一种双针车动刀自动拉光装置

技术领域

本发明涉及的是缝纫机动刀自动加工领域，具体是基于程序的一种双针车动刀自动拉光装置。

背景技术

在服装行业中，缝纫机是必不可少的加工设备。缝纫机是用一根或多根缝纫线，在缝料上形成一种或多种线迹，使一层或多层缝料交织或缝合起来的机器，缝纫机能缝制棉、麻、丝、毛、人造纤维等织物和皮革、塑料、纸张等制品，缝出的线迹整齐美观、平整牢固，缝纫速度快、使用简便。目前，双针车缝纫机动刀的刃口大多需要人工依靠砂带进行拉光，效率不高，打磨精度低，人工成本大，无法满足当前企业对于双针车动刀的需求。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种双针车动刀自动拉光装置。

本发明是采用如下的技术方案实现的：一种双针车动刀自动拉光装置，包括绕绳机、三轴模组、二自由度转台、上料机构、底座、收集箱和直线电机，其中二自由度转台与三轴模组连接，由三轴模组带动二自由度转台运动，绕绳机固定在直线电机上，从而实现砂绳的左右往复平移运动，直线电机和上料机构固定在底座上，

绕绳机包括步进电机Ⅰ、转箱、第一手指气缸、底板、收绳滚筒和步进电机Ⅱ，步进电机Ⅰ固定在底板一端，步进电机Ⅱ固定在底板另一端，步进电机Ⅰ通过联轴器与转箱连接，转箱内部安装一个滚筒，并在滚筒两侧安装两个摩擦圈，滚筒两侧的摩擦圈与转箱接触，两个第一手指气缸固定在底板上，收绳滚筒通过联轴器与步进电机Ⅱ连接，两个第一手指气缸的位置是位于步进电机Ⅰ和步进电机Ⅱ之间；

二自由度转台包括第二手指气缸、手指气缸连接块、伺服电机Ⅱ固定板、伺服电机Ⅰ、伺服电机Ⅰ固定板和伺服电机Ⅱ，其中伺服电机Ⅰ固定在伺服电机Ⅰ固定板上，伺服电机Ⅰ与伺服电机Ⅱ固定板相连接，伺服电机Ⅱ固定在伺服电机Ⅱ固定板上，伺服电机Ⅱ与手指气缸连接块连接，第二手指气缸固定在手指气缸连接块上，

上料机构包括工件储物盒、伸缩缸Ⅰ、上料机底板、推板和伸缩缸Ⅱ，其中，上料机底板固定在底座上，工件储物盒固定在上料机底板上，伸缩缸Ⅰ固定在上料机底板上，伸缩缸Ⅱ固定在上料机底板上，推板与伸缩缸Ⅱ的伸缩杆相连接。

上述的一种双针车动刀自动拉光装置，动刀拉光步骤为：

步骤一，上料：工件储物盒内依次水平排列待加工动刀，伸缩缸Ⅰ的伸缩杆端部伸入到工件储物盒内部，会推动工件储物盒内的待加工动刀平移至指定位置，在伸缩缸Ⅱ的控制下，伸缩缸Ⅱ的伸缩杆通过推板，将在伸缩缸Ⅰ的伸缩杆作用下已经运动到指定位置的待加工动刀推出，完成上料操作；

步骤二，取件：当待加工动刀移动到预先程序设置好的位置后，带有二自由度转台的三轴模组开始运动，当三轴模组根据程序运动到预定位置后，二自由度转台上的第二手指气缸开始运动，夹持待加工动刀，完成取件操作；

步骤三，进刀：待二自由度转台前端的第二手指气缸完成取件操作后，控制三轴模组，将待加工动刀移动至预先设计的位置；

步骤四，将砂带拧成螺旋状：在步进电机Ⅰ的带动下，实现转箱旋转，从而使得滚筒和收绳滚筒之间的砂带拧成砂绳；

步骤五，拉光：两个第一手指气缸开始工作，夹持一定长度的砂绳，拧绳机构所在的底板在直线电机的带动下开始左右往复平移运动，在水平方向拉光刀具；二自由度转台由伺服电机Ⅰ和伺服电机Ⅱ控制，实现待加工动刀俯仰以及左右运动，使得动刀待拉光的部分可以被完全拉光，满足工作的需求；

步骤六，完成拉光：在动刀完成待加工位置的拉光后，三轴模组移动到预先设计的位置，夹持动刀的第二手指气缸张开，动刀掉落至下方的收集箱内，完成全部操作。

上述的一种双针车动刀自动拉光装置，两个第一手指气缸通过手指气缸支撑板固定在底板上，底板上布置有多个对称的螺纹孔，可用于调整第一手指气缸夹持的位置，从而调整用于拉光动刀的砂绳的长度。

上述的一种双针车动刀自动拉光装置，在底板上还通过张力传感器支撑板固定张力传感器，张力传感器的安装方向与砂带方向一致，用于检测砂绳张力。

上述的一种双针车动刀自动拉光装置，在底板上通过螺栓固定两个砂绳固定板，砂绳穿过砂绳固定板上的限位孔，用于保证砂绳保持一条直线，不会发生位置的偏移。

上述的一种双针车动刀自动拉光装置，第二手指气缸的手指内有手指气缸垫块，手指气缸垫块与待加工工件动刀相配合，使得待加工工件动刀位置固定。

上述的一种双针车动刀自动拉光装置，在推板与动刀相接触的位置贴上一层海绵，有利于推板与动刀紧密接触。

本发明提供了一种双针车动刀自动拉光装置，该装置模拟人工操作流程，用机器代替人工，实现自动化加工部件，提高加工精度及效率，降低人工成本，在工业领域有着更为突出的优势。

附图说明

图1是双针车动刀自动拉光机的总装图。

图2是双针车动刀自动拉光机的俯视图。

图3是绕绳机构的轴测图。

图4是二自由度转台的轴测图。

图5是上料机构的轴测图。

图6是上料机构局部放大图。

图7是双针车动刀自动拉光机的底部支架轴测图。

图8是转箱的轴测图。

图9是手指气缸垫块的轴测图。

图中：1-绕绳机，2-三轴模组，3-二自由度转台，4-上料机构，5-底座，6-收集箱，7-直线电机，8-动刀；

101-步进电机Ⅰ，102-梅花形弹性联轴器，103-转箱，104-第一手指气缸，105-底板，106-手指气缸支撑板，107-张力传感器，108-砂绳固定板，109-收绳滚筒，110-收绳滚筒固定板，111-步进电机Ⅱ，112-张力传感器支撑板；

301-第二手指气缸，302-手指气缸垫块，303-伺服电机Ⅱ联轴器，304-手指气缸连接块，305-伺服电机Ⅱ固定板，306-伺服电机Ⅰ，307-伺服电机Ⅰ固定板，308-伺服电机Ⅰ联轴器，309-伺服电机Ⅱ；

401-伸缩缸Ⅱ固定架，402-工件储物盒，403-伸缩缸Ⅰ固定架，404-伸缩缸Ⅰ，405-上料机底板，406-上料机支架，407-推板，408-伸缩缸Ⅱ。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本实施例提供一种双针车动刀自动拉光装置，包括绕绳机1、三轴模组2、二自由度转台3、上料机构4、底座5、收集箱6、直线电机7。如图1所示，其中二自由度转台3与三轴模组2连接，由三轴模组2带动二自由度转台3运动，从而实现动刀303的x,y,z轴的运动；绕绳机1的底板105固定在直线电机7上，从而实现砂绳在x轴的左右往复平移运动，直线电机7、上料机构4固定在底座5上。

绕绳机1包括步进电机Ⅰ101、梅花形弹性联轴器102、转箱103、第一手指气缸104、底板105、手指气缸支撑板106、张力传感器107、砂绳固定板108、收绳滚筒109、收绳滚筒固定板110、步进电机Ⅱ111、张力传感器支撑板112，如图3所示。其中步进电机Ⅰ101通过梅花形弹性联轴器102与转箱103连接，转箱103如图8所示，内部安装一个滚筒，并在滚筒两侧安装两个摩擦圈，滚筒两侧的摩擦圈与转箱紧密接触，通过松紧与螺栓连接的螺母，来改变滚筒与摩擦圈之间的压力，从而改变滚筒转动时所受的摩擦力，该摩擦力可以防止拧绳时滚筒转动（在收绳时，滚筒可以正常转动），在步进电机Ⅰ101的带动下，可以实现转箱103绕x轴旋转，从而使得转箱103内的滚筒上的砂带拧成砂绳。两个第一手指气缸104通过手指气缸支撑板106固定在底板105上，底板105上布置有多个对称的螺纹孔，可用于调整手指气缸104夹持的位置，从而调整用于拉光动刀的砂绳的长度。张力传感器107通过张力传感器支撑板112固定在底板105上，张力传感器107的安装方向与砂带方向一致，用于检测砂绳张力。收绳滚筒109通过联轴器与步进电机Ⅱ111连接，并通过收绳滚筒固定板110固定在底板105上，步进电机Ⅱ111带动收绳滚筒109旋转，实现收绳，并给砂带提供一定张力，保证用于拉光的砂绳使用完毕后回收至收绳滚筒109中，收绳滚筒109和滚筒之间缠有的砂带方向为x轴方向，在水平面上与x轴垂直的为y轴，竖直方向的为z轴，两个第一手指气缸104的位置是位于收绳滚筒109和滚筒之间，在底板105上通过螺栓固定两个砂绳固定板108，用于保证砂绳保持一条直线，不会发生位置的偏移。

二自由度转台3包括第二手指气缸301、手指气缸垫块302、伺服电机Ⅱ联轴器303、手指气缸连接块304、伺服电机Ⅱ固定板305、伺服电机Ⅰ306、伺服电机Ⅰ固定板307、伺服电机Ⅰ联轴器308和伺服电机Ⅱ309，如图4所示。其中伺服电机Ⅰ固定板307安装在三轴模组上，伺服电机Ⅰ306通过螺栓固定在伺服电机Ⅰ固定板307上，通过伺服电机Ⅰ联轴器308将伺服电机Ⅰ306与伺服电机Ⅱ固定板305相连接，伺服电机Ⅱ309通过螺栓固定在伺服电机Ⅱ固定板305上，伺服电机Ⅱ309通过伺服电机Ⅱ联轴器303与手指气缸连接块304连接，手指气缸301固定在手指气缸连接块304上，手指气缸301的手指内有手指气缸垫块302，手指气缸垫块302外形如图9所示，可以与待加工工件动刀8相配合，使得待加工工件动刀8位置固定，利于程序的精确控制。二自由度转台3有两个伺服电机，分别是伺服电机Ⅰ306和伺服电机Ⅱ309，伺服电机Ⅰ306驱动动刀8在y、 z平面做俯仰运动，伺服电机Ⅱ309驱动动刀8在x、z平面做左右摆动运动，保证待加工工件达到加工要求。二自由度转台3与三轴模组2连接，由三轴模组2带动二自由度转台3运动，从而实现动刀8的x,y,z轴的运动，使得待加工工件动刀8所需要拉光部位得到充分拉光。

上料机构4包括伸缩缸Ⅱ固定架401、工件储物盒402、伸缩缸Ⅰ固定架403、伸缩缸Ⅰ404、上料机底板405、上料机支架406、推板407和伸缩缸Ⅱ408，如图5所示。其中，上料机底板405通过上料机支架406固定在底座5上，工件储物盒402固定在上料机底板405上，动刀8并排依次储存在工件储物盒402内部，伸缩缸Ⅰ404通过伸缩缸Ⅰ固定架403固定在上料机底板405上，伸缩缸Ⅰ404的伸缩杆端部伸入到工件储物盒402内部，会推动工件储物盒402内的待加工工件平移至指定位置，等待二自由度转台3上的第二手指气缸301夹持；伸缩缸Ⅱ408通过伸缩缸Ⅱ固定架401固定在上料机底板405上，如图6所示，为上料机构4的局部放大图，推板407通过螺栓与伸缩缸Ⅱ408的伸缩杆相连接，在推板407与动刀8相接触的位置可以贴上一层海绵，更有利于推板407与动刀8紧密接触，在伸缩缸Ⅱ408的控制下，伸缩缸Ⅱ408的伸缩杆通过推板407，将在伸缩缸Ⅰ404的伸缩杆作用下已经运动到指定位置的待加工工件推出，从而使得二自由度转台3上的手指气缸301通过程序控制，实现待加工工件的夹持操作。伸缩缸Ⅰ404的伸缩杆在x轴方向运动，伸缩缸Ⅱ408的伸缩杆在y轴方向运动。

本实施例通过以下步骤实现：

步骤一，上料：工件储物盒402内依次水平排列待加工动刀8，伸缩缸Ⅰ404的伸缩杆在x轴方向推动待加工动刀8，伸缩缸Ⅱ408的伸缩杆在y轴方向推动待加工动刀8，通过伸缩缸Ⅰ404以及伸缩缸Ⅱ408，使得待加工动刀8移动到待夹取位置，完成上料操作。

步骤二，取件：当待加工动刀8移动到预先程序设置好的位置后，带有二自由度转台3的三轴模组2开始运动，三轴模组2是一种直线传动装置，由滚珠丝杠和直线导轨组成，其使用范围广，安装方便，精度高，可以实现下x,y,z轴的运动。当三轴模组2根据程序运动到预定位置后，二自由度转台3上的第二手指气缸301开始运动，夹持待加工动刀8，完成取件操作。

步骤三，进刀：待二自由度转台3前端的第二手指气缸301完成取件操作后，由PLC程序控制三轴模组2，实现工作台x,y,z三个方向的运动，将待加工工件动刀8移动至预先设计的位置。

步骤四，将砂带拧成螺旋状：该步骤可以模拟人工操作，将砂带拧成更利于待加工工件拉光的螺旋状砂绳，满足工作的需求。

步骤五，拉光：拧成螺旋状砂绳经张力传感器检测后，放置在沿砂带方向的两个第一手指气缸104开始工作，夹持长度约为30cm的砂带，负责拉光待加工工件。拉光过程共包括两个方面，其中一部分是绕绳机1所在的底板105在直线电机的带动下的往复平移移动，另一部分是二自由度转台3带动待加工工件的左右及俯仰运动。在绕绳机1将砂带拧成螺旋状，并夹持稳定后，拧绳机构所在的底板105在直线电机7的带动下开始左右往复平移运动，在水平方向拉光刀具；二自由度转台3由伺服电机Ⅰ306和伺服电机Ⅱ309控制，实现待加工工件俯仰以及左右运动，使得刀具待拉光的部分可以被完全拉光，满足工作的需求。

步骤六，完成拉光：在刀具完成待加工位置的拉光后，三轴模组2在PLC程序的控制下移动到预先设计的位置，夹持刀具的手指气缸301张开，刀具掉落至下方的收集箱6内，完成全部操作。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。