本发明涉及一种缝纫机，尤其是一种与数控技 术结合的多功能自 动缝纫机及缝纫机样板。

背景技术

目前服装、 皮具箱包、 皮鞋制造企业中， 在缝制部件时， 基本都 是使用功能单一的平缝车手工缝制服装部件， 由于手工缝制线迹， 需 要操作员眼、 手、 脚高度配合， 对操作员的技术水平要求较高， 而且 需要另外派技术员工为后工序画装配记号，特 别是一些高品质要求的 高档服装、 皮具箱包、 皮鞋的圓弧和斜线部位线迹， 对操作员的技术 水平要求更高， 且劳动强度大， 生产效率低， 手工操作缝制的线迹不 直、针距疏密不勾等及其他不良造成成品率不 高，而花样机功能单一、 来回缝纫时线迹不一致， 缝纫幅面积小。 因此， 多工能的缝制设备和 技术工艺是制衣业界之所盼。

发明内容

为解决上述问题， 本发明的目的在于提供一种适合高档服装、皮 具箱包、皮鞋的多规格品种在生产线上交叉流 动缝制， 以实现精益制 造方式的单件产品流动的生产方式，可自动缝 制各种服装、皮具箱包、 皮鞋的可展开部件，可在缝制时自动为后装配 工序和绣花工序点画上 装配和位置绣花记号，可缝制单色的文字和图 形的数控多功能自动缝 纫机。

本发明是这样实现的： 所述数控多功能自动缝纫机， 包括缝纫模 板滚轮夹持驱动装置； X、 Y运动装置， 缝纫模板旋转装置、 点画记 号装置、 电控箱及控制系统、 缝纫装置、 机架、 机台。

所述机架连接一水平机台， 所述机台上表面固定缝纫装置， 所述 缝纫模版旋转装置固定于缝纫装置一侧，所述 缝纫模板滚轮夹持驱动 装置位于机台下表面并有一部分穿过机台位于 机台上表面，所述缝纫 模板滚轮夹持驱动装置的下面连接有 X、 Y运动装置， 所述缝纫装置 缝纫机头处设置有点画记号装置。所述电控箱 及控制系统由螺釘与机 架连接。 缝纫模样板放置于机台上表面上。 下面对本发明的技术方案做进一步阐述：

所述缝纫模板滚轮夹持驱动装置包括： 模板压轮臂、 模板压轮、 模板 X向驱动齿轮、 X向传动齿轮、 Y向运动直线轴承、 模板压轮臂 拉下气缸、 Y向传动齿条、 缝纫模板夹持驱动装置机座、 模板压轮臂 拉下杆、 模板压轮臂拉下杆直线轴承、 X向传动花键副轴；

所述缝纫模板夹持驱动装置机座内固定有模板 压轮臂拉下气缸， 所述模板压轮臂拉下气缸连接模板压轮臂拉下 杆，该拉下杆连接模板 压轮臂， 所述压轮臂两端固定有模板压轮， 所述模板夹持驱动装置机 座里还有模板 X向驱动齿轮、 X向传动齿轮、 Y向运动直线轴承、 Y 向传动齿条； 所述模板 X向驱动齿轮、 X向传动齿轮嵌套配合。

所述 X、 Y运动装置包括： 直线光轴导轨前固定板、 直线光轴导 轨、 X、 Y运动装置机座、 X向传动花键副套、 同步皮带轮、 同步皮带、 X向步进马达、 Y向步进马达、 Y向传动齿轮、 基板； 所述基板板面 上固定有 X、 Y运动装置机座， 所述 X、 Y运动装置机座上方一侧固定 有 X向步进马达，所述 X向步进马达的水平传动轴穿过 X向传动花键 副套与 Y向传动齿轮。 在 X、 Y运动装置机座固定 X向步进马达相邻 的一侧固定 Y向步进马达，所述 Y向步进马达通过同步皮带带动同步 皮带轮转动。 所述基板还设置有垂直于板面的直线光轴导轨 前固定 板， 所述固定板上用于支撑直线光轴导轨的一端， 所述直线光轴导轨 的另一端固定于 X、 Y运动装置机座上， 保持所述直线光轴导轨与基 板板面平行。

所述缝纫模板夹持驱动装置通过 Y向运动直线轴承与 X、 Y运动 装置上的直线光轴导轨滑动套接在 X、 Y运动装置上， 所述缝纫模板 夹持驱动装置通过 X向传动花键副轴与 X、 Y运动装置上的花键副套 滑动套接传递 X向运动扭矩。

所述缝纫模板旋转装置包括： 旋转步进马达、 齿轮组、 D形旋转 轴、 旋转推杆、 旋转装置基座、 旋转轴上下气缸； 所述 D形旋转轴一 端穿过旋转推杆， 另一端连接旋转轴上下气缸， 所述旋转步进马达通 过齿轮组带动 D形旋转轴转动，因此 D形旋转轴就需固定连接齿轮组 中的一个齿轮， 所述旋转装置基座将旋转步进马达、 D形旋转轴固定 在其上。

所述模板旋转装置由螺丝固定在缝纫机头头部 ，所述模板旋转装 置用电缆和气管与电控箱及控制系统连接。

所述点画记号装置包括： 点画记号气缸、 笔夹、 点画号笔、 导向 杆、 安装座； 所述点画记号气缸固定连接安装座， 所述安装座上还装 有导向杆与笔夹， 所述笔夹固定点画号笔。

所述点画记号装置用螺丝固定在机头端部盖上 ，所述点画记号装 置用气管与电控箱及控制系统连接。

所述缝纫装置包括： 缝纫机机头（601 )、 按钮开关（ 602 )、 副压 脚（ 603 ), 工业伺服马达（ 604 ); 所述缝纫机机头固定连接工业伺服 马达。 所述缝纫装置由螺丝 （ 605 )与 X、 Y运动装置（106 ) 的基板 ( 310 )连接。

所述电控箱及控制系统包括： 模样板编号识别传感器（101 )、 操 作显示器（701 )、 中央运动控制器（ 702 )、 X、 Y、 Ζ轴步进电机驱动 器（ 703 )、 缝纫机头伺服电机驱动器（ 704 )、 继电器（ 705 )、 开关电 源 （ 706 )、 接线板（ 707 ); 所述操作显示器（701 ) 由电缆与电控箱 接线板（ 707 )连接、 所述模板编号识别传感器（ 101 )由电缆与电控 箱接线板（ 707 )连接。

所述缝纫模样板由两层或多层胶片或者硬纸板 制作而成，两层或 多层胶片或者硬纸板用布基软性单面粘胶带做 铰链粘结，缝纫模样板 上开有缝纫线迹槽、 点记号孔洞和画记号孔洞， 缝纫模样板上标有缝 制布（皮）片的形状、 颜色和位置的相关缝纫信息标识， 缝纫模样板 上安装有与缝纫模板夹持驱动装置连接的导向 条和齿条，缝纫模样板 上安装有缝纫程序编号识别金属片，所述缝纫 模样板由导向条和齿条 与缝纫模板夹持驱动装置的模板压轮， 模板 X向驱动齿轮连接。

所述数控多功能自动缝纫机由电气控制箱及控 制系统内中央运 动控制器执行缝纫数控编程软件编制的缝纫作 业程序，中央运动控制 器按缝纫作业程序控制模板夹持驱动装置； X、 Υ运动装置，缝纫模板 旋转装置，点画记号装置，缝纫装置，副压脚 协同动作完成多功能缝纫 作业。 所述电气控制箱及控制系统由操作显示器设置 作业参数，操作显 示器可调用缝纫程序、 启动、 停止等操作。

本发明的控制方法如下：

所述控制器系统通过操作台面的模样板编号识 别传感器和缝纫 模样板上的识别金属片分别读取和调用控制器 系统内预存的缝纫数 控编程软件编制的缝纫作业程序。

所述控制器系统支持通过操作台面的模样板编 号识别传感器

( 101 )和缝纫模样板上的识别金属片自动识别 15个不同的缝纫作业 程序在一个时间段内交叉缝制作业。

所述控制器系统由机头上的按钮开关执行启动 、 暂停等操作。 所述控制器系统可用操作显示器，通过中央运 动控制器驱动模板 夹持驱动装置； X、 Y运动装置操作读取缝纫模样板上的缝纫线的� � 面座标轨迹和点画记号平面座标轨迹实现按缝 纫模样板在机上手动 采集编程。

所述控制器系统独立工作不需电脑联机，控制 器系统通过 U盘或 USB接口与电脑交换数据文件。

所述电脑缝纫编程软件是一款独立软件不需要 安装， 可直接使 用。

所述电脑缝纫编程软件可支持 edi *、 dxf*、 ds t *、 dsb *、 a i *、 pi t * , tzf*等格式的图形文件。

所述独立软件应用图层设置通过不同颜色层来 进行缝制工作速 度、 起针缝纫点、 回针缝纫点、 缝纫结束点设置。 可通过插入默认的 辅助动作对输出的缝纫线迹和点画记号进行集 体设置，也可在操作处 理界面对某一起始或结束点进行单独修改设置 。缝纫线迹和点画记号 顺序和方向可通过图层、 图形的排序改变， 图层和图形分别在它们列 表中的排序决定它们输出时的工作顺序，在列 表中排在上面优先于下 面。 选中图层或图形通过 "上移" 或 "下移" 可改变它在列表中的排 序。

本发明克服了以上不足， 所示的机台的空间不受台面的限制， 缝 纫幅面比以前机型更大； 具有缝纫模板旋转功能，使来回缝纫时线迹 保持一致。 特别适合高档服装、 皮具箱包、 皮鞋的多规格品种在生产 线上交叉流动缝制， 以实现精益制造方式的单件产品流动的生产方 式， 可自动缝制各种服装、 皮具箱包、 皮鞋的可展开部件， 可在缝制 时自动为后工序和绣花工序点画上装配和位置 绣花记号，可缝制单色 的文字和图形。

本发明成本低廉、 结构筒洁、 操作筒单、 生产效率和产品品质能 显著提高。

附图说明

图 1为本发明实施例的整体结构主视图。

图 2为本发明实施例的整体结构侧视图。

图 3为本发明实施例的整体结构俯视图。

图 4为本发明实施例的缝纫模板夹持驱动装置主� �图。

图 5为本发明实施例的缝纫模板夹持驱动装置侧� �图。

图 6为本发明实施例的 X、 Y运动装置主视图。

图 7为本发明实施例的 X、 Y运动装置侧视图。

图 8为本发明实施例的 X、 Y运动装置俯视图。

图 9为本发明实施例的缝纫模板旋转装置主视图� �

图 1 0为本发明实施例的缝纫模板旋转装置俯视图� �

图 1 1为本发明实施例的点画记号装置结构图。

图 12为本发明实施例的缝纫装置主视图。

图 1 3为本发明实施例的缝纫装置侧视图。

图 14为本发明实施例的电控箱及控制系统结构图� ��

图 15为本发明实施例的缝纫模样主视图。

图 16是本发明实施例的控制系统设置工作流程图� ��

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做详细说明 。

参照图 1-3所示， 本实施例所提供的数控多功能自动缝纫机， 包 括： 缝纫装置 1 02 , 用于缝纫。

点画记号装置 1 03 , 用于标记缝纫轨迹。

缝纫模板滚轮夹持驱动装置 1 05 , 用于夹持缝纫模板。 X、 Y运动装置 106 , 用于为缝纫装置定位。

缝纫模板旋转装置 104 , 用于将缝纫模板垂直旋转。

电控箱及控制系统 109 ,用于通过电控实现缝纫装置缝纫自动化。 机架 110以及机台 108 , 起支撑和固定上述部件。

所述机架 110上方连接一水平机台 108 , 所述机台 108上表面固 定缝纫装置 102 , 所述缝纫模版旋转装置 104固定于缝纫装置 102左 侧，所述缝纫模板滚轮夹持驱动装置 105位于机台 108下表面并有一 部分穿过机台 108位于机台 108上表面，所述缝纫模板滚轮夹持驱动 装置 105的下面连接有 X、 Υ运动装置 106 , 所述缝纫装置 102缝纫 机头处设置有点画记号装置 103。 所述电控箱及控制系统 109由螺釘 与机架 110连接。 缝纫模样板 107放置于机台 108上表面上， 所述模 样板编号识别传感器 101位于机台 108中，能够感应缝纫模样板 107。

参照图 4-5所示， 所述缝纫模板滚轮夹持驱动装置包括： 模板压 轮臂 201、模板压轮 202、模板 X向驱动齿轮 203、 X向传动齿轮 204、 Υ向运动直线轴承 205、模板压轮臂拉下气缸 206、 Υ向传动齿条 207、 缝纫模板夹持驱动装置机座 208、 模板压轮臂拉下杆 209、 模板压轮 臂拉下杆直线轴承 210、 X向传动花键副轴 211 ; 本实施例中有两个 缝纫模板夹持驱动装置机座 208分别控制模板压轮臂 201两端同时做 上下行程运动。

所述缝纫模板夹持驱动装置机座 208 内固定有模板压轮臂拉下 气缸 206 ,所述模板压轮臂拉下气缸 206连接模板压轮臂拉下杆 209 , 该拉下杆连接模板压轮臂 201 ,所述压轮臂两端固定有模板压轮 202 , 所述模板夹持驱动装置机座 208里还有模板 X向驱动齿轮 203、 X向 传动齿轮 204、 Υ向运动直线轴承 205、 Υ向传动齿条 207; 所述模板 X向驱动齿轮（ 203 )、 X向传动齿轮（ 2 (Μ )嵌套配合。

参照图 6-8所示， 所述 X、 Υ运动装置 106包括： 直线光轴导轨 前固定板 301、 直线光轴导轨 302、 X、 Υ运动装置机座 303、 X向 传动花键副套 304、 同步皮带轮 305、 同步皮带 306、 X向步进马达 307、 Υ向步进马达 308、 Υ向传动齿轮 309、 基板 310; 所述基板 310 板面上固定有 X、 Υ运动装置机座 303 , 所述 X、 Υ运动装置机座 303 上方一侧固定有 X向步进马达 307 , 所述 X向步进马达 307的水平传 动轴穿过 X向传动花键副套 304与 Y向传动齿轮 309。 在 X、 Y运动 装置机座 303 固定 X向步进马达 307相邻的一侧的固定向步进马达 308Y, 所述 Y向步进马达 308通过同步皮带 306带动同步皮带轮 305 转动。 所述基板 310 还设置有垂直于板面的直线光轴导轨前固定板 301 , 所述固定板上用于支撑直线光轴导轨 302的一端， 所述直线光 轴导轨 302的另一端固定于 X、 Y运动装置机座 303上， 保持所述直 线光轴导轨 302与基板 310板面平行。

参照图 4-8所示，所述缝纫模板夹持驱动装置 105通过 Y向运动 直线轴承 205与 X、 Y运动装置 106上的直线光轴导轨 302滑动套接 在 X、 Y运动装置 106上， 所述缝纫模板夹持驱动装置 105通过 X向 传动花键副轴 211与 X、 Y运动装置 106上的花键副套滑动套接传递 X向运动扭矩。

参照图 9-10所示， 所述缝纫模板旋转装置包括： 旋转步进马达 401、齿轮组 402、 D形旋转轴 403、旋转推杆 404、旋转装置基座 405、 旋转轴上下气缸 406; 所述 D形旋转轴 403—端穿过旋转推杆 404 , 另一端连接旋转轴上下气缸 406 , 所述旋转步进马达 401通过齿轮组 402带动 D形旋转轴 403转动， 因此 D形旋转轴就需固定连接齿轮组 中的一个齿轮， 所述旋转装置基座 405将旋转步进马达 401、 D形旋 转轴 403固定在其上。

所述模板旋转装置 104由螺丝 407固定在图 13所示的缝纫机头 601头部， 所述模板旋转装置 104用电缆和气管与电控箱及控制系统 109连接。

参照图 11所示， 所述点画记号装置包括： 点画记号气缸 501、 笔夹 502、 点画号笔 503、 导向杆 504、 安装座 505 ; 所述点画记号气 缸 501固定连接安装座 505 , 所述安装座 505上还装有导向杆 504与 笔夹 502 , 所述笔夹 502固定点画号笔 503。

所述点画记号装置 103用螺丝 506固定在机头端部盖上，所述点 画记号装置 103用气管与电气控箱系统 109连接。

参照图 12-13所示， 所述缝纫装置 102包括： 缝纫机机头 601、 按钮开关 602、 副压脚 603、 工业伺服马达 604 ; 所述缝纫机机头 601 固定连接工业伺服马达 604。 所述缝纫装置 102 由螺丝 605与 X、 Y 运动装置 106的基板 310连接。

参照图 1与 14所示， 所述电控箱及控制系统包括： 模样板编号 识别传感器 101 , 操作显示器 701 , 中央运动控制器 702 , X、 Y、 Ζ轴 步进电机驱动器 703 , 缝纫机头伺服电机驱动器 704 , 继电器 705、 开关电源 706 , 接线板 707; 所述操作显示器 701由电缆与电控箱接 线板 707连接、所述模板编号识别传感器 101由电缆与电控箱接线板 707连接。

参照图 15所示， 所述缝纫模样板由两层或多层胶片或者硬纸板 制作而成，两层或多层胶片或者硬纸板用布基 软性单面粘胶带做铰链 粘结， 缝纫模样板上开有缝纫线迹槽 801、 点记号孔洞 802和画记号 孔洞 803 , 缝纫模样板上标有缝制布（皮） 片的形状、 颜色和位置的 相关缝纫信息标识， 缝纫模样板上安装有与缝纫模板夹持驱动装置 105连接的导向条 804和齿条， 缝纫模样板上安装有缝纫程序编号识 别金属片，所述缝纫模样板由导向条 804和齿条与缝纫模板夹持驱动 装置 105的模板压轮 202 , 模板 X向驱动齿轮 203连接。

参照图 16所示， 电脑鼠标双击缝纫数控编程软件图标， 打开软 件， 点击' '打开文件' '打开 DXF、 PLT、 DST、 AI等格式图形文件， 检查 或调整图层和图形的输出先后顺序， 输出顺序： 从上至下， 双击"图 形' '检查输出方向， 输出方向： 从左至右， 单击' '旋转移动' '确定或调 整图形的旋转点， 单击' '旋转确定' '以点为圓心旋转， 双击"图层' '设置 缝纫针距、 起止回缝针数和回缝往返次数、 拐角 /旋转处前后加减速 针数，单击 "默认指令集设置 "在各缝纫作业节点设置默认的输入和输 出动作， 单击"操作处理"预览检查或调整缝纫程序， 单击"输出文件" 确定文件保存位置， 命名输出文件名， 单击' '保存"。

所述数控多功能自动缝纫机由电器箱内中央运 动控制器执行缝 纫数控编程软件编制的缝纫作业程序，中央运 动控制器 702按缝纫作 业程序控制模板夹持驱动装置 105 夹持缝纫模样板 107; 控制 X、 Y 运动装置 106，缝纫模板旋转装置 104，点画记号装置 103，缝纫装置 102 , 副压脚 603协同动作完成多功能缝纫作业。

具体控制方法如下：

所述控制器系统通过操作台面的模样板编号识 别传感器 101 和 缝纫模样板上的识别金属片分别读取和调用控 制器系统内预存的缝 纫数控编程软件编制的缝纫作业程序。

所述控制器系统支持通过操作台面的模样板编 号识别传感器 101 和缝纫模样板上的识别金属片自动识别 15个不同的缝纫作业程序在 一个时间段内交叉缝制作业。

所述控制器系统由机头上的按钮开关 602执行启动、暂停等操作。 所述控制器系统可用操作显示器 701 , 通过中央运动控制器 702 驱动模板夹持驱动装置 105 ; X、 Y运动装置 106操作读取缝纫模样板 上的缝纫线的平面座标轨迹和点画记号平面座 标轨迹实现按缝纫模 样板在机上手动采集编程。

所述控制器系统独立工作不需电脑联机，控制 器系统通过 U盘或 USB接口与电脑交换数据文件。

所述电脑缝纫编程软件是一款独立软件不需要 安装， 可直接使 用。

所述电脑缝纫编程软件可支持 ed i *、 dxf *、 ds t *、 dsb *、 a i *、 p i t * , tzf *等格式的图形文件。

所述独立软件应用图层设置通过不同颜色层来 进行缝制工作速 度、 起针缝纫点、 回针缝纫点、 缝纫结束点设置。 可通过插入默认的 辅助动作对输出的缝纫线迹和点画记号进行集 体设置，也可在操作处 理界面对某一起始或结束点进行单独修改设置 。缝纫线迹和点画记号 顺序和方向可通过图层、 图形的排序改变， 图层和图形分别在它们列 表中的排序决定它们输出时的工作顺序，在列 表中排在上面优先于下 面。 选中图层或图形通过 "上移" 或 "下移" 可改变它在列表中的排 序。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是 本领域的技术人员 可以在所附权利要求之内作出的各种变形或修 改及以本发明为基础 的， 增加使用功能的， 在应用于缝纫作业制造过程中的其它扩充应用 的， 只要不超过本发明的权利要求所描述的保护范 围， 都应该在本发 明的保护范围之内。