CN111364180B - 单电机360度全方位梭式毛巾装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单电机360度全方位梭式毛巾装置，包括摆针、旋动座、驱动源、传动机构和联动机构，传动机构用于将驱动源的输出的动能传递至摆针；旋动座中部设有空腔，旋动座可沿空腔中心旋转；摆针包括拨动端和驱动端，拨动端处于空腔内，驱动端同传动机构连接，传动机构通过驱动端带动摆针活动；联动机构包括摆动路径、导向部件和限位部；限位部于摆动路径内活动，摆动路径具有路径终点。通过联动机构配合传动机构，使得单个驱动源即可控制摆针“线圈拨动”的操作，又可以实现“方向调整”的目的，有效的降低了所需的电机数量，压缩成本。

Description

单电机360度全方位梭式毛巾装置

技术领域

本发明涉及电脑绣花机的配套装置，具体为一种单电机360度全方位梭式毛巾装置。

背景技术

环状毛巾线迹是服装面料上的一种绣花花样，受到不少女性消费者的青睐。但现有的梭式电脑绣花机无法在面料上产生环状的毛巾线迹，而在梭式电脑绣花机上加装的普通毛巾绣装置虽然也能在面料上产生毛巾线迹，但是对花样的方向有要求(通常不能大于180度)，且绣出的毛巾线迹的装饰效果不理想。

申请人分别于2010年6月1日提出了一篇名为“360度全方位附加毛巾绣装置”的实用新型专利（公开号CN101831769A，以下简称对比专利1）；和2018年12月25日提出了一篇名为“电脑绣花机360度全方位往复式小毛巾装置”（公开号CN109402891A，以下简称对比专利2）。

对比专利1和对比专利2之间均采用了摆针，摆针用于同绣花机的机针活动进行配合，在织物表面形成圈状的毛巾线迹（以下简称线圈）。

图7为对比专利1中的摆针结构，图8为对比专利2中的摆针结构。这两篇专利里面的摆针均是一种曲柄结构，且摆针拨动端的摆动是沿着外端的柄部进行摆动，摆针拨动的路径为弧形（如图9所示），导致摆针挑起的线圈两侧向上拱起，影响织物表面绣花花样的平整度。

针对上述花样方向角度的调整，发明人分别于2010年6月1日提出了一篇名为“360度全方位附加毛巾绣装置”的发明专利（公开号CN101831769A，以下简称对比专利1）；和2018年12月25日提出了一篇名为“电脑绣花机360度全方位往复式小毛巾装置”（公开号CN109402891A，以下简称对比专利2）。

发明人所申请的两篇专利，均采用两组电机，两组电机执行分工操作：分为“线圈拨动”和“方向调整”。

其中一个电机用于负责配合绣花机机头上的绣针，形成环状毛巾线所需的运动（即为线圈拨动）。

参见对比专利1，电机15通过高频小幅的正反转，将转动位移通过连杆13和拨叉11最终转化为拨叉套10的上下快速升降，最终带动摆针7往复摆动，摆针7以摆动的方式与绣花机上的针杆配合，形成圈状的毛巾线迹（以下简称线圈）。

而在对比专利2中，依旧是通过独立的电机7对摆针19的摆动进行控制，发明人在对比专利2中对摆针19的摆动结构进行改动，其余基本参照对比专利1。

而另一电机则是负责摆针所在的底座的旋转（即为方向调整），即通过另一电机直接带动摆针座（对比专利1中附图标记为8，对比专利2中附图标记为22）旋转，将挑起的线圈的方向进行旋转。

因此这种双电机结构的控制结构存在以下缺陷：

1.电机所占体积较，整体的结构不够紧凑，员工操作空间偏小而操作不甚方便。

2.电机增加刺绣机头的重量，增加其他部件的功耗，同时导致刺绣机头的成本上升。

3.以对比专利2为例，拨叉4通过轴4-1实现以杠杆是的摆动运动，进而通过拨叉4端部的凸起配合拨叉套24的环形槽24-2，将拨叉4的摆动运动转变为拨叉套24的升降活动，在该部分运动转化过程中，拨叉4与环形槽24-2之间需留有充足的空隙，以提供动作转化的足够空间。因而若是空隙不足或被毛线灰尘填充，则容易导致拨叉4和拨叉套24之间卡住，使得摆针19所挑出的线圈与预设形状不同。

4.由于对比专利1和对比专利2中的摆针均是沿其枢轴进行往复的弧形摆动，因此在竖直面中，所挑起的线圈形状呈“U”形，线圈平整度较低。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种单电机360度全方位梭式毛巾装置，通过联动机构配合传动机构，使得单个驱动源即可控制摆针“线圈拨动”的操作，又可以实现“方向调整”的目的，有效的降低了所需的电机数量，压缩成本。

为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：

一种单电机360度全方位梭式毛巾装置，包括摆针、旋动座、驱动源、传动机构和联动机构，传动机构用于将驱动源的输出的动能传递至摆针；旋动座中部设有供绣花机机针穿梭的空腔，旋动座可沿空腔中心旋转；摆针包括拨动端和驱动端，拨动端处于空腔内，驱动端同传动机构连接，传动机构通过驱动端带动摆针活动；联动机构用于带动摆针的摆动和带动旋动座旋转，联动机构包括摆动路径、导向部件和限位部；摆动路径处于摆针或旋动座中的任意一个，限位部处于摆针或旋动座其中另一个，限位部于摆动路径内活动，所述摆动路径具有路径终点；导向部件用于限制摆针摆动活动以形成所述摆动路径，使得摆针的拨动端进行往复而规律的摆动。

与现有技术相比，采用了上述技术方案的单电机360度全方位梭式毛巾装置，具有如下有益效果：

一、本发明通过改变梭式毛巾装置的联动机构，使得单独驱动源可以对摆针的摆动活动达到以下两种活动状态并在两种活动状态之间快速切换：

1.驱动源控制限位部在摆动路径内活动，配合绣花机机头上的绣针，使摆针的拨动端快速往复拨动线圈，形成环状毛巾线的装饰花样。

2.驱动源可以控制限位部在摆动路径内朝向路径终点移动，当限位部达到路径终点并进一步移动时，摆针会带动旋动座沿着驱动端的受力方向进行旋转，从而达到线圈角度调整的目的。

因此，本发明中仅通过单独的驱动源，即可使得摆针在“线圈拨动”和“方向调整”两种状态之间进行快速切换。

二、本发明通过减少驱动源（如电机）用量，压缩成本，且单独驱动源控制起来，程序不容易出错。同时降低装置的整体重量，并腾出空间，提高空间利用率，缩小绣花机的机头体积和重量。

三、简化了摆针的活动结构，摆针控制更为精确，避免摆针意外卡住的情况。

其中，驱动源的驱动形式可以有多种，可以采用电机、气缸或电磁顶杆等多种形式，或者是多个驱动机之间的组合，均视作本发明中所指的驱动源（两个电机组合亦可视作本发明中所述的“单个驱动源”）。优选驱动源采用单个电机，以降低成本，使控制更为便捷。

其中，摆动路径和限位部的位置实际可以互换，参见图3，在本方案的实施例1中，公开的方案是摆动路径63位于摆针6的尾端，而限位部8设置在旋动座9上，在实际实施中，亦可将二者进行互换（即限位部8以凸起的形式设置在摆针6上，摆动路径63以凹槽的形式设置在旋动座9内部）。

优选的，所述摆动路径设置于摆针上，限位部与旋动座相固定，加工和组装成本相对较低。

在本发明中，摆动路径和限位部的具体实施形式有多种，申请人在实施例2和实施例3中对联动机构的实施形式进行了解释，因此申请人认为只要以限位部的移动超过摆动路径的最大行程，从而带动摆动路径跟随限位部进行移动，这种联动形式，均落入到本发明“联动机构”所覆盖的范围之内。

优选的，所述摆动路径为凹槽或通槽状，限位部呈柱状，限位部插入至摆动路径中，主要用于降低组装难度，当摆针插入到旋动座内后，仅需要插入限位部即可完成组装。

优选的，所述导向部件采用枢轴，摆针中部通过枢轴枢接在旋动座上，所述拨动端跟随驱动端沿枢接位置摆动，所述拨动端在摆动过程中始终处于同一平面内，摆动路径呈弧形且与枢接位置同心。

本优选方案主要针对解决背景技术中提到的第四个问题，由于其拨动端的活动处于同一平面中，因此在摆针的往复摆动过程中，在竖直平面内拨动端的活动轨迹为往复的直线运动，因此当拨动端可以将线圈向水平方向的两侧撑起，使织物表面的花样的平整度更高。

优选的，所述传动机构包括旋动轮和驱动轴，驱动轴连接摆针的驱动端和旋动轮，旋动轮与旋动座的旋转中心同轴设置。在本发明中，由于驱动轴、旋动轮、摆针、限位部和摆动路径均为弧形，使得驱动轴带动摆针活动时，保持限位部一直处于摆动路径中，且限位部不会抵接和接触在摆动路径的内侧，可确保摆针摆动不容易卡着。

在本发明中，驱动机构的作用是提供摆针摆动所需的位移，因此驱动机构可以直接同摆针的驱动端进行连接（如以夹持、杆配合孔槽、套管配合凸起等方式），也可以通过其他的非接触方式（如以电磁铁吸引摆针、或控制电流方向使摆针正反转）进行连接，任意驱动件只要能够控制摆针活动，都应视作落入本发明的保护范围。

在本发明中优选的，摆针与驱动件之间采用机械式的连接方式，摆针的摆动不容易出错且连接更为牢固。所述摆针的驱动端呈凹槽结构或通槽结构，驱动件为柱状结构，驱动件可插入驱动端的凹槽或通槽内，通过柱状的驱动件插入驱动端处的凹槽或通槽，以此带动摆针往复活动，结构简单且稳定，摆针活动不易出错或卡住。

优选的，摆针中部开设有旋转槽，所述枢轴位于旋转槽内，枢轴外周侧和旋转槽之间设有轴承，降低摆针摆动时的摩擦阻力，延长摆针的使用寿命。

优选的，所述旋动座呈环板状，旋动座开设有用于摆针摆动的活动腔，所述活动腔位于旋动座上下表面之间，活动腔设置在旋动座的中部，使得摆针上下表面均被旋动座遮盖，可避免灰尘或外物碰触摆针，有效保障摆针在摆动时不易受到外物碰触。

优选的，所述摆针呈扁平的板状，活动腔与摆针的扁平形状相对应，可进一步仙子摆针的活动趋向于在单一平面内摆动，使摆针保持在平面内往复活动，同时避免摆针摆动过程中产生振动或噪音。

附图说明

图1为本发明单电机360度全方位梭式毛巾装置实施例的结构示意图。

图2为实施例1中传动机构、联动机构、摆针和旋动座的连接示意图。

图3为实施例中摆针的结构示意图。

图4为实施例1中梭式毛巾装置的剖视图。

图5为实施例1中传动机构和驱动源的侧视图。

图6为实施例1中摆针的俯视图。

图7为实施例1中摆针摆动过程的示意图。

图8为实施例1中摆针带动旋动座旋转的示意图。

图9为实施例1中梭式毛巾装置在绣花机头处的安装示意图。

图10为图9中A处的局部放大图。

图11为实施例2中联动机构的结构示意图。

图12为实施例3中联动机构的结构示意图。

图13为对比专利1中摆针的结构示意图。

图14为对比专利2中摆针的结构示意图。

图15为对比专利1和对比专利2中摆针的摆动轨迹示意图。

附图标记：1、驱动源/电机；10、弹簧；11、钢珠；116、机针；2、驱动轮；20、驱动皮带；3、旋动轮；30、旋动轴承；31、轴用卡簧；32、轴承座；4、驱动轴；6、摆针；60、拨动端；61、驱动端；62、旋转槽；63、摆动路径；7、导向部件；70、摆动轴承；71、枢轴；8、限位部；9、旋动座；90、活动腔；91、空腔。71a、导向摆杆；70a、导向摆柱；8a、限位摆柱；63b、摆动路径；7b、导向轨；8b、限位外缘。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

实施例1：

如图1至10所示的单电机360度全方位梭式毛巾装置，包括摆针6、旋动座9、驱动源1、传动机构和联动机构。

如图1和图5所示，在本实施例1中，驱动源1采用一个电机。传动机构包括驱动轮2、驱动皮带20、旋动轮3和驱动轴4。

联动机构包括摆动路径63、导向部件7和限位部8，导向部件7为枢轴71，限位部8为杆状。

如图2所示，旋动座9中部设有供绣花机机针116穿梭的空腔91，旋动座9可沿空腔91中心旋转，旋动座9上方为轴承座32、轴承30，传动机构内的旋动轮3固定在轴承内圈。旋动轮3的旋转轴心与旋动座9的旋转轴心同轴，驱动轴4固定在旋动轮3内。

如图3所示，摆针6包括拨动端60、驱动端61和旋转槽62。

旋转槽62内设置有轴承70和枢轴71，枢轴71与旋动座9相固定。

驱动端61为通孔，驱动轴4插入至该通孔中。

摆动路径63位于摆针6尾端，摆动路径63为通槽状，摆动路径63呈弧形且与枢轴71同心。

如图2所示，旋动座9呈环板状，旋动座9开设有用于摆针6摆动的活动腔90，活动腔90位于旋动座9上下表面之间。在装配时，可以先将摆针6穿入到活动腔90，再将枢轴71和限位部8插入到对应的位置，完成摆针6的组装。

旋动座9的表面设有多个钢珠11和弹簧10，可有效降低旋动座9在旋转时的阻力。

摆针6呈扁平的板状，活动腔90与摆针6的扁平形状相对应，主要用于保持摆针6的摆动处于同一平面内。

联动机构的限位部8穿过旋动座9插入到摆动路径63的通槽内，限位部8的两端和旋动座9相固定，摆动路径63的两端为其路径终点。

在本实施例中，电机1的活动状态共有两种：一种：电机小幅正反转，使梭式毛巾装置进入“线圈拨动”操作。另一种：电机朝向一个方向进行较大角度的旋转，使梭式毛巾装置进入“方向调整”操作。

“线圈拨动”操作过程如下（参见图7）：

电机1启动，通过驱动轮2和驱动皮带20带动旋动轮3旋转，再通过驱动轴4带动摆针6的驱动端61受力，使得摆针6的拨动端60沿着枢轴71进行往复摆动，限位部8处于摆动路径63中部，且与路径终点无接触。

“方向调整”操作过程如下（参见图8）：

1.电机1启动，带动摆针6的驱动端61受力，摆动路径63朝向一侧移动至使限位部8到达路径终点，此时限位部8抵在摆动路径63的通槽端部，

2.当驱动端61进一步受力移动，则可通过摆针6将作用力施加在枢轴71和限位部8上。

3.而限位部8和枢轴71又和旋动座9相固定，最终使得驱动轴4带动整个旋动座9沿其中心旋转起来，从而改变摆针6的方向。

实施例2：

如图11所示，在本实施与实施例1相比，区别之处在于：本实施例中的导向机构和联动机构与实施例1中有所不同。

在本实施例中，导向机构包括导向摆杆71a、导向摆柱70a和限位摆杆8a。

摆针6表面设置有两个导向摆柱70a，旋动座9上设置两个限位摆杆8a，限位摆杆8a和导向摆柱70a通过导向摆杆71a进行连接，使得摆针6和旋动座9之间形成平行四边形。

因此本实施例的摆针6摆动可参考图11的（a1）、（a2）（a3），从而实现“线圈拨动”的操作。摆针6在摆动过程中，也处于同一平面中，所制得的线圈平整度与实施例1相同。

而当驱动端61朝向单个方向移动至摆动路径63a的一侧极限时，也会使得摆针6带动旋动座9进行旋转，实现“方向调整”的操作。

实施例3：

如图12所示，在本实施与实施例1相比，区别之处在于：本实施例中的导向机构和联动机构与实施例1中有所不同。

在本实施例中，导向机构包括导向轨7b，联动机构包括限位外缘8b和挡板。

旋动座9设置两个上述导向轨7b，挡板位于导向轨7b的两端（相当于路径终点）。

摆针6中部与导向轨7b配合，可在导向轨7b上进行往复的移动，如图12（b1）和（b2），从而实现“线圈拨动”的操作，摆针6在摆动过程中，也处于同一平面中，所制得的线圈平整度与实施例1相同。

而当驱动端61朝向单个方向移动至摆动路径63a的极限时，摆针的限位外缘8b碰触挡板，也会使得摆针6带动旋动座9进行旋转，实现“方向调整”的操作。

实施例4：

在实施例1-3中，旨在通过单个单机同时完成“线圈拨动”和“方向调整”两个操作。

而本实施例中则是额外新增了辅助电机，对旋动座9进行辅助的转向,辅助电机主要负责“方向调整”.

而电机1则主要负责“线圈拨动”其次还可进行“方向调整”。

在小幅转向时，完全可以通过电机1进行“方向调整”，在大幅转向时，则可以配合辅助电机加速转向。

同时，在新增了辅助电机后，电机1在转向的同时还可以进行挑毛，达到“线圈拨动”和“方向调整”同时进行的目的。

以上所述是本发明的优选实施方式，对于本领域的普通技术人员来说不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种单电机360度全方位梭式毛巾装置，其特征在于：包括摆针（6）、旋动座（9）、驱动源（1）、传动机构和联动机构，

传动机构用于将驱动源（1）的输出的动能传递至摆针（6）；

旋动座（9）中部设有供绣花机机针（116）穿梭的空腔（91），旋动座（9）可沿空腔（91）中心旋转；

摆针（6）包括拨动端（60）和驱动端（61），拨动端（60）处于空腔（91）内，驱动端（61）同传动机构连接，传动机构通过驱动端（61）带动摆针（6）活动；

所述传动机构包括旋动轮（3）和驱动轴（4），驱动轴（4）连接摆针（6）的驱动端（61）和旋动轮（3），旋动轮（3）与旋动座（9）的旋转中心同轴设置；

联动机构用于带动摆针（6）的摆动和带动旋动座（9）旋转，联动机构包括摆动路径（63）、导向部件（7）和限位部（8）,所述导向部件（7）采用枢轴（71），摆针（6）中部通过枢轴（71）枢接在旋动座（9）上；

摆动路径（63）处于摆针（6）或旋动座（9）中的任意一个，限位部（8）处于摆针（6）或旋动座（9）其中另一个，限位部（8）于摆动路径（63）内活动，所述摆动路径（63）具有路径终点；

导向部件（7）用于限制摆针（6）摆动活动以形成所述摆动路径（63），使得摆针（6）的拨动端（60）进行往复而规律的摆动；

-当限位部（8）在摆动路径（63）内活动时，摆针（6）配合绣花机机针（116）活动进行摆动并挑起线圈形成装饰花样；

-当限位部（8）移动至路径终点后并朝原方向继续移动时，限位部（8）处于路径终点并与摆动路径（63）同步移动，摆针（6）抵接在旋动座（9）上并跟随旋动座（9）同步活动，旋动座（9）跟随驱动端（61）的受力方向旋转。

2.根据权利要求1所述的单电机360度全方位梭式毛巾装置，其特征在于：所述摆动路径（63）为凹槽或通槽状，限位部（8）呈柱状，限位部（8）插入至摆动路径（63）中。

3.根据权利要求2所述的单电机360度全方位梭式毛巾装置，其特征在于：所述摆动路径（63）设置于摆针（6）上，限位部（8）与旋动座（9）相固定。

4.根据权利要求3所述的单电机360度全方位梭式毛巾装置，其特征在于：所述拨动端（60）跟随驱动端（61）沿枢接位置摆动，所述拨动端（60）在摆动过程中始终处于同一平面内，摆动路径（63）呈弧形且与枢接位置同心。

5.根据权利要求4所述的单电机360度全方位梭式毛巾装置，其特征在于：摆针（6）中部开设有旋转槽（62），所述枢轴（71）位于旋转槽（62）内，枢轴（71）外周侧和旋转槽（62）之间设有摆动轴承（70）。

6.根据权利要求1所述的单电机360度全方位梭式毛巾装置，其特征在于：驱动源（1）仅有一个电机。

7.根据权利要求1所述的单电机360度全方位梭式毛巾装置，其特征在于：所述摆针（6）的驱动端（61）呈凹槽结构或通槽结构，驱动轴（4）为柱状结构，驱动轴（4）可插入驱动端（61）的凹槽或通槽内。

8.根据权利要求1所述的单电机360度全方位梭式毛巾装置，其特征在于：所述旋动座（9）呈环板状，旋动座（9）开设有用于摆针（6）摆动的活动腔（90），所述活动腔（90）位于旋动座（9）上下表面之间。

9.根据权利要求8所述的单电机360度全方位梭式毛巾装置，其特征在于：所述摆针（6）呈扁平的板状，活动腔（90）与摆针（6）的扁平形状相对应。