本發(fā)明涉及可自動識別字符方向的鈕扣夾頭，特別涉及針對送（或喂）扣機的鈕扣字符方向可自動識別的鈕扣夾頭及鈕扣的輸送，本發(fā)明可控制鈕扣夾頭整體的上下移動、鈕扣夾爪張開、閉合及鈕扣正面字符或logo方向的自動對正，及對正后的輸送。主要用于全自動送扣機的輸料環(huán)節(jié)。

背景技術：

自動喂扣機的出現(xiàn)，使得對自動訂扣機的鈕扣輸送實現(xiàn)了快速、準確，大大提高了生產(chǎn)效率。但隨著對訂鈕扣的要求越來越高，之前的喂扣方式已經(jīng)不能滿足客戶的要求了：之前的喂扣，只是保證正反面自動辨別，孔位準確，輸送到位就行，但現(xiàn)在高檔品牌服裝要求在鈕扣上印有自已的商標或英文名稱，同時要求鈕扣訂在衣服上時，商標或英文字頭統(tǒng)一向上，角度一致，這樣，現(xiàn)有的送扣方式就不能滿足要求了。對于鉚釘類的無孔鈕扣，可以采用真空吸附的辦法，再利用相應的機構(gòu)旋轉(zhuǎn)保證方向。但對于帶孔的鈕扣，由于正面形狀各異，孔距各異，吸附是不行的。目前，基本上是靠人用手控制方向或使用特殊規(guī)格的鈕扣（如二孔鈕扣，每邊各印方向相反的字符或logo，四孔的四個方向各印相同的），但這樣就嚴重影響生產(chǎn)效率和使用的局限性。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種用于自動送扣機的可自動識別字符方向的鈕扣夾頭及輸送的控制方法，主要解決目前自動送扣機鈕扣上商標或字母方向識別及鈕扣夾持主要靠人工調(diào)整的技術問題。本發(fā)明的技術方案為：一種可自動識別字符方向的鈕扣夾頭，其特征是包括z字形安裝板，z字形安裝板下側(cè)安裝在一個絲桿導軌機構(gòu)的滑臺上，滑臺套在絲桿上并與導軌配合，絲桿一端通過傘齒輪與之垂直的步進電機軸上的傘齒輪嚙合，z字形安裝板中間段為垂直段，在垂直段側(cè)面安裝有直線導軌，在z字形安裝板上表面安裝有微型氣缸，微型氣缸的滑桿穿過z字形安裝板連接步進電機固定板，步進電機固定板下面固定步進電機，步進電機固定板側(cè)邊固定有導軌滑塊，與直線導軌可滑動匹配，步進電機輸出軸連接氣爪體固定板，氣爪體固定板固定氣爪體，氣爪體上固定微型攝像頭安裝板，微型攝像頭安裝板安裝有微型攝像頭，氣爪體下端滑塊爪上固定有鈕扣夾板，紐扣夾板下設有紐扣滑板，在氣爪體固定板一側(cè)還加裝有激光傳感器（也可為擋片），在z字形安裝板上方安裝有對射的另一個激光傳感器（也可為光電感應器）。在氣爪體側(cè)面的槽內(nèi)，固定有磁控開關。

z字形安裝板上固定有接近開關安裝板，接近開關安裝板上安裝有接近開關。

在絲桿導軌機構(gòu)下方前后位置各配置一個光電感應器，檢測鈕扣前移的起點位置和終止位置。

所述氣爪體為平行開閉型氣爪體，在攝像頭下方的周圍安裝有l(wèi)ed照明板。

由于平行開閉型氣爪開閉尺寸為固定值且較小，為了解決大小不同鈕扣的夾持，設置一組不同尺寸段的鈕扣夾板，不同大小的鈕扣更換相對應的鈕扣夾板。

一種可自動識別字符方向的鈕扣夾頭輸送的控制方法，其特征是包括以下步驟：

每種鈕扣標準方向的確定：先將本次使用的鈕扣按需要的方向放在鈕扣夾頭中間位置，通過觸摸屏面板手動按鍵把鈕扣夾持好并調(diào)整方向為正確，再手動或自動調(diào)整好焦距后，再在面板通過手動拍照按鍵控制拍照，存入圖像分析系統(tǒng)中。如果已經(jīng)設定好或已調(diào)用之前的，則按下準備就緒按鍵，系統(tǒng)即可進入待運行狀態(tài)或按下自動送扣鍵，則進入自動送扣狀態(tài)。

上電系統(tǒng)復位：整個送扣系統(tǒng)上電、接通壓縮空氣后，各部分組件復位：微型氣缸自動將鈕扣夾頭組件拉回到最高位，接近開關輸出低電平，氣爪體的二個滑塊爪自動張開，mcu輸出脈沖給第一微型步進電機，通過左右旋轉(zhuǎn)尋找氣爪體上的第二激光傳感器與上方的第一激光傳感器相對應后停止，即自動回到零位；mcu調(diào)取上次的鈕扣大小或重新測定的大小值，y方向的步進電機會自動調(diào)整輸扣導槽到合適的寬度，x方向的第二微型步進電機也會通過光電開關感應板檢測零位的第二光電開關后，自動移動到鈕扣對應的中心位置停止。mcu再輸出使上下位移電磁閥yf1得電導通，微型氣缸的滑桿伸出，推動步進電機固定板帶動滑塊，把鈕扣夾頭組件通過導軌送到最低位，同時mcu輸出通過j7使led照明板點亮；mcu控制輸扣的吹氣電磁閥yf4得電，鈕扣被吹送到鈕夾頭下方，鈕爪回到紐扣滑板下方并處在下位置。

當系統(tǒng)檢測到需要送扣時（面板自動或手動送扣鍵、釘扣機的end信號），mcu使壓板位移電磁閥yf3得電，微型氣缸帶動壓板退回原點。mcu輸出使氣爪體電磁閥yf2得電導通，平行開閉型氣爪體通氣，滑塊爪帶動鈕扣夾板夾住鈕扣，磁控開關jk2輸出信號，觸發(fā)攝像機快門拍照，并由攝像頭tj1接口立即送至控制系統(tǒng)中的圖象分析系統(tǒng)組件進行對比分析。如沒有鈕扣，則圖像分析給出信號，告之送扣系統(tǒng)的mcu控制鈕扣夾板再張開，并再次補吹扣到鈕夾頭下方。有扣則立即計算出鈕扣上的字母或商標方向與設定方向偏移角度，通過tj3與j1的通訊交換數(shù)據(jù)，mcu輸出使上下位移電磁閥yf1失電斷開，微型氣缸將鈕扣夾頭組件拉回到最高位，此時，mcu再控制在z字形固定板下方的第一微型步進電機按給定方向偏移值旋轉(zhuǎn)角度，帶動整個爪體組件旋轉(zhuǎn)，從而使鈕扣上商標或字母與設定的方向一致；同時，由mcu控制x向的前移第二微型步進電機將整個紐扣夾頭組件通過絲桿導軌水平向前送到終止位置后，終位光電開關gd2有輸出低電平后，再由mcu輸出使上下位移電磁閥yf1得電導通，微型氣缸伸出將鈕扣夾頭組件放到最低位。mcu控制鈕爪上下氣缸電磁閥yf5得電，鈕爪上移，如果爪位正對準鈕扣的孔位，則鈕爪上位置接近開關jk1輸出低電平，如果延時一定時間后，仍無jk1的信號，則mcu通過控制鈕扣方向旋轉(zhuǎn)的第一微型步進電機，左右微移，促使鈕扣的孔與爪對準?？孜粚始磈k1有低電平輸出的，則mcu輸出使氣爪體電磁閥yf2失電斷開，氣爪體張開放開鈕扣，mcu再輸出使上下位移電磁閥yf1失電斷開，微型氣缸將鈕扣夾頭組件收回到最高位，x向的前移第二微型步進電機輸出帶動鈕夾組件返回到原始位置；與此同時，mcu控制第一微型步進電機反向旋轉(zhuǎn)之前旋轉(zhuǎn)的角度，并不斷檢測零位的第一激光傳感器、第二激光傳感器信號，直到有輸出時立即停止。然后，mcu輸出使上下位移電磁閥yf1得電導通，微型氣缸伸出，把鈕扣夾頭組件通過導軌送到最低位；mcu輸出使壓板位移電磁閥yf3得電導通，微型氣缸帶動壓板伸出。mcu控制輸扣的吹氣電磁閥yf4得電，鈕扣被吹送到鈕夾頭下方。同時，鈕爪在上位置感應器有輸出后，mcu檢測到鈕爪在上位置信號為低電平，則當mcu檢測到釘扣機送來的end信號（或面板自動、手動送扣鍵）后，mcu通過控制氣缸或電機使鈕爪旋轉(zhuǎn)90°，把鈕扣送到釘扣機的鈕夾上，并根據(jù)踏板開關的控制執(zhí)行釘扣動作；上述步驟循環(huán)往復。

本發(fā)明的有益效果是：利用mcu的自動控制系統(tǒng)，采用微型攝像頭攝像及相配套的圖像分析處理軟件，計算字符或商標的方向偏離角度，采用氣缸及步進電機控制，夾持鈕扣并旋轉(zhuǎn)到設定的方向，再由步進電機控制夾頭組件的水平移動，實現(xiàn)鈕扣固定方向的傳送。具有以下優(yōu)點：1、體積小巧，結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小。2、利用圖象分析系統(tǒng)組件計算偏移角度，快速、高效，技術成熟。3、用步進電機控制旋轉(zhuǎn)及水平移動，準確，微量且可控制。4、省時省力，大大提高工作效率4－6倍（手動喂扣并調(diào)整方向的約5－7秒訂一顆扣，自動識別送扣的約1－1.5秒訂一顆扣），可為企業(yè)創(chuàng)造可觀的效益。5、由于高度的自動化生產(chǎn)，極大的提升服裝加工公司的品牌形象。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意主視圖。

圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意左視圖。

圖3為本發(fā)明電控系統(tǒng)原理框圖。

圖4為本發(fā)明程序控制框圖。

圖1、2中：1－微型氣缸，2－z字形安裝板，3－第一激光傳感器，4－第一微型步進電機，5—氣爪體固定板，6—氣嘴接頭，7—第二激光傳感器，8—微型攝像頭安裝板，9—氣爪體，10—滑塊爪，11—鈕扣夾板，12—鈕扣滑板，13—鈕扣，14—微型攝像頭，15—led照明板，16－磁控開關，17－步進電機固定板，18－導軌滑塊，19－直線導軌，20—接近開關安裝板，21－接近開關，22－絲桿導軌右端蓋板，23－絲桿，24－絲桿導軌左端蓋板，25－第二微型步進電機，26－光電開關感應板，27－第一光電開關，28－激光傳感器安裝板，29－導軌，30－第二光電開關，31－導軌固定板，32－螺母滑塊。

具體實施方式

參照圖1、2、3、4，一種用于自動送扣機的可自動識別字符方向的鈕扣夾頭，包括z字形安裝板2，z字形安裝板2中間段為垂直段，在垂直段側(cè)面安裝有直線導軌19，在z字形安裝板上表面安裝有微型氣缸1，微型氣缸1的滑桿穿過z字形安裝板連接步進電機固定板17，步進電機固定板17固定第一微型步進電機4，步進電機固定板17側(cè)邊固定有導軌滑塊18，與直線導軌19可滑動匹配，第一微型步進電機4輸出軸套接氣爪體固定板5，氣嘴接頭6固定在氣爪體的側(cè)面氣孔上連接氣管。氣爪體固定板5通過螺釘固定氣爪體9，所述氣爪體9為平行開閉型氣爪體（如smc的mhz2-10d），氣爪體9上通過螺釘固定針孔攝像頭安裝板8，針孔攝像頭安裝板8中間孔內(nèi)安裝有微型攝像頭14，在微型攝像頭14周圍的安裝有l(wèi)ed照明板15，氣爪體下端設有滑塊爪10，滑塊爪10上固定有鈕扣夾板11，紐扣夾板11下設有紐扣滑板12，在氣爪體9上的側(cè)面導槽內(nèi)還加裝有拍照磁控開關16，在步進電機固定板17上安裝有激光傳感器安裝板28，在激光傳感器安裝板28上安裝有第一激光傳感器3，在攝像頭安裝板8上安裝有第二激光傳感器7，z字形安裝板2上固定有接近開關安裝板20，接近開關安裝板20上安裝有接近開關21。整個機構(gòu)通過z字形安裝版固定在輸扣絲桿導軌系統(tǒng)中的螺母滑塊32上，螺母滑塊32穿過絲桿23并匹配在導軌29上，由絲桿導軌右端蓋板22、絲桿導軌左端蓋板24、導軌固定板31定位支撐。導軌固定板32二邊各固定第一光電開關27、第二光電開關30，螺母滑塊32上固定有光電開關感應板26，絲桿導軌左端蓋板24上固定有第二微型步進電機25，通過傘齒輪與絲桿23嚙合。

一種可自動識別字符方向的鈕扣夾頭輸送的控制方法，包括以下步驟：

每種鈕扣標準方向的確定：先將本次使用的鈕扣按需要的方向放在鈕扣夾頭中間位置，通過觸摸屏面板手動按鍵把鈕扣夾持好并調(diào)整方向為正確，再手動或自動調(diào)整好焦距后，再在面板通過手動拍照按鍵控制拍照，存入圖像分析系統(tǒng)中。如果已經(jīng)設定好或已調(diào)用之前的，則按下準備就緒按鍵，系統(tǒng)即可進入待運行狀態(tài)或按下自動送扣鍵，則進入自動送扣狀態(tài)。

上電系統(tǒng)復位：整個送扣系統(tǒng)上電、接通壓縮空氣后，各部分組件復位：微型氣缸1自動將鈕扣夾頭組件拉回到最高位，接近開關21輸出低電平，氣爪體9的二個滑塊爪自動張開，mcu（如toshiba的tmp92fd23afg）輸出脈沖給第一微型步進電機4，通過左右旋轉(zhuǎn)尋找氣爪體上的第二激光傳感器7與上方的第一激光傳感器3相對應后停止，即自動回到零位；mcu調(diào)取上次的鈕扣大小或重新測定的大小值，y方向的第一微型步進電機4會自動調(diào)整輸扣導槽到合適的寬度，x方向的第二微型步進電機25也會通過光電開關感應板26檢測零位第二光電開關30后，自動移動到鈕扣對應的中心位置停止。mcu再輸出使上下位移電磁閥yf1得電導通，微型氣缸1的滑桿伸出，推動步進電機固定板17帶動滑塊18，把鈕扣夾頭組件通過導軌19送到最低位，同時mcu輸出通過j7使led照明板15點亮；mcu控制輸扣的吹氣電磁閥yf4得電，鈕扣被吹送到鈕夾頭下方，鈕爪回到輸送板下方并處在下位置。

當系統(tǒng)檢測到需要送扣時（面板自動或手動送扣鍵、釘扣機的end信號），mcu使壓板位移電磁閥yf3得電，微型氣缸帶動壓板退回原點。mcu輸出使氣爪體電磁閥yf2得電導通，平行開閉型氣爪體通氣，滑塊爪帶動鈕扣夾板夾住鈕扣，磁控開關jk2輸出信號，觸發(fā)攝像機快門拍照，并由攝像頭tj1接口立即送至控制系統(tǒng)中的圖象分析系統(tǒng)組件進行對比分析。如沒有鈕扣，則圖像分析給出信號，告之送扣系統(tǒng)的mcu控制鈕扣夾板再張開，并再次補吹扣到鈕夾頭下方，有扣則立即計算出鈕扣上的字母或商標方向與設定方向偏移角度，通過tj3與j1的通訊交換數(shù)據(jù)，mcu輸出使上下位移電磁閥yf1失電斷開，微型氣缸將鈕扣夾頭組件拉回到最高位，此時，mcu檢測到接近開關21輸出低電平，再控制在z字形固定板下方的第一微型步進電機4按給定方向偏移值旋轉(zhuǎn)角度，帶動整個爪體組件旋轉(zhuǎn)，從而使鈕扣上商標或字母與設定的方向一致；同時，由mcu控制x向的前移步進電機將整個紐扣夾頭組件通過絲桿導軌水平向前送到終止位置后，終位光電開關gd2有輸出低電平后，再由mcu輸出使上下位移電磁閥yf1得電導通，微型氣缸1伸出將鈕扣夾頭組件放到到最低位。mcu控制鈕爪上下氣缸電磁閥yf5得電，鈕爪上移，如果爪位正對準鈕扣的孔位，則鈕爪上位置接近開關jk1輸出低電平，如果延時一定時間后，仍無jk1的信號，則mcu通過控制鈕扣方向旋轉(zhuǎn)的第一微型步進電機4，左右微移，促使鈕扣的孔與爪對準。孔位對準即jk1有低電平輸出的，則mcu輸出使氣爪體電磁閥yf2失電斷開，氣爪體張開放開鈕扣，mcu再輸出使上下位移電磁閥yf1失電斷開，微型氣缸將鈕扣夾頭組件收回到最高位，前移第二微型步進電機25輸出帶動鈕夾組件返回到原始位置；與此同時，mcu檢測到接近開關21輸出低電平，控制旋轉(zhuǎn)步進電機反向旋轉(zhuǎn)之前旋轉(zhuǎn)的角度，并不斷檢測零位的第一激光傳感器3、第二激光傳感器7信號，直到有輸出時立即停止。然后，mcu輸出使上下位移電磁閥yf1得電導通，微型氣缸1伸出，把鈕扣夾頭組件通過導軌19送到最低位；mcu輸出使壓板位移電磁閥yf3得電導通，微型氣缸帶動壓板伸出。mcu控制輸扣的吹氣電磁閥yf4得電，鈕扣被吹送到鈕夾頭下方。同時，鈕爪在上位置感應器有輸出后，mcu檢測到鈕爪在上位置信號為低電平，則當mcu檢測到釘扣機送來的end信號（或面板自動、手動送扣鍵）后，mcu通過控制氣缸或電機使鈕爪旋轉(zhuǎn)90°，把鈕扣送到釘扣機的鈕夾上，并根據(jù)踏板開關的控制執(zhí)行釘扣動作；上述步驟循環(huán)往復。

每種鈕扣標準方向的確定：先將本次使用的鈕扣按需要的方向放在鈕扣夾頭中間位置，通過觸摸屏面板手動按鍵把鈕扣夾持好并調(diào)整方向為正確，再手動或自動調(diào)整好焦距后，再在面板通過手動拍照按鍵控制拍照，存入圖像分析系統(tǒng)中。如果已經(jīng)設定好或已調(diào)用之前的，則按下準備就緒按鍵，系統(tǒng)即可進入待運行狀態(tài)或按下自動送扣鍵，則進入自動送扣狀態(tài)。