CN109537202A - 平衡驱动绣花机机头及绣花机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种平衡驱动绣花机机头及绣花机，包括机头壳体、水平穿过机头壳体的主轴、与主轴联接传动的压脚驱动凸轮组件和针杆驱动凸轮组件、由压脚驱动凸轮组件驱动的压脚驱动传动组件、由针杆驱动凸轮组件驱动的针杆驱动传动组件，所述压脚驱动凸轮组件包括压脚驱动凸轮，所述针杆驱动凸轮组件包括针杆驱动凸轮，所述压脚驱动凸轮的轴心线和所述针杆驱动凸轮的轴心线分别位于所述主轴的旋转轴心的两侧且三者处于同一平面，以使压脚驱动凸轮和针杆驱动凸轮转动过程中惯性力方向相反。本发明通过平衡抵消了惯性力，有利于提高绣花机的刺绣速度和精度。

Description

平衡驱动绣花机机头及绣花机
技术领域
本发明属于绣花机技术领域。
背景技术
传统绣花机通过压脚驱动凸轮连杆机构带动压脚运动，通过针杆驱动凸轮连杆机构带动针杆运动，由于凸轮连杆机构的工作惯量大，导致振动变大，大大影响绣花机的刺绣速度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种平衡驱动绣花机机头及绣花机，减小凸轮连杆机构的工作惯量，提高绣花机的刺绣速度和精度。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：平衡驱动绣花机机头，包括机头壳体、水平穿过机头壳体的主轴、与主轴联接传动的压脚驱动凸轮组件和针杆驱动凸轮组件、由压脚驱动凸轮组件驱动的压脚驱动传动组件、由针杆驱动凸轮组件驱动的针杆驱动传动组件、竖直连接于机头壳体的主动轴、滑动连接主动轴的压脚驱动器和针杆驱动器，所述压脚驱动器与压脚驱动传动组件连接，所述针杆驱动器与针杆驱动传动组件连接，所述压脚驱动凸轮组件包括压脚驱动凸轮，所述针杆驱动凸轮组件包括针杆驱动凸轮，所述压脚驱动凸轮的轴心线和所述针杆驱动凸轮的轴心线分别位于所述主轴的旋转轴心的两侧且三者处于同一平面，以使压脚驱动凸轮和针杆驱动凸轮转动过程中惯性力方向相反。
本发明引进驱动平衡的概念，针对压脚驱动凸轮及针杆驱动凸轮在运动过程中都形成了一定的惯性力，本发明采用的技术方案，压脚驱动凸轮的轴心线和针杆驱动凸轮的轴心线分别位于主轴的旋转轴心的两侧且三者处于同一平面，这样，压脚驱动凸轮和针杆驱动凸轮转动过程中惯性力方向相反，通过平衡抵消了惯性力，有利于提高绣花机的刺绣速度和精度。
优选的，所述压脚驱动传动组件包括压脚驱动三眼连杆和压脚驱动小连杆，所述压脚驱动三眼连杆的头部孔眼通过压脚驱动销与压脚驱动器连接，所述针杆驱动传动组件包括针杆驱动三眼连杆和针杆驱动小连杆，所述针杆驱动三眼连杆的头部孔眼通过针杆驱动销与针杆驱动器连接，所述压脚驱动三眼连杆和针杆驱动三眼连杆连接用于平衡压脚驱动器带动压脚和针杆驱动器带动针杆工作产生惯性力的平衡驱动组件。
优选的，所述平衡驱动组件包括平衡三眼连杆、与平衡三眼连杆头部孔眼连接的平衡小连杆以及与平衡小连杆铰接的平衡驱动块，所述平衡驱动块滑动连接在平衡导向轴上，所述平衡导向轴竖直连接于机头壳体，所述平衡三眼连杆的尾部孔眼和针杆驱动三眼连杆的尾部孔眼通过串联长销连接，所述平衡三眼连杆的中间孔眼通过平衡销连接中间小连杆，所述中间小连杆与压脚驱动三眼连杆的尾部孔眼通过中间销连接。
优选的，所述压脚驱动凸轮连接压脚驱动大连杆，所述针杆驱动凸轮连接针杆驱动大连杆，所述压脚驱动大连杆连接平衡销，所述压脚三眼连杆的中间孔眼通过三眼连杆固定销连接压脚连杆支撑座，所述压脚连杆支撑座固定在机头壳体上，所述针杆驱动三眼连杆的中间孔眼通过针杆传动销与针杆驱动大连杆连接。
优选的，所述压脚驱动大连杆和平衡小连杆位于平衡三眼连杆的右侧，所述平衡驱动块包括本体，所述本体的后端左侧设有向后凸出的凸出部，所述平衡小连杆连接于凸出部的右侧。
优选的，所述压脚驱动器、针杆驱动器的运动方向相同且与平衡驱动块的运动方向相反。
优选的，所述压脚驱动凸轮的轴心线和所述针杆驱动凸轮的轴心线与所述主轴的旋转轴心的垂直距离相等。
本发明还提供了一种绣花机，包括所述平衡驱动绣花机机头。
本发明的具体技术方案及其有益效果将会在下面的具体实施方式中结合附图进行详细的说明。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：
图1为本发明的分解结构示意图；
图2为本发明在状态一下结构示意图(主轴轴向视图)；
图3为本发明在状态二下结构示意图(主轴轴向视图)；
图4为本发明中压脚驱动凸轮组件和针杆驱动凸轮组件的设置示意图；
图5为本发明在状态一下压脚驱动凸轮和针杆驱动凸轮的惯性力方向示意图；
图6为本发明在状态一下压脚驱动凸轮和针杆驱动凸轮的中心与主轴中心所在圆的位置示意图；
图7为本发明在运行状态下压脚驱动器、针杆驱动器与平衡驱动块的运动方向示意图。
具体实施方式
实施例一，参考图1至图4所示，平衡驱动绣花机机头，包括机头壳体4、水平穿过机头壳体的主轴、与主轴联接传动的压脚驱动凸轮组件1和针杆驱动凸轮组件3、由压脚驱动凸轮组件1驱动的压脚驱动传动组件、由针杆驱动凸轮组件3驱动的针杆驱动传动组件、竖直连接于机头壳体的主动轴42、滑动连接主动轴的压脚驱动器14和针杆驱动器35，所述压脚驱动器14与压脚驱动传动组件连接，所述针杆驱动器35与针杆驱动传动组件连接，所述压脚驱动凸轮组件包括压脚驱动凸轮和与压脚驱动凸轮连接的压脚驱动大连杆10，所述针杆驱动凸轮组件包括针杆驱动凸轮和与针杆驱动凸轮连接的针杆驱动大连杆30。
压脚驱动凸轮组件1的主要部件为压脚驱动凸轮，针杆驱动凸轮组件3的主要部件为针杆驱动凸轮，另外还包括与压脚驱动凸轮/针杆驱动凸轮配合连接的法兰轴承和盖板，加上压脚驱动大连杆10/针杆驱动大连杆30，通常也称为压脚驱动四件套/针杆驱动四件套。压脚驱动凸轮和针杆驱动凸轮的平面中心(也是重心)均偏离主轴，因此工作偏心惯量大，当然，由于法兰轴承和盖板的中心(重心)与主轴同心，因此可以认为压脚驱动凸轮组件1和针杆驱动凸轮组件3的惯性偏心力主要是由压脚驱动凸轮和针杆驱动凸轮产生。为了抵消压脚驱动凸轮组件1和针杆驱动凸轮组件3的惯性偏心力，利用压脚驱动凸轮和针杆驱动凸轮的中心偏离转动中心(主轴)的特点，压脚驱动凸轮的轴心线和所述针杆驱动凸轮的轴心线分别位于所述主轴的旋转轴心的两侧且三者处于同一平面。这样，参考图5所示，压脚驱动凸轮和针杆驱动凸轮中心在垂直于主轴的平面上的轴向投影的连线经过主轴中心的轴向投影，也即压脚驱动凸轮和针杆驱动凸轮中心的轴向投影在以主轴为圆心的圆的周向上间隔180度设置，当然可以是同一圆的同一圆周(压脚驱动凸轮和针杆驱动凸轮中心的轴向投影距离主轴中心轴向投影的距离相等)，也可以是同一圆的不同圆周(压脚驱动凸轮和针杆驱动凸轮中心的轴向投影距离主轴中心轴向投影的距离不相等)，以使压脚驱动凸轮和针杆驱动凸轮转动过程中惯性力方向相反，通过平衡抵消了惯性力，有利于提高绣花机的刺绣速度和精度。这样，压脚驱动凸轮组件和针杆驱动凸轮组件运行过程中惯性力方向也相反。
参考图2和图3所示，由于压脚驱动凸轮和针杆驱动凸轮的转动是同步的，因此只要在安装压脚驱动凸轮和针杆驱动凸轮时，压脚驱动凸轮的轴心线和所述针杆驱动凸轮的轴心线分别位于所述主轴的旋转轴心的两侧且三者处于同一平面(当然实际装配可以允许一定的误差)，那么在压脚驱动凸轮和针杆驱动凸轮转动过程中压脚驱动凸轮和针杆驱动凸轮的中心点位置关系可以始终保持，也使压脚驱动凸轮和针杆驱动凸轮的惯性力的方向始终相反，从而通过平衡抵消压脚驱动凸轮和针杆驱动凸轮的惯性力。
本领域技术人员可以理解的是，可以将压脚驱动凸轮和针杆驱动凸轮的结构和尺寸设计保持一致，且重量相同，参考图6所示，这样所述压脚驱动凸轮的轴心线和所述针杆驱动凸轮的轴心线与所述主轴的旋转轴心的垂直距离相等，也即压脚驱动凸轮中心101和针杆驱动凸轮中心301在垂直于主轴平面上的轴向投影在以主轴100中心投影为圆心的圆的同一圆周上(压脚驱动凸轮和针杆驱动凸轮中心的轴向投影距离主轴中心轴向投影的距离相等)，可以最大程度的通过平衡抵消压脚驱动凸轮和针杆驱动凸轮的惯性力。
其中，所述压脚驱动传动组件包括压脚驱动三眼连杆12和压脚驱动小连杆13，所述压脚驱动三眼连杆的头部孔眼通过压脚驱动销(图中未示意)与压脚驱动器14连接，所述针杆驱动传动组件包括针杆驱动三眼连杆31和针杆驱动小连杆32，所述针杆驱动三眼连杆的头部孔眼通过针杆驱动销(图中未示意)与针杆驱动器35连接，所述压脚驱动三眼连杆和针杆驱动三眼连杆连接用于平衡压脚驱动器带动压脚和针杆驱动器带动针杆工作产生惯性力的平衡驱动组件。
在本实施例中，所述平衡驱动组件包括平衡三眼连杆21、与平衡三眼连杆头部孔眼连接的平衡小连杆22以及与平衡小连杆22铰接的平衡驱动块23，所述平衡驱动块23滑动连接在平衡导向轴41上，所述平衡导向轴41竖直连接于机头壳体4，所述平衡三眼连杆的尾部孔眼和针杆驱动三眼连杆的尾部孔眼通过串联长销34连接，所述平衡三眼连杆的中间孔眼通过平衡销(图中未示意)连接中间小连杆11，所述中间小连杆11与压脚驱动三眼连杆的尾部孔眼通过中间销17连接。压脚驱动器14带动压脚和针杆驱动器35带动针杆工作会产生惯性力，通过平衡驱动组件设置，平衡驱动组件会与压脚驱动传动组件及其压脚驱动器、压脚，针杆驱动传动组件及其针杆驱动器、针杆联动，从而抵消了对应的惯性力。为了抵消对应的惯性力，参考图7所示，压脚驱动器14、针杆驱动器35的运动方向相同，且与平衡驱动块23的运动方向相反，当然，平衡驱动块23的重量对抵消惯性力也很重要，可以通过实验确定平衡驱动块23的重量，基本上可以抵消相互的惯性力，实现平衡。
所述压脚驱动凸轮连接压脚驱动大连杆10，所述针杆驱动凸轮连接针杆驱动大连杆30，所述压脚驱动大连杆10连接平衡销(图中未示意)，所述压脚三眼连杆的中间孔眼通过三眼连杆固定销15连接压脚连杆支撑座16，所述压脚连杆支撑座16固定在机头壳体4上，所述针杆驱动三眼连杆的中间孔眼通过针杆传动销33与针杆驱动大连杆30连接。
在增加了平衡驱动组件后，为了节约空间，避免平衡驱动组件与其他部件产生干涉，所述压脚驱动大连杆10和平衡小连杆22位于平衡三眼连杆的右侧，所述平衡驱动块包括本体，所述本体的后端左侧设有向后凸出的凸出部231，所述平衡小连杆22位于凸出部的右侧。
当然，本领域技术人员可以理解的是，本实施例中上述技术方案可以进行任意的组合。
另外，需要说明的是，本实施例中记载的前后和左右位置均是以绣花机实际使用状态下正面视角为参照。
实施例二，一种绣花机，包括上述的平衡驱动绣花机机头，对于绣花机的其他结构及具体工作原理可以参考现有技术。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (8)

1.平衡驱动绣花机机头，包括机头壳体、水平穿过机头壳体的主轴、与主轴联接传动的压脚驱动凸轮组件和针杆驱动凸轮组件、由压脚驱动凸轮组件驱动的压脚驱动传动组件、由针杆驱动凸轮组件驱动的针杆驱动传动组件、竖直连接于机头壳体的主动轴、滑动连接主动轴的压脚驱动器和针杆驱动器，所述压脚驱动器与压脚驱动传动组件连接，所述针杆驱动器与针杆驱动传动组件连接，所述压脚驱动凸轮组件包括压脚驱动凸轮，所述针杆驱动凸轮组件包括针杆驱动凸轮，其特征在于：所述压脚驱动凸轮的轴心线和所述针杆驱动凸轮的轴心线分别位于所述主轴的旋转轴心的两侧且三者处于同一平面，以使压脚驱动凸轮和针杆驱动凸轮转动过程中惯性力方向相反。
2.根据权利要求1所述的平衡驱动绣花机机头，其特征在于：所述压脚驱动传动组件包括压脚驱动三眼连杆和压脚驱动小连杆，所述压脚驱动三眼连杆的头部孔眼通过压脚驱动销与压脚驱动器连接，所述针杆驱动传动组件包括针杆驱动三眼连杆和针杆驱动小连杆，所述针杆驱动三眼连杆的头部孔眼通过针杆驱动销与针杆驱动器连接，所述压脚驱动三眼连杆和针杆驱动三眼连杆连接用于平衡压脚驱动器带动压脚和针杆驱动器带动针杆工作产生惯性力的平衡驱动组件。
3.根据权利要求2所述的平衡驱动绣花机机头，其特征在于：所述平衡驱动组件包括平衡三眼连杆、与平衡三眼连杆头部孔眼连接的平衡小连杆以及与平衡小连杆铰接的平衡驱动块，所述平衡驱动块滑动连接在平衡导向轴上，所述平衡导向轴竖直连接于机头壳体，所述平衡三眼连杆的尾部孔眼和针杆驱动三眼连杆的尾部孔眼通过串联长销连接，所述平衡三眼连杆的中间孔眼通过平衡销连接中间小连杆，所述中间小连杆与压脚驱动三眼连杆的尾部孔眼通过中间销连接。
4.根据权利要求3所述的平衡驱动绣花机机头，其特征在于：所述压脚驱动凸轮连接压脚驱动大连杆，所述针杆驱动凸轮连接针杆驱动大连杆，所述压脚驱动大连杆连接平衡销，所述压脚三眼连杆的中间孔眼通过三眼连杆固定销连接压脚连杆支撑座，所述压脚连杆支撑座固定在机壳上，所述针杆驱动三眼连杆的中间孔眼通过针杆传动销与针杆驱动大连杆连接。
5.根据权利要求3所述的平衡驱动绣花机机头，其特征在于：所述压脚驱动大连杆和平衡小连杆位于平衡三眼连杆的右侧，所述平衡驱动块包括本体，所述本体的后端左侧设有向后凸出的凸出部，所述平衡小连杆连接于凸出部的右侧。
6.根据权利要求3所述的平衡驱动绣花机机头，其特征在于：所述压脚驱动器、针杆驱动器的运动方向相同且与平衡驱动块的运动方向相反。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的平衡驱动绣花机机头，其特征在于：所述压脚驱动凸轮的轴心线和所述针杆驱动凸轮的轴心线与所述主轴的旋转轴心的垂直距离相等。
8.一种绣花机，其特征在于：包括权利要求1至7中任意一项所述的平衡驱动绣花机机头。
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