CN101363170B - 缝纫机滚轮调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及缝纫机滚轮调节装置，该技术方案为：包括机架和由步进电机控制其左右摆动的针杆摆动架轴，机架设有能调节载荷力的滚轮组件，该滚轮组件与针杆摆动架轴的圆柱面抵触。机架和针杆摆动架轴套径向制有与轴孔相连的通孔，滚轮组件通过安装架设于该通孔，其顶部设有调节锁紧机构。通过滚轮调节装置的载荷力，改变针杆摆动架轴的滑动阻力，这样步进电机驱动针杆摆动架往复运动的负荷力就能控制在一定的范围内，两者相对稳定，使上轴和针杆摆动架轴保持同步，避免线迹误差，提高缝纫质量。上述滚轮调节装置结构简单，操作方便，可靠性好。

Description

缝纫机滚轮调节装置

技术领域

本发明涉及缝纫机配件，特别是安装于针杆摆动架轴上的缝纫机滚轮调节装置。

背景技术

原有的缝纫机通常采用机械传动机构驱动针杆摆动架做左右运动，缝纫的花样由凸轮控制，针杆摆动架无须进行调整；但由于摆动为机械运动，所以噪音和振动比较大，左右运动方式也比较单一。

为克服上述不足，缝纫机的上轴由伺服电机驱动，针杆曲柄绕上轴轴心旋转，挑线曲柄固定在针杆曲柄上，由针杆曲柄驱动形成运动轨迹，并通过曲柄连杆、针杆连接柱的连接，带动针杆做上下往复运动。针杆摆动装置由步进电机驱动，步进电机由电机固定板固装在机架上，步进电机由控制系统控制，可以向左或向右旋转任意的相位角。马达连接器固定在步进电机轴上，通过连接销、连接杠杆、连接轴、摆动架连接座、针杆摆动架最后驱动针杆在与送布方向垂直的方向做往复运动。上轴驱动针杆每做一次上下运动，步进电机就会相应的驱动针杆做一次与送布方向垂直的方向运动，步进电机的运动量由控制系统控制，可以旋转任意的相位角，这样就能根据程序缝出多种缝纫线迹。

缝纫机处于高速运转状态时，上轴的转速一般在3000转/分以上，这样步进电机相应的要转动3000次/分，由于步进电机不是都绕同一个方向进行旋转，通常是顺时针旋转一个相位角，马上就会逆时针再旋转一个相位角。这样就容易因为步进电机与针杆之间连接零件的惯性作用，造成步进电机的运动失调；还有零件组装重量不一致，零件旋转摆动也会造成步进电机的运动失调，不能很好控制针杆准确下到某个位置，这样就会造成线迹误差，影响缝纫质量。

发明内容：

本发明的目的是提供一种结构简单、操作方便且可调节步进电机和针杆同步度的缝纫机滚轮调节装置。

本发明的方案是：包括机架和由步进电机控制其左右摆动的针杆摆动架轴，机架设有能调节载荷力的滚轮组件，该滚轮组件与针杆摆动架轴的圆柱面抵触。

机架和针杆摆动架轴套径向制有与轴孔相连的通孔，滚轮组件通过安装架设于该通孔，其顶部设有调节锁紧机构。滚轮组件由滚轮体、销子、滚轮轴承组成，滚轮轴承底部制有板槽，滚轮体插入板槽并通过销子固装，滚轮轴承与针杆摆动架轴的圆柱面触碰。调节锁紧机构由锁紧螺母、调节螺钉、弹簧导柱、安装架和弹簧构成，安装架底部为平板，上部为贯穿底部的圆筒，底部平板通过螺钉装于机架通孔端口，弹簧导柱套有弹簧装于安装架圆筒内，弹簧底部位于滚轮体顶部的弹簧孔内，调节螺钉旋装于安装架圆筒内，底部与弹簧导柱的帽头抵触，安装架外侧的锁紧螺母旋装于调节螺钉。

调节锁紧机构由锁紧螺母、调节螺钉、弹簧和安装架构成，安装架底部为平板，上部为贯穿底部的圆筒，底部平板通过螺钉装于机架通孔端口，调节螺钉由上部大径段和底部小径段组成，大径段旋装于安装架圆筒内，套于小径段的弹簧底部位于滚轮体弹簧孔内，安装架外侧的锁紧螺母旋装于调节螺钉。通孔为方孔，滚轮体上部柱壁制成与通孔外形配合的方柱。滚轮组件设置于针杆摆动架前套或后套，滚轮体的针杆摆动架轴两端套有直线轴承，两直线轴承构成针杆摆动架轴套。

机架设有容置偏心轴的轴孔，滚动轴承套于偏心轴的偏心端，滚动轴承与针杆摆动架轴抵触，上述结构构成能调节载荷力的滚轮组件。偏心轴由大径段和小径段构成，其中大径段通过螺钉固装于轴孔内，小径段为偏心端，滚动轴承通过轴用挡圈安装于小径段，轴孔与针杆摆动架轴垂直设置。偏心轴的大径段外端面设有调节凹槽和偏心凹点。

本发明的优点是：通过滚轮调节装置的载荷力，改变针杆摆动架轴的滑动阻力，这样步进电机驱动针杆摆动架往复运动的负荷力就能控制在一定的范围内，两者相对稳定，使上轴和针杆摆动架轴保持同步，避免线迹误差，提高缝纫质量。上述滚轮调节装置结构简单，操作方便，可靠性好。

附图说明：

图1为装有本发明的缝纫机示意图。

图2为本发明按图1中的Y-Y方向剖视网。

图3为本发明按图1中的X-X方向剖视图。

图4为滚轮组件的轴向剖视图。

图5为图4的左视图。

图6为滚轮组件与机架的装配示意图。

图7为按图6的Z-Z方向剖视图。

图8为本发明的装配图。

图9为图1中的针杆摆动部位左视图。

图10为本发明的改进示意图。

图11为本发明的安装于针杆摆动架前套的示意图。

图12为装有本发明另一实施例的缝纫机示意图。

图13为图12中的滚轮组件轴向剖视图。

图14为图13的装配图。

图15为图13的左视图。

图16为本发明按图12中的W-W方向剖视图。

具体实施方式：

参照图1和图9，缝纫机的上轴轴承24固定在机架1的机头处，上轴11套入上轴轴承24并绕方向A旋转，针杆曲柄16固装于上轴11左端，并随上轴11的轴心旋转，挑线曲柄12固定在针杆曲柄16上，挑线曲柄12与上轴11轴心间距为R，针杆曲柄16驱动挑线曲柄12形成圆形运动轨迹K。挑线曲柄12通过曲柄连杆13、针杆连接柱14，带动针杆15做上下往复运动，针杆底部装有机针25，这样机针25随针杆15完成上下往复运动。通常上轴11由伺服电机驱动，伺服电机通过控制系统控制，控制系统能够轻松的实现对上轴11旋转运动速度、运动角度及针杆15上下停止位置的控制。

针杆摆动架前套17、针杆摆动架后套3、电机固定板23固定在机架1上，针杆摆动架轴2a插于上述两轴套3、17，步进电机21固装于电机固定板23，步进电机21由控制系统控制，可以向左或向右旋转任意的相位角，如图中B所示。马达连接器20固定在步进电机21轴上，连接杠杆19右端通过连接销22与马达连接器20连接，左端通过连接轴26与摆动架连接座18连接，针杆摆动架轴2a右端插装于摆动架连接座18，左端与针杆摆动架2上部连接，针杆15中部与针杆摆动架2底部连接。这样，步进电机21左右旋转带动马达连接器20摆动，再通过上述连接结构驱动针杆15在与送布方向垂直的方向(即图中c所示的左右方向)做往复运动。

参照图2至图5、图8，滚轮组件4通过调节锁紧机构与针杆摆动架轴2a的圆柱面相抵触，滚轮组件4由滚轮轴承4a、销子4b和滚轮体4c组成，滚轮体4c底部制有板槽，顶部制有弹簧孔，滚轮轴承4a装入板槽内并通过销子4b安装，滚轮轴承4a可绕销子4b转动。针杆摆动架后套3和机架1径向制有通孔31，该通孔31与针杆摆动架后套3内腔相通，滚轮组件4装入该通孔31。调节锁紧机构由锁紧螺母9、调节螺钉10、弹簧导柱7、安装架8和弹簧5组成，安装架8底部为平板，上部为圆筒，该圆筒贯穿底部平板，安装架8底部通过螺钉6固装于机架通孔31端口，限制滚轮组4滑出。弹簧5套于弹簧导柱7并从安装架8的筒内插入，弹簧5底部位于滚轮体4c的弹簧孔内，调节螺钉10旋转于安装架8的筒内，调节螺钉10的底部与弹簧导柱7的帽头抵触，锁紧螺母9位于安装架8外侧并旋套于调节螺钉10，上述结构形成可改变滚轮轴承4a载荷力的调节锁紧机构。滚轮轴承4a外圆在弹簧5弹力的作用下与针杆摆动架轴2a圆柱面相接触，针杆摆动架轴2a左右往复运动带动滚轮轴承4a随之旋转，滚轮轴承4a的旋转中心轴与针杆摆动架轴2a是垂直的。安装架8上的调节螺钉10可以调节弹簧5压力，弹簧导柱7可以对弹簧5压缩起到导向的作用，能够防止弹簧5压缩的时候弯曲变形，锁紧螺母9在螺钉10调整好之后对螺钉10进行锁紧。

滚轮轴承4a在弹簧5弹力的作用下受到载荷力F，针杆摆动架轴2a左右运动带动滚轮轴承4a旋转，这样滚轮轴承4a就给了针杆摆动架轴2a滚动阻力F1。同样在载荷力F的作用下，针杆摆动架轴2a与针杆摆动架后套3也会产生滑动阻力F2。针杆摆动架轴2a的运动阻力F3＝FI+F2，通过调整弹簧5弹力，就能调整针杆摆动架轴2a的往复运动阻力。为了减少磨损，还可以在针杆摆动架后套3、滚轮组件4与针杆摆架轴2a的接触间隙填充润滑脂来提高润滑性能。

参照图6、图7，为防止滚轮组件4自转，机架1的通孔31加工成方形，滚轮体4c的顶部圆柱四处切边，刚好与方形通孔31形状配合，滚轮体4c无法相对通孔31径向旋转，保证滚轮4的旋转中心轴与针杆摆动架轴2a是垂直的。

参照图10，调节锁紧机构的弹簧导柱和调整螺钉制成一体，即调整螺钉10a为外径不一两段构成，上段外径大且制有外螺纹，相当于调整螺钉，下段外径小，相当于弹簧导柱，这样调整螺钉10a既可以起到导柱的作用又能起到调节弹簧5弹力的作用，还可以降低零件的加工难度。

也可将针杆摆动架后套3改装成两个直线运动轴承3a，这样直线运动轴承3a与针杆摆动架轴2a产生滚动摩擦，使针杆摆动架后套3a与针杆摆动架轴2a单边偏磨降低到最小，从而提高零件的使用寿命。

参照图11，也可将针杆摆动架前套3和针杆摆动架前套17进行互换，即将滚轮调节装置装到左端的针杆摆动架前套位置，这样调整的作用是一样的。

参照图12，另一例实施的滚轮调节装置包括偏心轴27、挡圈螺钉28、滚动轴承29、轴用挡圈30，滚轮调节装置位于轴套针杆摆动架前后套17、3之间，滚动轴承29与针杆摆动架轴2a抵触。

参照图13至图16，机架1制有通孔，32，通孔32与针杆摆动架轴2a垂直。偏心轴27由大径段27a和小径段27b构成，其中大径段27a装配于通孔32内，由螺钉28进行固定，小径段27b偏心设置，偏心距为t，大径段27a侧面制有调节凹槽27.1和最大偏心凹点B，该凹点B为标识，方便使用者操作，滚动轴承29套于小径段27b，并通过轴用挡圈30固定。

滚动轴承29的外圆与针杆摆动架轴2a的圆柱面相抵触，针杆摆动架轴2a左右往复运动(c方向)带动滚动轴承29做V方向往复旋转(如图12所示)，滚动轴承29旋转轴线与针杆摆动架轴2a垂直。若需调整滚动轴承29载荷力，先松开螺钉28，通过旋转偏心轴27就可以调整滚动轴承29的载荷力，偏心轴27越往最大偏心凹点B方向旋转，旋转力越大，滚动轴承29的载荷力就会越大。这样就可以根据需要适当的调整滚动轴承29的载荷力，最后锁紧螺钉28。调节滚动轴承29的载荷力，就可改变滚动轴承29与针杆摆动架轴2a的滚动摩擦阻力。

针杆摆动架后套3和针杆摆动架前套14在该装置中起到支承的作用，调整滚动轴承的载荷力，针杆摆动架后套3和针杆摆动架前套14对针杆摆动架轴2a滑动阻力也会发生变化，滚动轴承载荷力越大，滑动阻力也就越大，相反，滑动阻力也就越小。同样针杆摆动架后套3和针杆摆动架前套14也可以采用直线轴承，那么调整滚动轴承的载荷，就能调整针杆摆动架后套3和针杆摆动架前套14对针杆摆动架轴的滚动阻力，这样步进电机驱动针杆摆动架2往复运动的负荷力就能控制在一定的范围内，两者相对稳定。

Claims (8)

1.缝纫机滚轮调节装置，包括机架(1)和由步进电机(21)控制其左右摆动的针杆摆动架轴(2a)，其特征在于机架(1)设有能调节载荷力的滚轮组件，该滚轮组件与针杆摆动架轴(2a)的圆柱面抵触；机架(1)和针杆摆动架轴套径向制有与轴孔相连的通孔(31)，滚轮组件(4)通过安装架(8)设于该通孔，其顶部设有调节锁紧机构；滚轮组件(4)由滚轮体(4c)、销子(4b)、滚轮轴承(4a)组成，滚轮轴承(4a)底部制有板槽，滚轮体(4c)插入板槽并通过销子(4b)固装，滚轮轴承(4a)与针杆摆动架轴(2a)的圆柱面触碰。

2.根据权利要求1所述的缝纫机滚轮调节装置，其特征在于调节锁紧机构由锁紧螺母(9)、调节螺钉(10)、弹簧导柱(7)、安装架(8)和弹簧(5)构成，安装架(8)底部为平板，上部为贯穿底部的圆筒，底部平板通过螺钉(6)装于机架通孔(31)端口，弹簧导柱(7)套有弹簧(5)装于安装架(8)圆筒内，弹簧(5)底部位于滚轮体(4c)顶部的弹簧孔内，调节螺钉(10)旋装于安装架(8)圆筒内，底部与弹簧导柱(7)的帽头抵触，安装架(8)外侧的锁紧螺母(9)旋装于调节螺钉(10)。

3.根据权利要求1所述的缝纫机滚轮调节装置，其特征在于调节锁紧机构由锁紧螺母(9)、调节螺钉(10a)、弹簧(5)和安装架(8)构成，安装架(8)底部为平板，上部为贯穿底部的圆筒，底部平板通过螺钉(6)装于机架通孔(31)端口，调节螺钉(10a)由上部大径段和底部小径段组成，大径段旋装于安装架(8)圆筒内，套于小径段的弹簧(5)底部位于滚轮体(4c)弹簧孔内，安装架(8)外侧的锁紧螺母(9)旋装于调节螺钉(10a)。

4.根据权利要求2或3所述的缝纫机滚轮调节装置，其特征在于通孔(31)为方孔，滚轮体(4c)上部柱壁制成与通孔(31)外形配合的方柱。

5.根据权利要求2或3所述的缝纫机滚轮调节装置，其特征在于滚轮组件(4)设置于针杆摆动架前套(17)或后套(3)，滚轮体(4c)的针杆摆动架轴两端套有直线轴承(3a)，两直线轴承(3a)构成针杆摆动架轴套。

6.根据权利要求1所述的缝纫机滚轮调节装置，其特征在于机架(1)设有容置偏心轴(27)的轴孔(32)，滚动轴承(29)套于偏心轴(27)的偏心端，滚动轴承(29)与针杆摆动架轴(2a)抵触，上述结构构成能调节载荷力的滚轮组件。

7.根据权利要求6所述的缝纫机滚轮调节装置，其特征在于偏心轴(27)由大径段(27a)和小径段(27b)构成，其中大径段(27a)通过螺钉(28)固装于轴孔(32)内，小径段(27b)为偏心端，滚动轴承(29)通过轴用挡圈(30)安装于小径段(27b)，轴孔(32)与针杆摆动架轴(2a)垂直设置。

8.根据权利要求7所述的缝纫机滚轮调节装置，其特征在于偏心轴(27)的大径段(27a)外端面设有调节凹槽(27.1)和偏心凹点(B)。

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