CN1043171A - 缝纫机的压脚机构 - Google Patents

Abstract

本机构中，带有压脚71的摇杆70可由适当的驱动机构从压脚压在缝料上的低端位置带动到远离缝料的高端位置。据此，摇杆70还装有支撑在导轨座72a上的滚动部件70c，这些部件和/或这些导轨座的轮廓是这样的，即压脚在其两个位置之间移动时，压脚总是经过垂直的路线。

Description

本发明的主题是一个用于缝纫机的压脚机构，此机构一方面包括一个其自由端带有压脚的摇杆，另一方面包括一个驱使此摇杆至少到达两个成一角度的端部位置的驱动机构。在其中一个低端位置，压脚压到缝料上，在另一个高端位置，它远离缝料。

本发明的压脚机构其特征在于，摇杆的另一端至少带有一个靠在导轨座上的滚动部件，此导轨座和/或所说的滚动部件始终与导轨座啮合部位的轮廓是这样的，即当摇杆从一个角端位置摆动到另一个位置时，固定在摇杆上的压脚沿大致垂直的路线运动。

权利要求2到11确定了本发明压脚机构的其他重要特征。

附图通过举例的方式，揭示了本发明的一个实施例。

图1是侧剖视图，其中一些机构被剖开。

图2是正视图。

图3是沿图1中Ⅲ-Ⅲ线部分剖开的平面图。

图4是第一种变换形式的部分正视图。

图5是沿图4中Ⅴ-Ⅴ线的部分剖视图。

图6是图4中沿Ⅵ-Ⅵ线的视图。

图7是第二种变换形式的详细视图，其中一部分被剖开。

图8是本发明的压脚机构所用的电子控制线路示意图。

在图中（图1），1代表缝纫机壳体的台板，其上直立着带有两个托架3和4的机头2。第一个托架3特别地包括挑线机构及其控制装置，还包括缝料的进料机构，图上都未显示。第二个托架4包括一个用来控制针杆5在两个相反方向滑行的装置（图中未示），还包括带动针杆5进行缝纫的装置6以及一个其特征将在下面描述的压脚机构。

未示于图中的中心电动机安装在机头2内，特别用来驱动挑线机构、缝料进给和针杆的双向竖直运动。其旁边还有降压变压器和整流器，都未示于图中，用来给电动机供电，也用来给一个以“固态”集成电路方式汇集着控制缝纫机不同功能的信息储存程序的电子电路和一个或多个用于这些控制的微处理机供电。这些装置的组合、联接以及其功能都是本领域技术人员熟知的，在这里就不再描述。

在壳体上，特别在如图所示的前部右边表面上，如图所示的缝纫机带有一个控制键盘，图1中只示出了用于驱动压脚机构7的开关8。

机构6是瑞士专利No.4439/88-3（由本发明的申请人同本申请一起申请）所描述的那种类型，对其具体结构可参考此专利。

但我们说它包括位于垂向轴上的步进电机9，用来控制杆10的摆动，杆10在固定支架12上11处绕轴转动，并且具有一个锥台形开口，形成用来容纳支承座13球形外表面的支座。与支承座13同一直线上还有结构与支承座13相同的支承座14，它位于电机9的上端平板9a上的相应的支座里。

支承座13和14通过弹簧15保持在各自的支座里，弹簧位于两个支承座之间承受载荷，并且和支承座一样被针杆5穿过，而且针杆5可滑动地装在支承座上。

灯16装在支架12下部，通过托架4壁上的窗口4a保证了托架3的缝纫区域的照明。椭圆形的第二个窗口4b形成了针杆5的通道便于它的缝纫动作。

压脚机构7（图1）包括一个摇杆70，其右端位于针杆5下面的压脚71通过销子70a而绕轴转动。摇杆70既用于带动压脚到达如图中实线所示的低端位置，此时压脚把缝料压在缝纫机（图3）的托架3上表面形成的针板3a上，或更精确地说压在牙板夹头（图中未示）上，把缝料如图中从右向左或反向进给，也用于带动压脚到达如图中（虚线）所示的高端位置，此位置位于压脚71低端位置的正上方。

在此高端位置，缝料可以用手随意放置，特别地把要缝的部分放在针杆5所携带的机针5a下。

在这点上很容易注意到本发明的压脚即使在很厚的布料上也能形成缝线，甚至缝线突然不规则时，压脚71也不会堵住布料。

实际上，在本机构中，摇杆70可以很轻松地在两个方向F和F摆动，即使压脚71压在缝料上时也是如此，也就是说所示的缝纫机可以用于缝纫折迭成很厚的布料。

为此，摇杆70在其左端部分（图1）带有一矩形平面底板70b，它延伸到杆部的两面并且沿其两个纵向边有两个齿部70c和70d，每个齿部支撑在各自的直线滚动轨座72a和72b（图1和2）上，轨座的齿状轮廓形成于撑架72的上表面，撑架和图中部分显示的缝纫机的机架成一体。

从图中可见，齿部70c和70d的齿距及形状与滚动轨座72a和72b是相同的，齿部与轨座完全啮合。

然而，如果轨座72a和72b的齿水平延伸，则摇杆70的齿部70c和70d也要沿弧形扩展，这样当摇杆70沿F₂方向摆动时，齿部70c和70d完全地沿轨座72a和72b向图中的左方滚动过一段距离，这段距离每时每刻总是与压脚71由于摇杆70简单地绕固定轴上转动而不可避免地向右行进的位移相补偿。

当摇杆70从图示的虚线位置被带到实线位置时，在反方向也会发生类似的补偿。

这种运动特性事实上是必须的，即使机针5a在其最低位置时压脚也必须能抬起而不碰到机针。

在图中未示的一种变换形式中，当然也可能用齿条代替齿部70c和70d，而滚动轨座72a和72b具有与所需目的相适应的弯曲部分。

在另一个也未示出的变换形式中，齿部70c和70d以及滚动轨座72a和72b都可以有弧形的轮廓，它们的布置方式可实现与如图1中所示的组件所具有的相同的运动形式。

最后，可以知道齿部以及轨座也可以没有任何齿，而是大致平滑的轮廓，然而也容易明白必须考虑选择能较好地相互连接的材料。

杆10的驱动可以用电机控制来达到，特别地如图1和8中所示，也可以用如图4和6中所示例子的手动控制来实现。当然，例如在低档缝纫机中，只可能保证第二种可能性，或只可能为高速缝纫机保证第一种可能性，比如微处理机缝纫机。作为一种变换形式，这种缝纫机可以把电机控制和手动控制联合起来用于本发明的压脚机构。

在电机控制的情形时，本机构包括一个步进电机73，其中的线圈E₁和E₂（图8）通过适当的方式由微处理机μp所控制的“驱动器”D₁和D₂来供电，此微处理机在计算机控制的缝纫机中也用来全面控制机器的运转。开启开关9可把脉冲信号输入微处理机，交替地使驱动器D₁和D₂运转一段足够的时间，带动压脚71从低端位置到高端位置，或者相反。

电机73的机壳上带有筒体73a，它以两个销子73b（图1和3）的中间体为枢轴连接在缝纫机的壳体上，销子73b伸出筒体的两边。筒体被图中所示的螺杆73c的左端穿过，螺杆73c是电机传动轴（图中未示）的延伸并与传动轴制成一体，并且啮合在带有滚轮74b的转轴74c的有螺纹的通道内。转轴74c是滑架74的一部分，滑架74根据螺杆73c的转动方向即步进电机转子的转动方向在摇杆70底板70b上从底板右端向左端或相反方向滚动。滑架在底板70b上的位移由每次开启开关8时从驱动器D₁和D₂输送到线圈E₁和E₂的控制脉冲数目所决定。很显然，这个数目对每个驱动器都是相等的，这样滑架在底板70b沿两个方向的位移是相等的。

如图可见，滑架74固定在杆75的下端，杆75的上端在75a处分叉以可滑动地套合一根水平固定在缝纫机壳体上的导杆76。围绕杆75放置着弹簧77，它被预压在导杆76和滑架74之间并嵌入滑架74。弹簧的长度保证了即使杆75处于如图中虚线所示的倾斜位置，弹簧仍旧受载。

杆75、导杆76及弹簧77的组合形成一种施加到摇杆70的底板70b上的推顶作用。摇杆70的角度位置每时每刻都由滑架74在底板70b上所占的位置所决定。我们还记得可以根据所需要的滑架74的运动方向，通过旋转螺杆73c在一个方向或另一方向的转动来使滑块在底板上移动。

实际上，由于通过齿部70c和70d在相应的轨座72a和72b的滚动，摇杆70可自由摆动，这就使弹簧77加在滑架74上的力的垂直分量传到齿部70c和70d在轨座上的接触区域的左边，如图所示（图1），这样摇杆70就从低位沿F₂方向摆动到其高位。

一旦滑架74沿反方向运动，摇杆70就到了低位，弹簧77所施加的力的相同的垂直分量从杆的接触区域传到右边。

当压脚71处于低端位置或称工作位置时，最大压力施加到布料上，即作用于进料机构的夹头上（图中未示）。实际上，正是在压脚71的这个位置，弹簧77的力达到最大，这时因为当针杆75处于垂直位置时弹簧的变形最大。

在缝纫时，如果缝料待缝部分到达压脚下的厚度比缝料的其他部分的厚度大得多，压脚71和摇杆70会根据此厚度提升一段距离。在一个极限位置，摇杆70及其压脚71甚至可迅速地提升到如图中虚线所示的高端位置，使很厚的缝料也可顺利通过而不必停机。

实际上，在这种情况下，由于开叉端75a在导杆76上滑动和弹簧77的压缩，杆75可垂直升起。

一旦压脚71通过缝料的瞬时超额厚度后，弹簧77放松，杆75就回到通常的轴向位置而不跳动。

这样压脚71和摇杆70在安装时就处于可变化的波动状态，可以容易地缓冲缝料面的任何障碍，即使有相当厚度，比如厚斜纹粗帆布料迭层或灯芯绒也是如此。

如前所述，本发明的压脚机构也可只有如图4和6中的例子中的那种手动控制。

这种机构和参照图1到图3以及图8所描述的有所不同，即图中所示的电机73及其附近的部件，还有图8的电路等都不存在，特别也无需由于这此部件而对缝纫机壳体进行相应的修改。据此，摇杆70^＊的底板70^＊b上的滑架74^＊的驱动可以通过手动使拉杆78^＊水平移动相应的位移来实现，拉杆78^＊固定地联接于滑架70^＊b并穿过缝纫机壳体上的狭槽。这个拉杆可通过操作者用手指揿按固定在拉杆自由端上的按钮78^＊来控制。

滑架74^＊在摇杆70^＊的底板70^＊b上的路径向交替到达两对为70^＊d和70^＊c的挡块的滚柱74^＊b所限制，这依赖于滑块移动的方向（图5）。

在一个最好的实施例中（图7），适用于带有压脚171的摇杆170的齿部170c的滚动轨座172与部件180成一体，此部件180同时为用来控制缝纫机针杆缝纫动作的步进电机190提供下端板。电机的上端板180^＊也可带有叉部180^＊a，在其端部固定有导杆176，用来保证杆175在螺旋弹簧177的共同作用下沿轴向滑动。

上面所提出的方案允许结合本发明的压脚机构，并能使针杆的缝纫动作的控制机构以及针杆一起制成整体的组件，能以独立的方式制造和安装，而不必依赖于缝纫机的其他部件，即使在远离总装地点的车间或与总装时间不同时也没关系。

而且，售后服务方便，特别在远离缝纫机产地的地方进行维修的各种情况下，只需要简单的工具和非专业人员就行了。

本发明当然并不局限于上面的描述或图示。特别地，比如很明显，如图1中详细显示的弹簧升降机构可以用液压或气动代替。

进一步地，为了获得上述机构加到缝料上并根据缝料的性质而变化的适宜的力，在图8中所示的各种控制电路中有可能安排得使线圈E₁和E₂只接收启动开关8的一个电机脉冲。

在这种方式中，升降机构可以被带到任意的中间位置，它位于图示的底板70b或170b（图1和图7）的右端和在滚动轨座72a或72b，172上的齿部70c或70d，170c的啮合区之间，这样可改变升降机构作用在底板上并进而作用到压脚上的力的垂直分量的大小。

还可使底板70b和170b（图1和图7）各自的表面轮廓与所示的实施例中所设想的平面轮廓不同，这样可使上述效果有较大的变化，如可以这样的方式，即精确地改变推顶弹簧的压缩状态使之根据滑架74始终接触在底板上的位置而改变。

在另一个也未示出的变换形式中，上述变化还可由电路中的微处理机（图8）所用的计算机程序来自动控制，指令根据升降机构在各自底板70b，170b（图1和7）上的不同位置从不同的控制按键输入，也就是说，根据缝料的特性和缝纫花样的性质最优地选择缝纫机的压脚施加到缝料上的压力来输入指令。

Claims (12)

1、一种缝纫机的压料机构，一方面包括其自由端带有压脚的摇杆，另一方面包括一个驱使此摇杆至少到达两个成一角度的端部位置的驱动机构，在其中一个低端位置，压脚压到缝料上，在另一个高端位置，它远离缝料，其特征在于，

摇杆的另一端至少带有一个靠在导轨座上的滚动部件，此导轨座和/或所说的滚动部件始终与导轨座啮合的那部位的轮廓是这样的，即当摇杆从一个角端位置摆动到另一个位置时，固定在摇杆上的压脚沿大致垂直的路线运动。

2、如权利要求1所述的机构，其特征在于，滚动部件所述的部位的导轨座都有齿状轮廓，这些部件的各自带齿部位能互相啮合。

3、如权利要求2所述的机构，其特征在于，所述的摇杆包括两个位于其两边并与各自导轨座啮合的滚动部件。

4、如权利要求3所述的机构，其特征在于，滚动部件安装在用于升降机构的反推底板上，升降机构的推端作用在所述的底板上，通过摇杆的所述的部件在导轨座上的滚动，使在该底板上的升降机构的啮合点从该底板的第一区域移动至底板的远离第一区域的第二区域，或者板反;所述的第一区域根据所述滚动部件与相应导轨座相啮合区来定位，即摇杆处于所述的低端位置;所述的第二区域相对于所述啮合区与第一区域相反，即摇杆处于高端位置。

5、如权利要求4所述的机构，其特征在于，升降机构是液压传动或气压传动的。

6、如权利要求5所述的机构，其特征在于，升降机构中的能量是可恢复地储存的。

7、如权利要求6所述的机构，其特征在于，升降机构一方面包括一个刚性细长部件，其一端嵌入反推底板，另一端可绕一个固定点转动，另一方面还包括一根围绕细长部件的螺旋弹簧，弹簧压缩在细长部件的第一端和所述的固定轴之间，这样不管升降机构靠在哪一部分上，弹簧都施加推力到所述的底板上。

8、如权利要求7所述的机构，其特征在于，它包括控制刚性部件绕所述固定点摆动的装置。

9、如权利要求8所述的机构，其特征在于，靠在所述底板上的升降机构端部还包括一个在这个底板上滚动的滑架。

10、如权利要求8所述的机构，其特征在于，它还包括一个与滑架在运动学上统一的杆，至少杆的一部分可被使用者操作以使升降机构的推端放置在摇杆的所述底板的长度上的不同位置。

11、如权利要求9所述的机构，其特征在于，滑架包括一个螺母，螺母轴的方向与滑架在所述底板上所希望的路线是平行的，它一方面还包括一个步进电机，电机转轴控制着与所述螺母配合的螺杆的转动，另一方面还包括电机的控制电路，它能发出足够数目的电压脉冲，分别根据压脚的高低位置及此驱动方向的极性驱动在底板上的滑架在两个该底板表面的预定区域移动。

12、如权利要求11所述的机构，其特征在于，电机机壳围绕一水平轴转动，这样当滑架在摇杆的底板上移动时，螺杆可随着滑架相对于一水平参照面的位置改变而运动。

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