CN1143016C - 扣眼缝纫机 - Google Patents

Abstract

一种扣眼缝纫机包括：存储装置，存储关于长度以及确定放射形部分的长度的数据，和关于宽度以及确定放射形部分的宽度的数据；设置输入装置，输入关于长度的数据；计算装置，根据所述长度数据和宽度数据以下述方式计算针向下移动的位置，即放射形部分的外轮廓是椭圆形的，其中放射形部分的长度和放射形部分的宽度之一是长轴而另一个是短轴；用于控制缝纫操作的控制装置，使所述针向下移动到针向下移动的计算位置上。

Description

扣眼缝纫机

技术领域

本发明涉及一种用于形成扣眼的包边网眼缝的扣眼缝纫机。

背景技术

用于通过电气控制形成扣眼的包边网眼缝以及形成扣眼的包边缝的中央部分中的扣眼的扣眼缝纫机已经由本发明的申请人在例如JP-A-11-9863中公开。

上述类型的扣眼缝纫机设置成能够控制布匹沿Y方向的移动距离、控制针沿垂直于Y方向的X方向的缝纫数量以及控制针和类似物的移动基线的位置变化。这样，扣眼的包边缝在欲缝纫的物件上的预定位置上形成。

传统的扣眼缝纫机带有一个操作面板，该面板能够设置多种类型的数据项。这样，扣眼的包边缝的形状和尺寸就能够改变。结果是针向下移动的位置能够根据从操作面板输入的多种类型的数据项进行计算。根据计算结果进行电动操作的布匹移动装置和针移动装置就能够进行扣眼缝的缝纫操作。

上述类型的缝纫机海能够如图5那样形成扣眼的包边网眼缝u0，所述扣眼由右侧和左侧缝纫部分u1和u2以及上部和下部网眼部分u3和u4组成。

当传统的扣眼缝纫机形成如图5所示的扣眼包边网眼缝时，每个网眼部分u3和u4仅限于半圆形。因此，如果每个右侧和左侧缝纫部分u1和u2的宽度确定了，则每个网眼部分u3和u4的尺寸和形状就根据已确定的宽度确定了。即，扣眼的包边网眼缝的形状不能令人满意地变化。这样，产生了无法满足多变的需要的问题。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种扣眼缝纫机，它能够通过电气控制自动地形成扣眼包边缝，并通过简单地设置来形成多变的扣眼包边网眼缝。

为了达到上述目的，根据本发明的第一方面所述的方案，提供了一种扣眼缝纫机，用于通过电气控制形成一个扣眼的包边网眼缝，所述扣眼包括右侧和左侧缝纫部分和至少一个上部和下部网眼部分，所述扣眼缝纫机包括：存储装置，用于存储关于垂直长度以及能够确定所述网眼部分的垂直长度的数据，和关于宽度以及能够确定所述网眼部分的宽度的数据；设置输入装置，它能够输入关于长度的数据；计算装置，用于根据所述长度数据和宽度数据以下述方式计算针向下移动的位置，即至少一个上部和下部网眼部分的右端和左端制成基本上为椭圆弧形或完全的圆弧形；和控制装置，用于控制缝纫操作，使所述针向下移动到由所述计算装置计算出的位置上。

本发明权利要求1所述的方案构造成输入关于垂直长度数据的形式，它能够改变网眼部分的形状，使得网眼部分的形状达到纵长延伸的椭圆或水平延伸的椭圆形状。

注意″关于垂直长度的数据″可以是能够直接确定网眼部分的直径的数据，例如，关于扣眼包边网眼缝的整个长度的数据和关于侧面缝纫部分的垂直长度的数据，也就是直接指示网眼部分的垂直直径和半径的数据。例如，关于扣眼包边网眼缝的整个长度的数据和关于侧面缝纫部分的长度的数据能够通过从整个长度数据中减去侧面缝纫部分的长度的数据而得到网眼部分的直径。关于宽度的数据可以是利用其能够直接确定小孔的横向直接和半径的数据，即直接指示小孔的横向直径和半径的数据。用于间接确定流程的数据包括：每个侧面缝纫部分的宽度数据，和将关于侧面缝纫部分的宽度与那个位于扣眼和侧面缝纫部分之间的距离数据相加而得到的数据。

″每个上部和下部网眼部分外端的椭圆弧形状″是例如网眼部分的任一垂直长度或横向直径作为长轴而另一长度作为短轴所形成的椭圆形状。也可以采用倾斜的椭圆形状。

″至少一个上部和下部网眼部分的右端和左端制成基本上为椭圆弧形或完全的圆弧形″的表述包括由上部和下部网眼部分形成的图案，通过将位于上部和下部部分中的两网眼部分的垂直直径设置为相互不同而使上部和下部网眼部分具有不同的长度。另一种图案是这样构成的，即通过将侧面缝纫部分的宽度或扣眼和每个侧面缝纫部分之间的距离制成不同而使每个上部和下部网眼部分的右侧部分和左侧部分相互不同。当然，上部和下部网眼部分也可以具有相同椭圆形状或相同的正圆形状。网眼部分既可以制在上部中，也可以制在下部中。

根据本发明第二方面所述的另一方案，提供一种扣眼缝纫机，其具有如下结构：网眼部分的缝由沿径向延伸的多条线从所述缝的中心到所述缝的外端构成，还提供了：存储装置，用于储存关于径向线的数目的数据，该数据于沿径向延伸的多条线有关；设置输入装置，它能够输入关于所述径向线的数目的数据，以及所述计算装置根据所述径向线的数目数据以下述方式计算针向下移动的位置，即从所述缝的中心向所述缝的外端沿径向延伸的多条线的数目对应于所述径向线的数目的数据。

根据本发明第二方面所述的方案，沿径向延伸的网眼部分的多条缝线的数目的设置值可以变化。结果是网眼部分的形状能够变化。

附图说明

图1是表示了根据本发明一个实施例所述的扣眼缝纫机形状的立体图；

图2是表示了用于移动布匹的扣眼缝纫机的机构和用于垂直移动针的机构的立体图；

图3是表示了用于垂直移动针的机构和扣眼缝纫机的针缝纫机构的立体图；

图4是表示从操作面板输入的参数的图表；

图5是表示图4所示的每一数据项和用于扣眼的包边网眼缝的每一部分之间的对应关系的图表；

图6表示了针向下移动并包含在由图1所示扣眼缝纫机制出的缝纫图案中的各个位置；

图7表示了针向下移动并包含在由图1所示扣眼缝纫机制出的缝纫图案中的各个位置的另一个实施例；

图8表示了针向下移动并包含在由图1所示扣眼缝纫机制出的缝纫图案中的各个位置的另一个实施例，缝纫图案表示为小孔的垂直直径被等分的形式；

图9是表示了用于使扣眼缝纫机的针进行缝纫的机构的前视图。

具体实施方式

下面将参照图1至图7对本发明的实施例进行描述。

根据本实施例所述的扣眼缝纫机1包括：一根垂直移动并横向摆动的针9；一块从较低位置夹持布匹并沿布匹移动方向纵向移动的布匹夹持板14；一个与布匹夹持板14相配合的用于夹持被缝纫物体的布匹夹持器15；一个上部细线剪刀80，用于剪断布匹夹持器15上方的上部细线；一个布匹切断刀16，用于通过切断垂直移动的布匹而形成扣眼；一个控制面板(未显示)，它当作一个设置输入量的装置，用于输入那些设置数据和类似数据；以及一个控制电路(未显示)，用于控制扣眼缝纫机1。由于本实施例的机械结构已经在JP-A-11-9862中公开了，所以下面仅将简单地描述其结构。

如图2所示，布匹夹持器15通过一个连接臂24与布匹移动元件23相连。布匹夹持板14直接与布匹移动元件23相连。移动轴22的一侧表面上带有齿条22a并由机架支撑，使得移动轴22能够在布匹移动的方向上移动。一个Y向移动的步进电机20与一个小齿轮20a相连，所述小齿轮20a可与齿条22a啮合。布匹移动元件23固定在移动轴22上。当Y向移动步进电机20转动时，移动轴22在长度方向上移动，使得布匹夹持器15和布匹夹持板14在长度方向上移动。

如图2和3所示，用于垂直移动针9的机构由一上部轴6和一曲柄凸轮7组成，上部轴6设置成如下形式，即它能够在机械电机5的作用下转动，而曲柄凸轮7带有上部轴6。上部轴6的转动运动通过曲柄凸轮7转换为垂直移动，并传递给针杆8。上部轴6的转动运动通过连接轴10传递给下部轴11。这样，与下部轴11相连的梭子12能够与针9的垂直运动同步地进行转动。

缝纫机由以下装置构成：一个用于横向改变基线的基线变换机构；一个主针摆动机构，用于将机针9在垂直于这样的一个方向上摆动，即在该方向上，移动轴22以预定的摆动宽度从原始基线移动；一个用于改变摆动宽度的机构。

如图3所示，主针摆动机构包括一个支承针杆8的针杆摆动架18，使得针杆8能够垂直移动，所述针杆摆动架18还被设备机架支撑，使得针杆摆动架18能够绕轴18a转动；一连接轴48，它可转动地由设备机架支撑并平行于上部轴6；一连接杆47，其一端与连接轴48相连；一针摆动臂49，它与连接轴48的另一端相连，并与针杆摆动架18相连；一支撑轴53，它设置成通过齿轮51和52与上部轴6同步转动的形式；一个位于支撑轴53上的三角凸轮54；以及一个凸轮杆46，它具有与连接杆47相连的一端以及具有与三角凸轮54啮合的等分部分的另一端。当上部轴6的转动运动传递给三角凸轮54时，凸轮杆46以预定的摆动宽度摆动。该摆动动作进行传递，使得针杆摆动架18绕支点18a转动。这样，针9就横向摆动。

主针摆动机构使针摆动的动作通过上部轴6与机针9的垂直运动相关联。在机针9第一次向下运动时，针杆8被带到基线上的某一位置。接着，在第二次向下运动时，针杆8被带到离开基线有一预定摆动距离的位置。

如图9所示，用于改变基线的机构包括一个基线移动步进电机40，该电机40转动以使基线变换杆43绕支点43a转动。这样，基线杆44的支点44a的位置如箭头A所示的那样变化，所述支点44a的位置确定了凸轮杆46的摆动动作的起始位置。因此，用于机针9的摆动动作的基线位置发生移动。

摆动宽度变换机构具有如下构造，即针的摆动步进电机41的转动会引起位于基线杆44和连接件45之间的连接轴44b的位置如箭头B所示的那样移动。这样，由三角凸轮54的转动引起的凸轮杆46、即针杆摆动架18的摆动量发生了变化。结果是机针9的摆动量变化了。

应该注意到根据本发明所述的机器构造成如下形式，即针杆8相对于设置的基线以预定的摆动量向左(向图3中的靠近读者一侧)摆动。

在机器桌面的上表面上提供了操作面板(未显示)，所述机器桌面上安装了该扣眼缝纫机1。这样，在控制缝纫操作的过程中，可以实现多种缝纫设置参数的输入、设置值的输出显示和出错输出显示。

用于扣眼缝纫机1的控制电路(未显示)包括一个CPU(中央处理器)、一个ROM(只读存储器)、一个RAM(随机存取存储器)、一个用于记录每个步进电机旋转量的Y向计数器、一个基线移动计数器、一个针摆动和移动计数器、一个用于转动每个步进电机的Y向步进电机驱动器、一个基线移动步进电机驱动器、一个用于摆动针的步进电机、一个用于控制机器电机旋转的机器电机驱动器；和一个用于对机器电机的旋转运动量作为上部轴的旋转角度进行编码的机器电机编码器。

上述操作面板通过一个I/O接口与控制电路相连。这样，操作信号从操作面板输入到控制电路。另外，用于操作操作面板上的显示部分和显示灯的显示信号从控制电路输出。用于命令布匹夹持器15向上/向下运动的按键和用于命令机器开始转动的启动键与I/O接口相连。

CPU根据控制程序进行以下步骤，所述控制程序在RAM的预定区域内运行并储存在ROM中，所述步骤包括：从控制面板输入数据的步骤；用于计算针根据缝纫数据而向下移动的位置的步骤；和用于通过控制每个步进电机使针向下移动到计算位置而进行缝纫操作的缝纫步骤。即，CPU构成了计算装置和控制装置。

ROM包括储存用于那些由CPU执行的步骤的控制数据和控制程序。RAM用作CPU的工作区段并构成了存储装置，其中储存了从控制面板输入的用于缝纫扣眼包边缝的多种数据项。

下面将参照图4和5描述缝纫用数据的类型和内容，这些数据能够从操作面板输入，并且借助这些数据，可以确定扣眼包边缝的缝纫图案。

参见图4和5，数据项的名称和数据值都指示于扣眼的长针孔缝u0的每一部分中。

确定扣眼长针孔缝u0的缝纫图案(见图5)的每一部分长度的数据包括可以从操作面板输入的数据项和图4数据表中所示的数据项。

即，上述数据包括：作为扣眼槽u5长度的切割布匹长度数据，所述扣眼槽u5形成了扣眼；阴槽宽度的右侧数据，它是从扣眼槽u5到右侧缝纫部分u1的左侧一端的距离；阴槽宽度的左侧数据，它是从扣眼槽u5到左侧缝纫部分u2的右侧一端的距离；长针宽度的数据，它是每一个侧面缝纫部分u1和u2的横向宽度；第一间隙数据，它是从上部网眼部分u3到扣眼槽u5的下端的距离；第二间隙数据，它是从下部网眼部分u4到扣眼槽u5的下端的距离；平行部分的节距数据，它是侧面缝纫部分u1和u2的两针之间的纵向距离；放射形部分的长度数据，它是每一网眼部分u3和u4的长度；放射形部分的针缝纫操作的数目数据。

放射形部分的长度数据构成了关于长度的数据。长针宽度的数据和阴槽宽度的右侧数据构成了关于宽度的数据，即每个网眼部分u3和u4的右侧部分的横向轴线的半径。长针宽度的数据和阴槽宽度的左侧数据构成了关于宽度的数据，即每个网眼部分u3和u4的左侧部分的横向轴线的半径。

长度的数据由以下数据构成：扣眼的包边网眼缝的整个长度的数据，切割布匹长度的数据和第一与第二距离的数据。这样，每个网眼部分u3和u4的长度就可以确定。在该实施例中，上部和下部网眼部分u3和u4具有相同的长度。也可以采用上部和下部网眼部分u3和u4具有不同长度的结构。

径向的针缝纫操作的数目数据是关于网眼部分u3和u4径向缝纫线的数目的数据。特别地，上述数据是指示缝纫线的数目的数据，所述缝纫线在由横向等分的网眼部分u3和u4组成的范围内形成，但是从原点0开始的形成角度θ＝0°和角度θ＝180°的缝纫线k0和k180除外，并且形成角度θ＝90°和角度θ＝270°的缝纫线k90和k270除外。例如，图5所示的缝纫图案具有指示为″3″的径向针缝纫操作的数目数据。

适合操作所述操作面板的操作者可以设置和输入数据项。每个数据项的数据可以通过操作者预先输入与多个图案有关的数据以从多个图案中选出一个图案的操作而进行设置。

参见图6，下面将描述计算步骤，所述步骤用于计算针根据每个从操作面板输入的数据项的数据向下移动的位置(用于上部网眼部分u3的针向下移动的位置P0到P10)。

用于计算针向下移动并包括在缝纫图案中的位置的步骤如下：在使用者输入和选择设置数据之后，用于指示缝纫动作开始的启动按键被按下，以启动CPU进行计算操作。

在针向下移动并构成上部网眼部分u3的位置P₀到P₁₀之间，可以将构成外部轮廓Q₁和Q₂的椭圆等分而构成外部轮廓Q₁和Q₂上的位置P₁、P₃、P₅、P₇、P₉。由于上部网眼部分u3有时这样构成，即椭圆的右侧部分和左侧部分具有不同的形状，所以右侧部分和左侧部分要分别计算。

即，通过横向分割网眼部分u3而获得的右侧外轮廓Q₁是一个长短轴半径分别为b和a₁的椭圆。因此，外部轮廓Q₁由点(Xn，Yn)组成，所述点(Xn，Yn)位于具有原点O的XY坐标(X：横向，Y：纵向)内并满足下述等式(1)和(2)：

(Xn/a₁)²+(Yn/b)²＝1  (1)

Xn＞0，Yn＞0             (2)

其中，半径a₁是由长针宽度数据指示的长度a₀和由阴槽宽度的右侧数据指示的长度L₁之和。

位于外部轮廓Q₁上的针向下移动的数目已经设置成径向针缝纫操作的数目数据。针向下移动的位置可以在下述条件下确定。在该实施例中，计算步骤以如下方式进行，即在外轮廓Q₁和Q₂上的针向下移动的位置以中心角θ等分。因此，当径向针缝纫操作的数目数据是″t＝2″时，分割操作以中心角″90°/(t+1)″进行。这样，获得了以下述等式(3)表示的下面两个角。

θn＝30°，60°    (3)

位于轮廓Q1上并构成了起于中心的角θn的点可以由下述等式(4)表示：

Yn＝Xn*tan(θn)    (4)

根据等式(1)到(4)表示的条件，能够确定针向下移动的并包括在上部网眼部分u3右侧一半部分中的位置P7到P9。

同样，通过横向分割网眼部分u3而获得的左侧外轮廓Q2是一个长短轴半径分别为b和a₂的椭圆。因此，外部轮廓Q₂由点(Xn，Yn)组成，所述点(Xn，Yn)位于具有原点O的XY坐标(X：横向，Y：纵向)内并满足下述等式(5)和(6)：

(Xn/a₂)²+(Yn/b)²＝1   (5)

Xn＜0，Yn＞0              (6)

其中，半径a₂是由长针宽度数据指示的长度a₀和由阴槽宽度的左侧数据指示的长度L₂之和。

根据位于外部轮廓Q2上的针向下移动的数目，设置了径向针缝纫操作的数目数据，当径向针缝纫操作的数目数据是″t＝2″时，分割操作以中心角″90°/(t+1)″进行。这样，获得了以下述等式(7)表示的下面两个角。

θn＝120°，150°    (7)

根据等式(4)到(7)表示的条件，能够确定针向下移动的并包括在上部网眼部分u3左侧一半部分中的位置P₁到P₃。

尽管上部网眼部分u3设置成了椭圆形，但当a1＝b或a2＝b时，当然外部轮廓的坐标会指示成圆形。

针向下移动到上部网眼部分u 3的外轮廓Q₁和Q₂上的中心位置P5时，位置P5以X坐标即(X，Y)＝(0，b)表示。

针向下移动到上部网眼部分u3的中心位置P0，P2，P4，P6，P8和P10时，这些位置以跨过原点O的阴槽宽度的每一个右侧和左侧范围的等分点来计算。

即，根据径向针缝纫操作的数目数据所确定的外轮廓Q1上的向下移动的数目，当径向针操作的数目数据指示的值满足″t＝2″时，针每次向下移动的间隔能够通过从原点O到右侧缝纫部分u1的左端以″t+0.5″平分长度L₁而实现。注意″+0.5″是考虑到右侧部分和左侧部分之间的中央部分的间隙(针向下移动的位置P4和P6之间的区域)而获得的值，因为向下移动的数目对于右侧部分和左侧部分来说是一个偶数。在从原点O到左侧缝纫部分u2的区域中的向下移动的间隔能够通过以″t+0.5″向右侧端部平分长度L₂来实现。

根据向下移动的间隔，能够获得在中央区域中针向下移动的位置P0，P2，P4，P6，P8和P10的坐标。

在网眼部分u3和u4的中央区域中针向下移动的位置可以形成上述缝纫图案。作为替换形式，这些位置可以是起于原点O的阴槽宽度的圆或椭圆上的或者类似于外轮廓的线段上的点，如图7所示。尽管说明书中省略了计算方法，但内部轮廓可以与获得外部轮廓Q₁和Q₂的方法相似的方法获得。这样，内部轮廓通过设置那些针向下移动的位置R2，R4，R6和R8而被等分。

如图6所示，该实施例构造成如下形式，即根据小孔针缝纫操作的数目数据，以中心角θ平分外部轮廓Q₁和Q₂上的针向下移动的位置，从而进行计算。作为替换形式，图8表示的实施例采用了下述方法，即根据小孔针缝纫操作的数目数据，平分网眼部分的垂直直径来计算针向下移动的位置。

当小孔针缝纫操作的数目数据值是t＝2时，网眼部分的垂直直径以b/(t+1)等分。这样，在外部轮廓Q₁上，针向下移动的位置的Y坐标是以下述等式表达的值：

Y₉＝b/3，Y₇＝2b/3     (8)

包括在上部小孔u3的右侧一半中的针向下移动的位置P₇和P₉能够根据等式(1)，(2)和(8)来确定。针向下移动的其他位置也能够以与上述实施例相似的方法计算；因此，这里省略了对其的描述。

尽管本文已经描述了为获得在上部网眼部分u3中针向下移动的位置的计算方法，也可以同样地获得在下部网眼部分u4中针向下移动的位置的计算方法。

与传统技术采用的方法相似，也可以计算在侧面缝纫部分中的针向下移动的位置。

在通过上述计算方法获得了缝纫图案的针向下移动的位置之后，开始进行缝纫操作。CPU开始进行控制以便适当地控制步进电机转动。这样，针依次地向已经得出的针向下移动的位置运动。结果是缝出了根据设置数据所确定的缝纫图案。

如上所述，根据本实施例的扣眼缝纫机1，设置成输入用于指示每个网眼部分u3和u4的垂直直径的放射形部分的长度数据的形式，该缝纫机1能够满足网眼部分u3和u4的不同形状，例如，网眼部分u3和u4可以制成垂直延伸的椭圆或者横向延伸的椭圆。

上述径向延伸的网眼部分u3和u4中的多个缝纫线的数目还能够通过设置径向针缝纫操作的数目数据来改变。因此，网眼部分u3和u4的形状可以不同。

注意本发明并不限于根据本实施例所述的扣眼缝纫机1。如果关于长度的数据和关于宽度的数据允许明确定义网眼部分的垂直和横向直径，则可以采用任何数据。包边网眼缝的网眼部分的缝纫图案并不局限于由连接中间部分的两个点的缝和外轮廓部分所构成的图案。例如，可以采取针向下移动的位置设置在中间部分和外轮廓之间的形式，或者采取外轮廓由缝构成的形式。这样，就可以采用多种图案。

根据本发明第一方面所述的方案，输入了关于指示网眼的垂直直径的长度数据，这能够改变网眼部分的形状，使得网眼部分的形状制成纵长椭圆或横向椭圆的形式。

根据本发明第二方面所述的方案，能够改变沿径向延伸的网眼部分中的多条缝纫线的数目。这样网眼部分的形状可以有更多的变化。

Claims (2)

1.一种扣眼缝纫机，用于通过电气控制形成一个扣眼的包边网眼缝，所述扣眼包括右侧和左侧缝纫部分和至少一个上部和下部网眼部分，所述扣眼缝纫机包括：

存储装置，用于存储关于垂直长度以及能够确定所述网眼部分的垂直长度的数据，和关于宽度以及能够确定所述网眼部分的宽度的数据；

设置输入装置，它能够输入关于垂直长度的数据；

计算装置，用于根据所述垂直长度数据和宽度数据以下述方式计算针向下移动的位置，即至少一个上部和下部网眼部分的右端和左端制成基本上为椭圆弧形或完全的圆弧形；和

控制装置，用于控制缝纫操作，使所述针向下移动到由所述计算装置计算出的位置上。

2.根据权利要求1所述的扣眼缝纫机，其特征在于，所述网眼部分的缝由沿径向延伸的多条线从所述缝的中心到所述缝的外端构成，

存储装置，其用于储存关于与沿径向延伸的多条线有关的所述径向线的数目的数据，

设置输入装置，它能够输入关于所述径向线的数目的数据，以及

所述计算装置根据所述径向线的数目数据以下述方式计算针向下移动的位置，即从所述缝的中心到所述缝的外端沿径向延伸的多条线的数目对应于所述径向线的数目的数据。

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