本发明属于机械领域，涉及一种布料加工设备，特别涉及一种铺布与裁布一体化装置。
背景技术：
目前，布料裁剪技术已被广泛应用于服装加工行业。在布料裁剪过程中，需要先用铺布机将布料展开，再运输至裁剪机床进行裁剪。一方面，多种设备占用空间大，成本高。并且铺布、裁布和运输三者是加工过程中的连续环节，现有的铺布机和裁布机在加工完后都需要停机，再由人工运送加工后的半成品，费时费力。另外一方面，目前国内对于集铺布裁布功能于一体的智能化设备研究还处于起步阶段，能够同时实现铺布裁布功能一体化的多功能智能装置尚不多见，要么智能化程度不足以摆脱人工干预，要么功能单一，只能实现智能铺布或者智能裁布。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明提供一种铺布与裁布一体化装置，该自动铺布裁布一体机适用布料范围广、自动进布出布、裁剪规格可控、裁剪样式丰富、结构紧凑、节约空间、降低成本、提高生产效率。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种铺布与裁布一体化装置，其特征在于：包括铺布工作台和安装在铺布工作台上的铺布模块、铺布行走机构、压布装置和裁布模块，所述铺布模块包括铺布支架及依次安装在铺布支架上的摇篮装置、展布装置和断布装置，所述摇篮装置用于放置卷布并配合展布装置进行展布，所述展布装置用于将摇篮装置上卷布展开，所述断布装置用于在铺布完成后斩断铺布工作台上布与展布装置上布的连接，所述压布装置设于铺布工作台的一端，用于将布一端压紧在铺布工作台上，所述铺布模块的初始位置位于铺布工作台的另一端，所述铺布行走机构用于驱动铺布模块沿着铺布工作台行走进行铺布，所述裁布模块用于在铺布结束后对铺布工作台上的布进行裁剪。
进一步地，所述铺布支架包括两个平行设置的台板和将两个台板相连的横向支撑板，所述摇篮装置包括三个平行安装在两个台板之间的摇篮滚筒，三个摇篮滚筒中间位置低，前后高，共同组成容纳卷布的摇篮空间；
所述展布装置安装在摇篮装置前端的上、中、下三个展布滚筒和驱动三个展布滚筒转动的展布动力装置，三个展布滚筒平行的安装在两个台板之间，并且成三角形分布，其中，中展布滚筒相对于上展布滚筒和下展布滚筒向外侧突出，上展布滚筒上设有上压紧滚筒，所述上压紧滚筒两端通过上压紧支架安装在两个台板上，上压紧支架一端通过转动副安装在台板上，另一端与上压紧滚筒相连，所述上压紧支架和台板之间设有扭簧或者弹簧，使得上压紧支架前端的上压紧滚筒压紧在上展布滚筒上。
进一步地，所述展布动力装置包括展布电机和传动齿轮，所述展布电机通过动力传动装置与上展布滚筒相连，三个展布滚筒之间依次通过传动齿轮相连。
进一步地，所述下展布滚筒上设有下压紧滚筒，所述下压紧滚筒两端通过下压紧支架安装在两个台板上，下压紧支架一端通过转动副安装在台板上，另一端与下压紧滚筒相连，所述下压紧支架和台板之间设有扭簧或者弹簧，使得下压紧支架前端的下压紧滚筒压紧在下展布滚筒上。
进一步地，所述下压紧滚筒的下前方设有第一压布板，所述第一压布板为齿形板。
进一步地，所述第一压布板上方设有压布辊，所述压布辊两端分别通过压布支架安装在台板上，所述压布支架一端与压布辊相连，另一端向内侧弯折，并在端部通过转动副安装在台板上。
进一步地，所述断布装置包括断布刀和驱动断布刀横向运动的丝杆螺母机构，所述断布刀通过丝杆螺母机构安装在第一压布板前侧的两个台板之间。
进一步地，所述压布装置包括第二压布板和两个伸缩气缸，两个伸缩气缸分别安装在铺布工作台两侧底部，铺布工作台上设有供伸缩气缸自由伸出的孔，第二压布板两端分别安装两个伸缩气缸伸出铺布工作台的自由伸缩端顶部。
进一步地，所述铺布行走机构包括设于铺布工作台两侧的铺布导轨、设于铺布导轨两端的铺布带轮、设于铺布导轨两端铺布带轮上的铺布同步带以及驱动铺布带轮的铺布行走电机，每个所述台板通过铺布滑块安装在铺布工作台一侧的铺布导轨上，并且该侧的铺布滑块与铺布同步带固定相连。
进一步地，所述裁布模块包括裁布支架、纵向行走装置、横向移动装置、裁布机、竖直支撑板和竖直移动装置，所述裁布支架两端通过纵向行走装置安装在铺布工作台两侧，所述竖直支撑板通过横向移动装置安装在裁布支架上，所述裁布机通过竖直移动装置安装在竖直支撑板上；
所述纵向行走装置包括设于铺布工作台两侧的裁布导轨、设于裁布导轨两端的裁布带轮、设于裁布导轨两端裁布带轮上的裁布同步带以及驱动裁布带轮的裁布行走电机，每个所述台板通过裁布滑块安装在铺布工作台一侧的裁布导轨上，并且该侧的裁布滑块与裁布同步带固定相连；
所述横向移动装置为丝杆螺母机构，包括横向导轨、横向丝杆和横向电机，所述横向导轨上设有横向滑块，横向丝杆上设有横向螺母，横向丝杆与横向电机动力传动相连，所述竖直支撑板同时与横向滑块和横向螺母固定相连；
所述竖直移动装置为丝杆螺母机构，包括竖向导轨、竖向丝杆和竖向电机，所述竖向导轨上设有竖向滑块，竖向丝杆上设有竖向螺母，竖向丝杆与竖向电机动力传动相连，所述裁布机同时与竖向滑块和竖向螺母固定相连；
所述裁布机包括外壳、舵机、裁布气缸、裁布刀和缓冲弹簧，所述外壳固定安装在竖向滑块和竖向螺母上，所述舵机和裁布气缸设于外壳内，且裁布气缸安装在舵机的输出轴上，所述裁布刀通过缓冲弹簧安装在裁布气缸的自由伸端下端，通过舵机控制裁布气缸旋转，从而调整裁布刀方向，通过裁布气缸的上下运动完成裁布功能，所述裁布刀侧部设有压布板。
本发明有益效果是：
同现有技术相比，本发明通过相关控制元件实现自动铺布与裁布功能，显著的提高了加工智能化程度以及加工效率。并且裁布模块可实现三个方向上的自由移动，极大的丰富了加工方式的多样性。
附图说明
图1为本发明的铺布与裁布一体化装置整体结构示意图。
图2为本发明的铺布模块放大示意图。
图3为本发明铺布模块剖切示意图。
图4为本发明铺布模块三维剖解示意图。
图5为本发明铺布模块三维示意图。
图6为本发明断布装置示意图。
图7为本发明铺布行走机构示意图。
图8为本发明裁布模块的纵向行走装置结构示意图。
图9为本发明裁布模块整体结构示意图。
图10为本发明裁布机结构示意图。
图11为本发明压布装置示意图。
附图标记：1-铺布工作台，2-铺布模块，21-铺布支架，211-台板，212-横向支撑板，22-摇篮装置，221-第一摇篮滚筒，222-第二摇篮滚筒，223-第三摇篮滚筒，224挡板，225-滑杆，23-展布装置，2301-上展布滚筒，2302-中展布滚筒，2303-下展布滚筒，2304-大v型带轮，2305-小v型带轮，2306-展布电机，2307-上压紧滚筒，2308-上压紧支架，2309-下压紧滚筒，2310-下压紧支架，2311-第一压布板，2312-压布辊，2313-压布支架，2314-直齿轮，24-断布装置，241-断布刀，242-断布电机，243-断布丝杆，244-断布螺母，245-断布滑块，246-断布导轨，3-铺布行走机构，31-铺布导轨，32-铺布带轮，33-铺布同步带，34-铺布行走电机，35-铺布滑块，4-压布装置，41-第二压布板，42-伸缩气缸，5-裁布模块，51-裁布支架，52-纵向行走装置，521-裁布导轨，522-裁布带轮，523-裁布同步带，524-裁布行走电机，525-裁布滑块，53-横向移动装置，531-横向导轨，532-横向丝杆，533-横向电机，54-裁布机，541-外壳，542-舵机，543-裁布气缸，544-裁布刀，545-缓冲弹簧，546-压布板，55-竖直支撑板，56-竖直移动装置，561-竖向导轨，562-竖向丝杆，563-竖向电机。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
下面结合附图对本发明做进一步详细说明：
如图1至图11所示，一种铺布与裁布一体化装置，包括铺布工作台1和安装在铺布工作台1上的铺布模块2、铺布行走机构3、压布装置4和裁布模块5，所述铺布模块2包括铺布支架21及依次安装在铺布支架21上的摇篮装置22、展布装置23和断布装置24，所述摇篮装置22用于放置卷布并配合展布装置23进行展布，所述展布装置23用于将摇篮装置22上卷布展开，所述断布装置24用于在铺布完成后斩断铺布工作台1上布与展布装置23上布的连接，所述压布装置4设于铺布工作台1的一端，用于将布一端压紧在铺布工作台1上，所述铺布模块2的初始位置位于铺布工作台1的另一端，所述铺布行走机构3用于驱动铺布模块2沿着铺布工作台1行走进行铺布，所述裁布模块5用于在铺布结束后对铺布工作台1上的布进行裁剪。
如图2至图4所示，所述铺布支架21包括两个平行设置的台板211和将两个台板211相连的横向支撑板212，所述摇篮装置22包括三个平行安装在两个台板211之间的摇篮滚筒，三个摇篮滚筒分别为第一摇篮滚筒221、第二摇篮滚筒222和第三摇篮滚筒223，位于中间的第二摇篮滚筒222位置低，前后的第一摇篮滚筒221和第三摇篮滚筒223位置高，共同组成容纳卷布的摇篮空间，摇篮滚筒均可被动旋转，以减少布卷展开的阻力；所述摇篮滚筒上方设有用于挡住卷布两端两个挡板224，两个挡板224安装在两个滑杆225上，两个滑杆225平行的固定在两个台板211通过两个挡板224在滑杆225上滑动，适应不同长度的卷布，使得卷布稳定性更好，防止乱跳。
如图2至图4所示，所述展布装置23安装在摇篮装置22前端的上、中、下三个展布滚筒和驱动三个展布滚筒转动的展布动力装置，三个展布滚筒平行的安装在两个台板211之间，并且成三角形分布，其中，中展布滚筒2302相对于上展布滚筒2301和下展布滚筒2303向外侧突出，上展布滚筒2301上设有上压紧滚筒2307，所述上压紧滚筒2307两端通过上压紧支架2308安装在两个台板211上，上压紧支架2308一端通过转动副安装在台板211上，另一端与上压紧滚筒2307相连，所述上压紧支架2308和台板211之间设有扭簧或者弹簧(如图3所示)，使得上压紧支架2308前端的上压紧滚筒2307压紧在上展布滚筒2301上。
如图2至图4所示，所述展布动力装置包括展布电机2306和传动齿轮，所述展布电机2306通过动力传动装置与上展布滚筒2301相连，具体的，上展布滚筒2301一端设有大v型带轮2304，展布电机2306的输出轴上设有小v型带轮2305，大v型带轮2304和小v型带轮2305之间设有传动皮带，如图2所示，上展布滚筒2301另一端通过直齿轮2314啮合与中展布滚筒2302相连，中展布滚筒2302通过直齿轮2314啮合与下展布滚筒2303相连。
所述下展布滚筒2303上设有下压紧滚筒2309，所述下压紧滚筒2309两端通过下压紧支架2310安装在两个台板211上，下压紧支架2310一端通过转动副安装在台板211上，另一端与下压紧滚筒2309相连，所述下压紧支架2310和台板211之间设有扭簧或者弹簧(图中未画出)，使得下压紧支架2310前端的下压紧滚筒2309压紧在下展布滚筒2303上。
所述下压紧滚筒2309的下前方设有第一压布板2311，所述第一压布板2311为齿形板，所述第一压布板2311上方设有压布辊2312，所述压布辊2312两端分别通过压布支架2313安装在台板211上，所述压布支架2313一端与压布辊2312相连，另一端向内侧弯折，并在端部通过转动副安装在台板211上，采用该结构使得压布辊2312拉下来时，可以在自身重力作用下压紧铺布工作台1上的布，拉起来时，可以靠在展布滚筒上保持稳定姿态。
如图6所示，所述断布装置24包括断布刀241和驱动断布刀241横向运动的丝杆螺母机构，所述断布刀241通过丝杆螺母机构安装在第一压布板2311前侧的两个台板211之间，具体的，该丝杆螺母机构包括断布电机242、断布丝杆243、断布螺母244、断布滑块245和断布导轨246，所述断布导轨246和断布丝杆243平行的固定在两个台板211之间，断布滑块245安装在断布导轨246上，断布螺母244安装在断布丝杆243上，断布电机242与断布丝杆243轴连接，断布刀241与断布滑块245和断布螺母244同时固定相连，利用断布导轨246增加断布刀241移动的稳定性。
如图11所示，所述压布装置4包括第二压布板41和两个伸缩气缸42，第二压布板41为与第一压布板2311结构相同的齿形板，两个伸缩气缸42分别安装在铺布工作台1两侧底部，铺布工作台1上设有供伸缩气缸42自由伸出的孔，第二压布板41两端分别安装两个伸缩气缸42伸出铺布工作台1的自由伸缩端顶部。
如图7所示，所述铺布行走机构3包括设于铺布工作台1两侧的铺布导轨31、设于每个铺布导轨31两端的铺布带轮32、设于每个铺布导轨31两端铺布带轮32上的铺布同步带33以及驱动铺布带轮32的铺布行走电机34，铺布行走电机34与其中一个铺布带轮32通过联轴器相连，两个铺布导轨31相同一端的两个铺布带轮32通过一个轴同步相连，每个所述台板211通过铺布滑块35安装在铺布工作台1一侧的铺布导轨31上，并且该侧的铺布滑块35与铺布同步带33固定相连。
如图8至图11所示，所述裁布模块5包括裁布支架51、纵向行走装置52、横向移动装置53、裁布机54、竖直支撑板55和竖直移动装置56，所述裁布支架51两端通过纵向行走装置52安装在铺布工作台1两侧，所述竖直支撑板55通过横向移动装置53安装在裁布支架51上，所述裁布机54通过竖直移动装置56安装在竖直支撑板55上；
所述纵向行走装置52包括设于铺布工作台1两侧的裁布导轨521、设于每个裁布导轨521两端的裁布带轮522、设于每个裁布导轨521两端裁布带轮522上的裁布同步带523以及驱动裁布带轮522的裁布行走电机524，裁布行走电机524与其中一个裁布带轮522通过联轴器相连，两个裁布导轨521相同一端的两个裁布带轮522通过一个轴同步相连，两个裁布导轨521安装在两个铺布导轨31外侧，每个所述台板211通过裁布滑块525安装在铺布工作台1一侧的裁布导轨521上，并且该侧的裁布滑块525与裁布同步带523固定相连；
所述横向移动装置53为丝杆螺母机构，包括横向导轨531、横向丝杆532和横向电机533，所述横向导轨531上设有横向滑块，横向丝杆532上设有横向螺母，横向丝杆532与横向电机533动力传动相连，所述竖直支撑板55同时与横向滑块和横向螺母保持相对固定相连；
如图10所示，所述竖直移动装置56为丝杆螺母机构，包括竖向导轨561、竖向丝杆562和竖向电机563，所述竖向导轨561上设有竖向滑块，竖向丝杆562上设有竖向螺母，竖向丝杆562与竖向电机563动力传动相连，所述裁布机54同时与竖向滑块和竖向螺母固定相连；
如图10所示，所述裁布机54包括外壳541、舵机542、裁布气缸543、裁布刀544和缓冲弹簧545，所述外壳541固定安装在竖向滑块和竖向螺母上，所述舵机542和裁布气缸543设于外壳541内，且裁布气缸543安装在舵机542的输出轴上，所述裁布刀544通过缓冲弹簧545安装在裁布气缸543的自由伸端下端，通过舵机542控制裁布气缸543旋转，从而调整裁布刀544方向，通过裁布气缸543的上下运动完成裁布功能，所述裁布刀544侧部设有压布板546。
使用是，本发明将布卷放置在摇篮装置22的三个摇篮滚筒上，初始状态时，需要将布卷上的布手动拉出，从上压紧滚筒2307和上展布滚筒2301之间穿过，之后绕道中展布滚筒2302下方，之后从下压紧滚筒2309和下展布滚筒2303之间穿过，并从第一压布板2311下方拉出，如图3所示，虚线圆圈为卷布，虚线为卷布上的布拉出路径；完成卷布初始化；之后启动铺布行走机构3，使得铺布模块2行走到铺布机的压布装置4一端(图1中左端)，并使得从第一压布板2311下方拉出的卷布位于第二压布板41下方，压布装置4的伸缩气缸42下行，第二压布板41将布的自由端压紧在铺布工作台1的一端，之后放下压布辊2312，压布辊2312在动力作用或者重力作用下压紧在铺好的布上，使得布与铺布工作台1贴紧，启动铺布行走机构3，使得铺布模块2远离压布装置4一端移动，进行铺布，当铺到所需尺寸或者距离时，铺布行走机构3停止，启动断布装置24，断布刀241横向运动，将第一压布板2311前方的布断掉，完成一次铺布，之后启动裁布模块5、通过纵向行走装置52、横向移动装置53和竖直移动装置56，驱动裁布机54在已经铺好布的铺布工作台1上按照设定路径移动进行裁布，通过裁布舵机542调整裁布刀544方向，使得裁布刀544方向始终与其行走路径一直，保证裁布效果。
需要说明的是，本发明的压布辊2312并非必须机构，其可以增加铺布过程中布铺布工作台1的贴合度，防止起皱，本实施例中，压布辊2312被设计为被动结构，其通过自身重力压紧，当然也可以采用电机驱动，以便完全自动化。
以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
1.一种铺布与裁布一体化装置，其特征在于：包括铺布工作台和安装在铺布工作台上的铺布模块、铺布行走机构、压布装置和裁布模块，所述铺布模块包括铺布支架及依次安装在铺布支架上的摇篮装置、展布装置和断布装置，所述摇篮装置用于放置卷布并配合展布装置进行展布，所述展布装置用于将摇篮装置上卷布展开，所述断布装置用于在铺布完成后斩断铺布工作台上布与展布装置上布的连接，所述压布装置设于铺布工作台的一端，用于将布一端压紧在铺布工作台上，所述铺布模块的初始位置位于铺布工作台的另一端，所述铺布行走机构用于驱动铺布模块沿着铺布工作台行走进行铺布，所述裁布模块用于在铺布结束后对铺布工作台上的布进行裁剪。
2.如权利要求1所述铺布与裁布一体化装置，其特征在于：所述铺布支架包括两个平行设置的台板和将两个台板相连的横向支撑板，所述摇篮装置包括三个平行安装在两个台板之间的摇篮滚筒，三个摇篮滚筒中间位置低，前后高，共同组成容纳卷布的摇篮空间；
所述展布装置安装在摇篮装置前端的上、中、下三个展布滚筒和驱动三个展布滚筒转动的展布动力装置，三个展布滚筒平行的安装在两个台板之间，并且成三角形分布，其中，中展布滚筒相对于上展布滚筒和下展布滚筒向外侧突出，上展布滚筒上设有上压紧滚筒，所述上压紧滚筒两端通过上压紧支架安装在两个台板上，上压紧支架一端通过转动副安装在台板上，另一端与上压紧滚筒相连，所述上压紧支架和台板之间设有扭簧或者弹簧，使得上压紧支架前端的上压紧滚筒压紧在上展布滚筒上。
3.如权利要求2所述铺布与裁布一体化装置，其特征在于：所述展布动力装置包括展布电机和传动齿轮，所述展布电机通过动力传动装置与上展布滚筒相连，三个展布滚筒之间依次通过传动齿轮相连。
4.如权利要求3所述铺布与裁布一体化装置，其特征在于：所述下展布滚筒上设有下压紧滚筒，所述下压紧滚筒两端通过下压紧支架安装在两个台板上，下压紧支架一端通过转动副安装在台板上，另一端与下压紧滚筒相连，所述下压紧支架和台板之间设有扭簧或者弹簧，使得下压紧支架前端的下压紧滚筒压紧在下展布滚筒上。
5.如权利要求4所述铺布与裁布一体化装置，其特征在于：所述下压紧滚筒的下前方设有第一压布板，所述第一压布板为齿形板。
6.如权利要求5所述铺布与裁布一体化装置，其特征在于：所述第一压布板上方设有压布辊，所述压布辊两端分别通过压布支架安装在台板上，所述压布支架一端与压布辊相连，另一端向内侧弯折，并在端部通过转动副安装在台板上。
7.如权利要求6所述铺布与裁布一体化装置，其特征在于：所述断布装置包括断布刀和驱动断布刀横向运动的丝杆螺母机构，所述断布刀通过丝杆螺母机构安装在第一压布板前侧的两个台板之间。
8.如权利要求7所述铺布与裁布一体化装置，其特征在于：所述压布装置包括第二压布板和两个伸缩气缸，两个伸缩气缸分别安装在铺布工作台两侧底部，铺布工作台上设有供伸缩气缸自由伸出的孔，第二压布板两端分别安装两个伸缩气缸伸出铺布工作台的自由伸缩端顶部。
9.如权利要求8所述铺布与裁布一体化装置，其特征在于：所述铺布行走机构包括设于铺布工作台两侧的铺布导轨、设于铺布导轨两端的铺布带轮、设于铺布导轨两端铺布带轮上的铺布同步带以及驱动铺布带轮的铺布行走电机，每个所述台板通过铺布滑块安装在铺布工作台一侧的铺布导轨上，并且该侧的铺布滑块与铺布同步带固定相连。
10.如权利要求9所述铺布与裁布一体化装置，其特征在于：所述裁布模块包括裁布支架、纵向行走装置、横向移动装置、裁布机、竖直支撑板和竖直移动装置，所述裁布支架两端通过纵向行走装置安装在铺布工作台两侧，所述竖直支撑板通过横向移动装置安装在裁布支架上，所述裁布机通过竖直移动装置安装在竖直支撑板上；
所述纵向行走装置包括设于铺布工作台两侧的裁布导轨、设于裁布导轨两端的裁布带轮、设于裁布导轨两端裁布带轮上的裁布同步带以及驱动裁布带轮的裁布行走电机，每个所述台板通过裁布滑块安装在铺布工作台一侧的裁布导轨上，并且该侧的裁布滑块与裁布同步带固定相连；
所述横向移动装置为丝杆螺母机构，包括横向导轨、横向丝杆和横向电机，所述横向导轨上设有横向滑块，横向丝杆上设有横向螺母，横向丝杆与横向电机动力传动相连，所述竖直支撑板同时与横向滑块和横向螺母固定相连；
所述竖直移动装置为丝杆螺母机构，包括竖向导轨、竖向丝杆和竖向电机，所述竖向导轨上设有竖向滑块，竖向丝杆上设有竖向螺母，竖向丝杆与竖向电机动力传动相连，所述裁布机同时与竖向滑块和竖向螺母固定相连；
所述裁布机包括外壳、舵机、裁布气缸、裁布刀和缓冲弹簧，所述外壳固定安装在竖向滑块和竖向螺母上，所述舵机和裁布气缸设于外壳内，且裁布气缸安装在舵机的输出轴上，所述裁布刀通过缓冲弹簧安装在裁布气缸的自由伸端下端，通过舵机控制裁布气缸旋转，从而调整裁布刀方向，通过裁布气缸的上下运动完成裁布功能，所述裁布刀侧部设有压布板。
技术总结