自动化叠衣机及叠衣方法与流程

本发明涉及电器制造技术领域，特别是一种自动化叠衣机及叠衣方法。

背景技术：

在部分制衣企业的生产过程中，通常采用人工折叠衣物，其存在以下不足之处：1、人工折叠费时费力，人工成本较高；2、衣物普遍为柔性物件，人工折叠无法保证折叠后的外观统一性。

为此，相关现有技术中提出了叠衣板，可在一定程度上提高叠衣效率、减少叠衣的劳动强度，但不足之处是：仍需人工将衣物铺好在叠衣板上，再人工翻动叠板折叠，叠衣过程依旧繁琐。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术的不足，而提供一种自动化叠衣机及叠衣方法，它解决了采用人工或叠衣板折叠衣物步骤繁琐的问题。

本发明的技术方案是：自动化叠衣机，包括机架、折叠机构、转运机构、对折机构及送出机构；

折叠机构安装在机架上，其用于将衣物两侧向衣物后背中间区域折叠，折叠机构形成的两条折痕分别沿衣物长度方向从两肩部向下摆处延伸；

转运机构安装在机架上，其用于将折叠机构折叠过的衣物压紧并输送至对折机构；

对折机构安装在机架上，其用于将折叠机构折叠过的衣物进行对折再排出至送出机构，对折机构形成的一条折痕沿衣物宽度方向从胸腰部的一侧向另一侧延伸；

送出机构安装在机架上，其用于接收从对折机构排出的衣物并移动至机架外部以供取拿衣物。

本发明进一步的技术方案是：折叠机构包括导轨、引导板、衣袖档条及衣物拖拽组件；

导轨固定安装在机架上，导轨的数量为两条，两条导轨相互平行布置；

引导板固定安装在机架上，其上设有折叠引导面和衣物托载面，引导板的数量为两块，两块引导板分别设置在两条导轨的下方，两块引导板的衣物托载面分别与上方对应的导轨之间设有折叠缝隙，两块引导板之间设有衣袖过道，两块引导板的折叠引导面之间形成一个渐缩通道，渐缩通道一端为大开口端，另一端为小开口端，渐缩通道的小开口端与衣袖过道前端连通；

衣袖档条固定安装在机架上，其上设有正对衣袖过道后端的衣袖阻挡面，衣袖阻挡面上设有衣袖分离齿，衣袖分离齿伸入衣袖过道后端，并将衣袖过道后端分隔为左袖过道和右袖过道；

衣物牵引组件安装在机架上，并位于两条导轨上端，其用于夹持住衣物两肩部，并拖拽衣物沿导轨在导轨上移动；

转运机构包括夹持脱离组件及压紧下送组件；

夹持脱离组件安装在机架上，其用于断开衣物与衣物牵引组件之间的连接；

压紧下送组件安装在机架上，并位于夹持脱离组件的下端，其用于将折叠机构折叠过的衣物压紧并向下输送；

对折机构包括伸缩驱动装置、推杆b、升降驱动装置、升降舱及滑板组件；

伸缩驱动装置安装在机架上，并与推杆b连接，以驱动推杆b做水平往复移动；

升降驱动装置安装在机架上，并与升降舱连接，以驱动升降舱做竖直往复移动；

滑板组件安装在升降舱内，其用于配合推杆b实现衣物在对折机构的对折，并将对折后的衣物排出至送出机构；

送出机构包括平移驱动装置和载衣仓；平移驱动装置安装在机架上，并与载衣仓连接，以驱动载衣仓做水平往复移动，当载衣仓移动至滑板组件下方时，其用于接收从滑板组件排出的衣物，当载衣仓移动至机架外部时，其形成衣物取拿口。

本发明再进一步的技术方案是：衣物拖拽组件包括电机a、丝杠a、螺母a、夹持架、弹簧及顶块；电机a固定安装在机架上；丝杠a水平布置活动安装在机架上，且平行于导轨布置，并在一端与电机a的机轴连接；螺母a螺纹连接在丝杠a上；夹持架固接在螺母a上，其上设有两个夹持口；弹簧一端固接在夹持口的下表面上，另一端与顶块连接，其通过弹力迫使顶块压紧在夹持口的上表面上。

本发明更进一步的技术方案是：夹持脱离组件包括电动推杆和推杆a，电动推杆固定安装在机架上，推杆a固定安装在电动推杆上并呈水平布置，其在电动推杆的驱动下做竖直往复移动；

压紧下送组件包括电机b、齿轮c、滚轴a、滚轴b、齿轮a及齿轮b，电机b固定安装在机架上，齿轮c固定安装在电机b的机轴上，滚轴a和滚轴b均活动安装在机架上，且相互平行布置，滚轴a和滚轴b之间设有供衣物通过的条形缝隙，条形缝隙位于推杆a的正下方，齿轮a和齿轮b分别固定安装在滚轴a和滚轴b的端部，且相互啮合，齿轮a与齿轮c啮合。

本发明更进一步的技术方案是：伸缩驱动装置包括电机c和剪叉式伸缩架，电机c固定安装在机架上，并与剪叉式伸缩架连接，以驱动剪叉式伸缩架伸缩变形；推杆b固定连接在剪叉式伸缩架的一端；

升降驱动装置包括丝杠b、螺母b和电机d；丝杠b竖直布置活动安装在机架上，螺母b螺纹连接在丝杠b上，电机d固定安装在机架上，并与丝杠b的一端连接；升降舱固接在螺母b上；

滑板组件包括挡板、滑轨、滑板、齿条、齿轮d及电机e，挡板固定安装在升降舱边缘处，并正对推杆b，滑轨固定安装在升降舱内部两面相对的侧壁上，滑板两侧安装有万向轮，滑板通过其两侧的万向轮活动安装在滑轨内，齿条固定安装在滑板下端，齿轮d固定安装在电机e的机轴上，并与齿条啮合，电机e固定安装在升降舱上，电机e启动通过齿轮d和齿条的啮合带动滑板沿滑轨移动，进而使滑板从挡板下端伸出到升降舱外或缩回到升降舱内。

本发明更进一步的技术方案是：平移驱动装置包括电机f、丝杠c和螺母c；丝杠c水平布置活动安装在机架上，螺母c螺纹连接在丝杠c上，电机f固定安装在机架上，并与丝杠c的一端连接；载衣仓固定连接在螺母c上。

本发明的技术方案是：一种叠衣方法，应用于上述的自动化叠衣机，折叠衣物前，自动化叠衣机处在初始状态，在初始状态下：

1、夹持架位于其移动行程的起点处；

2、推杆a处在最上端；

3、电机b处在启动状态，进而带动滚轴a和滚轴b同步反向转动；

4、剪叉式伸缩架处在收缩状态；

5、升降舱处在最上端；

6、滑板缩回在升降舱内；

7、载衣仓处在接收位置；

叠衣步骤如下：

s01，将衣物两侧向衣物后背中间区域折叠：

a、装夹衣物：将待折叠的衣物正面朝上装夹在夹持架上，衣物的两肩部被顶块压紧在夹持架的两个夹持口内；

b、铺设衣物：将被夹持固定的衣物铺设在两条导轨上，将衣物在两条导轨之间的部分抻平整，衣物在两条导轨外侧的部分则自然下垂；

c、拖拽衣物实现折叠：启动电机a，电机a的动力通过丝杠a和螺母a传递至夹持架，驱动夹持架沿导轨移动，当夹持架移动至行程终点时，衣物在折叠机构的折叠完成；夹持架移动过程中，一方面，衣物在两条导轨外侧自然下垂的部分，分别通过两块引导板的折叠引导面的引导，而向衣物背面折叠，直至进入两处折叠缝隙中，而在两条导轨外侧分别形成一条折痕，两条折痕分别沿衣物长度方向从两肩部向下摆处延伸，另一方面，衣物的两条衣袖分别通过两块引导板的折叠引导面的引导，而同时进入衣袖过道，再通过衣袖档条的衣袖分离齿的分隔，使两衣袖分别进入左袖过道和右袖过道，直至两衣袖搭在衣袖档条的衣袖阻挡面上；

本步骤中，装夹衣物时，一方面确保两个夹持点对称分布在衣领两侧，另一方面确保两个夹持点之间的衣领抻平整；

s02，断开衣物与衣物牵引组件之间的连接：

当夹持架移动至行程终点时，电动推杆启动，启动推杆a向下移动，将衣物的前端向下压，从而断开衣物与夹持架的连接；

s03，将衣物压实并将衣物向下输送：

当衣物与夹持架的连接断开后，衣物的前端自然下垂，被运行中的滚轴a、b引导，进入条形缝隙中，被压紧压实并向下输送；

s04，将衣物沿宽度方向进行对折：

当衣物的前端越过推杆b后，同时进行以下两项操作：1、伸缩驱动装置启动，驱动推杆b向靠近滑板的方向移动；2、电机e启动，通过齿轮d和齿条的啮合，带动滑板沿滑轨移动，使滑板从挡板下端伸出到升降舱外；上述两项操作可实现以下效果：滑板带着衣物的前端同步移动，从而将衣物对折，推杆b将衣物压紧在挡板上，从而在衣物上形成折痕，折痕沿衣物宽度方向从胸腰部的一侧向另一侧延伸；

s05，将对折后的衣物输送至载衣仓：

电机c启动，驱动推杆b向远离滑板的方向移动，恢复到初始状态，以避免推杆b对升降舱的升降移动形成干涉；然后电机d启动，驱动载有折叠衣物的升降舱下降至最下端；接着，电机e启动，通过齿轮d和齿条的啮合，带动滑板沿滑轨移动，使滑板从挡板下端缩回到升降舱内，放在滑板上的衣物被挡板阻挡，无法随着滑板一同缩回升降舱内，而下落至载衣仓内；

s06，将叠好的衣物送至机架外部：

电机f启动，通过丝杠c和螺母c的传动，驱动载有折叠衣物的载衣仓从接收位置移动至取拿位置，此时，通过衣物取拿口即可将折叠好的衣物取出。

本发明与现有技术相比具有如下优点：仅需人工将衣物夹在折叠机构的衣物牵引组件上，叠衣机即可实现衣物的自动折叠，相比人工叠衣或使用叠衣板叠衣极大提升了叠衣效率，保证了衣服折叠后的一致性和整洁性。

以下结合图和实施例对本发明作进一步描述。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为机架的结构示意图；

图3为折叠机构与转运机构的结构示意图；

图4为图3在另一视角下的结构示意图；

图5为折叠机构中的导轨、引导板及衣袖档条三者的结构示意图；

图6为衣物牵引组件中的夹持架、弹簧及顶块三者的结构示意图；

图7为对折机构与送出机构的结构示意图；

图8为图7的a部放大图；

图9为图7在另一视角下的结构示意图；

图10为图9的b部放大图；

图11为衣物初始装夹在夹持架上的状态示意图；

图12为衣物牵引组件拖拽衣物开始折叠时的状态示意图；

图13为衣物牵引组件拖拽衣物折叠过程中的状态示意图；

图14为衣物牵引组件拖拽衣物折叠完成时的状态示意图；

图15为衣物与夹持架断开连接时的状态示意图；

图16为衣物被压紧下送组件压实下送时的状态示意图；

图17为对折机构开始对折衣物时的状态示意图；

图18为对折机构对折衣物过程中的状态示意图；

图19为对折机构对折衣物完成时的状态示意图；

图20为对折后的衣物准备输送至载衣仓时的状态示意图；

图21为对折后的衣物完成输送至载衣仓时的状态示意图；

图22为折叠好的衣物输送至机架外部的状态示意图。

具体实施方式

实施例1：

如图1-10所示，自动化叠衣机，包括机架1、折叠机构、转运机构、对折机构及送出机构。

折叠机构安装在机架1上，其用于将衣物两侧向衣物后背中间区域折叠，折叠机构形成的两条折痕分别沿衣物长度方向从两肩部向下摆处延伸。

折叠机构包括导轨21、引导板22、衣袖档条23及衣物拖拽组件。

导轨21固定安装在机架1上，导轨21的数量为两条，两条导轨21相互平行布置。

引导板22固定安装在机架1上，其上设有折叠引导面221和衣物托载面222，引导板22的数量为两块，两块引导板22分别设置在两条导轨21的下方，并沿导轨21的延伸方向对称布置，两块引导板22的衣物托载面222分别与上方对应的导轨21之间设有折叠缝隙223，两块引导板22之间设有衣袖过道224(定义衣袖进入衣袖通道224的一端为前端，衣袖移出衣袖通道224的一端为后端)，两块引导板22的折叠引导面221之间形成一个渐缩通道225，渐缩通道225一端为大开口端，另一端为小开口端，渐缩通道225的小开口端与衣袖过道224前端连通。

衣袖档条23固定安装在机架1上，其上设有正对衣袖过道224后端的衣袖阻挡面231，衣袖阻挡面231上设有衣袖分离齿232，衣袖分离齿232伸入衣袖过道224后端，并将衣袖过道224后端分隔为左袖过道和右袖过道。

衣物牵引组件安装在机架1上，并位于两条导轨21上端，其用于夹持住衣物两肩部，并拖拽衣物沿导轨21在导轨上移动，当衣物牵引组件拖拽衣物移动至行程终点时，折叠机构的折叠完成。衣物拖拽组件包括电机a241、丝杠a242、螺母a243、夹持架244、弹簧245及顶块246。电机a241固定安装在机架1上。丝杠a242水平布置活动安装在机架1上，且平行于导轨21布置，并在一端与电机a241的机轴连接。螺母a243螺纹连接在丝杠a242上。夹持架244固接在螺母a243上，其上设有两个用于夹持衣物肩部的夹持口2441。弹簧245一端固接在夹持口2441的下表面上，另一端与顶块246连接，其通过弹力迫使顶块246压紧在夹持口2441的上表面上。

转运机构安装在机架1上，其用于将折叠机构折叠过的衣物压紧并向下输送至对折机构。

转运机构包括夹持脱离组件31及压紧下送组件。

夹持脱离组件31安装在机架1上，其用于断开被衣物牵引组件拖拽至行程终点的衣物与衣物牵引组件之间的连接。夹持脱离组件31包括电动推杆311和推杆a312，电动推杆311固定安装在机架1上，推杆a312固定安装在电动推杆311上并呈水平布置，其在电动推杆311的驱动下做竖直往复移动。

压紧下送组件安装在机架1上，并位于夹持脱离组件31的下端，其用于将折叠机构折叠过的衣物压紧(即将通过折叠机构形成的两条折痕压实)并向下输送。压紧下送组件包括电机b321、齿轮c322、滚轴a323、滚轴b324、齿轮a325及齿轮b326，电机b321固定安装在机架1上，齿轮c322固定安装在电机b321的机轴上，滚轴a323和滚轴b324均活动安装在机架1上，且相互平行布置，滚轴a323和滚轴b324之间设有供衣物通过的条形缝隙327，条形缝隙327位于推杆a312的正下方，齿轮a325和齿轮b326分别固定安装在滚轴a323和滚轴b324的端部，且相互啮合，齿轮a325与齿轮c322啮合。

对折机构安装在机架上，其用于将折叠机构折叠过的衣物进行对折再排出至送出机构，对折机构形成的一条折痕沿衣物宽度方向从胸腰部的一侧向另一侧延伸。

对折机构包括伸缩驱动装置、推杆b42、升降驱动装置、升降舱44及滑板组件。

伸缩驱动装置包括电机c411和剪叉式伸缩架412，电机c411固定安装在机架1上，并与剪叉式伸缩架412连接，以驱动剪叉式伸缩架412伸缩变形。

推杆b42固定连接在剪叉式伸缩架412的一端，其随着剪叉式伸缩架412的伸缩变形而做水平往复移动。

升降驱动装置包括丝杠b431、螺母b432和电机d433，丝杠b431竖直布置活动安装在机架1上，螺母b432螺纹连接在丝杠b431上，电机d433固定安装在机架1上，并与丝杠b431的一端连接。

升降舱44固接在螺母b432上，其随着螺母b432同步做竖直往复移动。

滑板组件安装在升降舱44内，其用于配合推杆b42实现衣物在对折机构的对折，并将对折后的衣物排出至送出机构。滑板组件包括挡板451、滑轨452、滑板453、齿条454、齿轮d455及电机e456。挡板451固定安装在升降舱44边缘处，并正对推杆b42，滑轨452固定安装在升降舱内部两面相对的侧壁上，滑板453两侧安装有万向轮4531，滑板453通过其两侧的万向轮4531活动安装在滑轨452内，齿条454固定安装在滑板453下端，齿轮d455固定安装在电机e456的机轴上，并与齿条454啮合，电机e456固定安装在升降舱44上，电机e456启动通过齿轮d455和齿条454的啮合带动滑板453沿滑轨452移动，进而使滑板453从挡板451下端伸出到升降舱44外或缩回到升降舱44内。

送出机构安装在机架1上，其用于接收从对折机构排出的衣物并移动至机架外部以供取拿衣物。

送出机构包括平移驱动装置51和载衣仓52。

平移驱动装置包括丝杠c511、螺母c512和电机f513，丝杠c511水平布置活动安装在机架1上，螺母c512螺纹连接在丝杠c511上，电机f513固定安装在机架1上，并与丝杠c511的一端连接。

载衣仓52固定连接在螺母c512上，其随着螺母c512做水平往复移动，从而在接收位置和取拿位置之间移动。当载衣仓52处在接收位置时，其位于滑板组件下方，用于接收从滑板组件排出的衣物，当载衣仓52处在取拿位置时，其部分位于机架1外部，从而在其上端形成衣物取拿口521。

优选，导轨21呈u形。即一条导轨有两根杆体，两条导轨21一共有四根杆体。当衣物在两条导轨21上移动时，四根杆体同时对衣物进行托举支撑，确保了衣物的中间区域在移动过程中平展不下陷，进而确保了折叠机构所形成的折痕的位置准确性。

优选，引导板22上设有折痕约束面226，两块引导板22的折痕约束面226均平行于导轨21且相互正对，并分别位于两条导轨21外侧。当衣物在两条导轨21上移动时，在两条导轨21外侧形成折痕，此时，折痕约束面226一方面可辅助折痕成形，另一方面可有效防止形成的折痕溃散。

优选，滚轴a323和滚轴b324上分别粘固有一圈海绵层或橡胶层。通过海绵层或橡胶层对条形缝隙327的宽度进行动态调节，以适应不同厚度的衣物对条形缝隙327宽度的需求。

简述使用本发明折叠衣物的工作流程：

折叠衣物前，自动化叠衣机处在初始状态，在初始状态下：

1、夹持架244位于其移动行程的起点处(即距离衣袖档条最远的位置)；

2、推杆a312处在最上端；

3、电机b321处在启动状态，进而带动滚轴a323和滚轴b324同步反向转动；

4、剪叉式伸缩架412处在收缩状态；

5、升降舱44处在最上端；

6、滑板453缩回在升降舱44内；

7、载衣仓52处在接收位置。

s01，将衣物两侧向衣物后背中间区域折叠(参看图11-14)：

a、装夹衣物：将待折叠的衣物正面朝上装夹在夹持架244上，衣物的两肩部被顶块246压紧在夹持架244的两个夹持口2441内；

b、铺设衣物：将被夹持固定的衣物铺设在两条导轨21上，将衣物在两条导轨21之间的部分抻平整，衣物在两条导轨21外侧的部分则自然下垂；

c、拖拽衣物实现折叠：启动电机a241，电机a241的动力通过丝杠a242和螺母a243传递至夹持架244，驱动夹持架244沿导轨21移动，当夹持架244移动至行程终点(即距离夹持架移动行程的起点最远的位置)时，衣物在折叠机构的折叠完成；夹持架244移动过程中，一方面，衣物在两条导轨21外侧自然下垂的部分，分别通过两块引导板22的折叠引导面221的引导，而向衣物背面折叠，直至进入两处折叠缝隙223中，而在两条导轨21外侧分别形成一条折痕(共两条折痕)，两条折痕分别沿衣物长度方向从两肩部向下摆处延伸，另一方面，衣物的两条衣袖分别通过两块引导板22的折叠引导面221的引导，而同时进入衣袖过道224，再通过衣袖档条23的衣袖分离齿232的分隔，使两衣袖分别进入左袖过道和右袖过道，直至两衣袖搭在衣袖档条23的衣袖阻挡面231上；

本步骤中，装夹衣物时，一方面确保两个夹持点对称分布在衣领两侧，另一方面确保两个夹持点之间的衣领抻平整。

s02，断开衣物与衣物牵引组件之间的连接(参看图15)：

当夹持架244移动至行程终点时，电动推杆311启动，启动推杆a312向下移动，将衣物的前端向下压，从而断开衣物与夹持架244的连接。

s03，将衣物压实并将衣物向下输送(参看图16)：

当衣物与夹持架244的连接断开后，衣物的前端自然下垂，被运行中的滚轴a、b引导，进入条形缝隙327中，被压紧压实并向下输送。

s04，将衣物沿宽度方向进行对折(参看图17-19)：

当衣物的前端越过推杆b42后，同时进行以下两项操作：1、伸缩驱动装置启动，驱动推杆b42向靠近滑板453的方向移动(此时推杆b42也是向靠近挡板451的方向移动)；2、电机e456启动，通过齿轮d455和齿条454的啮合，带动滑板453沿滑轨452移动，使滑板453从挡板451下端伸出到升降舱44外(此时滑板453是向靠近推杆b42的方向移动)；上述两项操作可实现以下效果：滑板453带着衣物的前端同步移动，从而将衣物对折，推杆b42将衣物压紧在挡板451上，从而在衣物上形成折痕，折痕沿衣物宽度方向从胸腰部的一侧向另一侧延伸。

s05，将对折后的衣物输送至载衣仓(参看图20-21)：

电机c411启动，驱动推杆b42向远离滑板453的方向移动，恢复到初始状态，以避免推杆b42对升降舱44的升降移动形成干涉；然后电机d433启动，驱动载有折叠衣物的升降舱44下降至最下端(即最接近载衣仓52的位置)；接着，电机e456启动，通过齿轮d455和齿条454的啮合，带动滑板453沿滑轨452移动，使滑板453从挡板451下端缩回到升降舱44内，放在滑板453上的衣物被挡板451阻挡，无法随着滑板453一同缩回升降舱44内，而下落至载衣仓52内。

s06，将叠好的衣物送至机架外部(参看图22)：

电机f513启动，通过丝杠c511和螺母c512的传动，驱动载有折叠衣物的载衣仓52从接收位置移动至取拿位置，此时，通过衣物取拿口521即可将折叠好的衣物取出。