CN102912567A - 十字绣机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种十字绣机，包括机架及设于机架上的用于完成可控位移的十字运动机构，该十字运动机构传动连接一X方向和一Y方向的驱动装置，其还包括PLC及设于十字运动机构上的绣花装置和拉线装置，所述驱动装置与PLC电连接；所述绣花装置包括一双头针及两上下相对而设的俘针器，两俘针器与所述PLC电连接，用于抓俘、推送双头针，根据PLC的指令控制双头针于上下俘针器之间运动；所述上下两俘针器的侧面各设有一所述拉线装置。本发明提供一种可以形成十字针迹的新型缝纫机械，可以代替手工进行十字绣作业，效率和产量大大提高，而且绣面更加整洁，实现了十字绣的机械化，有利于十字绣的推广和普及。

Description

十字绣机
技术领域
本发明涉及缝纫机械领域，尤其是设计一种用于手工十字绣作业的十字绣机。
背景技术
十字绣，是用专用的绣线和十字格布，利用经纬交织的搭十字的方法，对照专用的坐标图案进行刺绣，任何人都可以绣出同样效果的一种刺绣方法。十字绣是一种古老的民族刺绣，具有悠久的历史。在我国许多少数民族的日常生活中，一直以来就普遍存在着自制的十字绣的工艺品。近几年来，十字绣的工艺品作为家居或办公的装饰品，深受人们的喜爱。而目前十字绣都是手工制作的，其制作周期长，效劳不高，产品的价格较高，不利于该产品的普及和推广。
发明内容
本发明为了克服现有技术的不足，提供一种操作方便的十字绣机，本十字绣机实现了十字绣的机械化，大大提高了产量和效率。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种十字绣机，包括机架及设于机架上的用于完成可控位移的十字运动机构，该十字运动机构传动连接一X方向和一Y方向的驱动装置，其还包括PLC及设于十字运动机构上的绣花装置和拉线装置，所述驱动装置与PLC电连接；所述绣花装置包括一双头针及两上下相对而设的俘针器，两俘针器与所述PLC电连接，用于抓俘、推送双头针，根据PLC的指令控制双头针于上下俘针器之间运动；所述上下两俘针器的侧面各设有一所述拉线装置，该拉线装置包括第一拨片、第二拨片、连杆装置及拉线气缸，第一拨片通过一枢纽装置与第二拨片可转动地连接，枢纽装置固设于十字运动机构上；第一拨片和第二拨片上各设有一勾体，该勾体的端部对应于浮针器的端部处；所述连杆装置的一端分别与第一拨片、第二拨片的后端固连，连杆装置的另一端与拉线气缸可转动连接，拉线气缸与PLC电连接。
作为优选，所述十字运动机构包括运动方向互相垂直的横向传动架和纵向传动架，所述拉线装置和绣花装置设于该纵向传动架上；纵向传动架传动连接一横向丝杆，该横向丝杆设于横向传动架上；横向传动架传动连接一纵向丝杆，该纵向丝杆固设于机架上。
作为优选，所述纵向传动架为U形结构，所述上下浮针器分别对称设于U形结构的开口处。
作为优选，所述浮针器包括一电磁抓手和一推送气缸，电磁抓手的后端与推送气缸的前端连接。
作为优选，其还包括一用于拉平和固定绣布的拉布装置，该拉布装置包括张紧条和张紧螺栓，张紧条通过张紧螺栓设于机架的内侧，张紧螺栓一端与张紧条固连，另一端与机架螺接；张紧条上均布有至少一排张紧针，张紧针的尖部朝上而设。
作为优选，所述驱动装置包括驱动十字运动机构沿X方向运动的X轴驱动电机和驱动十字运动机构沿Y方向运动Y轴驱动电机。
本发明具有以下优点：本发明提供一种可以形成十字针迹的新型缝纫机械，可以代替手工进行十字绣作业，效率和产量大大提高，而且绣面更加整洁，实现了十字绣的机械化，有利于十字绣的推广和普及。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的拉线装置的结构示意图。
图3为本发明的张紧针的局部放大图。
图4为本发明的一个例子的样板图案。
图5为本发明的针法正面示意图。
图6为本发明的针法反面示意图。
图7为本实施例中剪线器的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种十字绣机，包括机架9、设于机架上的用于完成可控位移的十字运动机构、驱动装置、PLC控制器8、绣花装置、拉线装置及拉布装置。
驱动装置包括驱动十字运动机构沿X方向运动的X轴驱动电机71和驱动十字运动机构沿Y方向运动Y轴驱动电机72；
十字运动机构包括运动方向互相垂直的横向传动架4和纵向传动架5，纵向传动架5为U形结构，该U形结构的开口端与横向传动架4的两侧连接，横向传动架4的中间镂空，供绣布穿过；
纵向传动架5的开口端的上下侧分别通过一螺母座55，各自传动连接一横向丝杆41，两横向丝杆41分别与一X轴驱动电机71传动连接，这两个X轴驱动电机71分别固设于横向传动架4的两端；横向传动架4的两端分别通过螺母座，各自传动连接一纵向丝杆51，每根纵向丝杆51分别与一Y轴驱动电机72传动连接，两个Y轴驱动电机72分别固设于机架9两侧，故两横向丝杆41平行设于横向传动架4的两侧，形成纵向传动架5的一个滑轨，即纵向传动架5可以在横向传动架4上横向移动；两纵向丝杆51平行设于机架两侧，形成横向传动架4的一个滑轨，横向传动架4带动纵向传动架5在机架9上纵向移动。4个驱动电机的动作，带动十字运动机构横向、纵向移动，而X轴驱动电机、Y轴驱动电机均与PLC控制器连接，PLC根据编辑好的绣花程序，控制X轴驱动电机和Y轴驱动电机，实现控制十字运动机构的移动路径。
所述绣花装置包括一双头针及两个俘针器11，两个俘针器11一上一下设置，成轴对称方式装在纵向传动架U形结构的开口处，采用U形结构可以使上下两个俘针器的运动路径、位移保持完全同步，保证绣花的精准度。上下两俘针器11分别与所述PLC连接，每个俘针器均包括一电磁抓手和一推送气缸，电磁抓手的后端与推送气缸的前端连接；俘针器11用于抓俘、推送双头针，根据PLC的指令控制双头针于上下俘针器之间运动。
在上下两个俘针器的后侧各设有一拉线装置2，如图2所示，该拉线装置2包括第一拨片21、第二拨片22、连杆装置及拉线气缸24；第一拨片21与第二拨片22均为半圆形，通过一立柱25铰接在一起，立柱25固连在纵向传动架5上；第一拨片21和第二拨片22的半圆面的边缘处各连接一勾体26，两个半圆形拨片在运动过程中，勾体26的端部会正对俘针器11的端部处；所述连杆装置包括两根连杆31，该两根连杆31的一端通过一固定柱32铰接在一起，两根连杆31的自由端分别与第一拨片21、第二拨片22的后端铰接，而拉线气缸24的端部通过一直杆33，与铰接两连杆31的固定柱32固连；拉线气缸24与PLC控制，根据PLC控制程序进行动作，当拉线气缸24向前动作时，通过直杆33的推动，两连杆31向前动作，第一拨片和第二拨片的后端均被向外撑开，使两个勾体26均向前运动，勾住双头针上的绣线；当拉线气缸24向后动作时，勾体26向后运动，将绣线向后拉，以此往复动作，实现拉线的功能。
所述拉布装置包括张紧条61和张紧螺栓62，张紧螺栓62的一端与张紧条61固连，另一端与机架9螺纹连接，并穿过机架9，从机架9的外侧穿出，张紧条61通过张紧螺栓62的作用力固定在机架9的内侧，张紧条61分别围设于机架9的4个面的内侧；在张紧条61上表面均布有一排张紧针63，如图3所示，这些张紧针63的尖部朝上设立，使用时，将绣布平铺在张紧条61上，绣布的边缘分别传入相对应的张紧针63上，张紧针63的尖部将绣布牢牢抓住，通过旋转张紧螺栓62，将张紧条61向外拉动，从而使绣布被拉平。
下送针交换说明：PLC控制上俘针器的推送气缸动作，此时上俘针器的电磁抓手处于闭合状态，在推送气缸的动作下，双头针从绣布孔向下穿针，同时PLC控制下俘针器的电磁抓手张开，并控制推送气缸向上动作。上下两个俘针器动作到位后，PLC控制下俘针器的电磁抓手闭合，双头针被下俘针器抓住，同时上俘针器的电磁抓手张开释放针。上下俘针器交换针后，PLC控制上下俘针器的推送气缸动作，各自带动俘针器回复初始位置，上下拉线装置交互动作。
上送针交换说明：此时绣针位于下俘针器上，PLC控制下俘针器的推送气缸动作，此时下俘针器的电磁抓手还处于闭合状态下，在推送气缸的带动下，双头针从绣布孔向上穿针，而此时上俘针器的电磁抓手还处于张开状态，PLC控制上俘针器的推送气缸向下动作。上下两个俘针器动作到位后，PLC控制上俘针器的电磁抓手闭合，双头针被上俘针器抓住，同时PLC控制下俘针器的电磁抓手张开释放针。上下俘针器交换针后，PLC控制上下俘针器的推送气缸动作，各自带动俘针器回复初始位置，上下拉线装置交互动作。
将绣布固定在机架上，并用拉布装置将绣布拉平，保证绣布纵横的直线性。根据绣布上孔距大小调整好单元针法的移动距离，以确保每一针都可以绣在正确的位置上。
上下拉线装置工作说明：上下俘针器的后侧各设有一拉线装置，当上下俘针器将针完成双头针交换并复位时，有针一侧的拉线装置开始工作，PLC控制其拉线气缸向前推送，驱动勾体向前移动，当勾体移动到双头针的位置时向两侧张开，实现拉线功能。同时PLC同步控制另一侧的拉线装置动作，其拉线气缸向后推送，其勾体向中间收拢，并向后移动直至绣线完全脱出勾体；上下拉线装置一个拉紧，一个松开，交互动作实现单根绣线的绣花功能。
换色换线工作原理：
换色，根据图案要求对PLC进行绣花程序进行编辑，程序的编辑原则以一种顔色一个路径；当一个颜色针法路径完成时，路径程序终止，PLC控制剪线器(剪线器1a位于下拉线装置下方，如图7所示，一个完整针法完成后绣线是在绣布下面)动作，剪断绣线。PLC控制X、Y驱动装置，将绣花组件回复0位，进行手工换色(线)。
当一根绣线将用完时，对拉线器上的勾体张开角度会有直接影响，绣线长度不足以完成下一个完成针法时，勾体不能张开下拉线上的限位开关(限位传感器)对PLC输入一个开关信号，PLC对这个信号作延时处理以避免(在正常情况下每动作完整一个针法会产生4个开关信号)误动作；当开关信号被采集PLC将中断路径程序，剪线器动作。PLC控制X、Y驱动装置，将绣花组件回复0位，进行手工换线或自动换线，手工换线完成后以手动按钮，继续按路径程序进行绣花。
如图5、6所示的针法示意图，图5为正面，阴影部分为绣线路径，图6为反面，黑色涂层部分为绣线路径。
以绣布孔距2mm为例描述：下俘针器在推送气缸的动作下带针从1号孔向上穿针，完成下送针交换动作。上下俘针器交换针后，各自的推送气缸分别带动俘针器动作回复初始位置。俘针器复位后，X轴反向动作(图中箭头方向为正向)带动俘针器移动2mm，Y轴正向动作带动俘针器移动2mm。俘针器到达2号孔位置，上俘针器在推送气缸的动作下带针，完成上送针交换动作。上下俘针器交换针后，各自的推送气缸分别带动俘针器动作回复初始位置。俘针器复位后，Y轴反向动作(图中箭头方向为正向)带动俘针器移动2mm，X轴不动作。上下俘针器到达3号孔位置，下俘针器在推送气缸的动作下带针从3号孔向上穿针完成上送针交换动作。上下俘针器交换针后，各自的推送气缸分别带动俘针器动作回复初始位置。俘针器复位后，X轴正向动作带动俘针器移动2mm，Y轴正向动作带动俘针器移动2mm。俘针器到达4号孔位置，上俘针器在推送气缸的动作下带针，完成上送针交换动作。
完成一个单元针后，X轴正向动作带动俘针器移动3mm，Y轴反向动作带动俘针器移动2mm。开始下一个单元针动作。
上述移动数据仅作例子描述用。
以图4所示的笑脸图案为一例子，每一个格子表示一个单元，网格填充格和黑色涂层格代表需要绣针的单元，且网格表示红色绣线，黑色涂层表示黑色绣线；
X轴Y轴的动作路径如下：
X5Y2-X8Y2(4个单元)
X9Y3
X10Y4
X11Y5-X11Y7(3个单元)
X10Y8
X9Y9
X8Y10-X5Y10(4个单元)
X4Y9
X3Y8
X2Y7-X2Y5(3个单元)
X3Y4
X4Y3
嘴巴部分：
X5Y7
X6Y8-X7Y8(2个单元)
X8Y7
眼睛部分，开始换黑色：
X9Y5-X8Y5(2个单元)
X5Y5-X4Y5(2个单元)
上述路径用现有的控制器编辑程序入系统，PLC根据这些程序控制X轴、Y轴的驱动电机动作，实现全自动化十字绣，改变了传统人工十字绣效劳低下、产量小的缺点，有利于十字绣的推广和普及。

Claims (6)

1.一种十字绣机，包括机架(9)及设于机架上的用于完成可控位移的十字运动机构，该十字运动机构传动连接一X方向和一Y方向的驱动装置，其特征在于：其还包括PLC、及设于十字运动机构上的绣花装置和拉线装置，所述驱动装置与PLC电连接；所述绣花装置包括一双头针及两上下相对而设的俘针器(11)，两俘针器(11)与所述PLC电连接，用于抓俘、推送双头针，根据PLC的指令控制双头针于上下俘针器之间运动；所述上下两俘针器的侧面各设有一所述拉线装置，该拉线装置包括第一拨片(21)、第二拨片(22)、连杆装置及拉线气缸(24)，第一拨片(21)通过一枢纽装置与第二拨片(22)可转动地连接，枢纽装置固设于十字运动机构上；第一拨片(21)和第二拨片(22)上各设有一勾体(26)，该勾体(26)的端部对应于俘针器(11)的端部处；所述连杆装置的一端分别与第一拨片(21)、第二拨片(22)的后端固连，连杆装置的另一端与拉线气缸(24)可转动连接，拉线气缸(24)与PLC电连接。
2.根据权利要求1所述的十字绣机，其特征在于：所述十字运动机构包括运动方向互相垂直的横向传动架(4)和纵向传动架(5)，所述拉线装置和绣花装置设于该纵向传动架(5)上；纵向传动架(5)传动连接一横向丝杆(41)，该横向丝杆(41)设于横向传动架(4)上；横向传动架(4)传动连接一纵向丝杆(51)，该纵向丝杆(51)固设于机架(9)上。
3.根据权利要求2所述的十字绣机，其特征在于：所述纵向传动架(5)为U形结构，所述上下俘针器(11)分别对称设于U形结构的开口处。
4.根据权利要求3所述的十字绣机，其特征在于：所述俘针器包括一电磁抓手和一推送气缸，电磁抓手的后端与推送气缸的前端连接。
5.根据权利要求1所述的十字绣机，其特征在于：其还包括一用于拉平和固定绣布的拉布装置，该拉布装置包括张紧条(61)和张紧螺栓(62)，张紧条(61)通过张紧螺栓(62)设于机架(9)的内侧，张紧螺栓(62)一端与张紧条(61)固连，另一端与机架(9)螺接；张紧条(61)上均布有至少一排张紧针(63)，张紧针(63)的尖部朝上而设。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的十字绣机，其特征在于：所述驱动装置包括驱动十字运动机构沿X方向运动的X轴驱动电机(71)和驱动十字运动机构沿Y方向运动Y轴驱动电机(72)。
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