CN108914396B - 一种多机头绗缝设备及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多机头绗缝设备及控制方法，属于绗缝设备领域，旨在提供一种能够根据花样进行绗缝，且多机头能够单独进行控制的多机头绗缝设备，其技术方案要点如下，它包括机架、绗缝机头、绗缝机龙头、驱动部以及动力传输部，机架上安装有第一驱动源以驱动绗缝机龙头沿机架的长度方向滑移；绗缝机头安装于绗缝机龙头上；驱动部包括第二驱动源和第三驱动源，动力传输部包括连杆组件和传动组件。该多机头绗缝设备具有能够根据花样进行绗缝，且多机头能够单独进行控制的优点。本发明中绗缝机龙头采用步进的方式，使机针不易发生弯斜和断裂，布料也不会发生移动，使绗缝过程稳定流畅，提高了布料的绗缝效果。

Description

一种多机头绗缝设备及控制方法

技术领域

本发明涉及绗缝设备，特别涉及一种多机头绗缝设备及控制方法。

背景技术

目前市场上绗缝机一般为单机头使用，即使为多机头也是采用多机头同时启停不会根据花样的图形进行启停动作。目前绗缝机的动作方式为根据花样机头绗缝动作为持续动作，机头横移或者平移动作为匀速的根据所设置的绗缝针距的大小进行前进。以上动作由于机头运动是持续的并且横移或平移动作也是匀速的，这样在缝制密度大或者厚度大的材料就很容易造成断针现象，并且在缝制时绗缝速度也会有所限制，在由于绗缝的特殊性机头前进或后退对材料绗缝的效果也会存在差别。

鉴于目前在对复合纤维织物进行布料绗缝的过程中所存在的问题，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种多机头绗缝设备及控制方法，使其更具有实用性。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种多机头绗缝设备，具有能够根据花样进行绗缝，且多机头能够单独进行控制的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种多机头绗缝设备，包括机架，还包括：

绗缝机龙头，所述机架上安装有第一驱动源以驱动绗缝机龙头沿机架的长度方向滑移；

若干依次平行设置的绗缝机头，每一所述绗缝机头上均设有一机针，所述绗缝机头安装于绗缝机龙头上；

驱动部，所述驱动部包括第二驱动源和第三驱动源，所述绗缝机龙头上设有至少一安装板，所述第二驱动源安装于安装板以驱动绗缝机头上下移动，所述第二驱动源的数量与绗缝机头的数量相等，所述第三驱动源安装于安装板上以驱动机针往复上下移动；

动力传输部，所述动力传输部包括连杆组件和传动组件，所述第一驱动源通过连杆组件传输动力至绗缝机头，所述第二驱动源通过传动组件传输动力至机针，所述连杆组件和传动组件转动连接。

进一步的，所述传动组件包括第一传动轴、第二传动轴和第三传动轴；

所述安装板下侧固接有第一固定座，所述第一传动轴穿设于第一固定座且与第一固定座转动连接，所述第一传动轴与第三驱动源的输出轴相连；

所述第二传动轴通过带传动与第一传动轴传动连接，所述第三传动轴与第二传动轴通过带传动与第二传动轴传动连接；

所述绗缝机头上侧固接有第二固定座，所述第三传动轴穿设于第二固定座且与第二固定座转动连接，所述第三传动轴的输出轴与绗缝机头内部动力结构相连以使动力传输至机针。

进一步的，所述连杆组件包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆的一端与第一传动轴转动连接，另一端与第二传动轴转动连接，所述第二连杆的一端与第二传动轴转动连接，另一端与第三传动轴转动连接，所述第二驱动源的输出轴与第二固定座相连。

进一步的，所述第二驱动源为气缸，所述气缸的活塞杆与第二固定座上侧固接。

进一步的，所述第三驱动源为伺服电机，所述伺服电机的输出轴与第一传动轴同轴固定连接。

进一步的，所述第二固定座靠近安装板的一侧设有滑块，所述安装板上设有与滑块适配的纵向滑轨。

进一步的，所述机架沿其长度方向上设有供绗缝机龙头滑移的轨道。

进一步的，所述第一驱动源为步进电机，所述步进电机通过带传动驱动绗缝机龙头沿轨道滑移。

本发明具有以下有益效果：

步进电机驱动绗缝机龙头沿基架长度方向滑移，从而带动绗缝机头沿X方向移动，现有技术中一般绗缝机龙头是匀速沿着X方向运动的，绗缝机匀速运动的方式，会使机针发生弯斜甚至断裂，还会使布料发生移动，本发明中采用步进的方式，在每一个针脚处，步进电机停止转动，机针作上下一个动作，完成该动作后，步进电机转动，机针沿X方向向前移动，机针在缝制时不移动，缝制完成后，机针抬起，运动至下一针脚处，这样使机针不易发生弯斜和断裂，布料也不会发生移动，使绗缝过程稳定流畅，提高了布料的绗缝效果；

在Y方向上依次平行设置的绗缝机头，多个绗缝机头的设置，能够对多层布料进行同时绗缝，避免了重复劳动，提高了生产效率；

在Z方向上，通过与绗缝机头一一对应的气缸的设置，能够单独控制绗缝机头在Z方向上的移动，能够根据每条绗缝的起点和终点的位置对绗缝机头进行启停，以便能够适应不同形状的布料，提高了多机头绗缝机的适用性。

本发明的第二目的是提供一种多机头绗缝设备的控制方法，具有能够同时进行多条绗缝，且能够使机针不易变弯，布料不易移位的优点。

一种多机头绗缝设备的控制方法，用于控制上述所述的一种多机头绗缝设备，包括以下步骤：

（1）叠放布料：将N片所需绗缝的布料从大至小依次叠放好，相邻两片布料重叠的边缘为N-1个绗缝区域；

（2）同时绗缝：在绗缝区域中部通过多机头对相邻两片布料进行绗缝，形成N-1条绗缝线；

根据预设花样与设备坐标之间的映射关系，每一绗缝机头对应相邻两片布料的绗缝线，每一绗缝机头的启停根据每一绗缝线的起点和终点的位置确定，在绗缝线的起点和终点之间，机针对布料进行绗缝。

进一步的，在步骤（2）中，第一驱动源采用步进电机，根据针脚的长度计算出该长度需要输出的脉冲数和输出频率，每隔一个针脚的长度停一次，机针上下运动一次，依次向前绗缝。

进一步的，相邻所述绗缝线之间的距离等于相邻所述机针之间的距离。

进一步的，绗缝后的所述布料从边缘向内依次增厚。

本发明具有以下有益效果：

由于在预成型件的特殊性，是将N块大小不一的玻纤布或碳纤布根据要求叠放好，整个绗缝动作只需要将每两块布料绗缝好即可，所以该花样为N-1条长短不一的绗缝线，该多机头绗缝机的控制方法只需要将N-1条绗缝线按照花样的起点或者终点进行绗缝机头的启停即可，并且绗缝机头在绗缝时，绗缝机头并不是一直在进行绗缝，绗缝机头平移或横移是在绗缝机头在提升时才开始进行动作，而且绗缝机头绗缝是在绗缝机头不在平移时进行，将现有技术中边绗缝边匀速运动的绗缝机头改进为步进式行进，绗缝动作也是在绗缝机头不移动时进行。采取该方式控制绗缝机头动作的优点在于绗缝机头在绗缝时不会拉扯材料，机针不会由于绗缝机头平移使得材料形成侧向推力，因材料密度大造成机针断裂等现象。

附图说明

图1是实施例1中用于体现多机头绗缝设备整体的示意图；

图2是实施例1中用于体现3个绗缝机头与安装板之间的连接关系正视图；

图3是实施例1中用于体现3个绗缝机头与安装板之间的连接关系侧视图；

图4是实施例2中用于体现4层布料的堆叠方式和绗缝路线。

图中，1、机架；11、步进电机；2、绗缝机龙头；21、安装板；211、第一固定座；212、纵向滑轨；3、绗缝机头；31、机针；32、第二固定座；321、滑块；4a、气缸；4b、伺服电机；5、连杆组件；51、第一连杆；52、第二连杆；6、传动组件；61、第一传动轴；62、第二传动轴；63、第三传动轴；7、绗缝区域；71、绗缝线；71a、起点；71b、终点。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例1：一种多机头绗缝设备，如图1所示，包括机架1、绗缝机龙头2、驱动部以及动力传输部，机架1上安装有第一驱动源以驱动绗缝机龙头2沿机架1的长度方向滑移，绗缝机龙头2上设有若干依次平行设置的绗缝机头3，每一绗缝机头3上均对应设有一机针31（参见图2），本实施例中，绗缝机头3的数量为23个，最多能够一次同时进行23条绗缝。其中，第一驱动源为步进电机11，能够根据针脚的长度计算出该长度需要输出的脉冲数和输出频率，每隔一个针脚的长度停一次，机针31上下运动一次，依次向前绗缝。

如图1所示，驱动部包括第二驱动源和第三驱动源，绗缝机龙头2上设有至少一安装板21，第三驱动源安装于安装板21以驱动绗缝机头3上下移动，第三驱动源的数量与绗缝机头3的数量相等，第三驱动源安装于安装板21上以驱动机针31往复上下移动。

如图2所示，动力传输部包括连杆组件5和传动组件6，第二驱动源通过连杆组件5传输动力至绗缝机头3，第三驱动源通过传动组件6传输动力至机针31，连杆组件5和传动组件6转动连接。连杆组件5能够将第二驱动源的动力传输至绗缝机头3，使绗缝机头3能够上下移动，从而使绗缝机头3到达所需缝纫布料的位置，由于每个绗缝机头3对应设置一个第二驱动源，因此每个绗缝机头3可以单独控制是否进行缝纫工作；传动组件6能够将第三驱动源的动力传输至绗缝机头3内部动力结构，使机针31能够保持往复上下移动对布料进行缝纫，无需每个绗缝机头3均需安装对应的电机，仅需一个电机即可带动多绗缝机头3的机针31同时做往复上下移动。

如图2所示，传动组件6包括第一传动轴61、第二传动轴62和第三传动轴63，安装板21下侧固接有第一固定座211，第一传动轴61穿设于第一固定座211且与第一固定座21111转动连接，第一传动轴61与第三驱动源的输出轴相连；其中，第三驱动源为伺服电机4b，伺服电机4b的输出轴通过带传动与第一传动轴61传动连接。第二传动轴62通过带传动与第一传动轴61传动连接，第三传动轴63与第二传动轴62通过带传动与第二传动轴62传动连接。绗缝机头3上侧固接有第二固定座32，第三传动轴63穿设于第二固定座32且与第二固定座32转动连接，第三传动轴63的输出轴与绗缝机头3内部动力结构相连以使动力传输至机针31。伺服电机4b的输出轴转动，带动第一传动轴61转动，通过带传动带动第二传动轴62转动，通过带传动带动第三传动轴63转动，第三传动轴63的输出轴与绗缝机头3内部动力结构相连以使动力传输至机针31，使机针31在缝纫设备使用时始终保持往复上下移动。

如图3所示，连杆组件5包括第一连杆51和第二连杆52，第一连杆51的一端与第一传动轴61转动连接，另一端与第二传动轴62转动连接，第二连杆52的一端与第二传动轴62转动连接，另一端与第三传动轴63转动连接，第二驱动源的输出轴与第二固定座32相连；其中，第二驱动源为气缸4a，气缸4a的活塞杆与第二固定座32上侧固接。在气缸4a作用下，气缸4a的活塞杆能够带动绗缝机头3上下移动，使绗缝机头3上的机针31到达所需缝纫的布料处，由于布料每次的缝纫宽度不同，通过设置与绗缝机头3数量对应的气缸4a，能够实现对绗缝机头3高度的单独控制，以适应布料不同的缝纫宽度，提高缝纫设备的适用性。

如图3所示，为了使绗缝机头3保持纵向移动，在第二固定座32靠近安装板21的一侧设有滑块321，安装板21上设有与滑块321适配的纵向滑轨212。通过滑块321和纵向滑轨212的配合，使绗缝机头3能够沿着滑轨的长度方向滑移，使绗缝机头3的运动轨迹更加精确。

步进电机11驱动绗缝机龙头2沿基架长度方向滑移，从而带动绗缝机头3沿X方向移动，现有技术中一般绗缝机龙头2是匀速沿着X方向运动的，绗缝机匀速运动的方式，会使机针31发生弯斜甚至断裂，还会使布料发生移动，本发明中采用步进的方式，在每一个针脚处，步进电机11停止转动，机针31作上下一个动作，完成该动作后，步进电机11转动，机针31沿X方向向前移动，机针31在缝制时不移动，缝制完成后，机针31抬起，运动至下一针脚处，这样使机针31不易发生弯斜和断裂，布料也不会发生移动，使绗缝过程稳定流畅，提高了布料的绗缝效果；

在Y方向上依次平行设置的绗缝机头3，多个绗缝机头3的设置，能够对多层布料进行同时绗缝，避免了重复劳动，提高了生产效率；

在Z方向上，通过与绗缝机头3一一对应的气缸4a的设置，能够单独控制绗缝机头3在Z方向上的移动，能够根据每条绗缝的起点和终点的位置对绗缝机头3进行启停，以便能够适应不同形状的布料，提高了多机头绗缝机的适用性。

实施例2：一种多机头绗缝设备的控制方法，该方法应用于上述实施例中的一种多机头绗缝设备，包括以下步骤：

（1）叠放布料：将N片所需绗缝的布料从大至小依次叠放好，相邻两片布料重叠的边缘为N-1个绗缝区域7；

（2）同时绗缝：在绗缝区域7中部通过多机头对相邻两片布料进行绗缝，形成N-1条绗缝线71；

如图4所示，以4片布料为例，图4中箭头方向与绗缝方向平行。根据预设花样与设备坐标之间的映射关系，每一绗缝机头3（参见图2）对应相邻两片布料的绗缝线71，每一绗缝机头3的启停根据每一绗缝线71的起点71a和终点71b位置确定，在绗缝线71的起点71a和终点71b之间，机针31（参见图2）对布料进行绗缝。

在步骤（2）中，第一驱动源采用步进电机11（参见图1），根据针脚的长度计算出该长度需要输出的脉冲数和输出频率，每隔一个针脚的长度停一次，机针31（参见图2）上下运动一次，依次向前绗缝。

相邻绗缝线71之间的距离等于相邻机针31（参见图2）之间的距离，本实施例中该距离为10cm。绗缝后的布料从边缘向内依次增厚。

由于在预成型件的特殊性，是将N块大小不一的玻纤布或碳纤布根据要求叠放好，整个绗缝动作只需要将每两块布料绗缝好即可，所以该花样为N-1条长短不一的绗缝线71，该多机头绗缝机的控制方法只需要将N-1条绗缝线71按照花样的起点71a或者终点71b进行绗缝机头3的启停即可，并且绗缝机头3在绗缝时，绗缝机头3并不是一直在进行绗缝，绗缝机头3平移或横移是在绗缝机头3在提升时才开始进行动作，而且绗缝机头3绗缝是在绗缝机头3不在平移时进行，将现有技术中边绗缝边匀速运动的绗缝机头3改进为步进式行进，绗缝动作也是在绗缝机头3不移动时进行。采取该方式控制绗缝机头3动作的优点在于绗缝机头3在绗缝时不会拉扯材料，机针31不会由于绗缝机头3平移使得材料形成侧向推力，因材料密度大造成机针31断裂等现象。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种多机头绗缝设备，包括机架(1)，其特征在于，还包括：

绗缝机龙头(2)，所述机架(1)上安装有第一驱动源以驱动绗缝机龙头(2)沿机架(1)的长度方向滑移；

若干依次平行设置的绗缝机头(3)，每一所述绗缝机头(3)上均设有一机针(31)，所述绗缝机头(3)安装于绗缝机龙头(2)上；

驱动部，所述驱动部包括第二驱动源和第三驱动源，所述绗缝机龙头(2)上设有至少一安装板(21)，所述第二驱动源安装于安装板(21)以驱动绗缝机头(3)上下移动，所述第二驱动源的数量与绗缝机头(3)的数量相等，所述第三驱动源安装于安装板(21)上以驱动机针(31)往复上下移动；

动力传输部，所述动力传输部包括连杆组件(5)和传动组件(6)，所述第二驱动源通过连杆组件(5)传输动力至绗缝机头(3)，所述第三驱动源通过传动组件(6)传输动力至机针(31)，所述连杆组件(5)和传动组件(6)转动连接；

还包括以下步骤：

（1）叠放布料：将N片所需绗缝的布料从大至小依次叠放好，相邻两片布料重叠的边缘为N-1个绗缝区域(7)；

（2）同时绗缝：在绗缝区域(7)中部通过多机头对相邻两片布料进行绗缝，形成N-1条绗缝线(71)；

根据预设花样与设备坐标之间的映射关系，预设花样为N-1条长短不一的绗缝线，每一绗缝机头(3)对应相邻两片布料的绗缝线(71)，每一绗缝机头(3)的启停根据每一绗缝线(71)的起点(71a)和终点(71b)的位置确定，在绗缝线(71)的起点(71a)和终点(71b)之间，机针(31)对布料进行绗缝。

2.根据权利要求1所述的一种多机头绗缝设备，其特征在于，所述传动组件(6)包括第一传动轴(61)、第二传动轴(62)和第三传动轴(63)；

所述安装板(21)下侧固接有第一固定座(211)，所述第一传动轴(61)穿设于第一固定座(211)且与第一固定座(211)转动连接，所述第一传动轴(61)与第三驱动源的输出轴相连；

所述第二传动轴(62)通过带传动与第一传动轴(61)传动连接，所述第三传动轴(63)与第二传动轴(62)通过带传动与第二传动轴(62)传动连接；

所述绗缝机头(3)上侧固接有第二固定座(32)，所述第三传动轴(63)穿设于第二固定座(32)且与第二固定座(32)转动连接，所述第三传动轴(63)的输出轴与绗缝机头(3)内部动力结构相连以使动力传输至机针(31)。

3.根据权利要求2所述的一种多机头绗缝设备，其特征在于，所述连杆组件(5)包括第一连杆(51)和第二连杆(52)，所述第一连杆(51)的一端与第一传动轴(61)转动连接，另一端与第二传动轴(62)转动连接，所述第二连杆(52)的一端与第二传动轴(62)转动连接，另一端与第三传动轴(63)转动连接，所述第二驱动源的输出轴与第二固定座(32)相连。

4.根据权利要求2所述的一种多机头绗缝设备，其特征在于，所述第二驱动源为气缸(4a)，所述气缸(4a)的活塞杆与第二固定座(32)上侧固接。

5.根据权利要求2所述的一种多机头绗缝设备，其特征在于，所述第三驱动源为伺服电机(4b)，所述伺服电机(4b)的输出轴与第一传动轴(61)同轴固定连接。

6.根据权利要求2-5任意一项所述的一种多机头绗缝设备，其特征在于，所述第二固定座(32)靠近安装板(21)的一侧设有滑块(321)，所述安装板(21)上设有与滑块(321)适配的纵向滑轨(212)。

7.根据权利要求1所述的一种多机头绗缝设备，其特征在于，在步骤（2）中，第一驱动源采用步进电机(11)，根据针脚的长度计算出该长度需要输出的脉冲数和输出频率，每隔一个针脚的长度停一次，机针(31)上下运动一次，依次向前绗缝。

8.根据权利要求1所述的一种多机头绗缝设备，其特征在于，相邻所述绗缝线(71)之间的距离等于相邻所述机针(31)之间的距离。

9.根据权利要求1所述的一种多机头绗缝设备，其特征在于，绗缝后的所述布料从边缘向内依次增厚。