CN110699877B - 一种缝纫机针摆机构及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种缝纫机针摆机构，包括：摆针轴组件；可正反转的摆针电机；用于将摆针电机的转动转变为摆针轴组件的摆动的铰链四杆机构，铰链四杆机构的输入端与摆针电机相连，铰链四杆机构的输出端与摆针轴组件相连；与摆针电机相连、用于控制摆针电机转动的控制器，以在正缝时控制摆针电机按照预设正缝速度变化表进行缝制，并在倒缝使能时，控制摆针电机按照预设倒缝速度变化表进行缝制。该缝纫机针摆机构可避免倒缝针孔与正缝针孔错开，以避免线迹产生重针误差，可提高缝口强度和线迹美观性。本发明还公开了一种缝纫机针摆机构的控制方法，应用于上述缝纫机针摆机构。

Description

一种缝纫机针摆机构及其控制方法

技术领域

本发明涉及缝纫设备技术领域，更具体地说，涉及一种缝纫机针摆机构。此外，本发明还涉及一种缝纫机针摆机构的控制方法，应用于上述缝纫机针摆机构。

背景技术

在罗拉车等缝纫设备中，通常采用针送料的方式来进行送料，使机针参与送料。具体地，缝纫机在送料时，机针插入缝料并穿过针板，与送料牙同时移动，并移动与送料牙同样的距离，达到输送缝料的目的。

也就是说，采用针送料的缝纫机在缝制过程中，针杆在上下往复运动的同时，其针杆座还需要往复摆动，也即，针杆上下运动、针杆座摆动以及送料牙运动是同步进行的。针杆座摆动角度的大小，决定了一个送料周期缝料移动的距离。

现有技术中的针摆机构的结构通常如图8所示，包括针杆座轴01、上送料轴02、凸轮连杆03、针送支臂04、滑块凸轮05、滑块凸轮导向座06、针摆电磁铁07和拉簧08等。其中，滑块凸轮05设有长方形孔、方形轴和外圆柱面，凸轮连杆03设有与外圆柱面可转动配合的套环，凸轮连杆03的一端与针送支臂04铰接，针送支臂04远离凸轮连杆03的一端与针杆座轴01铰接，凸轮连杆03的另一端连接正缝倒缝切换动力机构，正缝倒缝切换动力机构包括针摆电磁铁07和拉簧08。同时，上送料轴02插入滑块凸轮05的长方形孔内，并与滑块凸轮导向座06固定连接，滑块凸轮导向座06上设有矩形槽，滑块凸轮05上的方形轴与矩形槽可滑动的配合连接。

可以理解的是，与上送料轴02铰接的上送料轴孔、滑块凸轮05、凸轮连杆03、针送支臂04以及与针杆座轴01铰接的针杆座轴孔形成铰链四杆机构，当上送料轴01摆动时，带动滑块凸轮05摆动，滑块凸轮05通过凸轮连杆03带动针送支臂04摆动，进而使针送支臂04带动针杆座轴01摆动，实现针杆座的摆动。

需要说明的是，上送料轴02通过曲柄摇杆机构与旋梭轴相连，缝制时，旋梭轴作为主动件，通过曲柄摇杆机构带动上送料轴02摆动，上送料轴02再通过上述铰链四杆机构带动针杆座轴01摆动。也即，现有技术通过机械传动机构的联动，实现针杆座的摆动。

另外，由于在正缝和倒缝时缝料的运动方向相反，因此，在正缝和倒缝时参与针送料的针杆座的摆动规律刚好相反，进而在采用上述机械传动机构的联动来实现针杆座摆动时，还需要通过正缝倒缝切换机构来实现针杆座摆动状态的切换。

可以理解的是，滑块凸轮05、滑块凸轮导向座06、针摆电磁铁07和拉簧08形成正缝倒缝切换机构。

具体地，正缝时，针摆电磁铁07处于非得电状态，针摆电磁铁07的电磁铁铁芯没有动作，此时，拉簧08产生的拉力拉动凸轮连杆03的端部，使凸轮连杆03通过外圆柱面带动滑块凸轮05的方形轴沿着滑块凸轮导向座06的矩形槽滑动，并使滑块凸轮05的长方形孔的第一侧面与上送料轴02贴合相切(如图9所示)。

倒缝时，针摆电磁铁07得电，电磁铁铁芯动作，推动凸轮连杆03的端部，使凸轮连杆03通过外圆柱面带动滑块凸轮05的方形轴沿着滑块凸轮导向座06的矩形槽滑动，并使滑块凸轮05的长方形孔的第二侧面与上送料轴02贴合相切(如图10所示)，其中第一侧面和第二侧面相对设置。

然而，在采用拉簧08拉动或通过针摆电磁铁07推动凸轮连杆03的一端时，凸轮连杆03的另一端(也即凸轮连杆03与针送支臂04铰接的一端)也必然做出相应的联动动作，由于针送支臂04的长度不会改变，因此，将使针送支臂04带动针杆座轴01发生一定角度的偏转。

如图11和图12所示，图11为针摆机构在正缝状态时的机构简图，图12为针摆机构在倒缝状态时的机构简图。其中，A为针杆座轴孔(机架)，B为上送料轴孔(机架)，图11和图12中的箭头方向表示滑块凸轮05的转动方向。

从图11和图12中可以看出，上送料轴02的摆动角度决定了滑块凸轮05的摆动角度，而针送支臂04的摆动角度取决于滑块凸轮05的摆动角度。

当由正缝状态向倒缝状态切换时，由于滑块凸轮05从其长方形孔的第一侧面与上送料轴02贴合相切移动到长方形孔的第二侧面与上送料轴02贴合相切，也即，滑块凸轮05的位置发生了180°的相位变化，因此，使得滑块凸轮05与凸轮连杆03的铰接位置发生了变化，而又由于凸轮连杆03和针送支臂04的长度保持不变，因此，必将导致针送支臂04与凸轮连杆03的铰接位置发生变化，从而使针送支臂04绕A点发生一定角度的转动，也即，使针送支臂04带动针杆座轴01发生一定角度的摆动。

由上述可知，当由正缝状态切换到倒缝状态后，机针向下穿刺布料时，针杆座相对于正缝状态已经偏移了一定角度，这就导致在倒缝时，始终与正缝具有一定的偏转角度差，使得倒缝针孔与正缝针孔错开，两者不重合，也即，使得线迹产生重针误差，一方面影响线迹美观性，另一方面针孔较多，影响缝口强度。

综上所述，如何提供一种能够避免倒缝时与正缝时的重针误差的缝纫机针摆机构，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种缝纫机针摆机构及其控制方法，可避免倒缝时与正缝时的重针误差。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种缝纫机针摆机构，包括：

摆针轴组件；

可正反转的摆针电机；

用于将所述摆针电机的转动转变为所述摆针轴组件的摆动的铰链四杆机构，所述铰链四杆机构的输入端与所述摆针电机相连，所述铰链四杆机构的输出端与所述摆针轴组件相连；

与所述摆针电机相连、用于控制所述摆针电机转动的控制器，以在正缝时控制所述摆针电机按照预设正缝速度变化表进行缝制，并在倒缝使能时，控制所述摆针电机按照预设倒缝速度变化表进行缝制。

优选地，还包括与所述控制器相连、用于向所述控制器发送倒缝使能信号的倒缝使能触发装置，以当所述控制器接收到所述倒缝使能信号时，控制所述摆针电机从正缝状态切换至倒缝状态。

优选地，所述摆针电机的输出轴与所述铰链四杆机构的输入端之间设有齿轮传动机构，所述铰链四杆机构包括与所述齿轮传动机构的传动轴固定套接的偏心套筒，所述传动轴用于固设所述齿轮传动机构的从动齿轮。

优选地，还包括用于与缝纫机机壳相连的安装支架，所述传动轴与所述安装支架转动连接；

所述安装支架设有用于固定所述摆针电机的安装面，所述安装面设有用于让位所述输出轴的让位孔。

优选地，所述从动齿轮为扇形齿轮，所述安装支架设有用于限定所述从动齿轮转动的两个极限位置的限位件。

优选地，所述主动齿轮设有用于安装时定位其初始位置的第一定位部；所述输出轴设有用于安装时与所述第一定位部对齐的第二定位部；所述从动齿轮设有用于安装时定位其初始位置的第三定位部，所述安装支架设有用于观察所述第一定位部和所述第三定位部的观察窗。

一种缝纫机针摆机构的控制方法，应用于上述任意一种缝纫机针摆机构，包括：

利用所述缝纫机针摆机构的控制器获取所述缝纫机针摆机构的摆针轴组件的摆针针距；

利用所述控制器获取缝纫机的主轴电机的转速；

正缝时，根据所述摆针针距和所述主轴电机的转速，利用所述控制器控制所述缝纫机针摆机构的摆针电机按照预设正缝速度变化表转动；

当所述控制器接收到倒缝使能信号时，根据所述摆针针距和所述主轴电机的转速，利用所述控制器控制所述摆针电机按照预设倒缝速度变化表转动。

优选地，所述的利用所述缝纫机针摆机构的控制器获取所述缝纫机针摆机构的摆针轴组件的摆针针距，包括：

利用所述控制器获取缝纫机送料机构的上滚轮针距和下滚轮针距；

利用所述控制器比较所述上滚轮针距和所述下滚轮针距的大小，将所述上滚轮针距和所述下滚轮针距中的较大值作为所述摆针针距。

优选地，所述的利用所述控制器获取缝纫机的主轴电机的转速，包括：

利用所述控制器获取所述主轴电机的脉冲频率和脉冲数量，其中，所述主轴电机为伺服电机；

利用所述控制器根据所述脉冲频率确定所述主轴电机的转速。

优选地，所述的根据所述摆针针距和所述主轴电机的转速，利用所述控制器控制所述缝纫机针摆机构的摆针电机按照预设正缝速度变化表转动，包括：

利用所述控制器根据所述摆针针距、所述脉冲频率和所述脉冲数量，按照所述预设正缝速度变化表，计算得到所述摆针电机所需的第一脉冲信号和第一方向信号，其中，所述摆针电机为步进电机；

利用所述控制器向所述摆针电机的步进驱动器发送所述第一脉冲信号和所述第一方向信号，以控制所述摆针电机转动；

所述的根据所述摆针针距和所述主轴电机的转速，利用所述控制器控制所述摆针电机按照预设倒缝速度变化表转动，包括：

利用所述控制器根据所述摆针针距、所述脉冲频率和所述脉冲数量，按照预设倒缝速度变化表，计算得到所述摆针电机所需的第二脉冲信号和第二方向信号；

利用所述控制器向所述步进驱动器发送所述第二脉冲信号和所述第二方向信号，以控制所述摆针电机转动。

本发明提供的缝纫机针摆机构，通过控制器直接控制摆针轴组件的动力源，来控制摆针轴组件在正缝时和倒缝时的摆动，动作准确可靠。相比于现有技术通过正缝倒缝切换机构来实现摆针轴组件摆动状态的切换，可避免正缝倒缝切换机构所带来的切换后摆针轴组件的初始位置误差，因此，可避免倒缝针孔与正缝针孔错开，以避免线迹产生重针误差，从而可提高缝口强度和线迹美观性。

本发明提供的缝纫机针摆机构的控制方法，应用于上述缝纫机针摆机构，可避免倒缝时与正缝时的重针误差。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明具体实施例所提供的缝纫机针摆机构的结构示意图；

图2为图1的爆炸图；

图3为图1中主动齿轮的结构示意图；

图4为图1中从动齿轮及偏心套筒的结构示意图；

图5为图1中安装支架的结构示意图；

图6为本发明具体实施例一所提供的缝纫机针摆机构的控制方法的流程图；

图7为本发明具体实施例二所提供的缝纫机针摆机构的控制方法的流程图；

图8为现有技术中的针摆机构的爆炸图；

图9为图8所示针摆机构在正缝状态时的示意图；

图10为图8所示针摆机构在倒缝状态时的示意图；

图11为图9的机构简图；

图12为图10的机构简图。

图1至图5中的附图标记如下：

1为摆针轴组件、2为摆针电机、3为铰链四杆机构、31为偏心套筒、32为连杆、33为摇杆、34为滚针轴承、35为销轴、4为齿轮传动机构、41为传动轴、42为从动齿轮、421为长条状沉槽线、43为主动齿轮、431为固定部、432为刻划线、44为轴承、5为安装支架、51为安装面、511为让位孔、52为限位件、53为安装孔；

图8至图12中的附图标记如下：

01为针杆座轴、02为上送料轴、03为凸轮连杆、04为针送支臂、05为滑块凸轮、06为滑块凸轮导向座、07为针摆电磁铁、08为拉簧。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种缝纫机针摆机构及其控制方法，可避免倒缝时与正缝时的重针误差。

请参考图1-图5，图1为本发明具体实施例所提供的缝纫机针摆机构的结构示意图；图2为图1的爆炸图；图3为图1中主动齿轮的结构示意图；图4为图1中从动齿轮及偏心套筒的结构示意图；图5为图1中安装支架的结构示意图。

本发明提供一种缝纫机针摆机构，包括摆针轴组件1、摆针电机2、铰链四杆机构3和控制器。

摆针电机2可正反转，用于为摆针轴组件1的摆动提供动力源，以通过摆针电机2的正反转来实现摆针轴组件1的来回摆动。

铰链四杆机构3的输入端与摆针电机2相连，铰链四杆机构3的输出端与摆针轴组件1相连，用于将摆针电机2的转动转变为摆针轴组件1的摆动。

控制器与摆针电机2相连，用于控制摆针电机2的转动，以使摆针轴组件1的摆动分别与针杆的上下运动和送料牙运动配合进行，保证缝纫机在正缝和倒缝时的正常缝制；且在由正缝向倒缝切换后，使缝纫机正缝和倒缝切换后重针。

具体地，控制器可以根据预设程序控制摆针电机2的角位移和角速度，以此来控制摆针轴组件1的摆动，实现缝纫机的正常缝制。

可以理解的是，在一个送料周期内，摆针轴组件1摆动的角速度是不断变化的，且由于在正缝和倒缝时缝料的运动方向是相反的，因此，在正缝状态和倒缝状态下，摆针轴组件1的角速度变化率是不同的，摆针轴组件1在正缝时和倒缝时的角速度变化率是刚好相反的。因此，可通过控制器控制摆针电机2的角速度变化，来实现摆针轴组件1在正缝状态和倒缝状态之间的切换，使摆针轴组件1在正缝状态下按照预设正缝速度变化表进行摆动，在倒缝状态下按照预设倒缝速度变化表进行摆动，从而确保摆针轴组件1的精准运动，以使摆针轴组件1在倒缝状态下时的倒缝针孔与其在正缝状态下时的正缝针孔重合，避免产生重针误差。

也即，本发明通过控制器直接控制摆针轴组件1的动力源来控制摆针轴组件1在正缝时和倒缝时的摆动，动作准确可靠。相比于现有技术通过正缝倒缝切换机构来实现摆针轴组件1摆动状态的切换，可避免正缝倒缝切换机构所带来的切换后摆针轴组件1的初始位置误差，因此，可避免倒缝针孔与正缝针孔错开，以避免线迹产生重针误差，从而可提高缝口强度和线迹美观性。

需要说明的是，本发明对摆针电机2的具体类型不做限定，本领域技术人员可以根据实际需要来选择。相应地，本实施例对控制器对摆针电机2的具体控制程序不做限定，只要能够通过控制摆针电机2的转动，实现对摆针轴组件1的摆角控制即可，以确保缝纫机的正常缝制。也即，本发明对预设正缝速度变化表和预设倒缝速度变化表不做具体限定，本领域技术人员可以根据实际需要来设计。

考虑到倒缝切换的具体实现方式，在上述实施例的基础之上，还包括与控制器相连、用于向控制器发送倒缝使能信号的倒缝使能触发装置，以当控制器接收到倒缝使能信号时，控制摆针电机2从正缝状态切换至倒缝状态。

需要说明的是，可以通过物理的倒缝使能键来实现倒缝切换，以方便用户随时根据需要进行切换倒缝。当然，也可以根据具体花样的形式，在花样式缝纫时，通过预设程序指令产生倒缝使能信号，从而实现倒缝切换。具体地，当采用倒缝使能键来进行切换倒缝时，当用户需要将缝纫机从正缝状态切换至倒缝状态时，只需要操作倒缝使能键即可，通过倒缝使能键向控制器发送倒缝使能信号，当控制器接收到该倒缝使能信号时，控制摆针电机2按预设倒缝速度变化表控制摆针电机2转动。

另外，本发明对铰链四杆机构3的具体结构不做限定，只要能够将摆针电机2的转动转变为摆针轴组件1的摆动即可。作为一种优选方案，在上述实施例的基础之上，铰链四杆机构3包括与摆针轴组件1固定连接的摇杆33、与摆针电机2的输出轴固定套接的偏心套筒31以及分别与摇杆33和偏心套筒31铰接的连杆32。

考虑到连杆32分别与摇杆33和偏心套筒31铰接的具体实现，在上述实施例的基础之上，连杆32的一端设有与偏心套筒31可转动套接的套环，连杆32的另一端设有销轴35，摇杆33远离摆针轴组件1的一端通过滚针轴承34、球轴承或轴套等与销轴35可转动套接。

可以理解的是，当铰链四杆机构3直接与摆针电机2的输出轴相连时，摆针电机2的负载较大，为了减小摆针电机2的负载，在上述各个实施例的基础之上，摆针电机2的输出轴与铰链四杆机构3的输入端之间设有齿轮传动机构4，铰链四杆机构3的偏心套筒31与齿轮传动机构4的传动轴41固定套接，传动轴41用于固设齿轮传动机构4的从动齿轮42。

也就是说，本实施例通过齿轮传动机构4将摆针电机2的转动传递至铰链四杆机构3的输入端。齿轮传动机构4包括主动齿轮43、传动齿轮和传动轴41，主动齿轮43固设于摆针电机2的输出轴上，从动齿轮42固设于传动轴41上，传动轴41对从动齿轮42起到支撑和固定的作用。

本实施例中，铰链四杆机构3的偏心套筒31与传动轴41固定套接，也即，偏心套筒31通过传动轴41和相互啮合传动的主动齿轮43与从动齿轮42，与摆针电机2的输出轴间接连接，这就将运动过程中的受力点转移至传动轴41上，从而减轻了摆针电机2的负载，可以使电机轻载运转，提高缝纫机针摆机构的使用寿命。

考虑到安装的方便性，作为一种优选方案，偏心套筒31和从动齿轮42为一体成型结构。

也即，在从动齿轮42的一侧设有偏心套筒31，偏心套筒31的内孔与从动齿轮42的中心孔同轴设置，为贯穿从动齿轮42厚度的等径内孔，用于与传动轴41固定套接；偏心套筒31的中心线与其内孔的轴线偏移一定距离，该偏心距离即为铰链四杆机构3的主动件的长度。

考虑到运动的平稳性，在上述各个实施例的基础之上，主动齿轮43和从动齿轮42均为渐开线斜齿轮。

考虑到传动轴41安装的方便性，在上述各个实施例的基础之上，还包括用于与缝纫机机壳相连的安装支架5，传动轴41与安装支架5转动连接。

也就是说，本实施例通过安装支架5来固定并支撑传动轴41，安装时，安装支架5与缝纫机机壳相连，实现传动轴41与缝纫机机壳的相对固定。

优选地，安装支架5设有两个安装孔53，两个安装孔53分别对应传动轴41的两端，传动轴41的两端各自通过轴承44与安装孔53相连，以在传动轴41随着从动齿轮42转动时，实现传动轴41相对安装支架5的转动。

进一步地，考虑到摆针电机2固定的方便性，在上述实施例的基础之上，安装支架5设有用于固定摆针电机2的安装面51，安装面51设有用于让位输出轴的让位孔511。

优选地，摆针电机2的固定座通过螺栓与安装支架5固定连接。

可以理解的是，安装时，摆针电机2的输出轴自让位孔511内穿出，以便于安装主动齿轮43。优选地，让位孔511用于与摆针电机2设置输出轴的凸台配合安装。

可以理解的是，让位孔511的轴线与安装孔53的轴线平行设置，且两者之间的距离为主动齿轮43与从动齿轮42啮合时的中心距。

考虑到安装空间的限制，在上述任意一项实施例的基础之上，从动齿轮42为扇形齿轮。

可以理解的是，由于摆针轴组件1为往复摆动，因此，考虑到运动空间的限制，本发明中的主动齿轮43和从动齿轮42均为非整圈转动，而是往复转动一定的角度，以通过主动齿轮43的往复转动来驱动从动齿轮42往复摆动，进而通过从动齿轮42的往复摆动，带动偏心套筒31的往复摆动，从而使偏心套筒31经过连杆32和摇杆33带动摆针轴组件1往复摆动。为此，将从动齿轮42做成扇形齿轮，可减小安装空间。

另外，当从动齿轮42为扇形齿轮时，容易因控制程序出错导致扇形齿轮与主动齿轮43脱离啮合，因此，为了防止在控制程序出错时从动齿轮42与主动齿轮43脱离啮合，在上述实施例的基础之上，安装支架5设有用于限定从动齿轮42转动的两个极限位置的限位件52，以防止从动齿轮42与主动齿轮43脱离啮合。

具体地，可以在安装支架5上设置两个螺钉或限位杆等，两个螺钉或限位杆分别位于扇形齿轮的两侧，工作时，扇形齿轮在两个螺钉或限位杆之间限定的区域内往复摆动。当然，限位件52还可以是其它设置方式，本领域技术人员可以根据实际需要来设定。

由于通过齿轮传动机构4将摆针电机2的运动传递至铰链四杆机构3时，主动齿轮43和从动齿轮42的初始位置决定了铰链四杆机构3的初始位置，因此，考虑到安装时主动齿轮43和从动齿轮42的初始位置的定位问题，在上述实施例的基础之上，主动齿轮43设有用于安装时定位其初始位置的第一定位部；摆针电机2的输出轴设有用于安装时与第一定位部对齐的第二定位部；从动齿轮42设有用于安装时定位其初始位置的第三定位部，安装支架5设有用于观察第一定位部和第三定位部的观察窗。

也就是说，本实施例通过第一定位部来定位主动齿轮43的初始安装位置；并通过第三定位部来定位从动齿轮42的初始安装位置。

优选地，主动齿轮43设有用于与摆针电机2的输出轴固定连接的固定部431，固定部431的外周部设有至少两个用于设置紧固螺钉的螺纹孔。

优选地，第一定位部为平行于主动齿轮43的轴中心线的刻划线432，该刻划线432径向贯穿其中一个螺纹孔。

相应地，第二定位部为设于摆针电机2输出轴上的直平面，安装时，将刻划线432与直平面对齐设置。

优选地，第三定位部为设于从动齿轮42的平面上的居中的长条状沉槽线421。

安装时，主动齿轮43的初始位置为其刻划线432正对着观察窗；从动齿轮42的初始位置为长条状沉槽线421位于水平方向。

请参考图6和图7，图6为本发明具体实施例一所提供的缝纫机针摆机构的控制方法的流程图；图7为本发明具体实施例二所提供的缝纫机针摆机构的控制方法的流程图。

除了上述缝纫机针摆机构，本发明还提供一种应用于上述实施例公开的缝纫机针摆机构的控制方法，该控制方法包括步骤S1至步骤S4：

步骤S1：利用缝纫机针摆机构的控制器获取缝纫机针摆机构的摆针轴组件1的摆针针距。

可以理解的是，根据摆针针距可以确定所需的摆针轴组件1的摆幅，进而根据摆针轴组件1的摆幅和缝纫机针摆机构的铰链四杆机构3的结构尺寸，可计算得到所需的摆针电机2的极限转角，以便使控制器根据极限转角控制摆针电机2换向，也即，当摆针电机2转动极限转角时，将朝相反方向转动，如此实现摆针电机2在极限转角内的往复转动。

步骤S2：利用控制器获取缝纫机的主轴电机的转速。

可以理解的是，由于正常缝制时，摆针轴组件1的摆动、针杆的上下运动以及送料牙运动是同步进行的，摆针轴组件1、针杆和送料牙需协调配合动作，才能保证正常缝制。而针杆的上下运动和送料牙运动的动力来源为主轴电机，因此，需使摆针电机2与主轴电机建立联动关系，以确保摆针轴组件1与针杆、送料牙配合动作。

由于在一个送料周期内，主轴电机的转速是不断变化的，相应地，摆针电机2的转速也不断变化，也即，当主轴电机的转速较大时，摆针电机2的转速也较大；主轴电机的转速较低时，摆针电机2的转速也较低，两者成正相关的关系；而对于摆针电机2的转速与主轴电机的转速之间的具体对应关系，本发明不做限定，本领域技术人员可以根据实际结构通过理论计算预先得到，进而当获取主轴电机的转速后，可根据主轴电机的转速控制摆针电机2的转速。

步骤S3：正缝时，根据摆针针距和主轴电机的转速，利用控制器控制缝纫机针摆机构的摆针电机2按照预设正缝速度变化表转动。

步骤S4：当控制器接收到倒缝使能信号时，根据摆针针距和主轴电机的转速，利用控制器控制摆针电机2按照预设倒缝速度变化表转动。

由上述可知，摆针针距决定了摆针电机2的极限转角，主轴电机的转速决定了摆针电机2的转速，因此，根据摆针针距和主轴电机的转速，可控制摆针电机2转动，以使摆针电机2在极限转角之内，按照一定的角速度变化规律进行转动，以确保缝纫机的正常缝制。

需要说明的是，由于在正缝和倒缝时缝料的运动方向是相反的，因此，在正缝状态和倒缝状态下，摆针轴组件1的角速度变化规律是不同的。当正缝时，控制摆针电机2按照预设正缝速度变化表转动；当控制器接收到倒缝使能信号时，控制摆针电机2按照预设倒缝速度变化表转动。可以理解的是，预设正缝速度变化表与预设倒缝速度变化表的角速度变化规律刚好相反。

考虑到摆针针距与送料机构的送料针距有关，因此，为了实现摆针针距与送料机构的送料针距的实时匹配，在上述实施例的基础之上，利用缝纫机针摆机构的控制器获取缝纫机针摆机构的摆针轴组件1的摆针针距，包括，包括步骤S11和步骤S12：

步骤S11：利用控制器获取缝纫机送料机构的上滚轮针距和下滚轮针距。

步骤S12：利用控制器比较上滚轮针距和下滚轮针距的大小，并将上滚轮针距和下滚轮针距中的较大值作为摆针针距。

也就是说，本实施例中的送料机构通过上滚轮和下滚轮来送料，上滚轮针距和下滚轮针距中的较大值决定了送料的周期，因此，需将上滚轮针距和下滚轮针距中的较大者比较出来，再将两者中的较大值作为摆针针距，使摆针轴组件1与送料机构配合协作送料。

考虑到主轴电机转速获取的方便性，在上述任意一项实施例的基础之上，利用控制器获取缝纫机的主轴电机的转速，包括步骤S21和步骤S22：

步骤S21：利用控制器获取主轴电机的脉冲频率和脉冲数量，其中，主轴电机为伺服电机。

步骤S22：利用控制器根据主轴电机的脉冲频率，确定主轴电机的转速。

所公知的是，对于伺服电机来说，伺服电机的脉冲频率决定了伺服电机的速度，伺服电机的脉冲数量决定了伺服电机的位移，因此，当主轴电机为伺服电机时，可通过获取主轴电机的脉冲频率来确定主轴电机的转速，并通过获取主轴电机的脉冲数量来确定主轴电机的位移，以当主轴电机转动一定的角度停下来时，通过控制器控制摆针电机2同步停机，也即，摆针电机2的位移与主轴电机的位移具有对应的关系。

考虑到对摆针电机2转动的具体控制方式，在上述实施例的基础之上，根据摆针针距和主轴电机的转速，利用控制器控制缝纫机针摆机构的摆针电机2按照预设正缝速度变化表转动，包括步骤S31和步骤S32：

步骤S31：利用控制器根据摆针针距、主轴电机的脉冲频率和脉冲数量，按照预设正缝速度变化表，计算得到摆针电机2所需的第一脉冲信号和第一方向信号，其中，摆针电机2为步进电机。

步骤S32：利用控制器向摆针电机2的步进驱动器发送第一脉冲信号和第一方向信号，以控制摆针电机2转动。

同理，根据摆针针距和主轴电机的转速，利用控制器控制摆针电机2按照预设倒缝速度变化表转动，包括步骤S41和步骤S42：

步骤S41：利用控制器根据摆针针距、主轴电机的脉冲频率和脉冲数量，按照预设倒缝速度变化表，计算得到摆针电机2所需的第二脉冲信号和第二方向信号；

步骤S42：利用控制器向步进驱动器发送第二脉冲信号和第二方向信号，以控制摆针电机2转动。

也就是说，本实施例通过向步进电机发送脉冲信号和方向信号，控制摆针轴组件1的往复摆动，其中，脉冲信号包括脉冲频率和脉冲数量。

需要说明的是，在步骤S1之前，每次开机时，需要首先使摆针电机2的位置归零，同时，使主轴电机找上停针位，也即，使机针位于最高位置处。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

本说明书中各个实施例采用递进方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的缝纫机针摆机构及其控制方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种缝纫机针摆机构的控制方法，其特征在于，应用于一种缝纫机针摆机构，所述缝纫机针摆机构包括：

摆针轴组件(1)；

可正反转的摆针电机(2)；

用于将所述摆针电机(2)的转动转变为所述摆针轴组件(1)的摆动的铰链四杆机构(3)，所述铰链四杆机构(3)的输入端与所述摆针电机(2)相连，所述铰链四杆机构(3)的输出端与所述摆针轴组件(1)相连；

与所述摆针电机(2)相连、用于控制所述摆针电机(2)转动的控制器，以在正缝时控制所述摆针电机(2)按照预设正缝速度变化表进行缝制，并在倒缝使能时，控制所述摆针电机(2)按照预设倒缝速度变化表进行缝制；

所述缝纫机针摆机构的控制方法包括：

利用所述缝纫机针摆机构的控制器获取所述缝纫机针摆机构的摆针轴组件(1)的摆针针距；

利用所述控制器获取缝纫机的主轴电机的转速，其中，所述主轴电机为缝纫机的针杆的上下运动和送料牙运动的动力来源；

正缝时，根据所述摆针针距和所述主轴电机的转速，利用所述控制器控制所述缝纫机针摆机构的摆针电机(2)按照预设正缝速度变化表转动；

当所述控制器接收到倒缝使能信号时，根据所述摆针针距和所述主轴电机的转速，利用所述控制器控制所述摆针电机(2)按照预设倒缝速度变化表转动。

2.根据权利要求1所述的缝纫机针摆机构的控制方法，其特征在于，还包括与所述控制器相连、用于向所述控制器发送倒缝使能信号的倒缝使能触发装置，以当所述控制器接收到所述倒缝使能信号时，控制所述摆针电机(2)从正缝状态切换至倒缝状态。

3.根据权利要求1或2所述的缝纫机针摆机构的控制方法，其特征在于，所述摆针电机(2)的输出轴与所述铰链四杆机构(3)的输入端之间设有齿轮传动机构(4)，所述铰链四杆机构(3)包括与所述齿轮传动机构(4)的传动轴(41)固定套接的偏心套筒(31)，所述传动轴(41)用于固设所述齿轮传动机构(4)的从动齿轮(42)。

4.根据权利要求3所述的缝纫机针摆机构的控制方法，其特征在于，还包括用于与缝纫机机壳相连的安装支架(5)，所述传动轴(41)与所述安装支架(5)转动连接；

所述安装支架(5)设有用于固定所述摆针电机(2)的安装面(51)，所述安装面(51)设有用于让位所述输出轴的让位孔(511)。

5.根据权利要求4所述的缝纫机针摆机构的控制方法，其特征在于，所述从动齿轮(42)为扇形齿轮，所述安装支架(5)设有用于限定所述从动齿轮(42)转动的两个极限位置的限位件(52)。

6.根据权利要求5所述的缝纫机针摆机构的控制方法，其特征在于，所述齿轮传动机构(4)的主动齿轮(43)设有用于安装时定位其初始位置的第一定位部；所述输出轴设有用于安装时与所述第一定位部对齐的第二定位部；所述从动齿轮(42)设有用于安装时定位其初始位置的第三定位部，所述安装支架(5)设有用于观察所述第一定位部和所述第三定位部的观察窗。

7.根据权利要求1所述的缝纫机针摆机构的控制方法，其特征在于，所述的利用所述缝纫机针摆机构的控制器获取所述缝纫机针摆机构的摆针轴组件(1)的摆针针距，包括：

利用所述控制器获取缝纫机送料机构的上滚轮针距和下滚轮针距；

利用所述控制器比较所述上滚轮针距和所述下滚轮针距的大小，将所述上滚轮针距和所述下滚轮针距中的较大值作为所述摆针针距。

8.根据权利要求1或7所述的缝纫机针摆机构的控制方法，其特征在于，所述的利用所述控制器获取缝纫机的主轴电机的转速，包括：

利用所述控制器获取所述主轴电机的脉冲频率和脉冲数量，其中，所述主轴电机为伺服电机；

利用所述控制器根据所述脉冲频率确定所述主轴电机的转速。

9.根据权利要求8所述的缝纫机针摆机构的控制方法，其特征在于，所述的根据所述摆针针距和所述主轴电机的转速，利用所述控制器控制所述缝纫机针摆机构的摆针电机(2)按照预设正缝速度变化表转动，包括：

利用所述控制器根据所述摆针针距、所述脉冲频率和所述脉冲数量，按照所述预设正缝速度变化表，计算得到所述摆针电机(2)所需的第一脉冲信号和第一方向信号，其中，所述摆针电机(2)为步进电机；

利用所述控制器向所述摆针电机(2)的步进驱动器发送所述第一脉冲信号和所述第一方向信号，以控制所述摆针电机(2)转动；

所述的根据所述摆针针距和所述主轴电机的转速，利用所述控制器控制所述摆针电机(2)按照预设倒缝速度变化表转动，包括：

利用所述控制器根据所述摆针针距、所述脉冲频率和所述脉冲数量，按照预设倒缝速度变化表，计算得到所述摆针电机(2)所需的第二脉冲信号和第二方向信号；

利用所述控制器向所述步进驱动器发送所述第二脉冲信号和所述第二方向信号，以控制所述摆针电机(2)转动。

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