CN1164590A - 带有纱线切断装置的缝纫机 - Google Patents

Abstract

一种缝纫机，当为了可以更换上线，它在缝纫操作过程中，可以仅切断上线而不切断底线，切线马达为一个独立的马达而不是缝纫机马达，具有一个旋转钩控制装置用来控制旋转钩的旋转以及相对于主轴旋转的切线马达的驱动方式。一个切线机构包括一个由切线马达驱动的可动刀片，它位于旋转钩和针板之间。如果可动刀片由它的最大转动位置转动到靠边位置时，在缝纫机结束时将上线和底线一同切断，如果可动刀片是从上线切断位置转到靠边位置，则仅切断上线。

Description

带有纱线切断装置的缝纫机

本发明涉及一种具有纱线切断装置的缝纫机，特别是涉及当缝纫操作暂停可切断其中一根纱线的缝纫机，这样，在重新开始缝纫操作时，可以形成稳定的后续线迹。

传统的缝纫机中，其主体包括一个机床部分，脚部分，上臂部分和头部分。上臂部分带有通过缝纫机马达驱动的主轴，在机头部分具有针杆，针，挑线杆，它们通过主轴的驱动力驱动作垂直往复的运动，机床部分具有一个下轴，一个旋转钩或一个与针相协作的旋转钩。下轴也是通过主轴驱动旋转的，也即，由主轴驱动下轴以便使缝纫针与旋转钩同步。

为了进行多种颜色的刺锈，在多头绣花机上将使用多根不同颜色的纱线，在这种绣花机中，多个针杆可以有选择的进行驱动，在针板和旋转钩之间装有一个纱线切断装置，用于切断针线和底线，该切断装置包括一个移动刀片和一个固定刀片。另外，还提供一个与主轴同步的用于驱动纱线切断机构的驱动机构。

在传统的具有纱线切断装置和驱动装置的多头刺绣机中，纱线切断装置与主轴同步的被驱动，可移动刀片在主轴旋转的一个预定时限内被移动一个预定的距离，从而同步的切断针线和梭芯线。然而，在刺绣过程的中间在换线操作的暂时停止过程中，上线和底线都会被切断，因此，在更换完不同颜色的纱线以后，重新开始绣花时，可能会由于针线和底线的啮合不足而形成不了线缝。

本发明的一个目的是提供一种缝纫机，它可以在缝纫过程中，当切断纱线时，仅切断上线而不切断底线。这样便可在重新开启缝纫操作后，稳定的形成线缝或线迹。

本发明的这个目的和其它目的是这样实现的，一种使用上线和下线来缝合织物的缝纫机，它包括：一个缝纫机的马达；马达驱动的主轴，该主轴用于驱动缝纫针；一个其上具有一个针板的针床；一个旋转钩，该旋转钩是位于针床内用于与缝针协同动作来捕获针的线圈；一个纱线切断装置设置于针板下面，用于切断上线和底线；一个单独独立于缝纫机马达的用来驱动纱线切断装置的驱动器；一个用来控制该驱动器的控制装置，以便纱线切断装置仅切断由织物和缝针之间伸出的上线而不切断底线。

图1是本发明一实施例的多头绣花机的透视图。

图2是该实施例缝纫机针杆垂直移动机构的透视图，该机构带有一个针杆跳跃机构。

图3是该实例缝纫机的工作台和针床主要部分的平面图。

图4是该实例具有旋转钩部分的针床的平面图。

图5是该实例具有旋转钩部分的针床的纵向横截面图。

图6是该实例前侧部分的平面放大图。

图7是该实例线切断驱动装置的平面放大图。

图8是本实例多头绣花机的控制系统的方框图。

图9是该实施例一个流程图，它显示了旋转钩轴驱动控制的程序。

图10是该实施例一个流程图，显示了主轴和旋转钩轴初始起动的程序。

图11是实施例的一个流程图，它显示了拣选过程控制程序。

图12是实施例一个流程图，显示了旋转钩轴的同步驱动控制的程序。

图13是实施例的一个流程图，显示了缝纫机加工的程序。

图14是实施例的一个流程图，显示了保持针线长度的预处理程序。

图15是实施例的一个流程图，显示错误加工的程序。

图16是实施例的一个流程图，显示了纱线切断控制程序。

图17是实施例的一个流程图，显示了纱线切断处理的程序，它是图16的子程序。

图18是实施例的一个时间曲线图，显示了各种信号与根据第几号针迹数据主轴所转动角度间的关系。

图19是实施例的一个说明针杆，挑线杆，旋转钩拉出的针线长度的运动轨迹以及相对于主轴的旋转位置的旋转钩的旋转位置的示意图。

图20是实施例的一个图表，显示了缝纫机开始阶段旋转钩轴的转速与主轴转动位置之间的关系。

图21是实施例的一个正视图，显示了当主轴在280°旋转角度时，旋转钩的瞬间的停止。

图22是该实施例的一个图表，显示了在切断纱线过程中旋转钩的旋转速度和主轴旋转角度间的关系。

图23是该实施例的一个正视图，显示了主轴在300°旋转角时旋转钩的瞬时停止。

图24是该实施例的一个图表，显示了纱线切断马达的驱动脉冲数与主轴旋转位置之间的关系。

图25是该实施例一个放大图，显示了机床的正面位置，其中，可移动刀片被转动最大的转动位置与上线和底线相啮合。

图26是该实施例一个放大图，显示了机床的正面位置，其中可移动刀片转至它的边端位置，从而切断上线和底线。

图27是该实施例一个时间曲线图，显示了各种信号与主轴旋转角之间的关系，用来描述缝纫加工中间的针线的时限。

图28是该实施例的一个流程图，显示了纱线切断加工的程序。

图29是该实施例的一个图表，显示了纱线切断马达的驱动脉冲数与主轴旋转位置的关系，用于表明上线的切断时限。

图30是该实施例的一个放大图，显示暂时停止的可动刀片，底线，已缝入织物的上线和未缝入织物的上线之间的几何关系，用来描述上线的切断操作。

图31是该实施例的一个放大图，显示了已缝入织物中的上线与可移动刀片相啮合。

如图1所示，本实施例涉及一个多头绣花机M，其中三个多针绣花机M₁，M₂，M₃并列的布置，每个绣花机均带有一个由独立的旋转钩马达来驱动的旋转钩，该马达不是缝纫机的驱动马达。

如图1所示，多头绣花机可见有一个横向延展的基架1，在该基架的后侧上表面设置有一个横向延展的缝纫机支撑板2，该支撑板在平面视图中为长方形，另外，横向延展的支架3竖立于缝纫机支撑板2的后侧位置。在支架3上，三个缝纫头4、5、6的位置以一定间隔并列排布，在基架1上及缝纫机支撑板2的前方位置，相应于各机床部件10、11、22的每个后端部分7、8、9被支撑在与机头4、5、6相对应的位置上。

这样，三个多针绣花机M₁，M₂，M₃，通过机头部分4、5、6位于支架3上，并与并列布置的机床部件10、11、12相对应。并且，每个机头部分4、5、6相应于机床部件10、11、12是机械性独立的，而且每个机床部件10、11、12之间也是机械性独立的。

在绣花机M₁，M₂，M₃的机头4、5、6的前端位置横向可移动地支撑有针杆盒20。在每个针杆盒中竖直地装着12根针21它们横向排列，并且它们可垂直的上下运动。并且在其中铰支有12个挑线杆23，这些针杆盒20由针杆更换装置(未示)随时驱动进行横向移动，该更换装置由一个针杆更换马达115(图8示)驱动，从而对于刺绣加工可随时地更换不同颜色的纱线。

在缝纫机支撑板2的前方位置具有一个水平的工作台板13，该台板的高度是可以调节的，并且可以与机床部件10，11，12上表面的高度相适应。如果绣花机在帽形物品上进行刺绣，如帽子或帽罩，工作台板13可以被落下，以便使机床部件10、11、12的外形轮廓可以支撑着待缝制的帽形物品。在工作台板13的两端设置有一对辅助台板14，15，在该辅助台板14，15上安装有一个横向的长方形可移动机架16。

移动机架16具有一个作为驱动机架的部位16a的左端位置，它可以由一个或一组驱动机构(未示)驱动沿X轴方向移动，也即横向移动(图1中的左右方向)，另外，该可移动机架16还有一个右端位置，作为另外一个驱动机架部位16b，这些驱动机架部位16a，16b，通过Y轴驱动机构(未示)沿y轴方向可以移动(图1的前后方向)，因此，可移动机架16通过x轴驱动机构和y轴驱动机构的驱动可在x-y平面内移动，该x轴驱动机构由x轴驱动马达117(图8)驱动，y轴驱动机构由y轴驱动马达119驱动(图8所示)。另外，在辅助台板15的后端设有一个操作控制板18用以输入各种命令。该操作控制板包括一个显示器18a，用于显示与绣花加工相关的信息。

接下来将参照图2描述垂直移动针杆21的针杆驱动机构25，每个绣花机M₁，M₂，M₃上均具有针杆驱动机构25。

在每个机头位置4、5、6的前端设置有垂直沿伸的主针杆26，该主针杆26的上下端支撑着针杆盒20的支架F。一个可垂直移动的部件27可移动的环绕支撑于主针杆26上，可移动部件27上有一个啮合沟槽27a，该沟槽27a与主针杆26上的一个下文描述的连接销34相啮合。可移动部件27的下端设有一针杆包绕部件28，它可沿主针杆28上下移动而不相对于它转动。针杆包绕件28与连杆31相连接，而连杆31与摆杆30铰接，摆杆30可转动的支撑在枢轴29上。可转动部件27可相对于包绕部件28转动。

一个缝纫机的主轴17横向贯穿各机头4、5、6。该主轴17由缝纫机马达110驱动(图8所示)，在主轴17上固装有偏心凸轮32，一个偏心凸轮杆33位于该偏心凸轮32上。该偏心凸轮杆33的下端与摆杆30相铰接。

12个针杆的下端各装有缝纫针22，每个针杆21的中间部位与连接销34固定在一起，环绕着针杆21设有一压簧35，它位于连接销34和针杆盒20的支架F之间，因而利用压簧35的压力迫使针杆21位于它的上针位置。另外，当针杆盒20横向移动时，每个针杆21的连接销34可有选择地与可垂直移动的部件27的啮合槽27a相啮合。

在这种布置中，随着缝纫机马达110以一定预定方向旋转，主轴17绕其轴线旋转，因而通过偏心杆33，摆杆30和连杆31，可垂直移动的部件27和针杆环绕部件28一起垂直往复移动。仅一个通过连接销34与可垂直移动部件27相啮合针杆21按照主轴17的旋转时间关系垂直往复移动。

下面将参考图2描述针杆跳跃机构40。每个绣花机M₁，M₂，M₃均具有该机构40，用它来将针杆跳跃到最高位置或上死点位置。

在针杆盒20中，设置有一个针杆跳跃螺线管41，该螺线管有一个水平延伸的插棒或铁芯，另外，在针杆盒20中有一个可角位移的L形杆42。该L形杆42在平面图中是L形的轮廓并且可绕一个竖直轴转动。L形杆42具有一个驱动部分42a，它可以接靠于螺线管41内插铁芯的一端。L形杆42还有一个驱动部分42b，该42b处带有一个垂直延伸的操作轴43。并且所说的可垂直移动部件27具有一个与其成一体的伸出的啮合部分27A，操作轴43与啮合部分27A相啮合。

另外，扭转盘簧44与可垂直移动部件27的上端位置相连接，以便通常迫使可垂直移动部件27位于它们的联接位置(如图中实线所示)，其中连接销34与啮合沟槽27a相啮合。另外，双点划线标示了当可垂直移动部件27逆时针旋转后，该部件27的跳跃位置。

如果针杆跃螺线管41被激励一预定阶段沿图2向右侧伸展它们的内插铁芯，当针杆21由连接销34与可垂直移动部件27相连接时，可转动的杆42顺时针转动一定角度。因此，操作轴43逆时针堆动凸出的啮合部分27A。这样，可垂直移动的部件27将克服盘簧44的偏压力转动到双点划线标示的跳跃位置。因此，连接销34与啮合沟槽27a脱离啮合，并同时，针杆21迅速地移动到它的最上端位置，也即，针杆21利用压缩弹簧35的偏压力来执行跳跃操作。

另一方面，如果可垂直移动部件27从它的下端位置移至最高位置，而在该状态下由于可移动部件27恢复到它的连接位置时的跳跃操作，针杆21具有一个最上端位置，可垂直移动的部件27首先被移至与连接销34的下表面相接触，并且暂时性的绕主针杆26转动到双点划线所示的跳跃部位。然而，由于盘簧44的偏压力作用，可垂直移动部件27会迅速的转回到实线所示的连接位置，因此，连接销34可以自动地与啮合沟槽27a相啮合。

另外，每个针床位置7、8、9均具有压脚45，压脚的位置可以在加压部位和其上方相距一定距离的收回位置间变化，在加压位置，压脚45将件织物W压在相应的针床上，具有一个压脚驱动装置(未示)，它包括一个压脚驱动螺线管106(图8所示)用于改变压脚的位置。

下面，参照图3-图7来描述针床部件10，11，12，这些针床部件彼此相同，因此下面仅描述最左侧的针床部件10。

横断面大致为U形的针床框架50前后方向伸展，针床框架50的后端固定于一对支撑托架51上，该托架又固定于基架1上，该基架是横向伸展的。支撑托架51固定到基架1上的固定位置是位于缝纫机支撑板2的前方，在针床框架50的前方位置可拆地装有旋转钩55，针床框架50的上前端位置用针板52盖住，其余的上端位置由一个盖板53盖住，该盖板53接连着针板51。如图3所示。

下面将参照图4、5和21描述旋转钩组件55，一个连接块56通过一个螺钉57可拆卸地装于针床框架50的前端。另外，一个旋转钩驱动马达58如一个步进电机放置在连接块56的后端位置。旋转沟驱动马达58有一个驱动轴58a，另外，在连接块56的前端位置设有捕捉纱圈的旋转钩或成圈器59。旋转沟59包括一个钩轴60。它由连接块56支撑着，并可前后移动及转动。旋转钩轴60的后端固装有一个第一耦合元件62，驱动马达58的驱动轴58a的前端，该前端有一个第二耦合元件63。这两个第一第二合元件62和63相互耦合在一起构成一个耦合器61，这样，旋转沟轴60和驱动轴58a由耦合器61连接在一起。

图21显示了一个最好的旋转钩59的实例。该旋转钩59包括一个内旋转钩或一个梭壳托架元件，在梭壳托架中设有棱壳67，梭壳中设有梭芯，在内旋转钩外周可转动的环绕有一个外旋转钩或钩体59a。外旋转沟59a有一个线圈捕获尖嘴59b，其用于钩住针线47并形成上线线圈47c。当梭芯17旋转200°上线线圈捕获尖嘴59b插入缝针22的线孔或眼时，缝针和旋转钩相互同步(图19所示)。在该同步阶段，线圈捕获尖嘴59b钩住穿过针22的线孔的针线47，并随外旋转钩的转动在内旋转钩和外旋转钩59a之间移动形成线圈47c。在线圈捕获尖嘴59b的外周上具有一个叉形导线部分59c(图23所示)。

另外，第二耦合元件63具有一个多缝的圆盘式编码器64，第二编码器传感器65如象光传感器被装在连接块56上，用于多条缝的光检测和产生一个旋转钩轴的转动信号。当旋转钩驱动马达58旋转时，旋转钩轴60经驱动轴58和耦合器61被转动，从而使旋转钩58以一预定方向以两倍于主轴17的速度K旋转。在针床部分10的前面设有一个保护罩66。该保护罩66与针床框架50的下前端铰接，因此，该保护罩66可以开合，如图3所示，针板52上针孔和针床框架50的前端面之间的距离L，也即与保护罩66前表面间的距离可以被减小，这是因为传统的针线捕获元件不是位于旋转沟59和保获罩66之间，如图5所示。

下面将描述可前后方向改变支撑旋转钩59所在位置的支撑装置。连接块56具有一个圆柱形部分，其中设有一个可前后滑动的圆柱形轴套70。在轴承套70内紧配合的装有一个轴承71。连接块56的左侧壁与一个偏正销72相接触。轴套70的左侧壁上有一个长形的垂直销槽，偏正销的销子部为与销槽相啮合。另外，连接块56有一右侧壁，其内有一个可拆的定位螺钉73，用于将轴套70与连接块56固定在一起。

在这种结构下，当拉开螺钉73，偏心销转动，进而轴套70可以向前或向后移动一个微小的距离，1-2mm，这是由于偏心销72与轴套上的销槽相啮合的原故，这样，最终可以控制旋转钩59的前后位置，从而控制缝针和旋转钩的间隙。

下面，参照图3至图6描述纱线的切断机构80，该机构位于每个针床部分10、11、12上，用于切断上线47和底线48。

在连接块56上固装有一个安装板(未示出)，它位于旋转钩59的上方。一个可移动刀片81可动的支撑于安装板上，它可在图6中实线所示的边端位置和双点划线所示的最大转动位置之间进行转动。该移动刀片具有一个长形的部分81a。在针板52下方设有一个固定刀片82，该针板位于帖紧安装板的上方。该固定刀片82有一个刀刃，它向前移动与可动刀片81配合切断针线47和底线48。固定刀片81的下表面有一个纱线握持部分(未示)用于握持住待切割底线48的端部。

切线操纵杆83与可动刀片81铰接在一起并向针床框架50的后方伸展。也即，当切线操纵杆83向前移动，则可动刀片81顺时针转动，沿图6中的双点划线所示方向到达最大转动位置。然后，纱线切断操纵杆向后移动，则可动刀片81逆时针方向转动，在逆时针方向转动时，针线47和底线48由可动刀片81的啮合部分81a捕获住，然后两根纱线同时由刀片81和82切断。

下面参照图3至7来描述用于驱动切线机构80的切线驱动机构85。一个转动杆86具有一个L形外形并水平的可转动的支撑于针床框架50的后端位置，该转动杆86具有一个驱动部分85a，它与切线操纵杆83的后端可转动地连接在一起。在基架1的左端，固定有一个连接板87，在连接板87的下表面固定着一个带驱动齿轮89的切线马达88。另外，一个与该驱动齿轮89啮合的扇形齿轮90利用一个台阶螺栓91可转动地支撑于连接板87上。在扇形齿轮旁边，连接板92的顶端固定在纱线切断操纵轴93的左端，该轴的左端横向延至机架1。转动板86的驱动端86b与纱线切断操纵轴93相连。

如果纱线切断马达88逆时针方向旋转，转动杆90则顺时针转过一预定角度，因而纱线切断操纵轴93通过连接板92沿其轴线向右移动。另外，转动板86顺时针转动，从而使纱线切断操纵杆83向前移动。因而可动刀片81移至它的最大转动位置(图6所示)。

然后，纱线切断马达88顺时针旋转，使纱线切断操纵轴93向左移动，因而转动板86逆时针转动从而向后移动纱线切断操纵杆83。接着，与可动刀片81相啮合的针线47和底线48在可动刀片81和固定刀片82的作用被同时切断。

连接板87具有一个移动部分，用来检测传感器94如光传感器位于邻近扇形齿轮90的位置。扇形齿轮90具有防护板95，用于防护住检测传感器94并显示一个字母ON，也即，如果可动刀片81移动到它的切割位置以外，移动位置检测传感器94将不检测防护板95，因此传感器94将产生“L”水平的移动位置的检测信号DS，另一方面，如果可动刀片81退回它的切割位置，防护板95与传感器94成一直线，因此，传感器94产生一个“H”水平移动位置检测信号DS。

下面参照图8的方框图来描述多头锈花机M的控制系统。该系统具有一个第一控制装置100和第二控制装置150，第一控制装置或称缝纫机控制装置100用于控制整个绣花机M，但不包括对旋转钩59驱动方式的控制。

缝纫机控制装置100具有一个微机，它包括一个CPU101，一个ROM102和一个RAM103，与微机相连输出输入界面通过信息总线(date bus)。相对于机头位置4，缝纫机控制装置100与一个驱动电路105和驱动电路107和纱线切断传感器108相连，其中驱动电路105与针杆跳跃螺线管41，驱动电路107与在脚驱动螺线管106相连，其它的机头位置5和6情形与上述情形相同。

一个驱动线路111与缝纫机马达110相连，并与缝纫机的控制装置100相连，缝纫机马达110具有一个圆盘编码器，第一编码器也与缝纫机控制装置100相连，第一编码器传感器112当编码器转动一个角度时，将产生一千个缝隙信号或主轴旋转信号，初始点传感器113也与缝纫机的控制装置100相连，用于当第一编码传感器112旋转一周时产生一个标示主轴17初始点的信号。一个停止点传感器114也与缝纫机控制装置100相连，用于检测针杆21的停止位置，也即主轴转动100°角。一个与针杆更换马达115相连的驱动线路116与控制装置100相连，用于移动针杆盒20并将针杆21换成另一根针杆(如图2所示)，另外，缝纫机控制装置100与驱动线路118，驱动线路120和操纵板18相连，其中，驱动线路118与x轴驱动马达117相连接，驱动线路120与y轴驱动马达119相连接，操作板18具有一个显示屏和许多开关(未示出)用来开启缝纫机操作和输入各种命令。

第二控制装置或称旋转钩轴驱动控制装置150也与缝纫机控制装置100相连，用于控制旋转钩59和切断纱线的操作。该旋转钩轴的驱动控制装置150具有一个微机，它包括有一个CPU151，一个ROM152和一个RAM153，以及一个输出输入界面，该界面通过信息线(data bus)与微机相连。对于针床组件10而言，旋转钩驱动马达58(图4示)通过驱动电路154与控制装置150相连，第二编码传感器65(图4示)和旋转钩轴初始位置传感器。155也与控制装置150相连。第二编码传感器65当圆盘编码器64(图4示)转一圈时将产生50个缝隙信号(旋转钩轴旋转信号)，该圆盘编码器64与旋转钩驱动马达58相连。初始点传感器155用来当圆盘传感器64转一圈时产生一个旋转钩轴的同步信号。计数器156与控制装置150相连，用于提供一个计算值“I”，该值表示旋转钩驱动马达58的驱动转数(drive step number)。其它的机床组件11，12也同样具有上述的控制系统，另外，移位检测器94及与纱线切断马达88相连的线路156也与旋转钩轴控制装置150相连(图3和7示)。

缝纫机马达110最好是感应电机，它适合于进行反向控制，由圆盘编码器转一圈，而第一编码器传感器112传送给缝纫机马达110的1000个缝隙信号(主轴转动信号)被细分成4000个脉冲作为主轴控制脉冲来控制马达。另一方面，步进电机适合于作为旋转钩驱动马达58，并且当接收到500个脉冲时，它可旋转360°，同时旋转钩59也旋转过360°。对旋转钩驱动马达58在速度为“k”时进行双倍速率控制，其中，当主轴17转一圈时，马达58转两圈。

存储器ROM52存贮有同步的驱动位置数据，这些数据是涉及相对于主轴17每个回转位置，旋转钩驱动马达58可允许的驱动脉冲数，也即，以表格的方式来存贮驱动脉冲的允许范围和主轴17每个旋转位置之间的关系。

下面借助图9-15来描述由用于控制旋转钩轴的控制装置150执行的程序。首先，参照图18，其基准是将来自缝纫机控制装置100的信号输送到旋转钩轴控制装置150，在缝纫开始时刻，主轴17停止于100°转角位置，而针杆21通过针杆跳跃机构40停止在它100最上端位置。

如果绣花缝纫是数据绣花数据来执行的话，其中数据包括N个线圈的针的位置数据，将提供来自缝纫机控制装置100的“H”水平的主轴驱动信号。并且开始缝纫机马达110。这里，刺绣数据不仅包括在最后的第几个线圈时执行切线操作的切线数据，而且还有在更换针线时用于切断针线的针线切断数据。因此刺绣缝纫机继续执行几个针迹线圈，并且纱线切断操作在刺绣缝纫当中进行。

图19显示了针杆和挑线杆的移动轨迹，旋转钩将上线牵拉的长度，和根据主轴17的旋转角度旋转钩59的旋转位置。这里旋转钩59的旋转位置被标为线圈描述尖嘴59的转角位置。

当主轴17的旋转角为0°时，也即，针杆21位于最上端位置，在第一针迹线圈，针杆21自动地与可垂直移动的部件27接触。如果用于朝织物背面牵拉上线47剩余端的拣迭操作不在线迹开始阶段执行的话，则将在第二针迹线圈开始执行自动缝纫操作。在最后的第Nth针迹线圈，当主轴旋转角约为260°时，主轴旋转信号变为“L”水平，并发出一个纱线切断信号，然后，当主轴的转角在270-448°之间时，将执行切线操作。紧接着切线操作，主轴在460°(100°)转角时停止转动。

当接通多头绣花机M的电源，旋转钩驱动控制即被开始，以及如图9所示，主轴和旋转钩的初始起动过程被步骤S10执行。

在图10所示的最初起动过程，首先，判断主轴17是否位于步骤S25它的停止位置。也即，重新获得一个停止位置传感器114的停止位置信号。如果主轴位于它的停止位置，也即，当前的缝纫过程已完成切断操作也已完成，则主轴17位于它的初始起动位置，在此主轴的转角位置大约为100°。如果主轴17位于它的停止位置(S25：yes)，旋转钩轴60位于相应于主轴17的13°转角位置。因此，旋转驱动马达58由一个脉冲(S26)反向驱动，以便将旋转钩轴60的旋转位置恢复到这样一个旋转位置，其中旋转钩轴的初始点传感器155发出一个旋转钩同步信号。如果传感器155(S27：No)未发出旋转钩同步信号，则重复执行步骤S26和S27，另一方面，螺旋转钩轴60相应于主轴17的初始旋转位置(180°)旋转到它的初始起动位置(S27：yes)，如图20所示1初始起动程序结束，并且程序回到图9所示的步骤S11，也即旋转钩轴的驱动控制程序。

如果主轴17不在其停止位置，(S25：No)，一个显示该状况的错误信息将显示在显示器18a上。因此，操作者将用手旋转主轴到其旋转停止位置。

然后，在旋转钩轴驱动控制程序中，如果缝纫机控制装置100还未发生一个“H”水平主轴驱动信号，也即，缝纫操作还未被开始(S11：No)，步骤S11被重复执行，直到缝纫开始。

在缝纫开始阶段，如果缝纫机控制装置100发出一个主轴驱动信号“H”水平(S11：yezs)，则缝纫机控制马达110同时接通电源，则主轴17由它的旋转位置100°开始驱动旋转，如图18所示。

然后，如图20所示，在第一针迹线圈，如果主轴17转到170°，以使主轴初始点传感器113产生一个主轴初始点信号(S12：yes)则要判断相对于上线的拣选操作是否要在步骤13中进。如果判定为“是”，拣选操作将执行步骤S14。

在图11所示的拣选操作过程，旋转钩轴同步转动控制首先在步骤S30中执行，并且，该控制示于流程图12中，在步骤S40中，通过第一编码传感器112发出的主轴旋转信号已累加，主轴17恢复到它的旋转位置，如果为了获得与主轴17同步的旋转钩轴的旋转，旋转钩轴60由一个步骤驱动(S41：yes)，则旋转钩轴马达58由一步骤(S42)驱动。

然后，为了确定旋转钩轴60的转动，利用一个计算器156计算旋转钩驱动马达58的驱动转数，并且利用(S43)未标示数值“I”的增加，如果数值“I”不大于预定值“P”，例如数值“I”在10-15范围内(S45：yes)，且同时从第二编码传感器发出的旋转钩轴65的信号不变，则本程序结束，并且返回到图11所示的拣选操作过程的步骤S31。另一方面，如果旋转钩轴的旋转信号改变了(S44：yes)意味着旋转钩轴已被驱动，则程序进入步骤S46，其中，计算值“I”被清除，并且程序同样返回到拣选操作的步骤S31。

如果旋转钩初始点传感器155在一个时限内还没有发出一个旋转钩轴同步信号(S47：No)，而该时限不同于由一个步骤(S41：No)驱动的旋转钩的驱驱动时限，则程序返回至步骤S31。另一方面，如果发出了旋转钩同步信号(S47：yes)，将要确定旋转钩轴60是否在相应于主轴旋转的允许的转动范围内转动。也即，如上所述，在ROM152中贮存有同步驱动位置表格，它包括主轴17的转动位置与允许的旋转钩驱动马达58的驱动脉冲数的关系，因此，根据步骤S40中重复收到的主轴17的旋转位置数据，以及ROM152中的旋转钩马达58的驱动脉冲数和同步驱动位置数据，将执行确定步骤S48，如果旋转钩60在相应主轴17的转动的允许范围内转动(S48：yes)，则程序返回步骤S31。

如果，计算值“I”超出预定的计算值“P”(S45：No)，或者假如旋转钩轴60的旋转范围超出了相对于主轴17的旋转允许的转动范围，也即，如果旋转钩轴不与主轴同步(S48：No)，则旋转过程进入步骤S49，这里将执行图15所示的错误处理。

在错误处理中，针杆跳跃螺线管41在一个预定的阶段(S80)被驱动，因此，可垂直移动部件27被转到它的跳跃位置，因此针杆21被迅速的跳至它的最高位置，继而，在针22和旋转钩59之间将避免它们的机械碰撞。

然后，一个主轴驱动停止信号传动给缝纫机控制装置100，以便停止缝纫机马达110的旋转(S81)。随着这一停止信号，缝纫机控制装置100给驱动线路111发出一个制动信号，因此，缝纫机马达110被迅速的停转，同时驱动停止操作也被完成(S82)，其中，制动信号被送至驱动线路154。因此，旋转钩驱动马达58也被停止转动。然后一个显示信号传送给缝纫机控制装置100(S83)，因而在显示屏18a上显示一个错误信息，这时操作者可以报告发生事故，并且，如果事故通过操作操作板18上的错误去除开关而被消除的话，该程序结束，并且该程序重新回到主轴和旋转钩轴，按最初的步骤S10。

在拣选操作过程中，如果主轴17还没有旋转到280°(S31：No)，则重复执行步骤S30和S31。如果主轴17转过280°在图20所示第二个针迹线圈内(S31：Yes)，旋转钩驱动马达58的转动在主轴17转至460°(100°)之前这段角度内被停止(S32：No)，这样旋转钩轴的转动也被强制停止。

更特别的是，在第二个针迹线圈中和主轴的旋转角在280°-460°旋转范围内时，旋转钩59位于图19至21所示的它的旋转位置。这种情况下线圈捕获尖嘴59b捕获射线形成上线线圈47c，因此上线不与旋转钩59接触，这时加工的织物在缝针22和挑线杆23提起状态下沿喂入方向送入。

随着缝针22和挑线杆23的上升，针线47a由缝针22的线孔中拉出并向上扩展，也即，对针线施加一定张力。这时，工件织物上表面的上线的剩余部分将承受与其它上线通过排线杆时较小的磨擦阻力将其输送，因为旋转钩的停转，工件织物W上的上线残留部分通过该织物W和针板52上的针孔52a被拉向旋转钩59，因此，上线针线的线圈基本上看不见了。假如主轴进一步旋转100°，也即，旋转钩59与主轴17同步的到达旋转位置(S32°，Yes)，拣迭操作过程结束，程序进入了S15，在此执行缝纫操作。

在图13所示的缝纫过程中，如果缝纫操作过程根据“H”水平的驱动信号继续进行(S55：Yes)，如上所述旋转钩轴同部驱动过程重新被执行，该过程是在第三针到最后一针(Nth)的过程中执行的，也即直到主轴驱动信号变为“L”水平停止缝纫过程时止。在这一阶段中缝纫操作是连续进行的(S56)。如果针迹到达Nth针迹时以及发送出一个主轴驱动信号“L”水平(S55：No)的话，缝纫操作结束，并且程序转到S16。在旋转钩轴驱动控制阶段，如果在最后一针Nth(S16：No)时，在缝纫机控制装置100发出一个常规信号的情况下，不执行切线操作则旋转钩轴被同步的驱动直至主轴17旋转360°。然后，在主轴旋转360°后，程序回到S10，这时线圈捕获尖嘴59b不与缝针22相接触。

另一方面，如果执行了切线操作(S16：Yes)，将执行一个提供残留线长度的过程S17，用于获得从针眼拉出的一段残留的针线长度，这里随着残留线的获得过程，纱线切断操作也会开始，此时主轴是位于它的270°旋转位置，纱线切线过程将在后面进行详细描述。

如图22和14所示，在获得残留线长度的过程中，旋转钩轴被同步的驱动控制(S60，S61：No)，其中，旋转钩轴以一个恒定速度K转动，直到最后一针主轴达到它的300°旋转位置。

如果主轴旋转到300°(S61：Yes)，旋转钩驱动马达58被暂时停转，直到主轴转至335°，在此阶段，旋转钩轴被暂时的强制停转(S62：No)。

也即，在第n个针迹，如果主轴17的旋转角度范围是在300°到335°之间，则旋转钩位于图22和23所示的旋转位置。在这种状态下，针线线圈47C当保持与旋转钩59接触时具有最大的尺寸。另外，在这阶段，缝针22和挑线杆23上升同时喂入工作织物，这时由于来自缝针22针眼的上线47a已被缝入织物W，并且由于旋转钩暂时的停转，随着挑线杆23向上的移动，上线长度的减小将由绕在线轴(未示)上的针线部分进行补偿。

因此，当针线在后续的切断操作中进行切断时，将具有来自针眼足够的针线长度，该长度与线轴提供的长度相对应，并且在后续的缝纫开始阶段，该长度足以保证避免针线从针眼中拉出或与针眼相脱离。如果主轴旋转335°(S62：Yes)，将执行步骤S63至S76，用以控制旋转钩驱动马达58的旋转，其控制方法是旋转钩驱动马达以与主轴17旋转速度成正比的高速旋转，但不超过其38°范围内自动启动次数，借助于这种控制，上线47c可暂时与旋转钩59脱离接触以便获得一个稳定的上线残留长度。

特别是如图14和22所示，旋转钩驱动马达在主轴17到达335°(S66：S64：Yes)旋转位置的最初十个脉冲过程中以一个预定的旋转速度K进行驱动，然后驱动脉冲周期设定为K＝1.5(S65)，因此旋转钩驱动马达58在后续的10个脉冲内以1.5K的速度被驱动(S66，S67：Yes)，接着驱动脉冲周期设定为K＝2，(S68)，因此旋转钩驱动马达58在后续的141个脉冲内以2K的速度被驱动(S69，S70：Yes)。

然后，驱动脉冲周期设定为K＝1.5(S71)，因此旋转钩驱动马达58在后续的十个脉冲内以1.5K的速度旋转(S72，S73：Yes)，然后驱动脉冲周期设定为K＝1(S74)，因此旋转钩驱动马达58在后续10个脉冲内以K的速度旋转(S75，S76：Yes)，然后程序返回S10。

接下来参照图16和17对切线过程进行描述，当开启电源后，切线操作过程接续在上述的提供残留纱线过程之后。

如果多头型绣花机接通电源，则纱线切断控制也被开启，首先最初的可移动刀片81的起动执行步骤S90到98，也即，从移动位置控制传感器94发出的位移检测信号DS为“H”水平(level)，也即，可移动刀片81当传感器94检测防护板95时位于它的切断位置(S90：Yes)，标志DF设定为1，它标示着纱线切断马达88向外或单一方向的转动，纱线切断马达88在各个脉冲下被驱动直至位移检测信号DS转变为“L”水平，也即可动刀片81由它的切断位置向外或单向移动一个预定转角(S92，S93)  。

如果位移检测信号DS变为“L”水平(S93：No)，纱线切断马达88进一步被驱动5个脉冲，因此，可动刀片81向外或单向移动一个微小的角度值，然后标志DF设定为“0”，它标志纱线切断马达88以返回方向被驱动(S95)并且纱线切断马达88在每个脉冲下被驱动直至位移检测信号DS转变成“H”水平，也即，直到移动刀片81被移到它的切断位置(S96，S97)。如果位移检测信号DS变为“H”水平(S7：Yes)，纱线切断马达进一步转动5个脉冲，因此，可动刀片81进一步以返回方向移动一个负角度(S98)。

然后，如果缝纫机控制装置100发出一个“H”水平的主轴驱动信号(S99：Yes)，再执行步骤S99和S100直至缝纫机控制装置发出纱线切断信号为止。当主轴17的转角大约为260°(S100：Yes)时，如果发送一个纱线切断信号在最后第Nth针迹处，将执行纱线切断操作(S101)，如流程图17所示。

在纱线切断过程中，如果主轴旋转位置为270°(S110：Yes)，将设定旋转方向标志DF(S111)，纱线切断马达88继续被驱动20个脉冲，其中，当从步骤S112和S113主轴旋转信号共计11个脉冲时，纱线驱动马达由一个脉冲执行一次驱动，如图24所示。

如果纱线切断马达88被驱动20个脉冲(S113：Yes)，纱线切断马达88继续再驱动27个脉冲，其中，当从步骤S114和S115主轴旋转信号共计4个脉冲时，纱线驱动马达88由一个脉冲执行一次驱动。然后，纱线切断马达88被驱动27个脉冲(S115：Yes)。纱线切断装置继续被驱动121个脉冲，其中，当从步骤S116和S117主轴旋转信号共计2个脉冲时，纱线驱动马达88由一个脉冲执行一次驱动。在切断马达88被驱动121个脉冲的过程中，从缝针22引出的并不与纱线导向分叉部位59c相啮合的针线47a，通过可动刀片81与底线48相分开并且针线47b处被缝入工件织物W，纱线导向分叉部位59c位于线圈捕获尖嘴的对面，它们位于旋转钩59的外旋转钩59a的外周边位置。

如图25所示，在纱线切断马达被驱动121个脉冲之后，可动刀片81被移动到它的最大转动位置，在此可动刀片81不与底线48接触并且针线47b缝入工件织物W。另外图25显示了从缝针22引出的上线47a、缝入织物W的上线47b以及底线48之间的几何关系，并从一个水平面观察它们。

然后，纱线切断马达88被停转直至主轴17转到335°的位置，在此旋转钩轴60以与主轴成正比的高速旋转(S118：No)，如上所述。如果主轴17转到335°的位置(S118：Yes)，将再设定驱动方向DF，以便以相反的方向移动可动刀片81(S119)。然后，纱线切断马达被继续旋转100个脉冲，其中，当主轴旋转信号共计3个脉冲时，纱线驱动马达88由一个脉冲执行一次驱动，在此情况下底线48和缝入工件织物的上线47b与可动刀片81的啮合部位81a相接触。

在纱线切断马达88被驱动100个脉冲(S121：Yes)以后当主轴旋转信号共计14个脉冲时，纱线切断马达每个脉冲驱动被重复执行直至位置检测信号DS变为“H”水平(S122、S123)。在图24点划线所示的纱线切断时限，上线47和底线48由可动刀片81和固定刀片82协同动作被同时切断，进而，纱线驱动马达被驱动5个脉冲，因此，可动刀片81进一步稍微移动至返回方向的位置(S124，S125)。

由5个脉冲驱动纱线切断马达88(S125：Yes)而使可动刀片转动。这将意味着可动刀片81初始定位的完成。然后，过程结束并且程序返回到S99的纱线切断控制程序，等待输入下一次的纱线切断信号。在这例子中如图26所示作为单向移动的结果可动刀片81将位于它的开始靠近的位置。底线48被切断端由一个底线握持部分握持住(未示)，该握持部为位于固定刀片82的下方。

如图22和24所示，在纱线切断时限内旋转钩59以与主轴17的转速成正比的高速旋转，并且在主轴17的一个预定旋转位置上线47a与旋转钩59短暂的脱离接触，因此，上线线圈47c与旋转钩59脱离接触的时限被集中于一个预定的时限内，并且进一步的从针眼穿过的残留针线可以具有足够的长度，以便可以避免在后续缝纫操作的起动阶段从缝针22和针眼中脱出。

如图27所示，如果缝纫机控制装置100发出一个纱线切断信号用来在刺绣过程中用另一根上线替换当前所用的上线，例如在第A个针迹仅上线切断程序被执行(图28所示)。

上线切断程序几乎与图17所示切线操作程序相同，然而如图29所示，可动刀片81不移至它的最大转动位置(图29，图24中双点划线表示最大转动位置)，因此，仅一个从工件织物中伸出的上线由可动刀片套住并由可动刀片和固定刀片协同动作进行切断。

特别是，当该程序起动时执行步骤S130到S135，它们与图17所示的切线过程的程序的S110到S115的步骤相同。然后，通过步骤S136和S137，纱线切断马达88被继续驱动100个脉冲，其中，当主轴旋转信号共计2个脉冲时，纱线驱动马达88由一个脉冲执行一次驱动，也即，纱线切断马达被驱动100个脉冲后，上线47与纱线导向分叉部分59c脱离接触，该分叉位于旋转钩59的外旋转钩59a上，并且，通过可动刀片从缝针22的针眼引出的上线47a与工件织物上伸出的上线47b分隔开，在这种情况下，可动刀片81不转至它的最大转动位置，如图30所示，其中，底线48和从工件织物上伸出的上线并未与可动刀片81相接触，但此时已接近啮合状态。

然后，如果主轴17转至341°(S138：Yes)从步骤S139到S141，纱线切断马达反向驱动79个脉冲，其中，当主轴旋转共计3个脉冲时纱线切断马达88由一个脉冲执行一次驱动，结果可动刀片81被移至返回位置，同时旋转钩59旋转到套住上线的时限，也即，从图30所示状态到图31所示状态，随着旋转钩的旋转仅一根缝入工件织物的上线47b被移至与可动刀片81相接触的位置，也即，根据线圈捕获尖嘴59b的移动来完成该接触。然后步骤S142到S145与步骤S122到125相同的进行执行，因此，在可动刀片朝它的靠边位置返回时与固定刀片82协同动作仅切断一根由工件织物伸出的上线47b。

因此，在上线切断操作后的重新起动阶段，底线48仍然与工件织物连在一起，因此，后续的缝纫操作可以平稳的进行，由于可以保证底线48和上线47的精确的啮合，这样，在缝纫的重新开始阶段可以确保线缝的形成。

以上仅描述了本发明实施例的细节，在不违反本发明精神和范围的情况下，本领域的技术人员可以进行各种变化和修正。例如在上述实施例中旋转钩驱动马达可以换成缝纫机马达，然而，驱动旋转钩59的旋转钩轴可以用与主轴17相连接的方式被驱动，另外，纱线切断马达可以用旋转螺线管或其它类型的驱动器代替，它们可以改变旋转的驱动程度以使驱动可动刀片81，另外，本发明还可以用于其它类型的缝纫机，如象具有纱线切断机构的单头绣花机，其中，切断机构使用单独的驱动马达而不使用缝纫机马达，而且缝纫机马达110和旋转钩驱动马达58可以使用各种类型的驱动马达，例如，缝纫机马达110而旋转钩驱动马达58可以使用AC伺服电机。

Claims (18)

1、一种通过上线和下线缝合工件织物的缝纫机包括：

一个缝纫机马达；

一个由缝纫机马达驱动的主轴，用于驱动缝针；

一个具有针板的机床；

一个位于针床上的旋转钩，用于与缝针相配合捕获上线线圈；

一个位于针板下方的切线机构，用于切断上线和底线；

一个于缝纫机马达相独立的切线机构的驱动装置；以及

一个该驱动装置的控制装置，用于控制切线装置在不切断底线的情况下仅切断工件织物与缝针之间的上线。

2、根据权利要求1所述的缝纫机，其中，切线机构包括一个与驱动装置相连的可动刀片和一个固定刀片，可动刀片可在远离固定刀片的第一位置和靠近固定刀片的第二位置之间移动，当移动刀片从第一位置移至第二位置时，上线和底线被同时切断。

3、根据权利要求2所述的缝纫机，其中，控制装置包括：一个第一装置，用于在第一和第二位置之间并靠近第一位置的第三位置停止可动刀片，在第三位置上，上线和底线基本上与可动刀片相啮合；

一个第二装置，用于移动可动刀片从第三位置至第二位置；

一个第三装置，用于当可动刀片从第三位置移至第二位置时，将上线移至与可动刀片相啮合的位置。

4、根据以利要求3所述的缝纫机，其中，可动刀片可以在其最大转动位置和靠近固定刀片的靠边位置之间转动，最大转动位置定为第一位置，靠边位置定为第二位置。

5、根据权利要求4所述的缝纫机，其中，旋转钩包括一个旋转钩体，一个位于钩体上的线圈捕获尖嘴并且通过纱线与它啮合形成上线线圈，以及一个纱线导向部位用于保证上线与线圈捕获尖嘴相啮合，以及

其中第三装置包括一个驱动旋转钩的驱动马达，旋转钩的旋转将使线圈捕获尖嘴移动，从而将上线移至与可动刀片啮合的位置。

6、如权利要求5所述缝纫机，其中，如果可动刀片从第一位置转到第二位置，则上线和底线与可动刀片相啮合。

7、根据权利要求5所述的缝纫机，其中，旋转钩驱动马达是单独的而不是缝纫机马达，它可与主轴以相同的速度同步转动。

8、根据权利要求7所述的缝纫机其中，缝针具有一个穿引上线的针眼以及缝纫机进一步还包括一个控制部分，用于控制旋转钩驱动马达根据主轴的预定旋转角度而进行转动，以使得穿过针眼的上线的残留线端具有足够的长度以避免在切断纱线时上线从针眼中脱出。

9、根据权利要求8的缝纫机，其中，控制部为包括一个装置，用于在一个预定阶段内暂时停止旋转钩驱动马达的转动，该预定阶段为从一个预定的时限阶段到自动切线操作时。

10、根据权利要求9的缝纫机，其中，预定阶段与一个主轴旋转角的范围相对应。

11、根据权利要求10的缝纫机，其中，控制装置还包括一个装置，当驱动马达由临时停止装置暂停后，旋转钩驱动马达再次起动时，该装置用于设定一个高于同步转速的起动旋转速度。

12、根据权利要求11的缝纫机，其中，旋转钩更高的转速是与主轴的转速成正比。

13、根据权利要求12的缝纫机，其中，旋转钩的同步转速是主轴转速的两倍。

14、根据权利要求1的缝纫机，其中，旋转钩包括一个旋转钩体，一个位于该钩体上的线圈捕获尖嘴，并且，纱线与其啮合形成一个上线的线圈，以及一个纱线导引部分，用以保证上线与线圈捕获尖嘴相啮合。

15、根据权利要求2的缝纫机，其中，驱动器包括一个步进马达和一个动力传输机构，该传输机构将马达的驱动力传递给可动刀片。

16、根据权利要求1的缝纫机，进一步还包括一个旋转钩驱动马达，该马达与旋转钩相耦接用以旋转该旋转钩，其中，针床还包括一个前后方向延展的机床箱，旋转钩马达和旋转钩成一行的位于其中，在该机床箱上设有针板，它位于旋转钩的上方和机床箱的前方位置，在直板上有一个针孔，以及在针床箱的前端可转动的支撑有防护罩，用于确定机床的最前端，旋转钩直接与防护罩相邻，用以减小针孔和最前端的距离。

17、根据权利要求8的缝纫机，其中，控制装置进一步还包括一个用于控制旋转钩驱动马达的装置，因此，在缝纫开始时限内可将工件织物上表面的可见的残留上线拉入其底侧。

18、根据权利要求17的缝纫机，它还包括一个由主轴驱动的挑线杆，它可以垂直的往复移动，在挑线杆向上移动时限相应于缝纫开始时限。

Images