CN110923964B - 一种基于弧形步进电机的调针距机构及缝纫机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于弧形步进电机的调针距机构，包括主轴、牙架、送料牙、送料机构、底板、固定在底板下端的封油盘、位于封油盘内的弧形步进电机、以及调节传动组件，弧形步进电机包括整体呈非360°圆弧状的定子总成、与定子总成相配合的转子总成、以及与转子总成相固定的电机轴，定子总成的外部包裹有密封层，电机轴通过调节传动组件与送料机构中的一送料传动部件相连；当弧形步进电机通电时，电机轴通过调节传动组件改变送料传动部件的倾斜角度，实现针距调节；本申请采用弧形步进电机作为针距调节时的驱动源，弧形步进电机输出时不会产生较大的工作噪音，还能避免机械结构之间的磨损，保证针距调节的精度，有利于降低缝纫机的成本和重量。

Description

一种基于弧形步进电机的调针距机构及缝纫机

技术领域

本发明涉及一种基于弧形步进电机的调针距机构。

本发明还涉及一种包含有上述调针距机构的缝纫机。

背景技术

目前，缝纫机(比如平缝机)在使用过程中，调针距的功能是通过手动转动针距调节螺柱、以及结合刻度盘的机械方式进行调试的，且在倒缝的过程中采用倒缝电磁铁进行来回拉动的机械机构，使得针距值在正数和负数之间切换，比如申请号为201810699812.8的中国发明专利申请说明书所公开的一种缝纫机。但是，该缝纫机存在下述缺陷：在正缝和倒缝之间切换时，倒缝电磁铁的急速运动会出现机械结构之间的撞击，产生较大的工作噪音，同时由于撞击磨损在长时间工作后会影响缝纫机针距的调节精度；另外，由于刻度盘在缝纫机中的分布位置无法实现高精度地调节针距，故针距调节的误差大，在0.5mm针距内的正缝和倒缝很难实现精准定位，最终造成缝纫品质差等问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于弧形步进电机的调针距机构，在调节过程中避免产生噪音、且成本低。

为实现上述目的，本发明提供一种基于弧形步进电机的调针距机构，包括可转动的主轴、牙架、安装在牙架上的送料牙、连接在主轴和牙架之间的送料机构、底板、固定在底板下端的封油盘、位于封油盘内的弧形步进电机、以及调节传动组件，所述弧形步进电机包括整体呈非360°圆弧状的定子总成、与定子总成相配合的转子总成、以及与转子总成相固定的电机轴，所述定子总成的外部包裹有密封层，所述调节传动组件包括固定于电机轴的第一调节曲柄、第一调节连杆、具有固定摆动支点的第二调节曲柄、以及第二调节连杆，所述第一调节连杆的两端分别与第一调节曲柄和第二调节曲柄相连，所述第二调节连杆的两端分别与第二调节曲柄和送料机构中的一送料传动部件相连；当所述弧形步进电机通电时，所述电机轴转过一个角度，所述电机轴通过调节传动组件改变所述送料传动部件的倾斜角度。

进一步地，所述电机轴沿送料机构的送料方向前后延伸；所述调节传动组件还包括连接在第一调节曲柄和第一调节连杆之间的调节传动块，所述第一调节曲柄中开设有连接槽口，所述第一调节连杆中连接有平行于电机轴的第一连接销，所述第一连接销穿设在连接槽口中；所述调节传动块与第一调节连杆通过第二连接销铰接，所述第二连接销与主轴和电机轴都正交。

进一步地，所述第二调节曲柄的摆动中心线平行于第二连接销，所述第一调节连杆与第二调节曲柄之间、以及第二调节曲柄与第二调节连杆之间都通过平行于第二连接销的第三连接销铰接，所述第二调节连杆与送料传动部件之间通过平行于主轴的第四连接销铰接。

进一步地，所述送料机构包括平行于主轴的送料轴、连接在主轴和送料轴之间的第一送料传动组件、以及连接在送料轴和牙架之间的第二送料传动组件，所述送料传动部件为第一送料传动组件中的一传动部件。

进一步地，所述第一送料传动组件包括固定在主轴上的送料偏心轮、送料连杆、具有固定摆动支点的送料摆动座、第一送料摆动板、第二送料摆动板、以及固定在送料轴上的送料曲柄，所述送料连杆的一端可转动地套装在送料偏心轮的外周，所述送料连杆的另一端、第一送料摆动板的一端、以及第二送料摆动板的一端同轴铰接，所述第一送料摆动板的另一端与送料摆动座铰接，所述第二送料摆动板的另一端与送料曲柄铰接，所述电机轴通过调节传动组件与送料摆动座相连。

进一步地，所述定子总成包括呈非360°圆弧状的定子体、形成在定子体内周侧的安装腔、设在定子体面向转子总成的内周面上的线槽、以及安装在线槽中的定子绕组，所述转子总成安装在所述安装腔中，所述转子总成包括都与电机轴相固定的转子体和沿电机轴径向延伸的横向磁钢。

进一步地，所述密封层为所述定子总成经灌胶处理后形成的灌胶层。

进一步地，所述弧形步进电机还包括分别固定在定子总成前后两端处的前端盖和后端盖，所述电机轴可转动地支撑在前端盖和后端盖中。

进一步地，所述调针距机构还包括与前端盖和/或后端盖都相固定的电机安装板，所述电机安装板固定在底板的下端面上。

进一步地，所述弧形步进电机还包括编码器总成，所述编码器总成包括固定于电机轴的检测磁铁、固定于前端盖或后端盖的线性霍尔传感器、以及与线性霍尔传感器相连的信号处理器，所述检测磁铁与线性霍尔传感器相配合。

本申请还提供一种缝纫机，所述缝纫机中安装有如上所述的调针距机构。

如上所述，本发明涉及的基于弧形步进电机的调针距机构及缝纫机，具有以下有益效果：

本申请能够改变送料传动部件的倾斜角度，从而可以改变主轴通过送料机构带动牙架和送料牙前后往复运动的运动幅度，实现针距调节；特别地，采用弧形步进电机作为针距调节时的驱动源，弧形步进电机输出时不会产生较大的工作噪音，还能避免机械结构之间的磨损，进而保证针距调节的精度；同时，弧形步进电机在满足针距调节时所需电机轴的摆动角度的前提下，所用材料、体积和重量相对于普通步进电机而言都减小，弧形步进电机能够较好地适用于缝纫机，有利于降低缝纫机的成本和重量。

附图说明

图1和图2为本申请中缝纫机在不同视角下的结构示意图。

(其中，图2省略了图1中的底板。)

图3和图5为本申请中主轴、送料机构、牙架、送料牙、弧形步进电机、以及调节传动组件之间在不同视角下的连接示意图。

图4为图3的I圈放大图。

图6为图5的H圈放大图。

图7为本申请中弧形步进电机实施例一的结构示意图。

图8为图7中定子总成、转子总成、以及电机轴的结构示意图，该图中定子总成省略了密封层。

图9为图7中定子总成灌胶后的结构示意图。

图10为图7中定子总成灌胶前的结构示意图。

图11为图10的A圈放大图。

图12为图10的侧视图。

图13为图11的B圈放大图。

图14为图7中转子总成灌胶后的结构示意图。

图15为图7中电机轴、前端盖和后端盖之间的连接示意图。

图16为本申请中弧形步进电机实施例二的结构示意图。

图17为图16中编码器总成的结构示意图。

元件标号说明

100 主轴

200 牙架

300 送料牙

400 送料机构

41 送料轴

42 送料偏心轮

43 送料连杆

44 送料摆动座

441 座臂部

45 第一送料摆动板

46 第二送料摆动板

47 送料曲柄

48 第二支撑销

500 底板

600 封油盘

700 弧形步进电机

71 电机轴

711 第二台阶部

712 第三台阶部

72 定子总成

721 定子体

7211 线槽

7212 缺口

722 安装腔

723 定子绕组

724 纵向磁钢

725 凸条

7251 本体部

7252 凸齿部

7253 齿槽

73 转子总成

731 转子体

732 横向磁钢

74 密封层

75 前端盖

751 轴孔

752 第一台阶部

76 后端盖

77 编码器总成

771 检测磁铁

772 线性霍尔传感器

773 信号处理器

774 磁铁安装支架

775 霍尔安装支架

776 连接导线

800 调节传动组件

81 第一调节曲柄

82 第一调节连杆

83 第二调节曲柄

84 第二调节连杆

85 调节传动块

86 第一连接销

87 第一支撑销

900 电机安装板

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书附图所绘的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本申请提供一种缝纫机，该缝纫机的机型为平缝机；如图1和图2所示，缝纫机具有由主电机驱动转动的主轴100。为便于叙述，下述实施例中，各方向的定义如下：将主轴100的轴向定义为左右方向，且主轴100朝向缝纫机机头的方向为左方向，主轴100朝向缝纫机机尾的方向为右方向；将缝纫机正缝时送料牙300驱动缝料移动的方向定义为前方向；将与左右方向和前后方向都正交的方向定义为上下方向。

如图1和图2所示，缝纫机包括可转动地支撑在机壳中的主轴100、牙架200、固定安装在牙架200上的送料牙300、连接在主轴100和牙架200前端之间的送料机构400、连接在主轴100和牙架200后端之间的抬牙机构、与机壳相固定的底板500、以及固定在底板500下端的封油盘600，主轴100转动时，主轴100通过送料机构400驱动牙架200和送料牙300一起做前后往复运动，主轴100通过抬牙机构驱动牙架200和送料牙300一起做上下往复运动，故送料牙300做前后往复运动和上下往复运动的复合运动，送料牙300的运动轨迹类似于椭圆形，送料牙300与缝纫机中的压脚相配合、向前移送缝料。

进一步地，缝纫机中安装有调针距机构，如图1和图2所示，调针距机构除了包含上述主轴100、牙架200、送料牙300、送料机构400、底板500和封油盘600外，调针距机构还包括弧形步进电机700和调节传动组件800，弧形步进电机700位于封油盘600内。如图7至图10所示，弧形步进电机700包括整体呈非360°圆弧状的定子总成72、与定子总成72相配合的转子总成73、以及与转子总成73相固定的电机轴71，定子总成72的外部包裹有密封层74，密封层74裹覆定子总成72，定子总成72中的各部件不会裸露出来，使得定子总成72具有防油、防线毛干扰的特性，即润滑油、线毛等不会进入定子总成72的内部，进而使弧形步进电机700整体具有防油、防线毛干扰的特性，从而能够将弧形步进电机700安装在缝纫机的封油盘600内部。如图3和图4所示，电机轴71通过调节传动组件800与送料机构400中的一送料传动部件相连，调节传动组件800包括通过螺钉固定于电机轴71的第一调节曲柄81、第一调节连杆82、具有固定摆动支点的第二调节曲柄83、以及第二调节连杆84，第一调节连杆82的两端分别与第一调节曲柄81和第二调节曲柄83相连，第二调节连杆84的两端分别与第二调节曲柄83和送料机构400中的一送料传动部件相连。

缝纫机正常缝纫时，弧形步进电机700不通电，弧形步进电机700不输出角位移，电机轴71的转角不变、保持当前的转角，电机轴71通过调节传动组件800使送料传动部件保持在当前的位置，送料传动部件的倾斜角度不发生变化。主电机驱动主轴100转动，主轴100通过送料机构400驱动牙架200和送料牙300一起做前后往复运动。需要调节针距时，弧形步进电机700通电，则弧形步进电机700输出角位移，电机轴71转过一个角度，电机轴71通过第一调节曲柄81、第一调节连杆82、第二调节曲柄83、以及第二调节连杆84作用于送料传动部件，进而改变送料传动部件的倾斜角度；则在后续缝纫机运转时，主轴100通过送料机构400带动牙架200和送料牙300前后往复运动的运动幅度发生变化，由此实现针距调节。特别地，采用弧形步进电机700作为针距调节时的驱动源，弧形步进电机700输出时不会产生较大的工作噪音，还能避免机械结构之间的磨损，进而保证针距调节的精度；同时，弧形步进电机700在满足针距调节时所需电机轴71的摆动角度的前提下，所用材料、体积和重量相对于普通步进电机而言都减小，即弧形步进电机700的成本和所需的安装空间都大大降低，使得弧形步进电机700能够较好地适用于缝纫机，有利于降低缝纫机的成本和重量。另外，弧形步进电机700具有防油特性，且本申请将弧形步进电机700安装在缝纫机的封油盘600内，使弧形步进电机700在有油的环境中工作，此时，缝纫机中的润滑油滴落在封油盘600中时，同时也会滴落在弧形步进电机700上，能够把弧形步进电机700的热量带走，结合铝材质的封油盘600更加有利于弧形步进电机700的散热。

如图3和图4所示，电机轴71沿送料机构400的送料方向前后延伸；调节传动组件800还包括连接在第一调节曲柄81和第一调节连杆82之间的调节传动块85，第一调节曲柄81中开设有连接槽口，第一调节连杆82中连接有平行于电机轴71的第一连接销86，故第一连接销86前后延伸，第一连接销86穿设在连接槽口中；调节传动块85与第一调节连杆82通过第二连接销铰接，第二连接销与主轴100和电机轴71都正交，故第二连接销上下延伸。第二调节曲柄83的摆动中心线平行于第二连接销，第一调节连杆82与第二调节曲柄83之间、以及第二调节曲柄83与第二调节连杆84之间都通过平行于第二连接销的第三连接销铰接，第二调节连杆84与送料传动部件之间通过平行于主轴100的第四连接销铰接，故第三连接销上下延伸，第四连接销左右延伸。第二调节曲柄83可转动地安装于一上下延伸的第一支撑销87，第一支撑销87固定在缝纫机的底板500中，第二调节曲柄83能够绕第一支撑销87转动，第一支撑销87构成第二调节曲柄83的固定摆动支点。较优地，第一调节曲柄81、第一调节连杆82、第二调节曲柄83和第二调节连杆84都位于封油盘600内。

送料机构400的优选结构为：如图5和图6所示，送料机构400包括平行于主轴100的送料轴41、连接在主轴100和送料轴41之间的第一送料传动组件、以及连接在送料轴41和牙架200之间的第二送料传动组件，送料轴41可转动地安装在底板500中，送料传动部件为第一送料传动组件中的一传动部件。第一送料传动组件包括通过螺钉固定在主轴100上的送料偏心轮42、送料连杆43、具有固定摆动支点的送料摆动座44、第一送料摆动板45、第二送料摆动板46、以及通过螺钉固定在送料轴41上的送料曲柄47，送料连杆43的上端可转动地套装在送料偏心轮42的外周，送料连杆43的下端、第一送料摆动板45的后端、以及第二送料摆动板46的后端三者通过一左右延伸的连接销同轴铰接，第一送料摆动板45的前端与送料摆动座44通过一左右延伸的连接销铰接，第二送料摆动板46的前端与送料曲柄47通过一左右延伸的连接销铰接，电机轴71通过调节传动组件800与送料摆动座44相连，故送料摆动座44构成上述送料传动部件。弧形步进电机700不通电时，送料摆动座44的倾斜角度被保持，则主轴100通过第一送料传动组件带动送料轴41摆动的摆动幅度保持不变，即第一送料传动组件的传动效率保持不变。当弧形步进电机700通电时，弧形步进电机700的电机轴71通过调节传动组件800驱动送料摆动座44绕其固定摆动支点转过一个角度，则主轴100通过第一送料传动组件带动送料轴41摆动的摆动幅度发生变化，即第一送料传动组件的传动效率发生变化，送料轴41通过第二送料传动组件带动牙架200和送料牙300前后往复运动的运动幅度也会发生变化，从而实现针距调节。第二送料传动组件为现有技术，可参考申请号为201510640562.7的中国发明专利说明书，故此处不再展开叙述第二送料传动组件。

优选地，如图6所示，送料摆动座44具有两个左右相对设置的座臂部441，第一送料摆动板45和第二送料摆动板46都有两块，两块第二送料摆动板46分别设置在送料曲柄47的左右两侧、且位于送料摆动座44的两个座臂部441之间，送料摆动座44的座臂部441与第二送料摆动板46之间设有一块第一送料摆动板45。每个座臂部441背向第一送料摆动板45的外侧都可转动地安装左右延伸的第二支撑销48，第二支撑销48固定在底板500中，送料摆动座44能够绕第二支撑销48转动，第二支撑销48构成送料摆动座44的固定摆动支点。

上述缝纫机中，当弧形步进电机700通电、电机轴71转过一个角度时，电机轴71带动第一调节曲柄81转过一个相同的角度，第一调节曲柄81通过调节传动块85和第一调节连杆82驱动第二调节曲柄83绕第一支撑销87转过一个角度，第二调节曲柄83再通过第二调节连杆84驱动送料摆动座44绕第二支撑销48转过一个角度，改变送料摆动座44的倾斜角度，使送料摆动座44按照预设的参数针距值转动到相应位置、并保持在此位置，实现针距调节。后续缝纫机运转时，主轴100通过送料机构400带动牙架200和送料牙300按预设的参数针距值大小做送料运动。因此，需要倒回缝(即针距正负切换)、或者花样缝纫(即针距大小变换)、或者加密缝(即小针距线迹)的时候，用户通过缝纫机上的操作面板输入相应的指令，缝纫机中的电控模块接收到指令后向弧形步进电机700发出相应的指令信号，电机轴71通过调节曲柄81和调节连杆82改变送料摆动座44的角度，由此改变缝纫机的工作针距，实现倒缝、或花样缝纫、或加密缝的缝纫效果，智能化调节能力强。另外，本申请中的调节传动组件800结构简单，调节过程中无撞击和噪音问题，结构稳定、安装方便、零件成本低，有利于保证针距调节的精度。

下述对本申请涉及的弧形步进电机700的优选结构展开叙述。

弧形步进电机700实施例一

如图10至图12所示，定子总成72包括定子体721和定子绕组723，定子体721呈非360°圆弧状，故定子体721的内周侧形成有安装腔722，且定子体721在其周向上具有缺口7212，即定子体721为一周向上带有缺口7212的圆弧状定子体721；定子体721面向转子总成73的内周面上设有数个沿电机轴71轴向前后延伸、且沿定子体721周向间隔排布的线槽7211，定子绕组723固定安装在定子体721的线槽7211中。基于非360°圆弧状结构的定子体721，使得安装在定子体721内周线槽7211中的数个定子绕组723也排列成一段非360°的圆弧状，且使定子总成72整体也呈非360°的圆弧状，安装腔722同时也形成在定子总成72面向转子总成73的内周侧。如图8所示，弧形步进电机700的转子总成73安装在定子总成72中定子体721的安装腔722中；如图10所示，转子总成73包括都与电机轴71相固定的转子体731和沿电机轴71径向延伸的横向磁钢732，故转子体731和横向磁钢732都安装在安装腔722中。弧形步进电机700通电时，电流流过定子绕组723，定子绕组723产生一个矢量磁场，该矢量磁场带动转子体731和横向磁钢732旋转一角度，使转子体731的磁场方向与定子体721的磁场方向一致；当定子体721的矢量磁场旋转一个角度，转子体731随该磁场转一个角度，转子体731带动电机轴71转过相同的角度。每输入一个电脉冲，电机轴71转动一个角度、前进一步。因此，弧形步进电机700输出的角位移与输入的脉冲数成正比，弧形步进电机700输出的转速与脉冲频率成正比。改变定子绕组723的通电顺序，弧形步进电机700的电机轴71就反转。通过控制脉冲数量、频率和定子总成72中各相定子绕组723的通电顺序来控制弧形步进电机700的输出。特别地，本申请中，非360°圆弧状结构的定子体721使得定子总成72整体呈非360°的圆弧状、以及数个定子绕组723排列成一段非360°的圆弧状，故电机轴71只能在一定角度内摆动、而不进行360的周转运动，但电机轴71在一定角度内摆动已经能够满足工业缝纫机中多数应用场合的需求，比如：作为调节针距的驱动源、调节抬牙高度的驱动源、抬压脚机构的驱动源等。将弧形步进电机700中定子体721和定子总成72都呈非360°圆弧状后，在弧形步进电机700能满足工业缝纫机中多数应用场合的需求的前提下，非360°圆弧状结构的定子体721、以及定子总成72能够大幅度地降低弧形步进电机700的耗材、重量、以及体积，大大降低成本和安装空间，非常好地适用于工业缝纫机，有利于节省工业缝纫机的空间、体积，也有利于降低工业缝纫机的成本。

进一步地，如图10至图13所示，定子总成72还包括固定于定子体721且沿电机轴71轴向延伸的纵向磁钢724；通过设置纵向磁钢724可增加磁力线切割，在输出同样力矩的情况下，本申请可以使弧形步进电机700的体积更小，由此增加弧形步进电机700的性能。较优地，定子总成72中线槽7211的形成结构、以及纵向磁钢724的安装结构优选为：如图10至图13所示，定子体721面向转子总成73的内周面上设有数个周向间隔排布且径向凸出的凸条725，凸条725沿电机轴71的轴向前后延伸；每个凸条725都包括前后延伸的本体部7251、从本体部7251远离定子体721的一端向靠近转子总成73方向延伸出的数个凸齿部7252、以及形成在相邻两个凸齿部7252之间的齿槽7253，每个凸条725端部的数个凸齿部7252沿定子体721的周向间隔排布，每个凸齿部7252都沿电机轴71的轴向前后延伸，故齿槽7253也沿电机轴71的轴向前后延伸，纵向磁钢724固定安装在齿槽7253中，相邻的两个凸条725的本体部7251之间形成有线槽7211。每个齿槽7253中可以安装至少一根纵向磁钢724；当齿槽7253中安装有多根纵向磁钢724时，多根纵向磁钢724沿电机轴71的轴向前后排布。

进一步地，如图14所示，转子体731有两个、沿电机轴71的轴向前后间隔排布，横向磁钢732设置在两个转子体731中间。转子总成73整体可以呈360°的圆柱形、也可以呈扇形状；本实施例中，转子总成73整体呈扇形状，故转子体731和横向磁钢732都呈扇形状，能够更加节省弧形步进电机700的材料、重量和体积。另外，如图9所示，定子总成72的有效弧度为θ，定子总成72的有效弧度θ也即为数个定子绕组723所占的弧度；如图14所示，转子总成73的有效弧度为β，转子总成73的有效弧度β也即为转子体731和横向磁钢732的弧度；当转子体731和横向磁钢732都呈扇形状时，转子总成73的有效弧度β大于定子总成72的有效弧度θ。

较优地，定子总成72外部包裹的密封层74的形成方式为：对定子总成72进行灌胶处理，则在定子总成72的外部形成有灌胶层，该灌胶层即为密封层74。密封层74裹覆定子总成72，定子总成72中的各部件(包括定子体721、线槽7211、定子绕组723、凸条725、齿槽7253和纵向磁钢724)都不会裸露出来。另外，定子总成72经灌胶处理后，其在外周形成密封层74的同时，还能将定子绕组723固定在线槽7211中、以及将纵向磁钢724固定在齿槽7253中，同时还更方便导热。

进一步地，如图7所示，弧形步进电机700还包括分别通过螺钉固定在定子总成72前后两端处的前端盖75和后端盖76，电机轴71可转动地支撑在前端盖75和后端盖76中。本申请使用前端盖75和后端盖76直接支撑电机轴71，取消了采用轴承支撑电机轴71的结构，进一步降低成本。另外，前端盖75和后端盖76可以采用含油材料，实现自润滑；或者，前端盖75和后端盖76也可以采用非含油材料，但利用弧形步进电机700安装在缝纫机的封油盘600中的特点，通过油雾实现润滑。较优地，如图15所示，前端盖75和后端盖76中都设有支撑电机轴71的轴孔751，轴孔751为台阶孔，即前端盖75和后端盖76在各自轴孔751的孔壁上都具有第一台阶部752，电机轴71上具有与前端盖75中第一台阶部752相卡合的第二台阶部711、以及与后端盖76中第一台阶部752相卡合的第三台阶部712，可防止电机轴71的轴向窜动。

较优地，如图2和图3所示，调针距机构还包括电机安装板900，电机安装板900通过螺钉与弧形步进电机700的前端盖75和/或后端盖76都固定连接，电机安装板900通过螺钉固定在底板500的下端面上，进而将弧形步进电机700整体固定安装在底板500的下端面上，能够提高整体结构的稳定性，且节省空间。

弧形步进电机700实施例二

弧形步进电机700实施例二与弧形步进电机700实施例一的区别为：弧形步进电机700实施例二在弧形步进电机700实施例一的基础上还增加了编码器总成77。因此，弧形步进电机700实施例一为非闭环弧形步进电机700，弧形步进电机700实施例二为闭环弧形步进电机700，通过编码器总成77能够判断电机轴71的转动角度，起到定位的作用，确保弧形步进电机700的精度，提高针距调节的精密性和准确性。

弧形步进电机700实施例二包括弧形步进电机700实施例一的所有结构、以及编码器总成77，因此，如图16所示，弧形步进电机700实施例二包括整体呈非360°圆弧状的定子总成72、与定子总成72相配合的转子总成73、以及与转子总成73相固定的电机轴71。编码器总成77为磁编码器，如图17所示，编码器总成77包括检测磁铁771、磁铁安装支架774、线性霍尔传感器772、霍尔安装支架775、连接导线776、以及信号处理器773；其中，检测磁铁771固定安装在磁铁安装支架774上，磁铁安装支架774固定于电机轴71，进而将检测磁铁771固定于电机轴71；线性霍尔传感器772固定安装在霍尔安装支架775上，霍尔安装支架775固定于前端盖75或后端盖76，进而将线性霍尔传感器772固定于前端盖75或后端盖76；线性霍尔传感器772通过连接导线776与信号处理器773相连；检测磁铁771与线性霍尔传感器772相配合。线性霍尔传感器772分布在电机轴71的中心轴线上、且线性霍尔传感器72的敏感表面平行于电机轴10的中心轴线，检测磁铁771沿电机轴71的径向分布在线性霍尔传感器772的外侧。图16和图17所示的弧形步进电机700实施例二中，霍尔安装支架775固定于后端盖76，使线性霍尔传感器772固定于后端盖76。电机轴71旋转时，电机轴71带动磁铁安装支架774和检测磁铁771一起旋转相同的角度，线性霍尔传感器772检测到检测磁铁771所形成的磁场，由此输出变化的电压信号，信号处理器773根据线性霍尔传感器772输出的电压信号计算出磁铁安装支架774和检测磁铁771的旋转位置，也即计算出电机轴71的转动角度。本申请中的编码器总成77为非接触式检测，其检测精度高、成本低、安装方便、调试简单，非常适合一些需要低成本、高精度的使用环境，尤其适用于转动角度不大的旋转位置测量，即尤其适用于本申请中的弧形步进电机700。

综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种基于弧形步进电机的调针距机构，包括可转动的主轴(100)、牙架(200)、安装在牙架(200)上的送料牙(300)、连接在主轴(100)和牙架(200)之间的送料机构(400)、底板(500)、以及固定在底板(500)下端的封油盘(600)，其特征在于：还包括位于封油盘(600)内的弧形步进电机(700)、以及调节传动组件(800)，所述弧形步进电机(700)包括整体呈非360°圆弧状的定子总成(72)、与定子总成(72)相配合的转子总成(73)、以及与转子总成(73)相固定的电机轴(71)，所述定子总成(72)的外部包裹有密封层(74)，所述调节传动组件(800)包括固定于电机轴(71)的第一调节曲柄(81)、第一调节连杆(82)、具有固定摆动支点的第二调节曲柄(83)、以及第二调节连杆(84)，所述第一调节连杆(82)的两端分别与第一调节曲柄(81)和第二调节曲柄(83)相连，所述第二调节连杆(84)的两端分别与第二调节曲柄(83)和送料机构(400)中的一送料传动部件相连；当所述弧形步进电机(700)通电时，所述电机轴(71)转过一个角度，所述电机轴(71)通过调节传动组件(800)改变所述送料传动部件的倾斜角度；所述送料机构(400)包括平行于主轴(100)的送料轴(41)、连接在主轴(100)和送料轴(41)之间的第一送料传动组件、以及连接在送料轴(41)和牙架(200)之间的第二送料传动组件，所述送料传动部件为第一送料传动组件中的一传动部件。

2.根据权利要求1所述的调针距机构，其特征在于：所述电机轴(71)沿送料机构(400)的送料方向前后延伸；所述调节传动组件(800)还包括连接在第一调节曲柄(81)和第一调节连杆(82)之间的调节传动块(85)，所述第一调节曲柄(81)中开设有连接槽口，所述第一调节连杆(82)中连接有平行于电机轴(71)的第一连接销(86)，所述第一连接销(86)穿设在连接槽口中；所述调节传动块(85)与第一调节连杆(82)通过第二连接销铰接，所述第二连接销与主轴(100)和电机轴(71)都正交。

3.根据权利要求2所述的调针距机构，其特征在于：所述第二调节曲柄(83)的摆动中心线平行于第二连接销，所述第一调节连杆(82)与第二调节曲柄(83)之间、以及第二调节曲柄(83)与第二调节连杆(84)之间都通过平行于第二连接销的第三连接销铰接，所述第二调节连杆(84)与送料传动部件之间通过平行于主轴(100)的第四连接销铰接。

4.根据权利要求1所述的调针距机构，其特征在于：所述第一送料传动组件包括固定在主轴(100)上的送料偏心轮(42)、送料连杆(43)、具有固定摆动支点的送料摆动座(44)、第一送料摆动板(45)、第二送料摆动板(46)、以及固定在送料轴(41)上的送料曲柄(47)，所述送料连杆(43)的一端可转动地套装在送料偏心轮(42)的外周，所述送料连杆(43)的另一端、第一送料摆动板(45)的一端、以及第二送料摆动板(46)的一端同轴铰接，所述第一送料摆动板(45)的另一端与送料摆动座(44)铰接，所述第二送料摆动板(46)的另一端与送料曲柄(47)铰接，所述电机轴(71)通过调节传动组件(800)与送料摆动座(44)相连。

5.根据权利要求1所述的调针距机构，其特征在于：所述定子总成(72)包括呈非360°圆弧状的定子体(721)、形成在定子体(721)内周侧的安装腔(722)、设在定子体(721)面向转子总成(73)的内周面上的线槽(7211)、以及安装在线槽(7211)中的定子绕组(723)，所述转子总成(73)安装在所述安装腔(722)中，所述转子总成(73)包括都与电机轴(71)相固定的转子体(731)和沿电机轴(71)径向延伸的横向磁钢(732)。

6.根据权利要求1所述的调针距机构，其特征在于：所述密封层(74)为所述定子总成(72)经灌胶处理后形成的灌胶层。

7.根据权利要求1所述的调针距机构，其特征在于：所述弧形步进电机(700)还包括分别固定在定子总成(72)前后两端处的前端盖(75)和后端盖(76)，所述电机轴(71)可转动地支撑在前端盖(75)和后端盖(76)中。

8.根据权利要求7所述的调针距机构，其特征在于：还包括与前端盖(75)和/或后端盖(76)都相固定的电机安装板(900)，所述电机安装板(900)固定在底板(500)的下端面上。

9.根据权利要求7所述的调针距机构，其特征在于：所述弧形步进电机(700)还包括编码器总成(77)，所述编码器总成(77)包括固定于电机轴(71)的检测磁铁(771)、固定于前端盖(75)或后端盖(76)的线性霍尔传感器(772)、以及与线性霍尔传感器(772)相连的信号处理器(773)，所述检测磁铁(771)与线性霍尔传感器(772)相配合。

10.一种缝纫机，其特征在于：所述缝纫机中安装有权利要求1-9任一项所述的调针距机构。

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