CN111648053B - 一种缝纫机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种缝纫机,包括主轴、具有送料摆动座的送料机构、抬压脚机构、驱动电机、调针距动力传递机构、以及抬压脚传动机构,调针距动力传递机构使驱动电机与送料摆动座之间持续有动力传递,抬压脚传动机构中设有避让结构;驱动电机的输出轴的转角具有针距主动调节区和抬压脚区;当驱动电机的输出轴在针距主动调节区内运转时,缝纫机具有有效针距,且避让结构使驱动电机与抬压脚机构之间无动力传递;当驱动电机的输出轴在抬压脚区内运转时,抬压脚传动机构使驱动电机与抬压脚机构之间有动力传递,且送料摆动座的角度对应的针距的绝对值不大于有效针距的最大绝对值。本申请实现针距调节机构响应及时、悬浮缝、以及非常好的针距调节稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种缝纫机。
背景技术
目前,缝纫机中都设置有主电机、与主电机的电机轴相连的主轴、牙架、安装在牙架上的送料牙、连接在主轴和牙架一端之间的送料机构、连接在主轴和牙架另一端之间的抬牙机构、压脚、以及与压脚相连的抬压脚机构,主轴通过送料机构和抬牙机构驱动牙架和送料牙做前后往复运动和上下往复运动的复合运动,送料牙的运动轨迹为椭圆形。
进一步地,抬压脚机构的结构可参见申请公布号为CN107858790A的中国发明专利申请所公开的一种缝纫机,抬压脚的动力源来源于顶杆和电磁铁,可以实现人工膝靠抬压脚和自动抬压脚。第一、当操作工人为顶靠连接在顶杆下面的膝靠部件膝靠盘时,会使顶杆向上运动,驱动抬压脚机构中的杠杆部件转动,最终克服套设在压杆上端弹簧的压力后驱使压杆向上移动,压杆向上提升压脚,实现人工膝靠抬压脚。但这种人为控制加强了人的劳动强度,降低工作效率。第二、当电磁铁通电时,电磁铁的铁芯向上伸出,驱动抬压脚机构中的杠杆部件转动,最终克服套设在压杆上端弹簧的压力后驱使压杆向上移动,压杆向上提升压脚,实现自动抬压脚。但电磁铁只有伸缩特性,故电磁铁的行程唯一且不可调,导致压脚的抬起高度唯一且不可调,不能满足多样化的缝纫需求;并且,电磁铁铁芯的伸出和缩回时产生零件碰撞,进而产生噪声。
进一步地,缝纫机中还配置有针距调节机构和倒缝机构,针距调节机构用于调节缝纫机的针距,倒缝机构用于切换正缝模式和倒缝模式,比如申请公布号为CN108796841A的中国发明专利申请所公开的一种缝纫机。通常,在调节针距时,需要缝纫机停机,之后人为转动针距调节机构中的针距调节螺柱,针距调节螺柱被转动的同时会前移或右移,通过针距调节机构驱动送料机构中的送料摆动座绕其支点转动,改变送料摆动座的位置角度,实现相应的针距调节。倒缝机构的动力源可以为电磁铁,也可以为倒缝扳手;倒缝机构也作用于送料摆动座,使送料摆动座的角度超过某一特定角度,则后续缝纫机缝纫时会出现反向送料,由此实现倒缝;当倒缝机构的动力源为电磁铁时,由于电磁铁的行程唯一且不可调,故只能实现倒缝和正缝的切换,而不能实现针距大小的调节。
为了克服上述抬压脚机构动作时、以及针距调节机构和倒缝机构动作时电磁铁带来的问题,一些缝纫机开始采用步进电机来实现自动抬压脚和压脚抬起高度的控制、以及实现倒缝、正缝、密针缝、倒回缝的切换,即:抬压脚机构的动力源为一个步进电机,针距调节机构的动力源也为一个步进电机,抬压脚机构和针距调节机构相互独立、互不影响。但是,由于抬压脚机构和针距调节机构是单独控制的,且需要两个步进电机,一方面会大大提高缝纫机的复杂性,包括在空间方面本就不充裕的缝纫机内增加两个体积较大的步进电机显得十分困难、以及在电控程序上增加了复杂度,并且在成本方面也会增加较多。
随着技术的发展,缝纫机中开始采用同一个步进电机实现针距调节功能和抬压脚功能,但是,针距调节功能和抬压脚功能并不是简单的串联、结合在一起。比如:由于缝纫工艺的发展,针距调节过程不仅仅是在停机之后才需要,在缝纫过程中往往也伴随着针距调节,实现花样缝、密针缝、倒缝等,要调节针距就必须调整送料摆动座的角度,也就需要控制步进电机的电机轴的转角,如果此时抬压脚机构也与步进电机直接相连,那么压脚就会被抬起,也就不能进行缝纫,显然这是不被允许的。又比如:缝纫结束时取出缝料后,若操作工手动旋转上轴,如果压脚抬起时对应的步进电机的转角致使送料摆动座角度改变过大,则会出现针距变化过大而导致送料牙碰撞到针板的问题。
基于上述问题,采用同一个步进电机实现针距调节功能和抬压脚功能的缝纫机中,连接在步进电机与送料摆动座之间的针距调节机构中、连接在步进电机与抬压脚机构之间的抬压脚传动机构中都会设置有避让机构(或者说是离合机构),比如申请公布号为CN111118752A的中国发明专利申请所公开的一种缝纫机,又比如授权公告号为CN210177083U的中国实用新型专利所公开的一种缝纫机。通过避让机构可以实现在步进电机驱动抬压脚机构动作期间步进电机与送料摆动座之间为分离状态、以及在步进电机改变送料摆动座位置角度期间步进电机与抬压脚机构之间为分离状态,即:抬压脚时针距调节机构不动,调针距时抬压脚机构不动。因此,可以使得针距调节机构与抬压脚机构两者之间的动作互不影响,可以实现采用同一个步进电机在抬压脚和针距调节之间功能切换的独立性。
进一步地,避让机构通常由外凸轮配合滚柱、或者曲柄连杆配合滑槽等形式,故必须要在送料摆动座和缝纫机机壳之间设置拉簧、以保持送料摆动座与缝纫机机壳之间的相对连接。同时,在控制方面,一般电机先是正转(或反转)进行调针距控制,当需要抬压脚与调针距功能切换时,电机会反转(或正转)运转出针距调节区后,再进行抬压脚控制。然而,在工作条件相对要求较高的针距调节部分采用上述结构的避让机构会产生以下问题:高速切换针距时针距调节机构因为拉簧原因不能及时响应;在切换针距时,滑槽结构的避让机构会有碰撞现象,由此会产生噪声;拉簧拉力作为保持送料摆动座的保持力,其有脱开的风险,稳定性差;不能实现悬浮缝,悬浮缝时需要压脚一直保持在一个特定的高度进行缝纫,但此时针距改变较大,会出现送料牙碰撞到针板的问题。
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缝纫机,其采用同一个驱动电机实现针距调节功能和抬压脚功能,并在此基础上实现针距调节机构响应及时、悬浮缝、以及非常好的针距调节稳定性。
为实现上述目的,本发明提供一种缝纫机,包括主轴、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、压脚、以及与压脚相连的抬压脚机构,所述送料机构中具有能够绕第一固定摆动支点转动送料摆动座,所述送料摆动座的角度决定缝纫机的针距;所述缝纫机还包括驱动电机、连接在驱动电机的输出轴与送料摆动座之间的调针距动力传递机构、以及连接在驱动电机的输出轴与抬压脚机构之间的抬压脚传动机构,所述调针距动力传递机构使驱动电机与送料摆动座之间持续有动力传递,所述抬压脚传动机构中设有避让结构;所述驱动电机的输出轴的转角具有针距主动调节区、除针距主动调节区外的针距被动调节区、以及被包含在针距被动调节区内的抬压脚区;当驱动电机的输出轴在针距主动调节区内运转时,所述缝纫机具有有效针距,且所述避让结构使驱动电机与抬压脚机构之间无动力传递;当驱动电机的输出轴在抬压脚区内运转时,所述抬压脚传动机构使驱动电机与抬压脚机构之间有动力传递,且所述送料摆动座的角度对应的针距在变化、且针距的绝对值不大于有效针距的最大绝对值。
进一步地,抬压脚时,所述驱动电机的输出轴的转角从针距主动调节区内一转角值转动至抬压脚区内的一转角值,缝纫机的针距值先逐渐增大至最大针距值、再逐渐减小。
进一步地,所述缝纫机的有效针距包括对应正缝模式的正值针距、以及对应倒缝模式的负值针距。
进一步地,所述调针距动力传递机构包括传动偏心轮和传动连杆,所述传动偏心轮固定在驱动电机的输出轴上,所述传动连杆的一端可转动地套装在传动偏心轮的外周,所述传动连杆的另一端与送料摆动座铰接。
进一步地,所述调针距动力传递机构包括传动偏心轮、叉形传动连杆、以及一端具有第二固定摆动支点的第一连杆,所述传动偏心轮固定在驱动电机的输出轴上,所述叉形传动连杆的一端为具有第一滑槽的叉形部,该叉形部与传动偏心轮转动配合且滑动配合,所述叉形传动连杆的另一端与送料摆动座铰接,所述叉形传动连杆还与第一连杆铰接、且两者的铰接点位于叉形传动连杆的两端之间。
进一步地,所述调针距动力传递机构包括传动偏心轮、具有第三固定摆动支点的叉形传动连杆、以及第二连杆,所述传动偏心轮固定在驱动电机的输出轴上,所述叉形传动连杆的一端为具有第一滑槽的叉形部,该叉形部与传动偏心轮转动配合且滑动配合,所述第三固定摆动支点位于叉形传动连杆的两端之间,所述第二连杆的两端分别与叉形传动连杆的另一端、以及送料摆动座铰接。
进一步地,所述调针距动力传递机构包括传动偏心轮、叉形传动连杆、固定于缝纫机机壳的固定导轨、开设在固定导轨中的第二滑槽、以及与第二滑槽滑动配合的传动滑块,所述传动偏心轮固定在驱动电机的输出轴上,所述叉形传动连杆的一端为具有第一滑槽的叉形部,该叉形部与传动偏心轮转动配合且滑动配合,所述叉形传动连杆的另一端与送料摆动座铰接,所述叉形传动连杆还与传动滑块铰接、且两者的铰接点位于叉形传动连杆的两端之间。
进一步地,所述抬压脚传动机构包括传动凸轮、具有第四固定摆动支点的传动曲柄、可转动地安装在传动曲柄一端的滚柱、以及传动拉杆,所述传动凸轮固定在驱动电机的输出轴上,所述传动拉杆的两端分别与传动曲柄和抬压脚机构中的一部件铰接;所述传动凸轮的外周面具有由变径面构成的抬压脚驱动段、以及由等径面构成的避让段;当驱动电机的输出轴在针距主动调节区内运转时,所述滚柱与传动凸轮的避让段接触配合;当驱动电机的输出轴在抬压脚区内运转时,所述滚柱与传动凸轮的抬压脚驱动段接触配合。
进一步地,所述抬压脚机构包括具有第五固定摆动支点的右杠杆、抬压脚拉杆、具有第六固定摆动支点的左杠杆、抬压脚提升板、压杆导架、以及上下延伸的压杆,所述传动拉杆与右杠杆的一端铰接,所述右杠杆的另一端与抬压脚拉杆的一端铰接,所述抬压脚拉杆的另一端与左杠杆的一端铰接,所述左杠杆的另一端与抬压脚提升板的上端相铰接,所述抬压脚提升板上设有提升钩部,所述压杆导架上设有与提升钩部相卡合的连接突部,所述压杆导架固定在压杆的上端,所述压脚安装在压杆的下端。
进一步地,所述右杠杆的第五固定摆动支点套设有有一扭簧,所述扭簧的两端分别与缝纫机机壳和右杠杆相连,所述扭簧对右杠杆施加的作用力能够使滚柱紧贴传动凸轮的外周面。
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单元、以及连接在送料轴和牙架之间的第二送料传动单元;所述第一送料传动单元包括固定在主轴上的送料偏心轮、送料连杆、第一送料摆板、第二送料摆板、以及固定在送料轴上的送料曲柄,所述送料连杆的上端可转动地套装在送料偏心轮的外周,所述送料连杆的下端、第一送料摆板的一端、以及第二送料摆板的一端同轴铰接,所述第一送料摆板的另一端与送料摆动座铰接,所述第二送料摆板的另一端与送料曲柄铰接。
进一步地,当所述驱动电机的输出轴在针距主动调节区内运转时,所述压脚的抬起高度为零。
进一步地,所述调针距动力传递机构包括传动偏心轮、传动连杆、以及可转动的安装在缝纫机机壳中的第一曲柄轴,所述传动偏心轮固定在驱动电机的输出轴上,所述第一曲柄轴的一端设有第一曲柄臂,所述传动连杆的一端可转动套装在传动偏心轮的外周,所述传动连杆的另一端与第一曲柄臂铰接,所述第一曲柄轴的另一端与送料摆动座相固定,所述送料摆动座的第一固定摆动支点在第一曲柄轴的中心轴线上。
进一步地,所述抬压脚传动机构包括传动凸轮、两端分别设有第二曲柄臂和第三曲柄臂的第二曲柄轴、可转动地安装在第二曲柄臂上的滚柱、以及传动拉杆,所述传动凸轮固定在驱动电机的输出轴上,所述第二曲柄轴可转动的套装在第一曲柄轴外周,所述传动拉杆的两端分别与第三曲柄臂和抬压脚机构中的一部件铰接;所述传动凸轮的外周面具有由变径面构成的抬压脚驱动段、以及由等径面构成的避让段;当驱动电机的输出轴在针距主动调节区内运转时,所述滚柱与传动凸轮的避让段接触配合;当驱动电机的输出轴在抬压脚区内运转时,所述滚柱与传动凸轮的抬压脚驱动段接触配合。
进一步地,当所述驱动电机的输出轴在抬压脚区内运转时,所述压脚的抬起高度与缝纫机的针距值呈反比关系。
进一步地,所述缝纫机还包括电子膝靠组件,所述电子膝靠组件具有用于感应膝靠角度的膝靠角度检测器,所述膝靠角度检测器的输出端和驱动电机都与缝纫机的电控模块相连。
进一步地,所述缝纫机还包括缝料厚度检测器,所述缝料厚度检测器的输出端和驱动电机都与缝纫机的电控模块相连。
如上所述,本发明涉及的缝纫机,具有以下有益效果:
上述缝纫机采用一个驱动电机同时实现针距调节功能和抬压脚功能,其结构紧凑、占用体积小,并且简化电控程序,且采用驱动电机作为驱动源,驱动电机的输出转角可控,相对于采用电磁铁作为驱动源而言,本申请能够避免产生零件碰撞、大大降低噪声,同时还实现了针距调节、正缝、密针缝、倒缝、以及压脚抬起高度的可调。
特别地,调针距动力传递机构使驱动电机与送料摆动座之间持续有动力传递,即调针距动力传递机构中没有避让结构,即驱动电机与送料摆动座之间始终有动力传递,或者说,驱动电机的输出轴的不同转角对应送料摆动座的不同位置角度,也即对应不同的针距,从而使得送料摆动座的位置角度能够及时响应于驱动电机的输出轴的转角,调针距动力传递机构能够及时响应。再者,送料摆动座的位置角度通过调针距动力传递机构由驱动电机保持,缝纫机的电控模块控制驱动电机的输出轴保持在一个转角时,就能够通过调针距动力传递机构使送料摆动座保持在一个位置角度,从而保持此时的针距,而调针距动力传递机构中无避让机构,也就不需要在送料摆动座和缝纫机机壳之间设置拉簧结构,也就不存在送料摆动座的位置角度不稳定的情况,由此大大提高针距调节的稳定性。
进一步地,驱动电机通过抬压脚传动机构使抬压脚机构向上提升压脚时,送料摆动座的位置角度会随着驱动电机的运转而改变,缝纫机针距也会改变,但此时的针距的绝对值不大于有效针距的最大绝对值,由此避免送料牙碰撞到针板的问题,使得采用同一个驱动电机时针距调节功能和抬压脚功能能够结合在一起。
进一步地,从调针距功能切换至抬压脚功能时,驱动电机先运转完针距主动调节区,之后再顺着同一个方向继续运转至抬压脚区,整个运转节奏流畅。
更进一步地,驱动电机通过抬压脚传动机构使抬压脚机构向上提升压脚时,通过对驱动电机的电机轴的转角的控制能够使压脚保持在一个特定的高度,此时,缝纫机具有相对固定的针距,且该针距的绝对值不大于有效针距的最大绝对值,故缝纫机此时可以进行缝纫,不会出现送料牙碰撞到针板的问题,由此实现悬浮缝。
附图说明
图1为本申请中缝纫机实施例一的结构示意图。
图2为图1省略机壳后并在另一个视图角度下的结构示意图。
图3为图2的A圈放大图。
图4为缝纫机实施例一中调针距动力传递机构的结构示意图。
图5为缝纫机实施例一中抬压脚传动机构的结构示意图。
图6为图5中传动凸轮的结构示意图。
图7为缝纫机实施例一中驱动电机的电机轴的转角范围示意图。
图8为缝纫机实施例一中驱动电机的电机轴的转角与针距和压脚高度之间的关系曲线图。
图9为缝纫机实施例一在压脚抬起后的结构示意图。
图10为缝纫机实施例一在悬浮缝时的结构示意图。
图11为缝纫机实施例一在调针距过程中传动偏心轮与传动连杆之间的关系图。
图12和图13为缝纫机实施例一在抬压脚过程中传动偏心轮与传动连杆之间的关系图。
图14和图15为缝纫机实施例一调针距时的过程图。
图16和图17为缝纫机实施例一抬压脚时的过程图。
图18为本申请中缝纫机实施例二的结构示意图。
图19为图18中传动偏心轮与传动凸轮的结构示意图。
图20为本申请中缝纫机实施例三的结构示意图。
图21为缝纫机实施例三中调针距动力传递机构和抬压脚传动机构的结构示意图。
图22为缝纫机实施例三中调针距动力传递机构的原理简图。
图23为缝纫机实施例四中调针距动力传递机构和抬压脚传动机构的结构示意图。
图24为缝纫机实施例四中调针距动力传递机构的原理简图。
图25为本申请中缝纫机实施例五的结构示意图。
图26为缝纫机实施例五中调针距动力传递机构和抬压脚传动机构的结构示意图。
图27为缝纫机实施例五中调针距动力传递机构的原理简图。
图28为本申请中缝纫机实施例六的结构示意图。
图29为缝纫机实施例六中调针距动力传递机构和抬压脚传动机构的结构示意图。
图30和图31为本申请中电子膝靠组件在不同视角下的结构示意图。
图32为本申请在针距调节与缝料厚度检测相结合时的控制流程图。
元件标号说明
10 主轴
20 牙架
30 送料牙
40 送料机构
41 送料摆动座
411 左臂部
412 右臂部
42 送料轴
43 送料偏心轮
44 送料连杆
45 第一送料摆板
46 第二送料摆板
47 送料曲柄
48 第一支撑轴
50 压脚
60 抬压脚机构
61 右杠杆
62 抬压脚拉杆
63 左杠杆
64 抬压脚提升板
65 压杆导架
66 压杆
67 扭簧
70 驱动电机
71 电机轴
80 调针距动力传递机构
81 传动偏心轮
82 传动连杆
83 叉形传动连杆
831 第一滑槽
84 第一连杆
85 第二连杆
86 固定导轨
861 第二滑槽
87 传动滑块
88 第一曲柄轴
881 第一曲柄臂
89 偏心销
810 第三支撑轴
90 抬压脚传动机构
91 传动凸轮
911 抬压脚驱动段
912 避让段
92 传动曲柄
93 滚柱
94 传动拉杆
95 第二曲柄轴
951 第二曲柄臂
952 第三曲柄臂
96 第二支撑轴
97 曲柄支架
11 电子膝靠组件
111 膝靠垫
112 连接杆
113 转轴
114 连接块
115 感应块
116 感应盒
117 固定支架
121 机壳上节部
122 机壳下节部
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,该缝纫机的类型为平缝机。如图1和图2所示,缝纫机具有机壳、可转动地安装在机壳中的主轴10、以及驱动主轴10转动的主电机。缝纫机机壳具有机壳上节部121和机壳下节部122,主轴10可转动地安装在机壳上节部121中,缝纫机中平行于主轴10的下轴、以及安装在下轴左端的旋梭都位于机壳下节部122中。为便于叙述,下述实施例中,各方向的定义如下:将主轴10的轴向定义为左右方向,且主轴10朝向机头的方向为左方向、朝向机尾的方向为右方向;将缝纫机正缝时缝料的移动方向定义为前方向;将与左右方向和前后方向都正交的方向定义为上下方向。
本申请涉及的缝纫机能够采用一个驱动电机70可同时实现针距调节功能和抬压脚功能,且针距调节功能包含切换正缝、密针缝、倒回缝和倒缝这几种缝纫模式。基于此,缝纫机的优选实施例有下述几个。
缝纫机实施例一
如图1和图2所示,缝纫机除了包括上述左右延伸的主轴10外,缝纫机还包括牙架20、固定安装在牙架20上的送料牙30、连接在主轴10和牙架20前端之间的送料机构40、压脚50、与压脚50相连的抬压脚机构60、驱动电机70、连接在驱动电机70的输出轴与送料摆动座41之间的调针距动力传递机构80、以及连接在驱动电机70的输出轴与抬压脚机构60之间的抬压脚传动机构90,送料机构40中具有能够绕第一固定摆动支点O1转动送料摆动座41,送料摆动座41的角度决定缝纫机的针距,调针距动力传递机构80使驱动电机70与送料摆动座41之间持续有动力传递,抬压脚传动机构90中设有避让结构。优选地,驱动电机70可以选用步进电机,驱动电机70与缝纫机的电控模块相连。
本申请涉及的缝纫机中,调针距动力传递机构80使驱动电机70与送料摆动座41之间持续有动力传递,调针距动力传递机构80中无避让结构,故驱动电机70的输出轴的转角与送料摆动座41的角度有一一对应的关系,即驱动电机70的输出轴的转角在0°~360°这一圈范围内的任一角度都与送料摆动座41的摆角唯一对应。当驱动电机70的输出轴的转角在0°~360°范围内转过不同的角度时,驱动电机70的输出轴通过调针距动力传递机构80使送料摆动座41绕其第一固定摆动支点O1转动,进而使送料摆动座41处于不同的角度。因此,在驱动电机70的输出轴的转角0°~360°在这一圈范围内,如图7所示,驱动电机70的输出轴的转角具有针距主动调节区W1、除针距主动调节区W1外的针距被动调节区W2、以及被包含在针距被动调节区W2内的抬压脚区W3,针距主动调节区W1和针距被动调节区W2合起来为0°~360°。特别地,图8所示的视图中,曲线S1为针距变化曲线,曲线S2为压脚高度变化曲线。从图8可知:当驱动电机70的输出轴在针距主动调节区W1内运转时,缝纫机具有有效针距,有效针距即为缝纫机正常缝纫时所需的针距,且避让结构使驱动电机70与抬压脚机构60之间无动力传递;当驱动电机70的输出轴在抬压脚区W3内运转时,抬压脚传动机构90使驱动电机70与抬压脚机构60之间有动力传递,且送料摆动座41的角度对应的针距在变化、且针距的绝对值不大于有效针距的最大绝对值。本实施例中,针距主动调节区W1为α1~α2,针距被动调节区W2为0°~α1、以及α2~360°,抬压脚区W3为α3~α4,0°<α1<α2<α3<α4<360°。
进一步地,缝纫机的有效针距包括对应正缝模式的正值针距、对应密针缝的小针距(通常为0.5mm-1mm)、零针距、以及对应倒缝模式的负值针距。正值针距与针距值之间呈正比关系,即:针距值越大,正值针距对应的针距也就越大。负值针距与针距值之间呈反比关系,即:针距值越小,负值针距对应的针距也就越大。本实施例中,如图8所示,缝纫机有效针距的针距值为-5mm~+5mm,-5mm~0为对应倒缝模式的负值针距,0~+5mm为对应正缝模式的正值针距。另外,当驱动电机70的输出轴在针距主动调节区W1内运转时,压脚50的抬起高度为零。
缝纫机在正常缝纫时,驱动电机70的输出轴的转角为针距主动调节区W1内的某一个转角值,驱动电机70通过调针距动力传递机构80使送料摆动座41保持在一个摆角,缝纫机此时的针距值为有效针距-5mm~+5mm范围内的某一个针距值。缝纫机的主电机运转后,缝纫机以当前针距值进行缝纫;若当前针距值为正值针距,则缝纫机进行正缝;若当前针距值为小针距,则缝纫机进行密针缝;若当前针距值为负值针距,则缝纫机进行倒缝。对于压脚50而言,压脚50的抬起高度为零,压脚50处于放下的状态。
需要针距调节时,缝纫机的电控模块收到调针距的指令后向驱动电机70发送信号,驱动电机70的输出轴在针距主动调节区W1内转过一个角度,则驱动电机70通过调针距动力传递机构80作用于送料摆动座41、使送料摆动座41绕其第一固定摆动支点O1转过一个角度,则送料摆动座41的摆角发生改变,进而改变缝纫机的针距值,由此实现针距调节、正缝、倒缝、密针缝、倒回缝等功能。
需要抬压脚时,缝纫机的电控模块收到抬压脚的指令后向驱动电机70发送信号,驱动电机70的输出轴从当前的转角值先转动至α3、再从α3顺着同一个方向继续转动至抬压脚区W3内的一个转角值,在驱动电机70的输出轴从α3转动至抬压脚区W3内的一个转角值时,避让机构(即下述驱动凸轮91上的抬压脚驱动段911与滚柱93)处于有动力传递的状态,进而使抬压脚传动机构90整体处于有动力传递的状态,则驱动电机70通过抬压脚传动机构90作用于抬压脚机构60,抬压脚机构60驱动压脚50上移,实现抬压脚,如图9所示。
进一步地,缝纫机使用过程中需要抬压脚的场景有下述五个:场景①、缝纫结束时,抬起压脚50取出缝料;场景②、缝纫开始前,抬起压脚50放入缝料;场景③、缝纫中途,停机抬起压脚50转动缝料方向,进行转角缝;场景④、起缝时,压脚50微抬一小段时间,保证面线卷入缝料下方;场景⑤、压脚50保持一个较低的高度进行悬浮缝。在上述几个场景下进行抬压脚时,即使送料摆动座41的角度变化导致针距发生变化,但也不会有影响,具体分析如下。
对于上述场景①:缝纫机已经结束,压脚50抬起使送料摆动座41会摆动,导致针距大小改变,但不会造成影响;即使在取出缝料后操作工手动旋转主轴10,但由于在抬压脚区W3内送料摆动座41的摆角所对应的针距的绝对值未超出有效针距的最大绝对值,故不会出现送料牙30碰撞到针板的问题。
对于上述场景②:缝纫开始前,压脚50抬起后放入缝料,此时针距变化并不会有影响,且在后续缝纫时压脚50一定是放下的状态,则针距会回复到有效针距范围内的正常针距值。
对于上述场景③:缝纫中途停机抬起压脚50,由于缝纫机相关的同步关系,中途停机时机针位于最高点,此时送料牙30时处于针板以下,此时针距变化并不会有影响,并且在后续缝纫时会放下压脚50,则针距会回复到有效针距范围内的正常针距值。
对于上述场景④:起缝微抬的时间控制相对有一定要求,起缝微抬压脚是配合电子夹线器将面线卷入缝料以下的,而将面线卷入缝料的动力来自旋梭扩大线环,而旋梭扩大线环时送料牙30处于针板以下,此时针距变化并不会有影响。
对于上述场景⑤:由于某些特殊缝纫工艺的需要,将压脚50抬起至一个较低的高度L1,如图10所示,然后继续缝纫。当驱动电机70的电机轴71转动至抬压脚区W3内时,压脚50将会被抬起,当压脚50刚刚被抬起时,电控模块控制驱动电机70的电机轴71停止、保持该转角,驱动电机70的电机轴71通过调针距动力传递机构80使送料摆动座41保持在一个角度,此时送料摆动座41的角度会对应一个确定的针距值,本实施例中对应+5mm~0之间的某一个正值,且该针距的大小完全由驱动电机70的电机轴71的转角决定,针距的大小不会改变,从而能够在将压脚50抬起至一个较低的高度L1的前提下、以一个大小稳定的针距进行缝纫,由此实现悬浮缝。并且,本申请还可以实现不同悬浮高度的不同针距要求,即悬浮缝时压脚50的抬起高度与针距大小一一对应,即:悬浮时压脚高度不同,针距大小也不同。
由上述内容可知:本申请涉及的缝纫机中,一方面,在调整时通过抬压脚传动机构90中的避让结构避免对压脚高度产生影响;另一方面,在压脚50抬起后,送料摆动座41的摆角在驱动电机70和调针距动力传递机构80的作用下会发生改变,但是,在抬压脚区W3内送料摆动座41的摆角所对应的针距的绝对值未超出有效针距的最大绝对值,故不会出现送料牙30碰撞到针板的问题,进而实现了采用一个驱动电机70同时实现针距调节功能和抬压脚功能。基于此,本申请涉及的缝纫机结构紧凑、占用体积小,并且简化电控程序,且采用驱动电机70作为驱动源,驱动电机70的输出转角可控,相对于采用电磁铁作为驱动源而言,本申请能够避免产生零件碰撞、大大降低噪声,同时还实现了针距调节、正缝、密针缝、倒缝、以及压脚50抬起高度的可调。
特别地,调针距动力传递机构80使驱动电机70与送料摆动座41之间持续有动力传递,即调针距动力传递机构80中没有避让槽、凸轮面之类的避让结构,即驱动电机70与送料摆动座41之间始终有动力传递,或者说,驱动电机70的输出轴的不同转角对应送料摆动座41的不同位置角度,也即对应不同的针距,从而使得送料摆动座41的位置角度能够及时响应于驱动电机70的输出轴的转角,调针距动力传递机构80能够及时响应。再者,送料摆动座41的位置角度通过调针距动力传递机构80由驱动电机70保持,缝纫机的电控模块控制驱动电机70的输出轴保持在一个转角时,就能够通过调针距动力传递机构80使送料摆动座41保持在一个位置角度,从而保持此时的针距,而调针距动力传递机构80中无避让机构,也就不需要在送料摆动座41和缝纫机机壳之间设置拉簧结构,也就不存在送料摆动座41的位置角度不稳定的情况,由此大大提高针距调节的稳定性。
进一步地,驱动电机70通过抬压脚传动机构90使抬压脚机构60向上提升压脚50时,送料摆动座41的位置角度会随着驱动电机70的运转而改变,缝纫机针距也会改变,但此时的针距的绝对值不大于有效针距的最大绝对值,由此避免送料牙30碰撞到针板的问题,使得采用同一个驱动电机70时针距调节功能和抬压脚功能能够结合在一起,并且还实现了稳定的悬浮缝。
进一步地,如图8所示,当驱动电机70的输出轴在抬压脚区W3内运转时,压脚50的抬起高度与缝纫机的针距值呈反比关系,即:压脚50的抬起高度越高,缝纫机的针距值越小。本实施例中,抬压脚区W3内,驱动电机70的输出轴的转角α3对应的压脚高度为0,对应的针距值为+4.5mm;驱动电机70的输出轴的转角α4对应的压脚高度为13mm,对应的针距值为-4mm。因此,驱动电机70的输出轴在抬压脚区W3内运转时,缝纫机的针距的绝对值始终小于有效针距的最大绝对值5mm。
进一步地,送料机构40的优选实施例为:如图2和图3所示,送料机构40包括平行于主轴10的送料轴42、连接在主轴10和送料轴42之间的第一送料传动单元、以及连接在送料轴42和牙架20之间的第二送料传动单元。其中,第一送料传动单元包括通过螺钉固定在主轴10上的送料偏心轮43、送料连杆44、第一送料摆板45、第二送料摆板46、以及固定在送料轴42右端上的送料曲柄47,送料连杆44的上端可转动地套装在送料偏心轮43的外周,送料连杆44的下端、第一送料摆板45的一端、以及第二送料摆板46的一端三者通过一左右延伸的销钉同轴铰接,第一送料摆板45的另一端与送料摆动座41通过一左右延伸的销钉铰接,第二送料摆板46的另一端与送料曲柄47通过一左右延伸的销钉铰接。
优选地,如图3和图4所示,送料摆动座41为凹字形结构、具有相平行的左臂部411和右臂部412;第二送料摆板46有两块,分布在送料连杆44下端的左右两侧;第一送料摆板45也有两块,分别位于左臂部411和左侧的第二送料摆板46之间、以及右臂部412和右侧的第二送料摆板46之间。送料摆动座41的左臂部411和右臂部412都可转动地安装于一左右延伸的第一支撑轴48,该第一支撑轴48固定在缝纫机的机壳下节部122中,该第一支撑轴48构成送料摆动座41的第一固定摆动支点O1。或者,送料摆动座41的左臂部411和右臂部412都固定安装于一左右延伸的第一支撑轴48,该第一支撑轴48可转动地安装在缝纫机的机壳下节部122中,该第一支撑轴48构成送料摆动座41的第一固定摆动支点O1。
进一步地,抬压脚机构60的优选实施例为:如图2所示,抬压脚机构60包括具有第五固定摆动支点O5的右杠杆61、抬压脚拉杆62、具有第六固定摆动支点O6的左杠杆63、抬压脚提升板64、压杆导架65、以及上下延伸的压杆66,右杠杆61的右端与抬压脚传动机构90相连,右杠杆61的左端与抬压脚拉杆62的右端铰接,抬压脚拉杆62的左端与左杠杆63的一端铰接,左杠杆63的另一端与抬压脚提升板64的上端相铰接,抬压脚提升板64上设有提升钩部,压杆导架65上设有与提升钩部相卡合的连接突部,压杆导架65固定在压杆66的上端,压脚50安装在压杆66的下端。以图2所示的视图角度为例,需要抬压脚时,驱动电机70的电机轴71从当前转角转动至抬压脚区W3内的一个转角值,则驱动电机70通过抬压脚传动机构90会驱动右杠杆61绕第五固定摆动支点O5顺时针转动,右杠杆61向右拉动抬压脚拉杆62,使左杠杆63绕第六固定摆动支点O6逆时针转动,左杠杆63通过抬压脚提升板64和压杆导架65驱动压杆66上移、并克服套设在压杆66上端的压脚弹簧的弹力,压杆66带动压脚50一起上移,实现抬压脚。
优选地,右杠杆61通过一前后延伸的轴位螺钉可转动地安装于机壳上节部121,该轴位螺钉构成右杠杆61的第五固定摆动支点O5。左杠杆63通过一前后延伸的轴位螺钉可转动地安装于机壳上节部121,该轴位螺钉构成左杠杆63的第六固定摆动支点O6。
进一步地,缝纫机实施例一中,如图1和图2所示,驱动电机70固定安装在机壳上节部121的右端,则驱动电机70的电机轴71位于主轴10的下方侧、但位于送料摆动座41的上方侧。基于此,调针距动力传递机构80优选采用下述结构:如图2和图4所示,调针距动力传递机构80包括传动偏心轮81和传动连杆82,传动偏心轮81通过螺钉固定在驱动电机70的输出轴上,传动连杆82的上端可转动地套装在传动偏心轮81的外周,传动连杆82的下端与送料摆动座41的右臂部412通过一左右延伸的销钉铰接、且传动连杆82与送料摆动座41的铰接点位于右臂部412右侧面的后端处。传动偏心轮81和传动连杆82构成几何封闭模型,其结构稳定可靠,使驱动电机70与送料摆动座41之间持续有动力传递。另外,调针距动力传递机构80由传动偏心轮81和传动连杆82构成,相对于曲柄连杆的结构形式而言,传动偏心轮81和传动连杆82结构使电机运转角度实现0°~360°不受限制,而曲柄连杆结构使电机运转角度受到限制,且同时能够避免因曲柄长度较长而导致在缝纫机正常缝纫阶段、驱动电机70作用于曲柄的反作用力矩较大的现象,从而避免出现驱动电机70的保持力矩不够的现象,保证针距稳定性。
进一步地,缝纫机实施例一中,抬压脚传动机构90优选采用下述结构:如图2和图5所示,抬压脚传动机构90包括传动凸轮91、具有第四固定摆动支点O4的传动曲柄92、可转动地安装在传动曲柄92后端的滚柱93、以及传动拉杆94,传动凸轮91通过螺钉固定在驱动电机70的输出轴上,传动曲柄92的前端与传动拉杆94的下端通过一左右延伸的销钉铰接,传动拉杆94的上端与右杠杆61的右端通过一前后延伸的轴位螺钉铰接;并且,如图6所示,传动凸轮91的外周面具有由变径面构成的抬压脚驱动段911、以及由等径面构成的避让段912。当驱动电机70的输出轴在针距主动调节区W1内运转时,滚柱93与传动凸轮91的避让段912接触配合,此时,驱动电机70的输出轴带动传动凸轮91转动时,由于避让段912为等径面,故传动凸轮91不会通过滚柱93驱使传动曲柄92转动,传动拉杆94不动作,抬压脚机构60也不会动作,故传动凸轮91的避让段912与滚柱93构成抬压脚传动机构90的避让结构,避免调针距时对压脚高度产生影响。当驱动电机70的输出轴在抬压脚区W3内运转时,滚柱93与传动凸轮91的抬压脚驱动段911接触配合,此时,驱动电机70的输出轴带动传动凸轮91转动时,由于抬压脚驱动段911为变径面,故传动凸轮91向上顶伸滚柱93,使得传动曲柄92绕第四固定摆动支点O4转动,传动曲柄92的前端向下拉动传动拉杆94,进而使右杠杆61绕第五固定摆动支点O5顺时针转动,压脚50上移,抬压脚机构60执行抬压脚动作。
另外,在同一个传动凸轮91的抬压脚驱动段911里,悬浮缝时压脚50的抬起高度与针距大小一一对应;但当传动凸轮91的抬压脚驱动段911的轮廓尺寸设计不同时,悬浮缝时会出现压脚50的抬起高度相同、而针距大小不同的情况。
较优地,如图2和图4所示,构成右杠杆61的第五固定摆动支点O5的轴位螺钉上套设有一扭簧67,扭簧67的两端分别与机壳上节部121和右杠杆61相连,扭簧67对右杠杆61施加的作用力使右杠杆61有逆时针转动的趋势,该作用力传递至滚柱93处体现为使滚柱93有下移的运动趋势,进而使滚柱93紧贴传动凸轮91的外周面,保证抬压脚过程中力传递的准确性和稳定性。另外,抬压脚传动机构90还包括固定在机壳上节部121内的曲柄支架97、以及左右延伸且固定在曲柄支架97中的第二支撑轴96,传动曲柄92可转动地安装于第二支撑轴96,该第二支撑轴96构成传动曲柄92的第四固定摆动支点O4。当然,在其他实施例中,第二支撑轴96可以直接固定于机壳上节部121。
进一步地,当驱动电机70的输出轴在针距主动调节区W1内运转、进行正常针距调节和倒回缝时,传动偏心轮81和传动连杆82之间存在一定的夹角对应送料摆动座41的摆角为θ,如图11所示,在驱动电机70的输出轴在针距主动调节区W1内的转角值所对应的送料摆动座41的摆角θ不会超过工作行程,缝纫机的针距也始终在有效针距范围内。需要抬压脚时,驱动电机70的输出轴从当前转角转动至抬压脚区W3内的一转角值,传动偏心轮81随驱动电机70的输出轴一起转动,此过程中,传动偏心轮81会经过与传动连杆82共线的位置,如图12所示,将该位置定义为极位,当传动偏心轮81在极位状态时,送料摆动座41的摆角θ最大,对应的针距具有最大值,该最大针距值略大于有效针距的最大值5mm。本实施例中,传动偏心轮81在极位状态时,最大值针距为5.42mm。之后,随着传动偏心轮81的继续转动,传动偏心轮81越过极位,如图13所示,送料摆动座41的摆角θ减小,对应的针距也会变小,实现在抬压脚时缝纫机的针距的绝对值不会超过有效针距的最大绝对值。因此,本申请中,缝纫机在抬压脚时,针距的变化趋势为:从当前针距值逐渐增加到有效针距内的最大值、再增加至最大针距值、再逐渐减小,故在抬压脚区W3针距的变化趋势为正缝大针距→正缝小针距→零针距→倒缝小针距→倒缝大针距,即:在抬压脚区W3内会出现正值针距和负值针距。另外,传动偏心轮81在极位状态时,缝纫机具有的最大值针距略大于有效针距的最大值5mm,能够防止加工误差对有效针距的最大值造成影响,给加工留有空间。
更进一步地,以图2从缝纫机左侧观看的视图角度为例,缝纫机当前的针距为负值针距,当驱动电机70在针距主动调节区W1内逆时针转动时,如图14和图15所示,缝纫机针距的变化趋势为倒缝大针距→倒缝小针距→零针距→正缝小针距→正缝大针距;此过程中,传动凸轮91随驱动电机70的输出轴一起转动,但由于滚柱93与传动凸轮91的避让段912接触配合,故传动凸轮91不会驱动抬压脚机构60动作,压脚50也就不会抬起。自动抬压脚时,驱动电机70的输出轴从当前转角继续逆时针转动、转动至抬压脚内的一转角值,如图16和图17所示,此过程中,传动偏心轮81随驱动电机70的输出轴一起转动、经过极位,之后越过极位对应的最大值针距,之后传动凸轮91的抬压脚驱动段911与滚柱93接触配合,驱动压脚50抬起,并且送料摆动座41摆角所对应的针距逐渐减小、但始终在有效针距范围内,没有出现因送料摆动座41角度变化过大而导致针距变化过大的问题。
缝纫机实施例二
缝纫机实施例二与缝纫机实施例一的区别在于:缝纫机实施例一中,传动偏心轮81和传动凸轮91为两个独立的零件、分别通过螺钉固定在驱动电机70的输出轴上;而缝纫机实施例二中,传动偏心轮81和传动凸轮91结合为一体式结构,如图18和图19所示。
缝纫机实施例三
缝纫机实施例三与缝纫机实施例一的区别在于调针距动力传递机构80的具体结构不一样,缝纫机实施例三中采用叉形传动连杆83的结构。具体说,如图20至图22所示,缝纫机实施例三中的调针距动力传递机构80包括传动偏心轮81、叉形传动连杆83、以及一端具有第二固定摆动支点O2的第一连杆84,传动偏心轮81通过螺钉固定在驱动电机70的输出轴上,叉形传动连杆83的上端为具有第一滑槽831的叉形部,该叉形部与传动偏心轮81转动配合且滑动配合,叉形传动连杆83的下端与送料摆动座41的右臂部412通过一左右延伸的销钉铰接、且叉形传动连杆83与送料摆动座41的铰接点位于右臂部412右侧面的后端处,叉形传动连杆83还与第一连杆84通过一左右延伸的销钉铰接、且两者的铰接点位于叉形传动连杆83的两端之间。优选地,如图21和图22所示,第一连杆84远离叉形传动连杆83的一端与一偏心销89通过一左右延伸的销钉铰接,偏心销89固定在机壳上节部121的内壁中,偏心销89与第一连杆84的铰接点构成第一连杆84的第二固定摆动支点O2。传动偏心轮81和传动凸轮91可以为分体结构、各自固定在驱动电机70的输出轴上,或者,传动偏心轮81和传动凸轮91可以为一体结构。
缝纫机实施例四
缝纫机实施例四与缝纫机实施例一的区别在于调针距动力传递机构80的具体结构不一样,缝纫机实施例四中采用叉形传动连杆83的结构。具体说,如图23和图24所示,缝纫机实施例四中的调针距动力传递机构80包括传动偏心轮81、具有第三固定摆动支点O3的叉形传动连杆83、以及第二连杆85,传动偏心轮81通过螺钉固定在驱动电机70的输出轴上,叉形传动连杆83的上端为具有第一滑槽831的叉形部,该叉形部与传动偏心轮81转动配合且滑动配合,第三固定摆动支点O3位于叉形传动连杆83的两端之间,第二连杆85的一端与叉形传动连杆83的下端通过一左右延伸的销钉铰接,第二连杆85的另一端与送料摆动座41的右臂部412通过一左右延伸的销钉铰接、且两者铰接点位于右臂部412右侧面的后端处。优选地,叉形传动连杆83可转动地安装于一左右延伸的第三支撑轴810,第三支撑轴810固定在机壳上节部121中,第三支撑轴810构成叉形传动连杆83的第三固定摆动支点O3。传动偏心轮81和传动凸轮91可以为分体结构、各自固定在驱动电机70的输出轴上,或者,传动偏心轮81和传动凸轮91可以为一体结构。
缝纫机实施例五
缝纫机实施例五与缝纫机实施例一的区别在于调针距动力传递机构80的具体结构不一样,缝纫机实施例五中采用叉形传动连杆83的结构。具体说,如图25至图27所示,缝纫机实施例五中的调针距动力传递机构80包括传动偏心轮81、叉形传动连杆83、固定于机壳上节部121的固定导轨86、开设在固定导轨86中的第二滑槽861、以及与第二滑槽861滑动配合的传动滑块87,传动偏心轮81通过螺钉固定在驱动电机70的输出轴上,叉形传动连杆83的上端为具有第一滑槽831的叉形部,该叉形部与传动偏心轮81转动配合且滑动配合,叉形传动连杆83的下端与送料摆动座41的右臂部412通过一左右延伸的销钉铰接、且两者铰接点位于右臂部412右侧面的后端处,叉形传动连杆83还与传动滑块87通过一左右延伸的销钉铰接、且两者的铰接点位于叉形传动连杆83的两端之间。传动偏心轮81和传动凸轮91可以为分体结构、各自固定在驱动电机70的输出轴上,或者,传动偏心轮81和传动凸轮91可以为一体结构。
缝纫机实施例六
缝纫机实施例六与缝纫机实施例一的区别在于驱动电机70的安装位置不一样:缝纫机实施例一中,驱动电机70固定安装在机壳上节部121的右端面上;缝纫机实施例六中,驱动电机70固定安装在机壳下节部122的下端面上,由此使得调针距动力传递机构80和抬压脚传动机构90的具体结构有所不同。
具体说,如图28和图29所示,调针距动力传递机构80包括传动偏心轮81、传动连杆82、以及第一曲柄轴88;传动偏心轮81通过螺钉固定在驱动电机70的输出轴上;第一曲柄轴88的轴部分可转动的安装在机壳下节部122中、且左端一体地延伸出有第一曲柄臂881,第一曲柄轴88的轴部分的右端与送料摆动座41相固定、并与第一支撑轴48同轴线设置,故送料摆动座41的第一固定摆动支点O1在第一曲柄轴88的中心轴线上;传动连杆82的一端可转动套装在传动偏心轮81的外周,传动连杆82的另一端与第一曲柄臂881的外端通过一左右延伸的销钉铰接。传动偏心轮81和传动凸轮91可以为分体结构、各自固定在驱动电机70的输出轴上,或者,传动偏心轮81和传动凸轮91可以为一体结构。
如图28和图29所示,抬压脚传动机构90包括传动凸轮91、左右两端分别设有第二曲柄臂951和第三曲柄臂952的第二曲柄轴95、可转动地安装在第二曲柄臂951外端上的滚柱93、以及传动拉杆94,传动凸轮91通过螺钉固定在驱动电机70的输出轴上,第二曲柄轴95的轴部分可转动的套装在第一曲柄轴88外周,传动拉杆94的下端与第三曲柄臂952的外端通过一左右延伸的销钉铰接,传动拉杆94的上端和抬压脚机构60中的右杠杆61的右端通过一前后延伸的轴位螺钉铰接。如图5所示,传动凸轮91的外周面具有由变径面构成的抬压脚驱动段911、以及由等径面构成的避让段912;当驱动电机70的输出轴在针距主动调节区W1内运转时,滚柱93与传动凸轮91的避让段912接触配合;当驱动电机70的输出轴在抬压脚区W3内运转时,滚柱93与传动凸轮91的抬压脚驱动段911接触配合。其针距调节原理和抬压脚原理同缝纫机实施例一,故此处不再展开叙述。
另外,在其他实施例中,第一曲柄臂881与第一曲柄轴88之间可以分体结构、并通过螺钉相固定;同理,第二曲柄臂951和第二曲柄轴95之间、以及第三曲柄臂952和第二曲柄轴95之间都可以分体结构、并通过螺钉相固定。
进一步地,上述缝纫机的六个实施例还可以额外配置电子膝靠组件11和缝料厚度检测器,通过配置电子膝靠组件11,可以将自动抬压脚与膝靠幅度相结合,通过判断操作工的膝靠角度来控制压脚50的抬起高度;通过配置缝料厚度检测器,可以将针距调节与缝料厚度相结合,能够实现根据缝料厚度的变化自动调节针距,使针距与缝料厚度相匹配。
具体说,参见授权公告号为CN105200674B的发明专利说明书所公开的一种缝纫机上的膝靠组件,如图30和图31所示,电子膝靠组件11包括膝靠垫111、连接杆112、转轴113、都固定在转轴113上的连接块114和感应块115、固定于机壳下节部122的固定支架117、以及安装位置固定的感应盒116,转轴113可转动地安装在固定支架117中,连接杆112的下端和上端分别与膝靠垫111和连接块114固定,感应盒116的输出端和驱动电机70都与缝纫机的电控模块相连,感应盒116固定于固定支架117。感应块115和感应盒116构成电子膝靠组件11的膝靠角度检测器、用户感应操作工的膝靠角度。操作工的膝盖靠上膝靠垫111后,通过膝靠垫111、连接杆112和连接块114驱动转轴113转动,膝靠角度越大,膝靠垫111的位移越大,转轴113转过的角度也就越大,转轴113带动感应块115一起转动,感应盒116向电控模块输入电信号。电控模块识别后再将相应的电信号发送给驱动电机70,驱动电机70转过相应的角度、转动至抬压脚区W3内的一转角值,通过抬压脚传动机构90和抬压脚机构60使压脚50向上抬起相应的高度。压脚50抬起的高度与操作工膝靠膝靠垫111的幅度相匹配。
进一步地,缝料厚度检测器能够实时检测缝料厚度的变化,具体结构可参见申请号为201811076231.5的中国发明专利申请所公开的一种基于缝料厚薄检测的控制方法中的缝料厚薄检测装置,缝料厚度检测器中的传感器和驱动电机70都与缝纫机的电控模块相连。缝料厚度检测器实时检测缝料厚度变化,并将该变化转化为电信号发送给电控模块,电控模块再将相应的电信号发送给驱动电机70,驱动电机70在针距主动调节区W1内转动,调节缝纫机的针距,使针距大小适应不同厚度的缝料的缝纫。比如:如图32所示,在正缝模式下的控制流程为:
1、缝纫开始。
2、缝料厚度检测器检测缝料的厚度h、并发送给电控模块。
3、电控模块判断缝料的厚度h是有变化,并根据判断结果向驱动电机70发送不同的指令:
当缝料的厚度h未变化时,电控模块控制驱动电机70不转动,则驱动电机70的电机轴71的转角保持不变,送料摆动座41的摆角也就不变,缝纫机的针距保持不变;
当缝料的厚度h变大时,电控模块控制驱动电机70逆时针转动一定角度,增加送料摆动座41的摆角,增加缝纫机的针距,解决针距变密问题;
当缝料的厚度h变小时,电控模块控制驱动电机70顺时针转动一定角度,减小送料摆动座41的摆角,减小缝纫机的针距。
综上所述,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点,能够批量实施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 (17)
1.一种缝纫机,包括主轴(10)、牙架(20)、安装在牙架(20)上的送料牙(30)、连接在主轴(10)和牙架(20)之间的送料机构(40)、压脚(50)、以及与压脚(50)相连的抬压脚机构(60),所述送料机构(40)中具有能够绕第一固定摆动支点转动送料摆动座(41),所述送料摆动座(41)的角度决定缝纫机的针距,其特征在于:还包括驱动电机(70)、连接在驱动电机(70)的输出轴与送料摆动座(41)之间的调针距动力传递机构(80)、以及连接在驱动电机(70)的输出轴与抬压脚机构(60)之间的抬压脚传动机构(90),所述调针距动力传递机构(80)使驱动电机(70)与送料摆动座(41)之间持续有动力传递,所述调针距动力传递机构(80)中无避让结构,所述驱动电机(70)的输出轴的转角在0°~360°这一圈范围内的任一角度都与送料摆动座(41)的摆角唯一对应,所述抬压脚传动机构(90)中设有避让结构;
所述驱动电机(70)的输出轴的转角具有针距主动调节区(W1)、除针距主动调节区(W1)外的针距被动调节区(W2)、以及被包含在针距被动调节区(W2)内的抬压脚区(W3);
当驱动电机(70)的输出轴在针距主动调节区(W1)内运转时,所述缝纫机具有有效针距,且所述避让结构使驱动电机(70)与抬压脚机构(60)之间无动力传递;
当驱动电机(70)的输出轴在抬压脚区(W3)内运转时,所述抬压脚传动机构(90)使驱动电机(70)与抬压脚机构(60)之间有动力传递,且所述送料摆动座(41)的角度对应的针距在变化、且针距的绝对值不大于有效针距的最大绝对值。
2.根据权利要求1所述的缝纫机,其特征在于:抬压脚时,所述驱动电机(70)的输出轴的转角从针距主动调节区(W1)内一转角值转动至抬压脚区(W3)内的一转角值,缝纫机的针距值先逐渐增大至最大针距值、再逐渐减小。
3.根据权利要求1所述的缝纫机,其特征在于:所述缝纫机的有效针距包括对应正缝模式的正值针距、以及对应倒缝模式的负值针距。
4.根据权利要求1所述的缝纫机,其特征在于:所述调针距动力传递机构(80)包括传动偏心轮(81)和传动连杆(82),所述传动偏心轮(81)固定在驱动电机(70)的输出轴上,所述传动连杆(82)的一端可转动地套装在传动偏心轮(81)的外周,所述传动连杆(82)的另一端与送料摆动座(41)铰接。
5.根据权利要求1所述的缝纫机,其特征在于:所述调针距动力传递机构(80)包括传动偏心轮(81)、叉形传动连杆(83)、以及一端具有第二固定摆动支点的第一连杆(84),所述传动偏心轮(81)固定在驱动电机(70)的输出轴上,所述叉形传动连杆(83)的一端为具有第一滑槽(831)的叉形部,该叉形部与传动偏心轮(81)转动配合且滑动配合,所述叉形传动连杆(83)的另一端与送料摆动座(41)铰接,所述叉形传动连杆(83)还与第一连杆(84)铰接、且两者的铰接点位于叉形传动连杆(83)的两端之间。
6.根据权利要求1所述的缝纫机,其特征在于:所述调针距动力传递机构(80)包括传动偏心轮(81)、具有第三固定摆动支点的叉形传动连杆(83)、以及第二连杆(85),所述传动偏心轮(81)固定在驱动电机(70)的输出轴上,所述叉形传动连杆(83)的一端为具有第一滑槽(831)的叉形部,该叉形部与传动偏心轮(81)转动配合且滑动配合,所述第三固定摆动支点位于叉形传动连杆(83)的两端之间,所述第二连杆(85)的两端分别与叉形传动连杆(83)的另一端、以及送料摆动座(41)铰接。
7.根据权利要求1所述的缝纫机,其特征在于:所述调针距动力传递机构(80)包括传动偏心轮(81)、叉形传动连杆(83)、固定于缝纫机机壳的固定导轨(86)、开设在固定导轨(86)中的第二滑槽(861)、以及与第二滑槽(861)滑动配合的传动滑块(87),所述传动偏心轮(81)固定在驱动电机(70)的输出轴上,所述叉形传动连杆(83)的一端为具有第一滑槽(831)的叉形部,该叉形部与传动偏心轮(81)转动配合且滑动配合,所述叉形传动连杆(83)的另一端与送料摆动座(41)铰接,所述叉形传动连杆(83)还与传动滑块(87)铰接、且两者的铰接点位于叉形传动连杆(83)的两端之间。
8.根据权利要求1-7任一项所述的缝纫机,其特征在于:所述抬压脚传动机构(90)包括传动凸轮(91)、具有第四固定摆动支点的传动曲柄(92)、可转动地安装在传动曲柄(92)一端的滚柱(93)、以及传动拉杆(94),所述传动凸轮(91)固定在驱动电机(70)的输出轴上,所述传动拉杆(94)的两端分别与传动曲柄(92)和抬压脚机构(60)中的一部件铰接;
所述传动凸轮(91)的外周面具有由变径面构成的抬压脚驱动段(911)、以及由等径面构成的避让段(912);
当驱动电机(70)的输出轴在针距主动调节区(W1)内运转时,所述滚柱(93)与传动凸轮(91)的避让段(912)接触配合;当驱动电机(70)的输出轴在抬压脚区(W3)内运转时,所述滚柱(93)与传动凸轮(91)的抬压脚驱动段(911)接触配合。
9.根据权利要求8所述的缝纫机,其特征在于:所述抬压脚机构(60)包括具有第五固定摆动支点的右杠杆(61)、抬压脚拉杆(62)、具有第六固定摆动支点的左杠杆(63)、抬压脚提升板(64)、压杆导架(65)、以及上下延伸的压杆(66),所述传动拉杆(94)与右杠杆(61)的一端铰接,所述右杠杆(61)的另一端与抬压脚拉杆(62)的一端铰接,所述抬压脚拉杆(62)的另一端与左杠杆(63)的一端铰接,所述左杠杆(63)的另一端与抬压脚提升板(64)的上端相铰接,所述抬压脚提升板(64)上设有提升钩部,所述压杆导架(65)上设有与提升钩部相卡合的连接突部,所述压杆导架(65)固定在压杆(66)的上端,所述压脚(50)安装在压杆(66)的下端。
10.根据权利要求9所述的缝纫机,其特征在于:所述右杠杆(61)的第五固定摆动支点套设有一扭簧(67),所述扭簧(67)的两端分别与缝纫机机壳和右杠杆(61)相连,所述扭簧(67)对右杠杆(61)施加的作用力能够使滚柱(93)紧贴传动凸轮(91)的外周面。
11.根据权利要求1所述的缝纫机,其特征在于:所述调针距动力传递机构(80)包括传动偏心轮(81)、传动连杆(82)、以及可转动的安装在缝纫机机壳中的第一曲柄轴(88),所述传动偏心轮(81)固定在驱动电机(70)的输出轴上,所述第一曲柄轴(88)的一端设有第一曲柄臂(881),所述传动连杆(82)的一端可转动套装在传动偏心轮(81)的外周,所述传动连杆(82)的另一端与第一曲柄臂(881)铰接,所述第一曲柄轴(88)的另一端与送料摆动座(41)相固定,所述送料摆动座(41)的第一固定摆动支点在第一曲柄轴(88)的中心轴线上。
12.根据权利要求11所述的缝纫机,其特征在于:所述抬压脚传动机构(90)包括传动凸轮(91)、两端分别设有第二曲柄臂(951)和第三曲柄臂(952)的第二曲柄轴(95)、可转动地安装在第二曲柄臂(951)上的滚柱(93)、以及传动拉杆(94),所述传动凸轮(91)固定在驱动电机(70)的输出轴上,所述第二曲柄轴(95)可转动的套装在第一曲柄轴(88)外周,所述传动拉杆(94)的两端分别与第三曲柄臂(952)和抬压脚机构(60)中的一部件铰接;
所述传动凸轮(91)的外周面具有由变径面构成的抬压脚驱动段(911)、以及由等径面构成的避让段(912);
当驱动电机(70)的输出轴在针距主动调节区(W1)内运转时,所述滚柱(93)与传动凸轮(91)的避让段(912)接触配合;当驱动电机(70)的输出轴在抬压脚区(W3)内运转时,所述滚柱(93)与传动凸轮(91)的抬压脚驱动段(911)接触配合。
13.根据权利要求1所述的缝纫机,其特征在于:所述送料机构(40)包括平行于主轴(10)的送料轴(42)、连接在主轴(10)和送料轴(42)之间的第一送料传动单元、以及连接在送料轴(42)和牙架(20)之间的第二送料传动单元;所述第一送料传动单元包括固定在主轴(10)上的送料偏心轮(43)、送料连杆(44)、第一送料摆板(45)、第二送料摆板(46)、以及固定在送料轴(42)上的送料曲柄(47),所述送料连杆(44)的上端可转动地套装在送料偏心轮(43)的外周,所述送料连杆(44)的下端、第一送料摆板(45)的一端、以及第二送料摆板(46)的一端同轴铰接,所述第一送料摆板(45)的另一端与送料摆动座(41)铰接,所述第二送料摆板(46)的另一端与送料曲柄(47)铰接。
14.根据权利要求1所述的缝纫机,其特征在于:当所述驱动电机(70)的输出轴在针距主动调节区(W1)内运转时,所述压脚(50)的抬起高度为零。
15.根据权利要求1所述的缝纫机,其特征在于:当所述驱动电机(70)的输出轴在抬压脚区(W3)内运转时,所述压脚(50)的抬起高度与缝纫机的针距值呈反比关系。
16.根据权利要求1所述的缝纫机,其特征在于:还包括电子膝靠组件(11),所述电子膝靠组件(11)具有用于感应膝靠角度的膝靠角度检测器,所述膝靠角度检测器的输出端和驱动电机(70)都与缝纫机的电控模块相连。
17.根据权利要求1所述的缝纫机,其特征在于:还包括缝料厚度检测器,所述缝料厚度检测器的输出端和驱动电机(70)都与缝纫机的电控模块相连。
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