CN111501223B - 一种凸轮 - Google Patents

Abstract

本发明涉及缝纫机技术领域，尤其涉及一种凸轮，包括同轴设置的剪线凸轮体、抬压脚凸轮体和调针距凸轮体，剪线凸轮体的外周具有剪线轮廓面，剪线轮廓面用于与剪线驱动曲柄上的剪线滚珠相配合并通过剪线驱动曲柄驱动剪线机构执行剪线动作；抬压脚凸轮体的外周具有抬压脚轮廓面，抬压脚轮廓面用于与抬压脚驱动曲柄上的抬压脚滚珠相配合并通过抬压脚驱动曲柄驱动抬压脚机构执行抬压脚动作；调针距凸轮体的外周具有调针距轮廓面，调针距轮廓面用于与调针距驱动曲柄上的调针距滚珠相配合并通过调针距驱动曲柄驱动调针距机构执行调针距动作。该凸轮实现剪线、抬压脚和调针距三种功能，结构简单、传动效率高。

Description

一种凸轮

技术领域

本发明涉及缝纫机技术领域，尤其涉及一种凸轮。

背景技术

缝纫机是用一根或多根缝纫线，在布料上形成一种或多种线迹，使一层或多层缝料交织或缝合起来的机器。缝纫机通常由送料装置、基座、传动和附件四部分组成，通过各机构的运动合理地配合，循环工作，把缝料缝合起来。

目前，缝纫机在缝纫过程中，会使用到自动剪线、自动抬压脚和自动调针距功能。常见的是通过两个不同功率的电磁铁分别驱动剪线机构和抬压脚机构动作，实现自动剪线和自动抬压脚功能，另外通过一个步进电机驱动调针距机构动作，实现自动调针距功能。这种驱动方式存在结构复杂、传动效率低的缺点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够实现剪线、抬压脚和调针距三种功能的凸轮，以克服现有技术的上述缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种凸轮，包括同轴设置的剪线凸轮体、抬压脚凸轮体和调针距凸轮体，剪线凸轮体的外周具有剪线轮廓面，剪线轮廓面用于与剪线驱动曲柄上的剪线滚珠相配合并驱动剪线驱动曲柄带动剪线机构动作；抬压脚凸轮体的外周具有抬压脚轮廓面，抬压脚轮廓面用于与抬压脚驱动曲柄上的抬压脚滚珠相配合并驱动抬压脚驱动曲柄带动抬压脚机构动作；调针距凸轮体的外周具有调针距轮廓面，调针距轮廓面用于与调针距驱动曲柄上的调针距滚珠相配合并驱动调针距驱动曲柄带动调针距机构动作。

优选地，调针距轮廓面包括沿周向依次相连形成一周的针距调节段、第一过渡段、第一圆弧段、第二过渡段和第二圆弧段，针距调节段与调针距凸轮体的转动中心之间的距离逐渐增加，且对应的针距从最大值+N逐渐减小至最小值-N，N为正数；第一过渡段与调针距凸轮体的转动中心之间的距离逐渐减小，且对应的针距从最小值-N逐渐增加至0；第一圆弧段与调针距凸轮体的转动中心同心设置，且对应的针距保持为0；第二过渡段与调针距凸轮体的转动中心之间的距离逐渐减小，且对应的针距从0逐渐增加至最大值+N；第二圆弧段与调针距凸轮体的转动中心同心设置，且对应的针距保持为最大值+N。

优选地，还包括环形限位部，环形限位部的内周面与调针距轮廓面间隔相对设置形成一环形轨迹槽，调针距滚珠沿环形轨迹槽运动。

优选地，剪线轮廓面包括沿周向依次相连形成一周的剪线基圆段、剪线段和凹陷段，剪线基圆段与剪线凸轮体的转动中心同心设置，剪线段与剪线凸轮体转动中心之间的距离逐渐增加，凹陷段向剪线凸轮体的内部凸起；当调针距滚珠位于针距调节段和第一过渡段时，剪线滚珠位于剪线基圆段；当剪线滚珠位于剪线段时，调针距滚珠位于第一圆弧段。

优选地，还包括弧形限位部，弧形限位部的内侧面与剪线段间隔相对设置形成一轨迹槽，剪线滚珠经过剪线段时沿轨迹槽运动。

优选地，抬压脚轮廓面包括沿周向依次相连形成一周的抬压脚基圆段、第一抬压脚段和第二抬压脚段，抬压脚基圆段与抬压脚凸轮体的转动中心同心设置，第一抬压脚段和第二抬压脚段对称设置，且第一抬压脚段和第二抬压脚段与抬压脚凸轮体转动中心之间的距离均逐渐增加；当调针距滚珠位于针距调节段和第一过渡段时，抬压脚滚珠位于抬压脚基圆段；当抬压脚滚珠位于第一抬压脚段或第二抬压脚段时，调针距滚珠位于第二过渡段或第二圆弧段。

优选地，剪线凸轮体和调针距凸轮体分别位于抬压脚凸轮体的两侧。

优选地，剪线凸轮体、抬压脚凸轮体和调针距凸轮体为一体成型的整体件。

与现有技术相比，本发明具有显著的进步：

本发明的凸轮，通过剪线轮廓面、抬压脚轮廓面和调针距轮廓面的角度配合，可驱动相应的剪线机构、抬压脚机构或调针距机构运动，执行剪线动作、抬压脚动作或调针距动作，即由一个凸轮实现剪线、抬压脚和调针距三种功能，可大大简化结构，使结构简单紧凑，传动效率高，稳定性好。

附图说明

图1是本发明实施例的缝纫机的整体结构示意图。

图2是本发明实施例的缝纫机剪线抬压脚调针距装置的结构示意图。

图3是本发明实施例中的凸轮从一个方向看的结构示意图。

图4是本发明实施例中的凸轮从另一个方向看的结构示意图。

图5是本发明实施例中的剪线机构、剪线驱动曲柄与凸轮相配合的结构示意图。

图6是本发明实施例中的抬压脚机构、抬压脚驱动曲柄与凸轮相配合的结构示意图。

图7是本发明实施例中的调针距机构、调针距驱动曲柄与凸轮相配合的结构示意图。

图8是本发明实施例中的凸轮的剪线轮廓面的结构示意图。

图9是本发明实施例中的凸轮的抬压脚轮廓面的结构示意图。

图10是本发明实施例中的凸轮的调针距轮廓面的结构示意图。

图11是本发明实施例中的动力件转动一周划分为的三个驱动区间的示意图。

图12是本发明实施例中的凸轮与动力件转动一周的三个驱动区间相对应的示意图。

图13是本发明实施例中的缝纫机剪线抬压脚调针距装置的工作过程示意图。

其中，附图标记说明如下：

1、底板 2、油盘

3、动力件 30、转动轴

31、支架 4、凸轮

401、剪线凸轮体 402、抬压脚凸轮体

403、调针距凸轮体 404、弧形限位部

405、环形限位部 41、剪线轮廓面

411、剪线基圆段 412、剪线段

413、凹陷段 42、抬压脚轮廓面

421、抬压脚基圆段 422、第一抬压脚段

423、第二抬压脚段 43、调针距轮廓面

431、针距调节段 432、第一过渡段

433、第一圆弧段 434、第二过渡段

435、第二圆弧段 51、剪线驱动轴

52、剪线驱动曲柄 521、剪线滚珠

53、剪线前曲柄 54、剪线曲柄连杆

55、剪线后曲柄 56、剪线曲柄轴

571、剪线曲柄 572、剪线连杆

573、动刀架 574、动刀

575、定刀 61、抬压脚驱动轴

62、抬压脚驱动曲柄 621、抬压脚滚珠

63、抬压脚曲柄 64、顶杆

71、调针距驱动轴 72、调针距驱动曲柄

721、调针距滚珠 73、调针距曲柄

74、调针距连杆 75、调针距摆动板座

76、连杆结构 77、送料结构

78、调针距连接销

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1至图13所示，本发明实施例提供一种缝纫机剪线抬压脚调针距装置。本实施例的缝纫机剪线抬压脚调针距装置安装在缝纫机中，用于实现缝纫机的剪线功能、抬压脚功能和调针距功能。为便于描述，将缝纫机在缝纫时布料的移动方向定义为前方向，则在水平面上与布料移动方向相垂直的方向为左右方向，且靠近机头的一侧为左，靠近机尾的一侧为右。

参见图1，缝纫机具有底板1和油盘2，油盘2固定在底板1上，本实施例的缝纫机剪线抬压脚调针距装置安装在底板1上。

参见图2，本实施例的缝纫机剪线抬压脚调针距装置包括动力件3、凸轮4、剪线驱动曲柄52、剪线机构、抬压脚驱动曲柄62、抬压脚机构、调针距驱动曲柄72以及调针距机构。

其中，动力件3通过支架31固定支撑在缝纫机的底板1上，动力件3与凸轮4相连接，动力件3具有一转动轴，凸轮4固设于动力件3的转动轴上，通过动力件3转动轴的转动带动凸轮4随之同步转动。动力件3驱动凸轮4转动的角度可控，优选地，动力件3可以为步进电机或伺服电机，能够实现凸轮4转动角度的精确控制。参见图3和图4，本实施例中的凸轮4具有剪线轮廓面41、抬压脚轮廓面42和调针距轮廓面43。优选地，抬压脚轮廓面42位于凸轮4的外周，剪线轮廓面41和调针距轮廓面43分别位于凸轮4的两侧，本实施例中，剪线轮廓面41位于凸轮4的左侧，调针距轮廓面43位于凸轮4的右侧。

参见图2和图5，剪线驱动曲柄52上设有剪线滚珠521，剪线滚珠521与凸轮4的剪线轮廓面41相配合。剪线滚珠521可以固定安装在剪线驱动曲柄52上，也可以可滚动地安装在剪线驱动曲柄52上，本实施例中，优选地，剪线滚珠521可滚动地安装在剪线驱动曲柄52上，可以降低剪线滚珠521与凸轮4的剪线轮廓面41相配合时两者之间的摩擦力。剪线驱动曲柄52与剪线机构相连接。当动力件3驱动凸轮4转动时，凸轮4的剪线轮廓面41随之绕动力件3转动轴的轴线转动，并可通过剪线轮廓面41对剪线滚珠521的作用驱动剪线驱动曲柄52摆动，由剪线驱动曲柄52的摆动带动剪线机构运动，执行剪线动作。

本实施例中，优选地，参见图2和图5，剪线机构包括剪线驱动轴51，剪线驱动轴51可转动地支撑在底板1上，且剪线驱动轴51与动力件3的转动轴相平行。剪线驱动曲柄52固设在剪线驱动轴51的右端，剪线驱动轴51的左端与剪线组件相连接。当凸轮4驱动剪线驱动曲柄52摆动时，由剪线驱动曲柄52的摆动带动剪线驱动轴51随之转动，由剪线驱动轴51的转动带动剪线组件运动，执行剪线动作。进一步，剪线机构还包括剪线前曲柄53、剪线曲柄连杆54、剪线后曲柄55和剪线曲柄轴56，剪线曲柄轴56可转动地支撑在底板1上，剪线曲柄轴56与剪线驱动轴51相平行。剪线前曲柄53的一端固设于剪线驱动轴51的左端，剪线前曲柄53的另一端与剪线曲柄连杆54的一端相铰接，剪线曲柄连杆54的另一端与剪线后曲柄55的一端相铰接，剪线后曲柄55的一另端固设于剪线曲柄轴56的右端，剪线曲柄轴56的左端与剪线组件相连接。当剪线驱动轴51发生转动时，通过剪线前曲柄53、剪线曲柄连杆54、剪线后曲柄55的传动可以带动剪线曲柄轴56随之发生转动，由剪线曲柄轴56的转动带动剪线组件运动，执行剪线动作。剪线组件可以为现有技术中的可实现剪线动作的结构，本实施例可适用各种结构形式的剪线组件，具有适用范围广的优点。例如，剪线组件可以包括剪线曲柄571、剪线连杆572、动刀架573、动刀574以及定刀575，剪线曲柄571的一端与剪线曲柄轴56的左端相铰接，剪线曲柄571的另一端与剪线连杆572的一端相铰接，剪线连杆572的另一端与动刀架573相铰接，动刀574安装在动刀架573上，定刀575固定安装在底板1上，当剪线曲柄轴56发生转动时，通过剪线曲柄571和剪线连杆572传动可带动动刀574相对定刀575运动，执行剪线动作。当然，剪线组件的结构并不局限于这种单动刀结构，也可以采用双动刀结构。

参见图2和图6，抬压脚驱动曲柄62上设有抬压脚滚珠621，抬压脚滚珠621与凸轮4的抬压脚轮廓面42相配合。抬压脚滚珠621可以固定安装在抬压脚驱动曲柄62上，也可以可滚动地安装在抬压脚驱动曲柄62上，本实施例中，抬压脚滚珠621可滚动地安装在抬压脚驱动曲柄62上，可以降低抬压脚滚珠621与凸轮4的抬压脚轮廓面42相配合时两者之间的摩擦力。抬压脚驱动曲柄62与抬压脚机构相连接。当动力件3驱动凸轮4转动时，凸轮4的抬压脚轮廓面42随之绕动力件3转动轴的轴线转动，并可通过抬压脚轮廓面42对抬压脚滚珠621的作用驱动抬压脚驱动曲柄62摆动，由抬压脚驱动曲柄62的摆动带动抬压脚机构运动，执行抬压脚动作。通过动力件3对凸轮4旋转角度的控制，可实现压脚抬起高度的精确控制。

本实施例中，优选地，参见图2和图6，抬压脚机构包括抬压脚驱动轴61、抬压脚曲柄63和顶杆64，抬压脚驱动轴61可转动地支撑在底板1上，且抬压脚驱动轴61与动力件3的转动轴相平行，本实施例中，抬压脚驱动轴61为一轴向贯通的轴套。抬压脚驱动曲柄62固设在抬压脚驱动轴61的左端，抬压脚曲柄63的一端固设于抬压脚驱动轴61的右端，抬压脚曲柄63的另一端与顶杆64的底端相抵接，顶杆64的顶端与抬压脚组件相连接。当凸轮4驱动抬压脚驱动曲柄62摆动时，由抬压脚驱动曲柄62的摆动带动抬压脚驱动轴61随之转动，由抬压脚驱动轴61的转动带动抬压脚曲柄63随之摆动，使得抬压脚曲柄63向上推动顶杆64运动，由顶杆64的运动带动抬压脚组件运动，执行抬压脚动作。抬压脚组件可以为现有技术中的可实现抬压脚动作的结构。同时，本实施例的抬压脚机构不干涉现有膝靠抬压脚的安装，可同时满足不同用户的需求。优选地，在抬压脚曲柄63与顶杆64之间可以设有缓冲垫，起到缓冲的作用，可以降低抬压脚过程中的振动和噪音。

参见图2和图7，调针距驱动曲柄72上设有调针距滚珠721，调针距滚珠721与凸轮4的调针距轮廓面43相配合。调针距滚珠721可以固定安装在调针距驱动曲柄72上，也可以可滚动地安装在调针距驱动曲柄72上，本实施例中，优选地，调针距滚珠721可滚动地安装在调针距驱动曲柄72上，可以降低调针距滚珠721与凸轮4的调针距轮廓面43相配合时两者之间的摩擦力。调针距驱动曲柄72与调针距机构相连接。当动力件3驱动凸轮4转动时，凸轮4的调针距轮廓面43随之绕动力件3转动轴的轴线转动，并可通过调针距轮廓面43对调针距滚珠721的作用驱动调针距驱动曲柄72摆动，由调针距驱动曲柄72的摆动带动调针距机构运动，执行调针距动作。通过动力件3对凸轮4旋转角度的控制，可实现针距的精确调节。

本实施例中，优选地，参见图2和图7，调针距机构包括调针距驱动轴71、调针距曲柄73、调针距连杆74和调针距摆动板座75，调针距驱动轴71可转动地支撑在底板1上，且调针距驱动轴71与动力件3的转动轴相平行。调针距驱动曲柄72固设在调针距驱动轴71的左端，调针距曲柄73的一端固设于调针距驱动轴71的右端，调针距曲柄73的另一端与调针距连杆74的一端通过调针距连接销78相铰接，调针距连杆74的另一端与调针距摆动板座75相铰接，调针距摆动板座75与调针距组件相连接。当凸轮4驱动调针距驱动曲柄72摆动时，由调针距驱动曲柄72的摆动带动调针距驱动轴71随之转动，当调针距驱动轴71发生转动时，可通过调针距曲柄73、调针距连杆74的传动带动调针距摆动板座75发生转动，由调针距摆动板座75的转动带动调针距组件运动，执行调针距动作。调针距组件可以为现有技术中的可实现调针距动作的连杆结构76和送料结构77。

本实施例的缝纫机剪线抬压脚调针距装置，由一个动力件3驱动一个凸轮4转动，通过凸轮4上的剪线轮廓面41、抬压脚轮廓面42和调针距轮廓面43的角度配合，可驱动相应的剪线机构、抬压脚机构或调针距机构运动，执行剪线动作、抬压脚动作或调针距动作，即由一个凸轮4实现剪线、抬压脚和调针距三种功能，可大大简化结构，使结构简单紧凑，传动效率高，稳定性好。

本实施例中，动力件3可以与控制器(图中未示出)相连接，由控制器根据缝纫机的工作需要控制动力件3开始或停止转动，并控制动力件3的转动方向和转动角度，从而控制凸轮4的剪线轮廓面41与剪线滚珠521之间的配合状态、抬压脚轮廓面42与抬压脚滚珠621之间的配合状态、调针距轮廓面43与调针距滚珠721之间的配合状态，实现剪线动作、抬压脚动作及调针距动作的精确控制。控制器可以为现有缝纫机的主控制器，如PLC控制器或单片机。

参见图3和图4，本实施例中的凸轮4包括剪线凸轮体401、抬压脚凸轮体402和调针距凸轮体403，抬压脚凸轮体402为盘形凸轮，剪线凸轮体401和调针距凸轮体403分别位于抬压脚凸轮体402的左右两侧面，且均与抬压脚凸轮体402同轴设置，即剪线凸轮体401、抬压脚凸轮体402和调针距凸轮体403绕同一转动中心转动。优选地，剪线凸轮体401、抬压脚凸轮体402和调针距凸轮体403为一体成型的整体件，即凸轮4为一体成型的整体件。当然，剪线凸轮体401、抬压脚凸轮体402和调针距凸轮体403也可以为同轴布置的分体件。

参见图3和图8，剪线凸轮体401的外周面为剪线轮廓面41，剪线轮廓面41包括沿周向依次相连形成一周的剪线基圆段411、剪线段412和凹陷段413。剪线基圆段411为与剪线凸轮体401的转动中心同心设置的圆弧段，剪线段412与剪线凸轮体401转动中心之间的距离逐渐增加，凹陷段413则向剪线凸轮体401的内部凸起，因此剪线段412的末端为剪线轮廓面41的最高点。在凸轮4旋转一周的过程中，剪线滚珠521与剪线轮廓面41的剪线基圆段411和剪线段412相接触配合。当剪线滚珠521位于剪线基圆段411时，剪线滚珠521的位置保持不变，剪线驱动曲柄52执行空行程，剪线机构不动作。当剪线滚珠521从剪线基圆段411进入剪线段412后，随着凸轮4的转动，剪线驱动曲柄52在剪线段412的驱动下逐渐摆动，驱动剪线机构执行剪线动作，直至剪线滚珠521到达剪线段412的末端，剪线动作完成。剪线动作完成后，若凸轮4继续转动，则剪线滚珠521将越过剪线段412的末端和凹陷段413，到达剪线基圆段411，该过程中，剪线驱动曲柄52和剪线机构可以在剪线机构复位弹簧的作用下反向动作复位，剪线机构复位弹簧为现有技术，本文不予赘述。剪线动作完成后，若凸轮4反向转动，则剪线滚珠521将沿剪线段412反向运动，并带动剪线驱动曲柄52和剪线机构复位。

优选地，凸轮4设有弧形限位部404，弧形限位部404设于抬压脚凸轮体402左侧面的外缘处，且弧形限位部404的内侧面与剪线轮廓面41的剪线段412间隔相对设置，在弧形限位部404的内侧面(即弧形限位部404与剪线轮廓面41相对的侧面)与剪线段412之间形成一轨迹槽，剪线滚珠521经过剪线段412时沿该轨迹槽运动，通过弧形限位部404可以对剪线滚珠521经过剪线段412时的运动起到限位作用，保证剪线滚珠521沿剪线段412滚动，从而保证剪线动作的准确执行。优选地，参见图8，剪线段412靠近剪线段412末端的部分为一圆弧段AB，弧形限位部404的内侧面与圆弧段AB相对的为一圆弧段CD，圆弧段CD和圆弧段AB为同心圆弧，以使限位效果最佳。

在一个具体的实施方式中，剪线段412由半径为40mm的圆弧、长度为3.11mm的直线、半径为8.97mm的圆弧依次相连构成，其中，圆弧段AB的半径为8.97mm，弧形限位部404的圆弧段CD的半径为14mm。

参见图4和图9，抬压脚凸轮体402的外周面为抬压脚轮廓面42，抬压脚轮廓面42包括沿周向依次相连形成一周的抬压脚基圆段421、第一抬压脚段422和第二抬压脚段423。抬压脚基圆段421为与抬压脚凸轮体402的转动中心同心设置的圆弧段，第一抬压脚段422和第二抬压脚段423对称设置，第一抬压脚段422和第二抬压脚段423与抬压脚凸轮体402转动中心之间的距离均逐渐增加，且在末端相交，因此，第一抬压脚段422和第二抬压脚段423的交点为抬压脚轮廓面42的最高点。在凸轮4转动一周的过程中，抬压脚滚珠621与抬压脚基圆段421、第一抬压脚段422和第二抬压脚段423相接触配合。当抬压脚滚珠621位于抬压脚基圆段421时，抬压脚滚珠621的位置保持不变，抬压脚驱动曲柄62执行空行程，抬压脚机构不动作。当抬压脚滚珠621从抬压脚基圆段421进入第一抬压脚段422或者从抬压脚基圆段421进入第二抬压脚段423后，随着凸轮4的转动，抬压脚驱动曲柄62在第一抬压脚段422或第二抬压脚段423的驱动下逐渐摆动，驱动抬压脚机构执行抬压脚动作，直至抬压脚滚珠621到达第一抬压脚段422和第二抬压脚段423的交点处，压脚抬升高度达到最大值，在此过程中，通过控制凸轮4的旋转角度，可以控制压脚抬升的高度。通过对称设置的第一抬压脚段422和第二抬压脚段423，使得凸轮4朝正反两个方向旋转均可实现抬压脚动作，从而可实现在凸轮4朝一个方向旋转执行剪线动作完成后继续旋转执行抬压脚动作(如朝逆时针方向旋转，使抬压脚滚珠621从抬压脚基圆段421进入第一抬压脚段422)，或者在不执行剪线动作的情况下凸轮4朝另一个方向旋转执行抬压脚动作(如朝顺时针方向旋转，使抬压脚滚珠621从抬压脚基圆段421进入第二抬压脚段423)。在执行剪线动作完成后继续旋转执行抬压脚动作的情况下，抬压脚动作完成，且相关操作完成后，可使凸轮4继续转动，抬压脚滚珠621从第一抬压脚段422进入第二抬压脚段423，并沿第二抬压脚段423朝抬压脚基圆段421的方向运动，可带动抬压脚驱动曲柄62和抬压脚机构反向动作复位，使压脚下降至初始位置。在不执行剪线动作的情况下执行抬压脚动作时，抬压脚动作完成，且相关操作完成后，可使凸轮4反向转动，抬压脚滚珠621沿第二抬压脚段423反向运动，可带动抬压脚驱动曲柄62和抬压脚机构反向动作复位，使压脚下降至初始位置。

在一个具体的实施方式中，第一抬压脚段422和第二抬压脚段423均由半径为37.64mm的圆弧和半径为22mm的圆弧相连构成。

参见图4，调针距凸轮体403的外周面为调针距轮廓面43，在凸轮4转动一周的过程中，调针距滚珠721与调针距轮廓面43始终保持接触，并在调针距轮廓面43的作用下对针距的大小产生影响。本实施例中，优选地，凸轮4设有环形限位部405，环形限位部405设于抬压脚凸轮体402右侧面的外缘处，且环形限位部405的内周面与调针距轮廓面43间隔相对设置，在环形限位部405的内周面与调针距轮廓面43之间形成一环形轨迹槽，调针距滚珠721沿该环形轨迹槽运动，通过环形限位部405可以对调针距滚珠721的运动起到限位作用，保证调针距滚珠721沿调针距轮廓面43运动，从而保证调针距动作的准确执行。优选地，抬压脚凸轮体402右侧面的中心向内凹陷，使得抬压脚凸轮体402右侧面的外缘形成所述环形限位部405，则环形限位部405的外周面即为抬压脚凸轮体402的外周面，也就是抬压脚轮廓面42，调针距凸轮体403则设于抬压脚凸轮体402右侧面的中心凹陷处，并与环形限位部405的内周面之间具有间隔，形成所述环形轨迹槽。

参见图10，调针距轮廓面43包括沿周向依次相连形成一周的针距调节段431、第一过渡段432、第一圆弧段433、第二过渡段434和第二圆弧段435。针距调节段431与调针距凸轮体403转动中心之间的距离逐渐增加，对应的针距从最大值+N逐渐减小至最小值-N，N为正数，如N＝5mm，在(-N，0)针距范围内可以实现倒缝。第一过渡段432与调针距凸轮体403转动中心之间的距离逐渐减小，对应的针距从最小值-N逐渐增加至0。针距调节段431的末端，亦即针距调节段431与第一过渡段432的交点为调针距轮廓面43的最高点。第一圆弧段433为与调针距凸轮体403的转动中心同心设置的圆弧段，且对应的针距保持为0。第二过渡段434与调针距凸轮体403转动中心之间的距离逐渐减小，对应的针距从0逐渐增加至最大值+N。第二圆弧段435为与调针距凸轮体403的转动中心同心设置的圆弧段，且对应的针距保持为最大值+N。针距调节段431为调针距轮廓面43的主要作用段，可实现缝纫机工作针距在(-N，+N)针距范围内的调节。当调针距滚珠721位于针距调节段431时，随着凸轮4的转动，调针距驱动曲柄72在针距调节段431的驱动下发生摆动，驱动调针距机构执行调针距动作，使针距达到要求值，然后开始缝纫。在缝纫完成后，可以根据需要进行剪线动作或抬压脚动作。在进行剪线动作之前，调针距滚珠721先经过针距调节段431的末端和第一过渡段432，到达第一过渡段432的末端，使针距调节为0(可以近似取+0.5mm)，可以进行加密缝操作，因此，第一过渡段432亦为调针距轮廓面43调节针距的一个作用段。在进行剪线动作或抬压脚动作时，调针距滚珠721可以从第一过渡段432进入第一圆弧段433，再进入第二过渡段434，先后进行剪线动作和抬压脚动作，调针距滚珠721也可以从针距调节段431进入第二圆弧段435，直接进行抬压脚动作。当调针距滚珠721位于第一圆弧段433、第二过渡段434或第二圆弧段435时，随着调针距滚珠721沿调针距轮廓面43的运动，针距会发生相应的变化，但由于缝纫已停止，因此针距的变化并不产生影响，也不干涉剪线动作和抬压脚动作。

在一个具体的实施方式中，针距调节段431由半径为252.31mm的圆弧和半径为9.47mm的圆弧相连构成，其中，半径为252.31mm的圆弧对应的针距从最大值+N逐渐过渡到0针距，半径为9.47mm的圆弧对应的针距从0针距逐渐过渡到最小值-N，半径为9.47mm的圆弧的弦长为9.72mm。第一过渡段432由半径为9.47mm的圆弧和长度为7.51mm的直线相连构成。第一圆弧段433的半径为17.8mm。第二过渡段434由半径为9.97mm的圆弧和长度为6.07mm的直线相连构成。第二圆弧段435的半径为14.9mm。

参见图11，本实施例中，将动力件3的转动轴30转动一周划分为三个驱动区间，分别为调针距区间a、剪线区间b和抬压脚区间c，其中抬压脚区间c平分为第一抬压脚区间c1和第二抬压脚区间c2。与之相对应地，参见图12，调针距区间a对应于调针距轮廓面43的针距调节段431和第一过渡段432，剪线区间b对应于剪线轮廓面41的剪线段412，抬压脚区间c对应于抬压脚轮廓面42的第一抬压脚段422和第二抬压脚段423，其中，第一抬压脚区间c1对应于第一抬压脚段422，第二抬压脚区间c2对应于第二抬压脚段423。本文中，动力件3转动轴30的转动方向以从缝纫机机头正面观察为基准。

本实施例中，剪线轮廓面41、抬压脚轮廓面42和调针距轮廓面43之间的角度配合关系，即三者的相对位置设计，应满足：当动力件3的转动轴30位于调针距区间a内时，调针距滚珠721位于调针距轮廓面43的针距调节段431或第一过渡段432，可由针距调节段431或第一过渡段432驱动调针距驱动曲柄72摆动，带动调针距机构执行调针距动作，获得需要的针距，此时，剪线滚珠521位于剪线轮廓面41的剪线基圆段411，剪线驱动曲柄52执行空行程，剪线机构不动作，同时，抬压脚滚珠621位于抬压脚轮廓面42的抬压脚基圆段421，抬压脚驱动曲柄62执行空行程，抬压脚机构不动作；当动力件3的转动轴30位于剪线区间b内时，剪线滚珠521位于剪线轮廓面41的剪线段412，可由剪线段412驱动剪线驱动曲柄52摆动，带动剪线机构执行剪线动作，此时，调针距滚珠721位于第一圆弧段433，不干涉剪线动作，同时，抬压脚滚珠621位于抬压脚轮廓面42的抬压脚基圆段421，抬压脚驱动曲柄62执行空行程，抬压脚机构不动作；当动力件3的转动轴30位于抬压脚区间c内时，抬压脚滚珠621位于抬压脚轮廓面42的第一抬压脚段422或第二抬压脚段423，可由第一抬压脚段422或第二抬压脚段423驱动抬压脚驱动曲柄62摆动，带动抬压脚机构执行抬压脚动作，此时，调针距滚珠721位于第二过渡段434或第二圆弧段435，不干涉抬压脚动作，同时，剪线滚珠521位于剪线轮廓面41的剪线基圆段411，剪线驱动曲柄52执行空行程，剪线机构不动作。由此，达到剪线动作、抬压脚动作和调针距动作互不干涉的目的。

基于上述缝纫机剪线抬压脚调针距装置，本实施例还提供一种缝纫机，本实施例的缝纫机包括本实施例的上述缝纫机剪线抬压脚调针距装置。

基于上述缝纫机剪线抬压脚调针距装置，本实施例还提供一种缝纫机剪线抬压脚调针距的方法，即采用本实施例的上述缝纫机剪线抬压脚调针距装置的缝纫机的工作方法，参见图13，该方法具体包括以下步骤：

步骤S1、缝纫机开机。

步骤S2、由控制器控制动力件3的转动轴30转动复位至初始位置，驱动凸轮4旋转复位至初始位置。在该初始位置，装置处于由控制器设定的默认参数状态：动力件3的转动轴30位于调针距区间a内一默认角度，调针距滚珠721位于调针距轮廓面43针距调节段431上一默认位置，针距为(-N，+N)针距范围内与该默认位置对应的默认值，剪线滚珠521位于剪线轮廓面41的剪线基圆段411，抬压脚滚珠621位于抬压脚轮廓面42的抬压脚基圆段421。

步骤S3、判断是否调针距，即判断是否需要对默认针距进行调节，以获得需要的初始针距值。若需要调针距，可以从缝纫机的控制面板中手动输入针距调节信号，控制器将该针距调节信号输送给动力件，由控制器根据该针距调节信号控制动力件3的转动轴30在调针距区间a内转动，使调针距滚珠721沿调针距轮廓面43的针距调节段431运动，驱动调针距驱动曲柄72摆动，带动调针距机构执行调针距动作，当针距调节至(-N，+N)针距范围内的需要的初始针距值时，即满足针距调节信号的参数要求时，控制器控制动力件3的转动轴30停止转动，完成针距调节，然后进入下一步骤S4。在该调针距过程中，剪线滚珠521位于剪线轮廓面41的剪线基圆段411，剪线驱动曲柄52执行空行程，抬压脚滚珠621位于抬压脚轮廓面42的抬压脚基圆段421，抬压脚驱动曲柄62执行空行程，剪线机构和抬压脚机构均不动作。若不需要调针距，则直接进入下一步骤S4。

步骤S4、缝纫机开始缝纫工作，至缝纫完成。优选地，缝纫刚开始时，可以由控制器控制动力件3的转动轴30从调针距区间a顺时针转动进入抬压脚区间c中的第二抬压脚区间c2，并在第二抬压脚区间c2内转动一小角度，使抬压脚滚珠621从抬压脚基圆段421进入第二抬压脚段423，并沿第二抬压脚段423运行一小段距离，驱动抬压脚驱动曲柄62执行小幅度的抬压脚动作，通过抬压脚机构将作用力传递至压脚处，可以控制起缝时压脚压力，达到起缝微抬的效果，从而避免因压脚将线头压死而出现起缝断线的不良工况，有效降低起缝断线率。在此过程中，调针距滚珠721离开针距调节段431进入第二圆弧段435，针距保持在最大值+N，剪线滚珠521位于剪线轮廓面41的剪线基圆段411，剪线驱动曲柄52执行空行程，剪线机构不动作。随后，控制器控制动力件3的转动轴30逆时针转动回到调针距区间a，使调针距滚珠721回到针距调节段431与初始针距值相对应的位置，抬压脚滚珠621则回到抬压脚基圆段421，然后，动力件3的转动轴30停止转动，开始正常缝纫，直至缝纫完成。

步骤S5、在缝纫完成后，判断是否剪线。若需要剪线，可以由控制器控制动力件3的转动轴30从调针距区间a向剪线区间b逆时针转动。在该转动过程中，调针距滚珠721先经过针距调节段431的末端和第一过渡段432，到达第一过渡段432的末端，此时针距从初始针距值过渡至0(可以近似取+0.5mm)，可以进行加密缝(如加密缝2针)，在此过程中，剪线滚珠521仍然位于剪线轮廓面41的剪线基圆段411，剪线驱动曲柄52执行空行程，剪线机构不动作，抬压脚滚珠621仍然位于抬压脚轮廓面42的抬压脚基圆段421，抬压脚驱动曲柄62执行空行程，抬压脚机构不动作。加密缝完成后，控制器控制动力件3的转动轴30继续逆时针转动进入剪线区间b，使剪线滚珠521从剪线基圆段411进入剪线段412，剪线驱动曲柄52和剪线机构开始执行剪线动作，直至剪线滚珠521到达剪线段412的末端，剪线动作完成，然后进入下一步骤S6。在剪线过程中，调针距滚珠721在第一圆弧段433内运动，针距保持为0，抬压脚滚珠621仍然位于抬压脚轮廓面42的抬压脚基圆段421，抬压脚驱动曲柄62执行空行程，抬压脚机构不动作。若不需要剪线，则直接进入下一步骤S6。

步骤S6、判断是否抬压脚。若需要抬压脚，可以由控制器将抬压脚信号输送给动力件，由控制器根据抬压脚信号控制控制动力件3的转动轴30转动至抬压脚区间c，使抬压脚滚珠621从抬压脚基圆段421进入第一抬压脚段422或第二抬压脚段423，驱动抬压脚驱动曲柄62和抬压脚机构执行抬压脚动作。具体的，抬压脚动作分两种情况：不执行剪线动作的情况下抬压脚和在剪线动作完成后抬压脚。

若需要在不执行剪线动作的情况下抬压脚，可以由控制器控制动力件3的转动轴30从调针距区间a顺时针转动进入抬压脚区间c中的第二抬压脚区间c2，使抬压脚滚珠621从抬压脚基圆段421进入第二抬压脚段423，由第二抬压脚段423驱动抬压脚驱动曲柄62和抬压脚机构执行抬压脚动作，直至压脚抬升至需要高度时，控制器控制动力件3的转动轴30停止转动，抬压脚动作完成，然后可由人工进行相关操作。在此过程中，调针距滚珠721离开针距调节段431进入第二圆弧段435，针距保持在最大值+N，剪线滚珠521位于剪线轮廓面41的剪线基圆段411，剪线驱动曲柄52执行空行程，剪线机构不动作。人工操作完毕后，控制器控制动力件3的转动轴30逆时针转动，从第二抬压脚区间c2回到调针距区间a，抬压脚滚珠621则从第二抬压脚段423回到抬压脚基圆段421，并带动抬压脚驱动曲柄62和抬压脚机构复位，使压脚下降到初始位置，调针距滚珠721则从第二圆弧段435回到针距调节段431，然后进入下一步骤S7。

若需要在剪线动作完成后抬压脚，可以由控制器控制动力件3的转动轴30继续逆时针转动，从剪线区间b进入抬压脚区间c中的第一抬压脚区间c1，使抬压脚滚珠621从抬压脚基圆段421进入第一抬压脚段422，由第一抬压脚段422驱动抬压脚驱动曲柄62和抬压脚机构执行抬压脚动作，直至压脚抬升至需要高度时，控制器控制动力件3的转动轴30停止转动，抬压脚动作完成，然后可由人工进行相关操作(如取出布料)。在此过程中，调针距滚珠721从第一圆弧段433进入第二过渡段434，当抬压脚滚珠621到达第一抬压脚段422的最高点时，调针距滚珠721到达第二过渡段434的末端，针距从0过渡到最大值+N；剪线滚珠521则越过剪线段412的末端和凹陷段413，到达剪线基圆段411，同时，剪线驱动曲柄52和剪线机构在剪线机构复位弹簧的作用下反向动作复位。人工操作完毕后，控制器控制动力件3的转动轴30继续逆时针转动，经过第二抬压脚区间c2进入调针距区间a，抬压脚滚珠621则经过第二抬压脚区间c2进入抬压脚基圆段421，并带动抬压脚驱动曲柄62和抬压脚机构复位，使压脚下降到初始位置，调针距滚珠721则经过第二圆弧段435进入针距调节段431，然后进入下一步骤S7。

若不需要抬压脚，则直接进入下一步骤S7。

步骤S7、继续缝纫或控制器控制动力件3的转动轴30反转回到初始针距值。若在步骤S7之前未进行剪线动作和抬压脚动作，则继续缝纫，并进入下一步骤S8。若在步骤S7之前进行了抬压脚动作，则直接进入下一步骤S8。若在步骤S7之前进行了剪线动作且未进行抬压脚动作，则步骤S7中，由控制器控制动力件3的转动轴30顺时针转动，从剪线区间b反转回到调针距区间a，并使调针距滚珠721回到针距调节段431与需要的针距值相对应的位置，将针距调节到需要的针距值后，控制器控制动力件3的转动轴30停止转动，然后进入下一步骤S8。在此过程中，剪线滚珠521沿剪线轮廓面41反向运动，从剪线段412回到剪线基圆段411，并带动剪线驱动曲柄52和剪线机构复位，抬压脚滚珠621位于抬压脚轮廓面42的抬压脚基圆段421，抬压脚驱动曲柄62执行空行程，抬压脚机构不动作。

步骤S8、判断是否继续缝纫，若是，则返回至步骤S3，若否，则进入下一步骤S9。

步骤S9、缝制结束。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种凸轮，其特征在于，包括同轴设置的剪线凸轮体(401)、抬压脚凸轮体(402)和调针距凸轮体(403)，所述剪线凸轮体(401)的外周具有剪线轮廓面(41)，所述剪线轮廓面(41)用于与剪线驱动曲柄(52)上的剪线滚珠(521)相配合并驱动所述剪线驱动曲柄(52)带动剪线机构动作；所述抬压脚凸轮体(402)的外周具有抬压脚轮廓面(42)，所述抬压脚轮廓面(42)用于与抬压脚驱动曲柄(62)上的抬压脚滚珠(621)相配合并驱动所述抬压脚驱动曲柄(62)带动抬压脚机构动作；所述调针距凸轮体(403)的外周具有调针距轮廓面(43)，所述调针距轮廓面(43)用于与调针距驱动曲柄(72)上的调针距滚珠(721)相配合并驱动所述调针距驱动曲柄(72)带动调针距机构动作；所述调针距轮廓面(43)包括沿周向依次相连形成一周的针距调节段(431)、第一过渡段(432)、第一圆弧段(433)、第二过渡段(434)和第二圆弧段(435)，所述针距调节段(431)与所述调针距凸轮体(403)的转动中心之间的距离逐渐增加，且对应的针距从最大值+N逐渐减小至最小值-N，N为正数；所述第一过渡段(432)与所述调针距凸轮体(403)的转动中心之间的距离逐渐减小，且对应的针距从最小值-N逐渐增加至0；所述第一圆弧段(433)与所述调针距凸轮体(403)的转动中心同心设置，且对应的针距保持为0；所述第二过渡段(434)与所述调针距凸轮体(403)的转动中心之间的距离逐渐减小，且对应的针距从0逐渐增加至最大值+N；所述第二圆弧段(435)与所述调针距凸轮体(403)的转动中心同心设置，且对应的针距保持为最大值+N。

2.根据权利要求1所述的凸轮，其特征在于，还包括环形限位部(405)，所述环形限位部(405)的内周面与所述调针距轮廓面(43)间隔相对设置形成一环形轨迹槽，所述调针距滚珠(721)沿所述环形轨迹槽运动。

3.根据权利要求1所述的凸轮，其特征在于，所述剪线轮廓面(41)包括沿周向依次相连形成一周的剪线基圆段(411)、剪线段(412)和凹陷段(413)，所述剪线基圆段(411)与所述剪线凸轮体(401)的转动中心同心设置，所述剪线段(412)与所述剪线凸轮体(401)转动中心之间的距离逐渐增加，所述凹陷段(413)向所述剪线凸轮体(401)的内部凸起；当所述调针距滚珠(721)位于所述针距调节段(431)和所述第一过渡段(432)时，所述剪线滚珠(521)位于所述剪线基圆段(411)；当所述剪线滚珠(521)位于所述剪线段(412)时，所述调针距滚珠(721)位于所述第一圆弧段(433)。

4.根据权利要求3所述的凸轮，其特征在于，还包括弧形限位部(404)，所述弧形限位部(404)的内侧面与所述剪线段(412)间隔相对设置形成一轨迹槽，所述剪线滚珠(521)经过所述剪线段(412)时沿所述轨迹槽运动。

5.根据权利要求1所述的凸轮，其特征在于，所述抬压脚轮廓面(42)包括沿周向依次相连形成一周的抬压脚基圆段(421)、第一抬压脚段(422)和第二抬压脚段(423)，所述抬压脚基圆段(421)与所述抬压脚凸轮体(402)的转动中心同心设置，所述第一抬压脚段(422)和所述第二抬压脚段(423)对称设置，且所述第一抬压脚段(422)和所述第二抬压脚段(423)与所述抬压脚凸轮体(402)转动中心之间的距离均逐渐增加；当所述调针距滚珠(721)位于所述针距调节段(431)和所述第一过渡段(432)时，所述抬压脚滚珠(621)位于所述抬压脚基圆段(421)；当所述抬压脚滚珠(621)位于所述第一抬压脚段(422)或所述第二抬压脚段(423)时，所述调针距滚珠(721)位于所述第二过渡段(434)或第二圆弧段(435)。

6.根据权利要求1所述的凸轮，其特征在于，所述剪线凸轮体(401)和所述调针距凸轮体(403)分别位于所述抬压脚凸轮体(402)的两侧。

7.根据权利要求1所述的凸轮，其特征在于，所述剪线凸轮体(401)、所述抬压脚凸轮体(402)和所述调针距凸轮体(403)为一体成型的整体件。

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