一种用于服装生产的机器人以及服装生产方法

技术领域

本发明属于服装生产领域，具体是涉及一种用于服装生产的机器人以及服装生产方法。

背景技术

服装在生产过程中，针对特殊的服装需要对其布料进行局部破洞、剪裁或者缝合装饰布处理，使其更加符合设计及当前审美，人工或者简易器械对布料进行处理，容易出现口径和尺寸存在较大误差的情况，从而导致服装整体局部出现偏差，从而影响服装整体设计及美观。

中国专利CN201911249707.5公开了一种服装生产用破洞装置，该专利公开的装置仅能对布料的固定位置进行破洞加工，布料的上料、移动以及加工位置的对准依赖于人工，效率低下。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于服装生产的机器人，可以对不同宽度和长度的布料进行自动上料、自动固定、自动绷紧和自动加工。

为达到以上目的，本发提供了以下技术方案：

一种用于服装生产的机器人，包括：

机架；

上料台，支撑在机架上，用于放置待加工的服装布料，包括水平放置的固定板；

加工台，支撑在机架上，位于加工工位处；

上料机构，支撑在机架上，用以将上料台上的待加工的服装布料沿着上料方向移动到加工台上；

加工机构，支撑在机架上且位于加工台的正上方，用于对加工台上的服装布料进行加工；所述上料台、加工台以及上料机构沿着所述上料方向依次排列，其特征在于，

所述上料机构包括：

两滑台，支撑在机架上，两滑台相对一对称平面相互对称，所述对称平面为平行于所述上料方向的竖向平面；

两滑块，分别可滑动地设置在两滑台上，两滑块的滑动方向平行于所述上料方向，两滑块相对所述对称平面对称；

两夹爪气缸，分别设置在两滑块的朝向固定板的一端上，用于夹持或者松开位于上料台上的服装布料的边缘。

优选地，所述上料机构还包括预压紧机构，所述预压紧机构包括：

两支撑板，两支撑板位于固定板的靠近加工台的一侧且相对于所述对称平面对称设置；

两压料轮，分别可旋转地设置在两支撑板上，至少在上料时，所述压料轮的旋转轴线垂直于所述对称平面且压料轮对支撑板具有一定的压紧力，并且所述压料轮为阻尼轮。

优选地，所述预压紧机构还包括：

两立柱，分别设置在每个所述支撑板上；

两弹片，分别设置在两立柱上且能够绕着所在的立柱的轴线旋转；

两轮架，分别设置在两弹片的远离对应的立柱的一端上，所述压料轮可旋转地设置在对应的轮架上，所述弹片具有始终使压料轮压在支撑板上的趋势。

优选地，在每个所述支撑板上设置有挡杆，所述挡杆位于对应的弹片的旋转路径上，所述挡杆构造成在压料轮工作时，所述弹片抵靠在挡杆上且所述压料轮的旋转轴线垂直于所述对称平面且所述弹片不能够继续绕着立柱的轴线沿所述上料方向旋转。

优选地，所述上料机构还包括宽度调节机构，所述宽度调节机构包括：

两第二支架，支撑在机架上，两第二支架相对所述对称平面对称且相对机架能够同步地靠近或者远离所述对称平面，两所述滑台固定在对应的第二支架上。

优选地，所述第二支架延伸到所述支撑板的位置处，所述支撑板固定在对应的第二支架上。

优选地，所述加工台包括：

第一支架，呈板状，水平地支撑在机架上；

多个托料盘，分别可上下移动地支撑在第一支架的上表面，多个托料盘沿着所述上料方向具有多排，每一排具有相同数量的托料盘，排与排之间相对应的托料盘在所述上料方向上对齐，每个托料盘与相邻的托料盘具有间隙；

第二气缸，每个托料盘通过所述第二气缸支撑在第一支架上，所述第二气缸的缸体固定在第一支架上，气缸杆的自由端向上延伸，所述托料盘固定在气缸杆的自由端上。

优选地，所述托料盘包括：

盘部，在盘部的中心位置处设置有上下延伸的通孔；

筒部，设置在盘部的下表面且设置在盘部的中心位置处，所述通孔与筒部的内部连通；

传感器，设置在筒部的内部，所述传感器的检测端朝上并且检测端的上端面低于盘部的上表面，通过传感器能够检测托料盘的上方是否放置有服装布料。

本发明还提供了一种用于服装制造的方法，采用上述机器人，具体包括如下步骤：

步骤1：将服装布料放置到固定板上；

步骤2：夹爪气缸移动到靠近固定板的位置处，将固定板上的服装布料的一侧边缘夹住；

步骤3：夹爪气缸向着远离固定板的方向移动，将服装布料移动到加工台上；

步骤4：加工机构对加工台上的服装布料进行加工。

优选地，在步骤1上，当将服装布料放置到固定板上后，将服装布料的平行于所述对称平面的两侧边缘压在对应的压料轮与支撑板之间。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

该机器人能够实现对服装的自动加工。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的主视图；

图3为本发明的俯视图；

图4为本发明的布料加工台和布料固定机构的立体图；

图5为本发明的活动托盘的主视图；

图6为图5的A-A截面处剖视图；

图7为本发明的布料加工台、布料上料机构和宽度调节机构的立体图；

图8为图7的B处局部放大图；

图9为本发明的布料上料机构和宽度调节机构的立体图；

图10为图9的C处局部放大图；

图11为本发明的弹性压盘的立体图；

图12为本发明的弹性压盘的主视图；

图13为图12的D-D截面处剖视图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

一种用于服装生产的机器人，包括机架7、支撑在机架7上的用于放置待加工的服装布料100的上料台2、支撑在机架7上且处于加工工位处的加工台1、支撑在机架7上的用以将上料台2上的待加工的服装布料100沿着上料方向移动到加工台1上的上料机构3以及支撑在机架7上且位于所述加工台1的正上方的加工机构5，所述上料台2、加工台1以及上料机构3沿着所述上料方向依次排列。所述加工机构5包括加工工作头5d，所述加工工作头5d用于对服装布料进行开孔、切割、缝合或者烧毛等加工。

上料台2包括水平支撑在机架7上的固定板2a，所述固定板2a为水平设置的矩形平板形状，在加工时，将待加工的服装布料放置在固定板2a上。

所述上料机构3包括支撑在机架7上的两并行的夹爪气缸3c，两夹爪气缸3c能够相对于机架7沿着所述上料方向来回移动，在上料时，夹爪气缸3c能够移动到位于上料台2上的待加工的服装布料的靠近加工台1一侧的边缘并夹持该边缘，然后夹爪气缸3c沿着上料方向移动一段距离，将服装布料100移动到加工台1上。将服装布料100放置到固定板2a上可以采用人工的方式，也可以采用现有技术中的其它方式。

所述上料机构3还包括支撑在机架7上的两滑台3a、分别与两滑台3a沿着所述上料方向来回滑动配合的两滑块3b，两所述夹爪气缸3c分别在两滑块3b的朝向上料台2的一端上。

所述上料机构3还包括分别固定在两滑台3a上的两第一气缸3d，第一气缸3d的缸体固定在对应的滑台3a上，气缸杆沿着平行于所述上料方向的方向延伸且自由端固定在对应的滑块3b上。通过控制气缸杆的伸缩，能够实现对两所述夹爪气缸3c的来回移动的控制。所述第一气缸3d可以采用电动推杆代替。同时，为了能够保证两夹爪气缸3c能够同步一定，也可以采用一个第一气缸同时带动两个夹爪气缸3c移动。

进一步，为了避免在拉动服装布料100沿着上料方向移动的过程中服装布料100发生偏移，所述上料机构3还包括预压紧机构。所述预压紧机构包括两支撑板2b，两支撑板2b位于固定板2a的靠近加工台1的一侧且相对于对称平面对称设置，所述对称平面平行于所述上料方向且竖向延伸。

所述预压紧机构还包括分别可旋转地设置在两支撑板2b上的压料轮2d，至少在上料时，所述压料轮2d的旋转轴线垂直于所述对称平面，所述服装布料100沿着垂直于对称平面的方向的两侧边缘被压在对应的压料轮2d与支撑板2b之间，所述压料轮2d采用阻尼轮，在夹爪气缸3c带动服装布料100移动的过程中，位于夹爪气缸3c与压料轮2d之间的部分是被拉紧的，这样使得服装布料100能够平整地移动地加工台1上，而不会发生由于没有拉力而产生的褶皱或者偏移。

具体地，在每个所述支撑板2b上设置有立柱2c1，所述立柱2c1上设置有弹片2c4，所述弹片2c4能够绕着立柱2c1的轴线旋转。在所述弹片2c4的远离立柱2c1的一端设置有轮架2c5，所述压料轮2d可旋转地设置在所述轮架2c5上，所述弹片2c4始终具有使压料轮2d压紧在支撑板2b上的趋势，并且通过采用弹片2c4能够使压料轮2d能够上下摆动进而便于服装布料100进入到压料轮2d与支撑板2b之间。将弹片2c4设置成能够绕着立柱2c1旋转，这样当放置服装布料100的过程中可以先将压料轮2d绕着立柱2c1旋转出服装布料100的放置区域，服装布料100放好之后，再将压料轮2d绕着立柱2c1旋转到工作位置，进而便于将服装布料放置到固定板2a上。

进一步，为了使压料轮2d在工作时的旋转轴线始终垂直于所述对称平面，在每个所述支撑板2b上设置有挡杆2e，所述挡杆2e位于弹片2c4的旋转路径上，在压料轮2d工作时，所述弹片2c4抵靠在挡杆2e上，此时所述压料轮2d的旋转轴线垂直于所述对称平面且所述弹片2c4不能够继续绕着立柱2c4的轴线沿所述上料方向旋转，这样通过设置挡杆2e能够避免在上料时压料轮2d在服装布料100的作用下绕着立柱2c1的轴线旋转。

进一步，所述上料机构3还包括宽度调节机构6，所述宽度调节机构6能够调节两夹爪气缸3c和两预压紧机构的横向距离，进而能够适用于不同宽度的服装布料的加工。

所述宽度调节机构6包括支撑在机架7上的两第二支架6b，两第二支架6b相对所述对称平面对称且相对机架7能够同步地靠近或者远离所述对称平面，两所述滑台3a固定在对应的第二支架6b上，这样通过第二支架6b相对于机架7的移动能够调节两夹爪气缸3c的距离，进而能够根据不同服装布料100的尺寸来改变两夹爪气缸3c的距离。

进一步，所述第二支架6b延伸到所述支撑板2b的位置处，所述支撑板2b固定在对应的第二支架6b上，能够跟随两夹爪气缸3c同步地调整两压料轮2d在工作时的距离。

所述宽度调节机构6还包括第一电机6a和与第一电机6a的输出轴传动连接的双头丝杆，所述双头丝杆的两端的螺纹旋向相反，两所述第二支架6b分别与双头丝杆的两端的螺纹部分螺纹连接。在所述机架7上设置有多个垂直于所述对称平面的导杆，所述第二支架6b可滑动地支撑在导杆上，起到导向以及稳定的作用。所述第一电机6a的旋转可以采用手动控制，也可以采用自动控制。

所述加工台1包括呈板状的第一支架1a和支撑在第一支架1a的上表面上的多个托料盘1c，所述第一支架1a水平地支撑在机架7上。多个托料盘1c沿着所述上料方向具有多排，每一排具有多个托料盘1c，每个托料盘1c与相邻的托料盘1c具有间隙，但是间隙很小。优选地，所述托料盘1c为矩形(图中为圆形)，俯视观察时，所有的托料盘1c组成了矩形，便于对服装布料100进行支撑。

进一步，每个所述托料盘1c能够上下移动，托料盘1c在最高位置处时托料盘1c的上表面与固定板2a的上表面对齐。当需要上料时，托料盘1c首先下降到最低位置以避让夹爪气缸3c。

进一步，每个托料盘1c通过第二气缸1b支撑在第一支架1a上。所述第二气缸1b的缸体固定在第一支架1a上，气缸杆的自由端向上延伸，所述托料盘1c固定在气缸杆的自由端上，通过控制每个第二气缸1b的伸缩能够实现对每个托料盘1c的升降的控制。

所述托料盘1c包括盘部1c3和设置在盘部1c3的下表面上的筒部1c2，所述筒部1c2设置在盘部1c3的中心位置处，在盘部1c3的中心位置处设置有上下延伸的通孔1c5，所述通孔1c4与筒部1c2连通，在筒部1c2内放置有传感器1d，所述传感器1d的检测端朝上并且检测端的上端面低于盘部1c3的上表面，通过传感器1d能够检测托料盘1c的上方是否放置有服装布料100。

在生产过程中，托料盘1c先处于最低位置处，夹爪气缸3c移动到靠近固定板2a的位置处，夹住固定板2a上的服装布料100的边缘，然后夹爪气缸3c缓慢缩回，拉动服装布料100缓慢地移动到加工台1上。为了保持服装布料100在移动过程中的稳定性，在服装布料100移动的过程中且在已经经过的位置处的托料盘1c上升到最高位置处以对服装布料100进行支撑。当然，为了避免托料盘1c在上升之后与气缸夹爪3c发生碰撞，可以在后一排的传感器1d检测到服装布料100到达时，控制前一排的第二气缸1b伸出，托料盘1c升起，并且前一排的第二气缸1b中只有上方有服装布料100的才升起，上方没有服装布料100的不升起。

在生产中，需要将服装布料100的被夹持的边缘拉到距离固定板2a最远的一排托料盘1c的正上方，当检测到夹爪气缸3c到位后，夹爪气缸3c停止移动，然后距离固定板2a最远的一排托料盘1c中位于服装布料100正下方的部分升起，这样能够在夹爪气缸3c松开服装布料100的边缘，该边缘能够刚好被支撑。为此，需要在所述位于夹爪气缸3c正下方的托料盘1c上设置避免夹爪气缸3c的避让缺口(未示出)，以在托料盘1c上升时不会碰撞到夹爪气缸3c。并且在距离固定板2a最远的一排托料盘1c中位于服装布料100正下方的部分升起之后，夹爪气缸3c松开，并且夹爪气缸3c在缩回一段距离以脱离服装布料100，所述避让缺口也能够使得夹爪气缸3c在脱离服装布料100时能够不会与托料盘1c发生干涉。

进一步，为了便于对应不同宽度的服装布料，在远离固定板2a最远的一排托料盘1c的每一个上沿着垂直于所述对称平面的方向均设置有至少一个避让缺口，优选地，设置多个，在调节两个夹爪气缸3c的之间距离时可以对应的避让缺口之间的距离进行调节使得在夹爪气缸3c上料到位时能够与避让缺口对齐。

进一步，所述机器人还包括用以对加工台1上的服装布料100进行固定的固定机构4，在加工时，固定机构4能够与托料盘1c配合，将加工台1上的服装布料100固定。

所述固定机构4包括支撑在机架7上且位于所述加工台1的正上方的多个压料盘4f，多个所述压料盘4f至少具有四个以将服装布料100的至少四个边角压紧在加工台1上。并且，多个所述压料盘4f以两个为一排沿着所述上料的方向排列。为了方便描述，以四个压料盘4f为例进行描述，两排压料盘4f分别对服装布料100的沿着上料方向的两侧的边角进行固定。

进一步，每一排上的压料盘4f的中心线相对于所述对称平面对称设置并且能够同步地做相向或者背离运动进而能够根据服装布料100的宽度来调节同一排上的压料盘4f之间的距离。具体地，在机架7上对应两排压料盘4f的位置处分别设置有第一直线模组4a和第二直线模组4c，所述第一直线模组4a和第二直线模组4c均为双输出直线模组，在每个直线模组的两输出端上均设置有一所述压料盘4f，第一直线模组4a和第二直线模组4c沿着垂直于所述对称平面的方向延伸，并且第一直线模组4a相对于第二直线模组4c距离固定板2a更远，即第一直线模组4a上的压料盘4f用于对服装布料100的远离固定板2a的一端进行固定。进一步，由于每次上料时，不论服装布料100的尺寸大小，服装布料100远离固定板2a的一侧的边缘在加工台1上的在上料方向上的位置是基本一致的，而靠近固定板2a的一侧的边缘在加工台1上的在上料方向上的位置是根据服装布料100在上料方向上的尺寸变化的，因此，可以将第一直线模组4a设置在上料方向不可移动，将第二直线模组4c设置成可以沿着平行于所述上料方向的方向来回移动。具体地，第二直线模组4c的两端分别支撑在两第三直线模组4b上，两第三直线模组4b的延伸方向平行于所述上料方向，第二直线模组4c的两端分别设置在两第三直线模组4b的输出端上，通过控制两第三直线模组4b的输出端的移动，能够实现第二直线模组4c沿着平行于所述上料方向的方向移动。

进一步，还可以将第一直线模组4b和第二直线模组4c设置成能够上下移动，这样能够使压料盘4f上下移动来实现对服装布料100的压紧。具体地，第一直线模组4b和第二直线模组4c的上下移动采用现有技术来实现。

具体地，每个压料盘4f通过第二支架4d悬挂在第一直线模组4b和第二直线模组4c的输出端。更进一步，在所述压料盘4f的中心位置处设置有向上延伸的导柱4e，在所述第二支架4d上设置有与所述导柱4e配合的导向孔4d1，所述导柱4e的上端插入到导向孔4d1中，所述导柱4e的直径与导向孔4d1的直径相当。在导柱4e的上端设置有限位杆4e3，所述限位杆4e3的直径小于导向孔4d1的直径，在导向孔4d1的上端设置有限位孔4d2，所述限位孔4d2与所述导向孔4d1同轴设置，并且所述限位孔4d2的直径小于导向孔4d1的直径且略大于限位杆4e3的直径，所述限位杆4e3穿过所述限位孔4d2，在所述限位杆4e3的上端设置有限位板4e4，所限位板4e4的直径大于所述限位孔4d2的直径，这样能够避免导柱4e滑出导向孔4d1中。进一步，在所述限位杆4e3上套设有弹簧4g，所述弹簧4g的下端抵靠在导柱4e的上端面上，所述弹簧4g的上端抵靠在导向孔4d1的上端的端壁上，并且所述弹簧4g始终处于被压缩的状态，这样能够使得压料盘4f在压紧在加工台1上时具有一定的预紧力。

进一步，所述导柱4e包括竖向设置的第一导柱4e1和倾斜设置在的第二导柱4e2，所述第一导柱4e1的下端与所述压料盘4f连接，所述第一导柱4e1的上端与所述第二导柱4e2的下端连接，第二导柱4e2的上端插入到所述导向孔4d1中，所述导向孔4d1与所述第二导柱4e2的倾斜角度相同。并且所述第二导柱4e2的倾斜方向构造为在压料盘4f压紧服装布料100的过程中能够拉动服装布料100的边角向着远离服装布料100的中心方向移动以在一定程度上将服装布料100拉紧。并且，同一排上的第二导柱4e2相对于所述对称平面对称，不同排上的第二导柱4e2相对于垂直于所述对称平面且穿过所述服装布料100中心的平面对称，这样可以保证每个压料盘4f对布料的施力方向是对称的，施力大小是均匀的。

所述加工机构5包括通过XYZ滑台组件支撑在加工工具5a，所述加工工具5a可以为用于切割的刀具、用于缝合的针、用于去毛的烧毛装置或者用于对布料进行打孔的打孔机头。在进行一些加工时，像缝合时，针需要穿过服装布料，此时可以将对应位置处的托料盘1c向下移动一段距离以避免与加工工具5a发生碰撞而造成损害。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。