工業(yè)縫紉機(jī)系統(tǒng)及利用該系統(tǒng)進(jìn)行裁片縫合加工的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于工業(yè)縫紉機(jī)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于視覺識(shí)別的工業(yè)縫紉機(jī)系統(tǒng)及利用該系統(tǒng)進(jìn)行裁片縫合加工的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著服裝加工、鞋業(yè)加工工藝要求和縫制機(jī)械制造水平的提高，帶有數(shù)字控制系統(tǒng)的工業(yè)縫紉機(jī)，如電腦花樣機(jī)、模板機(jī)等，應(yīng)用越來越廣泛。目前，這些工業(yè)縫紉機(jī)為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，需要人工制作特定的模板，通過模板的定位、裝夾和調(diào)用相應(yīng)的縫制程序來實(shí)現(xiàn)所需縫紉線跡的縫制。
[0003]通過模板軌跡來進(jìn)行縫制的縫紉機(jī)加工方法很多，在申請?zhí)枮?0141032359.6的中國發(fā)明專利的說明書中公開了一種工業(yè)縫紉機(jī)的工作方法，這種方法采用的是模板裝夾并調(diào)用對應(yīng)的縫紉程序來指導(dǎo)數(shù)字控制系統(tǒng)和縫紉機(jī)本體共同完成縫紉工作。在申請?zhí)枮?01310385755.3的中國發(fā)明專利中公開了一種簡化模板操作的模板識(shí)別機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)通過提高模板識(shí)別速率和定位準(zhǔn)確性來提高生產(chǎn)效率。
[0004]在這些使用模板的控制系統(tǒng)和工作方法中，⑴涉及模板制作、裝夾、定位，模板程序調(diào)用以及控制電機(jī)進(jìn)行縫紉工作等多個(gè)環(huán)節(jié)，過程復(fù)雜；(2)其需要有專業(yè)的制板人員根據(jù)需求制作各種形狀和尺碼的模板和模板縫紉線跡程序，模板定位安裝的時(shí)候需要有高效的定位識(shí)別裝置，由于制版過程耗時(shí)長，需要反復(fù)試驗(yàn)與校準(zhǔn)，對于多個(gè)尺碼需逐個(gè)完成以上工作，較為繁瑣，(3)由于部分加工品對縫線的位置要求較高，而布料及皮料屬于柔性介質(zhì)，在裁制裁片過程中容易引入誤差，因而造成大量的休班時(shí)間和廢品產(chǎn)生，無法實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高效率的生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了工業(yè)縫紉機(jī)系統(tǒng)及利用該系統(tǒng)進(jìn)行裁片縫合加工的方法，其提供一種基于視覺識(shí)別的可實(shí)時(shí)根據(jù)裁片形貌自動(dòng)產(chǎn)生縫合路徑，并進(jìn)行后續(xù)縫紉過程的工業(yè)縫紉機(jī)系統(tǒng)，還提供了該系統(tǒng)進(jìn)行裁片縫合加工的方法。本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)中需要反復(fù)大量制作模板，從而嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率的技術(shù)問題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種工業(yè)縫紉機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，包括:
[0007]視覺識(shí)別裝置，用于對待縫合的裁片進(jìn)行拍照以獲得其圖像；
[0008]輸入輸出裝置，用于輸入縫紉過程的控制參數(shù)并顯示實(shí)際縫紉過程參數(shù)；
[0009]縫紉機(jī)本體，其包括用于進(jìn)行縫合工作的驅(qū)動(dòng)電機(jī)；
[0010]控制單元，所述控制單元同時(shí)與所述視覺識(shí)別裝置、所述輸入輸出裝置以及所述縫紉機(jī)本體相電連接，用于處理裁片的圖像以獲得裁片邊緣信息，并結(jié)合裁片邊緣信息和輸入輸出裝置輸入的控制參數(shù)獲得縫合路徑文件，還用于根據(jù)縫合路徑對縫紉過程進(jìn)行控制。I
[0011]進(jìn)一步的，所述視覺識(shí)別裝置包括工業(yè)照相機(jī)和位于該工業(yè)照相機(jī)下方的燈光單元，所述燈光單元用于對需要被拍照的裁片打光，所需工業(yè)照相機(jī)用于對裁片進(jìn)行拍照以獲得其圖像。
[0012]進(jìn)一步的，還包括裁片固定裝置，其置于第一工作位或第二工作位，并能在外界作用下在第一工作位和第二工作位間進(jìn)行互換，用于固定待縫合的裁片或者正在被縫合的裁片。
[0013]進(jìn)一步的，所述控制單元包括圖像處理單元、系統(tǒng)控制單元和電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元，所述圖像處理單元用于處理裁片的圖像以獲得裁片邊緣信息，所述系統(tǒng)控制單元用于結(jié)合裁片邊緣信息和輸入輸出裝置輸入的控制參數(shù)獲得縫合路徑文件，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元，用于根據(jù)縫合路徑文件控制所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行縫合。
[0014]按照本發(fā)明的另一方面，提供了一種利用工業(yè)縫紉機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行裁片縫合加工的方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0015]S1:通過視覺識(shí)別裝置拍攝獲得待縫合的裁片圖像；
[0016]S2:通過圖像處理單元對所述裁片的圖像進(jìn)行處理以獲得圖像邊緣信息，以圖像邊緣信息結(jié)合縫合參數(shù)生成實(shí)際加工的縫合路徑文件；
[0017]S3:根據(jù)所述縫合路徑文件進(jìn)行縫紉加工。
[0018]進(jìn)一步的，步驟SI中，在所述視覺識(shí)別裝置拍攝獲得待縫合的裁片圖像前，將固定有該裁片的固定裝置置于視覺識(shí)別裝置包含的工業(yè)照相機(jī)下方，并采用射燈對該待縫合的裁片進(jìn)行打光，以獲得清晰、邊界區(qū)分明顯的裁片圖像。
[0019]進(jìn)一步的，步驟S2中，所述圖像處理單元將圖像邊緣信息傳輸至系統(tǒng)控制單元，系統(tǒng)控制單元結(jié)合縫合參數(shù)生成實(shí)際加工的縫合路徑文件。
[0020]進(jìn)一步的，步驟S3中，系統(tǒng)控制單元將實(shí)際加工的縫合路徑文件傳輸給電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元，電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成脈沖電信號，并通過控制總線驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作，進(jìn)而控制工業(yè)縫紉機(jī)本體完成實(shí)際縫紉加工。
[0021]進(jìn)一步的，所述裁片固定裝置在縫紉機(jī)本體的加工臺(tái)上具有兩個(gè)工作位，其中一個(gè)工作位位于工業(yè)照相機(jī)下方以方便拍照，待該工作位上的拍照工作結(jié)束后，將裁片固定裝置移動(dòng)至另一個(gè)工作位，以進(jìn)行實(shí)際縫合。
[0022]總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案，能夠取得下列有益效果:
[0023]1、與目前市面上被廣泛采用的基于模板的自動(dòng)控制系統(tǒng)相比，采用基于視覺識(shí)別的縫紉機(jī)系統(tǒng)能夠避開一些不利影響，比如由于裁片或者制板的尺寸不精確造成的影響，或者是裁片或者制板的定位問題給縫紉質(zhì)量帶來的影響，并且使得縫紉不再需要大量制板，消除了因?yàn)橹瓢褰o生產(chǎn)效率的帶來的影響。
[0024]2、根據(jù)裁片形貌生成與該裁片形貌一一對應(yīng)的縫合路徑，能適應(yīng)各種柔性面料的生產(chǎn)需要，有效解決鞋服生產(chǎn)過程中所面臨的柔性生產(chǎn)需求。
[0025]總而言之，本發(fā)明中系統(tǒng)和方法無需花費(fèi)在制板和編程中的大量勞動(dòng)力，還可減小對專業(yè)技術(shù)人員的能力要求，并能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量、高效率、高柔性化的生產(chǎn)，使得制衣制鞋業(yè)生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量獲得雙提升，進(jìn)而推動(dòng)制衣制鞋行業(yè)生產(chǎn)方式的更新?lián)Q代。
【附圖說明】
[0026]圖1是本發(fā)明實(shí)施例中工業(yè)縫紉機(jī)系統(tǒng)；
[0027]圖2是本發(fā)明系統(tǒng)加工方法流程圖。
[0028]在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記用來表示相同的元件或結(jié)構(gòu)，其中:
[0029]1-工業(yè)照相機(jī)2-裁片固定裝置3-控制單元
[0030]4-縫紉機(jī)本體5-輸入輸出裝置A-第一工作位
[0031]B-第二工作位
【具體實(shí)施方式】
[0032]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0033]本說明書所附圖式的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的認(rèn)識(shí)了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無視之變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。
[0034]本發(fā)明中的工業(yè)縫紉機(jī)系統(tǒng)包括視覺識(shí)別裝置，控制單元3，縫紉機(jī)本體4，輸入輸出裝置5，裁片固定裝置2。其中，視覺識(shí)別裝置包括工業(yè)照相機(jī)I和位于該工業(yè)照相機(jī)I下方的射燈。視覺識(shí)別裝置用于對裁片的形貌拍照，獲得待縫合的各種裁片的圖像，并把該圖像的信息傳送到控制單元3。為了保證對裁片的拍攝質(zhì)量，需要設(shè)置射燈對裁片進(jìn)行打光。視覺識(shí)別裝置和輸入輸出裝置通過電纜連接，可以通過輸入輸出裝置對視覺識(shí)別裝置進(jìn)行控制。同時(shí)視覺識(shí)別裝置還通過電纜與控制單元進(jìn)行連接?？刂茊卧▓D像處理單元、系統(tǒng)控制單元和電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元?？刂茊卧瑫r(shí)還通過控制總線與縫細(xì)機(jī)本體4連接，用于控制縫紉機(jī)本體4完成縫紉工作。
[0035]實(shí)際中，縫紉機(jī)本體4包括傳感器組，該傳感器組用以獲取腳踏板和其他各項(xiàng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作信號，并形成檢測信號輸出到控制單元，縫紉機(jī)本體4包含的驅(qū)動(dòng)電機(jī)分別直接連接縫細(xì)機(jī)本體的主傳動(dòng)軸及縫細(xì)機(jī)加工臺(tái)的XY軸，用于驅(qū)動(dòng)各個(gè)軸進(jìn)行工作。
[0036]本發(fā)明系統(tǒng)的工作過程或者說是工作原理為:視覺識(shí)別裝置通過電纜或者其他形式的信號傳輸線將拍攝的裁片圖像傳輸至圖像處理單元，圖像處理單元對裁片圖像進(jìn)行邊緣提取獲得需要縫合的裁片邊緣信息，系統(tǒng)控制單元綜合裁片邊緣信息、輸入輸出裝置輸入的關(guān)于縫紉要求的一些縫合參數(shù)，生成實(shí)際加工的縫合路徑文件?？p合參數(shù)包括實(shí)際縫合加工過程所需的針距、縫紉速度、縫紉方向，縫紉起始點(diǎn)。一方面，電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元根據(jù)縫合路徑文件驅(qū)動(dòng)工業(yè)縫紉機(jī)本體上的電機(jī)工作，另一方面，系統(tǒng)控制單元還能控制工業(yè)縫紉機(jī)本體上的其他各機(jī)構(gòu)按照縫紉要求協(xié)同工作，電機(jī)和其他各機(jī)構(gòu)按照縫紉要求配合工作完成實(shí)際縫合加工工作。
[0037]本發(fā)明實(shí)施例中，工業(yè)縫紉機(jī)本體上的其他各機(jī)構(gòu)還包括用于將裁片固定裝置3進(jìn)行工作位A與工作位B間互換的交換裝置。工作位A與工作位B分別為第一工作位和第二工作位。裁片固定裝置3具有兩個(gè)工作位，工作位A處未縫合的裁片的固定裝置可交換到工作位B處進(jìn)行裁片縫合加工工作，工作位B處已完成縫合的裁片固定裝置可交換到工作位A處，便于操作人員取出并更換新的未縫合的裁片或者新的裁片固定裝置。一套工業(yè)縫紉機(jī)系統(tǒng)根據(jù)需要，可以配置多個(gè)裁片固定裝置，以便于生產(chǎn)時(shí)候進(jìn)行替換。
[0038]本發(fā)明中，一種工業(yè)縫紉機(jī)系統(tǒng)的加工方法，包括如下步驟:
[0039]S1:先調(diào)整視覺識(shí)別裝置，即調(diào)整照工業(yè)照相機(jī)I的高度和射燈的照射方向，確保照相機(jī)拍照時(shí)能夠得到清晰、邊界區(qū)分