CN116377667A - 缝纫设备 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于将线缝施加到织物片上的缝纫设备。设备外壳包括用于支撑织物片的平台，并且包含抓握构件，该抓持构件被移动以抓握和释放由持针器馈送穿过外壳的线段。持针器被定位成保持针，该针具有供线段穿过其中的针孔，并且可在缩回位置和前进位置之间移动，在该前进位置中持针器驱动针穿过织物片将线段带到由抓握构件抓握的位置。该缝纫设备还包括用于驱动持针器运动的持针器驱动器和用于将线段拉到外壳的外部以供用户切断的拉线器。

Description

缝纫设备

技术领域

本发明涉及缝纫机，且更具体地说，涉及一种用于将线缝施加到织物片上的缝纫设备，其中线缝可以具有链缝的形式。

背景技术

利用单线轴在织物上制作链缝的缝纫机在现有技术中是众所周知的。

与传统缝纫机不同，链缝机只需要单线轴，其中线轴通常定位于机器的工作平台上方。相比之下，传统的双线缝纫机需要定位于工作平台上方的一个线轴，其中该线轴的线将插入针，配合针穿过织物，以及定位于缝纫平台下方的第二线轴，以将线送入线筒。

在本领域中已知提供具有在滑块内致动的针的链缝缝纫机，该针用于驱动线穿过搁置在工作平台上的织物，其中工作平台包括驱动线穿过的孔，并且其中环钩在工作平台下方操作以卷绕一圈线以形成链缝图案。

操作链缝机的挑战之一是从容纳于缝纫机中的线的供应中去除和“打结”缝线的端部。由于链缝依赖于通过针和缝纫孔连接的单一、连续长度的线的供应，因此只能通过在线暴露的地方剪断线来将缝线图案与线的长度分开，这通常在缝纫孔和针尖之间的缝隙中。在供儿童使用的玩具缝纫装置中，显然不希望有这样一种机构，其中儿童必须将他们的手指或手放在靠近针或针尖的地方才能完成线缝的形成。需要一种机构，用户可以通过该机构从线的供应中去除并打结缝线的端部，而无需将他们的手靠近缝纫孔或针尖。

发明内容

根据一个方面，提供了一种缝纫设备，用于将线缝施加到织物片上，包括外壳、抓握构件、拉线器、持针器和持针器驱动器。外壳包括带有缝纫孔的平台。该平台定位用于支撑织物片。外壳还包括进入孔。抓握构件可在抓握位置和释放位置之间移动，在该抓握位置中抓握构件抓握缝纫孔下方的第一线段，在该释放位置中抓握构件围绕第二线段释放第一线段以形成线缝的一段。拉线器包括固定特征并且可从第一位置和第二位置移动，在第一位置中拉线器允许第一线段在缝纫孔下方的外壳内移动，在第二位置中拉线器驱动固定特征以拉动第一线段穿过进入孔到达外壳的外部以便允许用户切断第一线段。持针器定位成保持针，该针具有供第一线段穿过其中的针孔。持针器可在缩回位置和前进位置之间移动，在该缩回位置中持针器将针保持在织物片的外部，在该前进位置中持针器驱动针穿过该织物片并穿过缝纫孔以将第二线段带到缝纫孔下方并进入由抓握构件抓握的位置。持针器驱动器可操作地连接至持针器以驱动持针器在缩回位置和前进位置之间移动。

根据另一方面，提供了一种缝纫设备，用于将线缝施加到织物片上，包括外壳、抓握构件、持针器、持针器驱动器和控制器。外壳包括带有缝纫孔的平台。该平台被定位用于支撑织物片并且包括在缝纫孔的第一侧上的送入部分。外壳还包括进入孔。抓握构件可在抓握位置和释放位置之间移动，在该抓握位置中抓握构件抓握缝纫孔下方的第一线段，在该释放位置中抓握构件围绕第二线段释放第一线段以形成线缝的一段。持针器定位成保持针，该针具有供第一线段穿过其中的针孔。持针器可在缩回位置和前进位置之间移动，在该缩回位置中持针器将针保持在织物片的外部，在该前进位置中持针器驱动针穿过该织物片并穿过缝纫孔以将第二线段带到缝纫孔下方并进入由抓握构件抓握的位置。持针器驱动器可操作地连接至持针器以驱动持针器在缩回位置和前进位置之间移动。织物传感器被定位成检测在平台送入部分上存在织物片的一部分。控制器连接到织物检测传感器和持针器驱动器，并被编程使得当织物检测传感器检测到织物片的一部分时，持针器驱动器接合以在缩回位置和前进位置之间移动持针器。控制器还被编程为至少部分地基于织物检测传感器检测到没有织物来停止持针器驱动器驱动持针器。

在一些实施例中，提供了一种缝纫机，该缝纫机利用单一线源在织物中提供线缝，并且具有相对少量的可移动零件。

在一些实施例中，提供了一种缝纫机，其具有一种装置，通过该装置，可以将由缝纫设备缝纫到织物片上的线从单一线源中切断或分离，以将线缝的端部固定在织物中。

在一些实施例中，提供了一种缝纫机，其具有一种装置，通过该装置，将线从单一线源切断或分离，其中该装置使得线的切断能够发生在远离尖锐针尖的位置处。

在一些实施例中，提供了一种缝纫机，该缝纫机被控制为使得一旦针完全缩回到缝纫设备的外壳内就切断为持针器驱动器供电的电力。

附图说明

现在将参考附图仅通过示例的方式描述实施例，其中：

图1A显示了持针器处于缩回位置的缝纫设备的示意图；

图1B显示了持针器处于前进位置的缝纫设备的示意图；

图2显示了缝纫设备的一个实施例的投影视图；

图3A显示了在持针器和针处于缩回位置以及抓握构件处于抓握位置的状态中的缝纫设备的主视图；

图3B显示了在持针器和针已向前进位置移动到中途且抓握构件已向释放位置移动到中途的状态中的缝纫设备的主视图；

图3C显示了在持针器和针处于前进位置且抓握构件处于释放位置的状态中的缝纫设备的主视图；

图3D显示了在持针器和针已向缩回位置移动到中途且抓握构件已向抓握位置移动到中途的状态中的缝纫设备的主视图；

图3E显示了在持针器和针再次处于缩回位置且抓握构件再次处于抓握位置的状态中的缝纫设备的前视图；

图4显示了包围在外壳内的缝纫设备的实施例；

图5显示了缝纫设备的一个实施例，包括包围在外壳的头部元件内的缝纫机构；

图6A显示了包围在缝纫设备的外壳内的拉线器的可枢转实施例；

图6B显示了处于释放位置的拉线器的可枢转实施例的剪下视图；

图6C显示了处于抓握位置的拉线器的可枢转实施例的剪下视图；

图6D显示了处于释放位置的拉线器的可枢转实施例的俯视图；

图6E显示了处于抓握位置的拉线器的可枢转实施例的俯视图；

图7A显示了处于释放位置的拉线器的可滑动实施例的等距视图；

图7B显示了处于抓握位置的拉线器的可滑动实施例的等距视图；

图7C显示了处于抓握位置的拉线器的可滑动实施例的剪下视图；

图8显示了图4中所示的缝纫设备的实施例的剪下视图；

图9A显示了安装在外壳内的持针器驱动器的一个实施例的侧剖视图；

图9B显示了安装在外壳内的持针器驱动器的齿轮机构和手动驱动元件的实施例的剪下侧视图；

图10A显示了包括织物检测传感器的缝纫设备的实施例；

图10B显示了包括织物检测传感器的缝纫设备的实施例的剖视图；

图11A和图11B是缝纫设备的侧视图，其中持针器由于织物检测传感器而被控制在缩回位置和前进位置之间移动；

图12A显示了针位置传感器的一个实施例；

图12B显示了图12A的针位置传感器的实施例的侧视图；

图13A显示了从外壳的凹部中取出的线盒的一个实施例；

图13B显示了安装在外壳的凹部中的线盒的实施例；

图14A显示了线盒的一个实施例；和

图14B显示了包含在线盒内的内部机构的一个实施例。

具体实施方式

提供了一种缝纫设备，用于将线缝施加到织物片上。在一个实施例中，缝纫设备使用单个线轴。在一个实施例中，缝纫设备被配置为将线的链缝图案施加到织物片上。

参考图1A和图1B的示意图，显示了用于将线缝施加到织物片110上的缝纫设备100的第一实施例。在该实施例中，缝纫设备100包括具有平台152和进入孔156的外壳150、抓握构件130、拉线器140、持针器120和持针器驱动器124。这织物片在110处显示。线在102处显示。

在一个实施例中，在该织物片100中的线缝是链缝并且仅需要定位于抓握构件130上方的一个线供应来为该机构供应线102以形成链缝。

如图1A和图1B所示，缝纫设备100的外壳150包括带有缝纫孔154的平台152。平台152定位成支撑要将线102缝施加到的织物片110。持针器驱动器120通常定位在缝纫平台152上方，以便将保持在持针器120中的针106与缝纫孔154对齐。

持针器120形成为支撑缝纫针106并通过往复运动引导针106以将线缝施加到该织物片110。持针器驱动器128可操作地连接至持针器120以驱动持针器120在缩回位置(图3D)和前进位置(图3B)之间移动。

在一个实施例中，针106牢固地固定在持针器120的底部处形成的孔中，并且是具有供第一线段102穿过的针孔108的常规缝纫针。如图1A和图1B所示，持针器120定位成保持针106。第一线段通常环绕针106的针孔108。

持针器120可在缩回位置(图1A所示)和前进位置(图1B所示)之间移动，在该缩回位置中，持针器120将针106保持在织物片的外侧，在该前进位置中，持针器120驱动针106穿过织物片并穿过缝纫孔154，以将第二线段带到缝纫孔154下方并进入由抓握构件130抓握的位置。当针106从该织物片110抽出时，持针器120也保持针106。

持针器120包括静止部分124和可移动部分122。在图1B所示的实施例中，可移动部分122是可滑动构件，其经由至少一个合适的引导表面保持与静止部分124的滑动关系。

在一个实施例中，持针器120包括横杆，该横杆被成形为邻接外壳150的平行侧壁(未示出)以限制持针器120的竖直运动以便不超过预定距离，其中该距离被限定作为在持针器120的缩回位置和前进位置之间的距离。

在图2所示的附加实施例中，持针器120包括偏置构件，该偏置构件被连接以将持针器120偏置向缩回位置。在图2提供的具体示例中，偏置构件可以是在外壳150和持针器120的顶部部分之间竖直延伸的线弹簧构件220。在所示的示例性线弹簧构件中，弹簧位于持针器120的通道224内，以及弹簧220的自由端部接合持针器120的通道224的底部部分，从而将持针器120偏置向缩回位置。

如图1A和图1B所示，抓握构件130定位在缝纫平台152下方，在缝纫孔154下方，使得抓握构件130可以卷起并保持由针106通过缝纫孔154送入的第一线段(当持针器移动到前进位置时)。

参见图1A和图1B，抓握构件130可在抓握位置(示于图1A)和释放位置(示于图1B)之间移动，在该抓握位置中，抓握构件130可以抓握缝纫孔154下方的第一线段。当抓握构件130处于抓握位置并抓握第一线段的环以形成环时，则驱动抓握构件130释放第一线段的环。当抓握构件130朝向释放位置移动时，抓握构件130的钩状凸出物张开并释放第一线段的环，用于随后插入携带有第二线段的针。以这种方式，抓握构件130围绕第二线段释放第一线段以形成线缝的一段。关于抓握构件130在形成链缝中的功能的更多细节将在下文提供。

在一个实施例中，抓握构件130是在抓握位置和释放位置之间往复运动的环钩，使得在织物片中形成的线缝是链缝。环钩具有大体倒置的L形构造，其钩端构造成形成大体平行于缝纫平台延伸的钩点。

在图1A-图1B、图2和图3A-图3D提供的实施例中，抓握构件130为连续体，并且包括在其顶部部分上的钩状凸出物132。参考图2，抓握构件安装到轴部分232，其中轴部分232可以枢转地接合在缝纫平台152下方的外壳150中设置的孔。在一个实施例中，抓握构件130的运动耦合到持针器120的运动，使得抓握构件130在抓握位置和释放位置之间的运动也由持针器驱动器驱动。持针器驱动器可以连接到轴部分232以驱动抓握构件130在释放位置和抓握位置之间的运动。

抓握构件130可包括与其连接的偏置构件以将抓握构件130偏置向释放位置。在抓握构件130安装在轴部分232上的实施例中，偏置元件是环绕轴部分232的至少一部分的线圈偏置弹簧。在图1A-图1B、图2和图3A-图3D所示的具体示例中，抓握构件130在其处于释放位置时沿逆时针方向被偏置。

参考图3A、图3B、图3C、图3D和图3E，抓握构件130和持针器120的组合操作形成链缝的线缝。在该实施例中，缝纫设备在织物片中产生线的链缝图案。持针器120和抓握构件130的运动相互耦合以形成链缝图案。

在该实施例中，其中具有针106的持针器120从缩回位置开始其向下行进。图3A显示了处于缩回位置的持针器120和针106，以及处于抓握位置的抓握构件130，其中抓握构件130抓握第一线段102a并与其形成环312。图3B显示了持针器120和针106已朝前进位置移动了一半。当持针器120从缩回位置并向前进位置移动时，针106移动以刺穿织物片110，以至少将第二线段102b馈送穿过织物片110。同时，抓握构件130从抓握位置向释放位置移动。如图3C所示，针106和第二线段102b穿过缝纫孔152并且针106使第二线段102b穿过由第一线段102a通过抓握构件130形成的环312。在图3C所示的位置中，持针器120以及因此针106可以处于前进位置。另外，在图3C所示的位置中，抓握构件130可以处于释放位置，以便围绕第二线段102b释放第一线段102a，当第一线段102a围绕第二线段102b收紧时，形成线缝的一段。图3D显示了持针器120和针106向缩回位置移动回来，以及抓握构件130从释放位置向抓握位置移动。在此移动期间，抓握构件130经由抓握构件130的钩状凸出物132接合(例如钩住)由第二线段102b形成的第二环314。一旦针106已经从织物片110缩回，缝纫设备100使用织物推进装置600来推进织物片110，从而将第一环312围绕第二环314拉紧，如图3E所示。

一旦织物被推进，可重复图3B-图3E中所示的步骤的顺序以在织物片上形成一系列线缝。

应注意的是，抓握构件130不需要精确地在持针器120和针106到达前进位置的同时到达抓握位置或者抓握构件130不需要精确地在持针器120和针106到达缩回位置的同时到达释放位置。

还应注意的是，本领域技术人员将理解以上概述的用于形成链缝的步骤，并且可以使用用于提供链缝的任何其他合适的结构。

如图1A和图1B所示，缝纫机100可选地包括拉线器140。拉线器140安装在外壳150中以通过进入孔156致动。拉线器140可从第一位置和第二位置移动，在该第一位置中拉线器允许第一线段102a在缝纫孔154下方的外壳150内移动(其中该运动可包括第一线段102a被抓握构件130收起为环，或被抓握构件130释放)，在该第二位置中，拉线器140驱动固定特征142(包括在拉线器140中)以拉动第一线段102a通过进入孔156到外壳150的外部，以允许用户切断第一线段102a。进入孔156的尺寸大体上允许拉线器140的至少一部分经由其中移动。如图1A所示，拉线器安装在缝纫平台152的下方的外壳150的底部中，其中拉线器140靠近进入孔156安装，使得当拉线器140在第一位置和第二位置之间移动时拉线器140的至少一部分可以通过进入孔156致动。拉线器140可包括在其第一端部上的手柄部分144，以及连接固定特征142和拉线器140的手柄部分144的连接臂146。

在一个实施例中，在针106和持针器120正在移动或已经移动回到缩回位置时，并且同时第一线段102a的环被仍由抓握构件130保留时，拉线器140被操作于从第一位置移动到第二位置。在这个实施例中，拉线器140从第一位置到第二位置的运动导致拉线器的固定特征142从抓握构件130移除第一线段102a的环并且拉动至少第一线段102a穿过进入孔156。

拉线器140可用于当线缝到达织物片110的端部时封闭线102的线缝。在一个实施例中，当线缝图案到达织物片110的端部时，由持针器驱动器对持针器120的移动的驱动停止。然后拉线器140从第一位置移动到第二位置，并且第一线段102a被拉过进入孔156到外壳150的外部，其中用户可以剪断线并可选择地系上线以在织物片110的端部处固定线缝图案。

在一个实施例中，拉线器140形成为可相对于外壳150在第一位置和第二位置之间滑动。在图7A-图7C所示的本实施例的一个具体例子中，进入孔156为矩形，并且拉线器140包括截面为矩形的连接臂146和在其端部上的手柄部分144，用于用户握持。如图7C所示，构件140的固定特征142是定位于连接臂146的竖直侧壁上的钩子，用于抓握和拉动第一线段102a。拉线器形成为将第一线段102a从第一位置(图7A所示)拉到第二位置(图7B所示)，在该第二位置中，第一线段102a暴露在外壳150的外部。

在替换实施例中，拉线器140形成为可绕外壳150在第一位置(图6B和图6D所示)和第二位置(图6C和图6E所示)之间枢转。在图6A-图6E所示的具体示例中，拉线器包括连接臂146，枢转连接610定位在其中间部分上。臂146包括在其外端上的手握构件144和在其另一端上的钩620形式的固定特征142。枢转连接610安装到平台152下方的外壳，用于拉线器绕其枢转。

在另外的实施例中，外壳150包括棘爪以将拉线器140可释放地保持在第二位置中。下面提供了关于外壳的结构的进一步细节。

在一个实施例中，缝纫设备100还包括张紧元件，该张紧元件定位成将张力施加到定位于外壳内的线轴和针106之间的第一线段102a，以在拉线器140的固定端142移动至第二位置并拉动第一线段102a时限制线102从线轴退绕。

缝纫孔100的外壳可以是封闭的外壳150，其包含缝纫设备的所有其他元件(例如，持针器120、持针器驱动器、抓握构件130)。参照图4，提供了缝纫装置400的实施例，其中缝纫机构完全封闭在外壳内。在该实施例中，外壳150包括从缝纫平台152竖直延伸的柱状物410。柱状物410从外壳的底部单元420的后部部分向上延伸，其中缝纫平台152一体地形成在底部单元420的顶表面上。柱状物410包括沿在缝纫平台152上的缝纫孔154的方向向上和向外延伸的弯曲。外壳还可包括支撑臂430，其在缝纫孔154上方的方向上从柱状物410延伸出。在显示的实施例中，支撑臂430从柱状物410延伸出并终止于头部元件440中，其中头部元件440定位在缝纫孔上方，并且头部元件440从支撑臂朝向缝纫孔向下延伸。在该实施例中，缝纫平台、柱状物、支撑臂和头部元件440都形成为基本上中空的以容纳持针器、抓握构件130、持针器驱动器和拉线器中的至少一些。

参考图5，提供了在图4的外壳内的缝纫组件的实施例。在图5所示的具体实施例中，持针器定位在外壳150的支撑臂430的头部元件440内。在该实施例中，支撑臂430的头部元件440包括在头部元件440的底表面上的中心孔，针106在持针器120在缩回位置和前进位置之间的往复运动时穿过该中心孔。持针器120操作于在给定线路上移动针106以将其从缩回位置向下穿过该中心孔并穿过缝纫孔154到达前进位置。

参见图5提供的实施例，支撑臂的头部元件440朝向缝纫孔154向下延伸一定程度使得在头部元件440的底表面244与缝纫平台1542之间的间距(H)为最小。间距(H)足够大以允许插入要缝制的织物片110，但不能大到允许手指插入靠近缝纫孔254或在头部元件440内的针106。如图5所示，当持针器120处于缩回位置时，针106完全缩回到外壳内并且在该间距(H)内不可见。

在一个实施例中，外壳由多个外壳部分形成。具体地，外壳可以由两个横向外壳部分形成，每个部分形成缝纫平台152、柱状物410、支撑臂430和头部元件440的一半。

在另一实施例中，外壳150的外部的至少一侧包括至少一个可移除的盖元件260，通过该盖元件260可以接触到包含在外壳150内的机构的至少部分。

如上所述，缝纫设备100包括持针器驱动器128，其可操作地连接到持针器120以驱动持针器120在缩回位置和前进位置之间运动。

在至少图5所示的实施例中，持针器驱动器128经由凸轮和轴组件500可操作地连接至持针器120。

参考图5、图8和图9A-图9B中提供的具体实施例，凸轮和轴组件500可包括驱动轴550，齿轮机构810连接到其第一端部，凸轮单元510连接到其相对端部，其中凸轮单元510可操作地连接到持针器120并且齿轮机构810可操作地连接到驱动体820以用于通过其转移旋转运动。

在该实施例中，持针器120包括凸轮连接，其可操作地将持针器120的运动耦合到在凸轮和轴组件500中的凸轮单元510的运动。凸轮单元510包括安装到驱动轴550的连接端部的旋转凸轮盘512。凸轮单元包括第一中央开口516，驱动轴550通过该第一中央开口安装，以及将凸轮联接到持针器的凸轮接触元件。

在图5和图8中所示的实施例中，持针器120的凸轮连接元件是狭槽并且凸轮接触元件是位于狭槽中的销518。狭槽可一体地形成在靠近凸轮单元510定位的持针器120的后表面中。销518朝向凸轮盘512的外边缘安装并与其一起旋转。当销518与凸轮盘512一起旋转时，销518与持针器的狭槽相互作用。持针器120的狭槽限定接收凸轮销518的凹槽，其中凸轮销518可滑动地固定在凹槽内，以将凸轮单元510的旋转运动转换为持针器120在缩回位置和前进位置之间的往复运动。

当经由驱动轴550的转动驱动凸轮单元510转动时，持针器120被从缩回位置驱动到前进位置。在一个实施例中，驱动轴550和凸轮单元510的一个完整旋转产生持针器120从缩回位置到前进位置并回到缩回位置的完整运动。当凸轮单元510旋转时，持针器120将下降，并且当凸轮单元510旋转到一半时，持针器120将完全向下移动到前进位置，并且将穿透织物片110并将第一线段102a馈送穿过织物110和缝纫孔154。

在图8和图9A-图9B所示的实施例中，持针器驱动器的驱动体820是电动驱动机构，包括电动机822和控制器824，电动机822电连接到控制器824以及电动机的输出通过齿轮机构810、驱动轴550和凸轮单元510连接到持针器。在图8和图9A所示的具体实施例中，电动机822定位在外壳150的柱状物410内。电动机822的输出可操作地连接到凸轮和轴组件500的齿轮机构810。在图8和图9A所示的实施例中，电动机822和齿轮机构810安装在电机外壳826和齿轮箱828中，两者都适当地固定在柱状物410内。驱动轴550通过形成在支撑臂430的内部的一体式支撑840适当地支撑。

在一个实施例中，控制器824和电动机822通过到外部的壁装式电插座的连接来电动操作。在替代实施例中，控制器824和电动机822连接到定位在缝纫设备的外壳150内的可拆卸电源(诸如至少一个电池)。通常，缝纫设备100可以通过将其中的电源连接到用于操作设备100的电动机822的开关来电控制。

在一个实施例中，持针器驱动器的驱动体为手动驱动元件。在该实施例中，驱动轴550的与连接到凸轮单元510的连接端相对的一端联接到手动驱动元件，该手动驱动元件至少部分地从外壳的外部延伸。

手动驱动元件也包括致动器部分和抓握部分，致动器部分连接到齿轮连接并可旋转地安装到外壳。抓握部分连接于外壳并延伸至外壳的外部以供使用者握持。在该实施例中，使用者可以通过握住并转动抓握部分来驱动持针器在缩回位置和前进位置之间的往复运动，该转动将驱动致动器部分旋转，进而驱动驱动轴和凸轮单元的旋转。

在图8和图9A-图9B所示的具体实施例中，驱动体为可转动手柄880，齿轮机构810与可转动手柄880联接，用于转动驱动轴550。

在另外的实施例中，持针器驱动器128的驱动体820是组合的电动和手动驱动机构。在正常工作状态下，持针器驱动器128由电力驱动以驱动持针器120运动。然而，持针器驱动器128被构造成从常规操作状态转换到备用操作状态，其中持针器驱动器128的驱动体820是手动驱动元件。在电动机822不工作或电动机822的电力供应已经中断的情况下，可以施加状态切换用于驱动持针器120从缩回位置移动到前进位置。

在图10A所示的实施例中，用于将线缝施加到织物片上的缝纫设备1000包括具有缝纫平台152的外壳150、抓握构件130、持针器120、持针器驱动器128和织物传感器1010。

在该实施例中，外壳150、抓握构件130、持针器120和持针器驱动器128都具有与前述实施例相似的结构和功能，其中持针器驱动器128可操作地连接到持针器120以驱动持针器120在缩回位置和前进位置之间移动，用于通过抓握构件130抓握第一线段102a。

参考图10A中提供的实施例，缝纫设备包括具有控制器和电动驱动机构的持针器驱动器128。缝纫设备的外壳150形成为包括在缝纫孔156的第一侧上的送入部分1020。外壳150还包括织物传感器1020，其定位成检测在平台送入部分1020上存在织物片110的一部分。

在这个实施例中，控制器连接到织物检测传感器1010和持针器驱动器128。控制器824包括用于执行指令的处理器824a和用于存储指令和数据的存储器824b，两者都安装到PCB 824c并且彼此电连接。控制器824被编程为使得当织物检测传感器1010检测到织物片110的一部分时，持针器驱动器128接合以在缩回位置和前进位置之间移动持针器120。控制器进一步用指令编程以至少部分地基于织物检测传感器1010检测到没有织物来停止持针器驱动器128驱动持针器120。

在图10、图11A和图11B提供的实施例中，织物检测传感器1010包括分别定位于平台152和头部元件440内的第一和第二元件。第一和第二元件沿感测轴1012对齐，其中可以在第一和第二感测元件之间检测到存在织物片。在图11B所示的实施例中，传感器1010的第一元件是光检测传感器，第二元件是定位于空心圆柱形外壳1032内的发光元件1030(诸如LED)。在第一元件中的光检测传感器将检测由发光元件1030产生的光，其中当检测到光时，控制器逻辑将断定在送入部分1020上没有织物，并且当织物在送入部分1020上并中断在第一和第二元件之间的光路时，控制器逻辑将断定在送入部分1020中有织物片。

在替代实施例中，织物传感器仅包括安装在缝纫平台或头部元件440中之一中的一个传感器元件。

如图11A和图11B所示，织物检测传感器1010、控制器和为持针器驱动器128供电的电驱动体用于基于传感器110的两个可能的检测状态(1110、1112)来控制持针器120的驱动。在第二状态1112中，当检测到在送入部分1020中存在织物时，传感器1010将向控制器发送信号，并且控制器将控制持针器驱动器128驱动持针器120。在第一状态1110中，当织物检测传感器1010检测到无织物时，控制器将控制持针器驱动器128停止驱动持针器120，从而在送入部分1020中无织物待缝纫时停止缝纫设备的缝纫动作。

在附加实施例中，缝纫设备100还包括可操作地连接到持针器和持针器驱动器之一的针位置传感器。

参考图12A和图12B，提供了以旋转编码器1212形式的针位置传感器1210的实施例。在该实施例中，在持针器驱动器128和持针器120之间的连接包括驱动轴550。用于感测针106的位置的旋转编码器1212安装到驱动轴550以检测轴550的位置并由此确定持针器120和针106的位置。当轴150和持针器120联接时，轴550的每次完整旋转将与持针器120的特定竖直运动相关联。在该实施例中，旋转编码器1212包括安装在轴上的开槽盘1214和编码器外壳1216，该编码器外壳1216包括至少一个光源1218、光电探测器组件1220和用于控制光源和光电探测器组件的电路1222。

在图12A/B中提供的实施例中，针位置传感器1210连接到控制器以确定由持针器120保持的针106的位置。至少部分地基于以下两个条件为真，控制器进一步被编程为停止持针器驱动器128驱动持针器120：织物检测传感器检测到没有织物；并且，针位置传感器检测到针在织物片的外面。以此方式，针位置传感器1210排除了持针器驱动器128的电动机822在针106缩回到外壳150内之前被断电的可能性。

在另一个实施例中，这两个条件是：织物检测传感器检测到没有织物；并且，针位置传感器检测持针器处于缩回位置中。

在该实施例中，持针器驱动器128不会关闭和停止持针器120和针106的运动，直到持针器120已经移动到在外壳150内的缩回位置。

缝纫设备的附加实施例可包括可提供的各种可拆卸的盒，其容纳线轴、针和持针器设备。

在图13A-图13B和图14A-图14B中提供的实施例中，缝纫设备还包括线盒1310，线盒机构1410被线盒外壳1320包围。线盒机构1410包括至少保持线的端部段的线轴1412，该线轴1412可旋转地安装在与线盒外壳1310一体形成的轴1414上。线盒1310还被配置成容纳持针器120(如上所述)，其中持针器120安装在线盒1310内以相对于盒1310从缩回位置移动到前进位置。

如图13A和图13B所示，线盒1310形成为可从缝纫设备100的外壳150移除，其中外壳150包括凹部1330，线盒1310可牢固地被接收在该凹部1330中。线盒1310可以可释放地连接到外壳的柱状物或头部元件440。如图13A和图13B所示，可以牢固地接收线盒1310的凹部1330定位于外壳150的支撑臂430的头部元件440内，并且在其中至少包括凹陷的垂直表面1332，并且在凹陷表面1332的底部处向外突出的凸缘1334。凹陷的表面1332适于以摩擦方式在其上接收和保持线盒1310，其中凸缘1334成形为接合盒1310的底表面1312。在此实施例中，线盒外壳1320将包括大致平坦的后表面，其抵靠凹陷的表面1332。线盒外壳1320还可包括前表面1322，其曲率与外壳150的包括用于接收线盒1310的凹部1330的部分的曲率相匹配。线盒1310还将包括用于将在线盒1310中的持针器120与容纳在缝纫设备100的主外壳150内的持针器驱动器128可操作地连接的连接元件。该连接元件可以具有在线盒1310外壳中的缝隙的形式，通过该缝隙可以接近在线盒1310中的狭槽。线盒1310可以安装到支撑臂430的头部元件440，使得来自凸轮单元510的连接销牢固地接收在线盒1310的狭槽中，用于驱动包含在其中的持针器120的致动。

在该实施例中，线盒1310包括在其底面1312上的孔，当持针器120在缩回位置和前进位置之间移动时，由持针器120保持的针106将穿过该孔。线盒1310的孔将形成在盒外壳1320上，使得当线盒1310完全接收在外壳150的凹部1330内时，盒1310中的孔将与缝纫平台152的缝纫孔154垂直对齐。

在一个实施例中，盒包括预先穿有第一线段102a的针106，第一线段102a是缠绕在线轴上的一定长度的线的一部分，使得盒被形成为当盒安装在外壳上时供用户立即使用。

在一个实施例中，缝纫设备100的线盒1310为多个线盒1310，每个线盒1310都供应有线轴1412，每个线轴包含不同颜色的线，其中容纳在外壳150中的线盒1310可以被移除和更换以完成用户想要的不同缝纫功能。

虽然描述了要在织物片110上形成线缝，但是将理解的是，在使用中，线缝形成在多个织物片110上以便将它们缝纫在一起将是可预期的。术语“织物片”旨在包括将线缝施加到多个织物片110以将它们缝纫在一起的情况。

上述实施例旨在作为本发明的示例，本领域的技术人员可以对其进行变更和修改而不脱离仅由所附权利要求限定的本发明的范围。

Claims (20)

1.一种用于将线缝施加到织物片上的缝纫设备，所述缝纫设备包括：

外壳，其包括带有缝纫孔的平台，所述平台定位用于支撑织物片，所述外壳还包括进入孔；

抓握构件，可在抓握位置和释放位置之间移动，在所述抓握位置中抓握构件抓握缝纫孔下方的第一线段，在所述释放位置中，抓握构件围绕第二线段释放第一线段以形成线缝的一段；

拉线器，其包括固定特征，其中拉线器可从第一位置和第二位置移动，在所述第一位置中拉线器允许第一线段在缝纫孔下方的外壳内移动，在所述第二位置中拉线器驱动固定特征以拉动第一线段穿过进入孔到达外壳外部，以便允许用户切断第一线段；

持针器，其被定位成保持针，所述针具有供第一线段穿过其中的针孔，其中持针器可在缩回位置和前进位置之间移动，在所述缩回位置中持针器将针保持在织物片的外部，在所述前进位置中持针器驱动针穿过织物片并穿过缝纫孔以将第二线段带到缝纫孔下方并进入由抓握构件抓握的位置；和

持针器驱动器，其可操作地连接到持针器以驱动持针器在缩回位置和前进位置之间移动。

2.根据权利要求1所述的缝纫设备，其特征在于，抓握构件是在抓握位置和释放位置之间往复运动的环钩，使得在织物片中形成的线缝是链缝。

3.根据权利要求1所述的缝纫设备，还包括张紧元件，所述张紧元件定位成向在线轴和针之间的第一线段施加张力，以在拉线器的固定端移动到第二位置时限制线从线轴退绕。

4.根据权利要求1所述的缝纫设备，其特征在于，拉线器可在第一位置和第二位置之间滑动。

5.根据权利要求1所述的缝纫设备，其特征在于，拉线器可在第一位置和第二位置之间枢转。

6.根据权利要求1所述的缝纫设备，其特征在于，外壳包括定位为将拉线器可释放地保持在第二位置的棘爪。

7.根据权利要求6所述的缝纫设备，其特征在于，外壳还包括从平台竖直延伸的柱状物，以及在缝纫孔上方从所述柱状物延伸出的支撑臂，持针器定位于所述支撑臂内。

8.根据权利要求7所述的缝纫设备，其特征在于，持针器驱动器包括定位于外壳的柱状物内的电动机，所述电动机的输出可操作地联接到持针器。

9.根据权利要求8所述的缝纫设备，其特征在于，持针器驱动器经由旋转轴组件可操作地连接到持针器，旋转轴组件包括带有连接到其第一端部的齿轮机构和连接到其相对端部的凸轮的驱动轴，其中所述凸轮可操作地连接到持针器并且所述齿轮机构可操作地连接到电动机的输出。

10.根据权利要求6所述的缝纫设备，还包括线盒，所述线盒包括至少保持线的端部段的线轴，其中线盒可释放地连接到外壳的柱状物并且其中持针器被容纳在线盒内。

11.一种根据权利要求1所述的缝纫设备，其特征在于，持针器包括偏置构件，所述偏置构件被连接以将持针器偏置向缩回位置。

12.一种用于将线缝施加到织物片上的缝纫设备，所述缝纫设备包括：

外壳，其包括带有缝纫孔的平台，所述平台定位用于支撑织物片，并包括在缝纫孔的第一侧上的送入部分，所述外壳还包括进入孔；

抓握构件，可在抓握位置和释放位置之间移动，在所述抓握位置中抓握构件抓握缝纫孔下方的第一线段，在所述释放位置中抓握构件围绕第二线段释放第一线段以形成线缝的一段；

持针器，其被定位成保持针，所述针具有供第一线段穿过其中的针孔，其中持针器可在缩回位置和前进位置之间移动，在所述缩回位置中持针器将针保持在织物片的外部，在所述前进位置中持针器驱动针穿过所述织物片并穿过缝纫孔以将第二线段带到缝纫孔下方并进入由抓握构件抓握的位置；

持针器驱动器，其可操作地连接到持针器以驱动持针器在缩回位置和前进位置之间移动；

织物传感器，其被定位成检测在平台送入部分上存在织物片的一部分；和

控制器，其连接到织物检测传感器和持针器驱动器，并被编程使得当织物检测传感器检测到织物片的一部分时，持针器驱动器接合以在缩回位置和前进位置之间移动持针器，并且其中控制器还被编程为至少部分地基于织物检测传感器检测到没有织物来停止持针器驱动器驱动持针器。

13.根据权利要求12所述的缝纫设备，其特征在于，持针器包括偏置构件，所述偏置构件定位成将所述持针器偏置向缩回位置。

14.根据权利要求12所述的缝纫设备，还包括：

针位置传感器，其可操作地连接到持针器和持针器驱动器中的一个，用于确定由持针器保持的针的位置，其中控制器连接到针位置传感器并且进一步被编程为至少部分基于以下两个条件都为真来停止持针器驱动器驱动持针器：

织物检测传感器检测到无织物；和

针位置传感器检测到针在织物片之外。

15.根据权利要求14所述的缝纫设备，其特征在于，外壳还包括从平台竖直延伸的柱状物。

16.根据权利要求15所述的缝纫设备，其特征在于，外壳还包括支撑臂，所述支撑臂在缝纫孔上方从柱状物伸出，持针器定位在所述支撑臂内。

17.根据权利要求15所述的缝纫设备，其特征在于，持针器驱动器包括定位于外壳的柱状物内的电动机，所述电动机的输出连接到持针器。

18.根据权利要求17所述的缝纫设备，其特征在于，持针器驱动器经由旋转轴组件可操作地连接到持针器，旋转轴组件包括带有连接到其第一端部的齿轮机构和连接到其相对端部的凸轮的驱动轴，所述凸轮可操作地连接到持针器并且齿轮机构可操作地连接到电动机的输出。

19.根据权利要求18所述的缝纫设备，其特征在于，针位置传感器包括联接到驱动轴的旋转编码器。

20.根据权利要求15所述的缝纫设备，还包括线盒，所述线盒包括至少保持线的端部段的线轴，其中持针器包含在线盒内，并且其中线盒可释放地连接到外壳的柱状物。

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