CN115807290A - 缝纫机的压脚装置 - Google Patents

Abstract

本发明为关于一种缝纫机的压脚装置，包括压脚机构、弹力作用机构、致动机构及控制模块，压脚机构包括压脚杆及压脚，弹力作用机构包括杆件、弹性元件及旋摆部件，致动机构包括致动器及输出轴，输出轴连接旋摆部件；控制模块电性连接致动机构，控制模块包括感测单元，感测单元是对应压脚杆设置并用以感测压脚杆的位移量变化；其中当布料变厚时压脚杆将被向上推升，感测单元将压脚杆变化的信号馈给控制模块后，输出轴将带动弹力作用机构向上提升，从而使压脚施加在布料的作用力保持恒定。借此，可达成缝线的线距的前后一致性。

Description

缝纫机的压脚装置

技术领域

本发明有关一种缝纫机的技术，尤指一种缝纫机的压脚装置。

背景技术

现有缝纫机的压脚装置，主要是借由一弹簧的压缩力作用，使得压脚的底面紧紧地压住布料于车缝平台的固定区域，此压掣力作用于布料上时,主要是为了使布料被夹持于压脚和车缝平台之间并形成一定程度的摩擦力。送布齿是一个借由传动机构使其产生一近似椭圆形轨迹的逆时针循环运动，其将使送布齿相对于车缝平台会产生往上抬起，并往左移动一个水平位移后，再往下沉于车缝平台并可重复循环，借由上述送布齿以重复性循环的运作，当送布齿的齿面高于车缝平台时，将抬起布料和压脚，送布齿将取代车缝平台将布料夹持于压脚之间，而后紧跟着送布齿会往左移动一个水平位移，此时因送布齿与布料之间的摩擦力大于布料与压脚底面之间的摩擦力，故布料会跟着送布齿移动一个位移量，如此周而复始。

然而布料会因为机器持续运作而使布料跟随着机器运转频率而产生向左步阶运动的水平位移，但是此位移量不会完全与送布齿水平位移量一致，其会有一定比例的滑动率产生，此滑动率的大小取决于施加在压脚杆上的作用力的大小，因为此作用力的大小会影响到布料和压脚底面之间的摩擦力大小以及布料和送布齿之间的摩擦力大小，当布料与送布齿之间的摩擦力大于布料与压脚底面之间的摩擦力的幅度越大则滑动率越小，布料水平位移量会越接近送布齿的水平位移量，反之亦然。

如上述，于现有实施案例中有一缺点，作用于压脚底面上的作用力可以通过手动调节杆调节压脚杆上的压缩弹簧的压缩量，来调节作用于压脚的施力大小，然而在缝纫机的车缝过程中，布料的厚度可能随机变化(如:过目或迭缝)，在实施案例中常有的状况为布料的厚度可能增加2倍或4倍，当布料厚度增加，其因为压脚必须往上抬起更高，以容纳更厚的布料于压脚和送布齿之间，因此可以理解压脚的位置往上移后，将经由压脚杆压缩更多的弹簧压缩量，其将造成施加于布料上的施力变大，此施力变大后，将造成压脚与布料之间的摩擦力以及送布齿与布料之间的摩擦力改变，摩擦力改变后，将会改变滑动率，滑动率改变后，将会使得布料在布厚未变化时，其水平位移量与布料变厚时的水平位移量不一样，如此将造成缝线的线距前后不一致，进而影响制成品的美观性。

除上述问题外，压脚装置必须以一操作机构连动来操作压脚的抬起，以解除压掣布料的动作或放下施以压掣布料的动作，以利于放置布料于车缝平台上或从车缝平台上取下布料，在现有的实施例中，主要包括扳动机构、转轴及压脚杆抬升机构，通过对扳动机构的施力带动转轴旋转，并利用的转轴的旋转作动，进而带动压脚杆抬升机构将压脚杆和压脚一起被往上拉抬，以解除对布料压掣力，当所施加的作用力解除时，则压脚回复原本状态。上述施加的作用力,其现有的操作方式可为人力、气动力或电磁力操作，而无论是运用何种操作力，都是基于原始机械构造上加装辅助或施力致动单元，其缺点为机构传动链复杂且占空间、需成本高的施力致动单元、噪音大以及无法控制压脚抬升位移量等问题。

有鉴于此，本发明人遂针对上述现有技术的缺失，特潜心研究并配合学理的运用，尽力解决上述的问题点，即成为本发明人改良的目标。

发明内容

本发明的一目的，在于提供一种缝纫机的压脚装置，其可因应车缝过程中布料厚度的变化或各种不同厚度的布料，皆能够达成缝线的线距的前后一致性。

为了达成上述的目的，本发明提供一种缝纫机的压脚装置，应用于一布料的车缝，所述缝纫机包括一机体，该压脚装置包括一压脚机构、一弹力作用机构、一致动机构及一控制模块，该压脚机构包括一压脚杆及连接该压脚杆的一压脚，该压脚杆穿接所述机体；该弹力作用机构包括一杆件、一弹性元件及一旋摆部件，该杆件系可移动性地连接该压脚杆，该旋摆部件设置在该杆件上，该弹性元件则配置在该旋摆部件和该压脚杆之间；该致动机构固定在所述机体，该致动机构包括一致动器及受该致动器驱动的一输出轴，该输出轴连接该旋摆部件；该控制模块电性连接该致动机构，该控制模块包括一感测单元，该感测单元对应该压脚杆设置并用以感测该压脚杆的位移量变化；其中当所述布料变厚时该压脚杆将被向上推升，该感测单元将该压脚杆变化的信号馈给该控制模块后，该输出轴将带动该弹力作用机构向上提升，从而使该压脚施加在所述布料的作用力保持恒定。

本发明的另一目的，在于提供一种缝纫机的压脚装置，其可因应特定车缝过程中需要变量控制压脚抬升位移量。

本发明还具有以下功效，其可大幅度地省略手动扳转等相关元件的材料成本、制作成本及组装成本。其具有简化机械构造、体积小巧和安装容易等优点。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明压脚装置结合于缝纫机组合外观图。

图2为本发明压脚装置结合于缝纫机局部放大图。

图3为本发明的压脚机构和弹力作用机构组合示意图。

图4为本发明的压脚机构被向上抬起后组合前视图。

图5为本发明压脚装置方块图。

图6为本发明压脚装置应用于一般布料车缝前视图。

图7为本发明压脚装置应用于厚布料车缝前视图。

1:压脚装置

10:压脚机构

11:压脚杆

111:卡槽

12:压脚

13:卡环

14:布料厚度感测头

20:弹力作用机构

21:杆件

211:扣槽

22:弹性元件

23:旋摆部件

231:柱体

232:凸轴

233:连杆

234:条形槽

235:轴杆

24:扣环

25:弹簧压缩量感测头

30:致动机构

31:致动器

32:致动力传输组件

33:输出轴

40:控制模块

41:感测单元

411:布料厚度感测器

412:弹簧压缩量感测器

42:控制单元

43:马达驱动单元

44:主轴驱动单元

45:设定/操作单元

46:显示单元

8:缝纫机

80:机体

81:底座

811:车缝平台

812:针板

813:送布齿

82:机臂

9:布料

9A:厚布料

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

请参阅图1至图5所示，本发明提供一种缝纫机的压脚装置，所述缝纫机8包括一机体80，机体80包括一底座81和结合在底座81上方的一机臂82，在机臂82和底座81内部分别设置有相互连接的各种传动机构或装置(图未示出)，其中在底座81左侧具有一车缝平台811及形成在车缝平台811的一针板812和一送布齿813。在机臂82左侧则设置有一压脚装置1和针棒机构(图未示出)等相关构件。

本实施例的压脚装置1主要包括一压脚机构10、一弹力作用机构20、一致动机构30和一控制模块40。

压脚机构10主要包括一压脚杆11及一压脚12，压脚杆11是穿接前述机臂82，压脚12则是固定在压脚杆11露出机臂82的末端处，压脚杆11受带动时可以相对于机臂82作上下方向的移动，压脚12则对应于前述针板812位置配设，并以与送布齿813配合运作。

弹力作用机构20主要包括一杆件21、一弹性元件22及一旋摆部件23，本实施例的杆件21为一中空套筒，但不以种形态作为限制，此杆件21是可移动性地套接在前述压脚杆11的上部。旋摆部件23主要包括一柱体231及一连杆233，柱体231是穿接且固定在杆件21的上部，于柱体231侧边连接有一凸轴232，连杆233的一端设有一条形槽234，连杆233是通过条形槽234枢接凸轴232，借以使凸轴232能够在条形槽234内做枢转和滑动。本实施例的弹性元件22为一压缩弹簧，此弹性元件22是容置在前述杆件21的内部并且被弹性夹持在柱体231和压脚杆11之间。又，旋摆部件23还包括一轴杆235，此轴杆235的一端是固定在柱体231内部，另一端则穿入压脚杆11上部，借以提升杆件21和压脚杆11滑移时的稳定效果。

进一步地，在杆件21的下部设有一扣槽211，以提供一扣环24扣固；压脚杆11的上部设有一卡槽111，以提供一卡环13卡固，其中前述弹性元件22的二端分别抵贴在卡环13和柱体231的对应面上，卡环13形成在扣环24的上方，且彼此相互限制阻挡，借以防止压脚杆11从杆件21中脱离。

致动机构30固定在机臂82内部，且其主要包括一致动器31、一致动力传输组件32及一输出轴33，本实施例的致动器31为一马达，其是通过螺栓等锁固元件固定在机臂82；本实施例的致动力传输组件32为一减速齿轮组，其是配置在致动器31和输出轴33之间，致动器31是通过致动力传输组件32再将动力传输给输出轴33，输出轴33是固定在前述连杆233的另一端。

控制模块40包括一种或多种形式感测器，感测器的其中之一用途是对应压脚杆11设置并用以感测压脚杆11的位移量变化，感测器的另一用途是对应于弹力作用机构20设置并用以感测弹性元件22的压缩量变化。借由上述两个变化量信号回馈给控制模块40后，控制模块40致能致动机构30实现两个动态控制，第一个动态控制目的为使压脚12可以量程控制的方式实施上升与下降的动作；第两个动态控制目的为使弹力作用机构20的弹性元件22压缩可被量程控制。有了上述两个动态控制的基础，进而可实现多项电子化缝纫功能。例如，过厚压脚微抬起控制、压脚作用力恒定或可变控制、压脚作用力数值化、压脚位移量控制和数值化等。

本实施例的控制模块40电性连接致动机构30，且其主要包括一感测单元41、一控制单元42、一马达驱动单元43、一主轴驱动单元44、一设定/操作单元45、一显示单元46及其它相关部件，其中马达驱动单元43与前述致动器31电性连接，主轴驱动单元44则电性连接控制单元42和缝纫机8的主轴马达，设定/操作单元45和显示单元46分别与控制单元42电性连接。

进一步地，本实施例的感测单元41主要包括一布料厚度感测器411和一弹簧压缩量感测器412，其中布料厚度感测器411是用以感测压脚杆11的移动量变化，弹簧压缩量感测器412则用以感测弹性元件22的压缩量变化。

进一步地，在前述压脚杆11位于机臂82的内部连接有一布料厚度感测头14，前述布料厚度感测器411是对应于布料厚度感测头14配置，并固定在机臂82的内部，且电性连接前述控制单元42，借以在压脚杆11上下移动过程中，可通过布料厚度感测器411对布料厚度感测头14的检知而得。

进一步地，在前述杆件21的顶面设有一弹簧压缩量感测头25，前述弹簧压缩量感测器412是对应于弹簧压缩量感测头25配置，并固定在机臂82的内部，且电性连接前述控制单元42，借以通过弹簧压缩量感测器412对杆件21的检知而得。

请参阅图4所示，本发明缝纫机的压脚装置还可以作为压脚机构10的抬升，运作时当致动器31通电使得旋摆部件23产生逆时针转动时，施加在杆件21上的垂直力会往上，因此杆件21会被往上拉起，并且在杆件21被往上拉起的同时，弹性元件22被压缩的量会逐渐变小，直到杆件21的扣环24碰触到压脚杆11的卡环13，此时若持续让杆件21被拉起，则压脚杆11将连带压脚12被一起拉起。

请参阅图6及图7所示，本发明缝纫机的压脚装置是可以应用在一布料9、一厚布料9A和一迭缝上，在进行布料9的车缝时，可通过控制模块40先行设定弹性元件22的压缩量，此压缩量可被数值化为作用力的大小，控制模块40会驱动致动器31运转，在致动器31通电后使得旋摆部件23产生顺时针转动，则施加于杆件21上的垂直力方向会往下，因此杆件21会被往下带动并连同压脚杆11及压脚12往下移动，直到压脚12碰触到布料9，并通过布料厚度感测器411得知布料9厚度值，当碰触到布料9的同时，若致动器31持续顺时针转动，则压脚12开始压掣布料9，并通过弹簧压缩量感测器412得知目前压缩量且对比，进而控制杆件21开始压缩弹性元件22，以增加压脚12对布料9所施加的作用力至所设定的目标压缩量值。

承上，在进行厚布料9A车缝时，可通过控制模块40先行设定弹性元件22的压缩量，在致动器31通电后，使得旋摆部件23产生逆时针转动时，并通过弹簧压缩量感测器412得知目前压缩量且对比，进而控制施加在杆件21上的垂直力会往上，因此杆件21会被往上拉起一个位移量，并且在杆件21被往上拉起的同时，弹性元件22被压缩的量会逐渐变小，以减掉因厚布料9A造成对弹性元件22的增加的压缩量。

因此综合上述图6与图7所示的实施案例说明，只要通过控制模块40先行设定弹性元件22的目标压缩量，其结果为无论放置在车缝平台811上的布料厚度为多少，其弹性元件22的压缩量皆会被保持在先行设定的目标量值。

又承上，若将上述图6与图7所示的实施案例说明联结为一连续性操作工程，即是进行迭缝的过程，则通过布料厚度感测器411或/及弹簧压缩量感测器412感测，在布料9稳定的朝着既定方向移动，当由布料9改变成厚布料9A的情况产生时，经由布料厚度感测器411或/及弹簧压缩量感测器412将信号馈给控制模块40，控制模块40会立刻送出修正信号给马达驱动单元43并驱使致动器31产生运转，而将杆件21往上提起与布料厚度增加量一致，促使压脚12施加在布料9上的作用力和施加在厚布料9A上的作用力保持恒定，如此将可避免缝线的线距因弹性元件22的压缩量变化而改变。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (12)

1.一种缝纫机的压脚装置，应用于一布料的车缝，所述缝纫机包括一机体，其特征在于，该压脚装置包括：

一压脚机构，包括一压脚杆及连接该压脚杆的一压脚，该压脚杆穿接所述机体；

一弹力作用机构，包括一杆件、一弹性元件及一旋摆部件，该杆件可移动性地连接该压脚杆，该旋摆部件设置在该杆件上，该弹性元件则配置在该旋摆部件和该压脚杆之间；

一致动机构，固定在所述机体，该致动机构包括一致动器及受该致动器驱动的一输出轴，该输出轴连接该旋摆部件；以及

一控制模块，电性连接该致动机构，该控制模块包括一感测单元，该感测单元对应该压脚杆设置并用以感测该压脚杆的位移量变化；

其中当所述布料变厚时该压脚杆将被向上推升，该感测单元将该压脚杆变化的信号馈给该控制模块后，该输出轴将带动该弹力作用机构向上提升，从而使该压脚施加在所述布料的作用力保持恒定。

2.如权利要求1所述的缝纫机的压脚装置，其特征在于，该感测单元包括一布料厚度感测器，在该压脚杆连接有一布料厚度感测头，该布料厚度感测器对应于该布料厚度感测头配置和感测。

3.如权利要求1或2所述的缝纫机的压脚装置，其特征在于，该感测单元包括一弹簧压缩量感测器，在该杆件设有一弹簧压缩量感测头，该弹簧压缩量感测器对应于该弹簧压缩量感测头配置和感测。

4.如权利要求1所述的缝纫机的压脚装置，其特征在于，该旋摆部件包括一柱体及一连杆，该柱体穿接且固定在该杆件的上部，于该柱体连接有一凸轴，该连杆的二端分别枢接该凸轴和固定在该输出轴。

5.如权利要求4所述的缝纫机的压脚装置，其特征在于，该杆件为一中空套筒，该中空套筒可移动性地套接在该压脚杆的上部。

6.如权利要求5所述的缝纫机的压脚装置，其特征在于，该弹性元件为一压缩弹簧，该压缩弹簧容置在该中空套筒内部并且被弹性夹持在该柱体和该压脚杆之间。

7.如权利要求5所述的缝纫机的压脚装置，其特征在于，在该中空套筒的下部设有一扣槽，以提供一扣环扣固，于该压脚杆的上部设有一卡槽，以提供一卡环卡固，该卡环形成在该扣环的上方，且彼此相互限制阻挡。

8.如权利要求4所述的缝纫机的压脚装置，其特征在于，该连杆的一端设有一条形槽，该凸轴穿设该条形槽并能够在该条形槽内做枢转和滑动。

9.如权利要求4所述的缝纫机的压脚装置，其特征在于，该旋摆部件还包括一轴杆，该轴杆的一端固定在该柱体，另一端则穿入该压脚杆。

10.如权利要求1所述的缝纫机的压脚装置，其特征在于，该致动机构还包括一致动力传输组件，该致动力传输组件配置在该致动器和该输出轴之间，该致动器通过该致动力传输组件再将动力传输给该输出轴。

11.如权利要求10所述的缝纫机的压脚装置，其特征在于，该致动力传输组件为一减速齿轮组。

12.如权利要求1所述的缝纫机的压脚装置，其特征在于，该控制模块还包括一控制单元、一马达驱动单元、一主轴驱动单元、一设定/操作单元及一显示单元，该马达驱动单元与该致动器电性连接，该主轴驱动单元、该设定/操作单元和该显示单元分别与该控制单元电性连接。

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