本實(shí)用新型涉及一種機(jī)械手，尤其涉及一種服裝縫紉機(jī)械手。

背景技術(shù)：

縫紉機(jī)為人們帶來(lái)了方便，提高了縫紉效率和質(zhì)量，豐富了人們的生活。隨著社會(huì)的發(fā)展，科技進(jìn)步，尤其是工業(yè)4.0智能化快速發(fā)展，正推動(dòng)各個(gè)行業(yè)提效升級(jí)。傳統(tǒng)的縫紉工藝已經(jīng)落后，一人一臺(tái)縫紉操作，效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，與社會(huì)發(fā)展很不相適應(yīng)。

目前，市場(chǎng)上出現(xiàn)了一些自動(dòng)縫紉設(shè)備，大都是基于裁片移動(dòng)，機(jī)頭不動(dòng)的原理，由于成本高、質(zhì)量不易控制等原因，沒(méi)有得到廣泛推廣。例如：發(fā)明專(zhuān)利《自動(dòng)車(chē)縫裝置及其車(chē)縫方法》，其自動(dòng)車(chē)縫裝置包括具有臺(tái)面的機(jī)臺(tái)，還包括車(chē)縫裝置、控制裝置、裁剪裝置、輸送裝置、吸風(fēng)裝置及吹風(fēng)裝置，所述輸送裝置具有驅(qū)動(dòng)服裝裁片移動(dòng)的輸送驅(qū)動(dòng)部件，發(fā)明涉及的自動(dòng)車(chē)縫裝置使得鋪放裁片后整個(gè)輸送、車(chē)縫過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。該發(fā)明仍是基于裁片移動(dòng)原理，有局限性，不屬于真正的機(jī)械手。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供能夠降低勞動(dòng)強(qiáng)度、減少人力，提高縫紉效率和質(zhì)量的一種服裝縫紉機(jī)械手。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：一種服裝縫紉機(jī)械手，包括連接支架，連接支架上端連接有控制傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征是：控制傳動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)設(shè)計(jì)有導(dǎo)軌，控制傳動(dòng)機(jī)構(gòu)下部連接有機(jī)頭上下控制裝置，機(jī)頭上下控制裝置下連接有縫紉機(jī)頭，縫紉機(jī)頭下連接有縫紉針和壓桿，壓桿下端帶有壓輪，壓桿中部設(shè)計(jì)有彈簧，壓輪下方設(shè)計(jì)有底梭，底梭與所述連接支架的下端相連接。

此結(jié)構(gòu)中，所述底梭內(nèi)設(shè)置有電磁鐵，電磁鐵與所述壓輪相對(duì)應(yīng)。

此結(jié)構(gòu)中，所述壓輪下端連接有位置傳感器和定位銷(xiāo)。

此結(jié)構(gòu)中，所述控制傳動(dòng)機(jī)構(gòu)下表面固定連接有攝像頭。

此結(jié)構(gòu)中，所述控制傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括單片機(jī)、控制電機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、行程開(kāi)關(guān)、開(kāi)關(guān)按鈕和顯示器。

此結(jié)構(gòu)中，所述單片機(jī)的輸入端與所述攝像頭、位置傳感器及壓力傳感器相連接，所述單片機(jī)的輸出端與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連接，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)與所述傳動(dòng)系統(tǒng)相連接。

此結(jié)構(gòu)中，所述導(dǎo)軌的頭端安裝有行程開(kāi)關(guān)，所述縫紉機(jī)頭上下移動(dòng)的極端位置處安裝有行程開(kāi)關(guān)。

此結(jié)構(gòu)中，所述機(jī)頭上下控制裝置包括步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、攝像頭和傳感器，所述機(jī)頭上下控制裝置與所述單片機(jī)連接。

此結(jié)構(gòu)中，所述壓輪下邊緣與底梭之間的距離為5-20cm。

此結(jié)構(gòu)中，所述連接支架與縫紉針之間的距離為5-60cm。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)效果在于：由于本實(shí)用新型的這種結(jié)構(gòu)，將縫紉技術(shù)與機(jī)器人技術(shù)相結(jié)合，通過(guò)傳感器、圖像處理、電腦控制系統(tǒng)，使機(jī)械手按照要求進(jìn)行準(zhǔn)確縫制加工；較好地解決了機(jī)械手移動(dòng)時(shí)，底梭與縫紉針間的開(kāi)合、對(duì)準(zhǔn)和動(dòng)力傳動(dòng)等關(guān)鍵技術(shù)；機(jī)械手結(jié)構(gòu)新穎，縫紉靈活性強(qiáng)，縫紉機(jī)械手的應(yīng)用，可大大減少人力，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高縫紉效率和質(zhì)量，必將給服裝生產(chǎn)和人們生活帶來(lái)重大影響。

（1）縫紉工藝優(yōu)化。除了縫紉針抬起變更加工位置的運(yùn)動(dòng)外，通過(guò)編程控制，縫紉機(jī)械手的移動(dòng)行程中，均可根據(jù)需要進(jìn)行連續(xù)縫紉加工，從而，可以大大縮短縫紉工藝流程，生產(chǎn)效率顯著提高。

（2）縫紉過(guò)程靈活可控?？p紉機(jī)械手可三維移動(dòng)，由單片機(jī)控制，將縫紉工藝技術(shù)要求形成程序指令，縫紉機(jī)械手可按要求自動(dòng)進(jìn)行直線(xiàn)、曲線(xiàn)縫紉加工。

（3）縫紉質(zhì)量全程檢測(cè)，即時(shí)控制。利用圖像識(shí)別處理技術(shù)，可自動(dòng)檢測(cè)、調(diào)整、控制縫紉加工過(guò)程，自動(dòng)化、智能化程度高；減少用工，降低生產(chǎn)成本同時(shí)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定提升。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型另一種狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為機(jī)械手、裁片和定位輸送裝置位置關(guān)系示意圖。

附圖中：1、控制傳動(dòng)機(jī)構(gòu)； 2、機(jī)頭上下控制裝置； 3、彈簧； 4、縫紉針； 5、壓輪； 6、底梭； 7、電磁鐵； 8、位置傳感器； 9、定位銷(xiāo)； 10、縫紉機(jī)頭； 11、攝像頭； 12、壓桿； 13、連接支架； 14、導(dǎo)軌。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明：

本實(shí)用新型如圖1、2、3所示，一種服裝縫紉機(jī)械手，包括連接支架13，連接支架13上端連接有控制傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1，其特征是：控制傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1內(nèi)設(shè)計(jì)有導(dǎo)軌，控制傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1下部連接有機(jī)頭上下控制裝置2，機(jī)頭上下控制裝置2下連接有縫紉機(jī)頭10，縫紉機(jī)頭10下連接有縫紉針4和壓桿12，壓桿12下端帶有壓輪5，壓桿12中部設(shè)計(jì)有彈簧3，壓輪5下方設(shè)計(jì)有底梭6，底梭6與所述連接支架13的下端相連接。在本實(shí)施例中，所述底梭6內(nèi)設(shè)置有電磁鐵7，電磁鐵7與所述壓輪5相對(duì)應(yīng)。在本實(shí)施例中，所述壓輪5下端連接有位置傳感器8和定位銷(xiāo)9。在本實(shí)施例中，所述控制傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1下表面固定連接有攝像頭11。 在本實(shí)施例中，所述控制傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1包括單片機(jī)、控制電機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、行程開(kāi)關(guān)、開(kāi)關(guān)按鈕和顯示器。在本實(shí)施例中，所述單片機(jī)的輸入端與所述攝像頭11、位置傳感器及壓力傳感器相連接，所述單片機(jī)的輸出端與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連接，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)與所述傳動(dòng)系統(tǒng)相連接。在本實(shí)施例中，所述導(dǎo)軌的頭端安裝有行程開(kāi)關(guān)，所述縫紉機(jī)頭上下移動(dòng)的極端位置處安裝有行程開(kāi)關(guān)。 在本實(shí)施例中，所述機(jī)頭上下控制裝置2包括步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、攝像頭和傳感器，所述機(jī)頭上下控制裝置2與所述單片機(jī)連接。 在本實(shí)施例中，所述壓輪5下邊緣與底梭6之間的距離為5-20cm。在本實(shí)施例中，所述連接支架13與縫紉針之間的距離為5-60cm。

縫紉機(jī)械手，可三維靈活移動(dòng)，適合各類(lèi)服裝面料的縫紉加工。機(jī)頭上下行程H一般在5-20cm，可根據(jù)面料和加工需要進(jìn)行調(diào)整；底梭與壓輪間的壓力由彈簧機(jī)構(gòu)根據(jù)面料厚度和加工要求，通過(guò)壓力傳感器監(jiān)測(cè)，由電腦控制和調(diào)整；間距L根據(jù)加工需要，由專(zhuān)門(mén)機(jī)械機(jī)構(gòu)控制，在5-60cm內(nèi)進(jìn)行調(diào)整。

機(jī)頭上下控制裝置控制縫紉機(jī)頭上下移動(dòng)?？p紉加工時(shí)，機(jī)頭下移到規(guī)定位置，壓緊復(fù)合裁片，開(kāi)始縫紉加工；一個(gè)縫紉流程結(jié)束調(diào)整縫紉位置時(shí)，機(jī)頭向上移動(dòng)，使縫紉針與底梭形成一定間距H，便于機(jī)械手前后左右移動(dòng)，變換加工位置。機(jī)頭上下移動(dòng)的間隙要適當(dāng)，可根據(jù)加工要求，在5-20cm范圍進(jìn)行調(diào)整。攝像頭采集縫紉位置信息，經(jīng)過(guò)電腦計(jì)算，調(diào)控機(jī)械手按要求準(zhǔn)確縫紉加工。底梭可以在傳統(tǒng)底梭的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，以增大底線(xiàn)容量，滿(mǎn)足連續(xù)加工要求。

（1）控制傳動(dòng)裝置。由單片機(jī)、控制電機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、行程開(kāi)關(guān)、開(kāi)關(guān)按鈕、顯示器等組成，是機(jī)械手的控制電腦。根據(jù)縫紉需要驅(qū)動(dòng)機(jī)械手進(jìn)行前后左右移動(dòng)。（2）機(jī)頭上下控制裝置。由步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、攝像頭、傳感器（壓力、位置）等組成，與控制及傳動(dòng)裝置單片機(jī)連接，控制縫紉機(jī)頭上下移動(dòng)?？p紉時(shí)機(jī)頭下移到規(guī)定位置，壓緊復(fù)合裁片，開(kāi)始縫紉加工；一個(gè)縫紉流程結(jié)束調(diào)整縫紉位置時(shí)，機(jī)頭向上移動(dòng)，使縫紉針與底梭形成一定間距，便于機(jī)械手前后左右移動(dòng)。機(jī)頭上下移動(dòng)的間隙要適當(dāng)，不能過(guò)大過(guò)小。過(guò)大，機(jī)械手上下行程大，導(dǎo)致縫紉效率、質(zhì)量下降；過(guò)小，機(jī)械手不作縫紉時(shí)前后左右移動(dòng)受影響；一般在5-20cm調(diào)整。（3）壓輪、彈簧。以適當(dāng)壓力壓緊復(fù)合裁片，調(diào)整壓力，便于縫紉加工。（4）定位銷(xiāo)、電磁鐵。定位銷(xiāo)對(duì)準(zhǔn)底梭與縫紉針的位置，電磁鐵產(chǎn)生一定吸力，與壓輪、彈簧共同作用，壓緊復(fù)合裁片，為縫紉加工提供良好條件。定位銷(xiāo)位置傳感器，檢測(cè)縫紉針與底梭位置。電磁鐵壓力傳感器，檢測(cè)復(fù)合裁片壓緊程度。（5）攝像頭。縫紉邊、位置傳感器，將相關(guān)圖像信息傳給縫紉電腦，經(jīng)過(guò)計(jì)算，調(diào)整機(jī)械手以便按要求準(zhǔn)確縫紉加工。（6）底梭。原理與傳統(tǒng)底梭相同，提供縫紉底線(xiàn)?？梢赃M(jìn)行改進(jìn)，以增大底線(xiàn)容量，滿(mǎn)足連續(xù)加工要求。（7）縫紉針。與傳統(tǒng)縫紉機(jī)相同，可根據(jù)不同面料，更換型號(hào)。

（1）將縫紉技術(shù)與機(jī)器人技術(shù)相結(jié)合，發(fā)明設(shè)計(jì)縫紉機(jī)械手移動(dòng)控制裝置，通過(guò)傳感器、圖像處理、電腦控制系統(tǒng)，使縫紉機(jī)械手按照要求進(jìn)行上下左右前后三維移動(dòng)。徹底改變傳統(tǒng)縫紉機(jī)裁片移動(dòng)，機(jī)頭不動(dòng)的加工模式，結(jié)構(gòu)新，加工靈活，為縫紉加工智能化奠定基礎(chǔ)。縫紉機(jī)械手可與裁片定位輸送裝置配合使用，實(shí)現(xiàn)靈活可控的直線(xiàn)、曲線(xiàn)縫紉加工。

（2）發(fā)明設(shè)計(jì)的壓輪、彈簧和定位銷(xiāo)、電磁鐵機(jī)構(gòu)，較好地解決了縫紉機(jī)械手移動(dòng)過(guò)程中的底梭與縫紉針對(duì)準(zhǔn)、底梭與針開(kāi)口距離、裁片壓緊等問(wèn)題。壓輪彈簧機(jī)構(gòu)，在縫紉機(jī)械手向下移動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生一定壓力壓緊裁片。同時(shí)，在電磁鐵、定位銷(xiāo)作用下，底梭與縫紉針按要求對(duì)準(zhǔn)，為縫紉機(jī)械手自動(dòng)縫紉加工奠定基礎(chǔ)。

（3）縫紉機(jī)械手可部分或全部替代人工完成縫紉作業(yè)，減少用人，改善勞動(dòng)條件。同時(shí)，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量?？p紉機(jī)械手的推廣應(yīng)用，將極大地提升縫紉過(guò)程的自動(dòng)化、智能化水平。

導(dǎo)軌部分：固定導(dǎo)軌的機(jī)架，整體機(jī)座，機(jī)座要有足夠的質(zhì)量使其穩(wěn)定，否則機(jī)頭移動(dòng)時(shí)不夠平穩(wěn)，從而影響精度。機(jī)械手依托導(dǎo)軌在一定范圍運(yùn)動(dòng)，滿(mǎn)足服裝的加工要求；裁片移動(dòng)到規(guī)定位置供機(jī)械手加工。

單片機(jī)：輸入端連接攝像頭、位置及壓力傳感器，輸出端連接驅(qū)動(dòng)電機(jī)1、2、3、4。內(nèi)置服裝加工程序，根據(jù)服裝加工要求，及采集的加工信息，進(jìn)行信息處理，然后發(fā)出新的加工指令給驅(qū)動(dòng)電機(jī)，進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)加工。

控制電機(jī)：包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)1、2、3、4。驅(qū)動(dòng)電機(jī)1：機(jī)頭前后移動(dòng)。驅(qū)動(dòng)電機(jī)2：機(jī)頭左右移動(dòng)。驅(qū)動(dòng)電機(jī)3：機(jī)頭上下移動(dòng)。驅(qū)動(dòng)電機(jī)4：機(jī)頭的運(yùn)轉(zhuǎn)。

驅(qū)動(dòng)電機(jī)一端與單片機(jī)連接，一端與相應(yīng)傳動(dòng)系統(tǒng)連接，根據(jù)單片機(jī)指令，實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)。

傳動(dòng)系統(tǒng)：與驅(qū)動(dòng)電機(jī)1連接，帶動(dòng)機(jī)頭前后移動(dòng)。與驅(qū)動(dòng)電機(jī)2連接，帶動(dòng)機(jī)頭左右移動(dòng)。與驅(qū)動(dòng)電機(jī)3連接，帶動(dòng)機(jī)頭上下移動(dòng)。與驅(qū)動(dòng)電機(jī)4連接，通過(guò)齒輪等組成的減速傳動(dòng)系統(tǒng)，輸出動(dòng)力帶動(dòng)機(jī)針上下運(yùn)動(dòng)和拉線(xiàn)運(yùn)動(dòng)等。

行程開(kāi)關(guān)：安裝在前后左右移動(dòng)導(dǎo)軌的頭端和機(jī)頭上下移動(dòng)的極端位置。

開(kāi)關(guān)按鈕：安裝在機(jī)架或機(jī)頭的方便操作的位置。

顯示器：安裝在便于操作人員觀(guān)察的位置，顯示機(jī)械手工作狀態(tài)，并可以根據(jù)需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的編程操作。

上面所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本實(shí)用新型的構(gòu)思和保護(hù)范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域中普通工程技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。