一种自动制腰带设备的制作方法

本发明涉及自动缝纫设备技术领域，尤其涉及一种自动制腰带设备。

背景技术：

市面上的腰带通常是由“曰”的带扣和带子相组合缝制而成，由于腰带的结构简洁、个性，在年轻人群中普遍流行，欢迎度较高。参阅图1中所示，为腰带的带扣和带子相缝合的位置示意图，在具体制造中，首先需要手工裁制大致于预设长度的带子10，将带子10的一端伸入和穿出带扣20的两个系带孔30，再对带子10双层重叠的部分进行缝制操作，从而完成腰带的制作。整个过程较为繁杂，缝制时又需要操作工人用手按住带扣20和带子10，随设备缝纫底座运动，这样定位并不稳定，容易造成缝纫线迹偏位，且带子的整体长度无法保证统一，操作工人的操作负担较大。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种旨在能够自动化完成腰带的制造的自动制腰带设备，使得减轻操作人员的工作负担，并实现生产的标准化，每一腰带都具有相同的长度，提高产品的制造质量。

具体技术方案如下：

一种自动制腰带设备，包括水平设置且用以输送带子的带子输送机、设置于带子输送机一侧的主机架、与带子输送机的前端相邻设置且用以输送带扣的带扣输送机、控制箱；

带扣输送机的输送方向与带子输送机的输送方向相垂直，带扣输送机上设置有可沿输送方向往复移动的卡爪，用以夹紧带扣并输送至接近带子输送机的前端的位置，且带扣具有系带孔的侧面面向带子输送机；

于带扣输送机远离带子输送机的一侧设置有导引座，导引座面向带扣输送机的一侧向内开设有弧形凹面，用以在输运带子时导引带子的头端沿弧形凹面移动并向后弯折成双层重叠的结构；

主机架上安装有用以缝合带子的头端上双层重叠的结构的缝纫机构和用以裁切形成带子的尾端的裁切机构，且缝纫机构的缝纫针和裁切机构的裁切刀均位于带子输送机的正上方；

控制箱设置于带子输送机的一侧，且控制箱分别电连带子输送机、带扣输送机、缝纫机构以及裁切机构，用以分别控制各部件的运行状态；

弧形凹面内嵌装有多根可滚动的滚轴，用以辅助带子的头端沿弧形凹面绕转及弯折；

并且，带子的头端沿弧形凹面移动并向后弯折的过程中依次穿过带扣上的两个系带孔。

在本发明提供的自动制腰带设备中，还具有这样的特征，带扣以与带子输送机呈一锐角α的倾斜状态输送于带扣输送机上。

在本发明提供的自动制腰带设备中，还具有这样的特征，为保证带子能够依次穿过带扣上的两个系带孔，带扣的倾斜角α和弧形凹面的弧度角间符合数学关系式：

$2a\sin \mathrm{\α}\≤d\sin (\frac{3\mathrm{\π}}{4}-\mathrm{\α}-\frac{\mathrm{\β}}{2})+d\cos (\frac{\mathrm{\π}}{4}-\mathrm{\α}+\frac{\mathrm{\β}}{2})$

其中，弧形凹面整体呈直径为d的圆形，且弧度角为β，带扣的整体纵向长度为a。

在本发明提供的自动制腰带设备中，还具有这样的特征，所述滚轴的内部具有空腔，且每一根所述滚轴的内部的空腔分别与外部的一抽气设备相通连接，且所述滚轴的圆周侧壁上开设有若干细孔，用以吸取所述带子的下表面。

在本发明提供的自动制腰带设备中，还具有这样的特征，抽气设备为抽气泵，在滚轴表面的细孔处形成负压，空气由细孔处吸入滚轴内部的空腔处，再由滚轴的轴端开口处流入抽气泵的抽气孔中。

在本发明提供的自动制腰带设备中，还具有这样的特征，带子输送机上还设置有至少两个压板，且每一压板分别连接有两个设置于带子输送机两侧的举升气缸的活塞杆，用以在举升气缸作用下由压板压紧带子。

在本发明提供的自动制腰带设备中，还具有这样的特征，裁切刀由一纵向安装于裁切机构的主体内的切刀气缸制动，且裁切刀的下端的水平截面呈圆弧形结构。

在本发明提供的自动制腰带设备中，还具有这样的特征，举升气缸通过电磁阀与控制箱相电连，控制箱统一控制每个举升气缸的运行状态。

在本发明提供的自动制腰带设备中，还具有这样的特征，控制箱上集成有启动按钮和停止按钮。

上述技术方案的有益效果在于：

(1)自动制腰带设备包括输送方向相垂直的带子输送机和带扣输送机、主机架、控制箱、导引座，带扣输送机上设有卡爪，用以夹紧带扣并输送至接近带子输送机的前端的位置，导引座一侧开设有弧形凹面，用以在导引带子的头端沿弧形凹面移动并向后弯折成双层重叠的结构，主机架上安装有缝纫机构和裁切机构，控制箱分别电连并控制各部件，实现统一控制规划运行步骤的效果，能够自动化完成腰带的制造，操作简便，减轻了操作人员的工作负担，并实现了生产的标准化，每一腰带都具有相同的长度，产品质量较高；

(2)带扣以与带子输送带呈一锐角α的倾斜状态输送于带扣输送机上，便于带子的头端依次穿过带扣上的两个系带孔；

(3)弧形凹面内嵌装有多个可滚动的滚轴，辅助带子的头端沿弧形凹面绕转及弯折，滚轴内部空心，分别与外部的抽气设备相连，滚轴的圆周侧壁上开设有若干细孔，吸取带子的下表面，进一步保证带子能够依次穿过带扣上的两个系带孔。

附图说明

图1为腰带的带扣和带子相缝合的位置示意图；

图2为本发明的一种自动制腰带设备的实施例的俯视结构示意图；

图3为本发明的一种自动制腰带设备的实施例的侧视结构示意图；

图4为本发明的一种自动制腰带设备的实施例中裁切刀的仰视结构示意图；

图5为图3中I部局部放大并对带扣和导引座的相关尺寸标注的示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图1至4对本发明提供的自动制腰带设备作具体阐述。

参阅图2，为一种自动制腰带设备的实施例的俯视结构示意图；结合图3，为一种自动制腰带设备的实施例的侧视结构示意图，为清晰显示本发明的结构特征，图中部分结构以透视或半剖的方式示出，部分常用结构则省略示出，并且，图2和图3中所示的带子输送机1的输送方向为由左向右，分别定义为带子输送机1的后端和前端、以及位于带子输送机1上的带子6的尾端和头端。

如图2和图3中所示，本发明提供的自动制腰带设备包括水平设置且用以输送带子6的带子输送机1、设置于带子输送机1一侧的主机架3、与带子输送机1的前端相邻设置且用以输送带扣7的带扣输送机2、控制箱5；带扣输送机2的输送方向与带子输送机1的输送方向相垂直，带扣输送机2上设置有可沿输送方向往复移动的卡爪22，用以夹紧带扣7并输送至接近带子输送机1的前端的位置，且带扣7具有系带孔71的侧面面向带子输送机1；于带扣输送机2远离带子输送机1的一侧设置有导引座4，导引座4面向带扣输送机2的一侧向内开设有弧形凹面41，用以在输运带子6时导引带子6的头端沿弧形凹面41移动并向后弯折成双层重叠的结构；主机架3上安装有用以缝合带子6的头端上双层重叠的结构的缝纫机构31和用以裁切形成带子6的尾端的裁切机构32，且缝纫机构31的缝纫针和裁切机构32的裁切刀33均位于带子输送机1的正上方；控制箱5设置于带子输送机1的一侧，且控制箱5分别电连带子输送机1、带扣输送机2、缝纫机构31以及裁切机构32，用以分别控制各部件的运行状态，实现统一控制规划运行步骤的效果，且图中省略绘出各部件间的电连接线；并且，带子6的头端沿弧形凹面41移动并向后弯折的过程中依次穿过带扣7上的两个系带孔71。

具体的，在上述技术方案中，控制箱5内具有控制带子输送机1、带扣输送机2、缝纫机构31以及裁切机构32运行步骤的预设程序，带子6初始是一整条未经裁切的绕卷在图中未示出的辊轴上的，带子6的头端由图中未示出的拖拉辊轴机构送入带子输送机1上，其为现有中输送机构的上一工序常用的结构，图中省略示出。同样的，带扣7依次排列安置在一与带扣输送机2相接的储料箱23中。开始时，在控制箱5的作用下，驱动带子输送机1和带扣输送机2运行，由带子输送机1输运带子6，由带扣输送机2上的卡爪22往复移动抓取带扣7至带子输送机1的前端附近，带子输送机1输运时，带子6的前端伸出带子输送机1的前端、穿过带扣7上的其中一个系带孔71、并沿导引座4上的弧形凹面41绕转及向后弯折、带子6穿过带扣7上的另一系带孔71并覆盖于后方的带子6上，形成双层重叠的结构，此时达到控制箱5内预设的带子6预设长度，带子输送机1停止运行，控制箱5控制裁切机构32向下裁切形成带子6的尾端，同时控制缝纫机构31缝合带子6头端双层重叠的结构，完成裁切和缝纫后，控制箱5控制带扣输送机2的卡爪22松开带扣7并回复至初始位置。从而完成了腰带的制造，自动化程度高，操作简便，减轻了操作人员的工作负担，并实现了生产的标准化，每一腰带都具有相同的长度，产品质量较高。

在一种优选的实施方式中，具体如图3中所示，带扣7以与带子输送机1呈一锐角α的倾斜状态输送于带扣输送机2上，以便于带子6的头端依次穿过带扣7上的两个系带孔71。具体的，带扣7的倾斜状态由卡爪22保持，在卡爪22松开口由于重力作用带扣7倾倒，此时带子6已缝合，形成如图1中所示的腰带形状。

具体的，结合图5中所示，为图中I部局部放大并对带扣和导引座的相关尺寸标注的示意图，为保证带子6能够依次穿过带扣7上的两个系带孔71，带扣7的倾斜角α和弧形凹面41的弧度角间存在数学关系，设定弧形凹面41整体呈直径为d的圆形，且弧度角为β，带扣7的整体纵向长度为a(非图中的纸面高度，指的是带扣7平放后跨过两个系带孔7的整体纵向长度)，则符合以下关系式：

从而保证本设计中带子6能够正常运作。

在一种优选的实施方式中，具体如图3中所示，弧形凹面41内嵌装有多根可滚动的滚轴42，用以辅助带子6的头端沿弧形凹面41绕转及弯折。作为进一步的优选实施方式中，滚轴42内部具有空腔，且每一根滚轴42的内部空腔分别与外部的一抽气设备(图中未示出)相通连接，且滚轴42的圆周侧壁上开设有若干细孔(图中未示出)，用以吸取带子6的下表面，进一步保证带子6能够依次穿过带扣7上的两个系带孔71。具体的，吸力的强度恰好能吸取带子6而不至于完全吸附住带子6，在带子输送机1的输送作用下，滚轴42随着带子6滚动，同时吸引带子6。进一步的，上述的抽气设备为抽气泵，在滚轴42表面的细孔处形成负压，空气由细孔处吸入内部空腔处，再由轴端开口处流入抽气泵的抽气孔中。

作为进一步的优选实施方式中，具体如图2和图3中所示，带子输送机1上还设置有至少两个压板34，且每一压板34分别连接两个设置于带子输送机1两侧的举升气缸35的活塞杆，从而在举升气缸35作用下压紧带子6，进而平稳的进行裁切和缝纫的操作。进一步的，举升气缸35通过电磁阀与控制箱5相电连，控制箱5统一控制每个举升气缸35的运行状态。

作为进一步的优选实施方式，具体如图3和图4中所示，其中图4为一种自动制腰带设备的实施例中裁切刀33的仰视结构示意图，裁切刀33由一纵向安装于裁切机构32的主体内的切刀气缸32制动，进一步的，裁切刀33的下端的水平截面呈圆弧形结构。

在一种优选的实施方式中，具体如图2和图3中所示，带子输送机1包括沿输送方向依次排列设置的第一输送机11、第二输送机12以及第三输送机13，且第一输送机11和第二输送机12之间设置有裁切工作台14，且裁切刀33位于裁切工作台14的正上方，优选的，裁切工作台14的上表面具有可更换的耐磨橡胶层，从而裁切过程中不会损坏带子输送机1的输送皮带，同时不会损坏裁切刀33的刀刃。进一步的，第二输送机12和第三输送机13之间设置有缝纫工作台15，且缝纫针位于缝纫工作台15的正上方，缝纫机构带动缝纫针沿垂直于带子6的输送方向进行走针缝纫，缝合带子6的头端双层重叠的部分。同样的，缝纫工作台15的上表面具有可更换的耐磨橡胶层，从而缝纫过程中不会损坏带子输送机1的输送皮带，同时不会损坏缝纫针。

作为进一步的优选实施方式，第一输送机11、第二输送机12以及第三输送机13均由基座(图中未示出)、由安装于基座上的多个输送辊(图中未示出)可转动的安装于基座上的输送带、安装于基座一侧并与其中一输送辊传动相连用以驱动输送带运转的伺服电机16构成，且伺服电机16与控制箱5相电连，由控制箱5控制伺服电机16的运行状态，包括运行、停止以及带动输送带向前输送预设长度等操作。

作为进一步的优选实施方式，控制箱5上集成有启动按钮51和停止按钮52，从而操作工人只需要启动启动按钮51，制腰带机自动运行，待一条腰带完成制造后，由操作人员按下停止按钮52并取出完工的腰带，再次按下启动按钮51即可进行下一根腰带的制造，简单快捷方便，自动化程度高，大大减轻了操作人员的工作负担。

作为进一步的优选实施方式，具体如图2中所示，带扣输送机2包括底座(图中未示出)，底座内设置有一导轨21，导轨21上安装有可沿导轨21往复移动的小车(图中未示出)，小车的上端安装有卡爪22，且小车由安装于车体内部的一步进电机驱动，小车的轮毂可滑动的嵌装于导轨21内，且卡爪22由设置于车体内部的一执行器(图中未示出)控制打开和夹紧状态，执行器和步进电机分别与控制箱5相电连。具体的，卡爪22可以是剪刀式结构，头部夹紧或松开带扣7，杆部伸入小车内部并与执行器相连，执行器可以是一电推杆，带动杆部的两部分合拢或松开，但不局限于此。且导轨21的一端邻近于带子输送机1的前端，另一端与储料箱23相接，储料箱23内倾斜的排布带扣7，进一步的，储料箱23的底部具有输送机构，并以光学传感器定位带扣7排布的位置和姿态，更进一步的，还可设置一机械手，用以将储料箱23内的带扣7送至卡爪22上，但不限于此，可以以多种方式实现。

此外，作为本发明中应用的各常用机构设备，例如缝纫机构、裁切设备，这里不再具体展开，还有位于带子输送机1上游工序的提供带子6的设备，其如上所述，类似于现有技术中自动化包装等流水线中常应用的卷料带以辊轴带动输运的方式进行输运，故也不予以展开。

在上述技术方案中，自动制腰带设备包括输送方向相垂直的带子输送机1和带扣输送机2、主机架3、控制箱5、导引座4，带扣输送机2上设有卡爪22，用以夹紧带扣7并输送至接近带子输送机1的前端的位置，导引座4一侧开设有弧形凹面41，用以在导引带子6的头端沿弧形凹面41移动并向后弯折成双层重叠的结构，主机架3上安装有缝纫机构31和裁切机构32，控制箱5分别电连并控制各部件，实现统一控制规划运行步骤的效果，能够自动化完成腰带的制造，操作简便，减轻了操作人员的工作负担，并实现了生产的标准化，每一腰带都具有相同的长度，产品质量较高；带扣7以与带子输送机1呈一锐角α的倾斜状态输送于带扣输送机2上，便于带子6的头端依次穿过带扣7上的两个系带孔71；弧形凹面41内嵌装有多个可滚动的滚轴42，辅助带子6的头端沿弧形凹面41绕转及弯折，滚轴42内部空腔，分别与外部的抽气设备相连，滚轴42的圆周侧壁上开设有若干细孔，吸取带子6的下表面，进一步保证带子6能够依次穿过带扣7上的两个系带孔71。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。