CN113373611B - 一种自动更换线轮装置及其绣花机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及绣花机技术领域，公开了一种自动更换线轮装置及其绣花机，所述自动更换线轮装置包括固定装置、抓取装置和驱动组件；所述固定装置设有至少两个线轮组件，以提供不同颜色的线轮；所述抓取装置在驱动组件的作用下，将绣花机所需要的线轮组件从固定装置搬运至绣花机的工作位置线轮安装块，以及将该线轮组件从绣花机的工作位置线轮安装块搬运至固定装置上。所述线轮组件包括线轮固定座，位于所述线轮固定座上分别设有定位销和磁性部件；所述抓取装置包括线轮支架以及安装在线轮支架上的顶出装置，所述线轮支架设有与定位销相配合的销孔。本发明能够完成不同颜色线轮的自动更换，提高了绣花机的工作效率。

Description

一种自动更换线轮装置及其绣花机

技术领域

本发明涉及绣花机技术领域，具体地涉及一种自动更换线轮装置及其绣花机。

背景技术

盘带绣为日本田岛绣花机首先推出的一种绣花样式，分为独立盘带绣和平绣机头旁增加分头控制的简易盘带绣两种，其刺绣方式是将宽度不等的丝带通过导嘴导出用鱼丝线钉在纺织品上。盘带绣通常应用在服装和面料上，由于其刺绣方式可以形成比较立体的图案，目前得到了广泛的推广应用。现有盘带绣CN201020505430.6文献中，在刺绣过程中，需要通过手工更换线轮，当绣完一个颜色，需要手工更换另外一个颜色的线轮继续绣，因此，有必要提供一种自动更换线轮装置，以提高绣花机的工作效率。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的不足，提供一种自动更换线轮装置，该装置能够自动更换不同颜色的线轮，提高绣花机的工作效率。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种自动更换线轮装置，包括固定装置、抓取装置和驱动组件；所述固定装置设有至少两个线轮组件，以提供不同颜色的线轮；所述抓取装置在驱动组件的作用下，将绣花机所需要的线轮组件从固定装置搬运至绣花机的工作位置线轮安装块，以及将该线轮组件从绣花机的工作位置线轮安装块搬运至固定装置上。

其中，所述线轮组件包括线轮固定座，位于所述线轮固定座上分别设有定位销和磁性部件，所述线轮组件通过定位销安装在固定装置、抓取装置以及绣花机的工作位置线轮安装块上，以及通过磁性部件与抓取装置吸合；所述抓取装置包括线轮支架以及安装在线轮支架上的顶出装置，所述线轮支架设有与定位销相配合的销孔，所述抓取装置通过线轮支架的销孔抓取线轮组件，以及通过顶出装置将位于线轮支架上的线轮组件顶出，使所述线轮组件与线轮支架脱离。

优选地，所述顶出装置为针型气缸，所述针型气缸安装在线轮支架设置的工作孔内；所述磁性部件为磁铁，所述磁铁安装在线轮固定座设置的凹槽内，并且通过定位板固定。

作为本发明的一种实施方式，所述线轮组件呈竖直方向布置在固定装置上，并且所述绣花机的工作位置线轮安装块位于固定装置的下方；所述驱动组件包括升降机构、摆动机构和伸缩机构，所述升降机构安装在固定装置上，并且与摆动机构连接，所述摆动机构分别与伸缩机构、抓取装置连接；其中，所述升降机构驱动摆动机构，并带动伸缩机构以及抓取装置竖直升降，所述摆动机构驱动伸缩机构以及抓取装置摆动，所述伸缩机构驱动抓取装置水平伸缩。

进一步地，所述升降机构包括小车升降板、升降转接板、第一丝杠、第一电机、挡板和第一丝杠固定板，所述小车升降板通过升降转接板固定在固定装置上，并且所述小车升降板设有升降滑轨；所述第一丝杠安装在小车升降板上，并且所述第一丝杠的一端与第一电机连接，另一端通过挡板限位；所述第一丝杠固定板安装在第一丝杠上，并且与摆动机构连接，以驱动摆动机构在升降滑轨上移动。

进一步地，所述摆动机构包括摆动固定座、小车板、第二电机、摆杆机构、连杆机构和推板，所述摆动固定座与第一丝杠固定板连接，并且通过小车板安装在升降滑轨上；所述第二电机与摆杆机构连接，所述摆杆机构与连杆机构连接；所述连杆机构的固定端安装在摆动固定座上，活动端与推板连接。

进一步地，所述伸缩机构包括气缸和气缸固定座，所述气缸通过气缸固定座安装在推板上，并且驱动抓取装置伸缩；其中，所述抓取装置还包括气缸连接板和直线导轨，所述气缸连接板通过直线导轨与推板活动连接，并且还与气缸的活塞杆连接。

作为本发明的一种实施方式，所述固定装置安装在绣花机的盘带机头上，所述驱动组件与固定装置连接。

进一步地，所述自动更换线轮装置还包括平移机构，所述平移机构分别连接固定装置、盘带机头，并且驱动固定装置相对盘带机头位置移动，使得所述盘带机头与固定装置分离。

进一步地，所述平移机构包括第一平移固定板、第二平移固定板、第一平移导轨、第二平移导轨、第三电机、第二丝杠、挡边轴承、丝杠固定座和第二丝杠固定板；所述第一平移导轨、第二平移导轨安装在固定装置上，所述第一平移固定板、第二平移固定板与盘带机头连接，并且分别安装在第一平移导轨、第二平移导轨上；所述第二丝杠的一端与第三电机连接，另一端通过挡边轴承与丝杠固定座连接，所述丝杠固定座与第一平移固定板或/和第二平移固定板连接；所述第二丝杠固定板与固定装置连接。

本发明的另一目的在于提供一种绣花机，所述绣花机包括上述自动更换线轮装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明在固定装置上设有至少两个线轮组件用于提供不同颜色的线轮，在驱动组件的作用下，抓取装置将绣花机所需要的线轮组件从固定装置搬运至绣花机的工作位置线轮安装块，以及将该线轮组件从绣花机的工作位置线轮安装块搬运至固定装置上，完成不同颜色线轮的自动更换，从而提高了绣花机的工作效率。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为自动更换线轮装置的结构示意图。

图2为自动更换线轮装置的爆炸图。

图3为线轮组件的爆炸图。

图4为抓取装置的爆炸图。

图5为升降机构的安装示意图。

图6为摆动机构结构示意图。

图7为平移机构的安装示意图。

其中，1—固定装置、2-抓取装置、3-驱动组件、4-线轮组件、5-平移机构、21-线轮支架、22-顶出装置、23-气缸连接板、24-直线导轨、31-升降机构、32-摆动机构、33-伸缩机构、41-线轮固定座、42-定位销、43-磁性部件、44-定位板、45-线轮支架组件、46-导向座、47-导向轴、48-导向叉、49-带嘴、51-第一平移固定板、52-第二平移固定板、53-第一平移导轨、54-第二平移导轨、55-第三电机、56-第二丝杠、57-挡边轴承、58-丝杠固定座、59-第二丝杠固定板、311-小车升降板、312-升降转接板、313-第一丝杠、314-第一电机、315-挡板、316-第一丝杠固定板、321-摆动固定座、322-小车板、323-第二电机、324-摆杆机构、325-连杆机构、326-推板、331-气缸、332-气缸固定座、101-绣花机的工作位置线轮安装块、102-盘带机头、103-摆杆电机、104-离合片。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例1

参考图1、图2所示，本实施例提供一种自动更换线轮装置，包括固定装置1、抓取装置2和驱动组件3；固定装置1设有四个线轮组件4，以提供不同颜色的线轮；抓取装置2在驱动组件的作用下，将绣花机所需要的线轮组件4从固定装置1搬运至绣花机的工作位置线轮安装块101，以及将该线轮组件4从绣花机的工作位置线轮安装块101搬运至固定装置1上。

参考图1、图2、图3所示，线轮组件4包括线轮固定座41，位于线轮固定座41上分别设有定位销42和磁性部件43，线轮组件4通过定位销42安装在固定装置1、抓取装置2以及绣花机的工作位置线轮安装块101上，以及通过磁性部件43与抓取装置2吸合；参考图1、图2和图4所示，抓取装置2包括线轮支架21以及安装在线轮支架21上的顶出装置22，线轮支架21设有与定位销42相配合的销孔，抓取装置2通过线轮支架21的销孔抓取线轮组件4，以及通过顶出装置22将位于线轮支架21上的线轮组件4顶出，使线轮组件4与线轮支架21脱离。

其中，顶出装置22为针型气缸，所述针型气缸安装在线轮支架21设置的工作孔内；磁性部件43为磁铁，所述磁铁安装在线轮固定座41设置的凹槽内，并且通过定位板44固定。顶出装置22也可以采用直线电机机构。

可以理解的是，除了抓取装置2上设置有与定位销42配合的销孔，固定装置1、绣花机的工作位置线轮安装块101也相应地设有与定位销22配合的销孔。另外，为了实现线轮组件4在固定装置1或工作位置线轮安装块101时能够被抓取，定位销42相应地延伸至线轮固定座41的两端，其中第一端用于固定在固定装置1、绣花机的工作位置线轮安装块101上，第二端用于固定在抓取装置2上。

在上述方案中，固定装置1上设有四个线轮组件4用于提供不同颜色的线轮，在驱动组件3的作用下，抓取装置2先将绣花机所需要的第一个线轮组件从固定装置1搬运至绣花机的工作位置线轮安装块101，绣花机绣完一个颜色后，抓取装置2将第一个线轮组件从工作位置线轮安装块101搬运至固定装置1，并继续将绣花机所需要的第二个线轮组件从固定装置1搬运至绣花机的工作位置线轮安装块101，往复循环。其中，线轮组件4的数量可以根据实际情况增减。

继续参考图3所示，线轮组件4还包括线轮支架组件45、导向座46、导向轴47、导向叉48和带嘴49，线轮支架组件45与线轮固定座41固定连接，导向座46通过导向轴47与线轮固定座41活动连接，导向座46、导向叉48、带嘴49依次连接。线轮支架组件45上的线通过带嘴49引出，线轮组件4装入绣花机的工作位置线轮安装块后，缝制针会用引线直接缝制到布上。

可以理解的是，驱动组件3的结构及布置根据固定装置的位置，以及绣花机的工作位置线轮安装块而设计，以保证抓取装置2能够在固定装置1、绣花机的工作位置线轮安装块101之间移动。具体在本实施例中，线轮组件4呈竖直方向布置在固定装置1上，并且所述绣花机的工作位置线轮安装块101位于固定装置1的下方。

继续参考图1、图2所示，驱动组件3包括升降机构31、摆动机构32和伸缩机构33，升降机构31安装在固定装置1上，并且与摆动机构32连接，摆动机构32分别与伸缩机构33、抓取装置1连接；其中，升降机构31驱动摆动机构32，并带动伸缩机构33以及抓取装置2竖直升降，摆动机构32驱动伸缩机构33以及抓取装置2摆动，伸缩机构33驱动抓取装置2水平伸缩。

在上述方案中，驱动组件3采用升降机构31、摆动机构32和伸缩机构33的传动组合，升降机构31能够驱动抓取装置2在固定装置1、绣花机的工作位置线轮安装块101之间移动，摆动机构32能够驱动抓取装置2达到抓取位置和脱离位置，伸缩机构33能够驱动抓取装置2抓取线轮组件4。本方案中，伸缩机构33为气缸，也可以采用直线电机机构。

参考图2、图5所示，升降机构31包括小车升降板311、升降转接板312、第一丝杠313、第一电机314、挡板315和第一丝杠固定板316，小车升降板311通过升降转接板312固定在固定装置1上，并且小车升降板311背向固定装置的一侧设有升降滑轨(图中未示出)；第一丝杠313安装在小车升降板311上，并且第一丝杠313的一端与第一电机314连接，另一端通过挡板315限位；第一丝杠固定板316安装在第一丝杠313上，并且与摆动机构32连接，以驱动摆动机构32在升降滑轨上移动。

参考图2、图6所示，摆动机构32包括摆动固定座321、小车板322、第二电机323、摆杆机构324、连杆机构325和推板326，摆动固定座321与第一丝杠固定板316连接，并且通过小车板322安装在升降滑轨上；第二电机323与摆杆机构324连接，摆杆机构324与连杆机构325连接；连杆机构325的固定端安装在摆动固定座321上，活动端与推板326连接。

参考图2、图7所示，伸缩机构33包括气缸331和气缸固定座332，气缸331通过气缸固定座332安装在推板326上，并且驱动抓取装置2伸缩；其中，抓取装置2还包括气缸连接板23和直线导轨24，气缸连接板23通过直线导轨24与推板326活动连接，并且还与气缸331的活塞杆连接。

继续参考图1～2所示，本实施例中固定装置1安装在绣花机的盘带机头102上，驱动组件3与固定装置1连接。通过该安装方式，所述自动更换线轮装置结构紧凑，占用空间小。

本实施例中由于固定装置1安装在绣花机的盘带机头102上，为了不影响盘带机头102的维修，所述自动更换线轮装置还包括平移机构5，平移机构5分别连接固定装置1、盘带机头102，并且驱动固定装置1相对盘带机头102位置移动，使得盘带机头102与固定装置1分离。

参考图1和图7所示，平移机构5包括第一平移固定板51、第二平移固定板52、第一平移导轨53、第二平移导轨54、第三电机55、第二丝杠56、挡边轴承57、丝杠固定座58和第二丝杠固定板59；第一平移导轨53、第二平移导轨54安装在固定装置1上，第一平移固定板51、第二平移固定板52与盘带机头102连接，并且分别安装在第一平移导轨53、第二平移导轨54上；第二丝杠56的一端与第三电机55连接，另一端通过挡边轴承57与丝杠固定座58连接，丝杠固定座58与第一平移固定板51连接；第二丝杠固定板59与固定装置1连接。

在上述方案中，第三电机55驱动第二丝杠56，位于第二丝杠56上的第二丝杠固定板59带动固定装置1移动。由于盘带机头102通过第一平移固定板51、第二平移固定板52安装在第一移导轨53、第二平移导轨54上，因此，固定装置1能够相对盘带机头102相对运动，使得盘带机头102与固定装置1分离，露出盘带机头102，以便对盘带机头102进行维修。

本实施例还提供一种绣花机，所述绣花机包括上述自动更换线轮装置，所述自动更换线轮装置包括固定装置1，固定装置1通过平移机构5与绣花机的盘带机头102活动连接。

参考图7，机头M轴角度，以离合片104进行区分，固定一边为0°，机头M轴逆时针旋转270°，到线轮组件4自动更换位置。离合片104的外缘在180°位置比270°位置中心距小，以便线轮组件4在180°位置时贴合工作位置线轮安装块101，在270°位置时顶开线轮组件4，使线轮组件4与工作位置线轮安装块101不再吸合。机头M轴带动工作位置线轮安装块101转动，摆杆电机103带动离合片104上下。

该绣花机自动更换线轮方法，包括以下的取带动作：

步骤1：机头M轴旋转，带动工作位置线轮安装块101转动，将线轮组件4旋转到180°位置，摆杆电机103动作，带动离合片104下降，机头M轴由180°位置逆时针旋转到270°位置，顶开线轮组件4；第一电机314带动抓取装置2下降到纵向工作位，第二电机323驱动抓取装置2到工作点；

步骤2：伸缩机构33伸出，线轮支架21上的孔套接在定位销42上，磁性部件43与抓取装置2吸合，伸缩机构33退回，取出线轮组件4；

步骤3：第二电机323驱动抓取装置2回初始位置，摆杆电机103回初始位置；

步骤4：第一电机314带动抓取装置2回到某个指定的线轮位，伸缩机构33伸出，顶出装置22伸出，线轮组件4放置到位。

步骤5：伸缩机构33退回，顶出装置22退回；

步骤6：第一电机314带动抓取装置2回到预定位置。

另外，包括以下的上带动作：

步骤a：机头M轴转到270°，第二电机323保持抓取装置2在初始位置，第一电机314带动抓取装置2到某个指定线轮位置；

步骤b：伸缩机构33伸出，线轮支架21上的孔套接在定位销42上，磁性部件43与抓取装置2吸合，伸缩机构33退回，取出线轮组件4；

步骤c：第一电机314带动抓取装置2回到纵向工作位；

步骤d：第二电机323驱动抓取装置2到工作点，伸缩机构33伸出，顶出装置22伸出，线轮组件4放置到位，伸缩机构退回，顶出装置退回。

步骤e：第二电机323驱动抓取装置2回初始位置；

步骤f：第一电机314带动抓取装置2回到预定位置。

对于一个完整的换带动作，包括取带和上带，即步骤1、2、3、4、5，以及步骤A：第一电机314带动抓取装置2到某个指定线轮位置；以及步骤b、c、d、e；以及步骤6。

其中，抓取装置2中可以采用该行业中常见的接近开关检测线轮是否抓取到位。对于不同颜色的线轮，放置于不同的预先设定位置，便于控制系统精确定位。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种自动更换线轮装置，其特征在于，包括固定装置（1）、抓取装置（2）和驱动组件（3）；所述固定装置（1）设有至少两个线轮组件（4），以提供不同颜色的线轮；所述抓取装置（2）在驱动组件（3）的作用下，将绣花机所需要的线轮组件（4）从固定装置（1）搬运至绣花机的工作位置线轮安装块（101），以及将该线轮组件（4）从绣花机的工作位置线轮安装块（101）搬运至固定装置（1）上；

其中，所述线轮组件（4）包括线轮固定座（41），位于所述线轮固定座（41）上分别设有定位销（42）和磁性部件（43），所述线轮组件（4）通过定位销（42）安装在固定装置（1）、抓取装置（2）以及绣花机的工作位置线轮安装块（101）上，以及通过磁性部件（43）与抓取装置（2）吸合；所述抓取装置（2）包括线轮支架（21）以及安装在线轮支架（21）上的顶出装置（22），所述线轮支架（21）设有与定位销（42）相配合的销孔，所述抓取装置（2）通过线轮支架（21）的销孔抓取线轮组件（4），以及通过顶出装置（22）将位于线轮支架（21）上的线轮组件（4）顶出，使所述线轮组件（4）与线轮支架（21）脱离。

2.根据权利要求1所述自动更换线轮装置，其特征在于，所述顶出装置（22）为针型气缸，所述针型气缸安装在线轮支架（21）设置的工作孔内；所述磁性部件（43）为磁铁，所述磁铁安装在线轮固定座（41）设置的凹槽内，并且通过定位板（44）固定。

3.根据权利要求1所述自动更换线轮装置，其特征在于，所述线轮组件（4）呈竖直方向布置在固定装置（1）上，并且所述绣花机的工作位置线轮安装块（101）位于固定装置（1）的下方；所述驱动组件（3）包括升降机构（31）、摆动机构（32）和伸缩机构（33），所述升降机构（31）安装在固定装置（1）上，并且与摆动机构（32）连接，所述摆动机构（32）分别与伸缩机构（33）、抓取装置（2）连接；其中，所述升降机构（31）驱动摆动机构（32），并带动伸缩机构（33）以及抓取装置（2）竖直升降，所述摆动机构（32）驱动伸缩机构（33）以及抓取装置（2）摆动，所述伸缩机构（33）驱动抓取装置（2）水平伸缩。

4.根据权利要求3所述自动更换线轮装置，其特征在于，所述升降机构（31）包括小车升降板（311）、升降转接板（312）、第一丝杠（313）、第一电机（314）、挡板（315）和第一丝杠固定板（316），所述小车升降板（311）通过升降转接板（312）固定在固定装置（1）上，并且所述小车升降板（311）设有升降滑轨；所述第一丝杠（313）安装在小车升降板（311）上，并且所述第一丝杠（313）的一端与第一电机（314）连接，另一端通过挡板（315）限位；所述第一丝杠固定板（316）安装在第一丝杠（313）上，并且与摆动机构（32）连接，以驱动摆动机构（32）在升降滑轨上移动。

5.根据权利要求4所述自动更换线轮装置，其特征在于，所述摆动机构（32）包括摆动固定座（321）、小车板（322）、第二电机（323）、摆杆机构（324）、连杆机构（325）和推板（326），所述摆动固定座（321）与第一丝杠固定板（316）连接，并且通过小车板（322）安装在升降滑轨上；所述第二电机（323）与摆杆机构（324）连接，所述摆杆机构（324）与连杆机构（325）连接；所述连杆机构（325）的固定端安装在摆动固定座（321）上，活动端与推板（326）连接。

6.根据权利要求5所述自动更换线轮装置，其特征在于，所述伸缩机构（33）包括气缸（331）和气缸固定座（332），所述气缸（331）通过气缸固定座（332）安装在推板（326）上，并且驱动抓取装置（2）伸缩；其中，所述抓取装置（2）还包括气缸连接板（23）和直线导轨（24），所述气缸连接板（23）通过直线导轨（24）与推板（326）活动连接，并且还与气缸（331）的活塞杆连接。

7.根据权利要求1所述自动更换线轮装置，其特征在于，所述固定装置（1）安装在绣花机的盘带机头（102）上，所述驱动组件（3）与固定装置（1）连接。

8.根据权利要求7所述自动更换线轮装置，其特征在于，所述自动更换线轮装置还包括平移机构（5），所述平移机构（5）分别连接固定装置（1）、盘带机头（102），并且驱动固定装置（1）相对盘带机头（102）位置移动，使得所述盘带机头（102）与固定装置（1）分离。

9.根据权利要求8所述自动更换线轮装置，其特征在于，所述平移机构（5）包括第一平移固定板（51）、第二平移固定板（52）、第一平移导轨（53）、第二平移导轨（54）、第三电机（55）、第二丝杠（56）、挡边轴承（57）、丝杠固定座（58）和第二丝杠固定板（59）；所述第一平移导轨（53）、第二平移导轨（54）安装在固定装置（1）上，所述第一平移固定板（51）、第二平移固定板（52）与盘带机头（102）连接，并且分别安装在第一平移导轨（53）、第二平移导轨（54）上；所述第二丝杠（56）的一端与第三电机（55）连接，另一端通过挡边轴承（57）与丝杠固定座（58）连接，所述丝杠固定座（58）与第一平移固定板（51）或/和第二平移固定板（52）连接；所述第二丝杠固定板（59）与固定装置（1）连接。

10.一种绣花机，其特征在于，包括权利要求1～9任意一项所述自动更换线轮装置。

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