一种布料加工设备及其加工方法

技术领域

本发明涉及布料加工制作技术领域，尤其涉及一种可对布料进行上下料、裁剪和缝制的加工设备。

背景技术

布料以其原料不同可包括棉布、化纤布、麻布、毛纺布、丝绸、及混纺织物等，通常用于制作服饰、鞋帽、箱、包、配饰品或装饰品，将这些制品统称为布料制品。布料制成布料制品时，必不可少的步骤包括对于布料的裁剪和缝制。

以布料制作衣领为例，衣领包括圆领、V领、方领、立领、翻领等领型，覆合于人体颈部的服装部件，起保护和装饰作用。对于衣领的加工主要包括裁剪和缝制工序，目前通常都是分步分多人实现单个工序，完成时间长、加工效率低、劳动强度大，对工作人员的作业要求高，且加工后的衣领在其尺寸等方面一致性较差，不利于后续对衣领的缝制工作，导致衣领和服饰进行缝制拼接时存在对位不统一、不工整等情况，直接影响了服饰整体的外观和质量。

因此，针对以上缺陷，需要设置一种自动化布料加工设备，以解决布料加工规格和尺寸不统一的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种布料加工设备及其加工方法，通过该设备实现布料从裁切、缝制到下料的全自动操作，避免了因人工进行的缝合和裁剪导致布料制品规格不统一的问题，提高了加工效率。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种布料加工设备，包括转台机构、夹持模具装置、缝合机构、裁剪机构和下料机构，所述转台机构包括中心转台，所述中心转台进行间歇转动，于所述中心转台上设置夹持模具装置，在所述中心转台的转动输送路径上依次设置上料工位、缝合工位、裁剪工位和下料工位，并于所述缝合工位、裁剪工位和下料工位上分别对应设置所述缝合机构、所述裁剪机构和所述下料机构；

相应的，所述转台机构还包括凸轮分割器和分割器驱动机构，所述分割器驱动机构和所述凸轮分割器的输入轴驱动连接，所述凸轮分割器的输出轴和所述中心转台传动连接；

相应的，所述夹持模具装置设置有四个，分别与所述上料工位、所述缝合工位、所述裁剪工位和所述下料工位相对应，且其中任意一个所述夹持模具装置可随着所述中心转台的转动处于所述上料工位、所述缝合工位、所述裁剪工位和所述下料工位中的任意一个工位；

相应的，所述夹持模具装置包括上模机构和下模机构，所述上模机构包括和所述中心转台转动连接的托板、和所述托板可拆卸连接的上模板以及用于驱动所述托板翻转的托板驱动机构，所述下模机构包括可拆卸设置于所述中心转台上的下模板；

相应的，所述缝合机构包括缝合移动机构、缝合底座和设置于所述缝合底座上的缝纫机，所述缝合底座滑动设置于缝合移动机构上，并在所述缝合移动机构的驱动和导向下作靠近或远离所述夹持模具装置以及从靠近所述夹持模具装置一端到靠近所述夹持模具装置另一端的移动；

相应的，所述缝合移动机构包括第一导轨机构和第二导轨机构，所述第一导轨机构和所述第二导轨机构的导向不同但导向所在平面均和所述夹持模具装置的夹持面相平行，且所述第一导轨机构可在所述第二导轨机构上滑动，所述缝合底座可在所述第一导轨机构上滑动；

相应的，所述裁剪机构包括裁剪装置、裁剪底座和裁剪移动机构，所述裁剪装置包括裁剪刀和用于驱动所述裁剪刀进行裁剪动作的裁剪驱动机构，所述裁剪刀设置于所述裁剪底座上，所述裁剪底座设置于所述裁剪移动机构上，且所述裁剪底座在所述裁剪移动机构的驱动和导向下作在水平高度升降方向上的移动、在靠近和远离所述夹持模具装置方向上的移动以及从靠近所述夹持模具装置一端到靠近所述夹持模具装置另一端的方向上的移动；

相应的，所述裁剪底座包括安装座和与所述安装座通过转轴连接的安装座驱动机构，在安装座驱动机构的驱动下，安装座绕转轴转动，从而实现裁剪刀裁剪角度的转换，便于对布料的裁剪；

相应的，所述裁剪移动机构包括升降机构、第三导轨机构和第四导轨机构，所述裁剪底座设置于所述升降机构上，所述升降机构滑动设置于所述第三导轨机构上，所述第三导轨机构滑动设置于所述第四导轨机构上，所述第三导轨机构和所述第四导轨机构的导向不同但导向所在平面均和所述夹持模具装置的夹持面相平行；

相应的，所述下料机构包括机械臂和设置于机械臂上的机械爪，所述机械臂在机械臂驱动机构驱动下进行靠近和远离所述夹持模具装置的移动，所述机械爪在机械爪驱动机构的驱动下进行对布料的抓取和松开动作。

一种布料加工设备的加工方法，包括如下步骤：

1)夹持模具装置在上料工位夹持布料，并通过转台机构将夹持有布料的夹持模具装置转送至缝合工位；

2)缝合机构对布料进行缝合，并通过转台机构将夹持有缝合过的布料的夹持模具装置转送至裁剪工位；

3)裁剪机构对布料进行裁剪，并通过转台机构将夹持有经过裁剪的布料的夹持模具转送至下料工位；

4)下料机构将布料从夹持模具装置中取下，并通过转台机构将未夹持有布料的夹持模具转送至上料工位。

需要说明的是，在本发明中，所述夹持模具装置的夹持面为上模板和下模板夹持布料时所在的平面，通常情况下，夹持面和水平面相平行。“从靠近所述夹持模具装置一端到靠近所述夹持模具装置另一端”，可以是“一端”为起始端，“另一端”为终止端，也可以是“一端”为终止端，“另一端”为起始端，起始端是指依照加工程序，在缝合机构或裁剪机构对处于该工位上的夹持模具装置所夹持的布料开始缝合或裁剪时，所对应的夹持模具装置的一端，终止端是指依照加工程序，在缝合机构或裁剪机构沿着处于该工位上的夹持模具装置中的上模板和下模板的边沿对布料完成一次缝合或裁剪时，所对应的夹持模具装置的一端，通常情况下，“起始端”和“终止端”分别为夹持模具装置中上模板或下模板长边的两端。

本发明的有益效果为：

一方面，通过设置上料工位、缝合工位、裁剪工位和下料工位，并于缝合工位、裁剪工位和下料工位上分别对应设置缝合机构、裁剪机构和下料机构，实现了对布料的自动输送、缝合、裁剪和下料，提高了布料加工的自动化程度，降低了人工劳动强度，并避免了因人工进行的缝合和裁剪导致的布料制品规格和质量一致性差的问题；

另一方面，在中心转台上设置分别和上料工位、缝合工位、裁剪工位和下料工位对应的夹持模具装置，保证上料工位、缝合工位、裁剪工位和下料工位均处于可工作状态，极大地提高了加工效率。

附图说明

图1是本发明一实施例所述的布料加工设备的结构示意图；

图2是本发明一实施例所述的夹持模具装置的结构示意图；

图3是本发明一实施例所述的缝合机构的结构示意图；

图4是本发明一实施例所述的裁剪机构的结构示意图；

图5是本发明一实施例所述的下料机构的结构示意图；

图中：

1、中心转台；

2、夹持模具装置；21、托板；22、上模板；23、托板驱动机构；24、下模板；

3、缝合机构；311、第一导轨机构；312、第二导轨机构；32、缝合底座；33、缝纫机；

4、裁剪机构；41、裁剪装置；421、安装座；422、安装座驱动机构；431、升降机构；432、第三导轨机构；433、第四导轨机构；

5、下料机构；51、机械臂；52、机械爪；53、机械臂驱动机构；54、机械爪驱动机构。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“若干”、“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

如图1所示，布料加工设备包括通过控制系统控制的转台机构、夹持模具装置2、缝合机构3、裁剪机构4和下料机构5；

在自动化生产线上，通过控制系统对机械运动及加工过程进行控制已经作为自动化技术中的常规技术，例如通过数控方式，控制转台机构的转动时间、角度，控制夹持模具装置2中的托板驱动机构23动作，控制缝合机构3和裁剪机构4的缝合或裁剪的移动路径，控制下料机构5的动作等，本发明只是利用控制系统中常用的控制功能实现自动化生产，因此，本发明中不对控制系统进行详细描述；

转台机构包括中心转台1，中心转台1进行间歇转动，可以理解为“停顿-转位-停顿-转位”这样的往复动作，本实施例中，为实现中心转台1的间歇转动，本实施例中通过设置凸轮分割器实现，具体的，分割器驱动机构(例如电机，电机通过皮带传动的方式)和凸轮分割器的输入轴驱动连接，凸轮分割器的输出轴和中心转台1传动连接。当然，在其他实施例中，还可以选用槽轮机构或棘轮机构等具备间歇转动功能的机构，本实施例中就不一一举例；

于中心转台1上设置夹持模具装置2，在中心转台1的转动输送路径上依次设置上料工位、缝合工位、裁剪工位和下料工位，并于缝合工位、裁剪工位和下料工位上分别对应设置缝合机构3、裁剪机构4和下料机构5，在上料工位，可以选择人工上料或机械上料，本实施例中，为了便于识别中心转台1旋转对位的准确性，将中心转台1设置为方形，如此，中心转台1的四条边分别对应前述的四个工位，为了进一步提高布料加工效率，为了进一步简化说明，本实施例中，布料制品具体为衣领。本实施例中，于中心转台1的四边分别设置一个夹持模具装置2，使得其中任意一个夹持模具装置2可随着中心转台1的转动处于上料工位、缝合工位、裁剪工位和下料工位中的任意一个工位，保证每个工位均处于可工作状态，避免工位上的机构在一定时间内发生闲置的问题。如图2所示，每个夹持模具装置2均包括上模机构和下模机构，上模机构包括和中心转台1转动连接的托板21、和托板21可拆卸连接的上模板22以及用于驱动托板21翻转的托板驱动机构23，下模机构包括可拆卸设置于中心转台1上的下模板24。本实施例中，托板21靠近中心转台1的中心的一侧边通过转轴结构或铰接结构等可转动结构转动连接于中心转台1上，托板驱动机构23设置为气缸，气缸的活塞端和托板21铰接，气缸的另一端铰接于中心转台1上，通过气缸活塞的伸缩实现托板21的翻转，托板21和上模板22间的可拆卸连接以及下模板24和中心转台1间的可拆卸连接的方式包括粘贴、卡扣或螺纹连接等方式；

如图3所示，缝合机构3包括缝合移动机构、缝合底座32和设置于缝合底座32上的缝纫机33，缝合底座32滑动设置于缝合移动机构上，并在缝合移动机构的导向下作靠近或远离夹持模具装置2以及从靠近夹持模具装置2一端到靠近夹持模具装置2另一端的移动。为实现前述移动目的，缝合移动机构包括第一导轨机构311和第二导轨机构312，第一导轨机构311和第二导轨机构312的导向不同但导向所在平面均和夹持模具装置2的夹持面相平行，且第一导轨机构311可在第二导轨机构312上滑动，缝合底座32可在第一导轨机构311上滑动。为了简化说明，在本实施例中，第一导轨机构311和第二导轨机构312中的导向结构均设置为线性导轨，第一导轨机构311和第二导轨机构312中的驱动结构均设置为丝杆驱动机构，第一导轨机构311中的线性导轨的导向和夹持磨具组的长度方向相垂直，第一导轨机构311上的丝杆机构的伸缩方向和第一导轨机构311上的线性导轨导向一致，使得缝合底座32可在第一导轨机构311上作靠近或远离夹持模具装置2的滑动，第二导轨机构312中的线性导轨的导向和夹持模具装置2的长度方向相平行，第二导轨机构312上的丝杆机构的伸缩方向和第二导轨机构312上的线性导轨导向一致，使得第一导轨机构311可在第二导轨机构312上作从靠近夹持模具装置2一端到靠近夹持模具装置2另一端的滑动。缝合底座32通过滑块滑动设置于第一导轨机构311的线性导轨上，并通过第一导轨机构311上的丝杆机构为缝合底座32在第一导轨机构311的线性导轨上的滑动提供驱动力，第一导轨机构311通过滑块滑动设置于第二导轨机构312的线性导轨上，并通过第二导轨机构312上的丝杆机构为第一导轨机构311在第二导轨机构312上的滑动提供驱动力；

如图4所示，裁剪机构4包括裁剪装置41、裁剪底座和裁剪移动机构，裁剪装置41包括裁剪刀和用于驱动裁剪刀进行裁剪动作的裁剪驱动机构。裁剪底座包括安装座421和与安装座421通过转轴连接的安装座驱动机构422，例如，安装座驱动机构422为电机，电机设置在安装座421正下方的电机安装板上，电机的输出轴和转轴驱动连接，转轴和安装座421固定连接，在电机的驱动下，安装座421绕转轴为旋转中心进行转动，从而可以根据需要转动到对应的裁剪角度，实现对衣领的裁剪。裁剪移动机构包括升降机构431、第三导轨机构432和第四导轨机构433，裁剪底座设置于升降机构431上，升降机构431滑动设置于第三导轨机构432上，第三导轨机构432滑动设置于第四导轨机构433上，第三导轨机构432和第四导轨机构433的导向不同但导向所在平面均和夹持模具装置2的夹持面相平行。为了简化说明，本实施例中，升降机构431包括升降气缸和连接板，电机安装板设置于连接板的上方，在连接板下方设置升降气缸，升降气缸的活塞杆穿过连接板上的避让孔顶于电机安装板下侧，通过升降气缸的活塞杆的伸缩实现裁剪底座的升降，连接板的侧面通过滑块滑动设置于第三导轨机构432上。在本实施例中，第三导轨机构432和第四导轨机构433中的导向结构均设置为线性导轨，第三导轨机构432和第四导轨机构433中的驱动结构均设置为丝杆驱动机构，第三导轨机构432中的线性导轨的导向和夹持磨具组的长度方向平行，第三导轨机构432上的丝杆机构的伸缩方向和第三导轨机构432上的线性导轨导向一致，使得升降机构431可在第三导轨机构432上作从靠近夹持模具装置2一端到靠近夹持模具装置2另一端的滑动，第四导轨机构433中的线性导轨的导向和夹持磨具组的长度方向相垂直，第四导轨机构433上的丝杆机构的伸缩方向和第四导轨机构433上的线性导轨导向一致，使得第三导轨机构432可在第四导轨机构433上作靠近或远离夹持模具装置2的滑动。升降气缸通过连接板及设置于连接板上的滑块滑动设置于第三导轨机构432的线性导轨上，并通过第三导轨机构432上的丝杆机构为升降机构431在第三导轨机构432的线性导轨上的滑动提供驱动力，第三导轨机构432通过滑块滑动设置于第四导轨机构433的线性导轨上，并通过第四导轨机构433上的丝杆机构为第三导轨机构432在第四导轨机构433上的滑动提供驱动力；

如图5所示，下料机构5包括机械臂51和设置于机械臂51上的机械爪52，机械臂51在机械臂驱动机构53驱动下进行靠近和远离夹持模具装置的移动，机械爪52在机械爪驱动机构54的驱动下进行对衣领的抓取和松开动作。

根据本实施例所述的布料加工设备，可以获得布料加工设备的加工方法：

1)夹持模具装置2在上料工位夹持衣领，并通过转台机构将夹持有衣领的夹持模具装置2转送至缝合工位；

2)缝合机构3对衣领进行缝合，并通过转台机构将夹持有缝合过的衣领的夹持模具装置2转送至裁剪工位；

3)裁剪机构4对衣领进行裁剪，并通过转台机构将夹持有经过裁剪的衣领的夹持模具转送至下料工位；

4)下料机构5将衣领从夹持模具装置2中取下，并通过转台机构将未夹持有衣领的夹持模具装置2转送至上料工位，进行新一轮对衣领的上料、缝合、裁剪和下料工作。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。