CN106637710B - 一种压脚驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种压脚驱动装置，属于缝纫机技术领域。它解决了现有的压脚装置中压脚对缝料压力的大小不能调节等问题。本压脚驱动装置，包括压脚机构、提升机构和压紧机构，压脚机构包括竖直穿设在机壳上的压紧杆，提升机构和压紧机构均与压紧杆连接，压紧机构包括连杆和曲柄一，连杆包括连接杆和外管，外管内固定有弹簧一，连接杆的左端插设在外管内且抵靠在弹簧一的右端上，连接杆的右端与能够驱动连接杆运动的驱动件铰接，外管的左端与曲柄一铰接，曲柄一与压紧杆连接且对压紧杆具有向下的作用力。本压脚驱动装置能够实现压脚的抬升和下降并能够使缝纫过程中压脚对缝料的压力可调。

Description

一种压脚驱动装置

技术领域

本发明属于缝纫机技术领域，涉及一种压脚驱动装置。

背景技术

缝纫机是通过缝线将缝料缝合的机器，包括针杆机构、挑线机构、送料机构、勾线机构、压紧机构、绕线装置和润滑装置等。缝纫机按照结构方式或者缝纫工艺方式可以分为平缝机、链缝机、包缝机、锁眼机和封包机等。压紧机构又称为压料机构，是对缝料施加压力的机构，压紧机构中又分为压紧杆压紧机构、交替压紧机构和滚轮压紧机构。其中，压紧杆压紧机构为单个压脚动作的压紧机构。与压紧机构相对的在缝纫机上还设置有压脚提升机构，即解除对缝料压力的机构。压脚提升机构又分为手提压脚提升机构、膝踏提压脚提升机构以及由电动或气动或液压动作的压脚提升机构。

中国专利文献资料公开提出了一种具有内藏式电动抬压具的缝纫机[申请号：201220031855.7；公告号：202482603U]，包括机体、致动器、压脚机构及抬升机构，机体包括上臂，上臂内部设有容置空间；致动器隐藏收纳于容置空间内，且致动器包括电机部件及驱动杆；压脚机构包括压棒及束套；抬升机构包括摆动元件、连杆及提升元件，提升元件对应于束套配设；驱动杆受电机部件的致动时，将令摆动元件驱使提升元件移动，从而使束套和压棒作上升或下降动作。

在缝纫的过程中，压脚对缝料的压力需要根据缝料的薄厚进行调节。上述的缝纫机通过电磁铁的驱动能够实现压脚的抬升，通过提升元件能够实现压脚的下降，从而实现压脚对缝料压力的解除和施加。但是在缝纫的过程中，压脚对缝料压力的大小不能调节。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种一种压脚驱动装置，解决的技术问题是如何在实现压脚动作的同时使缝纫过程中压脚对缝料的压力可调。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种压脚驱动装置，包括压脚机构、提升机构和压紧机构，所述压脚机构包括竖直穿设在机壳上的压紧杆，所述提升机构和压紧机构均与压紧杆连接，其特征在于，所述压紧机构包括连杆和曲柄一，所述连杆包括连接杆和外管，所述外管内固定有弹簧一，所述连接杆的左端插设在外管内且抵靠在弹簧一的右端上，所述连接杆的右端与能够驱动连接杆运动的驱动件铰接，所述外管的左端与曲柄一铰接，所述曲柄一与压紧杆连接且对压紧杆具有向下的作用力。

压紧杆的下端连接有压脚。提升机构能够驱动压紧杆向上运动，当压紧杆向上运动时压脚抬升，压脚对缝料的压力解除；压紧机构能够驱动压紧杆向下运动并使压脚对压料产生压力，当压紧杆向下运动时压脚下降；当压脚下降到一定距离后与送料牙将缝料压紧。缝纫过程中，提升机构先将压脚抬升，然后将缝料放置在压脚下方，接着驱动件驱动连接杆向左运动，连接杆和外管联动并带动曲柄一使压紧杆向下运动，压紧杆向下运动一定距离后，压脚与缝料接触并与送料牙将缝料压住。此时驱动件继续驱动连接杆向左运动，外管不动，连接杆的左端向外管内伸入并压缩弹簧一，弹簧一的压缩量增加从而使得外管对曲柄一的作用力增加，曲柄一作用在压紧杆上使压脚对缝料的压力增加。连接杆的左端伸入到外管内的长度越长，弹簧一的压缩量越大，压脚对缝料的压力越大。需要减小压脚对缝料的压力时，驱动件驱动连接杆向右运动，弹簧一的压缩量减小，压脚对缝料的压力减小。在缝纫的过程中，通过驱动件控制连接杆左端伸入到外管内的长度来调节压脚对缝料的压力，使压脚对缝料的压力与不同厚度的缝料相适应。当驱动件向右驱动连杆后，且提升机构对压紧杆向上的作用力大于曲柄一对压紧杆向下的作用力时压紧杆向上运动，压脚对缝料的压力解除。本压脚驱动装置能够实现压脚的抬升和下降并能够使缝纫过程中压脚对缝料的压力可调。

在上述的压脚驱动装置中，所述提升机构包括固定在压紧杆上端的固定块和套设在压紧杆上的弹簧二，所述压紧杆上位于弹簧二的下方套设有固定在机壳上的轴套；所述弹簧二的上端抵靠在固定块上，所述弹簧二的下端抵靠在机壳上或者轴套上；所述曲柄一的中部铰接在机壳上，所述曲柄一的右端与外管的左端铰接，所述曲柄一的左端抵靠在固定块的上端面上。

当驱动件驱动连杆连续向右运动时，连杆带动曲柄一向右转动，在弹簧二弹力的作用下，压紧杆向上运动，压脚被抬升。当驱动件驱动连杆向左运动时，曲柄一向左摆动，曲柄一的左端作用在固定块上并使压紧杆克服弹簧二的弹力向下运动使压脚压住缝料，当连接杆向外管内伸入的长度增加时，曲柄一左端对固定块向下的作用力增加，压脚对缝料的压力增加。当压脚压紧压料后驱动件再驱动连接杆向右运动时，弹簧一的压缩量减小，曲柄一的左端对固定块的作用力减小，压脚对缝料的压力减小。本压脚驱动装置实现了对压脚压力的调节。而且曲柄一的左端抵靠在固定块上，使曲柄一对压紧杆具有向下的作用力，但不能对压紧杆产生向上的作用力，使得压脚压力的调节时压力的大小与弹簧一的压缩量对等，使压脚压力的调节可靠性好。

在上述的压脚驱动装置中，所述外管的左端设置有外杆，所述外管的左端内侧面上具有环形凸环，所述弹簧一的左端抵靠在凸环的右端面上，所述外杆的右端穿过凸环并与凸环螺纹连接，所述弹簧一的左端套装在外杆的右端上；所述外杆的左端与曲柄一的右端铰接。

在安装压脚驱动装置时，在驱动件位置不能调整的情况下，如果连杆的长度不够长会导致曲柄一的左端不能够抵靠在固定块上，影响装置对压脚的驱动和压脚压力的调节。在外管的左端设置外杆后，可以通过外杆调节连杆的总长，使曲柄一的左端能够始终抵靠在固定块上从而使曲柄一对压脚杆具有向下的作用力，使得驱动装置对压脚压力的调节及时可靠。而且因为弹簧一是套装在外杆上，外杆伸入到外管内的长度的变化不会引起弹簧一压缩量的改变，从而使得初始时连杆总长的变化不会影响到连杆在运动过程中对压脚压力的调节。

在上述的压脚驱动装置中，所述外管的右端固定连接有固定帽，所述固定帽上设置有与外管同轴的导向孔，所述连接杆的左端穿过导向孔并设置有挡环，所述挡环的右端面与固定帽的左端面正对，所述弹簧一的右端抵靠在挡环的左端面上；当所述挡环抵靠在固定帽上时所述弹簧一处于压缩状态。

导向孔的设置可以使连接杆顺畅地在外管内伸入伸出，有利于连杆对力的调节。同时固定帽的设置可以防止连接杆和弹簧一从外管内脱出，保证了装置能够实现对压脚压力的调节。当挡环抵靠在固定帽上时弹簧一在外管内的长度最长，此时弹簧一为压缩状态，可以保证当连接杆伸入到外管中的长度增加时曲柄一对固定块的作用力立即增加，保证了装置对压脚压力调节的实现，并保证了装置对压脚压力调节的即时性。

在上述的压脚驱动装置中，所述驱动件包括固定在机壳上的电机和穿设在机壳上的齿条，所述电机的转轴固定有与齿条啮合的齿轮，所述齿条与连接杆的右端连接。

电机的转轴转动带动齿轮转动，齿轮带动齿条移动，齿条移动驱动连接杆运动，从而实现压脚的下降和压脚压力的调节。电机转动的角度可以通过通电时间进行控制，通过电机、齿轮和齿条能够实现压脚压力的调节且能够进行微量压力的调节。

在上述的压脚驱动装置中，所述连杆与齿条之间设置有曲柄二，所述曲柄二的中部与机壳铰接，所述曲柄二的左端与连接杆的右端铰接，所述曲柄二的右端设置有滑槽；所述齿条上固定连接有驱动块，所述驱动块嵌入到滑槽内并能够在滑槽内滑动。

当驱动块在滑槽内滑动时，驱动块能够驱动曲柄二绕着曲柄二与机壳的铰接处转动。齿条移动时带动驱动块在曲柄二的滑槽内滑动，驱动块在滑槽内滑动时驱动曲柄二转动，从而使曲柄二带动连接杆运动，实现压脚驱动装置对压脚的向下驱动和压力调节。

在上述的压脚驱动装置中，所述连接杆和外杆的横截面呈圆形。

连接杆与外杆分别与曲柄二和曲柄一铰接，铰接好后连接杆和外杆就不能转动了，为了方便调节，将外杆和连接杆的横截面设置为圆形，这样就能够实现通过外管转动来调节外杆伸入到外管内的长度，使连杆安装方便。

在上述的压脚驱动装置中，所述外杆的外侧面上设置有挡肩，所述外杆的左端螺纹连接有螺母，所述螺母位于挡肩和外管之间，所述螺母的右端面与外管的左端面贴靠，所述挡肩的右端面与螺母的左端面正对。

挡肩的设置可以防止外杆过度伸入到外管内，防止连杆的总长过短从而影响连杆机构的运动，避免连杆对压脚压力的调节无法实现。螺母的设置可以防止连杆在运动过程中外杆与外管的相对位置发生变动，影响压力的调节。

在上述的压脚驱动装置中，所述曲柄一的左端下表面具有接触面一，所述接触面一为弧形面，所述固定块的上表面具有接触面二，所述接触面二为平面，所述接触面一与接触面二相抵靠。

通过接触面一与接触面二使曲柄一的左端与固定块抵靠，使固定块受到的压力更集中，有利于压脚驱动装置到压脚压力的调节。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本压脚驱动装置中，连杆包括连接杆、外管和弹簧一，弹簧一固定在外管内，连接杆的左端抵靠在弹簧一的右端上，连接杆的右端与驱动件铰接，外管的左端与曲柄一铰接，曲柄一对压紧杆作用向下的力，再配合提升机构实现了压脚的运动和压脚压力的可调。在压紧杆上设置了与曲柄一的左端抵靠的固定块并套设了弹簧二，实现了压脚的抬升和下降。在外管的左端螺纹连接外杆，并使弹簧一的左端套设在外杆的右端上，在外杆上设置挡肩和螺母，将接触面一设置为弧形面且将接触面二设置为平面，有利于装置对压脚压力的调节。采用电机齿轮齿条驱动连杆，并使齿条上的驱动块与曲柄二上的滑槽配合驱动曲柄二运动，实现了压脚的下降和压脚压力的调节。

附图说明

图1是本压脚驱动装置的立体图；

图2是本压脚驱动装置的后视图；

图3是本压脚驱动装置中连杆的剖视图；

图4是图3中A处的放大图；

图5是图3中B处的放大图；

图6是本压脚驱动装置的爆炸图；

图7是本压脚驱动装置的位置安装图。

图中，1、机壳；2、压脚机构；2a、压紧杆；2b、压脚；3、提升机构；3a、固定块；3a1、接触面二；3b、弹簧二；3c、轴套；4、压紧机构；5、驱动件；5a、电机；5b、齿轮；5c、齿条；5d、驱动块；6、连杆；6a、连接杆；6b、外管；6b1、凸环；6b2、凸肩二；6c、弹簧一；6d、外杆；6d1、挡肩；6e、固定帽；6e1、导向孔；6e2、凸肩一；6e3、间隙；6f、挡环；6g、螺母；7、曲柄一；7a、接触面一；8、曲柄二；8a、滑槽。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

如图1、图2、图6和图7所示，一种压脚驱动装置安装在机壳1内，包括压脚机构2、提升机构3和压紧机构4。压脚机构2包括竖直穿设在机壳1上的压紧杆2a，压紧杆2a的下端连接有压脚2b，压脚2b能够与送料牙配合将缝料压紧。提升机构3包括固定在压紧杆2a上端的固定块3a和套设在压紧杆2a上的弹簧二3b，弹簧二3b的上端抵靠在固定块3a上，压紧杆2a上位于弹簧二3b的下方套设有固定在机壳1上的轴套3c，压紧杆2a能够在轴套3c内上下运动，弹簧二3b的下端抵靠在轴套3c的上端面上；当然弹簧二3b的下端也可以直接抵靠在机壳1上。提升机构2的另一种方案，包括拉簧和固定在压紧杆2a上端的固定块3a，拉簧的上端固定在机壳1上，拉簧的下端固定在固定块3a上。压紧机构4包括连杆6和曲柄一7。连杆6的左端铰接有驱动件5，驱动件5包括固定在机壳1上的电机5a和穿设在机壳1上的齿条5c，电机5a的转轴固定有与齿条5c啮合的齿轮5b。驱动件5的另一种方案，包括固定在机壳1上的电机5a和与电机5a转轴固定连接的凸轮，凸轮的上方设置有滑杆，滑杆竖直穿设在机壳1内并能够在机壳内上下滑动，滑杆的下端始终抵靠在凸轮的外侧面上。连杆6与齿条5c或滑杆之间设置有曲柄二8，曲柄二8的中部与机壳1铰接，曲柄二8的左端与连杆6的右端铰接，曲柄二8的右端设置有滑槽8a；齿条5c或滑杆上固定连接有驱动块5d，驱动块5d嵌入到滑槽8a内并能够在滑槽8a内滑动。驱动块5d上具有驱动部，驱动部呈圆柱状，驱动部嵌入到滑槽8a内且驱动部的外侧面与滑槽8a的侧壁抵靠。曲柄一7的中部铰接在机壳1上，曲柄一7的右端与连杆6的左端铰接，曲柄一7的左端抵靠在固定块3a的上端面上。曲柄一7的左端下表面具有接触面一7a，接触面一7a为弧形面，固定块3a的上表面具有接触面二3a1，接触面二3a1为平面，接触面一7a与接触面二3a1相抵靠，曲柄一7对压紧杆2a具有向下的作用力。当驱动件5驱动连杆6向左运动时，曲柄一7在连杆6的带动下能够使压紧杆2a向下运动，实现压紧杆2a和压脚2b的下降，压脚2b杆下降时使弹簧二3b压缩。当弹簧二3b处于压缩状态，且作用在固定块3a的上弹簧二3b的弹力大于曲柄一7作用在固定块3a上向下的作用力时，提升机构3驱动压紧杆2a向上运动，实现压脚2b的抬升。

如图1、图3、图4、图5和图6所示，连杆6包括同轴设置的连接杆6a和外管6b，连接杆6a的横截面呈圆形，连接杆6a的右端具有铰接部一，连接部一上设置有连接孔一。外管6b呈圆筒状，外管6b的左端设置有铰接部二，铰接部二包括固定连接在外管6b左端的且与外管6b同轴设置的外杆6d，外杆6d的横截面呈圆形，外杆6d的左端设置有连接孔二。连接杆6a的右端利用连接孔一与曲柄二8的左端铰接，外杆6d的左端利用连接孔二与曲柄一7的右端铰接。连接杆6a的左端插设在外管6b的右端内，且连接杆6a能够在外管6b内左右滑动，外管6b内设有弹簧一6c，连接杆6a的左端抵靠在弹簧一6c的右端上，弹簧一6c的左端抵靠在外管6b上，弹簧一6c在连接杆6a的作用下始终处于压缩状态，且弹簧一6c的右端始终抵靠在连接杆6a的左端上。

外管6b的右端固定连接有固定帽6e，固定帽6e上设置有与连接杆6a配合的导向孔6e1，连接杆6a的左端穿过导向孔6e1并设置有挡环6f，挡环6f可以与连接杆6a一体成型，挡环6f也可以螺纹连接在连接杆6a的左端上。挡环6f的右端面与固定帽6e的左端面正对，连接杆6a在外管6b内滑动的过程中挡环6f的右端面能够抵靠在固定帽6e的左端面上，弹簧一6c的右端抵靠在挡环6f的左端面上。当挡环6f抵靠在固定帽6e上时弹簧一6c处于压缩状态。固定帽6e的左端插入到外管6b的右端中并形成螺纹连接，固定帽6e的右端的外侧面上设置凸肩一6e2，凸肩一6e2抵靠在外管6b的右端面上；外管6b右端的内侧面上设置有凸肩二6b2，凸肩二6b2的右端面与固定帽6e的左端面之间具有间隙6e3。外管6b的左端内侧面上设置有环形凸环6b1，弹簧一6c的左端抵靠在凸环6b1的右端面上，外杆6d的右端穿过凸环6b1并与凸环6b1螺纹连接，弹簧一6c的左端套装在外杆6d的右端上。外杆6d的侧面上设置有挡肩6d1，挡肩6d1的外径大于凸环6b1的内径。外杆6d的右端螺纹连接有螺母6g，螺母6g位于外管6b与挡肩6d1之间，螺母6g的右端面与外管6b的左端面贴靠，挡肩6d1的右端面与螺母6g的左端面正对。

缝纫开始时，曲柄一7左端的接触面一7a抵靠在固定块3a的接触面二3a1上，但是弹簧二3b对固定块3a的弹力大于曲柄一7对固定块3a的压力，压脚2b处于抬升状态。当电机5a带动齿条5c向上运动时，固定在齿条5c上的驱动块5d向上运动从而驱动曲柄二8绕着曲柄二8与机壳1的铰接点向左转动，曲柄二8的左端驱动连接杆6a向左运动，外管6b中的弹簧一6c被压缩，外杆6d驱动曲柄一7向左转动，曲柄一7的左端作用在固定块3a上并克服弹簧二3b的弹力驱动压脚2b杆向下运动。当压脚2b下降并贴靠到送料牙上时，电机5a继续驱动齿条5c向上运动，连杆6中的连接杆6a向左运动而外管6b不动，弹簧一6c被进一步压缩，导致外杆6d对曲柄一7的压力增加，从而使得曲柄一7对固定块3a的压力增加，最终使压脚2b对缝料的压力增加。而当电机5a反方向运动时，齿条5c向下运动，连接杆6a向右运动，外管6b不动，弹簧一6c的压缩量减少，导致外杆6d对曲柄一7的压力减少，从而使得曲柄一7对固定块3a的压力减小，最终使压脚2b对缝料的压力减少。压脚机构2、压紧机构4和提升机构3的设置使压脚2b能够实现上升和下将，而具有连接杆6a、外管6b和弹簧一6c的连杆6的设置使压脚驱动装置实现了在缝纫过程中对压脚2b压力的调节。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (6)

1.一种压脚驱动装置，包括压脚机构（2）、提升机构（3）和压紧机构（4），所述压脚机构（2）包括竖直穿设在机壳（1）上的压紧杆（2a），所述提升机构（3）和压紧机构（4）均与压紧杆（2a）连接，其特征在于，所述压紧机构（4）包括连杆（6）和曲柄一（7），所述连杆（6）包括连接杆（6a）和外管（6b），所述外管（6b）内固定有弹簧一（6c），所述连接杆（6a）的左端插设在外管（6b）内且抵靠在弹簧一（6c）的右端上，所述连接杆（6a）的右端与能够驱动连接杆（6a）运动的驱动件（5）铰接，所述外管（6b）的左端与曲柄一（7）铰接，所述曲柄一（7）与压紧杆（2a）连接且对压紧杆（2a）具有向下的作用力，所述提升机构（3）包括固定在压紧杆（2a）上端的固定块（3a）和套设在压紧杆（2a）上的弹簧二（3b），所述压紧杆（2a）上位于弹簧二（3b）的下方套设有固定在机壳（1）上的轴套（3c），所述弹簧二（3b）的上端抵靠在固定块（3a）上，所述弹簧二（3b）的下端抵靠在机壳（1）上或者轴套（3c）上，所述曲柄一（7）的中部铰接在机壳（1）上，所述曲柄一（7）的右端与外管（6b）的左端铰接，所述曲柄一（7）的左端抵靠在固定块（3a）的上端面上，所述外管（6b）的左端设置有外杆（6d），所述外管（6b）的左端内侧面上具有环形凸环（6b1），所述弹簧一（6c）的左端抵靠在凸环（6b1）的右端面上，所述外杆（6d）的右端穿过凸环（6b1）并与凸环（6b1）螺纹连接，所述弹簧一（6c）的左端套装在外杆（6d）的右端上，所述外杆（6d）的左端与曲柄一（7）的右端铰接，所述外管（6b）的右端固定连接有固定帽（6e），所述固定帽（6e）上设置有与外管（6b）同轴的导向孔（6e1），所述连接杆（6a）的左端穿过导向孔（6e1）并设置有挡环（6f），所述挡环（6f）的右端面与固定帽（6e）的左端面正对，所述弹簧一（6c）的右端抵靠在挡环（6f）的左端面上，当所述挡环（6f）抵靠在固定帽（6e）上时所述弹簧一（6c）处于压缩状态。

2.根据权利要求1所述的压脚驱动装置，其特征在于，所述驱动件（5）包括固定在机壳（1）上的电机（5a）和穿设在机壳（1）上的齿条（5c），所述电机（5a）的转轴固定有与齿条（5c）啮合的齿轮（5b），所述齿条（5c）与连接杆（6a）的右端连接。

3.根据权利要求2所述的压脚驱动装置，其特征在于，所述连杆（6）与齿条（5c）之间设置有曲柄二（8），所述曲柄二（8）的中部与机壳（1）铰接，所述曲柄二（8）的左端与连接杆（6a）的右端铰接，所述曲柄二（8）的右端设置有滑槽（8a）；所述齿条（5c）上固定连接有驱动块（5d），所述驱动块（5d）嵌入到滑槽（8a）内并能够在滑槽（8a）内滑动。

4.根据权利要求1所述的压脚驱动装置，其特征在于，所述连接杆（6a）和外杆（6d）的横截面呈圆形。

5.根据权利要求1所述的压脚驱动装置，其特征在于，所述外杆（6d）的外侧面上设置有挡肩（6d1），所述外杆（6d）的左端螺纹连接有螺母（6g），所述螺母（6g）位于挡肩（6d1）和外管（6b）之间，所述螺母（6g）的右端面与外管（6b）的左端面贴靠，所述挡肩（6d1）的右端面与螺母（6g）的左端面正对。

6.根据权利要求1所述的压脚驱动装置，其特征在于，所述曲柄一（7）的左端下表面具有接触面一（7a），所述接触面一（7a）为弧形面，所述固定块（3a）的上表面具有接触面二（3a1），所述接触面二（3a1）为平面，所述接触面一（7a）与接触面二（3a1）相抵靠。

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