CN111364181A - 毛巾线圈的挑动机构和单电机梭式毛巾装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单电机梭式毛巾装置，包括驱动源、传动机构、联动机构和毛巾线圈的挑动机构，挑动机构包括摆针、旋动座和驱动件，摆针包括拨动端和驱动端，摆针与旋动座之间设有导向滑动结构，驱动件带动摆针通过导向滑动结构于旋动座上往复滑动，拨动端在摆动过程中始终处于同一平面内，联动机构包括限位部。将摆针沿着旋动座往复移动，使得摆针的摆动活动限制于水平面内，从而控制摆针活动方向仅有左右两侧，摆针在摆动过程高度保持不变，以此提高织物表面花样的平整度。再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

毛巾线圈的挑动机构和单电机梭式毛巾装置

技术领域

本发明涉及电脑绣花机的配套装置，具体为一种毛巾线圈的挑动机构和单电机梭式毛巾装置。

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即可在面料表面产生毛巾线迹，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。

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）。

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12为对比专利1中的摆针结构，9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13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。

其次，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（图12），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（图13）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毛巾线圈的挑动机构和单电机梭式毛巾装置，将摆针沿着旋动座往复移动，使得摆针的摆动活动限制于水平面内，从而控制摆针活动方向仅有左右两侧，摆针在摆动过程高度保持不变，以此提高织物表面花样的平整度。再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：一种毛巾线圈的挑动机构，包括摆针、旋动座和用于带动摆针活动的驱动件，旋动座中部设有供绣花机机针穿梭的空腔，摆针包括拨动端，拨动端处于空腔内，摆针上还设有驱动端，驱动件连接至驱动端，所述摆针与旋动座之间设有导向滑动结构，所述驱动件带动摆针通过导向滑动结构于旋动座上往复滑动，所述拨动端在摆动过程中始终处于同一平面内。

与现有技术相比，采用了上述技术方案的毛巾线圈的挑动机构，具有如下有益效果：

采用本发明的毛巾线圈的挑动机构，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。

其中，导向滑动结构主要是引导滑块进行水平方向的往复滑动，可以使用滑槽滑块、滑槽与凸棱等方式进行配合，使得滑块能够进行往复移动不偏移即可。优选导向滑动结构包括至少一根导轨，所述摆针设有导向槽，所述导向槽与导轨的形状和数量均相对应。通过导轨穿过摆针的导向槽，导轨两端与旋动座相固定，对摆针的活动方向进行限制，以使摆针沿着旋动座进行往复摆动。

优选的，所述导向滑动结构共包括两根平行的导轨，提高摆针活动时的稳定性，摆针共设有两个平行的导向槽。

本发明还公开了以下技术方案：一种单电机梭式毛巾装置，包括驱动源、传动机构、联动机构和上述挑动机构，传动机构用于将驱动源的输出的动能传递至摆针，传动机构连接至驱动件；联动机构用于带动摆针的摆动和带动旋动座旋转，旋动座可沿空腔中心旋转；联动机构包括限位部；旋动座开设有用于摆针活动的移动路径，所述限位部位于摆针移动路径的端部。

当限位部移动至移动路径终点后并朝原方向继续移动时，摆针接触限位部并带动旋动座跟随驱动端的受力方向旋转。

与现有技术相比，采用了上述技术方案的单电机梭式毛巾装置，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.驱动源控制摆针沿着移动路径进行往复的摆动，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.驱动源可以控制摆针在移动路径内朝向路径终点进一步移动，直至摆针接触限位部，由于限位部与旋动座相固定，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。

在本方案中，梭式毛巾装置还包括底座，所述旋动座固定于底座且相对旋动座旋转，所述底座上设有阻尼机构，所述阻尼机构包括摩擦片，摩擦片一端同底座固定，摩擦片另一端抵接于旋动座表面。通过摩擦片增大旋动座所受的摩擦阻力，因此仅有电机转轴的驱动力足够大（使摆针受力大于摩擦阻力）时，才能使旋动座发生转动，因此降低摆针摆动的驱动力，可有效保障摆针在摆动时无法使得旋动座发生方向调整，即通过控制电机输出的驱动力对“线圈拨动”和“方向调整”进行区分。

本方案中的阻尼机构共有两种近似方案刹车阻尼方案和钢珠弹簧阻尼方案，但也不局限于以下两种。

优选的，其中如图7所示，刹车阻尼方案的阻尼机构还包括用于缓冲的弹性件和调节块，调节块与底座可拆卸连接，弹性件设置于调节块与摩擦片之间，调节块与摩擦片之间的间距可以通过螺栓进行调整，从而调整弹性件所受压力，若调节块与摩擦片之间间距较小，弹性件形变较大，摩擦片挤压在旋动座表面形成的摩擦阻力也较大，若调节块与摩擦片之间间距较大，弹性件形变较小，摩擦片挤压在旋动座表面形成的摩擦阻力也较小。以此来对“线圈拨动”和“方向调整”这两个操作中，所需的电机输出驱动力进行适应性调整。

在“线圈拨动”操作时，将电机输出驱动力降低，而在“方向调整”操作时，将电机输出驱动力提高，可使梭式毛巾装置对两种操作进行明显的区分，避免摆针6摆动时造成小幅的方向偏差。

其中，如图8和图9所示，钢珠弹簧阻尼方案的阻尼机构8包括垫圈85、钢珠86和弹性件83，所述旋动座9设有凹槽，钢珠86和弹性件83均位于凹槽内，垫圈85位于凹槽开口处，垫圈85压紧钢珠86并下压弹性件83至凹槽底部，所述弹性件83撑起致使钢珠86贴合垫圈85，同时旋动座9压紧底座10。

旋动座9在旋动轮3的驱动作用力下产生震动，促使旋动座9微动形成反作用力而抵消部份摆针6行程，按装阻尼机构8的目的是将旋动座9与阻尼机构8的磨擦系数平衡旋动所产生的震动确保摆针6在摆动中的受力均衡。

当摆针6摆动来挑毛时，因为摆动振动太大，易导致旋动座9产生了小幅的转向，因此增加了上述钢珠弹簧阻尼机构8后，让摆针6受力均匀后，防止旋动座9方向的偏转。

优选的，所述传动机构包括旋动轮和驱动件，驱动件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，驱动件的作用是提供摆针摆动所需的位移，因此驱动件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。

附图说明

图1为本发明毛巾线圈的挑动机构实施例1的结构示意图。

图2为实施例1中摆针的结构示意图。

图3为实施例1中摆针摆动过程的示意图。

图4为实施例1中摆针摆动过程的示意图。

图5为实施例1中单电机梭式毛巾装置的剖视图。

图6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7为实施例1中刹车阻尼方案中阻尼机构的结构示意图。

图8为实施例1中钢珠弹簧阻尼方案中阻尼机构的结构示意图。

图9为实施例1中钢珠弹簧阻尼方案中阻尼机构的结构示意图。

图10为实施例2中梭式毛巾装置的结构示意图。

图11为实施例2中梭式毛巾装置的结构示意图。

图12为对比专利1中摆针的结构示意图。

图13为对比专利2中摆针的结构示意图。

图14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；116、机针；2、驱动轮；20、驱动皮带；3、旋动轮；4、驱动件；6、摆针；60、拨动端；61、驱动端；62、导向槽；7、导轨；8、阻尼机构；80、摩擦片；81、阻尼导轨；82、调节块；83、弹性件；84、固定块；85、垫圈；86、钢珠；9、旋动座。

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9所示的单电机梭式毛巾装置，包括底座10、摆针6、旋动座9、驱动源1、传动机构和联动机构，旋动座9固定于底座10且相对旋动座9旋转。

如图1和图5所示，在本实施例中，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和驱动件4。

联动机构包括两根导轨7和限位部8，限位部8为导轨7端部的旋动座9侧壁。

如图1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，旋动轮3的旋转轴心与旋动座9的旋转轴心同轴，驱动件4固定在旋动轮3内。

如图2所示，摆针6包括拨动端60、驱动端61和两根导向槽62。两根导轨7分别穿过两根导向槽62，驱动端61为通孔，驱动件4插入至该通孔中。

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：

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，再通过驱动件4带动摆针6的驱动端61受力，使得摆针6沿着导轨7跟随驱动端61受力进行往复摆动。

“方向调整”操作过程如下：

1.电机1启动，带动摆针6的驱动端61受力，摆针6朝向一侧移动并接触限位部8。

2.当驱动端61的受力大于旋动座9的阻力时，则可通过摆针6将作用力施加在限位部8上，使旋动座9沿着其中心旋转起来，从而改变摆针6的方向。

由于旋动座9的摩擦阻力，是其能否被驱动件4带动从而旋转的关键性因素，因此在本实施例中，旋动座9一侧还设有阻尼机构8。

阻尼机构8包括摩擦片80、阻尼导轨81、调节块82、弹性件83和固定块84，固定块84与底座10相固定，阻尼导轨81两端分别与固定块84和摩擦片80固定，弹性件83和调节块82均设置在阻尼导轨81上，调节块82与底座10可拆卸连接。

弹性件83采用柱状螺纹弹簧，弹性件83套在阻尼导轨81上，弹性件83两端分别抵在调节块82和摩擦片80，摩擦片80和阻尼导轨81之间预留有一小段移动距离，当摩擦片80收到弹性件83挤压时，则完全弹出贴合在旋动座9侧壁表面，而旋动座9在旋转时，会将旋转作用在摩擦片80上，摩擦片80压缩弹性件83，以使旋动座9转动。

因此通过调节块82控制挤压弹性件83的程度，对摩擦片80施加在旋动座9表面的摩擦阻力进行调整，若摩擦片80压得越紧，则驱动旋动座9转动所需的电机驱动力也越大。

在“线圈拨动”操作时，将电机输出驱动力降低，而在“方向调整”操作时，将电机输出驱动力提高，可使小毛巾装置对两种操作进行明显的区分，避免摆针6摆动时造成小幅的方向偏差。

实施例2：

在本实施例1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。

如图10和图11所示，而本实施例中则是额外新增了辅助电机1’，对旋动座9进行辅助的转向,辅助电机1’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1’加速转向。

同时，在新增了辅助电机1’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 (10)

1.一种毛巾线圈的挑动机构，包括摆针（6）、旋动座（9）和用于带动摆针（6）活动的驱动件（4），旋动座（9）中部设有供绣花机机针（116）穿梭的空腔（91），摆针（6）包括拨动端（60），拨动端（60）处于空腔（91）内，其特征在于：摆针（6）上还设有驱动端（61），驱动件（4）连接至驱动端（61），所述摆针（6）与旋动座（9）之间设有导向滑动结构，所述驱动件（4）带动摆针（6）通过导向滑动结构于旋动座（9）上往复滑动，所述拨动端（60）在摆动过程中始终处于同一平面内。

2.根据权利要求1所述的毛巾线圈的挑动机构，其特征在于：导向滑动结构包括至少一根导轨（7），所述摆针（6）设有导向槽（62），所述导向槽（62）与导轨（7）的形状和数量均相对应。

3.根据权利要求2所述的毛巾线圈的挑动机构，其特征在于：所述导向滑动结构共包括两根平行的导轨（7），摆针（6）共设有两个平行的导向槽（62）。

4.一种单电机梭式毛巾装置，其特征在于：包括驱动源（1）、传动机构、联动机构和权利要求1至权3所述的任意一项挑动机构，

传动机构用于将驱动源（1）的输出的动能传递至摆针（6），传动机构连接至驱动件（4）；

联动机构用于带动摆针（6）的摆动和带动旋动座（9）旋转，旋动座（9）可沿空腔（91）中心旋转；联动机构包括限位部（8）；旋动座（9）开设有用于摆针（6）活动的移动路径，所述限位部（8）位于摆针（6）移动路径的端部，

-当限位部（8）在移动路径（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）移动至移动路径终点后并朝原方向继续移动时，摆针（6）接触限位部（8）并带动旋动座（9）跟随驱动端（61）的受力方向旋转。

5.根据权利要求4所述的单电机梭式毛巾装置，其特征在于：驱动源（1）仅有一个电机。

6.根据权利要求4或5所述的单电机梭式毛巾装置，其特征在于：还包括底座（10），所述旋动座（9）固定于底座（10）且相对旋动座（9）旋转，所述底座（10）上设有阻尼机构（8），所述阻尼机构（8）包括摩擦片（80），摩擦片（80）一端同底座（10）固定，摩擦片（80）另一端抵接于旋动座（9）表面。

7.根据权利要求6所述的单电机梭式毛巾装置，其特征在于：所述阻尼机构（8）还包括用于缓冲的弹性件（83），所述弹性件（83）设置于摩擦片（80）一端，弹性件（83）将摩擦片（80）朝向旋动座（9）挤压。

8.根据权利要求7所述的单电机梭式毛巾装置，其特征在于：所述阻尼机构（8）还包括调节块（82），所述调节块（82）与底座（10）可拆卸连接，调节块（82）与摩擦片（80）之间的间距可变，弹性件（83）设置于调节块（82）与摩擦片（80）之间。

9.根据权利要求4所述的单电机梭式毛巾装置，其特征在于：还包括底座（10），所述旋动座（9）固定于底座（10）且相对旋动座（9）旋转，所述底座（10）上设有阻尼机构（8），所述阻尼机构（8）包括垫圈（85）、钢珠（86）和弹性件（83），所述旋动座（9）设有凹槽，钢珠（86）和弹性件（83）均位于凹槽内，垫圈（85）位于凹槽开口处，垫圈（85）压紧钢珠（86）并下压弹性件（83）至凹槽底部，所述弹性件（83）撑起致使钢珠（86）贴合垫圈（85），同时旋动座（9）压紧底座（10）。

10.一种梭式毛巾装置，包括权利要求4-9任意一项单电机梭式毛巾装置，其特征在于：还设有辅助电机，辅助电机连接至旋动座（9），所述辅助电机用于带动旋动座（9）旋转。

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