本發(fā)明屬于縫紉機(jī)械領(lǐng)域，特別涉及一種3D縫紉機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

當(dāng)前普通縫紉設(shè)備已經(jīng)相當(dāng)?shù)某墒欤怨潭p紉設(shè)備采用縫制料運(yùn)動(dòng)的方式來縫紉。隨著社會的發(fā)展，人們對縫紉技術(shù)提出了更多的要求，3D縫紉就是其中一種。3D縫紉就是立體縫紉，這種縫紉針對更高三維貼合或三維成形要求的縫紉物，且具有較復(fù)雜的立體表面形狀，相應(yīng)地，縫線軌跡也較復(fù)雜，很難將這樣的縫紉物放到縫紉設(shè)備中縫合再展開得到良好且一致的三維外觀。因此，傳統(tǒng)的縫紉方式不能滿足3D縫紉的要求，需要將縫紉物固定成目標(biāo)形狀而縫紉設(shè)備沿縫制軌跡移動(dòng)，方能較好地完成縫紉。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決上述問題，提供一種能夠匹配實(shí)現(xiàn)3D立體縫紉，適應(yīng)機(jī)器人握持的3D縫紉機(jī)構(gòu)。

為滿足機(jī)器人3D縫紉的實(shí)現(xiàn)，縫紉機(jī)頭上的機(jī)針要在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以及縫紉機(jī)頭上的機(jī)針需要完成縫紉動(dòng)作--機(jī)針上下運(yùn)動(dòng)，一方面可以保證機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)方向上使機(jī)針停留縫紉物內(nèi)保持靜止，且完成鉤線過程，另一方面要機(jī)針離開縫制料時(shí)，快速到達(dá)下一個(gè)下針點(diǎn)，如此循環(huán)直到縫制完成，綜述縫紉機(jī)頭上有縫紉過程中需要完成的兩個(gè)動(dòng)作，即前后運(yùn)動(dòng)和上下運(yùn)動(dòng)。

為此，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種3D縫紉機(jī)構(gòu)，其特征在于：包括殼體，殼體上固定有滑軌，滑軌上設(shè)有與之配合的滑塊；滑塊上固定安裝有絲桿螺母固定塊，絲桿螺母固定塊上固定一絲桿螺母，絲桿螺母通過絲桿、聯(lián)軸器與絲桿電機(jī)相連，絲桿電機(jī)固定于殼體上；所述絲桿螺母固定塊通過連接塊與活動(dòng)塊相連，絲桿電機(jī)通過絲桿螺母帶動(dòng)活動(dòng)塊沿滑軌前后移動(dòng)；

所述活動(dòng)塊上設(shè)有兩個(gè)縱向通孔，兩個(gè)縱向通孔內(nèi)分別安裝針桿和壓腳桿，所述針桿下端安裝有機(jī)針，壓腳桿下端安裝有壓腳；所述絲桿螺母固定塊上安裝有針桿滑動(dòng)架，針桿滑動(dòng)架上設(shè)有縱向的滑動(dòng)槽，滑動(dòng)槽內(nèi)安裝有針桿滑塊，針桿滑塊通過連桿一端與固定在針桿上的針桿接頭相連接；所述連桿的另一端通過挑線曲柄固定到針桿曲柄上，針桿曲柄通過上軸連接到固定在殼體的上軸電機(jī)，上軸電機(jī)帶動(dòng)針桿上下運(yùn)動(dòng)。

進(jìn)一步地，所述活動(dòng)塊頂端還設(shè)有一個(gè)與縱向通孔相垂直的橫向通孔，所述橫向通孔內(nèi)安裝有滑動(dòng)副，滑動(dòng)副的滑桿固定于殼體上，滑桿與滑軌及絲桿互相平行。

本發(fā)明將絲桿螺母、絲桿螺母固定塊、連接塊、活動(dòng)塊、針桿活動(dòng)架和滑塊組成一個(gè)縫紉機(jī)頭，并通過滑軌、滑桿安裝到殼體上，安裝在殼體上的絲桿電機(jī)通過聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)絲桿，使縫紉機(jī)頭沿滑軌作前后往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過控制絲桿電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)對縫紉機(jī)頭的移動(dòng)速度、位移距離的調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)與機(jī)器人同步和針距的控制要求。

本發(fā)明縫紉機(jī)頭的活動(dòng)塊上安裝有活動(dòng)壓腳桿、針桿，安裝方向垂直于滑軌、滑桿，壓腳桿和針桿可以作上下運(yùn)動(dòng)；針桿上的針桿接頭穿過連桿和針桿滑塊相連，針桿滑塊被約束在針桿滑動(dòng)架的滑動(dòng)槽內(nèi)，使針桿受到滑動(dòng)槽的作用，在連桿的拉動(dòng)下只能做上下滑動(dòng)，從而帶動(dòng)安裝在針桿上的機(jī)針一起運(yùn)動(dòng)，完成縫紉過程。

本發(fā)明開始縫紉時(shí)，機(jī)器人向前運(yùn)動(dòng)，絲桿電機(jī)控制絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，通過絲桿螺母使活動(dòng)塊呈反向等速運(yùn)動(dòng)，使活動(dòng)塊呈現(xiàn)靜止?fàn)顟B(tài)，在此狀態(tài)下，上軸電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)上軸，帶動(dòng)針桿曲柄、連桿，從而牽動(dòng)針桿、機(jī)針,完成一次機(jī)針從上往下刺入縫制物，然后離開縫制物的過程，在這個(gè)過程中，機(jī)針下降到離縫制物一定高度開始，到機(jī)針離開縫制物一定高度的這段時(shí)間為同步時(shí)間，然后絲桿電機(jī)開始反向快速旋轉(zhuǎn)，拉動(dòng)活動(dòng)塊沿著機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)方向，達(dá)到待縫紉的下個(gè)工作點(diǎn)，如此循環(huán)完成整個(gè)線跡縫紉。

本發(fā)明使絕大部分時(shí)間內(nèi)縫紉機(jī)隨機(jī)器人一起運(yùn)動(dòng)，而機(jī)器人運(yùn)動(dòng)速率是基本穩(wěn)定的，不會有大的沖量，縫紉機(jī)出現(xiàn)明顯沖量的部分僅僅為縫紉機(jī)頭自己運(yùn)動(dòng)部分，如此運(yùn)動(dòng)沖量就明顯減小，保證在縫紉針?biāo)佥^高時(shí)，沖量也不會過大，對機(jī)器人的載荷要求就降低了，提高了設(shè)備的穩(wěn)定性。

附圖說明

以下結(jié)合附圖和本發(fā)明的實(shí)施方式來作進(jìn)一步詳細(xì)說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2、圖3為本發(fā)明除去殼體后的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)記為：針桿滑塊1、針桿滑動(dòng)架2、絲桿螺母固定塊3、滑軌4、滑塊5、殼體6、絲桿7、連接塊8、聯(lián)軸器9、絲桿電機(jī)10、絲桿螺母11、壓腳桿12、上軸13、壓腳14、機(jī)針15、針桿16、連桿17、針桿接頭18、活動(dòng)塊19、滑桿20、針桿曲柄21、挑線桿曲柄22。

具體實(shí)施方式

參見附圖。本實(shí)施例包括縫紉機(jī)的殼體6，殼體6上固定有滑軌4，滑軌4上設(shè)有與之配合的滑塊5；滑塊5上固定安裝有絲桿螺母固定塊3，絲桿螺母固定塊3上固定一絲桿螺母11，絲桿螺母11安裝在絲桿7上，絲桿7經(jīng)聯(lián)軸器9與絲桿電機(jī)10相連，絲桿電機(jī)10固定于殼體6上；所述絲桿螺母固定塊3通過連接塊8與活動(dòng)塊19相連，絲桿電機(jī)10通過絲桿螺母11帶動(dòng)活動(dòng)塊19沿滑軌4前后移動(dòng)；

所述活動(dòng)塊19上設(shè)有兩個(gè)縱向通孔，兩個(gè)縱向通孔內(nèi)分別裝有可以精密滑動(dòng)的針桿16和壓腳桿12，使針桿16和壓腳桿12隨滑動(dòng)塊19一起前后運(yùn)動(dòng)，兩孔方向垂直于滑桿方向；所述針桿16下端安裝有機(jī)針15，所述壓腳桿12下端安裝有壓腳14；活動(dòng)塊19上又設(shè)有另一個(gè)橫向通孔，方向與針桿16和壓腳桿12的配合孔垂直，且與裝配后的滑軌4及絲桿7平行，所述橫向通孔內(nèi)安裝有滑動(dòng)副，滑動(dòng)副的滑桿20固定于殼體6上，保證活動(dòng)塊19前后運(yùn)行穩(wěn)定；所述絲桿螺母固定塊3上安裝有針桿滑動(dòng)架2，針桿滑動(dòng)架2上設(shè)有縱向的滑動(dòng)槽，滑動(dòng)槽內(nèi)安裝有針桿滑塊1，針桿滑塊1通過連桿17一端與固定在針桿16上的針桿接頭18相連接；所述連桿17的另一端通過挑線曲柄22固定到針桿曲柄21上，針桿曲柄21通過上軸13連接到固定在殼體6的上軸電機(jī)，通過驅(qū)動(dòng)上軸電機(jī)連續(xù)旋轉(zhuǎn)的作用，最終動(dòng)針桿16上下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)安裝在針桿上的機(jī)針15一起運(yùn)動(dòng)，來完成縫紉過程。

當(dāng)機(jī)器人開始縫紉時(shí)，機(jī)器人向前運(yùn)動(dòng)，絲桿電機(jī)10控制絲桿7轉(zhuǎn)動(dòng)通過絲桿螺母11使活動(dòng)塊19呈反向等速運(yùn)動(dòng)，使活動(dòng)塊19呈現(xiàn)靜止?fàn)顟B(tài)，在此狀態(tài)下，上軸電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)上軸13，帶動(dòng)針桿曲柄21、連桿22，從而牽動(dòng)針桿16、機(jī)針15，完成一次機(jī)針15從上往下刺入縫制物，然后離開縫制物的過程，在這個(gè)過程中，機(jī)針下降到離縫制物一定高度開始，到機(jī)針離開縫制物一定高度的這段時(shí)間為同步時(shí)間，然后絲桿電機(jī)10開始反向快速旋轉(zhuǎn)，拉動(dòng)活動(dòng)塊19沿機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向，達(dá)到待縫紉的下個(gè)工作點(diǎn)，如此循環(huán)完成整個(gè)線跡縫紉。