CN1135276C - 缝纫机进给装置 - Google Patents

Abstract

一种y-θ进给的缝纫机进给装置，布保持装置根据以支点为中心的θ方向的旋转和指定的y方向的移动而移动，从而进行被缝制物的进给，具有沿θ方向驱动该布进给装置的进给驱动源，与布保持装置连结，以支点为中心旋转，使布保持装置沿θ方向旋转的旋转臂和将θ进给驱动源的运动减速并传递给旋转臂的减速机构。另外θ进给部的罩和y进给槽的罩为一体设置。

Description

缝纫机进给装置

本发明涉及一种缝纫机的进给装置，该缝纫机通过以支点为中心的θ方向的旋转和指定的y方向的移动使固定被缝制物的布保持装置进给移动，以进行被缝制物的进给。

例如，具有以矩形框状的上压板和下压板从上下夹持被缝制物的布保持装置和使该布保持装置可沿y-θ方向移动的布进给机构，通过使上述布保持装置沿y-θ方向移动而进行进给的缝纫机进给装置为公知的技术。作为类似的技术，虽然开发有上述布保持装置可沿x-y的2个方向直线移动的x-y进给的缝纫机进给装置。上述y-θ进给的缝纫机与x-y进给的缝纫机相比，具有结构小型化和制造成本低的优点。

通常，上述y-θ进给的缝纫机的布进给机构，如图7所示，是由y进给电机P8，θ进给电机P2，旋转臂P4和齿条P10等构成，其中，y进给电机P8和θ进给电机P2是由保持装置18固定的布进给构件P1和步进电机等构成。在这些构件中，使布进给构件P1沿指定的y方向运动的y进给机构由y进给电机P8和齿条P10构成，使布进给构件P1沿θ方向旋转的θ进给机构由θ进给电机P2和旋转臂P4构成。

构成上述θ进给机构的旋转臂P4的结构为，以支轴P5为中心可旋转地支承，同时其一端侧形成有扇形齿轮形状，并形成有被θ进给电机的电机轴P3所啮合的齿轮部P4a，另一方面，其另一端侧连结在布进给构件P1上。该旋转臂P4和布进给构件P1的连结是通过设置在布进给构件P1上的滑槽P1a来完成，通过这种连结，布进给构件P1可自由地进行y方向的运动。

根据上述结构，通过y进给电机P8进行旋转驱动，齿条P10沿前后一对轴承P11，P11进行前后移动(在图7中为左右移动)，该齿条P10的运动通过连接构件P12和连结销P13向布进给构件P1传递，使布进给构件P1(连结销P13的部位)沿y方向运动。此时，连结布进给构件P1和旋转臂P4的连结销P6沿滑动槽P1a滑动，不会对y方向的运动产生妨碍。

另一方面，通过θ进给电机P2进行旋转驱动，旋转臂P4以支轴P5为中心旋转，该旋转运动通过连结销P6向布进给构件P1传递，使布进给构件P1以连结销P13为支点沿θ方向旋转。

另外，图8中表示现有的y-θ进给缝纫机的进给装置中，与布进给机构的滑动槽相关部分的分解立体图。同一图中，P1为布进给构件，P18为构成布保持装置的下压板，P15为引导旋转臂P4的连结部的θ进给板。

通常，在y-θ进给缝纫机的布进给机构中，设置有覆盖上述的布进给构件P1的滑动槽P1a的y进给槽罩P14，和覆盖旋转臂P4和布进给构件P1的连结部的移动路径(在图8中为θ进给板P15的导向槽P15a)的θ进给槽罩P16，通过这两个槽罩P14，P16将机构部的暴露部分覆盖，以便使机械油等不会从机械部泄漏到缝制台上。

上述y进给槽罩P14固定安装在布进给构件P1上，并覆盖住滑动槽P1a，另外，θ进给槽罩P16加装在θ进给板P15和布进给构件P1之间，同时在其贯通孔P16a中插有旋转臂P4的连结部，随着旋转臂P4的旋转沿θ方向移动，同时覆盖住导向槽P15a。

另外，在上述缝纫机的进给装置中，布进给的分辨率，即布保持装置的最小移动量越小，越能进行细微的缝制。

但是，在上述现有的y-θ进给的缝纫机进给装置中，当支承被缝制物的布保持装置18较大时，将产生在保持装置18的前端一侧无法获得θ方向的布进给分辨率的问题。即，由于在θ方向上，其角度的分辨率达到一定，缝制位置距θ方向的旋转中心越远，θ方向的布进给的长度分辨率越低。

为了提高θ方向的分辨率，可以考虑提高θ进给电机的分辨率，或增加旋转臂电机一侧的长度，但提高上述θ进给电机的分辨率，将使缝纫机的成本剧增，另外，如果增加旋转臂电机一侧的长度，其旋转臂的增加量将导致缝纫机的机构增大，而无法实现作为y-θ进给缝纫机特征的结构小型化。

另外，上述图8的布进给机构，是由上述布进给构件P1的滑动槽P1a的罩P14，和旋转臂P4的连结部的移动路径的罩P16所构成，而存在部件数量多，组装工时增加，生产成本无法降低的问题。

另外，上述θ进给槽罩P16加装在θ进给板P15和布进给构件P1之间，同时具有其贯通孔P16a中插有旋转臂P4的连结部这种复杂的组装结构，在缝纫机进行维修保养而卸下进给机构时，必须进行繁琐的操作。

本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的是提供一种缝纫机的进给装置，在这种沿y-θ进行进给的y-θ进给的缝纫机进给装置中，即使加大布保持装置，也可获得与现有技术相同的进给分辨率，同时简化该进给机构所必需的罩的结构，以实现部件数量少和组装简单化。

为解决上述问题，根据技术方案1所述的一种缝纫机进给装置，通过所定直线上的y方向的前后移动和以y方向直线上的支点为中心的与y方向大致垂直的圆弧上的θ方向的往复旋转，使保持被缝制物的布保持装置移动进行被缝制物的进给，包括沿θ方向驱动上述布保持装置的θ进给驱动源；与上述布保持装置相连结，以支点为中心旋转而使上述布保持装置沿θ方向旋转的旋转臂和将上述θ进给驱动源的运动减速并向上述旋转臂传递的减速机构。

根据技术方案1所述的发明，由于上述减速机构加装在旋转臂和θ进给驱动源之间，即使θ进给驱动源的分辨率相同，也可提高减速机构的减速比和旋转臂的移动分辨率。因此，即使在加大布保持装置的情况下，从靠近θ方向的旋转中心一侧到远离一侧，都可以低成本地获得同现有例相同的布进给分辨率。

另外，由于不必为了获得该分辨率而增加旋转臂驱动源一侧的长度，与现有的y-θ进给的缝纫机一样，可实现结构小型化。

另外，虽然采用2个固定安装的、直径不同的减速齿轮作为上述减速机构，在结构小型化和机构简洁化方面最适宜，但并不仅限于此，也可采用各种减速机构。

根据技术方案2所述的发明为技术方案1所述的缝纫机进给装置，其结构为：上述θ进给驱动源为在电机轴上具备第1齿轮的θ进给电机，上述旋转臂上设置有以构成旋转中心的支点为中心的第2齿轮部，上述减速机构为连结上述第1齿轮和第2齿轮部的减速齿轮。

根据技术方案2所述的发明加上根据技术方案1所述的发明效果，在实现结构小型化和机构简洁化之外，可作为最佳结构。

根据技术方案3所述的一种缝纫机进给装置，通过所定直线上的y方向的前后移动和以y方向直线上的支点为中心的与y方向大致垂直的圆弧上的θ方向的往复旋转，使保持被缝制物的布保持装置移动进行被缝制物的进给，固定安装有沿θ方向驱动上述布保持装置的θ进给驱动源；与上述布保持装置相连结的旋转臂，该旋转臂以支点为中心旋转而使上述布保持装置沿θ方向旋转；y进给槽，该y进给槽设置在与上述布进给装置固定连结的上述旋转臂上，在该布进给构件沿上述y方向移动时，使与上述旋转臂的连结部沿上述y方向滑动；θ进给部，以使上述旋转臂和上述连接构件的连结部沿θ方向移动；和整体地覆盖住上述y进给槽和上述θ进给部的布进给罩。

根据技术方案3所述的发明，现有例中分别设置的θ进给部的罩和y进给槽的罩为一体设置，可减少部件数量和组装工时。另外由于不必采用现有例那样的将θ进给部的罩组装在布进给构件和θ进给部之间的结构，只需卸下布进给构件就可简单地使y进给槽和θ进给部暴露于外部，所以在缝纫机维修保养时特别有用。

具体地说，上述布进给罩的宽度为覆盖住y进给槽地形成，并可固定在布进给构件上，而且，该罩的宽度为在布进给构件从θ方向的一端运动到另一端时，可始终覆盖住上述θ进给部的长度。

根据技术方案4所述的发明，在根据技术方案3所述的缝纫机进给装置中，上述布保持装置有从上下夹持被缝制物的上压板和下压板构成，该下压板和上述布进给罩为一体形成。

根据技术方案4所述的发明，由于上述下压板和布进给罩为一体形成，可进一步减少部件数量和组装工时。

图1为表示本发明的实施例的缝纫机概观的立体图，

图2为表示图1的缝纫机进给机构(布进给装置)的顶面图，

图3为表示相同的布进给机构的底面图，

图4为表示相同的布进给机构的分解立体图，

图5为表示覆盖布进给机构的进给槽的罩的结构的分解立体图，

图6为表示相同的罩结构的其它例的分解立体图，

图7为表示现有的y-θ进给缝纫机的布进给机构的俯视图，

图8为在现有的布进给机构中覆盖进给槽的罩的结构的俯视图。

以下，参照图1-图6对本发明的实施例进行说明。

第1实施例

图1为表示本发明的实施例的缝纫机概观的立体图。图中，2为缝纫机头，3为臂，4为缝纫机针，5为中压板，6为针板，7为针板辅助盖，8为上压板，9为下压板，10为压布机构，11为第1线夹，12为第2线夹，13为悬臂。上述上压板8和下压板9构成布保持装置。

本实施例的缝纫机1为在例如为矩形框形状的布保持装置8，9之间夹持被缝制物的同时，使该布保持装置沿针板6和针板辅助盖7的表面沿y-θ方向移动进行布进给的缝纫机。通过以指定的图案进行布进给，可在被缝制物上进行例如花样刺绣，加标记和局部刺绣。

另外，y-θ方向为由后述的布进给板30(图2)的纵向(y方向)和以该布进给板30的连接销31为中心的旋转方向(θ方向)构成。

上述压布机构10为在使被缝制物夹持在保持装置上时，使上压板8上下升降的机构。在缝制中，始终保持将上压板8压向下方的状态。该压布机构10固定在后述的布进给机构的一部上，随着布进给机构的y-θ方向的运动整体向y-θ方向运动。

中压板5与缝纫机针4同步地进行升降运动，在缝纫机针4上升时(针拔出时)降下，以便将被缝制物压下，保证针确实从被缝制物中拔出。

图2为表示该缝纫机进给机构(布进给装置)的顶面图，图3为表示布进给机构的底面图，图4为表示布进给机构(布进给装置)的分解立体图。

使上述布保持装置沿y-θ方向运动的布进给机构设置在缝纫机1的机头2内，主要由作为沿y-θ方向被驱动的布进给构件的布进给板30，使该布进给板30沿y方向运动的y进给机构以及引导该y进给机构的y方向运动的y进给接受板50，使上述布进给板30沿θ方向运动的θ进给机构，引导旋转臂45和布进给板30的连接部的θ方向运动的进给滑板52(图2和图3中被省略)等构成。

布进给板30上固定有下压板9(参照图5)，同时还固定有图1的压布机构10的机座部，与该下压板9和压布机构10一起为沿y-θ方向运动的构件。该布进给板30通过后述的连接销31可旋转地连接固定在y进给机构上，同时通过连接销32等可沿y方向滑动地连接在θ进给机构上。

y进给机构由步进电机或伺服电机组成的y进给电机21，电机轴齿轮22，齿条23，齿条导向件24，24，连接构件25，位置控制用的可动构件26和位置控制用的传感器部27等构成。

上述齿条23可前后移动地由齿条导向件24，24所引导，并且与y进给电机21的电机轴齿轮22相啮合，通过y进给电机21的旋转驱动而前后移动。齿条23的前端部固定有用于和布进给板30连接的连接构件25以及位置控制用的可移动构件26，随着齿条23的前后移动，连接构件25和可移动构件26也前后移动。

上述连接构件25通过构成布进给板30的旋转中心的连接销31与布进给板30相连接，由固定在缝纫机1的机框上的y进给接受板50所支撑，同时将其设置成可沿该y进给接受板50的引导槽51移动的状态。上述可移动构件26为使在其一端设置的可移动片26a通过检测器部27，检测齿条23的y方向位置的构件。

θ进给机构θ由进给电机41，作为第1齿轮的电机轴齿轮42，减速齿轮44，旋转臂45和旋转位置控制用的检测器部43等构成。

上述减速齿轮44也如图4所示，固定有由电机轴齿轮42啮合的大齿轮44A和由旋转臂45的齿轮部45A啮合的小齿轮44B，并将其安装成可以旋转轴44a为中心旋转的状态。旋转轴44a由滚珠轴承44b，44c轴支撑，滚珠轴承44b，44c分别固定在缝纫机1的机框内固定的滚珠轴承基座47的安装孔47a，47b中。

上述旋转臂45可以缝纫机1的机框中固定的支轴46为中心旋转地固定，在其一端上设置有以支轴46为中心的齿轮部(第2)45A，另一端45B通过连接销32与布进给板30相连接。如图4所示，上述连接销32穿过布进给板30的y进给槽33和θ进给滑板52的θ进给槽53，固定在旋转臂45的另一端45B侧，同时通过滑块32a与布进给板30的y进给槽33相连接，相对于布进给板30的y方向的运动，上述滑块32a沿y进给槽33滑动，而不会妨碍布进给板30的y方向运动。

θ进给滑板52固定在缝纫机1的机框中，通过设置在该θ进给滑板52上的θ进给槽53，引导连接销32向θ方向移动。

以下，对上述结构的缝纫机1所产生的布进给动作进行说明。

布进给是通过y进给电机21和θ进给电机41的协调控制而进行。

即，通过y进给电机21进行指定量的旋转驱动，齿条23进行指定量的前后移动，将这一运动通过连接构件25和连结销31传递给布进给板30。而且，通过该运动的传递，布进给板30与y进给机构的连结部分前后移动，并且，与θ进给机构的连结部分沿y进给槽33运动。

另一方面，通过θ进给电机41进行指定量的旋转驱动，该旋转运动通过减速齿轮44进行减速，并且传递给旋转臂45。而且，通过这一运动的传递，旋转臂45以支轴46为中心旋转，同时通过连结销32将该旋转运动传递给布进给板30。然后，布进给板30以连结销31为中心向θ方向旋转。

然后，以指定的图案对上述的y进给电机21和θ进给电机41的旋转进行控制，布进给板30和布保持装置8，9以指定的图案沿y-θ方向运动，对由该布保持装置所保持的被缝制物进行指定图案的缝制。

图5中表示覆盖上述布进给机构中进给槽的罩的结构的分解立体图。

在上述布进给机构中，将布进给板30设置成与缝制台表面部的高度基本相同，将布进给板30的y进给槽33和进给滑板52的θ进给槽53设置在邻近缝制台的表面部。y进给槽33和θ进给槽53为旋转臂45和布进给板30的连结部大范围移动的位置，在此处也可进行机械油的供给。因此，需要将y进给槽33和θ进给槽53覆盖以便不使机械油泄漏。

本实施例的布进给机构罩的结构如图1和图5所示，是由固定安装在布进给板30上的布进给罩60所构成。

布进给罩60由覆盖y进给槽33的第1罩部分61，63和覆盖θ进给槽53的第2罩部分62，62所构成。第1罩部分63，66为固定安装在布进给板30上，覆盖y进给槽33的装置，具有从该y进给槽33的一端覆盖到另一端的长度。

第2罩部分62，62为随着布进给板30进行y-θ方向运动的同时覆盖固定的θ进给槽53的装置，具有在布进给板30的y方向和θ方向运动范围的整个区域中，从θ进给槽53的一端覆盖到另一端的面积。另外，第2罩部分62，62比第1罩部分低一截地形成，通过该截，第2罩部分62，62以高度近似为θ进给滑板52的表面高度的接近状态覆盖θ进给槽53。

如上所述，根据本实施例的缝纫机1，通过加装在旋转臂45和θ进给电机41之间的减速齿轮44，即使θ进给电机41的分辨率相同，也可提高减速齿轮的减速比和旋转臂45的移动分辨率。因此，即使在加大布保持装置的情况下，从靠近θ方向的旋转中心一侧到远离一侧，都可以低成本地获得同现有例相同的布进给分辨率。

例如，在使用可缝制范围为纵向60mm×横向100mm大小的布保持机构和具有360°/400步的分辨率的θ进给电机41的情况下，通过加装减速比为1∶5的减速齿轮44，可在布保持机构的可缝制范围内，使与现有同样大小的缝纫机实现0.1mm的分辨率。

另外，由于通过布进给罩60使现有例中分别设置的θ进给部(θ进给槽53)的罩和y进给槽33的罩为一体，可减少部件数量和组装工时，降低制造成本。另外由于不必采用现有例那样的将θ进给部的罩组装在布进给构件和θ进给部之间的结构，通过卸下该布进给罩60就可使y进给机构和θ进给机构暴露于外部，所以在缝纫机1维修保养时特别方便。

另外，本发明并不仅限于本实施例的缝纫机1，例如，虽然列举了减速齿轮44作为减速机构，但不仅限于减速齿轮，也可使用各种减速机构。除此之外，布保持装置的结构，y进给机构和θ进给机构的结构等具体表示的详细结构等，在不脱离本发明主题的范围内可适当变更。

第2实施例

本实施例的缝纫机为表示布进给机构的罩结构的变形例，其它结构与第1实施例的缝纫机1相同。因此，只对上述罩的结构进行说明，其它的结构标以相同符号而将说明省略。

图6为表示本发明第2实施例的布进给机构的罩结构的分解立体图。

如图1和图6所示，本实施例的布进给机构的罩结构由与下压板9A一体形成的布进给罩60A所构成。

布进给罩60A包括覆盖y进给槽33的第1罩部分61A和覆盖θ进给槽53的第2罩部分62A，62A，同时在靠近操作者一侧一体形成有构成布保持装置的下压板9A。

第1罩部分61A固定在布进给板30上，为覆盖y进给槽33的构件，具有从该y进给槽33的一端覆盖到另一端的长度。

第2罩部分62A，62A为随着布进给板30进行y-θ方向运动的同时覆盖固定的θ进给槽53的装置，具有在布进给板30的y-θ方向运动范围的整个区域中，从θ进给槽53的一端覆盖到另一端的面积。该第2罩部分62A，62A与第1实施例的第2罩部分62，62不同，设置成与第1罩部分61A的高度相同，在缝制台处未形成台阶部。

另外，也可与第1实施例相同，使第2罩部分62A，62A低于第1罩部分61A地形成。

根据本实施例的缝纫机1，加上与第1实施例相同的作用效果，通过使下压板9A和布进给罩60A一体形成，可进一步减少部件数量和组装工时，实现缝纫机制造成本的降低。

如上所述，根据本发明，通过加装在旋转臂和θ进给驱动源之间的减速机构(减速齿轮)，即使θ进给驱动源分辨率相同，也可提高减速机构的减速比和旋转臂的移动分辨率。因此，即使在加大布保持装置的情况下，从靠近θ方向的旋转中心一侧到远离一侧，可以低成本地获得同现有例相同的布进给分辨率。

另外，由于不必为了获得该分辨率而使旋转臂的驱动源一侧的长度增加，与现有的y-θ进给的缝纫机相同，可实现结构小型化。

另外，由于使现有例中分别设置的θ进给部的罩和y进给槽的罩为一体设置，可实现减少部件数量和组装工时。另外，由于下压板和布进给罩为一体形成，可进一步减少部件数量和组装工时。

另外由于不必采用现有例那样的将θ进给部的罩组装在布进给构件和θ进给部之间的结构，只需卸下布进给构件就可简单地使y进给槽和θ进给部暴露于外部，所以在缝纫机的维修保养时特别有用。

Claims (4)

1.一种缝纫机进给装置，通过所定直线上的y方向的前后移动和以y方向直线上的支点(31)为中心的与y方向大致垂直的圆弧上的θ方向的往复旋转，使保持被缝制物的布保持装置(30)移动进行被缝制物的进给，其特征在于：具有沿θ方向驱动上述布保持装置的θ进给驱动源；与上述布保持装置相连结的旋转臂，该旋转臂以支点为中心旋转而使上述布保持装置沿θ方向旋转；将上述θ进给驱动源的运动减速并向上述旋转臂传递的减速机构。

2.根据权利要求1所述的缝纫机进给装置，其特征在于：上述θ进给驱动源为在第1电机轴上具有第1齿轮的θ进给电机，上述旋转臂上设置有以构成旋转中心的支点为中心的第2齿轮部，上述减速机构为连结上述第1齿轮和第2齿轮部的减速齿轮。

3.一种缝纫机进给装置，通过所定直线上的y方向的前后移动和以y方向直线上的支点(31)为中心的与y方向大致垂直的圆弧上的θ方向的往复旋转，使保持被缝制物的布保持装置(30)移动进行被缝制物的进给，向的移动，使保持被缝制物的布保持装置移动进行被缝制物的进给，其特征在于：固定安装有沿θ方向驱动上述布保持装置的θ进给驱动源；与上述布保持装置相连结的旋转臂，该旋转臂以支点为中心旋转而使上述布保持装置沿θ方向旋转；y进给槽，该y进给槽设置在与上述布进给装置固定连结的上述旋转臂上，在该布进给构件沿上述y方向移动时，使与上述旋转臂的连结部沿上述y方向滑动；θ进给部，以使上述旋转臂和上述连接构件的连结部沿θ方向移动；和整体地覆盖住上述y进给槽和上述θ进给部的布进给罩。

4.根据权利要求3所述的缝纫机进给装置，其特征在于：上述布保持装置由从上下夹持被缝制物的上压板和下压板构成，该下压板和上述布进给罩为一体形成。

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