一种双梁全自动皮革缝纫机

技术领域

本发明属于汽车工业技术领域，尤其是涉及一种双梁全自动皮革缝纫机。

背景技术

汽车内饰指汽车内部改装所用到的汽车产品，涉及到汽车内部的方方面面，比如汽车方向盘套、汽车坐垫，车门内侧装饰皮革等，随着汽车用量的增加，对汽车内饰的生产效率提出了更高的要求。汽车内饰中的皮革一般是通过缝纫、裁切等工序制作而成，其原材料一般是卷料。

皮革的传统加工流程如下(以缝纫为例)：操作人员先将整卷的皮革裁切成尺寸合适的片料，随后将裁切好的片料皮革装卡在工装夹具上，随后将工装夹具装配到缝纫机中，由缝纫机与工装夹具的配合完成对片料皮革的缝纫工作。随后操作人员将缝纫好的片料皮革卸下，并装上新的待缝纫的片料皮革。

而这样的结构及流程存在以下问题：

人工参与较多：一方面人员需要频繁地更换材料；另一方面，若材料尺寸大小差别较大，还需要更换工装夹具，且布料越大，其相应的工装夹具就越大，人员更换时劳动强度也就越大。

工装夹具的通用性与调整精度的矛盾：用于片料(例如皮革)的传统夹具，其往往只适应于一款尺寸或是一定尺寸范围内的片料。对于定位精度要求不高的场合，我们可以使用具有一定通用性的工装夹具，但其通用性是通过长条孔来实现的，导致其调整精度难以保证，且调整的工作是由人工来完成的，调整的工作量较大，时间较长。对于精度要求较高的场合，我们只能使用专用工装，其一般只适用于一款尺寸的片料，而这种夹具基本不具有通用性。

效率较低：传统的皮革用缝纫机需要频繁的更换材料，使得缝纫机整体的效率较低。

材料的弹性变形：汽车内饰用皮革往往具有很大的弹性，在其处于张紧状态下具有很大的弹性形变，若缝纫机采用连续供料的方式，则其在缝纫时，缝纫机头需要根据材料的形变量进行补偿，使得其缝纫出来的线迹满足要求，但采用连续供料的方式进行缝纫时，皮革很难保证在每次缝纫时，其缝纫区域内材料的形变是一致的，进而降低了此种缝纫机的稳定性。

综上，本发明设计了一种双梁全自动皮革缝纫机，便于实现对皮革的自动化加工。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处，提供了一种双梁全自动皮革缝纫机，该设备主要解决了人工频繁换料、传统工装通用性与调整精度矛盾、效率较低以及材料的弹性变形等问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种双梁全自动皮革缝纫机，其特征在于，包括：上料架、前固定夹爪、工装驱动机构、机架、工装夹具、固定梁、移动梁、龙门调整机构、后固定夹爪以及下料架，其中所述固定梁和移动梁组成双工位；

所述前固定夹爪、工装驱动机构、固定梁、后固定夹爪、移动梁以及龙门调整机构可拆卸安装在所述机架上；

所述工装驱动机构设有执行构件，所述工装夹具与执行构件螺纹连接，所述工装夹具在所述工装驱动机构的作用下沿着Y向做进给运动；

所述工装夹具设有固定框爪和移动可调框爪，所述固定梁与所述固定框爪配合，所述移动梁与所述移动可调框爪配合；

所述上料架与下料架分别设置在所述机架两端，所述上料架靠近所述固定梁一端，所述下料架靠近所述移动梁一端；

所述前固定夹爪、后固定夹爪以及工装夹具用于对材料夹持固定。

进一步的，所述工装夹具包括夹具机架、固定框爪、移动可调框爪以及Y向调整机构；

所述固定框爪与夹具机架可拆卸连接，所述移动可调框爪通过所述Y向调整机构与所述夹具机架可拆卸连接；

所述移动可调框爪在所述Y向调整机构的作用下相对与所述机架做Y向的位置调整，用于配合所述移动梁的位置调整。

其中，所述Y向调整机构通过销轴与不同位置销孔间的配合来实现对所述移动可调框爪的位置调整，用于保证所述移动可调框爪的位置精度。

进一步的，所述固定梁包括机头升降机构、缝纫机头、旋梭、滚珠丝杆、固定梁机架、伺服驱动电机以及驱动箱；

所述机头升降机构、缝纫机头、旋梭以及驱动箱可拆卸安装在所述固定梁机架上，所述伺服驱动电机与驱动箱螺纹连接，所述机头升降机构与旋梭分别与两套所述滚珠丝杆螺纹连接；

所述伺服驱动电机通过所述驱动箱以及两套滚珠丝杆驱动所述机头升降机构以及旋梭，使得所述机头升降机构带动所述缝纫机头与旋梭一起相对于所述固定梁机架沿着X方向做进给运动，并配合所述工装夹具的Y向进给运动以及所述缝纫机头与旋梭的配合完成缝制工作。

进一步的，所述上料架和下料架包括驱动电机、料滚、卷料、上下料机架、卸力机构、张紧缓存机构以及辅助料滚；

所述驱动电机包括定子和转子，所述定子与上下料机架固定连接，所述转子与料滚固定连接，所述卷料可拆卸安装于所述料滚上，所述卸力机构与上下料机架可拆卸连接，所述辅助料滚通过轴承座与所述上下料机架可拆卸连接；

所述料滚在所述伺服驱动电机的作用下带动所述卷料进行收料或放料；

所述张紧缓存机构中设有多个传感器，用于检测张紧滚或材料在张紧缓存机构中的位置，并根据位置信息控制所述驱动电机进行收料或放料；

所述卸力机构在材料被所述工装夹具夹持前，将所述张紧缓存机构中的张紧滚与材料脱开，使得材料处于自由状态，用于避免材料弹性形变和双梁前后缝纫的线迹重合；

工作时，材料从所述卷料处引出，依次通过所述张紧缓存机构以及辅助料滚，随后依次进入所述前固定夹爪、工装夹具以及后固定夹爪，最后进入所述下料架的料滚中，所述卸力机构中的执行构件与张紧缓存机构中的张紧滚有机的结合在一起；卸力时，所述卸力机构中的执行构件直接将所述张紧缓存机构中的张紧滚顶升到一定的高度，使得张紧滚与材料脱离，此时材料处于自由状态。

进一步的，所述龙门调整机构包括横梁、转向器、传动轴、手摇柄、锁紧器、T型丝杆以及T型螺母；

所述横梁可拆卸连接在所述机架上，所述手摇柄设置在所述横梁一端且与传动轴固定连接，所述传动轴穿过所述锁紧器并通过所述转向器与所述T型丝杆固定连接，所述T型丝杆与T型螺母构成丝杆副，所述T型螺母通过推拉块与所述移动梁固定连接；

通过摇动所述手摇柄，并在所述转向器以及丝杆副的作用下，使得所述移动梁相对于所述机架做Y向的位置调整，用于调整双梁间距；

其中，在所述龙门调整机构与Y向调整机构的作用下，使得所述固定梁与固定框爪的相对位置和所述移动梁与移动可调框爪的相对位置保持一致，双梁配合双框爪同时工作。

进一步的，整机采用卷料连续供料的方式。

进一步的，所述固定框爪与移动可调框爪均在X向做位置调整。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明采用了卷料连续供料的方式运转，使得缝纫与换料可以自动进行，一方面降低了操作人员的劳动强度，另一方面提升了整机效率。由于本发明中引入卸力机构，大大降低了材料在Y向的弹性形变，进而增加了设备运行的稳定性。除此之外本发明所用工装夹具是通过销轴与不同位置的销孔配合以实现换型的，解决了工装夹具通用性与调整精度高的矛盾问题。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分特征从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明实施例提供的双梁全自动皮革缝纫机的整机轴侧视图；

图2为本发明实施例提供的双梁全自动皮革缝纫机的整机俯视图；

图3为本发明实施例提供的双梁全自动皮革缝纫机的整机正视图；

图4为本发明实施例提供的固定梁示意图；

图5为本发明实施例提供的龙门调整机构示意图；

图6为本发明实施例提供的工装夹具示意图；

图7为本发明实施例提供的上料架示意图。

其中：1-上料架；2-前固定夹爪；3-工装驱动机构；4-机架；5-工装夹具；6-固定梁；7-移动梁；8-龙门调整机构；9-后固定夹爪；10-下料架；11-机头升降机构；12-缝纫机头；13-旋梭；14-滚珠丝杆；15-固定梁机架；16-伺服驱动电机；17-驱动箱；18-横梁；19-转向器；20-传动轴；21-手摇柄；22-锁紧器；23-T型丝杆；24-T型螺母；25-夹具机架；26-固定框爪；27-移动可调框爪；28-Y向调整机构；29-驱动电机；30-料滚；31-卷料(皮革)；32-上料机架；33-卸力机构；34-张紧缓存机构；35-辅助料滚。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-3所示，本发明的实施例提供了一种双梁全自动皮革缝纫机，包括上料架1、前固定夹爪2、工装驱动机构3、机架4、工装夹具5、固定梁6、移动梁7、龙门调整机构8、后固定夹爪9以及下料架10，其中固定梁6和移动梁7组成双工位。

所述前固定夹爪2、工装驱动机构3、固定梁6、后固定夹爪9、移动梁7以及龙门调整机构8可拆卸安装在所述机架4上；

所述工装驱动机构3设有执行构件，所述工装夹具5与执行构件螺纹连接，所述工装夹具5在所述工装驱动机构3的作用下可以相对于机架4做Y向的进给运动；

其中，其中固定梁6通过螺栓螺母等构件和机架4固定连接在一起，移动梁7通过龙门调整机构8与机架4连接在一起，移动梁7在龙门调整机构8的作用下可以相对于机架4做Y向的位置调整，以满足不同花形缝纫的要求。

所述工装夹具5设有固定框爪和移动可调框爪，所述固定梁6与所述固定框爪配合，所述移动梁7与所述移动可调框爪配合；

所述上料架1与下料架10分别设置在所述机架4两端，所述上料架1靠近所述固定梁6一端，所述下料架10靠近所述移动梁7一端；整机采用卷料连续供料的方式，一方面降低了操作人员的劳动强度，另一方面降低了更换物料的时间，提高了整机的工作效率。

所述前固定夹爪2、后固定夹爪9以及工装夹具5用于对材料夹持固定。

其中，前固定夹爪2通过螺钉螺母等构件固定连接在机架4上，后固定夹爪9通过螺钉螺母等构件固定连接在机架4上。

在本实施例中，固定梁6由缝纫机头、旋梭、X向驱动机构以及固定梁机架组成，X向驱动机构固定连接在固定梁机架上，缝纫机头以及旋梭与X向驱动机构的执行构件连接。具体表现为，如图4所示，固定梁6包括机头升降机构11、缝纫机头12、旋梭13、滚珠丝杆14、固定梁机架15、伺服驱动电机16以及驱动箱17。驱动箱17通过螺钉螺母等构件直接与固定梁机架15固定连接在一起，伺服驱动电机16通过螺钉螺母等构件与驱动箱17固定连接在一起。机头升降机构11与旋梭13分别与两套滚珠丝杆14中的螺母固定连接在一起。

其中，伺服驱动电机16通过驱动箱17以及两套滚珠丝杆14将动力传递到机头升降机构11以及旋梭上，使得机头升降机构11带动缝纫机头12与旋梭13一起相对于固定梁机架15沿着X方向做进给运动，并配合工装夹具5的Y向进给运动以及机头与旋梭13的配合完成对皮革的缝制工作(固定梁6与移动梁7的结构基本一致)。

在本实施例中，如图5所示，龙门调整机构8包括横梁18、转向器19、传动轴20、手摇柄21、锁紧器22、T型丝杆23以及T型螺母24。横梁18固定连接在机架上，手摇柄21与传动轴20固定连接在一起，传动轴20穿过锁紧器22并通过转向器19与T型丝杆23连接在一起，T型螺母24与T型丝杆23构成丝杆副，T型螺母24通过推拉块与移动梁7固连在一起。操作人员通过摇动手摇柄21，并在转向器19以及丝杆副的作用下，使得移动梁7可以相对于机架4沿Y向做位置调整，以满足不同花形对双梁间距的要求。

进一步的，在龙门调整机构8与Y向调整机构28的作用下，使得固定梁6与固定框爪26的相对位置和移动梁7与移动可调框爪27的相对位置保持一致，在工作时，双梁配合固定框爪26和移动可调框爪27同时工作，大大提高了整机工作的效率。

在本实施例中，如图6所示，工装夹具5由夹具机架25、固定框爪26、移动可调框爪27以及Y向调整机构28等构件组成。固定框爪26通过螺钉螺母等构件与夹具机架25固定连接在一起，移动可调框爪27通过Y向调整机构28与夹具机架25连接在一起，使得移动可调框爪27通过Y向调整机构28的作用下可以相对于夹具机架25沿Y向做位置调整，固定框爪26与移动可调框爪27自身均具有X向调整的功能。

进一步的，工装夹具5在X向、Y向的位置调整精度均是通过销子来保证的，即本工装夹具既具有一定的通用性又具有较高的调整精度，以满足不同宽度皮革以及不同花型的缝纫工作。

在本实施例中，如图7所示，上料架1包括驱动电机29、料滚30、卷料31、上料机架32、卸力机构33、张紧缓存机构34以及辅助料滚35。驱动电机29的定子与上料机架32固定连接在一起，驱动电机29的转子与料滚30固定连接在一起，卷料31固定安装在料滚30上。卸力机构33通过螺钉螺母等构件与上料机架32固定连接在一起，张紧缓存机构34通过螺钉螺母等构件与上料机架32固定连接在一起，辅助料滚35通过轴承座等构件与上料机架32连接在一起(上料架1和下料架10的结构一致)。

其中张紧缓存机构34中设有多个传感器用以检测张紧滚或是材料在张紧缓存机构34中的位置，并根据位置信息控制驱动电机29及时进行收料或是放料等动作，使得材料在张紧缓存机构34中具有合适的缓存量，进而保证整机稳定运行。

进一步的，皮革从卷料31处引出，依次通过张紧缓存机构以及辅助料滚35，随后依次进入前固定夹爪2、工装夹具5以及后固定夹爪9，最后进入下料架10的料滚中，卸力机构33中的执行构件与张紧缓存机构34中的张紧滚有机的结合在一起，当需要卸力时，卸力机构33的执行构件直接将张紧缓存机构34中的张紧滚顶升到一定的高度，使得张紧滚与材料脱离，即此时材料处于自由状态，以达到对材料进行卸力的功用，从而降低材料弹性形变对缝纫效果的影响，使得整机运行的稳定性大大提升。

工作流程：

操作人员将皮革从上料架1中引出并依次通过前固定夹爪2、工装夹具5、后固定夹爪9，最后将材料穿过下料架10，并将材料固定在下料架中的料滚上。待操作人员将布料姿态调整好后并将此点告知系统，随后系统控制上料架1以及下料架10中的卸力机构，使得布料处于自由状态。此时系统控制工装夹具5完成对布料的夹持工作，最后系统控制卸力机构33将工装夹具5之外的皮革处于绷紧状态，并在上料架1和下料架10中各具有一定的缓存量，至此人工上料工作完成。

待上料完成后，操作人员通过按钮控制整机开始联动，联动时，双梁同时工作，每个梁中的缝纫机头12与旋梭13配合，并在机头12与旋梭13整体的X向进给运动和工装夹具5的Y向进给运动的配合以完成对皮革的缝纫工作。在缝纫的同时，上料架1与下料架10在传感器的作用下及时收放料，以保证其自身之中具有合适的材料缓存量，进而保证整机的稳定运行。

当双梁在各自对应的框爪中的缝纫工作完成后，其各自的缝纫机头12在机头升降机构11的作用下提升一定的高度，随后在卸力机构的作用下，材料重新恢复到自由状态。此时前固定夹爪2与后固定夹爪9将布料夹持，随后工装夹具5松开夹爪，并在工装驱动机构3的作用下向上料架1的方向移动一定的距离，使得待缝纫的材料进入固定框爪26以及移动可调框爪27中，随后工装夹具5将其内的布料夹持，其次前后固定夹爪松开，卸力机构33和张紧缓存机构34配合，使得工装夹具5之外的布料重新恢复到绷紧的状态，最后工装夹具5在工装驱动机构3的作用下回到初位。至此双梁全自动皮革缝纫机的自动换料工作完成。

随后双梁全自动皮革缝纫机就可以开始新一轮的联动工作。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。