工業(yè)縫紉機系統(tǒng)及利用該系統(tǒng)進行裁片縫合加工的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于工業(yè)縫紉機領域，更具體地，涉及一種基于視覺識別的工業(yè)縫紉機系統(tǒng)及利用該系統(tǒng)進行裁片縫合加工的方法。
【背景技術】
[0002]隨著服裝加工、鞋業(yè)加工工藝要求和縫制機械制造水平的提高，帶有數字控制系統(tǒng)的工業(yè)縫紉機，如電腦花樣機、模板機等，應用越來越廣泛。目前，這些工業(yè)縫紉機為實現自動控制，需要人工制作特定的模板，通過模板的定位、裝夾和調用相應的縫制程序來實現所需縫紉線跡的縫制。
[0003]通過模板軌跡來進行縫制的縫紉機加工方法很多，在申請?zhí)枮?0141032359.6的中國發(fā)明專利的說明書中公開了一種工業(yè)縫紉機的工作方法，這種方法采用的是模板裝夾并調用對應的縫紉程序來指導數字控制系統(tǒng)和縫紉機本體共同完成縫紉工作。在申請?zhí)枮?01310385755.3的中國發(fā)明專利中公開了一種簡化模板操作的模板識別機構，該機構通過提高模板識別速率和定位準確性來提高生產效率。
[0004]在這些使用模板的控制系統(tǒng)和工作方法中，⑴涉及模板制作、裝夾、定位，模板程序調用以及控制電機進行縫紉工作等多個環(huán)節(jié)，過程復雜；(2)其需要有專業(yè)的制板人員根據需求制作各種形狀和尺碼的模板和模板縫紉線跡程序，模板定位安裝的時候需要有高效的定位識別裝置，由于制版過程耗時長，需要反復試驗與校準，對于多個尺碼需逐個完成以上工作，較為繁瑣，(3)由于部分加工品對縫線的位置要求較高，而布料及皮料屬于柔性介質，在裁制裁片過程中容易引入誤差，因而造成大量的休班時間和廢品產生，無法實現高質量、高效率的生產。

【發(fā)明內容】

[0005]針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發(fā)明提供了工業(yè)縫紉機系統(tǒng)及利用該系統(tǒng)進行裁片縫合加工的方法，其提供一種基于視覺識別的可實時根據裁片形貌自動產生縫合路徑，并進行后續(xù)縫紉過程的工業(yè)縫紉機系統(tǒng)，還提供了該系統(tǒng)進行裁片縫合加工的方法。本發(fā)明解決現有技術中需要反復大量制作模板，從而嚴重影響生產效率的技術問題。
[0006]為實現上述目的，按照本發(fā)明的一個方面，提供了一種工業(yè)縫紉機系統(tǒng)，其特征在于，包括:
[0007]視覺識別裝置，用于對待縫合的裁片進行拍照以獲得其圖像；
[0008]輸入輸出裝置，用于輸入縫紉過程的控制參數并顯示實際縫紉過程參數；
[0009]縫紉機本體，其包括用于進行縫合工作的驅動電機；
[0010]控制單元，所述控制單元同時與所述視覺識別裝置、所述輸入輸出裝置以及所述縫紉機本體相電連接，用于處理裁片的圖像以獲得裁片邊緣信息，并結合裁片邊緣信息和輸入輸出裝置輸入的控制參數獲得縫合路徑文件，還用于根據縫合路徑對縫紉過程進行控制。I
[0011]進一步的，所述視覺識別裝置包括工業(yè)照相機和位于該工業(yè)照相機下方的燈光單元，所述燈光單元用于對需要被拍照的裁片打光，所需工業(yè)照相機用于對裁片進行拍照以獲得其圖像。
[0012]進一步的，還包括裁片固定裝置，其置于第一工作位或第二工作位，并能在外界作用下在第一工作位和第二工作位間進行互換，用于固定待縫合的裁片或者正在被縫合的裁片。
[0013]進一步的，所述控制單元包括圖像處理單元、系統(tǒng)控制單元和電機驅動單元，所述圖像處理單元用于處理裁片的圖像以獲得裁片邊緣信息，所述系統(tǒng)控制單元用于結合裁片邊緣信息和輸入輸出裝置輸入的控制參數獲得縫合路徑文件，所述電機驅動單元，用于根據縫合路徑文件控制所述驅動電機進行縫合。
[0014]按照本發(fā)明的另一方面，提供了一種利用工業(yè)縫紉機系統(tǒng)進行裁片縫合加工的方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0015]S1:通過視覺識別裝置拍攝獲得待縫合的裁片圖像；
[0016]S2:通過圖像處理單元對所述裁片的圖像進行處理以獲得圖像邊緣信息，以圖像邊緣信息結合縫合參數生成實際加工的縫合路徑文件；
[0017]S3:根據所述縫合路徑文件進行縫紉加工。
[0018]進一步的，步驟SI中，在所述視覺識別裝置拍攝獲得待縫合的裁片圖像前，將固定有該裁片的固定裝置置于視覺識別裝置包含的工業(yè)照相機下方，并采用射燈對該待縫合的裁片進行打光，以獲得清晰、邊界區(qū)分明顯的裁片圖像。
[0019]進一步的，步驟S2中，所述圖像處理單元將圖像邊緣信息傳輸至系統(tǒng)控制單元，系統(tǒng)控制單元結合縫合參數生成實際加工的縫合路徑文件。
[0020]進一步的，步驟S3中，系統(tǒng)控制單元將實際加工的縫合路徑文件傳輸給電機驅動單元，電機驅動單元將數字信號轉換成脈沖電信號，并通過控制總線驅動電機工作，進而控制工業(yè)縫紉機本體完成實際縫紉加工。
[0021]進一步的，所述裁片固定裝置在縫紉機本體的加工臺上具有兩個工作位，其中一個工作位位于工業(yè)照相機下方以方便拍照，待該工作位上的拍照工作結束后，將裁片固定裝置移動至另一個工作位，以進行實際縫合。
[0022]總體而言，通過本發(fā)明所構思的以上技術方案，能夠取得下列有益效果:
[0023]1、與目前市面上被廣泛采用的基于模板的自動控制系統(tǒng)相比，采用基于視覺識別的縫紉機系統(tǒng)能夠避開一些不利影響，比如由于裁片或者制板的尺寸不精確造成的影響，或者是裁片或者制板的定位問題給縫紉質量帶來的影響，并且使得縫紉不再需要大量制板，消除了因為制板給生產效率的帶來的影響。
[0024]2、根據裁片形貌生成與該裁片形貌一一對應的縫合路徑，能適應各種柔性面料的生產需要，有效解決鞋服生產過程中所面臨的柔性生產需求。
[0025]總而言之，本發(fā)明中系統(tǒng)和方法無需花費在制板和編程中的大量勞動力，還可減小對專業(yè)技術人員的能力要求，并能夠實現高質量、高效率、高柔性化的生產，使得制衣制鞋業(yè)生產效率與產品質量獲得雙提升，進而推動制衣制鞋行業(yè)生產方式的更新?lián)Q代。
【附圖說明】
[0026]圖1是本發(fā)明實施例中工業(yè)縫紉機系統(tǒng)；
[0027]圖2是本發(fā)明系統(tǒng)加工方法流程圖。
[0028]在所有附圖中，相同的附圖標記用來表示相同的元件或結構，其中:
[0029]1-工業(yè)照相機2-裁片固定裝置3-控制單元
[0030]4-縫紉機本體5-輸入輸出裝置A-第一工作位
[0031]B-第二工作位
【具體實施方式】
[0032]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。
[0033]本說明書所附圖式的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內容，以供熟悉此技術的認識了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實施的限定條件，故不具技術上的實質意義，任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調整，在不影響本發(fā)明所能產生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本發(fā)明所揭示的技術內容能涵蓋的范圍內。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實施的范圍，其相對關系的改變或調整，在無視之變更技術內容下，當亦視為本發(fā)明可實施的范疇。
[0034]本發(fā)明中的工業(yè)縫紉機系統(tǒng)包括視覺識別裝置，控制單元3，縫紉機本體4，輸入輸出裝置5，裁片固定裝置2。其中，視覺識別裝置包括工業(yè)照相機I和位于該工業(yè)照相機I下方的射燈。視覺識別裝置用于對裁片的形貌拍照，獲得待縫合的各種裁片的圖像，并把該圖像的信息傳送到控制單元3。為了保證對裁片的拍攝質量，需要設置射燈對裁片進行打光。視覺識別裝置和輸入輸出裝置通過電纜連接，可以通過輸入輸出裝置對視覺識別裝置進行控制。同時視覺識別裝置還通過電纜與控制單元進行連接?？刂茊卧▓D像處理單元、系統(tǒng)控制單元和電機驅動單元。控制單元同時還通過控制總線與縫細機本體4連接，用于控制縫紉機本體4完成縫紉工作。
[0035]實際中，縫紉機本體4包括傳感器組，該傳感器組用以獲取腳踏板和其他各項機構的動作信號，并形成檢測信號輸出到控制單元，縫紉機本體4包含的驅動電機分別直接連接縫細機本體的主傳動軸及縫細機加工臺的XY軸，用于驅動各個軸進行工作。
[0036]本發(fā)明系統(tǒng)的工作過程或者說是工作原理為:視覺識別裝置通過電纜或者其他形式的信號傳輸線將拍攝的裁片圖像傳輸至圖像處理單元，圖像處理單元對裁片圖像進行邊緣提取獲得需要縫合的裁片邊緣信息，系統(tǒng)控制單元綜合裁片邊緣信息、輸入輸出裝置輸入的關于縫紉要求的一些縫合參數，生成實際加工的縫合路徑文件?？p合參數包括實際縫合加工過程所需的針距、縫紉速度、縫紉方向，縫紉起始點。一方面，電機驅動單元根據縫合路徑文件驅動工業(yè)縫紉機本體上的電機工作，另一方面，系統(tǒng)控制單元還能控制工業(yè)縫紉機本體上的其他各機構按照縫紉要求協(xié)同工作，電機和其他各機構按照縫紉要求配合工作完成實際縫合加工工作。
[0037]本發(fā)明實施例中，工業(yè)縫紉機本體上的其他各機構還包括用于將裁片固定裝置3進行工作位A與工作位B間互換的交換裝置。工作位A與工作位B分別為第一工作位和第二工作位。裁片固定裝置3具有兩個工作位，工作位A處未縫合的裁片的固定裝置可交換到工作位B處進行裁片縫合加工工作，工作位B處已完成縫合的裁片固定裝置可交換到工作位A處，便于操作人員取出并更換新的未縫合的裁片或者新的裁片固定裝置。一套工業(yè)縫紉機系統(tǒng)根據需要，可以配置多個裁片固定裝置，以便于生產時候進行替換。
[0038]本發(fā)明中，一種工業(yè)縫紉機系統(tǒng)的加工方法，包括如下步驟:
[0039]S1:先調整視覺識別裝置，即調整照工業(yè)照相機I的高度和射燈的照射方向，確保照相機拍照時能夠得到清晰、邊界區(qū)分