一种多功能缝纫装置及其使用方法

本发明属于缝纫机械，具体涉及一种多功能缝纫装置及其使用方法。背景技术：1、随着科技的进步，缝纫机已从手摇式线迹缝纫机、链式线迹缝纫机、全金属锁式线迹缝纫机发展至如今的数控工业缝纫机。数控工业缝纫机可使缝纫工序程序化及标准化，大大提高了生产效率和产品质量，也推动现代的缝纫裁剪技术向高度自动化和智能化方向发展。与此同时，计算机辅助设计(cad)和计算机辅助制造(cam)技术的应用，也使得裁剪过程更加精确和高效。2、但是，现有数控工业缝纫机进行衣物修剪时，贴合性和便捷性有待提高，不适宜生产高定制性服装。并且，数控工业缝纫机功能单一，只能完成自动上线、切线、搭线、修剪、压线、换线及调针距操作，不具备针对衣物的养护功能，如除味、香薰、烘干、换气、除静电以及熨烫等。基于此，如能研发一种多功能缝纫装置，将将衣物有关衣物的护理及修剪集成化到一个机器中，是非常有必要的，具有潜在的应用价值和广泛的应用前景。技术实现思路1、本发明的目的就在于提供一种多功能缝纫装置及其使用方法，以解决在高定制性、高贴合性和便捷性修剪的同时，兼具衣物的除味、香薰、烘干、换气、除静电及熨烫等护理功能的问题。2、本发明的目的是通过以下技术方案实现的：3、一种多功能缝纫装置，包括外部机壳结构，所述外部机壳结构的背板上安装装饰板，左、右两侧的侧板上对称开设观察窗，并设置多组通风孔，门板上设有拉门，门板下方设有由多个并列放置的抽屉组成的收纳分拣区；4、所述外部机壳结构内装有控制器、循环机构、动作执行机构及图像采集机构；其中，所述图像采集机构为安装在顶板上的多目摄像头，能够根据衣物的形状和长短识别出衣物的分类，并将扫描完的衣物照片传给上位机；所述循环机构，包括安装在一侧侧板上的鼓风机、两个风道和安装在背板上的两个吹风机，鼓风机吹出的冷、热风分别经两风道至通风孔流出，实现换气、衣物烘干及增香；所述控制器与动作执行机构的各电机连接，可驱动其使主、副机械臂及滚筒主体结构完成相应动作；5、所述动作执行机构由安装在隔板上到的副机械手、主机械手和一对滚筒夹持机构组成；所述副机械手用于进行衣物的缝纫，包括副机械臂和安装在副机械臂上，能进行穿针引线和裁断的缝纫机械头；所述主机械手用于进行衣物的抓取、裁剪和熨烫，包括主机械臂及安装在主机械臂上、下两端的多功能机械头和辅助定位结构，辅助定位机构与主机械臂能分别进行xy平面与yz平面上的定位，多功能机械头，包括能与主机械臂通过电磁吸相连熨烫机械头、抓取机械头和裁剪机械头；所述滚筒夹持机构，由固定在底板上的滚筒支架和与其固定的滚筒主体结构组成，用于将抓取的衣物夹持固定在背板的装饰板前；6、所述隔板上安装有操作台，其上方设有滑板，底部设有出衣口，滑板可向前滑出开启，露出下方出衣口，出衣口处连接滑道，滑道内置转动皮带，滑道上通过拔针自动摆出合适的方向，引导衣物滑向不同的抽屉。7、进一步地，所述背板中部安装一块装饰板，其高度适用于各类衣物，装饰板外层套有不伤害衣物的皮革材质，且内接接地的导线可以为衣物进行除静电。8、进一步地，所述门板底部开有条形孔，用于容纳收纳分拣区，容纳收纳分拣区由多个并列放置的抽屉组成，可以分别存储分拣出的短袖上衣、长袖上衣和裤子。9、进一步地，所述鼓风机可连接气管组成两个风道，其中一条风道用于实现装置内的换气及衣物的烘干，另一条风道内部安置有香薰，可通过单片机实现对两风道的闭合控制。10、进一步地，所述副机械臂从下至上依次为底座、腰关节、大臂、肘关节、小臂以及腕关节，底座安装在隔板上，内部横置电机，电机延伸到一对圆锥齿轮上将动力方向转变为绕z轴，底座上面安装底座盖，其上方是腰关节，在腰关节中的齿圈与底座处延伸出的齿轮相配合传递动力，也内置电机，电机由一个固定圈固定，连接着主减速器，腰关节与大臂之间靠着轴承进行相对运动，大臂与肘关节之间内置电机及副减速器同样通过轴承进行运动，电机由固定圈固定；肘关节与小臂之间有着电机及副减速器也内置轴承，小臂与腕关节之间也内置电机，通过轴承进行相对运动。11、进一步地，所述辅助定位结构包括安装在隔板上的滑轨，滑轨上通过滑轮与滑道的组合可实现横向的左右移动，位于上半部的圆盘通过轴承可以实现旋转运动，且内置电机。12、进一步地，所述主机械臂从下至上依次为底座、大臂、肘关节、小臂以及腕关节，底座内部横置电机，电机延伸到一对圆锥齿轮上将动力方向转变为绕z轴，底座上装有一个底座盖，将动力传到大臂内置的齿圈上，大臂的根部内置电机及主减速器，连接方式与副机械臂相同，同样的方式连接肘关节及小臂，再连接至腕关节，腕关节的端部设有一个可电磁吸的接头，可与多功能机械头装配并进行启停控制。13、进一步地，所述滚筒支架通过立柱固定在隔板上，由铝型材底座、两块固定底板、两个主轴支座、两个丝杠支座、两个轴承支座、四个电机、四个电机座、四个联轴器以及两个电机夹具组成，两块固定底板分别通过螺栓对称安装在铝型材底座的两端，每块固定底板的上方安装两个固定主轴的主轴支座、两个固定丝杠的丝杠支座以及两个轴承支座，两个横向设置的电机通过螺栓配合的电机座与固定底板相连，纵向设置的两个电机通过一个电机座和一个电机夹具固定在固定底板之上，两纵向电机连接的轴的始末端有一对与滚筒主轴配合的斜齿轮，横向电机通过联轴器直接给予滚筒内部的主轴扭矩，内部主轴为齿条结构，且滚筒内部也同样为齿条结构。14、进一步地，所述背板上还装有两组置物架，可用于放置多个机械头。15、一种多功能缝纫装置的使用方法，包括以下步骤：16、a、衣物投放：17、拉动拉门放入衣物；18、b、通过多目摄像头进行衣物的分拣：19、放入的衣物在经过滑道后被主、副机械臂抓取安置在背板的装饰板上，由多目摄像头进行扫描识别，根据衣物的型状和长短识别出衣物的分类，包括短袖上衣、长袖上衣和裤子，多目摄像头扫描完的衣物信息传给上位机制定该衣物的裁剪方案；20、c、根据衣物的分类选择装夹方式，由主、副机械臂和滚筒夹持机构进行相应方式的装夹；21、d、采用主机械臂根据衣物种类不同，移动至置物架处，电磁吸连接三种抓取机械头进行相应的抓取动作，被抓取的衣物会被靠在装置内置的背板前，再由滚筒装夹机构进行固定；再更换为裁剪机械头进行衣物的裁剪，采用副机械臂连接缝纫机械头进行缝纫工作，并将主机械臂更换为连接熨烫机械头进行熨烫作业，完成后衣物经出衣口从滑道滑入不同分类抽屉；22、e、将步骤d处理完的衣物或分拣装夹后的衣物采用副机械臂连接缝纫机械头进行修边、改版型工作，完成后衣物经出衣口从滑道滑入不同分类抽屉；23、f、通过鼓风机送入冷风，冷风通过换气风道用于换气、除味，以及通过香薰通道进行增香；还可通过鼓风机送入热风进行衣物的烘干，完成后衣物从滑道滑入不同分类抽屉；24、g、从抽屉中取出对应种类的衣物。25、与现有技术相比，本发明的有益效果是：26、1、本发明多功能缝纫装置实现了传统手工缝纫方式及数控工业缝纫机所无法达到的高定制性、高贴合性和便捷性，为用户们提供便捷的方式对自身的衣物进行修剪的同时，还可为衣物进行除味、香薰、烘干、换气、除静电及熨烫等多方面的养护；27、2、本装置基于机械手和滚筒夹具将裁剪、熨烫、烘干等需要人力劳动的部分实现自动化，且基于更高精度的人体工程学和大数据算法，在精度上比传统裁剪工艺更高，速度上更快；其中，滚筒夹具可以做到针对不同衣物的不同松紧度控制，做到不伤衣物，还具备熨烫，除味等多方面有关衣物的功能，高度的集成化，节省了大量的人力物力成本；28、3、本装置中高度集成了多个可替换的功能性机械头，且各机械头自带电机，通过机械臂可无线充电；通过压力传感器实时检测压力实现自感应调节的滚筒机构；针对不同衣物的三种抓取机械头，设有不同的抓取方式防止伤害衣物；可自动替换线圈的轮盘机构，自动替换不同颜色的丝线；设有多目摄像头，可根据衣物长短和型状可识别出衣物种类；通过改变拨针方向使衣物从滑道滑下来进行衣物分拣；通过上、下风道，集成香薰的设计进行除味，烘干一体化；通过有接地结构的背板进行除静电。