CN109137355B - 一种交替扎刺式手持电动刺针 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种交替扎刺式手持电动刺针，包括：握持部件，电机，握持部件上设置有控制电机开关的轻触开关；传动机构，与电机连接实现动力传递的机构；摇臂，摇臂设置有两组并且两组呈交错对称结构设置在传动机构上摇臂通过传动机构带动交替实现旋转运动；连杆，所述的连杆与摇臂对应设置有两组，两组连杆分别转动连接在两组摇臂上并且通过摇臂带动交替实现直线运动；刺针，刺针为带倒钩的刺针，刺针设置有两组，每组刺针分别呈点阵式布设并且分别与连杆连接，两组刺针通过连杆带动沿握持部件交替刺出。该交替扎刺式手持电动刺针，在需针刺部分根据设计形状精准定位，交替扎刺，使毛纤维产品的外形更加光洁美观，生产效率高，结构简单，成本低。

Description

一种交替扎刺式手持电动刺针

技术领域

本发明涉及工艺品制作工具技术领域，更具体的说涉及一种应用于针刺毛纤维工艺品行业制作工具的交替扎刺式手持电动刺针。

背景技术

目前，毛纤维工艺品在国内和国际市场上均非常流行，但所有的针刺毛纤维工艺品均采用市售的三角刺针由人工手工持针进行针刺加工，加工方法为以大拇指和食指捏住三角刺针由手腕发力进行敲击式的针刺作业，局限于人工手腕发力的持续性、精准度和工作效率，生产针刺毛纤维工艺品非常耗时耗力，导致产品成本中的人工成本比例高、产品品质较低、产品产量很低、工人效率低下，而高人工成本又直接导致生产企业用工量庞大、企业用工成本和用工风险极高，以至于该行业的企业均属于劳动密集型的传统手工业企业，产值很低，利润更低，企业发展举步维艰，受制于目前的低端人力资源相对匮乏，企业缺乏长期发展的可持续性。

中国专利文献（公告日：2013年11月13日，公告号：CN103388243A）公开了一种无纺刺针，特别是一种无纺织物表面起绒专用刺针。一种无纺织物表面起绒专用刺针，包括针柄和设于针柄端部的连接柱，所述的连接柱最前端有针尖，针尖与连接柱之间设有勾刺，其特征是，所述的勾刺的截面呈三角形，三角形每个边角设有一个勾刺，使各角勾刺距离仅为0.1毫米，可以保证在起绒过程中能同时捕捉纤维。将针柄、连接柱、勾刺、针尖设计成为一体式结构，其特征是勾刺呈“冠状”形，针柄的直径大于连接柱的直径，可以提高其抗拉与抗断强度，满足纤维传输效率上的要求等技术问题，在汽车内衬或地毯的最终加工时，可在其表面产生一层紧密的优质毛绒表面，且不产生针痕现象。

上述技术方案是专门用来在汽车内衬或地毯的表面起绒的专用刺针。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的毛纤维工艺品作业效率低、精准性差，劳动强度大等问题，而提供一种能提高毛纤维工艺品行业工人作业效率和精准性、降低工人手工劳作工作强度，使产品表面更加光洁的交替扎刺式手持电动刺针。

本发明实现其技术目的所采用的技术方案是：一种交替扎刺式手持电动刺针，包括：

握持部件，具有人体生物学和动力结构学原理设计结构的握持主体；

电机，设置在握持部件内部用于提供动力的电动部件；所述的握持部件上设置有控制电机开关的轻触开关；

传动机构，与电机连接实现动力传递的机构；

摇臂，所述的摇臂设置有两组并且两组呈交错对称结构设置在传动机构上所述的摇臂通过传动机构带动交替实现旋转运动；

连杆，所述的连杆与摇臂对应设置有两组，两组连杆分别转动连接在两组摇臂上并且通过摇臂带动交替实现直线运动；

刺针，所述的刺针为带倒钩的刺针，所述的刺针设置有两组，每组刺针分别呈点阵式布设并且分别与连杆连接，两组刺针通过连杆带动沿握持部件交替刺出。

该交替扎刺式手持电动刺针，采用电机带动一传动机构，而传动机构上设置有两组摇臂，两组摇臂上分别设置有连杆，在连杆上分别挂接呈点阵式分布的带有倒钩的刺针，通过电机带动传动机构旋转，进而带动其上的摇臂旋转，摇臂旋转带动其上的刺针做交替直线运动，两组刺针的交替扎刺，两组刺针的倒钩工作段分别交替刺出作用于工艺品的工作面。握持部件外部设置有轻触开关，通过手指的点触来控制电机的旋停，刺针呈点阵式分布有多根，可以根据工位形状设置点阵式排列，使刺针工作段呈需要的工作形状点阵排列，刺针刺出有的起扎刺作用，有的起修饰表面作用，不仅提高了工作效率，而且使生产出的产品表面更为光洁平整。该交替扎刺式手持电动刺针，可持续动作，通过电机驱动，不依靠人力的敲击动作，因此工人的工作强度得到有效的降低；可在需针刺部分精准定位，针刺精度远高于人力手工敲击，使生产的产品外表更加美观，生产效率也得以提高。而且结构简单，成本较低，适合企业大范围推广配装，在基本不增加投资成本的情况下，降低生产成本，提升企业产能。由于是交替扎刺，工作效率得到了进一步提高，两组刺针交替下刺，还可互相抵消刺针刺入产品产生的推力和刺针退出产品产生的拉力，也可互相抵消两个摇臂高速旋转分别产生的离心力，减少电动刺针及工件的振动，提高扎刺精度降低人手握持力度。

作为优选，所述的传动机构为蜗轮蜗杆传动机构或者曲轴式传动机构或者双齿轮传动机构。传动机构可以采用蜗轮蜗杆传动机构，也可以采用曲轴式传动机构，还可以采用双齿轮传动机构，优选为蜗轮蜗杆机构，通过与电机连接的蜗杆带动蜗轮旋转，在蜗轮轴的两端分别安装有一个摇臂，两个摇臂分别带动一组连杆和点阵式刺针，蜗轮转动一圈，两组刺针分别交替下刺一次，实现不间断的扎刺，极大的提高了工作效率。

作为优选，所述的传动机构通过一支撑架支设在握持部件内部，所述的传动机构的传动轴分别延伸至支撑架的两侧，所述的摇臂分别设置在支撑架两侧的传动轴上。传动机构通过一支撑架设置在握持部件内部，这样即可以实现对传动机构的支撑定位，也方便摇臂的设置。

作为优选，所述的两组摇臂分设在支撑架的两侧，对应的连杆和刺针也分设在支撑架的两侧。两组摇臂要实现交替动作，从而带动刺针交替扎刺，因此，将两组摇臂呈180度分布在支撑架两侧，能够保证交替动作，互不干扰。

作为优选，每组刺针分别通过一挂针板与连杆连接，所述的挂针板上呈点阵式分布有刺针挂孔，所述的刺针挂接在刺针挂孔内部。刺针通过挂针板与连杆连接，而挂针板的设置既方便刺针的设计，同时中为了更方便点阵式的设置，进而实现对刺针的点阵式分布，使刺针刺也时的长度不同，长度长的起到扎刺功能，而长度短的起到修饰作用，既提高了效率，又保护产品外表面更加光洁，美观。

作为优选，所述的握挂部件内部对应两组刺针分别设置有刺针通道，所述的刺针通道包括上部刺针滑动通道和下部刺针伸缩通道。刺针通道的设置是为了方便每组刺针都能够独立互不干扰的刺出，实现扎刺和修饰功能。上部刺针滑动通道是为了使刺针尾部可以通过上部刺针滑动通道，带动整根刺针上下往复运动。而下部刺针伸缩通道的是为了方便刺针带有倒钩的一段能够精准刺出。

作为优选，握持部件包括依次同轴线设置的手掌虎口握柄、手指握位、导向杆和导向定位头。握持部件同轴线依次设置为手掌虎口握柄、手指握位、导向杆和导向定位头，是参考人体生物学和动力结构学的相关原理来设计握持部件结构的外形，使用时，用手部的虎口位置夹持手掌虎口握柄，大拇指和食指捏住手指握位，导向头轻压工作位置，手指点触轻触开关，电机启动带动摇臂旋转，摇臂带动连杆及连杆上的挂针板及其上的点阵式分布的刺针交替作直线往复运动，带动刺针倒勾段作直线往复扎刺、修饰动作，实现手持式电动刺针对工作位作连续性高速针刺的功能。

作为优选，所述的手掌虎口握柄与手指握位为一体式结构，所述的导向定位头与导向杆为一体式结构，所述的导向杆与手指握位通过一锁紧机构连接。导向定位头通过对针刺部位精准确定位，而导向杆是为了方便刺针的伸缩，导向定位头与导向杆一体式设置精度高，加工方便，导向杆与手指握位通一锁紧机构连接，既方便内部零部件的更换，又能够使得整个装置牢固使用可靠。

作为优选，所述的两组刺针交替刺出形成在同一平面上的交替点，所述的交替点设置在导向杆的内部并且靠近导向定位头处。这样的设计能够保证刺出的频率不间断和扎刺效率。

作为优选，电机为扁型直流电机，所述的轻触开关为常开式点触开关。

作为优选，所述的支撑架包括一支撑板和一U型支架，所述的传动机构的传动轴转动连接在U型支架上并延伸至U型支架的两侧，所述的摇臂分别设置在U型支架两侧的传动轴上。

作为优选，所述的上部刺针滑动通道为独立的开放式滑槽结构，所述的上部刺针滑动通道开设在支撑板上。

作为优选，所述的下部刺针伸缩通道为点阵式布设的独立的圆孔结构。

本发明的有益效果是：该交替扎刺式手持电动刺针，两组刺针的交替扎刺，两组刺针的倒钩工作段分别交替刺出作用于工艺品的工作面，工作效率得到了进一步提高，两组刺针交替下刺，还可互相抵消刺针刺入产品产生的推力和刺针退出产品产生的拉力，也可互相抵消两个摇臂高速旋转分别产生的离心力，减少电动刺针及工件的振动，提高扎刺精度降低人手握持力度。

附图说明

图1是本发明交替扎刺式手持电动刺针的一种结构示意图；

图2是本发明交替扎刺式手持电动刺针另一角度的一种结构示意图；

图3是图2中A-A剖视图；

图4是图2中B-B剖视图；

图中：1、握持部件，2、电机，3、轻触开关，4、摇臂，5、连杆，6、刺针，7、传动机构，8、倒钩，9、支撑架，10、传动轴，11、挂针板，12、刺针挂孔，13、上部针刺滑动通道，14、下部刺针伸缩通道，15、手掌虎口握柄，16、手指握位，17、导向杆，18、导向定位头，19、锁紧机构，20、支撑板，21、U型支架。

具体实施方式

下面通过具体实施例并结合附图对本发明的技术方案作进一步详细说明。

实施例1：

在图1、图2所示的实施例中，一种交替扎刺式手持电动刺针，包括：

握持部件1，具有人体生物学和动力结构学原理设计结构的握持主体；

电机2，设置在握持部件1内部用于提供动力的电动部件；握持部件1上设置有控制电机开关的轻触开关3；

传动机构7，与电机2连接实现动力传递的机构；

摇臂4，摇臂4设置有两组并且两组呈交错对称结构设置在传动机构7上，摇臂4通过传动机构7带动交替实现旋转运动；

连杆5，连杆与摇臂4对应设置有两组，两组连杆分别转动连接在两组摇臂上并且通过摇臂4带动交替实现直线运动；

刺针6，刺针为带倒钩8的刺针，刺针6设置有两组，每组刺针6分别呈点阵式布设并且分别与连杆5连接，两组刺针6通过连杆5带动沿握持部件1交替刺出。

传动机构7为蜗轮蜗杆传动机构或者曲轴式传动机构或者双齿轮传动机构。本实施例中传动机构7为蜗轮蜗杆传动机构。

传动机构7通过一支撑架9支设在握持部件1内部，传动机构7的传动轴10分别延伸至支撑架9的两侧，摇臂4分别设置在支撑架9两侧的传动轴10上。支撑架9包括一支撑板20和一U型支架21，传动机构7的传动轴10转动连接在U型支架21上并延伸至U型支架21的两侧，摇臂4分别设置在U型支架两侧的传动轴10上。该实施例中传动轴即为蜗轮轴。两组摇臂4分设在支撑架9的两侧，对应的连杆5和刺针6也分设在支撑架9的两侧。

每组刺针6分别通过一挂针板11与连杆5连接，挂针板11上呈点阵式分布有刺针挂孔12，刺针6挂接在刺针挂孔12内部。

握挂部件1内部对应两组刺针分别设置有刺针通道，刺针通道包括上部刺针滑动通道13和下部刺针伸缩通道14。上部刺针滑动通道13为独立的开放式滑槽结构（见图3），上部刺针滑动通道14开设在支撑板20上。下部刺针伸缩通道14为点阵式布设的独立的圆孔结构（见图4）。上部刺针滑动通道13和下部刺针伸缩通道14与刺针6在同一轴心线上。

握持部件1包括依次同轴线设置的手掌虎口握柄15、手指握位16、导向杆17和导向定位头18。

手掌虎口握柄15与手指握位16为一体式结构，导向定位头18与导向杆17为一体式结构，导向杆17与手指握位16通过一锁紧机构19连接。

两组刺针6交替刺出形成在同一平面上的交替点，交替点设置在导向杆17的内部并且靠近导向定位头18处。

电机2为微型减速电机，轻触开关3为常开式点触开关。轻触开关3设置在手指握位16与手掌虎口握柄15之间的任意一处。

本实施例中，传动机构7采用蜗轮蜗杆传动机构，通过蜗杆与电机2连接，蜗轮与蜗杆啮合并且支撑在支撑架9上，电机蜗杆带动蜗轮在支撑架9上旋转，蜗轮轴分别延伸到支撑架的两侧，支撑架9两侧的蜗轮轴的两端分别安装有一个摇臂4，摇臂4与蜗轮轴固定连接，摇臂4的另一端与连杆5通过连杆销轴转动连接。两个摇臂4分别带动一组连杆5，连杆5上分别设置有一挂针板11，两个摇臂呈180度分布，挂针板11上的呈点阵式排列有多个挂针孔12，挂针孔12内部挂接有带有倒钩8的刺针6，刺针6与挂针板11上的刺针挂孔12挂接的一端设置有挂接弯头，挂接弯头穿挂在刺针挂孔12内。蜗轮转动一圈，两组刺针分别交替下刺一次，两组刺针下刺交替形成一个在同一水平面上的交替点，该交替点的位置定位在导向杆17内的下部刺针伸缩通道内且最靠近导向定位头18的地方。两组刺针6的倒钩8工作段分别交替刺出作用于工艺品工作面，工作效率进一步提高，两组刺针6交替下刺，可互相抵消刺针刺入产品产生的推力和刺针退出产品产生的拉力，也可互相抵消两个摇臂高速旋转分别产生的离心力，减少电动刺针及工件的振动，提高扎刺精度降低人手握持力度。

上部刺针滑动通道13的长度大于挂针板与连杆连接点和连杆销轴之间的直线距离，并且大于连杆销轴与蜗轮轴轴线之间的直线距离。

电机2为扁型直流电机，蜗轮轴的轴头为D形轴头，摇臂4上设置有与D型轴头配合的D型孔。电机为直径25mm或以上的扁型直流电机，电机驱动电压为直流24V，电机的转速为17000转/分钟，蜗轮蜗杆减速比为1:20，轴头形状为D形，触动开关为6mm*6mm*8mm的常开式轻触开关。

本实施例中，交替扎刺式手持电动刺针其主要结构包含握持部件1、电机2及触动开关3、传动机构7、摇臂4、连杆5和呈点阵式分布的刺针6，其中握持部件1参考人体生物学和动力结构学的相关原理来设计结构外形，握持部件1包括手掌虎口握柄、手指握位、导向杆和导向定位头；手掌虎口握柄内部设置有安装腔，电机2安装在安装腔内部，微型电机的输出轴连接蜗杆，蜗轮与蜗杆啮合，摇臂4设置在传动轴即蜗轮轴上，摇臂4上有连杆销轴用于连接连杆5，连杆5上通固定柱连接有一挂针板，挂针板上呈点阵式布设有刺针挂孔，增加有多个挂针孔的点阵式挂针板，挂针板连接在连杆上，挂针板上的挂针孔均为通孔，刺针挂在挂针孔内形成刺针点阵，刺针6的数量可以从1针至N针，优选为五针装置，五枚刺针可多种方式排列，使刺针工作段呈需要的工作形状点阵排列，可以是单针、双针并排、三针并排、三针品字形、四针两排平行、五针两排平行等多种方式排列刺针，同时通过挂针板上挂针孔的上下两排分布排列，使刺针刺出的长度不同，刺出长度长的刺针起扎刺作用，刺出长度短的刺针起修饰表面作用，这样两组刺针会交替扎刺，不仅效率增加了，而且使生产出的产品表面更为光洁平整。

通过该交替扎刺式手持电动刺针，可获得一个交替刺出频率约30次/秒的电动刺针，且可持续动作，工作效率高出人工效率达十倍以上；通过电机驱动，不依靠人力的敲击动作，工人的工作强度得到有效的降低；可在需针刺部分精准定位，针刺精度远高于人力手工敲击，使生产的产品更加美观，生产效率也得以提高。使用常开式轻触开关控制电机旋停，精准定位针头，可有效降低工人的手指被刺针刺伤的机率，产品安全性能可靠。结构简单，适合企业大范围推广配装，在基本不增加投资成本的情况下，生产成本低，提升了企业的产能。

该交替扎刺式手持电动刺针，在毛纤维工艺品行业的企业配装之后，将使企业的用工成本明显降低，产品品质显著提升，企业产量将得以倍增，工人的劳动强度得以降低，产品的综合成本得以明显下降，使毛纤维产品的市场综合竞争力得以显著提升，企业得以可持续发展，企业产生的经济效益将随配装数量的增加而成倍增加，综合经济效益非常可观。

Claims (7)

1.一种交替扎刺式手持电动刺针，其特征在于包括：

握持部件（1）；

电机（2），设置在握持部件（1）内部用于提供动力的电动部件；所述的握持部件（1）上设置有控制电机开关的轻触开关（3）；

传动机构（7），与电机（2）连接实现动力传递的机构；

摇臂（4），所述的摇臂（4）设置有两组并且两组呈交错对称结构设置在传动机构（7）上，所述的摇臂（4）通过传动机构（7）带动交替实现旋转运动；

连杆（5），所述的连杆（5）与摇臂（4）对应设置有两组，两组连杆（5）分别转动连接在两组摇臂（4）上并且通过摇臂（4）带动交替实现直线运动；

刺针（6），所述的刺针（6）为带倒钩（8）的刺针，所述的刺针（6）设置有两组，每组刺针（6）分别呈点阵式布设并且分别与连杆（5）连接，两组刺针（6）通过连杆（5）带动沿握持部件（1）交替刺出；

每组刺针（6）分别通过一挂针板（11）与连杆（5）连接，所述的挂针板（11）上呈点阵式分布有刺针挂孔（12），所述的刺针（6）挂接在刺针挂孔（12）内部；

握持部件（1）包括依次同轴线设置的手掌虎口握柄（15）、手指握位（16）、导向杆（17）和导向定位头（18）；

所述的两组刺针（6）交替刺出形成在同一平面上的交替点，所述的交替点设置在导向杆（17）的内部并且靠近导向定位头（18）处。

2.根据权利要求1所述的一种交替扎刺式手持电动刺针，其特征在于：所述的传动机构（7）为蜗轮蜗杆传动机构或者曲轴式传动机构或者双齿轮传动机构。

3.根据权利要求1所述的一种交替扎刺式手持电动刺针，其特征在于：所述的传动机构（7）通过一支撑架（9）支设在握持部件（1）内部，所述的传动机构（7）的传动轴（10）分别延伸至支撑架（9）的两侧，所述的摇臂（4）分别设置在支撑架（9）两侧的传动轴（10）上。

4.根据权利要求2所述的一种交替扎刺式手持电动刺针，其特征在于：所述的两组摇臂（4）分设在支撑架（9）的两侧，对应的连杆（5）和刺针（6）也分设在支撑架（9）的两侧。

5.根据权利要求1所述的一种交替扎刺式手持电动刺针，其特征在于：所述的握持部件（1）内部对应两组刺针分别设置有刺针通道，所述的刺针通道包括上部刺针滑动通道（13）和下部刺针伸缩通道（14）。

6.根据权利要求1所述的一种交替扎刺式手持电动刺针，其特征在于：所述的手掌虎口握柄（15）与手指握位（16）为一体式结构，所述的导向定位头（18）与导向杆（17）为一体式结构，所述的导向杆（17）与手指握位（16）通过一锁紧机构（19）连接。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的一种交替扎刺式手持电动刺针，其特征在于：电机（2）为扁型直流电机，所述的轻触开关（3）为常开式点触开关。

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