CN103061056B - 一种可扩大缝纫行程的电脑花样机导轨机构及其设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可扩大缝纫行程的电脑花样机导轨机构，包括：用于构成X轴方向基本行程的X向直线导轨，设置在X向直线导轨上的X向滑块，固定安装在X向滑块上并用于构成Y轴方向基本行程的Y向直线导轨，设置在Y向直线导轨上的Y向滑块，固定安装在Y向滑块上并与X向直线导轨共同构成双导轨形式的X向增程直线导轨，设置在X向增程直线导轨上由气缸驱动系统执行驱动、并用于固定安装外压体组件的X向增程滑块。本发明还公开了具备该导轨机构的电脑花样机。通过本发明，相应能够以结构紧凑、便于操控的方式扩大花样机的缝纫行程及范围，且无需改变花样机其他配件的设计并保证缝制过程中的连续性和稳定性。

Description

一种可扩大缝纫行程的电脑花样机导轨机构及其设备

技术领域

本发明涉及缝纫机运动控制技术领域，更具体地，涉及一种可扩大缝纫行程的电脑花样机导轨机构及其相应的设备。

背景技术

电脑花样机是箱包、鞋帽、皮革等生产过程中广泛使用的缝纫设备，其基本工作原理为利用驱动电机带动上轴执行扎针动作，与此同时利用X-Y向运动导轨机构带动载有譬如布匹的缝纫工件的外压体组件沿着规定的运动路线移动，从而在电脑控制下缝纫出各种所需的花样。因此，电脑花样机的运动导轨机构及其运动控制方式直接影响到电脑花样机的整体性能指标。

图1中显示了现有技术中用于电脑花样机的运动导轨机构的结构示意图。如图1中所示，现有技术的X-Y向导轨机构主要包括设置在电脑花样机底座上的X向直线导轨1，可沿着X向直线导轨1在X轴方向上往返直线移动的X向滑块2，安装在X向滑块2上随之一同移动的Y向导轨3，可沿着Y向直线导轨3在Y轴方向上往返直线运动的Y向滑块4，以及固定安装在Y向滑块4上并载有缝纫工件随之一同移动的外压体组件。当执行缝纫操作时，可以通过电脑的相应控制指令，利用X向步进电机驱动X向滑块2，由此带动Y向滑块4及外压体组件共同沿着X轴方向执行直线移动，同时利用Y向步进电机驱动Y向滑块及外压体组件共同沿着Y轴方向执行直线移动，这样外压体组件所承载的缝纫工件就可以在由X向直线导轨和Y向直线导轨共同所确定的一个平面内按照设定的运动路线移动，并与上轴扎针动作相配合从而缝纫出所需的各式花样。

然而，在实际应用中，由于上述直线导轨机构自身的行程决定了电脑花样机的缝纫行程及范围，为了缝纫更大范围的花样就必须增加直线导轨的长度，并需要相应改变花样机其他配合部件的结构及设置方式。在这种情况下，增加X向和Y向直线导轨的长度容易产生整体设备体积偏大的问题，并增加制造成本；尤其是，现有的电脑花样机的配件多为标准件设计，结构不易随便改动，这样进一步提高了装配适用性和成本控制方面的难度。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或技术需求，本发明的目的在于提供一种可扩大缝纫行程的电脑花样机导轨机构及其设备，其通过在电脑花样机X-Y向导轨机构上设置气动式X向增程直线导轨及其配套组件，相应能够以结构紧凑、便于操控的方式扩大电脑花样机的缝纫行程及范围，且无需改变花样机其他配件的设计，并保证缝制过程中的连续性和稳定性。

按照本发明的一个方面，提供了一种可扩大缝纫行程的电脑花样机导轨机构，其特征在于，该导轨机构包括X向直线导轨、X向滑块、Y向直线导轨、Y向滑块、X向增程直线导轨，以及X向增程滑块，其中：

所述X向直线导轨设置在电脑花样机的底座上，用于形成沿着X轴方向的基本行程；

所述X向滑块设置在X向直线导轨上，并可在X向电机的驱动下沿着该直线导轨在X轴方向上往返直线移动；

所述Y向直线导轨固定安装在X向滑块上随之一同移动，且其设置方向与X向直线导轨相垂直，用于形成沿着Y轴方向的基本行程；

所述Y向滑块设置在Y向直线导轨上，并可在Y向电机的驱动下沿着该直线导轨在Y轴方向上往返直线移动；

所述X向增程直线导轨固定安装在Y向滑块上随之一同移动，且其设置方向与X向直线导轨相平行，由此形成双导轨结构并将整体导轨机构沿着X轴方向的行程增加为X向直线导轨与X相增程直线导轨的两者之和；

所述X向增程滑块设置在X向增程直线导轨上，由此可在气缸控制系统的驱动下沿着X向增程直线导轨在X轴方向上往返直线移动，其中该X向增程滑块上用于固定安装外压体组件，所述外压体组件承载有作为缝纫对象的工件并随同X向增程滑块一同移动。

通过以上构思，当电脑花样机执行缝纫操作时，电脑发出控制指令使得X向电机和Y向电机分别驱动X向和Y向滑块，相应带动载有缝纫对象的外压体组件在X向直线导轨和Y向直线导轨两者的基本行程所共同形成的平面范围内按照设定的运动路线移动，并与上轴扎针动作相配合由此缝纫出所需的各式花样；若需在更大的平面范围内执行缝纫操作，电脑相应发出控制指令，使得气缸驱动X向增程滑块，由此带动载有缝纫对象的外压体组件沿着X轴的某个方向继续移动，在此过程中，X向电机对应同步驱动X向滑块，并带动Y向直线导轨及其上的X向增程直线导轨和外压体组件沿着X轴的另一相反方向同速移动，这样保证了缝纫对象相对于扎针孔的位置不变，并以此方式得以在更大缝纫行程内完成所有的花样缝纫操作。此外，上述导轨机构的整体结构紧凑、便于加工制造，并容易根据需求制造出具备各种最佳缝纫行程的导轨结构；尤其是，其能够在无需改变其他配件的情况下装配至电脑花样机上，相应降低了设备改造成本，并具备广泛的适用性。

作为进一步优选地，所述气缸控制系统包括气缸体、连接杆和推杆，其中气缸体和推杆均与X向增程直线导轨相平行地设置，气缸体的末端接头与推杆一端之间通过所述连接杆相连，推杆的另外一端与所述X向增程滑块相连，由此当气缸体驱动时，其通过连接杆带动推杆，相应驱动X向增程滑块及固定其上的外压体组件共同沿着X轴方向移动。

通过以上对气缸控制系统的组成及其设置方式的进一步限定，能够以节省空间、便于装配的方式来提供导轨机构沿着X轴方向的更大行程范围的移动，而且整体驱动过程更为灵活且便于控制。

作为进一步优选地，所述连接杆采用螺纹连接方式实现气缸体与推杆之间的连接。

通过采用具备连接螺纹的连接杆来实现气缸体末端接头与推杆一端之间的连接，这样既可以方便调节推杆的相对位置，又能够通过螺母对其进行预紧，由此提高了操作时的便利性。

作为进一步优选地，所述外压体组件包括分别安装在其上下两侧的压紧架和送料板，该压紧架可上下滑动并铰接有压布框，由此通过压布框与送料板之间的配合压紧缝纫对象。

作为进一步优选地，所述外压体组件通过支架固定安装在X向增程滑块上。

通过使用支架等元件来使得外压体组件固定安装在X向增程滑块上，这样可以在无需改变现有电脑花样机外压体构造的情况下，直接将其与按照本发明的导轨机构相配合工作，由此便于低成本地进行设备改造，并扩大按照本发明的导轨机构的应用范围。

按照本发明的另一方面，还提供了具备有相应导轨机构的电脑花样机。

作为进一步优选地，所述导轨机构作为独立单元可拆卸地安装于电脑花样机。

总体而言，按照本发明的可扩大缝纫行程的电脑花样机导轨机构及其设备与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：

1、通过在X-Y向直线导轨的基础上以双导轨形式增设X向增程直线导轨，可以以结构紧凑、便于操控的方式扩大整体导轨机构的工作行程，相应地，通过电机和气缸驱动系统之间的配合，能够在保证花样机缝制过程连续性的同时扩大花样机的缝纫行程及范围，相应提高了电脑花样机的工作性能和效率；

2、通过采用气缸驱动方式并以适当的设置方式来驱动X向增程滑块及其上的外压体组件，能够减小动力驱动系统所占用的空间，便于装配，并容易根据需求制造出具备各种最佳缝纫行程的导轨机构；

3、尤其是，该导轨机构自身作为独立单元，通过对安装尺寸的设计能够可拆卸地安装于电脑花样机上，而花样机其他结构无需改变，因此便于装配和更换维护，并具备适用性高的特点。

附图说明

图1是现有技术中的用于电脑花样机的运动导轨机构的结构示意图；

图2是用于显示按照本发明的电脑花样机导轨机构中的X向增程直线导轨及其驱动系统的结构示意图；

图3是图2中所示组件的结构俯视图；

图4是装配有按照本发明的导轨结构的电脑花样机的结构立体图；

图5是图4中所示电脑花样机的结构俯视图；

图6是按照本发明的导轨机构的工作原理示意图，其中图6a-6d分别显示了处于不同行程时的相对位置及驱动方式。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：

1-X向直线导轨2-X向滑块3-Y向直线导轨4-Y向滑块5-X向增程直线导轨6-X向增程滑块7-送料板支架8-外压体组件支架9-连接件10-托架11-气缸体12-推杆13-接头14-连接杆15-底座16-X向电机17-Y向电机18-外压体组件19-机头20-压紧架21-压布框22-送料板

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对现有技术中的X-Y向直线导轨机构所存在的行程不足等问题，本发明经过研究，在现有技术的电脑花样机用X-Y向导轨机构的基础上，额外设置有X向增程直线导轨及其配套组件，相应能够以结构紧凑、便于操控的方式扩大电脑花样机的缝纫行程及范围。

按照本发明的电脑花样机导轨机构主要包括X向直线导轨、X向滑块、Y向直线导轨、Y向滑块、X向增程直线导轨，以及X向增程滑块，其中X向直线导轨组件和Y向直线导轨组件与现有技术中的结构基本相类似，具体如图1中所示：X向直线导轨1设置在电脑花样机的底座15上，用于形成沿着X轴方向的基本行程；X向滑块2设置在X向直线导轨1上，并可在譬如作为步进电机的X向电机的驱动下，沿着该直线导轨1在X轴方向上往返直线移动；Y向直线导轨3固定安装在X向滑块2上随之一同移动，且其设置方向与X向直线导轨1相垂直，用于形成沿着Y轴方向的基本行程；Y向滑块4设置在Y向直线导轨3上，并可在譬如作为步进电机的Y向电机的驱动下，沿着该直线导轨在Y轴方向上往返直线移动。

图2是用于显示按照本发明的电脑花样机导轨机构中的X向增程直线导轨及其驱动系统的结构示意图，图3是图2中所示组件的结构俯视图。参见图2和图3，X向增程直线导轨5譬如通过托架10固定安装在Y向滑块4上随之一同移动，且其设置方向与X向直线导轨1相平行，由此形成双导轨结构，并将整体导轨机构沿着X轴方向的行程增加为X向直线导轨与X相增程直线导轨的两者之和；在X向增程直线导轨5上，还设置有X向增程滑块6，其可在气缸控制系统的驱动下沿着X向增程直线导轨在X轴方向上往返直线移动；承载有作为缝纫对象的工件的外压体组件18通过外压体组件支架8固定安装在X向增程滑块6上，由此随同X向增程滑块一同移动。对于外压体组件18，它的上下两侧分别安装有压紧架20和送料板22，其中压紧架20可上下滑动并在其上铰接有压布框21，缝纫工件放置在压布框21与送料板22之间，由压紧架20在外力作用下向下滑动，由此驱动压布框21压紧缝纫工件并使其按照设定的轨迹运动执行扎针缝纫。

下面将参照图6a-6d来示范性解释说明按照本发明的导轨机构的基本工作原理。如图6a中所示，当电脑花样机开始缝制工作之前，导轨机构处于初始位置，此时Y向直线导轨例如处在X向直线导轨的最左端；当电脑花样机开始缝制工作时，电脑通过控制步进电机驱动器来控制X向电机运转，相应通过同步带带动X向滑块及固定其上的Y向直线导轨向右移动，并根据设定的运动路线直至移动到X向直线导轨的最右端（如图6b所示）；若需要继续向右缝制，如图6c中所示，则可以通过电脑控制指令来控制气缸驱动系统和电机同步协调运动，一方面气缸驱动系统推动与之相连的X向增程滑块及固定其上的外压体组件，使得承载有缝纫对象的外压体组件向右移动直至X向增程直线导轨的最右端，另一方面X向电机通过同步带以同步同速的方式带动Y向直线导轨向左移动直至X向直线导轨的最左端，这样可确保缝纫对象相对于扎针孔的相对位置不变或基本不变，由此在实现缝制过程中的连续性和稳定性的同时，使得缝制工作能够在由X向直线导轨和X向增程直线导轨共同组成的更大缝纫行程内执行。然后，气缸驱动系统和电机继续配合，花样机继续执行缝制动作，达到最大缝纫范围时各个导轨的相对位置如图6d中所示。

在一个优选实施方式中，所述气缸控制系统同样通过托架10固定安装在Y向滑块4上，并包括气缸体11、连接杆14和推杆12，其中气缸体11和推杆12均与X向增程直线导轨5相平行地设置，气缸体11的末端接头13与推杆12一端之间通过连接杆14相连，推杆14的另外一端譬如通过Y型构造的连接杆与用于安装送料板22的送料板支架7相连，进而与X向增程滑块6相连。按照这种具体构造，当气缸体11驱动时，它通过连接杆14带动推杆12，相应驱动X向增程滑块6及固定其上的外压体组件共同沿着X轴方向移动，相应地，能够以节省空间、便于装配的方式来提供导轨机构沿着X轴方向的更大行程范围的移动，而且整体驱动过程更为灵活且便于控制。在另一优选实施方式中，连接杆14采用螺纹连接方式实现气缸体11与推杆12之间的连接。这样既可以方便调节推杆的相对位置，又能够通过螺母对其进行预紧，由此提高了操作时的便利性。

图4是装配有按照本发明的导轨结构的电脑花样机的结构立体图，图5是图4中所示电脑花样机的结构俯视图。如图4和图5中所示，电脑花样机的基本组件包括底座15，设置在底座一侧的X向电机16，与底座相对置的机头19，设置在机头一侧的Y向电机17，以及设置在机头下侧用于承载作为缝纫对象的工件的外压体组件18。按照本发明的导轨机构可以作为一个独立单元，在完成安装尺寸的设计后可拆卸地安装于电脑花样机上，而花样机其他结构无需改变。相应地，能够在不改变原有花样机结构的基础上增大缝纫行程，实现多范围的连续缝制，而且整体结构紧凑，便于装配和更换维护，因而适用于各类低成本、多缝纫范围的缝制应用场合。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种可扩大缝纫行程的电脑花样机导轨机构，其特征在于，该导轨机构作为独立单元可拆卸地安装于电脑花样机，并包括X向直线导轨(1)、X向滑块(2)、Y向直线导轨(3)、Y向滑块(4)、X向增程直线导轨(5)、X向增程滑块(6)以及气缸控制系统，其中：

所述X向直线导轨(1)设置在电脑花样机的底座上，用于形成沿着X轴方向的基本行程；所述X向滑块(2)设置在X向直线导轨(1)上，并可在X向电机(16)的驱动下沿着该直线导轨(1)在X轴方向上往返直线移动；所述Y向直线导轨(3)固定安装在X向滑块(2)上随之一同移动，且其设置方向与X向直线导轨(1)相垂直，用于形成沿着Y轴方向的基本行程；所述Y向滑块(4)设置在Y向直线导轨(3)上，并可在Y向电机(17)的驱动下沿着该直线导轨(3)在Y轴方向上往返直线移动；

所述X向增程直线导轨(5)通过托架(10)固定安装在Y向滑块(4)上随之一同移动，且其设置方向与X向直线导轨(1)相平行，由此形成双导轨结构并将整体导轨机构沿着X轴方向的行程增加为X向直线导轨(1)与X向增程直线导轨(5)的两者之和；所述X向增程滑块(6)设置在X向增程直线导轨(5)上，并在所述气缸控制系统的驱动下沿着X向增程直线导轨(5)在X轴方向上往返直线移动；此外，X向增程滑块(6)上通过支架固定安装有外压体组件(18)，该外压体组件包括分别安装在其上下两侧的压紧架(20)和送料板(22)，其中压紧架(20)可上下滑动并在其上铰接有压布框(21)，由此通过压布框(21)与送料板(22)之间的配合压紧缝纫对象；以此方式，使得在无需改变花样机原有结构的基础上，得以增大缝纫行程并实现更大范围的连续缝纫；

所述气缸控制系统同样通过所述托架(10)固定安装在Y向滑块(4)上，并包括气缸体(11)、连接杆(14)和推杆(12)，其中气缸体(11)和推杆(12)均与X向增程直线导轨(5)相平行地设置，气缸体(11)末端的接头(13)与推杆(12)一端之间通过所述连接杆(14)相连，推杆(12)的另外一端通过Y型构造的另一连接杆与用于安装所述送料板(22)的送料板支架相连，进而与X向增程滑块(6)相连；由此当气缸体(11)驱动时，其通过所述连接杆(14)带动推杆(12)，相应驱动X向增程滑块(6)及固定其上的外压体组件(18)共同沿着X轴方向移动。

2.如权利要求1所述的电脑花样机导轨机构，其特征在于，所述连接杆(14)采用螺纹连接方式实现所述气缸体(11)与所述推杆(12)之间的连接。

3.一种电脑花样机，其特征在于，其具备如权利要求1或2所述的导轨机构。