CN109056210A - 一种自动十字绣穿针装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动十字绣穿针装置，包括上夹针机构、下夹针机构、夹针传动装置和驱动装置，上夹针机构设置在绣布上方，下夹针机构设置在绣布下方，上夹针机构用于夹持绣花针并带动绣花针从上而下穿过绣布，并在绣花针穿过绣布后松开绣花针，将绣花针递交给下夹针机构；上夹针机构用于夹持绣花针并带动绣花针从下而上穿过绣布，并在绣花针穿过绣布后松开绣花针，将绣花针递交给上夹针机构。本发明通过设计上第一不完全齿轮和上第二不完全齿轮的齿数、下第一不完全齿轮和下第二不完全齿轮的齿数以及两组齿轮对之间的传动时间间隙实现对向下穿针、下方接针、向上穿针和上方接针的时序进行精确的控制，可完全模拟手工十字绣绣花过程，操作简单。

Description

一种自动十字绣穿针装置

技术领域

本发明涉及绣花设备，具体涉及一种自动十字绣穿针装置。

背景技术

十字绣在民间俗称为“挑花”或“挑补绣”。早在公元4世纪，十字绣就从土耳其经由意大利在欧洲传播开来。十字绣是一种古老的民族刺绣，具有悠久的历史。如今十字绣来到中国，在中国得到了应用和发展。人们正在按传统工艺的手法，加上一些现代高科技的技术，使它己经成为一个朝阳产业。十字绣这个产业，一定会在中国成为具有竞争力的，有长远前景的完整产业链。

虽然当前十字绣在世界各国传播如此广泛，但对于利用机器代替传统的手工制作工艺，使十字绣能工业大批量生产的研究，在世界各国仍然没有可行方案。尽管十字绣在公元4世纪就已传入我国，在我国已具有悠久的历史。但我国对于如何利用机械工业生产的方式，去取代传统手工十字绣的研究，是从20世纪90年代才开始的。

在国际市场上，目前最先进的技术是电脑绣花机。这种电脑绣花机其本质上就是一台带有伺服进给系统的缝纫机，而且不具备十字绣功能。所以，十字绣绣机的研究仍是世界性的难题。

尽管十字绣在公元4世纪就已传入我国，而且这种古老的民族刺绣，在我国已具有悠久的历史。但在理论上，我国对于如何利用机械工业生产的方式，去取代传统手工十字绣的研究，是从20世纪80年代才开始的。

今天，在我国纺织工业化程度很高，而我国早己成为纺织品出口大国。但对于十字绣图案产品如何工业化批量生产仍然没有切实可行的解决方案。虽然现在网络上有些网站自称提供十字绣绣花机，但都不是真正意义上的十字绣绣机，而只是具备绣花功能的缝纫机。

现在已有的一些电脑绣花机，采用的是绣针不完全穿越布，采用埋底线的方式拉紧固定绣线；只能完成刺绣等工艺，不具备十字绣功能，且绣针结构为单头针，而十字绣需要绣针完全穿越布；需要通过打线机构拉紧绣线，不用埋底线，绣针结构为双头针。

由前面对十字绣绣机与电脑绣花机功能比较分析知道，虽然电脑绣花机的功能强大，但电脑绣花机其实质上，就是一个带有伺服系统的缝纫机。而目前的这类机器，并不具备生产十字绣工艺的功能。

所以，十字绣绣机的研究仍是世界性的难题，并在将来具有广阔的前景。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种使用方便，节约能源的自动十字绣穿针装置。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种自动十字绣穿针装置，包括上夹针机构、下夹针机构、夹针传动装置和驱动装置，所述上夹针机构设置在绣布上方，所述下夹针机构设置在绣布下方，所述上夹针机构用于夹持绣花针并带动绣花针从上而下穿过绣布，并在绣花针穿过绣布后松开绣花针，将绣花针递交给下夹针机构；所述上夹针机构用于夹持绣花针并带动绣花针从下而上穿过绣布，并在绣花针穿过绣布后松开绣花针，将绣花针递交给上夹针机构，所述驱动装置用于通过夹针传动装置驱动上夹针机构和下夹针机构。

进一步的，所述上夹针机构包括上推动杆、上夹持装置、上弹簧和上L形支架，上夹持装置所述上L形支架的竖直端固定在机架上，所述上L形支架的水平端设置在绣布的上方，所述上L形支架的水平端上开有通孔，所述上推动杆设置在上L形支架的通孔正上方，所述上夹持装置下端穿过通孔，所述上夹持装置包括多块上夹持条，多块上夹持条的上端固定在上推动杆下方，多块上夹持条下端可合拢或打开，且合拢时内部形成用于夹持绣花针的夹持槽；所述上弹簧套在上夹持装置外侧，且上端与上推动杆下方固定，下端设置有防止上弹簧穿过通孔的限位装置；所述上推动杆用于带动上夹持装置在竖直方向上移动，通过改变上弹簧包裹在上夹持装置外侧的长度使上夹持装置打开或合拢。

进一步的，所述下夹针机构包括下推动杆、下夹持装置、下弹簧和下L形支架，所述下夹针机构和上夹针机构上下对称设置且结构相同。

进一步的，所述夹针传动装置包括上夹针传动装置和下夹针传动装置，所述上夹针传动装置用于驱动上推动杆，所述下夹针传动装置用于驱动下推动杆。

进一步的，所述上夹针传动装置包括上第一传动杆、上第二传动杆、上第三传动杆、上夹针曲柄和上夹针连杆，所述总传动杆、上第一传动杆和上第二传动杆两两垂直，所述上第一传动杆一端通过锥齿轮与总传动杆上的锥齿轮啮合，所述上第一传动杆另一端通过锥齿轮与上第二传动杆上的锥齿轮啮合，所述上第二传动杆上的上第一不完全齿轮和上第三传动杆上的上第二不完全齿轮啮合，所述上第三传动杆与上夹针曲柄的上端铰接，所述上夹针曲柄的下端与上夹针连杆的上端铰接，所述上夹针连杆的下端与推动杆铰接，所述下夹针传动装置包括下第一传动杆、下第二传动杆、下第三传动杆、下夹针曲柄和下夹针连杆，还包括下第一不完全齿轮和下第二不完全齿轮。

进一步的，所述下夹针传动装置和上夹针传动装置上下对称设置且结构相同，所述下第一传动杆一端也通过锥齿轮与总传动杆上的锥齿轮啮合。

进一步的，通过设计上第一不完全齿轮和上第二不完全齿轮的齿数、下第一不完全齿轮和下第二不完全齿轮的齿数以及两组齿轮对之间的传动时间间隙，对下夹针机构和上夹针机构的时序进行控制，使得所述下夹针机构和上夹针机构的运动步骤为：

步骤S1.1、上夹针机构的上推动杆推动上夹持装置下降，推动绣花针下端穿过绣布，同时上夹持条打开，所述下夹针机构的下推动杆推动下夹持装置上升同时打开下夹持条；

步骤S1.2、下推动杆带动下夹持装置下降同时合拢下夹持条，下夹持条夹紧绣花针，带动绣花针整体穿到绣布下方；

步骤S1.1、下推动杆推动下夹持装置上升，推动绣花针上端穿过绣布，同时下夹持条打开，所述上夹针机构的上推动杆推动上夹持装置下降，上夹持条打开；

步骤S1.4、上推动杆带动上夹持装置上升，上夹持条合拢夹紧绣花针，带动绣花针整体穿到绣布上方，转入步骤S1.1。

本发明的有益效果为：本发明仅由一个动力源，即可同时驱动上夹针机构和下夹针机构，而且通过设计上第一不完全齿轮和上第二不完全齿轮的齿数、下第一不完全齿轮和下第二不完全齿轮的齿数以及两组齿轮对之间的传动时间间隙实现对向下穿针、下方接针、向上穿针和上方接针的时序进行合理且精确的控制，实现连续精确的十字绣绣花过程，可完全模拟手工十字绣绣花过程，本发明的操作简单，仅换线步骤需要人工进行，其他步骤均自动进行。本发明有以下优点：1、体积小，能耗低，操作简便，劳动强度低；2、机电一体化程度高，安全性能好，系统稳定，采用电脑编程控制伺服电机，使用闭环反馈回路；1、结构简单，便于操作维护，效率高，工作性能稳定，使用寿命长，适用于大规模的十字绣工业生产。

附图说明

图1为本发明的局部立体结构示意图；

图2为本发明的侧面结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、上夹针机构；2、下夹针机构；3、总传动杆；4、绣花针；10、下第二传动杆；11、上推动杆；12、上夹持装置；13、上弹簧；14、上L形支架；15、上第一传动杆；16、上第二传动杆；17、上第三传动杆；161、上第一不完全齿轮；171、上第二不完全齿轮；18、上夹针曲柄；19、上夹针连杆；

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1-图2所示，一种自动十字绣穿针装置，包括上夹针机构1、下夹针机构2、夹针传动装置和驱动装置，所述上夹针机构1设置在绣布上方，所述下夹针机构2设置在绣布下方，所述上夹针机构1用于夹持绣花针并带动绣花针从上而下穿过绣布，并在绣花针穿过绣布后松开绣花针，将绣花针递交给下夹针机构2；所述上夹针机构1用于夹持绣花针并带动绣花针从下而上穿过绣布，并在绣花针穿过绣布后松开绣花针，将绣花针递交给上夹针机构1，所述驱动装置用于通过夹针传动装置驱动上夹针机构1和下夹针机构2。

所述上夹针机构1包括上推动杆11、上夹持装置12、上弹簧13和上L形支架14，上夹持装置12所述上L形支架14的竖直端固定在机架1上，所述上L形支架14的水平端设置在绣布的上方，所述上L形支架14的水平端上开有通孔，所述上推动杆11设置在上L形支架14的通孔正上方，所述上夹持装置12下端穿过通孔，所述上夹持装置12包括多块上夹持条，多块上夹持条的上端固定在上推动杆11下方，多块上夹持条下端可合拢或打开，且合拢时内部形成用于夹持绣花针3的夹持槽；所述上弹簧13套在上夹持装置12外侧，且上端与上推动杆11下方固定，下端设置有防止上弹簧13穿过通孔的限位装置；所述上推动杆11用于带动上夹持装置12在竖直方向上移动，通过改变上弹簧13包裹在上夹持装置12外侧的长度使上夹持装置12打开或合拢。

所述下夹针机构2包括下推动杆、下夹持装置、下弹簧和下L形支架，所述下夹针机构2和上夹针机构1上下对称设置且结构相同。

所述夹针传动装置包括上夹针传动装置和下夹针传动装置，所述上夹针传动装置用于驱动上推动杆11，所述下夹针传动装置用于驱动下推动杆。

所述上夹针传动装置包括上第一传动杆15、上第二传动杆16、上第三传动杆17、上夹针曲柄18和上夹针连杆19，所述总传动杆4、上第一传动杆15和上第二传动杆16两两垂直，所述上第一传动杆15一端通过锥齿轮与总传动杆4上的锥齿轮啮合，所述上第一传动杆15另一端通过锥齿轮与上第二传动杆16上的锥齿轮啮合，所述上第二传动杆16上的上第一不完全齿轮161和上第三传动杆17上的上第二不完全齿轮171啮合，所述上第三传动杆17与上夹针曲柄18的上端铰接，所述上夹针曲柄18的下端与上夹针连杆19的上端铰接，所述上夹针连杆19的下端与推动杆铰接，所述下夹针传动装置包括下第一传动杆、下第二传动杆10、下第三传动杆、下夹针曲柄和下夹针连杆，还包括下第一不完全齿轮和下第二不完全齿轮。

所述下夹针传动装置和上夹针传动装置上下对称设置且结构相同，所述下第一传动杆一端也通过锥齿轮与总传动杆4上的锥齿轮啮合。

通过设计上第一不完全齿轮161和上第二不完全齿轮171的齿数、下第一不完全齿轮和下第二不完全齿轮的齿数以及两组齿轮对之间的传动时间间隙，对下夹针机构和上夹针机构的时序进行控制，使得所述下夹针机构2和上夹针机构1的运动步骤为：

步骤S1.1、上夹针机构1的上推动杆11推动上夹持装置12下降，推动绣花针3下端穿过绣布，同时上夹持条打开，所述下夹针机构2的下推动杆推动下夹持装置上升同时打开下夹持条；

步骤S1.2、下推动杆带动下夹持装置下降同时合拢下夹持条，下夹持条夹紧绣花针3，带动绣花针3整体穿到绣布下方；

步骤S1.1、下推动杆推动下夹持装置上升，推动绣花针3上端穿过绣布，同时下夹持条打开，所述上夹针机构1的上推动杆11推动上夹持装置12下降，上夹持条打开；

步骤S1.4、上推动杆11带动上夹持装置12上升，上夹持条合拢夹紧绣花针3，带动绣花针3整体穿到绣布上方，转入步骤S1.1。

使用本发明的自动十字绣穿针装置前，需先利用压布框夹紧绣布四周，并在绣花针中部穿上相应颜色的绣线，再进行绣花操作，本发明的工作过程为：

(1)将绣花针从绣布上方穿到绣布下方

1.1、总传动杆通过带动上第一传动杆带动上第二传动杆转动，上第二传动杆通过上第一不完全齿轮161带动上第二不完全齿轮171和上第三传动杆转动，上第三传动杆带动上推动杆11推动上夹持装置12下降，推动绣花针7下端穿过绣布，上弹簧下端的限位装置被阻挡在通孔上方，上弹簧被压缩，上夹持条下端穿过通孔，因失去上弹簧的紧箍，上夹持条下端打开，所述下夹针机构的下推动杆推动下夹持装置上升同时打开下夹持条，所述下夹针机构2的下推动杆推动下夹持装置上升同时打开下夹持条；

1.2、总传动杆通过带动下第一传动杆带动下第二传动杆转动，下第二传动杆通过下第一不完全齿轮带动下第二不完全齿轮和下第三传动杆转动，下第三传动杆带动下推动杆带动下夹持装置下降同时合拢下夹持条，下夹持条夹紧绣花针7，带动绣花针7整体穿到绣布下方。

(2)将绣花针从绣布下方穿到绣布上方

2.1、总传动杆通过带动下第一传动杆带动下第二传动杆转动，下第二传动杆通过下第一不完全齿轮带动下第二不完全齿轮和下第三传动杆转动，下第三传动杆带动下推动杆推动下夹持装置上升，推动绣花针7上端穿过绣布，同时下夹持条打开，所述上夹针机构1的上推动杆11推动上夹持装置12下降，上夹持条打开；

2.2、总传动杆通过带动上第一传动杆带动上第二传动杆转动，上第二传动杆通过上第一不完全齿轮161带动上第二不完全齿轮171和上第三传动杆转动，上第三传动杆带动上推动杆11带动上夹持装置12上升，上夹持条合拢夹紧绣花针7，带动绣花针7整体穿到绣布上方，转入步骤S1.1。

循环进行上述步骤，即可进行连续绣花，当前绣线用完时，需在绣花针中部穿上相应颜色的绣线，再继续进行绣花操作，需要改变绣花颜色时，直接更换相应绣线，再进行绣花即可。

本发明仅由一个动力源，即可同时驱动上夹针机构和下夹针机构，而且通过多个不完全齿轮对对向下穿针、下方接针、向上穿针、上方接针、左右打线的时序进行合理且精确的控制，实现连续精确的绣花过程,本发明的操作简单，仅换线步骤需要人工进行，其他步骤均自动进行。

本发明有以下优点：1、体积小，能耗低，操作简便，劳动强度低；2、机电一体化程度高，安全性能好，系统稳定，采用电脑编程控制伺服电机，使用闭环反馈回路；1、结构简单，便于操作维护，效率高，工作性能稳定，使用寿命长，适用于大规模的十字绣工业生产。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种自动十字绣穿针装置，其特征在于，包括上夹针机构(1)、下夹针机构(2)、夹针传动装置和驱动装置，所述上夹针机构(1)设置在绣布上方，所述下夹针机构(2)设置在绣布下方，所述上夹针机构(1)用于夹持绣花针并带动绣花针从上而下穿过绣布，并在绣花针穿过绣布后松开绣花针，将绣花针递交给下夹针机构(2)；所述上夹针机构(1)用于夹持绣花针并带动绣花针从下而上穿过绣布，并在绣花针穿过绣布后松开绣花针，将绣花针递交给上夹针机构(1)，所述驱动装置用于通过夹针传动装置驱动上夹针机构(1)和下夹针机构(2)。

2.根据权利要求1所述的自动十字绣穿针装置，其特征在于，所述上夹针机构(1)包括上推动杆(11)、上夹持装置(12)、上弹簧(13)和上L形支架(14)，上夹持装置(12)所述上L形支架(14)的竖直端固定在机架(1)上，所述上L形支架(14)的水平端设置在绣布的上方，所述上L形支架(14)的水平端上开有通孔，所述上推动杆(11)设置在上L形支架(14)的通孔正上方，所述上夹持装置(12)下端穿过通孔，所述上夹持装置(12)包括多块上夹持条，多块上夹持条的上端固定在上推动杆(11)下方，多块上夹持条下端可合拢或打开，且合拢时内部形成用于夹持绣花针(3)的夹持槽；所述上弹簧(13)套在上夹持装置(12)外侧，且上端与上推动杆(11)下方固定，下端设置有防止上弹簧(13)穿过通孔的限位装置；所述上推动杆(11)用于带动上夹持装置(12)在竖直方向上移动，通过改变上弹簧(13)包裹在上夹持装置(12)外侧的长度使上夹持装置(12)打开或合拢。

3.根据权利要求2所述的自动十字绣穿针装置，其特征在于，所述下夹针机构(2)包括下推动杆、下夹持装置、下弹簧和下L形支架，所述下夹针机构(2)和上夹针机构(1)上下对称设置且结构相同。

4.根据权利要求2所述的自动十字绣穿针装置，其特征在于，所述夹针传动装置包括上夹针传动装置和下夹针传动装置，所述上夹针传动装置用于驱动上推动杆(11)，所述下夹针传动装置用于驱动下推动杆。

5.根据权利要求4所述的自动十字绣穿针装置，其特征在于，所述上夹针传动装置包括上第一传动杆(15)、上第二传动杆(16)、上第三传动杆(17)、上夹针曲柄(18)和上夹针连杆(19)，所述总传动杆(4)、上第一传动杆(15)和上第二传动杆(16)两两垂直，所述上第一传动杆(15)一端通过锥齿轮与总传动杆(4)上的锥齿轮啮合，所述上第一传动杆(15)另一端通过锥齿轮与上第二传动杆(16)上的锥齿轮啮合，所述上第二传动杆(16)上的上第一不完全齿轮(161)和上第三传动杆(17)上的上第二不完全齿轮(171)啮合，所述上第三传动杆(17)与上夹针曲柄(18)的上端铰接，所述上夹针曲柄(18)的下端与上夹针连杆(19)的上端铰接，所述上夹针连杆(19)的下端与推动杆铰接，所述下夹针传动装置包括下第一传动杆、下第二传动杆(10)、下第三传动杆、下夹针曲柄和下夹针连杆，还包括下第一不完全齿轮和下第二不完全齿轮。

6.根据权利要求5所述的自动十字绣穿针装置，其特征在于，所述下夹针传动装置和上夹针传动装置上下对称设置且结构相同，所述下第一传动杆一端也通过锥齿轮与总传动杆(4)上的锥齿轮啮合。

7.根据权利要求6所述的自动十字绣穿针装置，其特征在于，通过设计上第一不完全齿轮(161)和上第二不完全齿轮(171)的齿数、下第一不完全齿轮和下第二不完全齿轮的齿数以及两组齿轮对之间的传动时间间隙，对下夹针机构和上夹针机构的时序进行控制，使得所述下夹针机构(2)和上夹针机构(1)的运动步骤为：

步骤S1.1、上夹针机构(1)的上推动杆(11)推动上夹持装置(12)下降，推动绣花针(3)下端穿过绣布，同时上夹持条打开，所述下夹针机构(2)的下推动杆推动下夹持装置上升同时打开下夹持条；

步骤S1.2、下推动杆带动下夹持装置下降同时合拢下夹持条，下夹持条夹紧绣花针(3)，带动绣花针(3)整体穿到绣布下方；

步骤S1.3、下推动杆推动下夹持装置上升，推动绣花针(3)上端穿过绣布，同时下夹持条打开，所述上夹针机构(1)的上推动杆(11)推动上夹持装置(12)下降，上夹持条打开；

步骤S1.4、上推动杆(11)带动上夹持装置(12)上升，上夹持条合拢夹紧绣花针(3)，带动绣花针(3)整体穿到绣布上方，转入步骤S1.1。