[发明专利]工件锁边机械手装置

说明书

技术领域

本发明涉及纺织机械领域中的服装服饰加工机械领域，具体而言，涉及一种工件锁边机械手装置。

背景技术

服装服饰加工中经常要用到锁边工序。有些产品锁边加工是中间工序，例如服装加工中的衣片锁边，不会影响最终产品的外观及质量；有些产品锁边加工是最后一道工序，锁边线迹是产品外观的重要组成部分，例如服饰中的臂章，锁边好坏直接关系产品外观及质量。

臂章制作多由丝织图案面料、底布、衬料等多层纺织材料缝合而成。最后一道工序是用高速锁边机沿着臂章的边缘缝合一圈，既完成多层材料的缝合，也形成臂章外缘美观结实的边。臂章形状多为沿中轴线左右对称的盾牌形，如图1所示，最后这道锁边工序非常重要，目前多由有经验的操作工手工操作锁边机缝制。锁边缝迹稍有缺陷，即因外观不合格而使产品报废。即使是很有经验的工人，因为是手工操作，产品仍有一致性不好的问题，如果担心报废而降低速度，又影响工效。

由此想到用机械手代替人手操作，掌控工件在锁边过程中按规定图形移动，则可保证质量、提高工效。

但是分析锁边机的缝迹，并不是普通二维机械手能够完成的。现有技术可以制作电脑花样机、电脑绣花机等，这些机械可以制作非常复杂的图案。但是分析这些机械的缝迹，只是平面二维移动，每一个针位相当于一个点，下一个针位又是一个点，只要正确运动工件到这些连续点的平面坐标，这些点的连线就是正确的缝迹。在整个缝制过程中，工件只在平面直角坐标系作平移运动，没有旋转运动。锁边的缝制过程则不同。以最简单的圆形锁边为例，缝迹是一个封闭的圆，锁边缝迹是有宽度的，实际是一个扇形面，并不是简单的点到点的线。要得到良好的圆形工件的锁边缝迹，工件的圆心不动，即不需要任何平移，但是工件必须绕圆心旋转。我们称这种运动为“滚边运动”。例如一条直线沿曲线“滚边”，在运动过程中始终保持与曲线相切；或反之，即直线不动而曲线在直线上“滚边”，锁边机缝迹就是这样的“滚边”。“滚边”的要点是直线在锁边机机针点与曲线相切。因此我们知道，要设计一个用于锁边机的机械手，应该有复杂的三维复合运动，除了有类似花样机那样在平面直角坐标系的XY平移外，还要有使工件旋转的R运动。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种工件锁边机械手装置，具备直角坐标系的平移和使工件旋转的运动。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种工件锁边机械手装置，包括沿X轴移动的第一平台，第一平台上设有沿Y轴移动的第二平台，第二平台上水平设置有一托盘，所述托盘可绕其中心旋转，托盘上设置有工件夹持装置。

进一步的，所述第一平台两侧连接有一对第一导轨，第一平台底部连接有第一同步带，所述第一同步带由第一电机驱动；所述第一平台上设置有一对第二导轨，第二导轨与所述第一导轨正交设置，第二导轨上连接有所述第二平台，第二平台上连接有一支架，支架一侧连接有推杆导轨，所述推杆导轨中部连接有推杆，推杆另一端连接在第二同步带上，所述第二同步带由第二电机驱动；所述支架上连接有第三电机，第三电机通过第三同步带驱动所述托盘；所述第一电机、第二电机、第三电机连接有微控制器。

进一步的，所述工件夹持装置包括机械式、电磁式或气压式中的一种或多种。

优选的，所述机械式工件夹持装置为至少三根尖锐短针，在托盘上呈三角形分布，短针刺破工件，从而固定并把持工件；所述的电磁式工件夹持装置为托盘上安装的电磁铁及工件上方的导磁片构成，电磁铁吸附导磁片形成夹持工件的夹持力；所述气压式工件夹持装置为托盘上安装的负压吸盘，可吸附工件紧贴托盘一同运动。

进一步的，所述的第一电机、第二电机、第三电机为步进电机、直流永磁电机或交流伺服电机中的一种或几种组合。

进一步的，所述托盘外缘小于工件外缘至少一个锁边的宽度。

进一步的，所述微控制器还连接有设置在锁边机上的主轴传感器、锁边机踏板开关的信号发生器、定位传感器、启动/停止开关以及人机界面。

优选的，所述主轴传感器为光电编码器、霍尔编码器、接近开关等的一种或多种；所述信号发生器为微控制器产生的锁边机踏板开关的模拟信号。

本发明的有益效果是:

1、本发明能够完全代替人手操作，快速、高质量地完成所需工件的锁边操作，产品一致性好。