CN106192238B - 缝纫机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种缝纫机。缝纫机(1)包括经由上轴(61)与下轴(63)而使天平(7)、针杆(4)及梭(5)联动动作的缝纫机电动机(6)。而且，与该缝纫机电动机(6)分开地包括步进电动机(88)。下线供给体(8)从步进电动机(88)接收驱动力而进行驱动，并根据步进电动机(88)的驱动时机及驱动量来对下线(300)赋予张力。步进电动机(88)的驱动时机根据缝制条件而设为可变。本发明能够根据缝制条件来自如设定下线的供给时机。

Description

缝纫机

技术领域

本发明涉及一种对线张力(thread tension)进行调整的缝纫机。

背景技术

缝纫机中，上线一边由天平引导一边插通到针中，下线被收容至梭中。针、梭及天平中，利用带齿皮带(toothed belt)将驱动针杆的上轴与驱动梭的下轴加以连结。即，当利用电动机的驱动力等驱动上轴时，下轴也旋转，针、梭及天平相互动作。缝纫机利用梭的梭尖捕捉在针移动到针下止点后上升时上线所形成的线圈，并通过上线与下线交织而形成针脚。

上线与下线为了形成适当的针脚，而需要根据缝制条件来调整适当的线张力。在上线与下线的张力的平衡性方面，如果上线过强，则上线与下线的交络点会露出在织物的表面，如果下线过强，则上线与下线的交络点会露出在织物的背面，从而织物的内部不会形成交络点。而且，也会存在产生布收缩或针脚变得不牢固的情况。上线与下线的张力是由上线与下线的供给量等而引起。

关于上线的供给量，由利用天平进行的上线的抽出、上线的松弛、上线的上拉或自动线张力器来应对。关于下线的供给量，通过使从下方钩挂下线的下线供给体升降，而使下线产生暂时的张力并加以调整(参照专利文献1)。根据该下线的供给调整方法，相应于缝制图案、织物的传送量、针振幅、布种类及线种类等缝制条件，来变更下线供给体的下降量，由此根据缝制条件来变更下线的供给量。

专利文献1的下线供给体粘着于轴上，并以该轴为中心而摆动自如。叉经由销而枢轴支撑(pivoting)在粘着于轴的臂上，叉利用缝纫机电动机并经由下轴而由三角凸轮以销为中心进行摆动，所述三角凸轮粘着于该下轴，并且枢轴支撑于中间附近的销的方片(square die)沿着调节体的槽滑动，从而使臂摆动。

即，使下线供给体移动的动力是从粘着于下轴的三角凸轮而获取。于是，使下线供给体移动的时机(timing)取决于粘着于下轴的三角凸轮的相位，针对各种缝制条件仅可按照相同的相位进行下线的抽出。

例如，在交错(zigzag)缝中，在天平到达上止点之前，需要比直线缝供给更多的下线。然而，专利文献1的下线供给体中无法控制下线供给的相位，因而，无法在对于缝制条件而言适当的时机进行下线供给，所谓适当的时机是指在为交错缝的情况下使下线供给的相位提前，而在直线缝的情况下使下线供给的相位延迟。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开昭62-2998号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

本发明的目的在于提供一种根据缝制条件来自如设定下线的供给时机的缝纫机。

[解决问题的技术手段]

为了达成所述的目的，本发明的缝纫机使上线与下线交络而形成针脚，所述缝纫机的特征在于包括：第一电动机；上轴，利用所述第一电动机进行旋转；下轴，与所述上轴连结，且与所述上轴联动地旋转；天平，经由所述上轴而从所述第一电动机接收驱动力；针杆，经由所述上轴而从所述第一电动机接收驱动力；梭，经由所述下轴而从所述第一电动机接收驱动力；第二电动机，与所述第一电动机分开；以及下线供给体，从所述第二电动机接收驱动力而进行驱动，根据所述第二电动机的驱动时机及驱动量来对所述下线赋予张力，并使张力缓和。

所述下线供给体可对所述下线赋予张力并使张力缓和，由此供给下线。

所述下线供给体可为将所述下线下压的操作杆(lever)，从所述第二电动机接收驱动力而升降。

本发明的缝纫机可包括：机械轴(shaft)，与所述下线供给体连结；以及凸轮皮带轮，限制所述机械轴的位置，所述第二电动机使所述凸轮皮带轮在规定时机旋转规定量，所述机械轴根据所述第二电动机对所述凸轮皮带轮的限制变化而使位置移动，将连结的所述下线供给体上推或下拉。

本发明的缝纫机可包括控制单元，所述控制单元对缝制条件进行检测，并根据检测到的缝制条件来控制所述下线供给体，所述下线供给体响应规定的缝制条件，在所述天平到达上止点前，对所述下线暂时地赋予张力而使所述下线的供给量增加。该规定的缝制条件例如为交错缝。

本发明的缝纫机可包括控制单元，所述控制单元对缝制条件进行检测，并根据检测到的缝制条件来控制所述下线供给体，所述下线供给体响应规定的缝制条件，在所述天平到达上止点的时机将所述下线下拉。该规定的缝制条件例如为直线缝。

[发明的效果]

根据本发明，可利用与使针杆、梭及天平联动动作的第一电动机分开的第二电动机来驱动下线供给体，因而可自如地设定下线供给体的驱动时机及驱动量，从而可对应于各种缝制条件来形成高品质的针脚。

附图说明

图1(a)、图1(b)是表示缝纫机整体的构成的图，图1(a)表示外观，图1(b)表示内部构成的概要。

图2(a)、图2(b)是表示下线供给体的动作的图，图2(a)表示下线供给体处于最上点的状态，图2(b)表示下线供给体已下降的状态。

图3是表示下线供给体的详细构成的图。

图4是表示下线供给体的局部放大图。

图5是表示凸轮面的旋转角与机械轴的高度的关系的曲线图。

图6是表示下线供给体的第一控制例的时序图。

图7是表示下线供给体的第二控制例的时序图。

图8是表示下线供给体的第三控制例的时序图。

图9是表示下线供给体的第四控制例的时序图。

图10是表示下线供给体的第五控制例的时序图。

图11是表示下线供给体的第六控制例的时序图。

图12是表示缝纫机所包括的计算机的功能构成的框图。

附图标记：

1：缝纫机

2：针板

3：针

4：针杆

5：梭

6：缝纫机电动机

7：天平

8：下线供给体

9：计算机

61：上轴

62：曲柄机构

63：下轴

64：齿轮机构

65、66：皮带轮

67：带齿皮带

81：臂部

82：支撑板

82a、83b、83c：销

83：机械轴

83a：凸缘

84：轴承

85：压缩弹簧

86：凸轮皮带轮

86a：凸轮面

86b：皮带轮部

87：带齿皮带

88：步进电动机

91：CPU

92：ROM

93：RAM

94：电动机驱动器

95：编码器

96：传感器

97：操作单元

100：织物

200：上线

300：下线

具体实施方式

(缝纫机的整体构成)

如图1(a)、图1(b)所示，缝纫机1为如下的家用、企业用或工业用的装置，即，使针3落在载置于针板2的织物100上，使上线200与下线300交络而形成针脚，由此对该织物100进行缝制。

该缝纫机1具有针杆4与梭5。针杆4相对于针板2垂直地延伸，且可沿垂直方向上下移动地安装。该针杆4利用针板2侧的前端对保持上线200的针3进行支撑。梭5具有一平面开口的内部中空的圆筒形状，相对于针板2水平或垂直地安装，且可在圆周方向上旋转。该梭5内部收容卷绕下线300的梭心(bobbin)。

该缝纫机1中，利用针杆4的上下移动，针3伴随上线200而贯通织物100，在针3上升时形成由织物100与上线200的摩擦而引起的上线圈。而且，利用旋转的梭5捕捉上线圈，已抽出下线300的梭心伴随梭5的旋转而钻过上线圈，由此上线200与下线300交络，从而形成针脚。

针杆4与梭5以共用的缝纫机电动机6作为动力源，经由各自的传递机构而驱动。针杆4上经由曲柄机构62而连结着水平延伸的上轴61。曲柄机构62将上轴61的旋转转换为直线运动并传递至针杆4，由此针杆4进行上下移动。梭5上经由齿轮机构64而连结着水平延伸的下轴63。在梭5水平设置的情况下，齿轮机构64为例如轴角设为90度的圆筒蜗杆齿轮。齿轮机构64将下轴63的旋转转换90度后传递给梭5，由此梭5进行水平旋转。

上轴61上设置着具有规定齿数的皮带轮65。而且，下轴63上设置着具有与上轴61的皮带轮65相同数量的齿数的皮带轮66。两皮带轮65、皮带轮66利用带齿皮带67而连结。当上轴61伴随缝纫机电动机6的旋转而旋转时，经由皮带轮65与带齿皮带67而下轴63旋转。由此，针杆4与梭5同步地工作。

进而，缝纫机1具有天平7与下线供给体8。天平7为插在从线轴(thread reel)到针3为止的线轨迹中途的柄，前端形成着供上线200通过的孔。该天平7的基端轴支撑于与上轴61并行的水平轴，而且，曲柄机构62与柄的中途连结，利用上轴61的旋转而使前端绕水平轴升降。天平7利用上下移动来变更线轨迹的路径长度，由此从线轴抽出上线200，并利用下降使上线200带有余裕地加以供给，通过进一步上升而将上线200上拉从而将针脚拉紧。

下线供给体8利用对下线300的任意的时机的张力赋予与张力缓和，而在任意的时机抽出下线300，且在任意的时机使下线300带有余裕地加以供给来用于形成针脚，并且在任意的时机将下线300下拉而将针脚拉紧。该下线供给体8为横向截断梭5的操作杆，在收容着梭心的梭5的上方水平延伸而桥接。下线供给体8如图2(a)、图2(b)所示，以高度可变更的方式设置。下线300一边从下线供给体8的下方钩挂，一边朝向设置于下线供给体8的上方的针板2的开口。

因此，当下线供给体8下降时，下线300被从针脚侧下拉(参照图2的(b))。而且，当下线供给体8下降时，下线300被下压，相对于从梭5直线地朝向针板2的下线300的路径长度(参照图2的(a))，因下线供给体8而弯曲的下线300的路径长度(参照图2的(b))更长，根据所述路径长度之差来抽出下线300。然后，下线供给体8上升并复原，由此使抽出的下线300产生余裕，供给与路径长度之差相应的下线300以用于形成针脚。

(下线供给体的构成)

图3表示下线供给体8的详细构成，图4表示下线供给体8的局部放大。如图3及图4所示，下线供给体8是由臂部81在操作杆两端部延伸而成，下线供给体8整体上仰视呈U字状且侧视呈L字状。即，下线供给体8是使横向截断梭5的操作杆的两端在梭5的外方朝向下方弯曲，并使两弯曲前端部进一步水平弯曲延伸而成。

下线供给体8的臂部81经由销82a而轴支撑于成为支点的固定的支撑板82。在臂部81的中途，经由销83c而连结着成为升降的力点的机械轴83。机械轴83从销83c的连结部垂直地下降，且可沿着轴上下移动地嵌入到轴承84中。该下线供给体8、支撑板82及机械轴83具有第3种杠杆的关系，机械轴83沿着轴上升及下降，由此下线供给体8以使操作杆升降的方式以支撑板82的销82a为中心而旋动。

在机械轴83的上下移动机构中，机械轴83上嵌入着固定于轴承84的下表面的压缩弹簧85。在机械轴83的下部延伸设置着凸缘83a，压缩弹簧85的一端以该凸缘83a为支承面而与机械轴83抵接。利用该压缩弹簧85的延伸赋能力而在常态下对机械轴83赋予压下力。

然而，机械轴83的位置由凸轮机构限制，且下降时机与可下降量由凸轮机构控制。即，沿与轴正交的方向延伸的销83b贯通机械轴83的下部，并从机械轴83圆周面凸出。销83b作为凸轮从动件，而与位于销83b的正下方的凸轮面86a抵接。因此，机械轴83的利用压缩弹簧85的下降由凸轮面86a限制。

图5是表示凸轮面86a的旋转角与机械轴83的高度的关系的曲线图。凸轮面86a具有将最高部设为0度并连续下降到180度的倾斜。换句话说，凸轮面86a具有将180度设为最低部并连续上升到0度的倾斜。即，根据销83b抵接的凸轮面86a的位置，来变更机械轴83的可下降量，从而控制下线供给体8的下降量。

回到图3及图4中，凸轮面86a形成于圆筒状的凸轮皮带轮86的上表面。在凸轮皮带轮86的下部，贯穿设置着周面上排列有齿脊(tooth ridge)的皮带轮部86b。齿脊沿着凸轮皮带轮86的圆周方向排列。皮带轮部86b上卷绕着带齿皮带87。而且，缝纫机1中，与缝纫机电动机6分开地设置步进电动机88，带齿皮带87将步进电动机88的旋转轴与皮带轮部86b加以连结。

当步进电动机88驱动时，经由带齿皮带87与皮带轮部86b而凸轮面86a进行旋转。根据凸轮面86a的旋转角，由销83b从动的凸轮面86a的高度发生变化，根据变化量而压缩弹簧85将机械轴83下压。如果机械轴83下降，则连结于机械轴83的下线供给体8也以支撑板82的销82a为中心而被下拉。而且，当步进电动机88进行逆转驱动时，机械轴83被上推，下线供给体8以支撑板82的销82a为中心而被上推。

根据该机构，下线供给体8配合步进电动机88的驱动时机，能够不与缝纫机电动机6的驱动联动地进行升降。而且，下线供给体8根据步进电动机88的旋转量来控制下降量。而且，下线供给体8在下降过程中，会在下线300上产生暂时的张力变化，将下线300从针脚侧下拉，或将下线300从梭心抽出。

(下线供给体的各种控制例)

表示所述利用缝纫机1的下线供给体8的控制例。图6是将纵轴设为天平7的上下量与下线供给体8的上下量，将横轴设为相位的曲线图，且表示天平7的上下量与下线供给体8的上下量的关系。

如图6所示，作为第一控制例，在天平7到达上止点前，下线供给体8以下降量A进行下降，使下线供给体8上升并回到最上点。根据该第一控制例，除利用织物100的传送来进行下线300的供给外，还在天平7到达上止点前利用下线供给体8的升降来追加下线300的供给量，从而能够在天平7到达上止点时增加下线300的供给量。

在天平7到达上止点时，通过将上线200上拉，来进行针脚的拉紧。在交错缝中，有因该针脚的拉紧而产生布收缩的担心。根据第一控制例，在针脚的拉紧阶段大量供给下线300，因而可减小布收缩的可能性。

如图7所示，作为第二控制例，在天平7到达上止点前，使下线供给体8以下降量B进行下降，使下线供给体8上升并回到最上点。另外，下降量A≠B。根据第二控制例，例如可根据与布的种类、厚度、柔软性相应的布收缩容易度，来调整天平7到达上止点前的下线的供给量。

如图8所示，作为第三控制例，在天平7到达上止点的时机，使下线供给体8下降。即，与天平7将上线200上拉同时地，下线供给体8将下线300下拉。因上线200与下线300的双方将针脚拉紧，所以例如在直线缝等情况下可形成牢固的针脚。

如图9所示，作为第四控制例，在天平7的1周期的上下移动期间，下线供给体8多次升降。对应在形成一个针脚的期间产生的下线消耗的各阶段，而能够提供对于各阶段而言所需的下线供给量。

如图10所示，作为第五控制例，使下线供给体8连续地逐渐下降、连续地逐渐上升、或实施所述两者。能够使短期内下线供给体8下降时产生的下线300的下拉效果无效化，或能够消除因短期内下线供给体8上升而可能产生的下线300的松弛等。

而且，如图11所示，作为第六控制例，也可采用不使下线供给体8升降的控制形态。

(下线供给体的控制构成)

以上的各种控制例中，能够使步进电动机88不与缝纫机电动机6联动地进行驱动，因而可根据各种缝制条件而自如地进行变更。缝制条件例如为织物100的布厚、织物100的种类、织物100的传送速度、线的纤维种类或粗细度、锁缝(lock stitch)或链缝(chainstitch)等针脚的构成、直线缝或交错缝等缝制图案、倒缝(backstitch)或假缝(basting)等缝制方法、针脚形式的种类等。

图12是表示缝纫机1所具备的计算机9的功能构成的框图。缝纫机1包括计算机9，该计算机9包含中央处理器(Central Processing Unit，CPU)91、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)92、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)93、成为下线供给体8的驱动源的步进电动机88的电动机驱动器94。该计算机9中被输入缝纫机电动机6的编码器95的值、如各种传感器96之类的检测结果、及各种按钮或提钮等操作单元97的操作结果。

计算机9根据如各种传感器96之类的检测结果或操作结果来检测缝制形态，并根据缝制形态，对下线供给体8的上升下降时机、上升下降的速度、及下降量加以组合控制。换句话说，对作为下线供给体8的驱动源的步进电动机88的驱动时机、旋转速度及旋转角进行控制。

(效果)

如以上那样，该缝纫机1中包括下线供给体8，该下线供给体8相对于天平7、针杆4及梭5，从与该缝纫机电动机6分开的步进电动机88接收驱动力，所述天平7、针杆4及梭5通过连结于包含上轴61及下轴63的传递机构而与缝纫机电动机6联动动作。该下线供给体8接收步进电动机88的驱动力而进行驱动，并根据步进电动机88的驱动时机及驱动量来对下线300赋予张力。

由此，可自如地设定下线供给体8的驱动时机及驱动量，且可与各种缝制条件相对应地控制下线300的供给量及供给时机。而且，因可自如地设定下线供给体8的驱动时机及驱动量，从而也可在规定的时机将下线300从针脚侧下拉。因此，可形成与各种缝制条件相应的高品质的针脚。

下线供给体8为将下线300下压的操作杆，从步进电动机88接收驱动力而进行升降。然而，只要能够在规定的时机对下线300赋予规定的张力，则不限定于此，例如，也可包括对下线300进行引导的辊并使该辊的位置发生变化，或利用钩状的棒材钩挂并下拉。

而且，作为对下线供给体8的传递机构，包括与下线供给体8连结的机械轴83、及对机械轴83的位置进行限制的凸轮皮带轮86。步进电动机88在规定的时机使凸轮皮带轮86旋转规定量，机械轴83根据步进电动机88对凸轮皮带轮86的限制变化而使位置移动，并将所连结的下线供给体8上推或下拉。然而，只要能够使下线供给体8位移，则不限定于此，而且在仅想要使下线300的供给时机可变的情况下，例如也可传递音圈电动机等2值的移动。

作为下线供给体8的控制形态，也可利用检测缝制条件的计算机9，响应规定的缝制条件而使下线供给体8工作，在天平7到达上止点前，对下线300暂时地赋予张力以增加下线300的供给量。此处提及的规定的缝制条件例如为交错缝。由此，可抑制布收缩。

而且，也可响应规定的缝制条件而使下线供给体8工作，在天平7到达上止点的时机，将下线300下拉。此处提及的规定的缝制条件例如为直线缝。由此，可形成牢固的针脚。

(其他实施方式)

如以上所述对本发明的实施方式进行了说明，但可在不脱离发明的主旨的范围内进行各种省略、替换、变更。而且，该实施方式或其变形包含在发明的范围或主旨中，并且包含在技术方案中所记载的发明及其均等的范围内。

Claims (8)

1.一种缝纫机，使上线与下线交络而形成针脚，所述缝纫机的特征在于包括：

第一电动机；

上轴，利用所述第一电动机进行旋转；

下轴，与所述上轴连结，且与所述上轴联动地旋转；

天平，经由所述上轴而从所述第一电动机接收驱动力；

针杆，经由所述上轴而从所述第一电动机接收驱动力；

梭，经由所述下轴而从所述第一电动机接收驱动力；

第二电动机，与所述第一电动机分开；以及

下线供给体，从所述第二电动机接收驱动力而进行驱动，根据所述第二电动机的驱动时机及驱动量控制所述下线的供给量及供给时机，来对所述下线赋予张力，并使张力缓和，

所述下线供给体与所述天平分开受到控制。

2.根据权利要求1所述的缝纫机，其特征在于：

所述下线供给体对所述下线赋予张力并使张力缓和，由此供给下线。

3.根据权利要求1或2所述的缝纫机，其特征在于：

所述下线供给体为将所述下线下压的操作杆，从所述第二电动机接收驱动力而升降。

4.根据权利要求3所述的缝纫机，其特征在于包括：

机械轴，与所述下线供给体连结；以及

凸轮皮带轮，限制所述机械轴的位置，

所述第二电动机使所述凸轮皮带轮在规定时机旋转规定量，

所述机械轴根据所述第二电动机对所述凸轮皮带轮的限制变化而使位置移动，并将连结的所述下线供给体上推或下拉。

5.根据权利要求1或2所述的缝纫机，其特征在于包括：

控制单元，对缝制条件进行检测，并根据检测到的缝制条件来控制所述下线供给体，

所述下线供给体响应规定的缝制条件，在所述天平到达上止点前，对所述下线暂时地赋予张力而使所述下线的供给量增加。

6.根据权利要求5所述的缝纫机，其特征在于：

所述规定的缝制条件为交错缝。

7.根据权利要求1所述的缝纫机，其特征在于包括：

控制单元，对缝制条件进行检测，并根据检测到的缝制条件来控制所述下线供给体，

所述下线供给体响应规定的缝制条件，在所述天平到达上止点的时机将所述下线下拉。

8.根据权利要求7所述的缝纫机，其特征在于：

所述规定的缝制条件为直线缝。