缸和连接板，所述第一电机通过轴承转动安装于所述第一支座上，所述连接板与所述第一电机的输出轴固定连接，所述真空吸盘安装于所述连接板上，所述第一电机转动以带动所述连接板与所述压板机构转动；

所述第二支座与所述Y轴位移机构滑动连接，所述气缸安装于所述第二支座上，所述第一支座与所述气缸的输出轴固定连接，所述气缸上下移动以带动所述第一支座沿着Z轴方向移动。

进一步地，所述连接板设置有若干个定位凸起，所述压板机构对应设置有若干个定位孔，所述定位凸起与所述定位孔配合连接所述连接板和所述压板机构。

进一步地，所述Y轴位移机构包括第三支座以及安装于所述第三支座上的第二电机、主动轮、从动轮和同步带，所述第三支座与所述X轴位移机构滑动连接，所述主动轮与所述第二电机的输出轴固定连接，所述从动轮与所述主动轮水平间隔设置，所述同步带套于所述主动轮与所述从动轮外，所述同步带上设置有连接块，所述第二支座与所述连接块连接，所述第二电机带动所述主动轮、从动轮转动，且带动所述同步带、连接块以及第二支座沿着Y轴方向移动。

进一步地，所述第二支座上设置有若干个第一滑块，所述第三支座上设置有若干个第一滑轨，所述第一滑块与所述第一滑轨配合使所述第二支座沿着所述第一滑轨滑动。

进一步地，所述X轴位移机构包括第三电机，所述机架上设置有齿条和若干个第二滑轨，所述第三支座上设置有齿轮和若干个第二滑块，所述第三电机安装于所述第二滑块上，所述齿轮与所述第三电机固定连接，且所述齿轮与所述齿条啮合，所述第二滑块与所述第二滑轨配合，所述第三电机带动所述齿轮沿着所述齿条滑动，且所述第三支座沿着所述第二滑轨滑动。

进一步地，所述缝纫机构包括第四支座和缝纫机，所述第四支座固定于所述机架的侧面，所述第四支座上设置有第三滑轨，所述缝纫机设置有第三滑块，所述第三滑块与所述第三滑轨配合滑动。

进一步地，所述缝纫机设置有布料位置检测传感器，所述布料位置检测传感器用于检测布料的位置。

进一步地，所述缝纫机构还包括开关装置，所述开关装置包括定位插销、检测开关和定位块，所述检测开关固定于所述定位块上形成定位槽，所述定位插销插入所述定位槽时，所述检测开关控制所述缝纫机构开启工作。

本实用新型技术方案具有的有益效果：

本实用新型的自动化包缝设备通过X轴位移机构、Y轴位移机构以及ZR轴位移机构实现布料的自动推进，具有多自由度，从而顺利实现对布料在机架上的任意移动、姿态控制和缝制，自动化程度高，提高了包缝效率和精度，降低成本。

附图说明

图1是本实用新型自动化包缝设备的结构示意图；

图2是本实用新型压板结构的连接示意图；

图3是本实用新型X轴位移机构的结构示意图；

图4是本实用新型Y轴位移机构的结构示意图；

图5是本实用新型ZR轴位移机构的结构示意图；

图6是本实用新型缝纫机构的结构示意图；

图7是本实用新型开关装置的结构示意图；

图8是本实用新型真空连接结构的连接示意图。

附图标记说明：

100-自动化包缝设备，10-机架，11-齿条，12-第二滑轨，20-X轴位移机构，21-第三电机，30-Y轴位移机构，31-第三支座，32-第二电机，33-主动轮，34-从动轮，35-同步带，36-连接块，37-第一滑轨，39-第二滑块，40-ZR轴位移机构，41-第一支座，42-第二支座，43-第一电机，44-气缸，45-连接板，451-定位凸起，46-轴承，47-第一滑块，50-压板机构，51-定位孔，60-缝纫机构，61-第四支座，62-缝纫机，63-第三滑轨，64-第三滑块，65-吹气装置，66-布料位置检测传感器，67-断线检测传感器，68-开关装置，681-定位插销，682-检测开关，683-定位块，684-定位槽，71-真空吸盘，72-真空发生器，73-真空产生电磁阀，74-真空通断电磁阀，75-真空压力传感器，76-空气过滤器，200-布料。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

请参考图1至图8，本实用新型提供了一种多自由度的自动化包缝设备100，包括机架10以及设置于所述机架10上的X轴位移机构20、Y轴位移机构30、ZR轴位移机构40、压板机构50和至少一个缝纫机构60；

所述压板机构50与所述ZR轴位移机构40可拆卸连接，所述ZR轴位移机构驱40动所述压板机构50沿着所述机架10的Z轴方向移动，以使所述压板机构50压住布料，所述ZR轴位移机构40驱动所述压板机构50旋转以调整布料的方向；

所述ZR轴位移机构40滑动安装于所述Y轴位移机构30，所述Y轴位移机构30驱动所述ZR轴位移机构40沿着所述机架10的Y轴方向移动；

所述Y轴位移机构30滑动安装于所述X轴位移机构20上，所述X轴位移机构20驱动所述ZR轴位移机构40以及所述Y轴位移机构30沿着所述机架10的X轴方向移动；

所述缝纫机构60安装于所述机架10的侧面，用于缝合布料。

在本实施方式中，所述X轴位移机构20、Y轴位移机构30以及ZR轴位移机构40实现布料200的自动推进，所述压板机构50用于压住布料200，所述缝纫机构60用于缝合布料200(如衣服的前后片缝合连接)。

本实用新型的自动化包缝设备100通过X轴位移机构20、Y轴位移机构30以及ZR轴位移机构40实现布料200的自动推进，具有多自由度，从而顺利实现对布料200在所述机架10上的任意移动、姿态控制和缝制，自动化程度高，提高了包缝效率和精度，降低成本。

在本实施方式中，所述压板机构50的尺寸比所要压住的布料200尺寸小，以便于露出布料200所需要缝制的位置。

具体地，所述压板机构50与所述ZR轴位移机构40通过真空连接结构可拆卸连接，所述真空连接结构包括真空吸盘71、真空发生器72、真空产生电磁阀73、真空通断电磁阀74和真空压力传感器75，所述真空吸盘71连接所述压板机构50与所述ZR轴位移机构40，所述真空发生器72通过管道与所述真空吸盘71连通，所述真空产生电磁阀73用于控制所述真空发生器72的开关，所述真空压力传感器75用于检测所述真空吸盘71的真空度并控制所述真空通断电磁阀74以及所述真空发生器72的开关。

在本实施方式中，所述真空连接结构的工作原理为：

通过控制所述真空产生电磁阀73的启闭，以输送高压气体到所述真空发生器72中，使所述真空发生器72内部产生真空，从而使得与所述真空发生器72连通的所述真空吸盘71能够产生吸力以吸住所述压板机构50；

当所述真空压力传感器75检测真空度到达设定值后，系统控制所述真空通断电磁阀74关闭，然后再将所述真空产生电磁阀73关闭；

当所述真空压力传感器75检测真空度低于设定值后，系统控制所述真空产生电磁阀73打开，然后再将所述真空通断电磁阀74打开，以提升回路中的真空度。

本实用新型通过所述真空吸盘71连接所述压板机构50与所述ZR轴位移机构40，可达到快速拆装的效果，当生产不同的衣服版型和码数时，可快速更换对应的压板机构50；所述真空产生电磁阀73和所述真空通断电磁阀74根据所述真空压力传感器75是否达到预设值来控制通断，可实现间歇式制造真空，以节省用气，达到节约能源的作用，而且通过所述真空压力传感器75的使用，实现了真空度的实时反馈与闭环控制，避免了所述真空吸盘71没有吸住所述压板机构50时，设备就进行动作的危险发生，提高了设备运行的安全性和可靠性。

在本实施方式中，所述真空连接结构还包括空气过滤器76，所述空气过滤器76设置于所述真空发生器72的输出端口处，用于过滤所述真空发生器72内的杂质，提高真空纯净度，避免堵住所述真空发生器72的输出端口。

请参考图5，所述ZR轴位移机构40包括第一支座41、第二支座42、第一电机43、气缸44和连接板45，所述第一电机43通过轴承46转动安装于所述第一支座41上，所述连接板45与所述第一电机43的输出轴固定连接，所述真空吸盘71安装于所述连接板45上，所述第一电机43转动以带动所述连接板45与所述压板机构50转动，以实现布料200的转动；

所述第二支座42与所述Y轴位移机构30滑动连接，所述气缸44安装于所述第二支座42上，所述第一支座41与所述气缸44的输出轴固定连接，所述气缸44上下移动以带动所述第一支座41沿着Z轴方向移动，从而实现了布料200在Z轴方向上的位移。

进一步地，所述连接板45设置有若干个定位凸起451，所述压板机构50对应设置有若干个定位孔51，所述定位凸起451与所述定位孔51配合连接所述连接板45和所述压板机构50，提高连接稳定性，而且可以快速高精度定位连接，避免产生偏移。

请参考图4，所述Y轴位移机构30包括第三支座31以及安装于所述第三支座31上的第二电机32、主动轮33、从动轮34和同步带35，所述第三支座31与所述X轴位移机构20滑动连接，所述主动轮33与所述第二电机32的输出轴固定连接，所述从动轮34与所述主动轮33水平间隔设置，所述同步带35套于所述主动轮33与所述从动轮34外，所述同步带35上设置有连接块36，所述第二支座42与所述连接块36连接，所述第二电机32带动所述主动轮33、从动轮34转动，且带动所述同步带35、连接块36以及第二支座42沿着Y轴方向移动，从而实现了布料200在Y轴方向上的往返运行，结构简单，运行平稳。

进一步地，所述第二支座42上设置有若干个第一滑块5047，所述第三支座31上设置有若干个第一滑轨37，所述第一滑块5047与所述第一滑轨37配合使所述第二支座42沿着所述第一滑轨37滑动，提高了所述第二支座42在Y轴方向位移的稳定性，起到导向的作用。

请参考图3，所述X轴位移机构20包括第三电机21，所述机架10上设置有齿条11和若干个第二滑轨12，所述第三支座31上设置有齿轮(未图示)和若干个第二滑块39，所述第三电机21安装于所述第二滑块39上，所述齿轮与所述第三电机21固定连接，且所述齿轮与所述齿条11啮合，所述第二滑块39与所述第二滑轨12配合，所述第三电机21带动所述齿轮沿着所述齿条11滑动，且所述第三支座31沿着所述第二滑轨12滑动，从而实现了布料200在X轴方向上的位移。

本实用新型通过采用所述齿轮和所述齿条11的配合，实现了运动的高刚性和高动态响应性，使缝纫线迹更美观。

请参考图6，所述缝纫机构60包括第四支座61和缝纫机62，所述第四支座61固定于所述机架10的侧面，所述第四支座61上设置有第三滑轨63，所述缝纫机62设置有第三滑块64，所述第三滑块64与所述第三滑轨63配合滑动，实现伸缩滑动，实现所述缝纫机62的拉出，以方便穿线和维护等操作。

优选地，所述缝纫机构60设置有两个，且分别对称设置于所述机架10的两侧，提高了缝制工作效率。其中，所述缝纫机62可以是1台或更多，所述缝纫机62的布置形式可以是对称的，也可以是并排的或垂直的，具体根据使用需求设置。

在本实施方式中，所述缝纫机62设置有吹气装置65、布料位置检测传感器66和断线检测传感器67，所述吹气装置65用于对布料200进行吹气展平，避免了布料200因卷边而导致的缝制不合格的发生，提高了生产良率。

所述布料位置检测传感器66用于检测布料200的位置，实时反馈布料200的位置，所述自动化包缝设备100将根据检测到的位置信息实时调整布料200的缝纫轨迹，从而实现闭环调整布料200位置，相比于没有闭环控制的情况，此举提高了控制精度，使得在只切除很少布料200的情况下，就能实现合格缝制，提高了生产良率和布料200利用率。

所述布料位置检测传感器66可以采用光电传感器，只要布料200高于所述机架10的台面，就能输出检测信号。其中，所述布料位置检测传感器66检测的是还没有缝的布料200的位置，检测点靠近所述缝纫机62的缝纫针前面，以提高反馈实时性。

所述断线检测传感器67用于监测所述缝纫机62的缝线状态，实现了对缝线状态的实时监控，避免了所述缝纫机62空缝。

请参考图7，所述缝纫机构60还包括开关装置68，所述开关装置68包括定位插销681、检测开关682和定位块683，所述检测开关682固定于所述定位块683上形成定位槽684，所述定位插销681插入所述定位槽684时，所述检测开关682控制所述缝纫机构60开启工作，所述定位插销681未插入所述定位槽684时，所述检测开关682控制所述缝纫机构60停止工作，从而实现了对所述缝纫机62是否在工作位的实时监控，避免了因所述缝纫机62未在工作位，设备就启动进行缝制的失败缝纫和危险发生。

本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种多自由度的自动化包缝设备，其特征在于，包括机架以及设置于所述机架上的X轴位移机构、Y轴位移机构、ZR轴位移机构、压板机构和至少一个缝纫机构；

所述压板机构与所述ZR轴位移机构可拆卸连接，所述ZR轴位移机构驱动所述压板机构沿着所述机架的Z轴方向移动，以使所述压板机构压住布料，所述ZR轴位移机构驱动所述压板机构旋转以调整布料的方向；

所述ZR轴位移机构滑动安装于所述Y轴位移机构，所述Y轴位移机构驱动所述ZR轴位移机构沿着所述机架的Y轴方向移动；

所述Y轴位移机构滑动安装于所述X轴位移机构上，所述X轴位移机构驱动所述ZR轴位移机构以及所述Y轴位移机构沿着所述机架的X轴方向移动；

所述缝纫机构安装于所述机架的侧面，用于缝合布料。

2.根据权利要求1所述的自动化包缝设备，其特征在于，所述压板机构与所述ZR轴位移机构通过真空连接结构可拆卸连接，所述真空连接结构包括真空吸盘、真空发生器、真空产生电磁阀、真空通断电磁阀和真空压力传感器，所述真空吸盘连接所述压板机构与所述ZR轴位移机构，所述真空发生器通过管道与所述真空吸盘连通，所述真空产生电磁阀用于控制所述真空发生器的开关，所述真空压力传感器用于检测所述真空吸盘的真空度并控制所述真空通断电磁阀以及所述真空发生器的开关。

3.根据权利要求2所述的自动化包缝设备，其特征在于，所述ZR轴位移机构包括第一支座、第二支座、第一电机、气缸和连接板，所述第一电机通过轴承转动安装于所述第一支座上，所述连接板与所述第一电机的输出轴固定连接，所述真空吸盘安装于所述连接板上，所述第一电机转动以带动所述连接板与所述压板机构转动；

所述第二支座与所述Y轴位移机构滑动连接，所述气缸安装于所述第二支座上，所述第一支座与所述气缸的输出轴固定连接，所述气缸上下移动以带动所述第一支座沿着Z轴方向移动。

4.根据权利要求3所述的自动化包缝设备，其特征在于，所述连接板设置有若干个定位凸起，所述压板机构对应设置有若干个定位孔，所述定位凸起与所述定位孔配合连接所述连接板和所述压板机构。

5.根据权利要求3所述的自动化包缝设备，其特征在于，所述Y轴位移机构包括第三支座以及安装于所述第三支座上的第二电机、主动轮、从动轮和同步带，所述第三支座与所述X轴位移机构滑动连接，所述主动轮与所述第二电机的输出轴固定连接，所述从动轮与所述主动轮水平间隔设置，所述同步带套于所述主动轮与所述从动轮外，所述同步带上设置有连接块，所述第二支座与所述连接块连接，所述第二电机带动所述主动轮、从动轮转动，且带动所述同步带、连接块以及第二支座沿着Y轴方向移动。

6.根据权利要求5所述的自动化包缝设备，其特征在于，所述第二支座上设置有若干个第一滑块，所述第三支座上设置有若干个第一滑轨，所述第一滑块与所述第一滑轨配合使所述第二支座沿着所述第一滑轨滑动。

7.根据权利要求6所述的自动化包缝设备，其特征在于，所述X轴位移机构包括第三电机，所述机架上设置有齿条和若干个第二滑轨，所述第三支座上设置有齿轮和若干个第二滑块，所述第三电机安装于所述第二滑块上，所述齿轮与所述第三电机固定连接，且所述齿轮与所述齿条啮合，所述第二滑块与所述第二滑轨配合，所述第三电机带动所述齿轮沿着所述齿条滑动，且所述第三支座沿着所述第二滑轨滑动。

8.根据权利要求1所述的自动化包缝设备，其特征在于，所述缝纫机构包括第四支座和缝纫机，所述第四支座固定于所述机架的侧面，所述第四支座上设置有第三滑轨，所述缝纫机设置有第三滑块，所述第三滑块与所述第三滑轨配合滑动。

9.根据权利要求8所述的自动化包缝设备，其特征在于，所述缝纫机设置有布料位置检测传感器，所述布料位置检测传感器用于检测布料的位置。

10.根据权利要求8所述的自动化包缝设备，其特征在于，所述缝纫机构还包括开关装置，所述开关装置包括定位插销、检测开关和定位块，所述检测开关固定于所述定位块上形成定位槽，所述定位插销插入所述定位槽时，所述检测开关控制所述缝纫机构开启工作。