CN111575920A - 一种全自动视觉锁边机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动视觉锁边机，属于缝纫机械领域，全自动视觉锁边机包括物料驱动装置、缝纫装置、工作台以及电控箱，缝纫装置用以对待锁边物料进行锁边缝合，全自动视觉锁边机还包括视觉***，视觉***设在工作台的上方，以对待锁边物料进行取点巡迹，物料驱动装置包括送料装置、取料装置以及压料装置，送料装置的出料端与取料装置的进料端相适配，取料装置用以将待锁边物料送至工作台上，压料装置用以驱动待锁边物料在工作台上位移。本发明公开的全自动视觉锁边机，可以智能高效地对物料进行锁边缝合，可自动识别物料以智能适配加工，无需多次装夹物料，减少定位误差，提高产品缝纫品质。

Description

一种全自动视觉锁边机

技术领域

本发明涉及缝纫机械领域，尤其涉及一种全自动视觉锁边机。

背景技术

中国专利文献公开号CN205893585U公开的一种包边缝纫机，包括机架、工作台和机头，工作台安装在机架上方，机头设有缝合材料的缝纫针，工作台上方通过立柱安装有X轴移动机构、Y轴移动机构、W轴旋转机构、压盘安装座和压盘，X轴移动机构驱动压盘安装座左右移动，Y轴移动机构驱动压盘安装座前后移动，W轴旋转机构驱动压盘旋转，采用本专利的包边缝纫机时，X轴移动机构、Y轴移动机构、W轴旋转机构分别驱动压盘完成左右、前后、自动运动，压盘压紧并带动待包边材料按预定的缝纫轨迹运动。

中国专利文献公开号CN107164888A公开的一种周边缝自动缝纫机，属于缝纫机技术领域。本周边缝自动缝纫机，包括台板，台板上设置有辅助送料机构和用于缝纫的缝纫机构，辅助送料机构能够将缝料压紧在台板上并带动缝料在台板上运动，台板上还设置有收料组件，收料组件包括放料板，台板上开设有落料孔，放料板能够将落料孔封闭或者打开，辅助送料机构能够将缝料输送到落料孔处。

但是，上述缝纫机通常只能对形状规则的待缝合件进行缝合，对于形状不规则的异形件，需要多次装夹定位以完成缝合，操作繁琐，容易因多次装夹造成定位误差，降低产品缝纫品质。或者需要通过输入选择不同的驱动程序以驱动机械臂根据不同形状的异形件完成相应的锁边缝合动作，无法自动识别待缝合件的形状以智能匹配合适的锁边缝合程序，操作繁琐，不够智能。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种全自动视觉锁边机，采用送料装置、取料装置以及压料装置相结合的物料驱动装置，配合视觉***，可以智能高效地对物料进行锁边缝合，可自动识别物料以智能适配加工，无需多次装夹物料，减少定位误差，提高产品缝纫品质。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种全自动视觉锁边机，包括物料驱动装置、缝纫装置、工作台以及电控箱，物料驱动装置用以驱动待锁边物料在工作台上位移，缝纫装置用以对待锁边物料进行锁边缝合，物料驱动装置的信号端以及缝纫装置的信号端分别与电控箱的信号端电性连接，全自动视觉锁边机还包括视觉***，视觉***设在工作台的上方，以对待锁边物料进行取点巡迹，物料驱动装置包括送料装置、取料装置以及压料装置，送料装置的出料端与取料装置的进料端相适配，取料装置用以将待锁边物料送至工作台上，压料装置用以驱动待锁边物料在工作台上位移，送料装置的信号端、取料装置的信号端、压料装置的信号端以及视觉***的信号端分别与电控箱的信号端电性连接。

本发明优选地技术方案在于，视觉***包括工业相机组以及触控显示屏，工业相机组的信号端与触控显示屏的信号端电性连接，工业相机组设在工作台的上方，以对待锁边物料进行取点巡迹，工业相机组的信号端以及触控显示屏的信号端分别与电控箱的信号端电性连接。

本发明优选地技术方案在于，送料装置包括升降机构、分料托盘架、物料档杆托架、行程感应机构以及物料感应机构，分料托盘架固定在升降机构的动力输出端上，升降机构可带动分料托盘架作往复升降运动，以使分料托盘架将待锁边物料从物料档杆托架送至取料装置的进料端，行程感应机构设在升降机构上，以限制升降机构的位移行程，物料感应机构设在物料档杆托架的出料端上，以检测物料是否充足，升降机构的信号端、行程感应机构的信号端以及物料感应机构的信号端分别与电控箱的信号端电性连接。

本发明优选地技术方案在于，取料装置包括水平进给气缸组、导轨滑块组、连接组件、竖向进给气缸组以及吸盘件，水平进给气缸组的伸缩杆端与连接组件的一端固定连接，连接组件的另一端与竖向进给气缸组的缸体固定连接，连接组件固定在导轨滑块组上，水平进给气缸组以及导轨滑块组分别固定在工作台上，竖向进给气缸组的伸缩杆端穿过连接组件与吸盘件固定连接，送料装置的出料端与吸盘件相适配，水平进给气缸组的信号端以及竖向进给气缸组的信号端分别与电控箱的信号端电性连接，水平进给气缸组的伸缩杆端沿水平方向作水平进给运动，可通过连接组件带动竖向进给气缸组沿导轨滑块组的轴向作往复水平进给运动，竖向进给气缸组的伸缩杆端沿竖向作升降进给运动，可带动吸盘件作往复升降运动，使吸盘件将吸取的物料移动到工作台上，以使缝纫装置对物料进行锁边缝合动作。

本发明优选地技术方案在于，压料装置包括X轴进给模组、Y轴进给模组、Z轴升降模组、旋转模组以及压料杆组，X轴进给模组的动力输出端与Y轴进给模组固定连接，Y轴进给模组的动力输出端与Z轴升降模组固定连接，Z轴升降模组的动力输出端与旋转模组固定连接，旋转模组的动力输出端与压料杆组固定连接，X轴进给模组的信号端、Y轴进给模组的信号端、Z轴升降模组的信号端以及旋转模组的信号端分别与电控箱的信号端电性连接。

本发明优选地技术方案在于，视觉***还包括照明灯组，照明灯组设在工作台的上方，以使工业相机组实现补光摄影，照明灯组的信号端与电控箱的信号端电性连接。

本发明优选地技术方案在于，缝纫装置包括缝纫机构、剪线机构以及绕线机构，缝纫机构用以对待锁边物料进行锁边缝合，剪线机构用以剪断线头，绕线机构用以放置线圈并向缝纫机构实时送线，缝纫机构的信号端、剪线机构的信号端以及绕线机构的信号端分别与电控箱的信号端电性连接。

本发明优选地技术方案在于，工作台上设有外接真空泵机的真空定位区，以防物料跑位偏移。

本发明优选地技术方案在于，工作台上设有用以回收物料的收料导槽。

本发明的有益效果为：

本发明提供的全自动视觉锁边机，电控箱控制送料装置将待锁边物料传输给取料装置，取料装置再将物料送至工作台，然后，视觉***可自动识别物料，并将物料形状信息以及位置信息传输给电控箱进行分析处理，电控箱会依据物料形状信息和位置信息适配合适的加工轨迹路径，并控制压料装置沿适配的加工轨迹路径，压紧物料并驱动物料在工作台上移动以及旋转，以配合缝纫装置对待锁边物料进行锁边缝合。通过上述过程，使全自动视觉锁边机可以智能高效地对物料进行锁边缝合，可自动识别物料以智能适配加工，无需多次装夹物料，减少定位误差，提高产品缝纫品质。

附图说明

图1是本发明具体实施方式中提供的全自动视觉锁边机的结构轴测图一；

图2是本发明具体实施方式中提供的全自动视觉锁边机的结构轴测图二；

图3是图2中A部分的全自动视觉锁边机的结构放大图；

图4是图2中B部分的全自动视觉锁边机的结构放大图；

图5是图2中C部分的全自动视觉锁边机的结构放大图。

图中：

1、物料驱动装置；11、送料装置；111、升降机构；112、分料托盘架；113、物料档杆托架；114、行程感应机构；115、物料感应机构；12、取料装置；121、水平进给气缸组；122、导轨滑块组；123、连接组件；124、竖向进给气缸组；125、吸盘件；13、压料装置；131、X轴进给模组；132、Y轴进给模组；133、Z轴升降模组；134、旋转模组；135、压料杆组；2、缝纫装置；21、缝纫机构；22、剪线机构；23、绕线机构；3、工作台；31、真空定位区；32、收料导槽；4、视觉***；41、工业相机组；42、触控显示屏；43、照明灯组；5、电控箱。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1至图5所示，本实施例中提供的一种全自动视觉锁边机，包括物料驱动装置1、缝纫装置2、工作台3以及电控箱5，物料驱动装置1用以驱动待锁边物料在工作台3上位移，缝纫装置2用以对待锁边物料进行锁边缝合，物料驱动装置1的信号端以及缝纫装置2的信号端分别与电控箱5的信号端电性连接。其中，电控箱5通过数控程序，控制物料驱动装置1以及缝纫装置2对待锁边物料进行锁边缝合。为了使全自动视觉锁边机可以智能高效地对物料进行锁边缝合，可自动识别物料以智能适配加工，无需多次装夹物料，减少定位误差，提高产品缝纫品质。进一步地，全自动视觉锁边机还包括视觉***4，视觉***4设在工作台3的上方，以对待锁边物料进行取点巡迹，物料驱动装置1包括送料装置11、取料装置12以及压料装置13，送料装置11的出料端与取料装置12的进料端相适配，取料装置12用以将待锁边物料送至工作台3上，压料装置13用以驱动待锁边物料在工作台3上位移，送料装置11的信号端、取料装置12的信号端、压料装置13的信号端以及视觉***4的信号端分别与电控箱5的信号端电性连接。电控箱5控制送料装置11将待锁边物料传输给取料装置12，取料装置12再将物料送至工作台3，然后，视觉***4可自动识别物料，并将物料形状信息以及位置信息传输给电控箱5进行分析处理，电控箱5会依据物料形状信息和位置信息适配合适的加工轨迹路径，并控制压料装置13沿适配的加工轨迹路径，压紧物料并驱动物料在工作台3上移动以及旋转，以配合缝纫装置2对待锁边物料进行锁边缝合。通过上述过程，使全自动视觉锁边机可以智能高效地对物料进行锁边缝合，可自动识别物料以智能适配加工，无需多次装夹物料，减少定位误差，提高产品缝纫品质。

优选地，视觉***4包括工业相机组41以及触控显示屏42，工业相机组41的信号端与触控显示屏42的信号端电性连接，工业相机组41设在工作台3的上方，以对待锁边物料进行取点巡迹，工业相机组41的信号端以及触控显示屏42的信号端分别与电控箱5的信号端电性连接。工业相机组41可自动识别物料并进行拍照摄影，并将物料影像形状信息以及位置信息传输给触控显示屏42，再传输给电控箱5进行分析处理，电控箱5会依据物料形状信息和位置信息适配合适的加工轨迹路径，并控制压料装置13沿适配的加工轨迹路径，压紧物料并驱动物料在工作台3上移动以及旋转，以配合缝纫装置2对待锁边物料进行锁边缝合。其中，作业人员可通过触控显示屏42记录并查看物料的影像信息以及位置信息，还可对工业相机组41的摄像参数进行调节，电控箱5可接受物料的影像信息以及位置信息，同时电控箱5还可持续为工业相机组41以及触控显示屏42提供电能，以保证设备的正常运作。

优选地，送料装置11包括升降机构111、分料托盘架112、物料档杆托架113、行程感应机构114以及物料感应机构115，分料托盘架112固定在升降机构111的动力输出端上，升降机构111可带动分料托盘架112作往复升降运动，以使分料托盘架112将待锁边物料从物料档杆托架113送至取料装置12的进料端，行程感应机构114设在升降机构111上，以限制升降机构111的位移行程，物料感应机构115设在物料档杆托架113的出料端上，以检测物料是否充足，升降机构111的信号端、行程感应机构114的信号端以及物料感应机构115的信号端分别与电控箱5的信号端电性连接。升降机构111作往复升降运动，可带动分料托盘架112同步作往复升降运动，使分料托盘架112将待锁边物料从物料档杆托架113送至取料装置12的进料端，实现物料的自动输送。其中，行程感应机构114可采用两个位置传感器，分别设置在升降机构111上下两端，将升降机构111的端点位置信息传输给电控箱5，以控制升降机构111的动力输出端在规定行程区间内移动，防止分料托盘架112位移超出行程，起到限位作用。物料感应机构115采用光电传感器，可检测物料档杆托架113内是否有足够的物料输送给取料装置12，并将物料信息传输给电控箱5，当物料不足时，物料感应机构115可通过电控箱5向作业人员进行无料报警提醒，以提醒作业人员及时补充物料，保证产品生产加工的连贯性，提高生产效率。

优选地，取料装置12包括水平进给气缸组121、导轨滑块组122、连接组件123、竖向进给气缸组124以及吸盘件125，水平进给气缸组121的伸缩杆端与连接组件123的一端固定连接，连接组件123的另一端与竖向进给气缸组124的缸体固定连接，连接组件123固定在导轨滑块组122上，水平进给气缸组121以及导轨滑块组122分别固定在工作台3上，竖向进给气缸组124的伸缩杆端穿过连接组件123与吸盘件125固定连接，送料装置11的出料端与吸盘件125相适配，水平进给气缸组121的信号端以及竖向进给气缸组124的信号端分别与电控箱5的信号端电性连接，水平进给气缸组121的伸缩杆端沿水平方向作水平进给运动，可通过连接组件123带动竖向进给气缸组124沿导轨滑块组122的轴向作往复水平进给运动，竖向进给气缸组124的伸缩杆端沿竖向作升降进给运动，可带动吸盘件125作往复升降运动，使吸盘件125将吸取的物料移动到工作台3上，以使缝纫装置2对物料进行锁边缝合动作。取料装置12采用水平进给气缸组121结合连接组件123的机构带动竖向进给气缸组124沿水平方向进行进给运动，竖向进给气缸组124可带动吸盘件125作往复升降运动，使吸盘件125可沿竖向作升降进给运动，实现自动吸取物料到工作台3上，以便后续缝纫装置2对物料进行缝合锁边动作。相较于传统的人工取料并对商标等待锁边物料进行缝合锁边的生产方式而言，本发明专利的技术方案可降低作业人员劳动强度，节省运营和人力成本，且取料装置12结构简单紧凑，既节省空间，又便于维护。其中，导轨滑块组122用以对水平进给气缸组121以及连接组件123的运动起到平衡导向作用，保证运动更平稳可靠，工作台3用以承载物料，便于后续锁边机执行缝合工序。

优选地，压料装置13包括X轴进给模组131、Y轴进给模组132、Z轴升降模组133、旋转模组134以及压料杆组135，X轴进给模组131的动力输出端与Y轴进给模组132固定连接，Y轴进给模组132的动力输出端与Z轴升降模组133固定连接，Z轴升降模组133的动力输出端与旋转模组134固定连接，旋转模组134的动力输出端与压料杆组135固定连接，X轴进给模组131的信号端、Y轴进给模组132的信号端、Z轴升降模组133的信号端以及旋转模组134的信号端分别与电控箱5的信号端电性连接。其中，以X轴进给模组131的进给运动方向作为X轴方向，Y轴进给模组132的进给运动方向作为Y轴方向，Z轴升降模组133的进给运动方向作为Z轴方向。X轴进给模组131可带动Y轴进给模组132沿X轴方向作进给运动，Y轴进给模组132可带动Z轴升降模组133沿Y轴方向作进给运动，Z轴升降模组133可带动旋转模组134沿Z轴方向作进给运动，旋转模组134可带动压料杆组135对待缝合物料进行压料旋转，以便对商标等待缝合物料的周边进行锁边缝合。通过上述结构，使压料装置13可带动压料杆组135进行多方位运动，使得压料杆组135运动范围更广，且保证运动平稳可靠，以对物料实现压料旋转。通过上述过程，使压料装置13实现对物料的压料旋转，物料无需多次装夹定位，操作简便，避免多次装夹导致定位误差，保证产品缝纫质量。

优选地，视觉***4还包括照明灯组43，照明灯组43设在工作台3的上方，以使工业相机组41实现补光摄影，照明灯组43的信号端与电控箱5的信号端电性连接。当物料处于光线不充足的环境下时，为了保证工业相机组41可以准确识别物料，通过设置照明灯组43以对物料所处环境进行补充照明，保证工业相机组41可以准确识别物料，以使全自动视觉锁边机可以智能高效地对物料进行锁边缝合。

优选地，缝纫装置2包括缝纫机构21、剪线机构22以及绕线机构23，缝纫机构21用以对待锁边物料进行锁边缝合，剪线机构22用以剪断线头，绕线机构23用以放置线圈并向缝纫机构21实时送线，缝纫机构21的信号端、剪线机构22的信号端以及绕线机构23的信号端分别与电控箱5的信号端电性连接。作业人员将线圈组放置在绕线机构23上，并使绕线机构23的出线端与缝纫机构21的进线端相适配，缝纫装置2启动后，电控箱5控制缝纫机构21从绕线机构23上不断取线，并对待锁边物料进行锁边缝合，当锁边缝合完成后，电控箱5控制剪线机构22对线头进行剪断。其中，当绕线机构23上的线圈组出现断线时，会通过电控箱5向作业人员进行断线报警提醒，以提醒作业人员及时排除故障，节约排查故障时间，及时纠错，保证产品生产加工的连贯性，提高生产效率。

优选地，工作台3上设有外接真空泵机的真空定位区31，以防物料跑位偏移。真空定位区31通过外接真空泵机，可对放置在真空定位区31上的物料进行定位吸附，防止物料跑位偏移，便于后续锁边机执行缝合工序。

优选地，工作台3上设有用以回收物料的收料导槽32。通过设置收料导槽32，便于完成锁边缝合的物料依靠其自身重力沿收料导槽32的倾斜面滑落并统一汇集收料。

本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种全自动视觉锁边机，包括物料驱动装置(1)、缝纫装置(2)、工作台(3)以及电控箱(5)，所述物料驱动装置(1)用以驱动待锁边物料在所述工作台(3)上位移，所述缝纫装置(2)用以对待锁边物料进行锁边缝合，所述物料驱动装置(1)的信号端以及所述缝纫装置(2)的信号端分别与所述电控箱(5)的信号端电性连接，其特征在于：

所述全自动视觉锁边机还包括视觉***(4)；

所述视觉***(4)设在所述工作台(3)的上方，以对待锁边物料进行取点巡迹；

所述物料驱动装置(1)包括送料装置(11)、取料装置(12)以及压料装置(13)；

所述送料装置(11)的出料端与所述取料装置(12)的进料端相适配，所述取料装置(12)用以将待锁边物料送至所述工作台(3)上，所述压料装置(13)用以驱动待锁边物料在所述工作台(3)上位移；

所述送料装置(11)的信号端、所述取料装置(12)的信号端、所述压料装置(13)的信号端以及所述视觉***(4)的信号端分别与所述电控箱(5)的信号端电性连接。

2.根据权利要求1所述的全自动视觉锁边机，其特征在于：

所述视觉***(4)包括工业相机组(41)以及触控显示屏(42)；

所述工业相机组(41)的信号端与所述触控显示屏(42)的信号端电性连接；

所述工业相机组(41)设在所述工作台(3)的上方，以对待锁边物料进行取点巡迹；

所述工业相机组(41)的信号端以及所述触控显示屏(42)的信号端分别与所述电控箱(5)的信号端电性连接。

3.根据权利要求1所述的全自动视觉锁边机，其特征在于：

所述送料装置(11)包括升降机构(111)、分料托盘架(112)、物料档杆托架(113)、行程感应机构(114)以及物料感应机构(115)；

所述分料托盘架(112)固定在所述升降机构(111)的动力输出端上，所述升降机构(111)可带动所述分料托盘架(112)作往复升降运动，以使所述分料托盘架(112)将待锁边物料从所述物料档杆托架(113)送至所述取料装置(12)的进料端；

所述行程感应机构(114)设在所述升降机构(111)上，以限制所述升降机构(111)的位移行程；

所述物料感应机构(115)设在所述物料档杆托架(113)的出料端上，以检测物料是否充足；

所述升降机构(111)的信号端、所述行程感应机构(114)的信号端以及所述物料感应机构(115)的信号端分别与所述电控箱(5)的信号端电性连接。

4.根据权利要求1所述的全自动视觉锁边机，其特征在于：

所述取料装置(12)包括水平进给气缸组(121)、导轨滑块组(122)、连接组件(123)、竖向进给气缸组(124)以及吸盘件(125)；

所述水平进给气缸组(121)的伸缩杆端与所述连接组件(123)的一端固定连接，所述连接组件(123)的另一端与所述竖向进给气缸组(124)的缸体固定连接，所述连接组件(123)固定在所述导轨滑块组(122)上，所述水平进给气缸组(121)以及所述导轨滑块组(122)分别固定在所述工作台(3)上，所述竖向进给气缸组(124)的伸缩杆端穿过所述连接组件(123)与所述吸盘件(125)固定连接，所述送料装置(11)的出料端与所述吸盘件(125)相适配；

所述水平进给气缸组(121)的信号端以及所述竖向进给气缸组(124)的信号端分别与所述电控箱(5)的信号端电性连接；

所述水平进给气缸组(121)的伸缩杆端沿水平方向作水平进给运动，可通过所述连接组件(123)带动所述竖向进给气缸组(124)沿所述导轨滑块组(122)的轴向作往复水平进给运动，所述竖向进给气缸组(124)的伸缩杆端沿竖向作升降进给运动，可带动所述吸盘件(125)作往复升降运动，使所述吸盘件(125)将吸取的物料移动到所述工作台(3)上，以使所述缝纫装置(2)对物料进行锁边缝合动作。

5.根据权利要求1所述的全自动视觉锁边机，其特征在于：

所述压料装置(13)包括X轴进给模组(131)、Y轴进给模组(132)、Z轴升降模组(133)、旋转模组(134)以及压料杆组(135)；

所述X轴进给模组(131)的动力输出端与所述Y轴进给模组(132)固定连接，所述Y轴进给模组(132)的动力输出端与所述Z轴升降模组(133)固定连接，所述Z轴升降模组(133)的动力输出端与所述旋转模组(134)固定连接，所述旋转模组(134)的动力输出端与所述压料杆组(135)固定连接；

所述X轴进给模组(131)的信号端、所述Y轴进给模组(132)的信号端、所述Z轴升降模组(133)的信号端以及所述旋转模组(134)的信号端分别与所述电控箱(5)的信号端电性连接。

6.根据权利要求2所述的全自动视觉锁边机，其特征在于：

所述视觉***(4)还包括照明灯组(43)；

所述照明灯组(43)设在所述工作台(3)的上方，以使所述工业相机组(41)实现补光摄影；

所述照明灯组(43)的信号端与所述电控箱(5)的信号端电性连接。

7.根据权利要求1所述的全自动视觉锁边机，其特征在于：

所述缝纫装置(2)包括缝纫机构(21)、剪线机构(22)以及绕线机构(23)；

所述缝纫机构(21)用以对待锁边物料进行锁边缝合，所述剪线机构(22)用以剪断线头，所述绕线机构(23)用以放置线圈并向所述缝纫机构(21)实时送线；

所述缝纫机构(21)的信号端、所述剪线机构(22)的信号端以及所述绕线机构(23)的信号端分别与所述电控箱(5)的信号端电性连接。

8.根据权利要求1所述的全自动视觉锁边机，其特征在于：

所述工作台(3)上设有外接真空泵机的真空定位区(31)，以防物料跑位偏移。

9.根据权利要求1所述的全自动视觉锁边机，其特征在于：

所述工作台(3)上设有用以回收物料的收料导槽(32)。

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