CN1080345C - 一种底线卷绕器 - Google Patents

Abstract

一种用于缝纫机的自动底线卷绕器，其自动地将底线重绕在装入一梭芯亮的梭芯上，卡扎带有底线的梭芯壳，卡扎后切断底线。该底线卷绕器将在卡扎操作中产生的底线的松弛消除。该底线卷绕器编好程序，按预定的次数自动地重试卡扎操作，并检测卡扎操作是否成功。这样，即使卡扎操作失败，其自动地重复卡扎操作或者警告操作者。因此，该底线卷绕器防止了由于不良的卡扎操作所引起的缺陷。

Description

一种底线卷绕器

本发明涉及一种用于缝纫机的自动底线卷绕器(或重卷器)，其在一梭芯壳内围绕一梭芯卷绕底线，卡扎梭芯壳并将底线割断。

在由上线和底线缝纫并形成一线逢的缝纫机中，工业上的高速缝纫机耗用特别大量的底线，并需频繁更换底线梭芯。通常是在底线用尽或底线已不多的情况下手工更换梭芯。操作者停下机器，从梭子中取出梭芯壳，卸下绕在梭芯上的剩余的线，将新的底线绕在梭芯上，然后将新绕好的梭芯装在梭芯壳内，对梭芯壳穿线或卡扎，割断从梭芯壳内伸出的底线，并将梭芯壳装入梭子内。然而，这种手工操作效率极低，并使得生产能力下降。因此，申请人曾建议一种自动底线喂线器，试图解决这一问题，这在系列号为No.08/279,886(″｀886申请″)的美国专利申请中予以公开。

｀886中的自动底线喂线器大致包括一可装入一梭子中将一底线梭芯罩住的梭芯壳；一对用于可释放地保持该梭芯壳的梭芯壳抓取元件；一换芯器，其包括一用于围绕某一轴转动该梭芯壳抓取元件并沿该轴移动该抓取元件的转动臂；一底线卷绕器，其在纵向与梭子隔开设置，其围绕梭芯重绕底线，对梭芯壳穿线或卡扎，以及一将剩余纱线从梭芯上卸下的剩余纱线退线器。

转动臂在轴上的转动和/或滑动作用使梭芯壳抓取元件可在一与梭子相关的梭位、一与剩余线退线器相关的退线位以及一与底线卷绕器相关的底线卷绕位2中移动。因此，所建议的自动底线喂线器提供了高操作效率，并成功地通过一系列自动绕线、卡扎、切割和退线操作以及梭芯壳更换操作改进了生产率。

尽管如此，｀886申请的设备仍然存在着底线卷绕器有时卡扎梭芯壳上失败的缺点，这是因为在上述工序中缺少对卡扎缺陷的纠正，从而引起故障。

因此，本发明的一个总的目的是提供一种消除了上述缺陷的新颖的有用的底线卷绕器。

本发明的另一个以及更具体的目的是提供一种更可靠的底线卷绕器，其防止了由于有缺陷的卡扎操作而引起的故障。

本发明的另一个目的是提供一种更自动化的底线卷绕器，其中当前一次卡扎尝试失败后自动地重新卡扎梭芯壳。

考虑到上文，本发明的底线卷绕器包括一将从底线供线源所供应的底线卷绕到一已装入梭芯壳内的梭芯上的底线卷绕元件、一导线器，包括用于抓住卷绕在梭芯上的底线的卡扎器，并通过卡扎器与梭芯壳之间彼此相对运动，该卡扎器将底线带到梭芯壳，以及一与上述导线器的相对运动相联，转动梭芯以便去除梭芯与底线供应源之间的底线的松弛的转动元件。

另外，本发明的底线卷绕器也可包括一将从底线供线源所供应的底线卷绕到一已装入梭芯壳内的梭芯上的底线卷绕元件，以底线卡扎梭芯壳的导线器，用于在导线器将底线卡扎在梭芯壳上之后抓住底线并将其拉出一段预定距离的抓取装置，一当估计底线被抓取装置抓住时检测梭芯与底线供应源之间的底线状况的检测器，以及一依据检测器的检测结果估算卡扎梭芯壳状况的估算元件。

本发明的底线卷绕器可包括一通过转动已装入梭芯壳内的梭芯将底线卷绕到该梭芯上的绕线元件，导线器，包括用于抓住卷绕在梭芯上的底线，并通过与梭芯壳之间的相对运动，该导线器将底线带到梭芯壳，以及一离合器，当绕线元件围绕梭芯卷绕底线时它将绕线元件与梭芯连接以便转动梭芯，而当导线器将底线卡扎在梭芯壳上时使绕线元件与梭芯脱离。

进一步，本发明的底线卷绕器可包括一将底线卷绕到装于一梭芯壳内的梭芯上的绕线元件，梭芯壳具有一开口，底线通过该开口卷绕到梭芯上、一引导孔，底线从其中伸出以形成线缝、一连接开口与引导孔的槽、用于抓住缠绕在梭芯上的底线并通过该槽将底线从该开口引导到该引导孔的卡扎装置、用于使梭芯壳和卡扎装置围绕一梭芯轴彼此相对转动的驱动装置，以及一用于使卡扎装置与梭芯壳在二者由驱动装置带动相对转动的同时沿梭芯轴作相对直线运动的传动装置。该驱动装置和该传动装置帮助已抓住底线的卡扎装置将底线通过该槽从该开口引导到该引导孔。

按照本发明，底线卷绕器自动将底线重新卷绕到装入梭芯壳内的梭芯上，并卡扎梭芯壳。在卡扎过程中，底线卷绕器使梭芯壳与卡扎装置彼此相对运动，同时检测卡扎状况，通过消除梭芯与底线供应源之间的底线的任何松弛并挡住任何要被加到梭芯上的负载获得最大的运行精度。即使卡扎操作失败，也很容易随后重新进行尝试或由操作者辅助操作。

本发明的其它目的和进一步的特征将在下面对优选实施例的描述和附图中清晰可见。

图1为本发明的底线卷绕器的透视图，图中未示出线卡扎装置和切割装置。

图2为图1所示的底线卷绕器的一牵伸机构的右侧视图。

图3为图1所示底线卷绕器的牵伸机构的后侧视图和一连接于该牵伸机构的框图。

图4为一施加于图1所示的底线卷绕器的张力调节器的前视图。

图5为一用于图1所示的底线卷绕器的吸线器的横剖面图。

图6A至6C为用于说明图1所示的底线卷绕器的运行的时间图表。

图7和8为用于说明底线缠绕梭芯轴时梭芯壳、梭芯轴和一气流喷嘴的布置的附图。

图9为用作图1所示底线卷绕器的线卡扎装置和切割装置的加工工具的透视图。

图10为用于图1所示的底线卷绕器的梭芯壳的一透视图。

图11为图10所示梭芯壳的一分解图。

图12为一已经卷绕好底线的底线卷绕器的基本部分的侧视图。

图13至16为用于解释图9所示的加工工具怎样卡扎图7所示的带底线的梭芯壳的视图。

图17为一分解图，用于说明图9所示的加工工具和一固定切刀在卡扎梭芯壳操作之后是如何切割底线的。

图18A至18F为说明梭芯壳、该加工工具和固定切刀在本发明的底线卷绕器的纱线卡扎操作和纱线切割操作时的布置。

图19A至19D为说明线卡扎操作和纱线切割操作的时间曲线，以及在上述操作过程中检测到所提供的底线的脉冲数。

图20和21为线卡扎操作和纱线切割操作的流程图。

图22为采用本发明的底线卷绕器的一自动底线喂线器的前视图。

图23为与图22所示的自动底线喂线器连用的一换梭器的前视图。

图24为图23所示的换梭器的平面图。

图25为说明图23所示的换梭器的直线运动机构的右视图。

图26为说明图23所示的换梭器的旋转运动机构的右视图。

图27为用于说明图23所示的采用换梭器的一中转位置和中转轴的侧视图。

图28为与图12所示的加工工具配合构成底线卷绕器的卡扎装置的一滑臂的一实例的前视图。

图29为图28所示的滑臂的侧视图。

图30为驱动图12所示加工工具的一机构的一实例。

下面参考附图描述本发明的实施例。如图22所示，本实施例的自动底线喂线器在缝纫机床101下，其包括底线卷绕器162、剩余线退线器161和一换梭器160。换梭器在底线卷绕器162的底线卷绕工位C、剩余线退线器161的剩余线退线工位B、梭位或上梭/退梭工位A和用作梭芯壳夹持器的中转轴6的上梭/退梭工位D之中携带梭芯壳2。首先参考图23至27对换梭器160进行描述。

在图23至27中，编号1表示一梭子，其内可退出地装有梭芯壳2，编号1a表示一梭轴，编号3表示一基板，其牢固地置于连接于缝纫机机体的一主基座上，起到梭子1的下后方的一支撑座的作用。基板3以悬臂梁的方式牢固地连接于承载轴4的近端4a。承载轴4平行于梭轴1a伸出。

参考图23，承载块12可绕承载轴4旋转并可沿其滑动地支撑在其远端4b(与基板3相对)。承载块12是由轴向设置的一对平行平面将一空心套筒割断而形成的。

一对L形承载板10通过其垂直部分固定在承载块12的割断段上，其水平部分在轴4的两侧相对(见图23)。各承载板10与轴向上向梭子弯曲的夹持器11的一端连接。各夹持器11的另一端连接于可释放地抓住梭芯壳的梭芯壳抓取元件(未示出)。梭芯壳抓取元件可采用任何已知的设备，例如在日本公开专利申请Nos.5-192476中公开的、用于一自动底线喂线器的一对电磁吸头，或日本公开专利申请NO.6-304369中公开的用于一自动底线喂线器的抓杆，只要必要时其能够可释放地将梭芯壳2装入一顶压件(例如梭子1)即可。旋转齿轮13固定于承载块12的周边，与在梭轴1a的方向上延伸的驱动齿轮19啮合，如图24所示。驱动齿轮19的一端由伸向承载轴4的远端的马达夹板21的悬臂可旋转地支撑。其另一端直接与旋转马达20的一输出轴连接。旋转马达20固定于马达夹板21上，马达夹板21安装于基板3。

因此，转动臂70为一包括承载块12、承载板10和夹持器11的传动装置，当旋转马达转动时，其经驱动齿轮19和旋转齿轮13带动转动。本实施例使得转动臂70只有处于一空位时才能转动(见图24至26)。此外应注意，承载轴4虽然只是一悬臂梁，但当被驱动齿轮19引导时具有足够的支撑强度。

一顶环(未示出)可固定于承载块12上离承载轴4的固定端4a比旋转齿轮13近的周边线上。轴套14可旋转地支撑在旋转齿轮13和顶环之间。

如图23-25所示，轴套14连接于齿条16的上端上，齿条16平行于梭轴1a可动支撑。齿条16的另一端与固定于移动马达18的输出轴上的齿轮17啮合。移动马达18装于基板3上。驱动移动马达18时，齿条16、轴套14和转动臂70在齿轮17的带动下沿承载轴4运动。因此，转动臂70既可绕承载轴4转动又可沿该轴滑动。当转动臂70从端4b向端4a移动时，其“前进”，当其向相反方向或空位移动时，其“后退”。

传感器夹持板33装在承载轴4的自由端4b上，其包括由发光元件31a和光接收元件31b组成的旋转传感器31。如图23和图24所示，转动臂70包括传感器板32，其设置成当转动臂70旋转时在发光元件31a与光接收元件31b之间穿过。如图23和图25所示，与旋转传感器31结构上类似的直线传感器41装在基板3上。固定于齿条16上的传感器板15设置成当转动臂70作直线移动时，在线性传感器41的光发射元件41a和光接收元件41b之间穿过。

如图22所示，中转轴6作为梭芯壳保持器固定在基板3上位于梭子1下并且能够与被转动的梭芯壳抓取元件对置的D处。如图27所示，中转轴6的结构与中间梭轴5的基左相同，并且能够托住受挤压的梭芯壳2。由于梭芯壳2上的薄片28设计成可在中转轴6旁与转动制动器5aa啮合，可以预料，梭芯壳2被保持在一理想的位置。

底线卷绕位置C和剩余线退绕位置B位于(在图22中在承载轴4的左侧之下并朝向承载轴4的左侧)V和W范围的一搭接部分，并能够与旋转的梭芯壳抓取元件对置。位置B位于位置C之下。范围W包括缝纫机床101可绕其转动的支轴103。此外，在垂直于图22的纸面的方向上，位置B位于梭芯壳抓取元件的空位，而位置C位于在承载轴方向上离该梭芯壳抓取元件稍微向前一些的一位置，即在图22上向纸面前进的一位置。编号102表示一缝纫机台，106表示一油盘，104和105为下轴，而X为缝纫机头转动的一轨迹。

剩余线退线器161位于可在剩余线退线位置B上接近梭芯壳2的一位置。事实上，剩余线退线器161主要位于剩余线退线位置B之下，从而在位置B抓住并牵引从梭芯壳2垂下的底线。剩余线退线器161可释放地用一抓取元件抓住梭芯线的边缘，并由一例如一驱动马达带动自动地绕上该抓取元件所抓住的线。然而，任何装置，例如在流水号为No.08/388,034的美国专利申请和日本公开专利申请中所公开的，都适用于这种剩余线退线器，只要其通过在梭芯转动而梭芯壳固定时牵引从梭芯壳中伸出或垂下的梭芯线从梭芯上去除底线。

底线卷绕器162位于在底线卷绕位置C可接近梭芯壳2的一处。一种常规的底线卷绕器在′866申请中予以公开，其可由一驱动马达带动自动地围绕梭芯重新卷绕底线，然后将底线线头固定在梭芯壳上，并切断剩余的纱线。现在参考图1至5描述按照本发明的底线卷绕器162。底线卷绕器162包括转动梭芯7的梭芯驱动机构E、将底线150从作为底线供应源的线轴200上抽出的牵引机构F(见图4)以及从牵引机构F向梭芯壳2的开口2A引导底线150的气流引导元件G。

首先描述梭芯驱动机构E。参考图1，编号50表示由一基座(未示出)可旋转地支撑的一卷绕轴。固定于卷绕轴50一端上的是可与在梭芯上形成的多个孔7(见图10)咬合的离合器。在卷绕轴50的另一端固定着皮带轮50b。驱动或旋转梭芯的梭芯驱动马达M2固定在基座上。皮带轮52固定在梭芯驱动马达M2的输出轴上，皮带51在皮带轮52和50b之间张紧。

当转动臂70旋转时，梭芯壳被传送到底线卷绕位置C。然后，转动臂70前进，将梭芯壳2送进。驱动梭芯驱动马达M2并且卷绕轴50转动时，离合器50a和梭芯7也一齐转动。虽然在本实施例中离合器50a采用了一对可与梭芯7上的孔啮合的凸起，离合器50a也可采用任何其它机械或电子的结构，只要其与梭芯7可以连接。

现在对牵引机构F进行描述。参考图1至3，牵引马达M1固定于U形基座53的一侧板53a上，其具有一穿过侧板53a的输出轴56。牵引马达M1设定的比梭芯驱动马达M2慢。在基座53的另一侧板53b上，牵引辊轴55可转动并与牵引马达M1的输出轴56轴向准直地支撑。牵引辊轴55支撑着牵引辊54，底线150一离开线轴200就被缠绕在牵引辊54上。在轴55和56之间提供一装在带有传感槽58的套筒59内的单向离合器57，将该二轴连接或脱离。特别是，当输出轴56的转速超过牵引辊轴55的转速时单向离合器使牵引马达M1的旋转输出轴56与牵引辊轴55脱离。

传感槽58为盘形，其圆周上带有多个沟槽。光传感器60与传感槽58相对，其起到检测底线供应量的检测器的作用。光传感器60检测传感槽58的沟槽的数量和牵引辊54的转动量。

牵引机构F的光传感器60连接到检测底线150在梭芯轴7a上的缠绕和底线150在梭芯轴7a上的有效卷绕量的有效卷绕量检测器61上。有效卷绕量检测器61连接于判断元件61B。判断元件61B对卷绕量设定元件61A所设定的卷绕量与由有效卷绕量检测器61送来的梭芯的实际卷绕量进行比较，并当这两卷绕量相等时向梭芯驱动马达M2的驱动器61C发出一驱动停止信号。

光传感器60还连接于校核梭芯壳2是否以一预定状况卡扎的卡扎估算元件700。卡扎估算元件700包括一对来自光传感器60的脉冲记数的脉冲记数器(未示出)。它通过对所记数的脉冲数与贮存在一未示出的随机存取存储器(RAM)的设定脉冲数进行比较来估算卡扎状况。在底线被加工工具116向槽2C(见图10和11)引导、卡扎操作完成并且梭芯7和线轴200之间的松弛被消除之后，进行卡扎状况的估算。这将在后面详细讨论。

此外，在加工工具116抓住底线并将其通过导孔2G引导到夹线簧顶2DD(见图10和11)下面的一位置，并且固定割刀91切割底线(见图17和18)之后，卡扎估算元件700估算卡扎状况。这也将在下面详细讨论。

当卡扎失败时，卡扎估算元件700促使重新进行卡扎操作。其进行一预定数量的卡扎操作，直到检测到满意的结果。卡扎估算元件700可连接于错误指示器701，例如一报警灯，在经过一预定数量的不满意重试以后，错误指示器警告操作者出现了异常状态，这在后面也将予以描述。

下面描述气流引导元件G。参考图1，参考号65表示一大致为一空心圆柱形的、位于气流管66和67之间的吸线器。

吸线器65具有吸引孔65a、入口65b和出口65c。吸引孔65a用于将底线150吸入吸线器65中，它连接着吸线器65的内部空间和外部空间并分段倾斜，如图5所示，以便将底线150引入气流管67。图5中的一箭头指示气流。

入口65b连接于空气管路66。空气管路66通向连接着一未示出的空气源的电磁阀68。电磁阀68上装有一将其打开和关闭的未示出的重卷开关(rewind switch)。

气流管67通过出口65c与吸线器可旋转连接。气流管67包括一带有气流喷嘴67a的L形端，当离合器50a与梭芯7啮合时，该气流喷嘴可以对着梭芯壳2的开口2A。气流喷觜67a设置在梭芯轴7a旋转方向的前方的方向上。换句话说，如图7和8所示，如果Y表示连接气流喷觜67a的顶部和梭芯轴7a的中心的直线，底线150定位在直线Y的下方或在X侧，以便易于卷绕在梭芯7上。优选的是底线150穿过梭芯轴7a的周边，更优选的是对应于梭芯轴7a的切线。

当电磁阀68打开时，来自气流源的空气流过空气管路66、底线吸线器65、空气管路67，最后流过气流喷嘴67a。气流喷嘴67a的顶部与梭芯壳2上的开口2A的间距优选为10mm或更少，更优选为3-7mm(见图7)。以这种间距H的范围，吹出的气流有效地拉住了底线150，并形成一涡流来围绕梭芯轴7a缠绕底线150。

如图1所示，气流管路67的一部分由底线卷绕器162的基座501可转动地支撑。在图1中，气流管路67由弹簧570逆时针(在图中“CCW”)施力，当驱动螺线管69时可抵抗弹簧力旋转。因此，当电磁阀69打开时，气流喷嘴67a抵抗弹簧570的弹力顺时针(在图中“CW”)转动到对着开口2A的位置；当电磁阀69关闭时，弹簧570的弹力迫使气流喷嘴67a离开开口2A。当要将底线150缠绕在梭芯轴7上时，气流喷嘴67a转动到对着开口2A的一位置，而在底线卷绕、卡扎和切割阶段离开开口2A。

加工工具116位于设定在底线卷绕位置C的梭芯壳2附近。它起到穿线或卡扎装置、割线装置以及线头抓取装置的作用。如图9和13所示，加工工具116包括在卡扎阶段将底线从开口2A向开口端2E(见图10、11)引导的斜坡116D；抓住由斜坡116D引导的底线150的U形凹槽116B；在切割阶段引导并抓取底线150的V形凹槽116C以及活动切板116A。如图9和13所示。凹槽116B的根部与凹槽116C的根部偏离。切割眼(或活动切刀)116E设置在活动切割板116A上，并位于凹槽116C的根部的周向延伸处。活动切板116A成形为对应于卷绕轴50(见图9和18)的一弧形。当加工工具116围绕梭芯壳2转动到作为切割装置的固定切刀91的位置时，活动切刀116E擦过固定切刀91的顶部。如图30所示，加工工具116可转动地支撑于卷绕轴400上。卷绕轴401上装有由驱动齿轮403驱动的齿轮402。卷绕轴401固定在安装于基板3上的板404上。

加工工具116被一可通过多个齿轮403、402向前及向后转动的马达(未示出)驱动旋转。当该马达转动时，它在向前、向后的方向上转动。

梭芯壳2、固定切刀91和由活动切刀116E与固定切刀91之间的摩擦点形成的切割点S这样设置，在卷绕和卡扎操作(这在后面将进行讨论)之后，可引导底线150从夹线簧顶2DD穿过夹线簧2D下的导孔2G。夹线簧顶2DD到切割点S之间的长度要设定得足够大以便与上线形成一线缝，例如，大约40mm。

参考图12和图16，与可旋转支撑的卡扎元件配合的滑臂130与卷绕轴50的顶部相对。现在参考图28和29来描述滑臂130的一例。图28是滑臂130的一前视图，图29为一侧视图。

如图中所示，滑臂130由一弯板制成，其顶部与一L形导线器323成一整体。导线器323由钩322、导缘324和角325限定。后面将要详细讨论，在卡扎梭芯壳2的尝试中，加工工具116首先将底线150导入槽2C中。然后导线器323在槽2C处接触底线150，导缘324将底线150引导到夹线簧2D下的一位置。导缘324有一弧形部分，以便平滑地引导底线150而不会将其切断。滑臂130的一端由止杆螺钉326固定在架327上，并且可围绕止杆螺钉326作枢轴转动。连接于架327的拉簧328迫使滑臂130在图29中逆时针转动，同时受到制动器330的限制。编号329为一电磁阀，其起到滑臂130的致动器的作用。与导线器323一体的滑臂130、电磁阀329和其它元件作为一个单元连接于架327，并固定于一主架(未示出)上。

在重绕线期间，线通路351转入通路352，而在卡扎期间转入通路353。

如图28所示，滑臂130通常位于位置A。在卷绕期间，导缘324在与梭芯壳2相反的方向内转动底线150。此时，梭芯壳11一般位于图4所示的位置C。

在线卡扎操作中，底线150被导向梭芯壳2的槽2C，这在后面将详细讨论。然后转动臂70将梭芯壳2沿轴向输送到图28中的位置D，接着将电磁阀329通电，滑臂130在图28中顺时针转动到图28中的位置B。

在这一运行期间，滑臂130的钩322(或更切确地说，角325)沿梭芯轴方向传送底线150，将其引导到夹线簧2D下面的位置。当电磁阀329关闭时，滑臂130由拉簧328退回到初始位置A，并在该位置由制动器330止住。

另外，滑臂130也可以包括一可由一转动空气缸体转动的弯杆(未示出)。改变底线150的张力的张力调节器204设置在机构F和线轴200之间，如图4所示。其包括压着经过的底线150的夹线簧205、通过手工操作调节夹线簧205的压力的螺栓206和在缝纫机床101上提供的、产生抵抗夹线簧205的压力的推力的螺线管SOL。驱动张力调节器204的电路包括与螺线管SOL串联的电源V和一在二者之间提供的开关。

这样，当开关关闭时，螺线管上不产生推力，夹线簧205对底线150施加最大的压力，使底线上张力最大。当开关打开时，螺线管产生最大的推力，施加在底线150上的是最小的张力，即从夹线簧205的压力中减去螺线管的推力，使底线的张力减至最小。

如果在图22至27中剩余线退线器161和/或底线卷绕器162与基板3相撞，基板3就会被刻上痕。此外，在图22中，剩余线退线位置B、底线卷绕位置C和装入/退出位置D彼此挨得很近，图中还夸大了梭芯壳抓取元件。因此，可能会担心梭芯壳抓取元件有可能碰撞剩余线退绕器161和/或底线卷绕器162。然而实际上的设备在它们中间留下了足够的空间，从而消除了这种担心。

在本实施例中，梭芯壳抓取元件可在装入/退出位置A和D和相对的空位之间移动(见图21至25)。当梭芯壳抓取元件被传送到空位置时，传感器板15挡住了直线传感器41的发光元件41a与光接收元件41b之间的通路，从而检测到梭芯壳抓取元件向退回位置的运动。在空位置重新达到了初始状态。如果将传感器板32遮挡住发光元件31a与光接收元件31b之间的通路的位置设定为初始位置，梭芯壳抓取元件向空位转动，直到达到该位置。就这样，梭芯壳抓取元件被重新调整到初始位置。如果旋转马达20采用一脉冲马达，通过对脉冲马达的脉冲数记数来控制梭芯壳抓取元件在着梭位A、底线卷绕位C、剩余线退出位置B和中转位置D转动。

下面描述自动底线喂线器的运行。为了使梭芯壳抓取元件抓住带有完全卷绕梭芯的梭芯壳，操作者以他/她将梭芯壳装入中梭轴5类似的方法将他/她的手从转动臂70一侧放入缝纫机中，并将梭芯壳推入中转轴6中而不转动他/她的手掌，将梭芯壳装入中转轴6上。为了方便，以编号2X表示该梭芯壳，以便区别于后面将出现的梭芯壳2Y。

当打开电源开关时，转动臂70被重新调整到初始位置。打开启动开关时，转动臂70被转动，梭芯抓取元件之一对着处于中转位置D的梭芯壳2X。然后送进转动臂70，使梭芯壳抓取元件抓住梭芯完全卷绕好的梭芯壳2X。另一方面，另一个梭芯壳抓取元件不受任何阻挡向梭子1传送。

当中转轴6与承载轴4、剩余线退绕位置B或底线卷绕位置C相对，并且梭芯壳抓取元件之一被传送到中转位置6时，另一梭芯壳抓取元件就会碰撞剩余底线退绕器161和/或底线卷绕器162，因为位置B和C在承载轴方向上与梭芯壳抓取元件的空位重合或离得很近。与此相反，本发明通过将中转轴6置于梭子1之下并与梭芯壳抓取元件相对的一位置上，成功地消除了这个问题。

再回到运转方面，转动臂后退并转到一与梭子和夹持着梭芯壳2X的梭芯壳抓取元件相对的一位置上。然后使转动臂70前进，将梭芯壳2X装入梭子1中。再将另一梭芯壳抓取元件向中转轴6传送，传送过程中不会遇到任何障碍，然后再将转动臂退回。接着，操作者以上述方法将他/她的手从转动臂70一侧深入缝纫机中，并将带有完全缠好的梭芯的梭芯壳2Y装入中转轴6。

缝纫开始后，梭芯壳抓取元件之一夹持住在中转轴6上的梭芯壳2Y，在缝纫操作过程中转动臂70退回。

当发出换梭命令时，例如由于梭中余线不足，中断缝纫操作，送进梭芯壳抓取元件，使其从梭1中取出梭芯上只有少量剩余线的梭芯壳2X，然后退回转动臂70。

这时将转动臂70转到对着梭1和梭芯已经完全绕好线的梭芯壳2Y的一位置，并使其前进以将梭芯壳2Y装入到梭子1中。然后转动臂70退回。

缝纫操作重新开始时，在缝纫操作期间，转动臂70被转动，以便将梭芯壳2X传送到剩余线退绕位置B。与此相应，剩余线退绕器161将剩余线从梭芯壳2X内的梭芯上完全退绕出来。

下一步，转动转动臂70，使带着空梭芯的梭芯壳2X对着底线卷绕位置。然后送进转动臂70，从而使底线卷绕器162重新卷绕该空梭芯。下面结合图1至21描述底线卷绕器的操作。

首先，使底线150围绕牵引辊54绕一圈，并将其通过张力调节器204从线轴200上导出。张力调节器已被打开，使螺线管的推力最大，底线150中的张力最小。

然后将绕了一圈的底线150插入并挤进吸线器65的吸孔65a中。接着，驱动牵引马达M1来牵引底线150并临时打开电磁阀68，使来自气源的气流通过气流管路66和67流动，从而将吸孔65a中的底线150导向气流喷嘴67a并使底线150的线头从气流喷嘴67a中暴露出来。也可以想象，通过操作未示出的卷绕开关可在有限的时间内通过空气管路67、68产生一气流，从而自动地将底线150的线头从气流喷嘴67a中暴露出来。

当已由转动臂70的旋转动作传送到底线卷绕位置C的梭芯壳2通过转动臂70的前进动作送进时，临时驱动梭芯驱动马达M2，将离合器50a与梭芯7连接，并打开电磁阀69，使气流喷嘴67a对准开口2A。驱动牵引马达M1来牵引底线150，并打开电磁阀68，从气流源经过气流管路67和68产生气流。从而将暴露在气流喷嘴67a的底线150的线头导向梭芯壳2，并在梭芯壳内产生一涡流。或者同时，或者晚一点，驱动梭芯驱动马达来转动梭芯7(见图6A至6C)。

结果，被导向梭芯壳2的底线150被缠绕在梭芯轴7a上，从而开始了在梭芯轴7a上的卷绕。虽然光传感器可检测牵引辊54的旋转，只有在底线150缠绕在梭芯轴7a上以后才能观察到牵引马达M1的转动。底线150一缠绕在梭芯轴7a上，就将牵引马达M1的输出轴56的转动与牵引辊轴55脱离，因为牵引马达M1的转速调整得比梭芯驱动马达M2的低，如上面所讨论的。结果是，牵引辊由梭芯驱动马达M2驱动。这可从光传感器60检测到的信号中观察到。因为该信号发生了变化，示出了较窄的脉冲间隔。如图6D所示。

于是，连接于光传感器60的有效卷绕量检测器61对两个预定间隔的连续参考时钟脉冲的脉冲数(即：所检测到的信号)进行记数，来监测所检测到的信号的变化。通过检测所测信号的变化可识别底线150围绕梭芯轴7a的缠绕。该缠绕之后底线150的卷绕量被视为底线150的有效卷绕量。

有效卷绕量检测器61一检测到底线150的缠绕，就关闭牵引马达M1、电磁阀68和螺线管69，从而，气流喷嘴67a从开口2A退回。由于气流喷嘴离开梭芯轴7a，底线150可以大致均匀地卷绕在梭芯轴7a的整个面积上。

继续卷绕时增加梭芯驱动马达的转速，以便缩短围绕梭芯轴7a卷绕底线150的时间。但梭芯驱动马达M2的转速的增加不是必须的。当检测到表示预定底线量的预定转数时，停止梭芯驱动马达。

自动卷绕完成时关闭张力调节器204，以便去掉螺线管推力，使底线张力最大。然后自动地用从开口2A中伸出的底线150卡扎或穿过梭芯壳2。该穿线或卡扎操作将在下面参考图20和21讨论。

图12、13和18A示出了底线卷绕器162的卷绕操作完成的状态，这正是穿线或卡扎操作的起始状态。在这种状态下，如图13所示，加工工具116的输出116B被定位在开口端2E的外侧(或在图13中在开口2E的下面)，离合器50a与梭芯7彼此连接。

首先，在步骤1中将加工工具116从图12、13、14和18A中的初始位置I₀向图14和18B中所示的位置I₁旋转。在位置I₁，斜坡116D到达开口2A并触及或抓住从开口2A伸出的底线150。

在步骤2，转动臂在轴向上后退，从而加工工具116可从位置I₁向图4中的位置I₂移动。这样，加工工具向开口端2E接近，同时由斜坡116抓住底线150并向开口端2E引导被抓住的底线。

在步骤3，加工工具116进一步从位置I₂向图14(也见图18C)中的位置I3逆时针转动。从开口2A中伸出的底线150现在通过斜坡116D被凹槽116B抓住并向图10中开口端2E和梭芯周边7e之间的孔2K引导。

在步骤4中，转动臂70在轴向上后退，从而加工工件116可从位置I₃向图14中的I₄移动，使加工工件进一步接近开口端2E，由此，释放离合器50a与梭芯7之间的连接。

在步骤5中，加工工件进一步沿逆时针方向从位置I₄向图15中所示的位置I₅转动。在位置I₅，凹槽116B定位在卡扎位置2B的一侧(或者在图15中位于卡扎位置2B之下)，位置2B是槽2C的入口。这一转动使底线50能够成功地通过通孔2K。

随着底线150穿过通孔2K送进，在卷绕在梭芯7上的底线150上施加了张力，并且引起梭芯7转动。这时，如果梭芯驱动马达M2通过离合器50a连接于梭芯7，则梭芯7加上了负载，使其不能平滑转动。结果是，底线150无法成功地穿过孔2K运动，卡扎操作就会失败。当梭芯上缠有大量底线150时，这种危险会增加。与此相反，本实施例通过事先将离合器50a与梭芯分离使底线成功地穿过孔2K。

此外，如果加工工具116不介入步骤2就逆时针从位置I₀向I₃线性转动，则底线150可能在开口2A处被棱2J钩住，在梭芯壳2上提起，并且不能成功地穿过孔2K。相反，本实施例介入了步骤2并消除了这一问题。

在步骤6中，在轴向上送进转动臂70，从而可将加工工具从位置I₅向图15中的位置I₆移动，使离合器50a与梭芯7接合并使凹槽116B位于梭芯壳2的上方。随着加工工具116在图15中上面的方向上运动，在卡扎位置2B附近并被凹槽116B抓住的底线150被从卡扎位置2B导入槽2C。

在步骤7中，加工工具116进一步从位置I₆向图15中的位置I₇逆时针旋转。在位置I₇，凹槽116B已经在槽2C的后面(或在图15中在槽2C的右侧)。

这时，如果加工工具116从位置I₄向I₇线性地逆时针旋转，则不可能将底线150导入槽2C中，或者如日本专利申请No.6-64456中所公开的，需要一附加装置将底线强迫引导到槽2C中。与此相反，本实施例介入了加工工具从位置I₅向I₆的运动，并成功地将底线150导入槽2C中，而无需这样一种附加装置。

在步骤8中，加工工具116从位置I₇向图15中的位置I_7′顺时针转动，然后借助于转动臂70在轴向上的后退从位置I_7′向位置I_3′移动(见图18D)，最后，顺时针从位置I_3′向初始位置I0转动(见图18E)。

将底线150向槽2C引导的结果是，由于凹槽116已经经过槽2C，底线150上出现了松弛。为了消除可能由该松弛引起的故障，下面介绍一消除松弛的操作(见步骤9)。

如图19B和19C所示，当加工工具116从位置I₇向位置I₀顺时针转动恢复原位时，梭芯驱动马达M2沿一使底线150的松弛消除的方向，即，与卷绕相同的方向间接或连续驱动。

按照本实施例，即使在底线150的松弛消除以后，仍然使梭芯7间歇地或连续地转动一段时间，最好直到加工工具116从位置I₇恢复到位置I₀。接着，使线轴上加上张力，使其供应底线，并通过将光传感器60输出的脉冲数，更具体地说，与光传感器60相连的脉冲记数器所输出的脉冲数与已经贮存在随机存取存储器(RAM)中的所提供的底线的理想的或期望的脉冲数(图19中的实线)进行比较来校核穿线或卡扎状况(步骤10)。

因此，如果在加工工具116从位置I₀向位置I₇移动时，经过卡扎位置2B而未被导入槽2C，底线150出现的松弛就会比正常引导时的多。这样，检测到的底线脉冲数(例如，在图19D中的虚线上的S_4′)就会比代表成功地引导到槽2C的理想或期望值S₂小。当实际检测到的脉冲数与容许误差范围内的理想或希望脉冲数不对应，则判断卡扎操作失败，重设脉冲数(在步骤11中)并返回步骤1。本实施例应该重复三次重试。如果在第三次检测到的脉冲数与脉冲数的希望值不同，错误指示器701启动，警告操作者出现了故障。

如果步骤10中的结论是卡扎操作成功，在步骤12中将滑臂130从图12(也见图19A)的初始位置转动大约180°，如图16所示。然后滑臂130将底线150从槽2C中钩出，剩余的底线150通过槽2C导向夹线簧顶2DD、夹线簧2D和导孔2G。然后将滑臂130重新调整到初始位置。同时驱动梭芯驱动马达M2消除底线150的松弛(见图19E)。

在这一自动卡扎操作之后是切割操作。

首先接通张力调整器204，使螺线管推力最大，底线张力最小。然后，在步骤13中将加工工具116从图17中的位置I₀向位置I₈顺时针转动。在步骤14中，转动臂70沿轴向前进，从而加工工具116可从位置I₈向图17中的位置I₉移动。这样，加工工具116就从开口端2E后退。当加工工具116到达位置I₉时，凹槽116C的靠近开口端2E的一侧边与插入夹线簧顶2DD的夹线簧顶孔2H的一中心线的延伸部分A(其与梭芯轴7a正交)重叠。

在步骤15中，加工工具进一步从位置I₉向图17中的位置I₁₀顺时针转动。其结果是，如果底线150已从弹簧2D下的导孔2G伸出，并从图17中延伸段A的上方的夹线簧顶2DD之下的一通常位置延伸，则凹槽116将底线150抓住。

当加工工具116到达位置I₁₀时，在步骤16中转动臂70沿轴向后退，从而加工工具116可从位置I₁₀向图17中的位置I₁₁移动。这样，随着转动臂70的移动，加工工具116接近开口端2E。位置I₁₁在梭芯轴7a的方向上对应于位置I₀和I₈，并且在梭芯轴壳2的周向上与在固定切刀91和活动切刀116E之间的切割点的一延伸段对准。固定切刀91固定在基板3上。在步骤17中，加工工具116进一步从位置I₁₁向图17中(也见图18F)的位置I₁₂(即位置I₀)顺时针转动。在这一运动过程中，底线150在活动切刀116E与固定切刀91中间被切割，从而将夹线簧顶2DD与切割点之间的底线的长度设定得足以与上线缠绕，例如大约40mm。

于是，当加工工具116被转动时，由凹槽116C抓住的、成功地卡扎的底线150对线轴200施加张力，从而引导线轴200提供纱线。这一运行被检测。然而，在切割操作之后，即使加工工具116转动，线轴200上没有施加张力，也检测不到纱线的供应。因此，当卡扎底线成功时，底线切断时显示图19D中的脉冲数S₄。反之，如果底线150在图17中的延伸部分A之下延伸，即，如果卡扎操作失败，底线150就会被图17中的平面116F抓住输送，而不会随着加工工具116向位置I₁₀的移动而被切割。在这种情况下，脉冲数为图19D中的S_4＇。

如果卡扎操作失败，而且底线150一点也没有被加工工具116抓住，就不会检测到底线的供应，则脉冲数为图19D中的S₃。

如果在步骤18中由于对检测到的脉冲数与理想或希望脉冲进行比较，二者不同，在步骤19中就会使加工工具116反向旋转，并使其重新调整到初始位置I₀。然后在步骤20中以与上述相同的方法消除松弛，在步骤21中将脉冲记数器重新设定到S₂，然后转回步骤12，重新进行各步骤。在本实施例中应进行三次重试。如果在第三次重试时检测到的脉冲数仍与所希望的脉冲数不同，则错误指示器701被启动，警告操作者发生故障。

当自动切割操作完成时，转动臂70后退并旋转，以使没有抓住任何梭芯壳的梭芯壳抓取元件处于准备状态，同时使梭芯壳抓取元件与梭子1相对。当下一个换梭命令发出时，上述一系列操作重新开始。

因此，本发明通过如下步骤改善了卡扎操作的可靠性：利用加工工具116通过孔2K从开口2A向槽2C引导底线150；通过转动梭芯驱动马达M2消除底线150的张力；在线轴200上施加张力以使其提供底线150；通过光传感器60(包括一脉冲记数器)检测所提供底线的量；以及通过卡扎估算元件700来估算卡扎状况，从而纠正不良卡扎状况。

当卡扎估算元件估算出不良卡扎状况时，加工工具再次自动将底线150引导到槽2C中，因此改善了自动化。

本实施例还通过如下的接合改善了卡扎操作的可靠性：加工工具116只抓住从底线导孔2G中伸出并比夹线簧顶2DD的通常位置更靠外的底线；由加工工具116和固定切刀91切割被抓住的地线；由光传感器60(包括一脉冲记数器)来监测从线轴200提供的底线量；并通过卡扎估算元件700来校核卡扎状况，以便纠正不良卡扎状况。

当卡扎估算元件700估算出不良卡扎状况时，加工工具再次自动地将底线150向导孔2G引导，因此改善了自动化。

而且，本实施例还通过如下步骤改善卡扎操作的可靠性：抓住并移动卡扎成功的底线150，由活动切刀116E与固定切刀91切割底线150；由光传感器60(包括脉冲记数器)检测所供应的底线量；以由光传感器60检测到的结果为依据由卡扎估算元件700估算卡扎状况；并按照卡扎估算元件700的判断进行重试或警告操作者。这一自动重试也改善了自动化。

本实施例通过如下步骤改善卡扎操作的可靠性：抓住从开口2A伸出的底线150；用加工工具116穿过导孔2G、槽2C和孔2K将底线150向夹线簧顶2DD引导，在引导底线的同时，在平行于梭芯轴的方向上传动转动臂70以确保卡扎操作的成功。

当加工工具116抓住从槽2A中伸出的底线150时，转动臂70后退，从而加工工具116可以接近开口端2E。因此底线150向孔2K引导时不会被边2J钩住。这样一种结构可以加强可靠性。

本实施例还通过去掉一个通常所需的附加装置，例如一卡扎杆节省了成本。取代的方案是，当被加工工具116抓住的底线150被导向槽2C时，转动臂70前进以便使加工工具116从开口端退回。

本实施例还通过如下操作改善卡扎操作的可靠性：用离合器50连接梭芯驱动马达与梭芯7；通过用梭芯驱动马达M2转动梭芯7，将底线150重新卷绕在梭芯7上；当从开口2A伸出的底线150通过孔2K导向槽2C时，通过离合器50将梭芯驱动马达M2与梭芯分离。其结果是，本实施例使负载不会加到梭芯7上，并保持了梭芯7的平滑转动，从而使底线150导向槽2C。

当底线150导向槽2C时，离合器连接梭芯驱动马达M2与梭芯7，使梭芯7以底线卷绕方向相同的方向转动一预定时间，从而消除了底线150的松弛。这样一种结构将加强上述可靠性。

虽然上面示出、描述并指出了体现在本优选的实施例中的本发明的基本新颖特征，应理解，对于熟知本领域的人来说，可以在不背离本发明的精神的前提下对加以说明了的设备和其运行的形式和细节上作出各种省略、替代和修改。因此，本发明只被其所附带的权利要求书的范围所限定。

例如，在本实施例中加工工具116固定，在位置I₁-I₂、I₃-I₄、I₅-I₆、I_7′-I_3′、I₈-I₉和I₁₀-I₁₁之间的各运动是通过梭芯壳2在梭芯轴方向上的运动来实现的，与之相反，可以使梭芯壳2固定而使加工工具116运动。离合器50a也不必以这样一种方式运动，使梭芯驱动马达M2与梭芯7之间通过离合器50a的连接与底线150向槽2C引导同时或在这之后进行。

本实施例成功地通过使梭芯壳2在梭芯轴方向上运动在斜坡116D和凹槽116C处减小了加工工具116的体积。

卡扎状况也可只在步骤18中估算，而省略了图20和21中的步骤10。在这种情况下，当在步骤18中发现了不良卡扎状况时，可以返回到步骤1作为一重试操作。这种装置当然有利于提高自动化的效率。

Claims (13)

1.一种底线卷绕器，包括：

将从底线供应源所提供的底线卷绕在已装入一梭芯壳的梭芯上的一底线卷绕元件；

包括一用于抓住卷绕在梭芯上的底线的卡扎器的一导线器，其中通过梭芯壳与卡扎器彼此相对运动，导线器将底线带到梭芯壳；

与所述导线器的相对运动相关联的一转动元件，其转动梭芯以便消除在梭芯和底线供应源之间的底线的松弛。

2.如权利要求1所述的一种底线卷绕器，其特征在于：还包括：

一检测器，当梭芯由所述转动元件带动旋转时，其检测梭芯和底线供应源之间的底线状况；

一估算元件，其以所述检测器的检测结果为依据，估算梭芯壳的卡扎状况。

3.如权利要求2所述的一种底线卷绕器，其特征在于：所述梭芯壳具有一开口，通过该开口底线卷绕在梭芯上、一导孔，底线从该孔中伸出并被使用来形成线缝、和一将开口与导孔连接起来的槽，其中，当将底线卡入该槽时所述转动元件转动梭芯，估算元件以所述检测器的检测结果为依据估算对该槽的卡扎状况。

4.如权利要求2所述的一种底线卷绕器，其特征在于：所述检测器通过检测从底线供应源供应的底线量来监测底线的状况。

5.如权利要求2所述的一种底线卷绕器，其特征在于：还包括一控制器，当所述检测器检测到不良卡扎状况时，其促使所述导线器自动地重试该相对运动。

6.如权利要求1所述的一种底线卷绕器，其特征在于：所述转动元件间歇地将梭芯转动一预定时间。

7.一种底线卷绕器，包括：

将从底线供应源所提供的底线卷绕在已装入一梭芯壳的梭芯上的一底线卷绕元件；

以底线卡扎梭芯壳的一导线器；

在所述导线器卡扎梭芯壳之后抓住底线并将其牵伸一预定距离的抓取装置；

在假设所述抓取装置抓住底线时检测梭芯与底线供应源之间的底线状况的一检测器；

以所述检测器的检测结果为依据估算梭芯壳的卡扎状况的一估算元件。

8.如权利要求7所述的一种底线卷绕器，其特征在于：还包括当所述抓取装置将底线牵伸该预定距离时切割底线的切割装置。

9.如权利要求7所述的一种底线卷绕器，其特征在于：还包括一控制器，当所述检测器检测到一种不良卡扎状况时，其促使所述导线器自动重试所述梭芯壳的卡扎。

10.一种底线卷绕器，包括：

一底线卷绕元件，其通过转动已装入梭芯壳中的一梭芯将底线卷绕在梭芯上；

包括一抓住卷绕在梭芯上的底线的卡扎器的一导线器，其中，通过梭芯壳与卡扎器相对运动，卡扎器将底线带到梭芯壳；

一离合器，当所述底线卷绕元件围绕梭芯卷绕底线时，其将所述底线卷绕元件与梭芯连接，以使梭芯旋转，而当所述导线器卡扎梭芯壳时，其使所述底线卷绕元件与梭芯脱离。

11.如权利要求10所述的一种底线卷绕器，其特征在于：所述梭芯壳具有一开口，底线通过该开口卷绕在梭芯上、一导孔，底线通过该导孔伸出并被用来形成一线缝，以及一连接该开口与该导孔的槽，所述导线器相对于所述卡扎器和梭芯壳运动，从而，所述卡扎器通过该槽从该开口向该导孔引导底线，其中，所述离合器在底线被引导到该槽中后进行连接，从而使梭芯转动一预定时间。

12.一种底线卷绕器，包括：

一将底线卷绕到一装入一梭芯壳的梭芯上的底线卷绕元件，所述梭芯壳具有一开口，底线通过该开口卷绕在梭芯上、一导孔，底线从其中伸出并被用来形成一线缝、以及一连接该开口与该导孔的槽；

用于抓住卷绕在梭芯上的底线并通过该槽将底线从该开口向该导孔引导的卡扎装置；

用于使梭芯壳与卡扎装置绕一梭芯轴相对转动的驱动装置；

当所述驱动装置使所述卡扎装置与梭芯壳相对转动时使卡扎装置与梭芯壳沿梭芯轴彼此相对作直线运动的传动装置，所述驱动装置和所述传动装置辅助抓住底线的所述卡扎装置通过该槽将底线从该开口向该导孔引导。

13.如权利要求12所述的一种底线卷绕器，其特征在于：所述梭芯壳具有一开口端，所述梭芯通过该开口端可卸下地装入梭芯壳，该开口端可连接于该槽，所述传动装置使该相对运动这样进行，当所述卡扎装置抓取从开口端伸出的底线时，所述卡扎装置从该开口端退回，而当所述卡扎装置向该槽引导底线时接近该开口端。

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