CN109112738B - 一种自动换针装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动换针装置，它包括在机械臂的一侧设有缝纫装置，在机械臂的另一侧设有备用针库，在备用针库与缝纫装置之间的机械臂上设有换针装置，在机械臂上还设有与缝纫装置中织针对应配合感应器，所述的感应器、缝纫装置、备用针库以及换针装置通过导线与控制模块形成连接配合。本发明结构简单，使用方便，能及时检测到缝纫装置中织针的情况，当织针损坏时会及时跟换织针，有效的保证了绣花的效率。

Description

一种自动换针装置

技术领域：

本发明涉及一种纺织机械，具体地说就是用于纺织机械的一种自动换针装置。

背景技术：

随着时代的发展，人们的生活水平的提高，人们对服装款式的要求越来越高，对衣服上的图案，鞋子上的图案的要求同样变得越来越高。纺织品加工从一开始的人工加工，到近几年来的缝纫机和印花机的发展对纺织品的加工产生深远的影响，缝纫机加工纺织品加工出来的纺织品质量较高，织料上的图案会保持很久。

虽然使用印花机加工纺织品的产量较高，但织料上的图案不能保存很久，容易因为洗涤或者其他事情而遭到破坏，如导带式平网印花机、圆网印花机、旋转台板印花机等，这些设备体积大、造价高。而绣花机可以根据所需的图案要求进行相应的纺织工作，但现有的绣花机的体积较大，所需能耗较大，且所纺织出的图案较简单，没有人工纺织的精美。而且在使用现有的绣花机绣花时，一旦出现绣花织针损坏的情况，必须停机人工更换绣花织针并且穿线，严重影响了整个工作的效率和流畅性。

发明内容：

本发明就是为克服现有技术中的不足，提供一种用于纺织机械的自动换针装置。

本发明提供以下技术方案：

一种自动换针装置，它包括机械臂以及机械部控制台，其特征在于：在机械臂端部的上侧设有缝纫装置，所述的缝纫装置包括壳体,在壳体上均布有一组绣花织针，以及与绣花织针对应配合的夹针装置和线轴，在壳体内设有与绣花织针对应配合的送针装置，在机械臂端部内设有与壳体连接配合的第一电机；在机械臂端部的下侧设有备用针库，所述的备用针库包括库体，在库体内均布有一组备用针夹持装置，在备用针夹持装置上夹持有备用针，在备用针夹持装置上还连接旋转电机，在机械臂端部内设有与备用针库连接配合的第二电机；在备用针库与缝纫装置之间的机械臂端部的一侧设有换针装置，换针装置包括旋转片，在旋转片上还设有与绣花织针对应配合的第一凹槽以及与备用针对应配合的第二凹槽，在机械臂端部内设有与换针装置连接配合的第三电机；在换针装置一侧的机械臂端部上设有感应器，所述的感应器与其中一个绣花织针对应配合，所述的第一电机、第二电机、第三电机、夹针装置、送针装置、旋转电机以及感应器通过导线与机械部控制台形成电信号控制配合。

在上述技术方案的基础上，还可以有以下进一步的技术方案：

在所述的绣花织针一侧设有上线夹，在绣花织针另一侧设有下线夹，所述的上线夹包括，伸出壳体的一对夹线爪，夹线爪一端与线夹身铰接，在每个夹线爪上还铰接有夹线爪连杆，夹线爪连杆一端铰接有夹线爪拉杆,所述的夹线爪拉杆一端伸入壳体内，在壳体内设有夹线爪电机，夹线爪电机输出轴上的齿轮与夹线爪拉杆端部的第一齿轮齿条形成传动配合；在夹线爪电机一侧的壳体内部还设有推拉电机, 推拉电机输出轴上的齿轮，与线夹身一端的第二齿轮齿条形成对应传动配合。

所述的绣花织针包括：针杆前端的针头部，在针头部上设有穿线孔，在绣花织针后端套设有套筒,在套筒内的绣花织针的针杆上套设有弹簧，弹簧一端与针杆的后端连接，弹簧另一端与套筒的前端内壁连接。

所述的送针装置包括：动力电机，动力电机的输出轴通过曲柄连杆与推杆连接，在推杆上设有导向筒，导向筒穿设在壳体上，所述的导向筒与绣花织针为同轴分布。

所述的夹针装置包括：伸出壳体并与套筒外壁对应配合的夹爪，在夹爪的一端端部设有夹持部，夹爪另一端与夹身铰接，在每个夹爪上还铰接有连杆，连杆一端与拉杆一端铰接,所述的拉杆另一端位于壳体内，在其另一端端部设有齿条，在壳体内设有夹针装置电机，在夹针装置电机的输出轴上设有与齿条对应配合的齿轮，所述的夹针装置电机通过图中未显示的支架与夹身配合连接。

在感应器一侧的机械臂端部上还设有穿线装置，穿线装置包括一端与械臂端部连接的悬臂,在悬臂上设有勾线杆，勾线杆）上端设有钩头部，在勾线杆下端端部设有齿条，在悬臂内设有与图中未显示的穿线电机，在穿线电机输出轴上设有与齿条对应配合的驱动齿轮。

发明优点

本发明结构简单，使用方便，能及时检测到缝纫装置中织针的情况，当织针损坏时会及时跟换织针以及自动换线，有效的保证了绣花的效率。

附图说明：

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3本发明中绣花织针和送针装置的结构示意图；

图4是本发明中夹针装置的结构示意图；

图5是本发明中上线夹的结构示意图；

图6是本发明中备用针库的结构示意图；

图7是图6中的A向放大图。

具体实施方式：

如图1-7所示，一种自动换针装置它包括，在机械臂端部的上侧设有缝纫装置1，在机械臂端部的下侧设有备用针库2，在备用针库2与缝纫装置1之间的机械臂端部的左侧设有换针装置3，在机械臂端部的右侧设有穿线装置16。所述的机械臂为现有技术这里不再赘叙。

所述的缝纫装置1包括壳体1a，所述的壳体1a为六边形的台体，在壳体1a内设有同轴分布的转轴，转轴下端向下伸入缝纫装置1下方的机械臂端部内与第一电机4连接配合，使得壳体1a在第一电机4的带动下旋转。

设置一组绣花织针5，绣花织针5的包括针杆前端的针头部，在针头部上设有穿线孔5c，在绣花织针后端套设有套筒5a,在套筒5a内的绣花织针5的针杆上套设有弹簧5b，弹簧5b的后端与针杆的后端连接，弹簧5b的前端与套筒5a的前端内壁连接。

在壳体1a的侧壁上设有一组与套筒5a对应配合的夹针装置6，所述的夹针装置6有四个成十字状分布与壳体1a的侧壁上。所述的夹针装置6包括伸出壳体1a并与套筒5a外壁对应配合的夹爪6a，在夹爪6a的一端端部设有三角槽形的夹持部6g，夹爪6a另一端与夹身6h铰接，在夹身6h一侧设有滑槽，在滑槽设有拉杆6c，在每个夹爪6a上还铰接有连杆6b，连杆6b一端与拉杆6c一端铰接,所述的拉杆6c另一端位于壳体1a内，在其另一端端部设有齿条6d，在壳体1a内设有夹针装置电机6e，在夹针装置电机6e的输出轴上设有与齿条6d对应配合的齿轮6f，所述的夹针装置电机6e通过图中未显示的支架与夹身6h配合连接。通过夹针装置电机带动拉杆伸缩，进而控制夹爪从上下两侧夹紧套筒或从上下两侧张开释放套筒。

在壳体1a内均布有一组与绣花织针5对应配合的送针装置7，所述的送针装置7包括设置在壳体1a内的动力电机7a，动力电机7a的输出轴通过曲柄连杆7b与推杆7c连接，在推杆7c上设有导向筒7d，所述导向筒7d一端的壳体1a上设有通孔1b，导向筒7d的外壁与通孔的内壁连接，且所述的导向筒7d与绣花织针5为同轴分布。通过动力电机带动使得推杆进行往复运动，当推杆前端伸入套筒内时，其前端顶推绣花织针使其沿其轴线向前运动，当推杆前端从套筒内缩回时，绣花织针就会在弹簧的作用下复位，从而完成绣花织针进针和回针的动作。

在夹针装置6斜上方和斜下方的壳体1a上还分别设有上线夹8和下线夹9，所述上线夹8包括，伸出壳体1a的一对夹线爪8a，夹线爪8a一端与线夹身8j铰接，在每个夹线爪8a上还铰接有夹线爪连杆8b，夹线爪连杆8b一端铰接有夹线爪拉杆8c,所述的夹线爪拉杆8c一端伸入壳体1a内，在壳体1a内设有夹线爪电机8d，夹线爪电机8d输出轴上的齿轮，与夹线爪拉杆8c端部的第一齿轮齿条8f形成传动配合。通过夹线爪电机带动夹线爪拉杆伸缩进而控制夹线爪张开或闭合。所述的夹线爪电机8d通过图中未显示的支架与线夹身8j连接在一起。

在夹线爪电机8d一侧的壳体1a内部还设有推拉电机8e, 推拉电机8e输出轴上的齿轮，与线夹身8j一端的第二齿轮齿条8g形成对应传动配合。通过推拉电机带线夹身8j向壳体外伸出或缩回。为方便视图图中的推拉电机8e与夹线爪电机8d画在了同侧，在实际生产中，为防止相互干涉，所述的推拉电机8e与夹线爪电机8d分布与线夹身8j的两侧，在夹线爪8a的夹持部上还设有对称分布的柔性衬垫8h。在绣花过程中丝线17b一直从柔性衬垫中穿过，柔性衬垫可以有效的将丝线杂物清除，避免杂物被绣花针织入布料中，而柔性衬垫并不影响丝线的穿行。所述上线夹8和下线夹9结构相同这里不再赘叙。

在壳体1a的上端还均布有一组与绣花织针5相对应配合的线轴17以及送线辊17a。丝线17b的线头从线轴1上放出经过送线辊，穿过上线夹，再穿过穿线孔，最后被下线夹夹住。

所述的备用针库2包括库体2a，库体2a的外形与壳体1a相同也是六边形的台体，在库体2a内设有同轴分布的转轴，转轴下端向下伸入缝纫装置1下方的机械臂端部内与第二电机10连接配合，使得库体2a在第二电机10的带动下旋转。

在库体2a下端面均布一组第一开口2b,在库体2a的侧壁上均布一组与第一开口2b连通的第二开口2c，所述的第一开口2b与第二开口2c相互垂直。

在库体2a均布有一组与第一开口2b相对应分布的备用针夹持装置12，所述备用针夹持装置12的结构与所述夹针装置6相同，这里不在赘叙备用针夹持装置12的结构。在每个备用针夹持装置12一侧的库体2a内均设有一个与夹身对应配合的旋转电机13，通过旋转电机13可以带动备用针夹持装置12旋转，所述的旋转电机13通过L形支架13a与库体2a内壁连接。在每个备用针夹持装置12的夹持部上均夹有备用针14，所述备用针14结构与绣花织针5结构相同，这里不在赘叙备用针14的结构。所述的针夹持装置12的夹持部要伸出第一开口2b。

所述的换针装置3包括长方形的旋转片3a,在旋转片3a的中心处设有转轴，所述的转轴下端向下伸入下方的机械臂端部内与第三电机11连接配合，是旋转片3a在第三电机11的带动下旋转。在旋转片3a一端端部的上设有第一凹槽3c，在旋转片3a另一端端部上设有第二凹槽3d，所述的第一凹槽3c与第二凹槽3d均为通槽，且第一凹槽3c开口处位于旋转片3a一侧的长度边上，而第二凹槽3d开口处位于旋转片3a另一侧的长度边上。在所述的第一凹槽3c与第二凹槽3d内还设有橡胶层3b。

在机械臂端部前端还设有感应器15，所述的感应器15与上方的绣花织针5形成对应配合的。

所述的穿线装置16包括，在缝纫装置1下方设有一端与械臂端部的右侧壁连接的悬臂16a,在悬臂16a上设有竖直分布的勾线杆16b，勾线杆16b上端端部设有钩头部16c，在勾线杆16b下端端部设有齿条，在悬臂16a内设有与图中未显示的穿线电机16d，在穿线电机输出轴上设有与齿条对应配合的驱动齿轮16e。通过穿线电机16d带动勾线杆沿竖直方向运动，其钩头部16c能从上方的绣花织针5的穿线孔5c中穿过。

所述第一、二、三电机均为伺服电机，且第一电机4、第二电机10、第三电机11、夹针装置电机6e、动力电机7a、推拉电机8e、夹线爪电机8d、旋转电机13、穿线电机16d以及感应器15均通过导线与图中未显示的机械臂控制台形成电信号控制配合。

工作过程：

1、换针过程：

当感应器15检测到上方的绣花织针5断针后，将信息传递给控制台内的控制模块，控制模块控制第一电机4带动缝纫装置1的壳体1a旋转90°使新绣花织针替换损坏的绣花织针的位置，并激活与新绣花织针对应配合的送针装置7中的动力电机带动新绣花织针继续工作。由此同时关闭与损坏的绣花织针对应配合的送针装置7中的动力电机。

这时损坏的绣花织针会转到与换针装置3同侧，同时控制模块控制备用针库2上与其相对应的备用针夹持装置一侧的旋转电机13带动备用针夹持装置旋转，使得备用针夹持装置夹持部一端的备用针14从库体2a端面第一开口2b，进入库体2a侧壁上第二开口2c，使得备用针14与损坏的绣花织针5的中轴线相互平行。

这时控制模块控制第三电机11工作，使得旋转片3a旋转90°，这时损坏的绣花织针5的套筒卡入第一凹槽3c中，备用针14卡入第二凹槽3d中。

而后控制模块控制夹针装置6与备用针夹持装置12上的夹针装置电机推动拉杆伸出，控制夹爪张开释放套筒。而由于第一、二凹槽内橡胶层3b存在因此套筒卡入后，橡胶层发生变形夹住了套筒，因此套筒不会掉落。

而后控制模块控制第三电机11带动旋转片3a旋转180°，将备用针14与损坏的绣花织针5的位置对调。而后再控制夹针装置6与备用针夹持装置12上的夹针装置电机拉动拉杆缩回，控制夹爪夹住套筒，而后将备用针14换到了缝纫装置1上，而损坏的绣花织针5则被换到了备用针库2上。最后，控制模块控制第三电机11带动旋转片3a再旋转90°复位，换针过程结束。

在换针过程结束后控制模块控制第二电机10带动旋转90°，将损坏的绣花织针5旋转到旋转片3a一侧，以便保证与旋转片3a同侧的是新的另一个备用针14。

随着绣花的继续进行，断针情况也会继续发生，每次换针时第一电机4都会带动壳体1a旋转90°，当第一电机4旋转了三次后，缝纫装置1上的备用针14就会被旋转到穿线装置16一侧。这时穿线工序开始。

2、穿线过程：

首先控制模块控制推拉电机工作，使得上线夹8向前伸出，这时多余的丝线就会下垂形成弧线，这时控制模块控制穿线电机16d带动勾线杆16b上升，使得钩头部16c穿过备用针14的穿线孔上升到最高处，而后再在推拉电机8e带动下缩回，在缩回的同时钩头部16c就会勾住下垂的丝线，使得丝线从备用针14的穿线孔中穿过。

而后控制模块控制下线夹9的推拉电机工作，使得伸下线夹9向前伸出，而后夹线爪电机控制夹线爪夹住丝线。

而后控制模块控制上线夹8和下线夹9的推拉电机工作，使得上线夹8和下线夹9缩回，完成穿线过程。

Claims (6)

1.一种自动换针装置，它包括机械臂以及机械部控制台，其特征在于：在机械臂端部的上侧设有缝纫装置（1），所述的缝纫装置（1）包括壳体（1a）,在壳体（1a）上均布有一组绣花织针（5），以及与绣花织针（5）对应配合的夹针装置（6）和线轴（17），在壳体（1a）内设有与绣花织针（5）对应配合的送针装置（7），在机械臂端部内设有与壳体（1a）连接配合的第一电机（4）；在机械臂端部的下侧设有备用针库（2），所述的备用针库（2）包括库体（2a），在库体（2a）内均布有一组备用针夹持装置（12），在备用针夹持装置（12）上夹持有备用针（14），在备用针夹持装置（12）上还连接旋转电机（13），在机械臂端部内设有与备用针库（2）连接配合的第二电机（10）；在备用针库（2）与缝纫装置（1）之间的机械臂端部的一侧设有换针装置（3），换针装置（3）包括旋转片（3a），在旋转片（3a）上还设有与绣花织针（5）对应配合的第一凹槽（3c）以及与备用针（14）对应配合的第二凹槽（3d），在机械臂端部内设有与换针装置（3）连接配合的第三电机（11）；在换针装置（3）一侧的机械臂端部上设有感应器（15），所述的感应器（15）与其中一个绣花织针（5）对应配合，所述的第一电机（4）、第二电机（10）、第三电机（11）、夹针装置（6）、送针装置（7）、旋转电机（13）以及感应器（15）通过导线与机械部控制台形成电信号控制配合。

2.根据权利要求1中所述的一种自动换针装置，其特征在于：在所述的绣花织针（5）一侧设有上线夹（8），在绣花织针（5）另一侧设有下线夹（9），所述的上线夹（8）包括，伸出壳体（1a）的一对夹线爪（8a），夹线爪（8a）一端与线夹身（8j）铰接，在每个夹线爪（8a）上还铰接有夹线爪连杆（8b），夹线爪连杆（8b）一端铰接有夹线爪拉杆（8c）,所述的夹线爪拉杆（8c）一端伸入壳体（1a）内，在壳体（1a）内设有夹线爪电机（8d），夹线爪电机（8d）输出轴上的齿轮与夹线爪拉杆（8c）端部的第一齿轮齿条（8f）形成传动配合；在夹线爪电机（8d）一侧的壳体（1a）内部还设有推拉电机（8e）, 推拉电机（8e）输出轴上的齿轮，与线夹身（8j）一端的第二齿轮齿条（8g）形成对应传动配合。

3.根据权利要求1中所述的一种自动换针装置，其特征在于：所述的绣花织针（5）包括：针杆前端的针头部，在针头部上设有穿线孔（5c），在绣花织针后端套设有套筒（5a）,在套筒（5a）内的绣花织针（5）的针杆上套设有弹簧（5b），弹簧（5b）一端与针杆的后端连接，弹簧（5b）另一端与套筒（5a）的前端内壁连接。

4.根据权利要求1中所述的一种自动换针装置，其特征在于：所述的送针装置（7）包括：动力电机（7a），动力电机（7a）的输出轴通过曲柄连杆（7b）与推杆（7c）连接，在推杆（7c）上设有导向筒（7d），导向筒（7d）穿设在壳体（1a）上，所述的导向筒（7d）与绣花织针（5）为同轴分布。

5.根据权利要求1中所述的一种自动换针装置，其特征在于：所述的夹针装置（6）包括：伸出壳体（1a）并与套筒（5a）外壁对应配合的夹爪（6a），在夹爪（6a）的一端端部设有夹持部（6g），夹爪（6a）另一端与夹身（6h）铰接，在每个夹爪（6a）上还铰接有连杆（6b），连杆（6b）一端与拉杆（6c）一端铰接,所述的拉杆（6c）另一端位于壳体（1a）内，在其另一端端部设有齿条（6d），在壳体（1a）内设有夹针装置电机（6e），在夹针装置电机（6e）的输出轴上设有与齿条（6d）对应配合的齿轮（6f）。

6.根据权利要求1中所述的一种自动换针装置，其特征在于：在感应器（15）一侧的机械臂端部上还设有穿线装置（16），穿线装置（16）包括一端与械臂端部连接的悬臂（16a）,在悬臂（16a）上设有勾线杆（16b），勾线杆（16b）上端设有钩头部（16c），在勾线杆（16b）下端端部设有齿条，在悬臂（16a）内设有穿线电机（16d），在穿线电机输出轴上设有与齿条对应配合的驱动齿轮（16e）。

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