智能3D视觉识别缝纫机及其应用方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种智能3D视觉识别缝纫机及其应用方法，包括：工作台，具有缝纫位置；多自由度驱动结构，包括传动相连的位移驱动台和自由度机械臂；驱动头，与所述自由度机械臂之间传动装配相连，且驱动头与缝纫位置相对应，驱动头分别具有上下料端和吸压传动端；缝纫组件，其缝纫机头与缝纫位置相对应；3D视觉传感器，其视觉检测范围为上下料端的运动范围至缝纫位置；主控台，其控制输入端与3D视觉传感器之间通过电路相连，主控台的控制输出端分别与多自由度驱动结构、驱动头以及缝纫组件之间通过电路相连。解决现有缝纫机仍需要人工操作，而导致的人力成本耗费较高，工作效率低，整体产能不高以及产品良品率较低的技术问题。整体产能不高以及产品良品率较低的技术问题。整体产能不高以及产品良品率较低的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
智能3D视觉识别缝纫机及其应用方法


[0001]本专利技术实施例涉及自动化缝纫
，具体涉及一种智能3D视觉识别缝纫机及其应用方法。

技术介绍

[0002]目前，市面上传统的缝纫机仍需要人工操作，生产车间的各工位需配置大量的工人，人力成本耗费较高，且工作效率低，加上无法达到24小时自动生产，导致整体的产能不高；同时，由于产品对工人的缝纫操作技术要求较高，导致实际的生产质量难以实现严格按照既定标准统一化，产品良品率也较低。

技术实现思路

[0003]本专利技术实施例的目的在于提供一种智能3D视觉识别缝纫机及其应用方法，用以解决现有市面上传统的缝纫机仍需要人工操作，而导致的人力成本耗费较高，工作效率低，整体产能不高以及产品良品率较低的技术问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术实施例提供一种智能3D视觉识别缝纫机，包括：
[0005]工作台，具有安装面和缝纫位置；
[0006]多自由度驱动结构，包括位移驱动台和自由度机械臂；所述位移驱动台的底端固接于所述安装面，所述位移驱动台的顶端具有可沿X轴、Y轴和Z轴进行位移的驱动输出端；所述自由度机械臂与所述驱动输出端之间传动相连；
[0007]驱动头，与所述自由度机械臂之间传动装配相连，且所述驱动头可移动式与所述缝纫位置相对应，所述驱动头分别具有上下料端和吸压传动端；
[0008]缝纫组件，固接于所述安装面，且所述缝纫组件的缝纫机头与所述缝纫位置相对应；
[0009]3D视觉传感器，固接于所述安装面，且所述3D视觉传感器的视觉检测头的视觉检测范围为所述上下料端的运动范围至所述缝纫位置；
[0010]主控台，固接于所述安装面，且所述主控台的控制输入端与所述3D视觉传感器之间通过电路相连，所述主控台的控制输出端分别与所述多自由度驱动结构、所述驱动头以及所述缝纫组件之间通过电路相连。
[0011]在上述技术方案的基础上，对本专利技术做如下进一步说明：
[0012]作为本专利技术的进一步方案，所述位移驱动台分别具有安装底端和驱动输出端；所述安装底端固接于所述工作台的安装面一侧，所述自由度机械臂的基础端旋转装配于所述位移驱动台的驱动输出端。
[0013]作为本专利技术的进一步方案，所述位移驱动台包括电动X轴滑台、电动Y轴滑台和电动Z轴滑台。
[0014]所述电动X轴滑台的固定端固接于所述工作台的顶端面一侧，所述电动Y轴滑台的固定端固接于所述电动X轴滑台的滑动端，所述电动Z轴滑台的固定端固接于所述电动Y轴
滑台的滑动端，所述电动Z轴滑台的滑动端形成可沿X轴、Y轴和Z轴进行位移的驱动输出端。
[0015]作为本专利技术的进一步方案，所述自由度机械臂随所述位移驱动台同步沿X轴、Y轴和Z轴进行位移；且所述自由度机械臂在远离所述基础端的一端装配有所述驱动头，所述驱动头与所述自由度机械臂的基础端之间设有若干组不同轴向的电动旋转装配结构，所述自由度机械臂与所述位移驱动台相配合形成多自由度驱动结构。
[0016]作为本专利技术的进一步方案，所述驱动头包括分别与所述自由度机械臂之间可分离式相固接的上下料端和吸压传动端。
[0017]所述上下料端为上下料夹爪，所述吸压传动端为吸附托盘。
[0018]通过所述上下料夹爪夹持缝纫裁片，将缝纫裁片置于或取离所述缝纫位置，通过所述吸附托盘对位于所述缝纫位置的缝纫裁片吸附并柔性压附固定。
[0019]作为本专利技术的进一步方案，所述上下料夹爪与所述吸附托盘之间的切换结构为通过所述电动旋转装配结构同步驱动所述上下料夹爪和所述吸附托盘沿一个纵向面旋转，同步改变所述上下料夹爪和所述吸附托盘分别与缝纫裁片之间的相对倾斜角度、底端高度及对应位置完成切换。
[0020]作为本专利技术的进一步方案，所述缝纫组件的底端固接于所述工作台的安装面另一侧，且所述缝纫组件的缝纫机头对应位于所述缝纫位置的上方。
[0021]所述3D视觉传感器对应位于所述自由度机械臂与所述缝纫组件之间位置的一侧，且所述3D视觉传感器的视觉检测头的视觉检测范围为所述上下料夹爪取料时的物料框至缝纫位置。
[0022]作为本专利技术的进一步方案，所述主控台对应位于所述自由度机械臂与所述缝纫组件之间位置的另一侧，且所述主控台包括控制模块以及与控制模块之间通过电路相连的控制面板；所述控制模块的控制输入端与所述3D视觉传感器之间通过电路相连，所述控制模块的控制输出端分别与所述位移驱动台、所述自由度机械臂、所述驱动头中的上下料夹爪和吸附托盘、以及所述缝纫组件之间通过电路相连。
[0023]一种应用所述的智能3D视觉识别缝纫机的方法，包括以下步骤：
[0024]利用3D视觉传感器对将取缝纫裁片的物料框进行识别并发送至主控台，由主控台分别发出控制信号控制自由度机械臂和驱动头，自由度机械臂接收到控制信号后将驱动头切换至上下料夹爪，且自由度机械臂与上下料夹爪继续接收控制信号抓取物料框的缝纫裁片至缝纫桌面。
[0025]缝纫裁片在缝纫桌面放好后，利用3D视觉传感器再次识别位于缝纫桌面的缝纫裁片位置并发送至主控台，主控台先控制驱动头切换至吸附托盘，后根据缝纫裁片的位置信息控制吸附托盘对识别的缝纫裁片进行吸附并柔性压附。
[0026]通过3D视觉传感器继续识别位于缝纫桌面并受吸附托盘吸附和柔性压附的缝纫裁片的外轮廓，并将识别的外轮廓数据信息自动发送至主控台，主控台接收到外轮廓数据信息后，基于其内置的数据库，将此次缝纫过程设定的标准数据与外轮廓数据之间做偏距计算。
[0027]主控台基于偏距计算的结果以及此时缝纫组件的所处位置，自动规划位移驱动台和自由度机械臂的驱动轨迹以及缝纫裁片的方向。
[0028]主控台同步控制位移驱动台、自由度机械臂、驱动头以及缝纫组件启动，完成缝
线、裁片以及剪线工序，即可。
[0029]本专利技术实施例具有如下优点：
[0030]1、该装置在3D视觉传感器的位置轮廓识别作用下，通过主控台接收识别信号自动规划并控制位移驱动台和自由度机械臂带动驱动头运动，同时借助驱动头分别完成缝纫裁片的自动上下料以及吸附和柔性压附，进而可通过主控台控制缝纫组件功能启闭完成对于缝纫裁片的裁片剪线等操作，每个缝纫裁片都是视觉实时识别，边缘缝线均匀，并且还可通过控制运动速度有效解决裁片转角的针脚的均匀问题，对于不同的缝纫裁片还可灵活更换驱动头，系统兼容性强，提升了功能实用性。
[0031]2、通过自研发的3D视觉传感器驱动硬件替换了工位的工人，整条线模块精益生产，任意更换生产的款式，系统自动驱动缝纫机达到24小时自动无人生产，生产的良品率高，生产产能翻倍。以3D视觉为基础驱动工业机器人，系统把所有中段成型工位建立工艺数据库，系统实时控制每个工位的硬件，使用整条线完成数字化，自动化，从而完成智能无人线。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能3D视觉识别缝纫机，其特征在于，包括：工作台，具有安装面和缝纫位置；多自由度驱动结构，包括位移驱动台和自由度机械臂；所述位移驱动台的底端固接于所述安装面，所述位移驱动台的顶端具有可沿X轴、Y轴和Z轴进行位移的驱动输出端；所述自由度机械臂与所述驱动输出端之间传动相连；驱动头，与所述自由度机械臂之间传动装配相连，且所述驱动头可移动式与所述缝纫位置相对应，所述驱动头分别具有上下料端和吸压传动端；缝纫组件，固接于所述安装面，且所述缝纫组件的缝纫机头与所述缝纫位置相对应；3D视觉传感器，固接于所述安装面，且所述3D视觉传感器的视觉检测头的视觉检测范围为所述上下料端的运动范围至所述缝纫位置；主控台，固接于所述安装面，且所述主控台的控制输入端与所述3D视觉传感器之间通过电路相连，所述主控台的控制输出端分别与所述多自由度驱动结构、所述驱动头以及所述缝纫组件之间通过电路相连。2.根据权利要求1所述的智能3D视觉识别缝纫机，其特征在于，所述位移驱动台分别具有安装底端和驱动输出端；所述安装底端固接于所述工作台的安装面一侧，所述自由度机械臂的基础端旋转装配于所述位移驱动台的驱动输出端。3.根据权利要求2所述的智能3D视觉识别缝纫机，其特征在于，所述位移驱动台包括电动X轴滑台、电动Y轴滑台和电动Z轴滑台；所述电动X轴滑台的固定端固接于所述工作台的顶端面一侧，所述电动Y轴滑台的固定端固接于所述电动X轴滑台的滑动端，所述电动Z轴滑台的固定端固接于所述电动Y轴滑台的滑动端，所述电动Z轴滑台的滑动端形成可沿X轴、Y轴和Z轴进行位移的驱动输出端。4.根据权利要求3所述的智能3D视觉识别缝纫机，其特征在于，所述自由度机械臂随所述位移驱动台同步沿X轴、Y轴和Z轴进行位移；且所述自由度机械臂在远离所述基础端的一端装配有所述驱动头，所述驱动头与所述自由度机械臂的基础端之间设有若干组不同轴向的电动旋转装配结构，所述自由度机械臂与所述位移驱动台相配合形成多自由度驱动结构。5.根据权利要求4所述的智能3D视觉识别缝纫机，其特征在于，所述驱动头包括分别与所述自由度机械臂之间可分离式相固接的上下料端和吸压传动端；所述上下料端为上下料夹爪，所述吸压传动端为吸附托盘；通过所述上下料夹爪夹持缝纫裁片，将缝纫裁片置于或取离所述缝纫位置，通过所述吸附托盘对位于所述缝纫位置的缝纫裁片吸附并柔性压附固定。6.根据权利要求5所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪小星，魏从文，彭子秋，
申请(专利权)人：易麦斯智能科技无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：