CN108468148B - 一种智控提花手套机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电脑手套机技术领域，尤其是一种智控提花手套机，包括机架、安装在机架上的针床、与针床配合的机头、换色装置、叉刀系统、驱动系统以及控制机，其特征在于：所述换色装置包括换色座及安装在换色座上的若干个选择组件，换色座通过支撑结构安装在编织机的天杆上方，各选择组件安装在换色座上，彼此错开并与天杆上的塑料滑块逐一对应，每个选择组件包括换色销、电磁铁以及摇臂，换色销与换色座滑动配合且在弹簧的作用下保持向塑料块伸出的姿态，摇臂的中部铰接在换色座上，电磁铁的顶杆通过摇臂驱动换色销，使换色销保持向上回缩的姿态，具有结构简单，调节方便，性能稳定的技术特点。
Description
技术领域
本发明涉及电脑手套机技术领域，尤其是一种智控提花手套机。
背景技术
现有电脑手套机的结构往往较为复杂，动作部分多采用零部件较多的传动结构，在生产时不易调节，后期维护也比较困难，而且由于零部件众多，导致运动的稳定性不太好，因此需要对电脑手套机的动作部分作出改进。
发明内容
本发明的目的是克服上述背景中的不足，提供一种智控提花手套机，具有结构简单，调节方便，性能稳定的技术特点。
本发明的技术方案是：
一种智控提花手套机，包括机架、安装在机架上的针床、与针床配合的机头、换色装置、叉刀系统、驱动系统以及控制机，其特征在于：
所述换色装置包括换色座及安装在换色座上的若干个选择组件，换色座通过支撑结构安装在编织机的天杆上方，各选择组件安装在换色座上，彼此错开并与天杆上的塑料滑块逐一对应，每个选择组件包括换色销、电磁铁以及摇臂，换色销与换色座滑动配合且在弹簧的作用下保持向塑料块伸出的姿态，摇臂的中部铰接在换色座上，电磁铁的顶杆通过摇臂驱动换色销，使换色销保持向上回缩的姿态；
所述叉刀系统包括固定在编织机墙板上的电机座、安装在电机座上的电机、安装在电机座上方的丝杆螺母副、固定在螺母上的叉刀架以及对螺母导向的导向组件，电机通过同步带驱动丝杆，螺母带动叉刀架水平移动；
所述驱动系统包括一个由电机驱动的同步带组件、一个通过直线轴承滑动配合在光轴上的飞机头以及对飞机头导向的导向组件，飞机头与同步带以及换色装置连接，飞机头在同步带的驱动下带动换色装置滑移；
所述机头中，机头的行走机构包括品字形的上导轨和下导轨以及安装在机头上的若干个轴承，机头的下部设置有与下导轨配合的用于承载机头重量的定位轴承，机头的上部设置有与上导轨和下导轨配合的用于导向的可调限位轴承；机头的度目三角调控机构，包括步进电机、由步进电机驱动的蜗轮、与蜗轮连接的摇臂、与摇臂连接的分体滑块以及与滑块连接的度目三角，三角底板上安装有复位弹簧，该复位弹簧连接着分体滑块；机头三角联动机构的包括电磁铁、由电磁铁驱动的摇臂、由摇臂带动的复位座、与复位座通过销轴连接的联动块、与联动块通过销轴连接的连杆以及与连杆连接的三角定位板，三角定位板的底面安装有选针三角、大三角和小三角。
所述换色座包括左部和右部以及顶板，左部和右部之间保持一定间距形成容纳换色销上下滑动的空间，顶板固定在左部与右部的顶面，且顶板底部设有防撞橡胶垫。
所述弹簧设置在换色销与顶板之间，换色销上开设有限位槽，换色座上固定有插入限位槽内的行程限制条，对换色销进行限位。
所述换色销的底部开设有凹孔，摇臂的端部伸入凹孔内从而驱动换色销上下升降。
所述叉刀系统中，导向组件包括固定在螺母底部的支架、安装在支架的前端和后端的导向轴承以及与丝杆平行的导轨，两个导向轴承分别抵靠在导轨的前侧面和后侧面。
所述驱动系统中，导向组件包括水平布置的品字形导轨、垂悬固定在飞机头两侧的飞机头侧支撑、分别安装在两个飞机头侧支撑底部的行走轴承，两个行走轴承分别位于品字形导轨凸起部位的前侧和后侧。
所述机头的行走机构中，所述机头的上部安装有第一~第三可调限位轴承，第一可调限位轴承抵靠在上导轨前端的端面，第二可调限位轴承抵靠在下导轨前端的底面，第三可调限位轴承抵靠在凸起部的后侧面。
所述机头的下部安装有第四~第六可调限位轴承，第四可调限位轴承抵靠在下导轨前端的端面，第五可调限位轴承抵靠在下导轨的底面，第六可调限位轴承抵靠在凸起部的后侧面。
所述定位轴承抵靠在下导轨前端的顶面。
所述蜗轮的表面开设有螺旋状的凹槽，摇臂的端部通过定位销插入到凹槽内。
本发明的有益效果是：本发明利用结构简单紧凑，调节用方便，维护简单。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图。
图2是叉刀系统的主视结构示意图。
图3是叉刀系统的俯视结构示意图。
图4是换色装置的主视结构示意图。
图5是换色装置的右视结构示意图。
图6是换色装置的俯视结构示意图。
图7是驱动系统的主视结构示意图。
图8是驱动系统的俯视结构示意图。
图9是机头行走机构的结构示意图。
图10是度目三角调控机构的主视结构示意图。
图11是的度目三角调控机构的左视结构示意图。
图11-1是蜗轮的结构示意图。
图12是三角联动机构的主视结构示意图。
图13是三角联动机构的俯视结构示意图。
图14是三角联动机构的仰视结构示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图，对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。
如图1所示，本发明所述的一种智控提花手套机，包括机架1、安装在机架上的针床、与针床配合的机头、换色装置4、叉刀系统3、驱动系统以及控制机2，本发明的改进部分主要是机头、换色装置、叉刀驱动系统以及驱动系统，其余部分例如针床，纱架等，与现有技术类似，不做详细介绍。
目前，国内生产的全自动手套编织机大部分设计有叉刀定位装置。叉刀定位很大程度上决定手套织物的质量，手指均匀程度，特别是指缝的质量。叉刀定位不准，叉刀上叉口在编织某一手指时不到位，共用针上的线圈脱不出，产生指头与指缝吊纱现象。叉口过头，纱线在叉刀口面滑行时间过长，磨擦易使纱线断掉，产生指缝有破洞。这两种情况都是产生织物次品的根源，影响手套班产量。现有手套编织机的叉刀定位装置通常采用齿轮传动系统，零件繁多，结构复杂，成本较高，传动精度尚待改进。
如图2、图3所示，针对现有叉刀系统的缺陷，本发明改进的叉刀系统3，包括固定在编织机墙板3-10上的电机座3-1、安装在电机座上的电机3-3、安装在电机座上方的丝杆螺母副、通过叉刀座3-12固定在螺母3-8上的叉刀架3-9（叉刀架上安装有叉刀）以及对螺母导向的导向组件，电机通过同步带3-4驱动丝杆3-6，螺母带动叉刀架水平移动。
所述导向组件包括固定在螺母底部的支架3-14、安装在支架的前端和后端的导向轴承3-7以及与丝杆平行的导轨3-11，两个导向轴承分别抵靠在导轨的前侧面和后侧面，这样可以对螺母进行周向限位，防止螺母转动，同时还可以沿导轨行进，摩擦力小。
所述电机座的顶部设有用于检测螺母位置的感应器3-13，可以对螺母进行位置感应，实现叉刀架的初始位置定位。
所述丝杆通过轴承3-5安装在电机座的上方，同步带轮3-2固定在丝杆以及电机轴的端部，两个同步带轮之间由同步带3-4连接。
叉刀系统的工作原理是：启动电机后，丝杆开始转动，在轴承的限位下，螺母带动叉刀架行进，控制电机的正反转即可实现叉刀架的进退。
电脑横机在编织过程中，往往需要编织不同的图案和花色，这就需要使用不同颜色或粗细的纱线，通过换色装置选择不同的滑块（也称乌丝座），带动相应的纱嘴来进行编织。现有常规的换色装置，一般采用杠杆原理来进行滑块的选择，具体方式是：当电磁铁顶杆回缩时，复位弹簧推动换色销复位，带动换色销伸出带走纱嘴；电磁铁的顶杆顶压杠杆的一端，迫使杠杆的另一端摆动，换色销回缩，纱嘴失去动力停止滑动。在实际生产过程中，由于飞机头的快速移动以及机器的振动，长期接触，容易使杠杆跟着小幅度摆动，出现换色销复位不及时或者换色销错误伸出的情况，导致纱嘴误操作，编织错误图案，影响产品质量。
如图4、图5、图6所示，针对现有换色装置的缺陷，本发明改进的换色装置4，包括换色座及安装在换色座上的若干个选择组件，换色座通过支撑结构4-15安装在编织机的天杆5上方，各选择组件安装在换色座上，彼此错开并与天杆上的塑料滑块4-12逐一对应，每个选择组件包括换色销4-10、电磁铁4-6以及摇臂4-8，换色销与换色座滑动配合且在弹簧4-4的作用下保持向塑料块伸出的姿态，摇臂的中部通过摇臂轴4-9铰接在换色座上，电磁铁的顶杆通过摇臂驱动换色销，使换色销保持向上回缩的姿态，不与其他运动部件接触。
进一步的，所述换色座包括左部4-2-1和右部4-2-2以及顶板4-1，左部和右部之间保持一定间距形成容纳换色销上下滑动的空间，顶板固定在左部与右部的顶面，且顶底部设有防撞橡胶垫4-3，用于缓冲电磁铁的顶杆撞击顶板。
进一步的，所述弹簧设置在换色销与顶板之间，换色销上开设有限位槽，换色座上固定有插入限位槽内的行程限制条4-5，对换色销进行限位。显然，限位槽的长度大于行程限制条的长度，此外，行程限制条也起到导向的作用。
进一步的，所述电磁铁通过电磁铁支架4-7固定在换色座的左部或右部，电磁铁的顶杆竖直布置，顶杆的下端地靠着摇臂的一端。
进一步的，所述换色销的底部开设有凹孔，摇臂的端部伸入凹孔内从而驱动换色销上下升降。
进一步的，所述塑料滑块的顶部开设有与换色销配合的缺口。当换色销向下伸出时，塑料滑块被选中。所述支撑结构与编织机的飞机头4-16连接。
换色装置的工作原理是：在电磁铁不动作的状态下，弹簧迫使换色销向下伸出，插入到塑料滑块的缺口内，飞机头带动换色座滑动时，塑料滑块跟着一起滑动；当电磁铁动作时，顶杆向下伸出，通过摇臂将换色销缩回，塑料滑块不被选中，保持原位。通过控制单元控制电磁铁的动作时间和次序，即可选择不同的塑料滑块，通过塑料滑块连杆4-14使得不同的纱嘴参与编织。
电脑横机在编织过程中，往往需要编织不同的图案和花色，这就需要使用不同颜色或粗细的纱线，通过换色装置选择不同的滑块（也称乌丝座），再通过换色装置的移动，带动相应的纱嘴来进行编织。换色装置本身不具有动力，是在配套的驱动系统的作用下移动，现有换色装置的驱动系统往往采用复杂的传动结构，零部件较多，使用和维护都不太方便。
如图7、图8所示，针对现有驱动系统的缺陷，本发明改进的驱动系统，包括一个由电机驱动的同步带组件（安装在编织机的底座7-19上）、一个通过直线轴承滑动配合在光轴7-11上的飞机头7-9（光轴通过轴承座7-12安装在天杆支架7-18或墙板7-1上）以及对飞机头导向的导向组件（安装在编织机的底座上），飞机头与同步带连接，同时，飞机头还通过换色座支撑4-15与滑动配合在天杆5上的换色装置连接，飞机头在同步带的驱动下带动换色装置滑移。换色装置通过换色销选择不同的滑块7-7（乌丝座），使不同的纱嘴参与编织。飞机头7-9通过机头连杆7-20带动机头在针板滑移。
进一步的，所述同步带组件包括安装在带轮座7-17上的主动带轮7-13、从动带轮7-2以及连接在两者之间的同步带7-3，主动带轮通过皮带与电机连接。
进一步的，所述光轴的两端设有飞机头的防撞装置7-10以免撞坏飞机头。所述防撞装置包括一个固定在光轴上的固定座、穿套在固定座顶部的防撞销以及套设在防撞销上的弹簧。当飞机头接触到防撞销后，弹簧发生弹性变形，通过弹簧力来缓冲飞机头的冲击。
进一步的，所述导向组件包括水平布置的品字形导轨、垂悬固定在飞机头两侧的飞机头侧支撑7-14、分别安装在两个飞机头侧支撑底部的行走轴承7-16，两个行走轴承分别位于品字形导轨凸起部位的前侧和后侧。由于凸起部位的限制，两个行走轴承只能沿着品字形导轨作直线运动，不会发生偏转。所述品字形导轨的两端分别设有行程感应器7-15，对飞机头的行程进行检测和限制。
驱动系统的工作原理是：同步带运动时，直接拉动飞机头沿光轴运动，飞机头会带动换色装置在天杆上滑移。
机头的改进部分有3个，一个是机头的行走系统，一个是三角联动机构，一个是度目三角的调控机构。
电脑编织机中，机头的作用最为重要，需要通过机头进行控制针板上的针动作来完成编织过程。在编织过程中，机头在驱动机构的带动下需要不停地移动，因此机头需要具有行走机构。现有的机头行走机构中，主要是在导轨上开设导向槽，机头上固定有角铜，角铜插入导向槽内进行引导，防止机头运动过程中跳动，此类结构中，角铜既要导向又要承担机头的重量，容易磨损，使用效果不太好。
如图9所示，针对现有机头的行走机构的缺陷，本发明改进的机头行走机构，包括品字形的上导轨6-1和下导轨6-5以及安装在机头6-3上的若干个轴承，机头的下部设置有与下导轨配合的用于承载机头重量的定位轴承（为了运动的平稳，一般是至少两个定位轴承6-4，机头的左侧和右侧各一个），机头的上部设置有与上导轨和下导轨配合的用于导向的可调限位轴承（为了运动的平稳，机头的左侧和右侧分别设置有可调限位轴承）。
所述上导轨和下导轨均水平布置，且上导轨的凸起部朝下悬伸，下导轨的凸起部朝上悬伸。
所述机头的上部安装有第一~第三可调限位轴承，第一可调限位轴承6-2-1抵靠在上导轨前端的端面，第二可调限位轴承6-2-2抵靠在下导轨前端的底面，第三可调限位轴承6-2-3抵靠在凸起部的后侧面。
所述机头的下部安装有第四~第六可调限位轴承，第四可调限位轴承6-2-4抵靠在下导轨前端的端面，第五可调限位轴承6-2-5抵靠在下导轨的底面，第六可调限位轴承6-2-6抵靠在凸起部的后侧面。所述定位轴承抵靠在下导轨前端的顶面。
机头行走机构的工作原理是：各可调限位轴承与上导轨、下导轨的配合，可以对机头进行导向和限位，防止机头跳动，定位轴承可以承担机头的大部分重量，减少磨损。
在电脑编织机中，机头内的度目三角的用途是调节勾针的下压深度，度目三角下压越深，织物的就越稀疏，因此是针织横机中用于控制织物疏密度的重要部件。为了调节织物疏密度，需要对度目三角的位置作出相应的调节，现有的调节方法往往是手工调节度目三角传动结构中的凸轮，由于机头结构很紧凑，调节起来较为不便。
如图10、图11、图11-1所示，针对现有度目三角的缺陷，本发明改进的度目三角调控机构，包括步进电机9-1、由步进电机驱动的蜗轮9-5、与蜗轮连接的摇臂9-3、与摇臂连接的分体滑块9-8以及与滑块连接的度目三角9-7，三角底板9-10上安装有复位弹簧9-6，该复位弹簧连接着分体滑块9-8。
作为优选，所述步进电机9-1通过第一支座9-2-1、第二支座9-2-2以及定位板9-9固定在三角底板上。步进电机9-1上设置有磁感应器9-11和感应铝块9-12，可以检测步进电机9-1的转动角度（现有技术），准确控制度目三角行程。
作为优选，所述蜗轮9-5的表面开设有螺旋状的凹槽9-5-1以及与步进电机9-1的输出轴配合的安装孔9-5-2，摇臂9-3的端部通过定位销9-4插入到凹槽内，定位销9-4的插入端安装有轴承。
作为优选，所述分体滑块9-8穿过三角底板后与度目三角连接。显然，三角底板9-10上开设有允许分体滑块9-8滑动的开槽。
度目三角调控机构的工作原理是：步进电机带动蜗轮转动时，由于蜗轮不会发生径向的位移，因此摇臂的定位销只能沿着凹槽行进，摇臂发生摆动，拉动分体滑块，带动度目三角滑移，通过控制机2设定蜗轮9-5的转角大小，控制度目三角位置，弹簧拉动分体滑块9-8保证定位销的轴承紧靠蜗轮的凹槽同侧滑行。
在电脑编织机中，选针三角的作用是选择出针状态，比如出针长短，是否出针等，在工作时，一般配合大三角和小三角一起动作进行选针。目前选针三角的工作方式是：气动起底条（也称橡筋条、压针条）作用于轴承，轴承通过杠杆机构来控制选针三角与大三角和小三角联动，结构比较复杂，中间零部件太多，而且控制不稳定，维护困难。
如图12、13、14所示，针对现有选针三角的缺陷，本发明改进的三角联动机构，包括电磁铁10-1、由电磁铁驱动的摇臂10-4、由摇臂带动的复位座10-7、与复位座通过销轴连接的联动块10-9、与联动块通过销轴10-10连接的连杆10-14以及与连杆10-14连接的三角定位板10-12，三角定位板的底面安装有选针三角10-15、大三角10-16和小三角10-17。
所述电磁铁通过支架10-2安装在三角底板上。所述摇臂呈L型，中间部位通过销轴安装在摇臂支座10-3上，一端与电磁铁的顶杆接触，另一端与复位座接触。
所述复位座呈V形，中间通过铰接轴10-6安装在导套支座10-11上，铰接轴10-6上安装有用于复位的扭簧10-5，复位座的一端与摇臂接触，另一端与联动块连接。
所述联动块10-9上通过螺钉10-18固定有止推板10-8，止推板10-8遮挡在联动块的侧面，防止联动块10-9与复位座10-7连接处的销轴以及联动块10-9与连杆10-14连接处的销轴10-10脱落。
所述导套支座10-11上设置有连杆10-14的导向套10-19，使得连杆10-14拉动三角定位板10-12竖直升降。此外，三角底板10-13上开设有选针三角10-15、大三角10-16和小三角10-17运动的开口，这些开口也起到对选针三角10-15、大三角10-16和小三角10-17导向的作用。
三角联动机构的工作原理是：电磁铁10-1的顶杆伸出，摇臂10-4摆动，带动复位座转动，然后联动块10-9通过连杆拉动选针三角10-15、大三角10-16和小三角10-17一起联动。
以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种智控提花手套机，包括机架、安装在机架上的针床、与针床配合的机头、换色装置、叉刀系统、驱动系统以及控制机，其特征在于：
所述换色装置包括换色座及安装在换色座上的若干个选择组件，换色座通过支撑结构安装在编织机的天杆上方，各选择组件安装在换色座上，彼此错开并与天杆上的塑料滑块逐一对应，每个选择组件包括换色销、电磁铁以及摇臂，换色销与换色座滑动配合且在弹簧的作用下保持向塑料块伸出的姿态，摇臂的中部铰接在换色座上，电磁铁的顶杆通过摇臂驱动换色销，使换色销保持向上回缩的姿态；
所述叉刀系统包括固定在编织机墙板上的电机座、安装在电机座上的电机、安装在电机座上方的丝杆螺母副、固定在螺母上的叉刀架以及对螺母导向的导向组件，电机通过同步带驱动丝杆，螺母带动叉刀架水平移动；
所述驱动系统包括一个由电机驱动的同步带组件、一个通过直线轴承滑动配合在光轴上的飞机头以及对飞机头导向的导向组件，飞机头与同步带以及换色装置连接，飞机头在同步带的驱动下带动换色装置滑移；
所述机头中，机头的行走机构包括品字形的上导轨和下导轨以及安装在机头上的若干个轴承，机头的下部设置有与下导轨配合的用于承载机头重量的定位轴承，机头的上部设置有与上导轨和下导轨配合的用于导向的可调限位轴承；机头的度目三角调控机构，包括步进电机、由步进电机驱动的蜗轮、与蜗轮连接的摇臂、与摇臂连接的分体滑块以及与滑块连接的度目三角，三角底板上安装有复位弹簧，该复位弹簧连接着分体滑块；机头三角联动机构的包括电磁铁、由电磁铁驱动的摇臂、由摇臂带动的复位座、与复位座通过销轴连接的联动块、与联动块通过销轴连接的连杆以及与连杆连接的三角定位板，三角定位板的底面安装有选针三角、大三角和小三角；
所述机头的行走机构中，所述机头的上部安装有第一~第三可调限位轴承，第一可调限位轴承抵靠在上导轨前端的端面，第二可调限位轴承抵靠在下导轨前端的底面，第三可调限位轴承抵靠在凸起部的后侧面；
所述机头的下部安装有第四~第六可调限位轴承，第四可调限位轴承抵靠在下导轨前端的端面，第五可调限位轴承抵靠在下导轨的底面，第六可调限位轴承抵靠在凸起部的后侧面；
所述定位轴承抵靠在下导轨前端的顶面；
所述电机座的顶部设有用于检测螺母位置的感应器，可以对螺母进行位置感应，实现叉刀架的初始位置定位。
2.根据权利要求1所述的一种智控提花手套机，其特征在于：所述换色座包括左部和右部以及顶板，左部和右部之间保持一定间距形成容纳换色销上下滑动的空间，顶板固定在左部与右部的顶面，且顶板底部设有防撞橡胶垫。
3.根据权利要求2所述的一种智控提花手套机，其特征在于：所述弹簧设置在换色销与顶板之间，换色销上开设有限位槽，换色座上固定有插入限位槽内的行程限制条，对换色销进行限位。
4.根据权利要求3所述的一种智控提花手套机，其特征在于：所述换色销的底部开设有凹孔，摇臂的端部伸入凹孔内从而驱动换色销上下升降。
5.根据权利要求4所述的一种智控提花手套机，其特征在于：所述叉刀系统中，导向组件包括固定在螺母底部的支架、安装在支架的前端和后端的导向轴承以及与丝杆平行的导轨，两个导向轴承分别抵靠在导轨的前侧面和后侧面。
6.根据权利要求5所述的一种智控提花手套机，其特征在于：所述驱动系统中，导向组件包括水平布置的品字形导轨、垂悬固定在飞机头两侧的飞机头侧支撑、分别安装在两个飞机头侧支撑底部的行走轴承，两个行走轴承分别位于品字形导轨凸起部位的前侧和后侧。
7.根据权利要求6所述的一种智控提花手套机，其特征在于：所述蜗轮的表面开设有螺旋状的凹槽，摇臂的端部通过定位销插入到凹槽内。
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