CN111593509B - 绣花机头的机械结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了绣花机头的机械结构，包括压脚驱动机构、针杆驱动机构、挑线驱动机构，所述压脚驱动机构包括压脚偏心凸轮，针杆驱动机构包括针杆偏心凸轮，针杆偏心凸轮和压脚偏心凸轮安装在同一主轴上，针杆偏心凸轮的偏心方向与压脚偏心凸轮的偏心方向相反、偏心距相同，能自动平衡针杆驱动机构运行产生的不平衡问题，驱动针杆和压脚时受力能相互抵消，减少主轴上的不平衡力，使主轴运行稳定，进而，机头运行的稳定性得到提高，速度可以进一步提升。

Description

绣花机头的机械结构

技术领域

本发明涉及纺织技术领域，具体涉及绣花机的机头。

背景技术

绣花机的机头设有压脚驱动机构、针杆驱动机构、挑线驱动机构。面线经过挑线驱动机构的挑线杆后，穿过针杆的底端安装的机针。压脚驱动机构驱动压脚下压在面料上，针杆驱动机构驱动针杆下行，机针穿过面料，下部旋梭将面线绕底线一周形成线结。在针杆上升复位时，挑线杆上翘将面线挑起，收紧面线，面线与底线紧固在面料上。当机针上升到一定高度，压脚上升放松面料，面料随框架移动。针杆再次下行，压脚压布，面线与底线交叉后针杆上升，压脚上升，挑线杆上挑面线；按此顺序，机头在面料上绣出一条轨迹线。绣花机变换机头的角度和运行轨迹，机头能够在面料上绣出不同走向的轨迹线，不同走向的轨迹线构成绣花图案。

按现有技术，压脚驱动机构包括压脚凸轮(材质为POM料)，设置在主轴上，压脚连杆中部安装滚珠，在压脚凸轮上按轨迹运行，压脚连杆末端安装一个小连杆，小连杆通过驱动安装在竖直轴上的驱动块驱动压脚。

现有绣花机头运行时，有以下问题：第一：针杆驱动机构往复运动产生振动，易使机器产生噪音，振动大，速度不能提升；第二，压脚凸轮的运行无法与针杆进行动态平衡，造成机器运行振动加大，易导致断线，速度不能提升；第三，压脚凸轮高速运行时易发热、易磨损，产生噪音；第四，压脚凸轮安装在主轴上，不便于更换。

发明内容

本发明所解决的技术问题：提升机头运行的稳定性。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：绣花机头的机械结构，包括压脚驱动机构、针杆驱动机构、挑线驱动机构，所述压脚驱动机构包括压脚偏心凸轮，针杆驱动机构包括针杆偏心凸轮，针杆偏心凸轮和压脚偏心凸轮安装在同一主轴上，针杆偏心凸轮的偏心方向与压脚偏心凸轮的偏心方向相反。

作为一种改进，压脚偏心凸轮与针杆偏心凸轮偏心距相同。压脚偏心凸轮与针杆偏心凸轮的偏心方向相反(或称为安装方向相反)，能自动平衡针杆驱动机构运行产生的不平衡问题，驱动针杆和压脚时受力能相互抵消，减少主轴上的不平衡力，使主轴运行稳定，进而，机头运行的稳定性得到提高，速度可以进一步提升。

所述压脚驱动机构还包括与压脚偏心凸轮连接的压脚连杆、与压脚连杆连接的压脚摆杆。作为一种改进，所述压脚连杆包括通过铰接件铰接在一起的压脚偏心凸轮连杆和压脚驱动连杆，所述铰接件活动配合在压脚凸轮的轨迹槽中，压脚凸轮固定设置在绣花机头上。

压脚凸轮的轨迹槽，根据压脚运行轨迹特别设计。即压脚按其轨迹运行时，所述铰接件沿所述轨迹槽运行。压脚偏心凸轮在运行过程中，由于所述铰接件沿所述轨迹槽运行，压脚的运行轨迹不仅得到原压脚驱动机构的限定，而且还受到所述轨迹槽的限定，因此，压脚的运动得到优化，根据绣花机压脚压布和送布时序，对压脚轨迹进行优化设计，能提升压脚运行稳定性和绣品质量。

整个压脚驱动机构采用全连杆机构，能与针杆偏心凸轮自动平衡，能进一步提升机器运行速度，增加机器工作效率；压脚凸轮的安装与主轴分离，易于更换维护。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为绣花机头的机械结构的示意图；

图2为压脚驱动机构10的示意图；

图3为压脚凸轮16的示意图；

图4为针杆驱动机构20的示意图；

图5压脚驱动机构10和针杆驱动机构20的组合结构示意图；

图6为挑线驱动机构30的示意图。

图中符号说明：

10、压脚驱动机构；11、压脚偏心凸轮；12、压脚摆杆；120、滚珠；121、压脚摆杆轴；13、铰接件；130、滚动轴承；14、压脚偏心凸轮连杆；15、压脚驱动连杆；16、压脚凸轮；160、轨迹槽；161、轨迹槽上部的圆弧部分；17、压脚摆杆连接轴；

20、针杆驱动机构；21、针杆偏心凸轮；22、针杆驱动器；23、导向轴；230、孔位；24、杠杆；25、方向转换连杆；26、杠杆轴；27、针杆偏心凸轮连杆；

30、挑线驱动机构；31、挑线凸轮；32、凸轮槽；33、挑线第一传动件；34、挑线转轴；35、挑线第二传动件；

40、主轴；

50、绣花机头的机架；51、导向槽。

具体实施方式

如图1，绣花机头的机械结构，包括压脚驱动机构10、针杆驱动机构20、挑线驱动机构30，结合图2、图3，所述压脚驱动机构包括压脚偏心凸轮11、与压脚偏心凸轮连接的压脚连杆、与压脚连杆连接的压脚摆杆12，压脚连杆包括通过铰接件13铰接在一起的压脚偏心凸轮连杆14和压脚驱动连杆15，所述铰接件活动配合在压脚凸轮16的轨迹槽160中，压脚凸轮固定设置在绣花机头上。

所述压脚偏心凸轮11安装在主轴40上，主轴旋转，驱动压脚偏心凸轮旋转，压脚偏心凸轮驱动压脚偏心凸轮连杆，铰接件13沿压脚凸轮的轨迹槽160运行，铰接件驱动压脚驱动连杆15，压脚驱动连杆驱动与其铰接的压脚摆杆12的一端，压脚摆杆的另一端作用于压脚，具体作用于压脚的结合件。

对于压脚的运行轨迹，叙述如下：针杆驱动器22连接有针杆，绣花针设置于针杆的底端，针杆上套设有弹簧，弹簧的顶端抵压在针杆驱动器与针杆的连接部件上，弹簧的底端抵压在压脚结合件上，压脚结合件活动配合在针杆上，压脚结合件与压脚固定连接；绣花时，在针杆驱动机构20的驱动下，针杆下行，与之同步下行的所述连接部件通过弹簧驱动压脚结合件下行，压脚结合件带动压脚下行；压脚摆杆12位于压脚的下方，在针杆驱动机构运行的初时，压脚结合件与所述压脚摆杆的另一端(能够作用于压脚的结合件)具有间隙；主轴40驱动所述针杆驱动机构的同时，驱动所述压脚驱动机构10，所述压脚摆杆的另一端向下摆动，初始，压脚结合件与所述压脚摆杆的另一端同步下行，之后，压脚结合件下行的速度大于所述压脚摆杆的另一端的下摆速度，压脚结合件与所述压脚摆杆的另一端在动态中结合；之后，针杆继续下行，而压脚结合件因所述压脚摆杆的另一端的阻挡而处于静止状态，进而，压脚处于静止状态，压脚压住面料并保持一段时间；针杆上升复位，所述压脚摆杆的另一端上摆，将压脚结合件抬起，压脚随之上抬。其中，压脚结合件与压脚摆杆在动态中结合，能够有效地减少碰撞；压脚能够处于静止状态，是因为压脚摆杆处于静止状态，而压脚摆杆的静止状态，是因为压脚凸轮的轨迹槽160的设计，具体是轨迹槽上部的圆弧部分161，该圆弧部分是以压脚摆杆连接轴17(压脚摆杆12与压脚驱动连杆15的铰接轴)为圆心的圆弧。

如图3所示。压脚能够处于静止状态，能够稳定地压持布料，提升绣品质量。实际工作中，主轴40旋转至135-235度时，压脚处于静止状态。

上述压脚结合件与所述压脚摆杆的另一端之间具有间隙，原因是：绣花机有多个机头，实际操作中，多个机头需要隔头刺绣，暂停不工作的机头，但是，不工作的机头只是让针杆离合，机头内部部件还在运转，如果这时压脚结合件与所述压脚摆杆的另一端之间没有间隙，那么，不工作的机头就会抖动，留有间隙能够解决压脚抖动的技术问题。

压脚驱动机构10的铰接件13为轴类零件，铰接件的一端安装有滚动轴承130，滚动轴承配合在压脚凸轮16的轨迹槽160中。

压脚驱动机构10的压脚摆杆12活动安装在压脚摆杆轴121上，压脚摆杆轴，以及压脚凸轮16固定在绣花机头的机架50上，便于拆卸和维护。

压脚驱动机构10以压脚偏心凸轮连杆14作为动力传递的主动件，相比于安装在主轴40上的普通凸轮(例如，开设有轨迹槽的凸轮)，由于活动件在普通凸轮的轨迹槽中滑动才能将动力传递给压脚摆杆，因此，采用普通凸轮的压脚驱动机构，摩擦力大、噪音大、转速低、稳定性差。而本发明所述的压脚驱动机构10，稳定性好，噪音低，转速高。

压脚驱动机构10的压脚摆杆12的一端设有滚珠120，滚珠的外围设有柔性材料。在压脚驱动机构运行过程中，滚珠120通过柔性材料与压脚直接接触，能够有效降低压脚运行的噪音和振动。作为一种选择，滚珠120为滚珠轴承。

如图5，针杆驱动机构20包括针杆偏心凸轮21，针杆偏心凸轮和压脚偏心凸轮11安装在同一主轴40上，针杆偏心凸轮的偏心方向与压脚偏心凸轮的偏心方向相反，而且，偏心量相同。如此，在机头有限空间内，集成两个偏心方向相反的凸轮，分别驱动针杆和压脚，具有自平衡性，能有效降低高转速的振动，减少断线率，提升工作效率。由于受机头空间的限制，在实际安装中，针杆偏心凸轮的偏心方向与压脚偏心凸轮的偏心方向难以达到180度的理想状态，操作者可以根据实际工况进行适度调整。

如图4，针杆驱动机构20通过针杆驱动连杆机构驱动针杆驱动器22升降，所述针杆驱动器活动配合在竖直的导向轴23上，导向轴中空，侧壁上开设孔位230，导向轴中穿有棉线，棉线连接油盒，利用毛细虹吸给导向轴加油润滑，其中，润滑油经所述孔位外流。

针杆驱动机构20还包括与针杆偏心凸轮21配合的针杆偏心凸轮连杆27、与针杆偏心凸轮连杆铰接的杠杆24、与杠杆一端铰接的方向转换连杆25，杠杆的另一端安装在杠杆轴26上。主轴40驱动针杆偏心凸轮21旋转，针杆偏心凸轮驱动针杆偏心凸轮连杆，针杆偏心凸轮连杆驱动杠杆，杠杆围绕杠杆轴摆动，杠杆驱动所述方向转换连杆25，在所述方向转换连杆的驱动下，针杆驱动器22带着安装在其上的针杆沿所述导向轴23升降。其中，所述杠杆轴26安装在机架50上。所述针杆驱动器22的具体工作原理参见授权公告号CN2627038Y的专利文件说明书具体实施方式。

如图6，挑线驱动机构30包括挑线凸轮31，挑线凸轮的侧壁上设有凸轮槽32，挑线凸轮、针杆偏心凸轮21和压脚偏心凸轮11安装在同一主轴40上。所述挑线凸轮为开设凸轮槽32的普通凸轮，它不是偏心件，不影响主轴40的平衡，即不打破由针杆偏心凸轮21和压脚偏心凸轮11在主轴上建立的平衡。

挑线驱动机构30的凸轮槽32中配合有活动件，活动件设置在挑线第一传动件33的一端，挑线第一传动件的另一端安装在挑线转轴34上，挑线转轴安装在机架50上，挑线第二传动件35安装在挑线转轴上，挑线第二传动件的端部设置有挑线用的滚珠轴承。在主轴40的驱动下，挑线凸轮31旋转，在凸轮槽32的导向下，挑线第一传动件和挑线第二传动件围绕挑线转轴摆动，所述挑线用的滚珠轴承对面线进行挑线。

以上内容仅为本发明的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (4)

1.绣花机头的机械结构，包括压脚驱动机构(10)、针杆驱动机构(20)和挑线驱动机构(30)，所述压脚驱动机构包括压脚偏心凸轮(11)，针杆驱动机构(20)包括针杆偏心凸轮(21)，针杆偏心凸轮和压脚偏心凸轮(11)安装在同一主轴(40)上，其特征在于：针杆偏心凸轮的偏心方向与压脚偏心凸轮的偏心方向相反；

所述压脚驱动机构还包括与压脚偏心凸轮连接的压脚连杆、与压脚连杆连接的压脚摆杆(12)，压脚连杆包括通过铰接件(13)铰接在一起的压脚偏心凸轮连杆(14)和压脚驱动连杆(15)，所述铰接件活动配合在压脚凸轮(16)的轨迹槽(160)中，压脚凸轮固定设置在绣花机头上；

轨迹槽上部的圆弧部分(161)，该圆弧部分是以压脚摆杆连接轴(17)为圆心的圆弧，所述压脚摆杆连接轴(17)为压脚摆杆(12)与压脚驱动连杆(15)的铰接轴。

2.如权利要求1所述的绣花机头的机械结构，其特征在于：针杆偏心凸轮的偏心距与压脚偏心凸轮的偏心距相同。

3.如权利要求1所述的绣花机头的机械结构，其特征在于：作用于压脚的压脚摆杆(12)一端设有滚珠(120)，滚珠的外围设有柔性材料。

4.如权利要求1所述的绣花机头的机械结构，其特征在于：挑线驱动机构(30)包括挑线凸轮(31)，挑线凸轮的侧壁上设有凸轮槽(32)，挑线凸轮、针杆偏心凸轮(21)和压脚偏心凸轮(11)安装在同一主轴(40)上。

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