一种折边凸轮装置的制作方法

本实用新型涉及机械自动化领域，尤其涉及一种折边凸轮装置。

背景技术：

折边机是一种对皮革或衣物等待处理面料的边缘进行折边的特种缝纫设备。现有的折边机均是半自动化，折边效率和折边精度都很低。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术的不足，本实用新型提供一种折边凸轮装置，通过转动主轴上的多个凸轮副组件来驱动各自工序组件依次执行相应工序动作，大大提高了折边效率和折边精度。

本实用新型所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：

一种折边凸轮装置，包括转动主轴以及压边机构、翻边机构、锤边机构，其中，

所述压边机构包括压边头和第一凸轮副组件，所述压边头通过所述第一凸轮副组件连接于所述转动主轴，以沿z轴平移压紧所述待折面料的边缘内侧，限定所述待折面料的折线位；

所述翻边机构包括翻边手爪、第二凸轮副组件和第三凸轮副，所述翻边手爪通过所述第二凸轮副组件和第三凸轮副组件连接于所述转动主轴，以沿z轴平移和沿翻边方向内外摆动，将所述待折面料向上翘起的边缘在折线位处向内翻折形成折边；

所述锤边机构包括锤边头和第四凸轮副组件，所述锤边头通过所述第四凸轮副组件连接于所述转动主轴，以沿z轴平移锤压所述待折面料向内翻折的折边，使所述待折面料的折边粘紧；

z轴垂直于所述待折面料所在的平面。

进一步地，还包括：

勾边机构包括勾边头和勾边驱动组件，所述勾边驱动组件与所述勾边头相连接，以驱动所述勾边头伸入到所述待折面料的边缘外侧底部，使所述待折面料的边缘向上翘起。

进一步地，所述勾边驱动组件包括z轴移动组件和z轴旋转组件，所述z轴移动组件用于驱动所述勾边头沿z轴平移，所述z轴旋转组件用于驱动所述勾边头绕z轴旋转，z轴垂直于所述待折面料所在的平面。

进一步地，所述勾边驱动组件还与所述压边机构、翻边机构和锤边机构相连接，以驱动所述压边机构、翻边机构和锤边机构与所述勾边头同步运动。

进一步地，所述第一凸轮副组件包括第一凸轮、第一从动摆杆和第一移动件，所述第一凸轮套设于所述转动主轴外，所述第一从动摆杆与所述第一凸轮相作用进行摆动，所述第一从动摆杆还与所述第一移动件转动连接，以在摆动时带动所述第一移动件沿z轴平移，所述压边头设置于所述第一移动件上，随所述第一移动件一同沿z轴平移。

进一步地，所述第一移动件通过第一复位弹簧连接于一固定件，以使所述第一凸轮组件在撤去驱动力后通过所述第一复位弹簧的弹力进行复位。

进一步地，所述第二凸轮副组件包括第二凸轮、第二从动摆杆和第二移动件，所述第二凸轮套设于所述转动主轴外，所述第二从动摆杆与所述第二凸轮相作用进行摆动，所述第二从动摆杆还与所述第二移动件转动连接，以在摆动时带动所述第二移动件沿z轴平移；所述第三凸轮副组件包括第三凸轮和第三从动摆杆，所述第三凸轮套设于所述转动主轴外，所述第三从动摆杆与所述第三凸轮相作用进行摆动，所述第三从动摆杆还转动连接于所述第二移动件上，随所述第二移动件一同沿z轴平移，所述翻边手爪设置于所述第三从动摆杆上，随所述第三从动摆杆一同内外摆动和沿z轴平移。

进一步地，所述第二移动件通过第二复位弹簧连接于一固定件，以使所述第二凸轮组件在撤去驱动力后通过所述第二复位弹簧的弹力进行复位；所述第三从动摆杆通过第三复位弹簧连接于所述第二移动件，以使所述第三凸轮副组件在撤去驱动力后通过所述第三复位弹簧的弹力进行复位。

进一步地，所述第四凸轮副组件包括第四凸轮、第四从动摆杆、第四移动件和第五从动摆杆，所述第四凸轮套设于所述转动主轴上，所述第四从动摆杆与所述第四凸轮相作用进行摆动，所述第四从动摆杆还与所述第四移动件转动连接，以在摆动时带动所述第四移动件沿z轴平移，所述第四移动件还转动连接于所述第五从动摆杆，以在平移时带动所述第五从动摆杆进行摆动，所述锤边头转动连接于所述第五从动摆杆上，以由所述第五从动摆杆在摆动时带动沿z轴平移。

进一步地，所述锤边头通过第四复位弹簧连接于一固定件，以使所述第四凸轮副组件在撤去驱动力后可通过所述第四复位弹簧的弹力进行复位。

本实用新型具有如下有益效果：该折边凸轮装置采用全自动化，通过所述转动主轴同时与所述压边机构、翻边机构和锤边机构的凸轮副组件连接，以驱动所述压边机构、翻边机构和锤边机构依次执行相应工序动作，大大提高了折边效率和折边精度。

附图说明

图1为本实用新型提供的自动折边机的示意图；

图2为本实用新型提供的自动折边机中模板移动机构的示意图；

图3为本实用新型提供的折边凸轮装置的示意图；

图4为本实用新型提供的折边凸轮装置的另一示意图；

图5为本实用新型提供的折边凸轮装置的内部示意图；

图6为本实用新型提供的折边凸轮装置的另一内部示意图；

图7为本实用新型提供的折边凸轮装置中旋转主轴的示意图；

图8为本实用新型提供的折边凸轮装置中勾边机构和压边机构的示意图；

图9为本实用新型提供的折边凸轮装置中翻边机构的示意图；

图10为本实用新型提供的折边凸轮装置中翻边机构的另一示意图；

图11为本实用新型提供的折边凸轮装置中锤边机构的示意图；

图12为本实用新型提供的折边凸轮装置中勾边头、压边头、翻边手爪和锤边头的俯视图；

图13为本实用新型提供的折边凸轮装置中勾边头和压边头的配合示意图；

图14为实用新型提供的自动折边方法的步骤框图；

图15为实用新型提供的自动折边机的工作原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的说明。

实施例一

如图3-6所示，一种折边凸轮装置，包括转动主轴8、勾边机构1、压边机构2、翻边机构3和锤边机构4，其中，

所述勾边机构1包括勾边头11和勾边驱动组件，所述勾边驱动组件与所述勾边头11相连接，以驱动所述勾边头11伸入到所述待折面料的边缘外侧底部，使所述待折面料的边缘向上翘起；

所述压边机构2包括压边头21和第一凸轮副组件，所述压边头21通过所述第一凸轮副组件连接于所述转动主轴8，以沿z轴平移压紧所述待折面料的边缘内侧，限定所述待折面料的折线位；

所述翻边机构3包括翻边手爪31、第二凸轮副组件和第三凸轮副，所述翻边手爪31通过所述第二凸轮副组件和第三凸轮副组件连接于所述转动主轴8，以沿z轴平移和沿翻边方向内外摆动，将所述待折面料向上翘起的边缘在折线位处向内翻折形成折边；

所述锤边机构4包括锤边头41和第四凸轮副组件，所述锤边头41通过所述第四凸轮副组件连接于所述转动主轴8，以沿z轴平移锤压所述待折面料向内翻折的折边，使所述待折面料的折边粘紧；

z轴垂直于所述待折面料所在的平面。

该折边凸轮装置采用全自动化，通过所述转动主轴8同时与所述压边机构2、翻边机构3和锤边机构4的凸轮副组件连接，以驱动所述压边机构2、翻边机构3和锤边机构4依次执行相应工序动作，大大提高了折边效率和折边精度。

工作时先通过所述勾边机构1勾起所述待折面料的边缘外侧，然后通过所述压边机构2压紧所述待折面料的边缘内侧，所述勾边机构1和压边机构2共同限定了所述待折面料的折边宽度，然后通过所述翻边机构3将所述待折面料向上翘起的边缘向内翻折形成折边，最后通过所述锤边机构4锤压所述待折面料向内翻折的折边使折边粘紧（所述待折面料的边缘表面涂有黏胶），完成折边工艺，将整个折边工艺分解为勾边、压边、翻边和锤边四个自动工序，大大提高了折边效率和折边精度。

在工作时，所述勾边驱动组件驱动所述勾边头11伸入到所述待折面料的边缘外侧底部，与所述待折面料的边缘相抵使之向上翘起，故如图13所示，所述勾边头11与所述待折面料相对的侧面呈内凹弧面，以使所述待折面料的边缘能够沿所述勾边头11的内凹弧面向上翘起。

所述勾边驱动组件包括z轴移动组件6和z轴旋转组件5，所述z轴移动组件6用于驱动所述勾边头11沿z轴平移，所述z轴旋转组件5用于驱动所述勾边头11绕z轴旋转，z轴垂直于所述待折面料所在的平面。

在具体实现时，所述z轴移动组件6连接于所述z轴旋转组件5的输出端，由所述z轴旋转组件5驱动绕z轴旋转，所述勾边机构1设于所述z轴移动组件6上，由所述z轴移动组件6驱动沿z轴平移且随所述z轴移动组件6一同绕z轴旋转；或者，所述z轴旋转组件5设于所述z轴移动组件6上，由所述z轴移动组件6驱动沿z轴平移，所述勾边机构1连接于所述z轴旋转组件5的输出端，由所述z轴旋转组件5驱动绕z轴旋转且随所述z轴旋转组件5一同沿z轴平移。

本实施例中，所述z轴旋转组件5设于所述z轴移动组件6上，所述勾边机构1连接于所述z轴旋转组件5的输出端。所述z轴移动组件6采用气缸驱动所述z轴旋转组件5在导轨上进行平移，所述z轴旋转组件5采用电机通过传动皮带传动连接于所述勾边机构1。

在所述待折面料开始进行折边前，所述勾边头11通过沿z轴平移和绕z轴旋转相配合，伸入到所述待折面料的边缘外侧底部，并在对所述待折面料的边缘上各点进行折边的过程中仅由所述压边机构2、翻边机构3和锤边机构4重复执行相应工序，所述勾边头11一直位于所述待折面料的边缘外侧底部不再离开，仅依据所述待折面料的边缘轮廓进行旋转以调节勾边角度，直到所述待折面料的整个边缘都完成折边。

本实施例中，所述z轴移动组件6采用气缸和滑轨相配合，所述z轴旋转组件5采用电机和转动皮带相配合，所述勾边头11直接与所述z轴旋转组件5的输出端相连接，所诉z轴旋转组件5设于所述z轴移动组件6上。

所述压边机构2、翻边机构3和锤边机构4可分别采用不同的旋转组件进行驱动以绕z轴旋转，但优选地如本实施例中共用所述勾边机构1的z轴旋转组件5以使所述压边机构2、翻边机构3和锤边机构4可与所述勾边头同步旋转。

本实施例中，所述压边机构2、翻边机构3和锤边机构4同时连接于所述z轴旋转组件5上，以在所述勾边头11进行旋转时，所述压边机构2、翻边机构3和锤边机构4可跟随同步旋转；更进一步的，所述压边机构2、翻边机构3和锤边机构4也同时连接于所述z轴移动组件6上，以在所述勾边头11沿z轴平移时，所述压边机构2、翻边机构3和锤边机构4可跟随同步平移；即所述压边机构2、翻边机构3和锤边机构4同时连接于所述勾边驱动组件上，以在所述勾边头11进行运动时（沿z轴平移和绕z轴旋转），所述压边机构2、翻边机构3和锤边机构4可跟随同步运动。

具体的，该折边凸轮装置包括一装配支架7，所述勾边头11、压边机构2、翻边机构3和锤边机构4均装配于所述装配支架7上，所述勾边驱动机构的输出端连接于所述装配支架7，通过驱动所述装配支架7进行平移和旋转，进而带动所述勾边头11、压边机构2、翻边机构3和锤边机构4同步平移和旋转。

本实施例中，所述装配支架7为一装配箱体，所述转动主轴8、第一凸轮副组件、第二凸轮副组件、第三凸轮副组件和第四凸轮副组件均容纳于该装配箱体内。

本实施例中，如图8所示，所述第一凸轮副组件包括第一凸轮22、第一从动摆杆23和第一移动件24，所述第一凸轮22套设于所述转动主轴8外，所述第一从动摆杆23与所述第一凸轮22相作用进行摆动，所述第一从动摆杆23还与所述第一移动件24转动连接，以在摆动时带动所述第一移动件24沿z轴平移，所述压边头21设置于所述第一移动件24上，随所述第一移动件24一同沿z轴平移。

所述第一移动件24通过第一复位弹簧25连接于一固定件（装配支架7），以使所述第一凸轮副组件在撤去驱动力后通过所述第一复位弹簧25的弹力进行复位。

如图9和10所示，所述第二凸轮副组件包括第二凸轮32、第二从动摆杆33和第二移动件34，所述第二凸轮32套设于所述转动主轴8外，所述第二从动摆杆33与所述第二凸轮32相作用进行摆动，所述第二从动摆杆33还与所述第二移动件34转动连接，以在摆动时带动所述第二移动件34沿z轴平移；所述第二凸轮副组件包括第三凸轮35和第三从动摆杆36，所述第三凸轮35套设于所述转动主轴8外，所述第三从动摆杆36与所述第三凸轮35相作用进行摆动，所述第三从动摆杆36还转动连接于所述第二移动件34上，随所述第二移动件34一同沿z轴平移，所述翻边手爪31设置于所述第三从动摆杆36上，随所述第三从动摆杆36一同内外摆动和沿z轴平移。

所述第二移动件34通过第二复位弹簧37连接于一固定件（装配支架7），以使所述第二凸轮副组件在撤去驱动力后通过所述第二复位弹簧37的弹力进行复位。所述第三从动摆杆36通过第三复位弹簧（图中未示出）连接于所述第二移动件34，以使所述第二凸轮副组件在撤去驱动力后通过所述第三复位弹簧的弹力进行复位。

如图11所示，所述第四凸轮副组件包括第四凸轮42、第四从动摆杆43、第四移动件44和第五从动摆杆45，所述第四凸轮42套设于所述转动主轴8外，所述第四从动摆杆43与所述第四凸轮42相作用进行摆动，所述第四从动摆杆43还与所述第四移动件44转动连接，以在摆动时带动所述第四移动件44进行平移，所述第四移动件44还转动连接于所述第五从动摆杆45，以在平移时带动所述第五从动摆杆45进行摆动，所述锤边头41转动连接于所述第五从动摆杆45上，以有所述第五从动摆杆45在摆动时带动进行平移。

所述锤边头41通过第四复位弹簧46连接于一固定件（装配支架7），以使所述第四凸轮副组件在撤去驱动力后可通过所述第四复位弹簧46的弹力进行复位。

其中，如图7所示，所述第一凸轮22、第二凸轮32、第三凸轮35和第四凸轮42均与所述转动主轴8同轴，并通过所述转动主轴8连接至旋转驱动电机9。

所述勾边头11的位置要低于所述压边头21，以使勾边时，所述待折面料能够进入到所述勾边头11和压边头21之间的缝隙中。

同时，由于所述勾边头11和压边头21之间沿折边宽度的距离较小，在勾边时不便于所述待折面料进入，因此，如图12所示，所述勾边头11的底部在相邻两侧向外延伸形成延伸部1101，所述延伸部1101和勾边头11侧面之间通过所述内凹弧面进行过渡；所述压边头21位于所述延伸部1101的一侧，在勾边时，所述延伸部1101上不与所述压边头21相对的一侧（同时与所述翻边机构3的翻边手爪31相背）伸入到待折面料a的边缘外侧底部，然后勾边头11、压边头21、翻边手爪31和锤边头41同步转动将所述延伸部1101上与所述压边头21相对的一侧转入到所述待折面料的边缘外侧底部（如图11所示）。

所述翻边手爪31和锤边头41均位于所述勾边头11和压边头21的同一侧（与所述延伸部1101供所述待折面料初始进入的一侧相背），且所述翻边手爪31位于所述锤边头41与所述勾边头11、压边头21之间。

实施例二

如图1所示，一种自动折边机，包括工作台面101以及设于所述工作台面101上的实施例一所述的折边凸轮装置和模板移动机构10，其中，

所述模板移动机构10，用于带动夹持有所述待折面料12的面料模板11在xy平面上移动，以供所述折边凸轮装置进行折边，xy平面平行于所述待折面料12所在的平面。

该自动折边机通过所述模板移动机构10带动所述待折面料12沿x轴和沿y轴平移，再配合所述折边凸轮装置的沿z轴平移和绕z轴旋转，可对所述待折面料12的边缘轨迹实现多轴定位，大大提高了折边定位的精准度，操作人员仅需在完成折边后对所述面料模板11内的所述待折面料12进行换料，既提高了折边效率，也提高了使用安全性。

如图2所示，所述模板移动机构10包括模板连接组件110、x轴移动组件120和y轴移动组件130，其中，

所述模板连接组件110，用于与所述面料模板11相连接；

所述x轴移动组件120，用于驱动所述模板连接组件110沿x轴平移；

所述y轴移动组件130，用于驱动所述模板连接组件110沿y轴平移；

x轴垂直于y轴。

在具体实现时，所述x轴移动组件120设于所述y轴移动组件130上，由所述y轴移动组件130驱动沿y轴平移，所述模板连接组件110设于所述x轴移动组件120上由所述x轴移动组件120驱动沿x轴平移且随所述x轴移动组件120一同沿y轴平移；或者，所述y轴移动组件130设于所述x轴移动组件120上，由所述x轴移动组件120驱动沿x轴平移，所述模板连接组件110设于所述y轴移动组件130上由所述y轴移动组件120驱动沿y轴平移且随所述y轴移动组件120一同沿x轴平移。

本实施例中，所述x轴移动组件120设于所述y轴移动组件130上，所述模板连接组件110设于所述x轴移动组件120上。所述x轴移动组件120采用气缸驱动所述y轴移动组件130在导轨上进行平移，所述y轴移动组件130采用气缸驱动所述模板连接组件110在导轨上进行平移。

所述模板连接组件110包括卡接槽111、至少一可转动的卡块112和至少一卡接驱动组件113，所述卡接槽111用于与所述面料模板11的一侧卡接，所述卡接驱动组件113用于驱动对应的卡块112进行转动，使对应的卡块11通过转动可将位于所述卡接槽111内的面料模板11卡紧或松开。

本实施例中，所述卡接驱动组件113采用气缸驱动所述卡块112进行转动。

该自动折边机还包括设于所述工作台面101上的控制主机13，与所述折边凸轮装置中的各机构和模板移动机构10通讯连接，用于对所述折边凸轮装置中的各机构和模板移动机构10进行控制。

实施例三

如图14和15所示，一种折边方法，可应用于实施例二中所述的自动折边机，包括如下步骤：

步骤1：所述控制主机13获取所述待折面料12的模板数据。

在该步骤1中，在所述待折面料12的模板数据中，所述待折面料12的边缘轨迹被分解为多个折边点，每个折边点对应于坐标系中的一个点，表示为（x，y，β），x为每个折边点在x轴上的值，y为每个折边点在y轴上的值，β为每个折边点绕z轴上的旋转角。

所述待折面料12的模板数据已预先导入并存储在所述控制主机13中。

步骤3：所述模板移动机构10依据所述待折面料12的模板数据，带动所述待折面料12在xy平面上进行平移，以将所述待折面料12边缘轨迹上的各折边点依次定位至预定点，由所述折边装置依次对位于预定点上的折边点进行折边。

在该步骤3中，所述模板移动机构10通过各折边点的x值和y值在xy平面上对所述待折面料12上进行平移。所述折边装置对位于预定点上的折边点进行折边时，均包括如下步骤：

步骤3.1：所述折边装置依据位于预定点上的折边点的模板数据进行转动。

在该步骤中，所述勾边驱动机构通过折边点的β值带动所述勾边头11、压边头21、翻边手爪31和锤边头41同步转动。

步骤3.2：所述压边机构2压紧位于预定点上的折边点的边缘内侧，限定所述折边点的折线位。

本实施例中，该步骤3.2对应于所述转动主轴8的转动角度为0-45°，所述第一凸轮22与第一从动摆杆23相作用，使所述压边头21向所述待折面料12平移，以压紧位于预定点上的折边点的边缘内侧。

优选地，在步骤3.2中，所述锤边机构44锤压与上一折边点对应的折边，使上一折边点的折边粘紧。

本实施例中，当所述转动主轴8的转动角度为0-45°时，所述第四凸轮52与第四从动摆杆相作用，使所述锤边头41向所述待折面料12平移，以锤压与上一折边点对应的折边。

步骤3.3：所述翻边机构3将位于预定点上的折边点向上翘起的边缘从折线位向内翻折形成折边。

本实施例中，该步骤3.2对应于所述转动主轴8的转动角度为45-110°，当所述转动主轴8转动至45-70°时，所述第二凸轮32与所述第二从动摆杆33相作用，使所述翻边手爪31向所述待折面料12平移，以靠近位于预定点上的折边点，当所述转动主轴8转动至70-110°时，所述翻边手爪31停止靠近所述待折面料12，所述第三凸轮42与第三从动摆杆43相作用，使所述翻边手爪31向内摆动将位于预定点上的折边点向上翘起的边缘向内翻折。

该折边方法在步骤3.3之后，还包括：

步骤3.4：所述翻边机构3压紧位于预定点上向内翻折的折边。

本实施例中，该步骤3.4对应于所述转动主轴8的转动角度为110-135°，所述第二凸轮32与所述第二从动摆杆33继续相作用，使所述翻边手爪31继续向所述待折面料12平移，以压紧预定点上向内翻折的折边。

所述第二凸轮32具有等大凸出弧边，所述等大凸出弧边上各圆周点到所述转动主轴8中心的距离相等，使得所述第二凸轮32通过所述等大凸出弧边与所述第二从动摆杆33相作用时，所述翻边手爪31停止在一定的下降高度以进行摆动。

该折边方法在步骤3.4之后，还包括：

步骤3.5：所述翻边机构3、压边机构2和锤边机构4依次进行复位。

本实施例中，该步骤3.5对应于所述转动主轴8的转动角度为135-225°，所述第一从动摆杆23断开与所述第一凸轮22的作用，通过所述第一复位弹簧25进行复位，所述第二从动摆杆33断开与所述第二凸轮32的作用，通过所述第二复位弹簧35进行复位，所述第三从动摆杆43断开与所述第三凸轮42的作用，通过所述第三复位弹簧进行复位，所述第四从动摆杆53断开与所述第四凸轮52的作用，通过所述第四复位弹簧46进行复位。

本实施例中，当所述转动主轴8的转动角度为225-360°时，所述折边装置（不折边）与所述工作台面之间形成间隙状态，由所述模板移动机构10带动所述待折面料12进行平移，以将下一折边点定位至预定点上。

在步骤1和步骤3之间，还包括：

步骤2：所述模板移动机构10依据所述待折面料12的模板数据，带动所述待折面料12在xy平面上进行平移，以将所述待折面料12进行折边的预定起始位定位至预定点，以使所述勾边机构1从预定起始位伸入到所述待折面料12的边缘外侧底部，使所述待折面料12的边缘向上翘起。

在该步骤2中，在所述待折面料12的模板数据中，具有进行折边的预定起始位和预定终止位，所述待折面料12的折边轨迹从所述预定起始位到预定终止位。所述预定起始位和预定终止位同样可表示为（x，y，β），具有对应的x值、y值和β值。

该步骤2的步骤如下：

所述勾边驱动组件带动所述勾边头11向所述待折面料12进行平移，达到最低点，然后所述模板移动机构10依据所述待折面料12的模板数据，带动所述待折面料12在xy平面上进行平移，以将所述待折面料12的预定起始位定位伸入到所述勾边头11的延伸部1101不与所述压边头21相对的一侧（同时与所述翻边机构3的翻边手爪31相背）上，使所述待折面料12的预定起始位与所述勾边头11相作用而向上翘起，接着所述勾边驱动组件再带动所述勾边头11和压边头21同步旋转，以将所述待折面料12的预定起始位转入至所述勾边头11的延伸部1101与所述压边头21相对的一侧上，使所述待折面料12的预定起始位定位进入到所述勾边头11和压边头21之间的间隙中。

在整个步骤3中，所述勾边机构1均不从所述待折面料12的边缘外侧底部离开，仅由依据所述待折面料12上各折边点的β值进行旋转以调节勾边角度，直到所述待折面料12的整个边缘都完成折边。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本实用新型的保护范围之内。