CN1791715A - 具有自动线轴装载器的弹性多头重型针车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有自动线轴装载器的缝纫机，所述自动线轴装载器包含一挂钩装置，其装设于具有一线轴接收器的缝合平面下方。所述挂钩装置是由一驱动轴驱动并可自一第一操作位置移动至一第二装载位置。一线轴装载器是装设在与所述第二位置上的所述挂钩装置相邻的位置，所述线轴装载器包含一吸入管，其可移除任何的残余线轴核心；所述线轴装载器接着在所述挂钩装置反转回所述操作位置之前，先将一替换线轴从所述线轴装载装置装载至所述线轴接收器中。此外，为了将厚材料缝穿，针是承载在可与欲缝合材料同时移动的针架上，以使针在材料被缝合的期间一般皆维持为垂直。

Description

具有自动线轴装载器的弹性多头重型针车

技术领域

本发明有关一种缝纫或针车机，且特别是关于一种利用由针所装载的上线与下线轴线来产生锁针的缝纫或针车机，或是关于任何其他的工业针车。

背景技术

目前广知的缝纫机是使用由插入欲缝合材料层之间的针所装载的上线；挂钩形摆梭(hook shuttle)机构可在针端的线中形成一环圈，并使线轴周围的线形成环圈，以于材料进一步形成下一个针法时，在针被抽回通过所述材料之前形成锁针。近年来，这样的缝纫机具有大幅改良，以电子控制实现了可产生多种不同自动针法的缝纫机；然而，这些现有形式的缝纫机的缺点在于他们仅能穿透纤维或限定厚度的材料，其原因包括了针在依次移动进出所述材料时是呈倾斜的，使得在插针其间，针会与欲缝合材料一起移动；此外，由于上线必须圈住线轴以形成锁针，当耗尽线轴的线而必须更换线轴时，便对这类机器的自动工作能力造成限制。

目前已有多项关于如何监控线轴线残余量以使操作者可在线耗尽前即改变所使用的线轴的发明；然而，这并没有解决改变线轴与重新开始针车时需要耗费时间的问题，特别是在长形缝合的中段。此外，在上、下线的整理过程以及为取出线轴而将已缝合材料移开等多种情形中，皆须改变线轴，因而都被认为是另一个造成产能损失的限制因素。

举例而言，在材料针车捆束的相关应用中，例如用于将20,000磅供给设备量卸载至远端地区及/或军用的皮带，便需要将多层高强度捆束材料针穿，然而目前的针车设备尚无法满足此一需求，因而需要重复多次工作，以针穿缝合多个区域中的较少量材料。

在其他的应用中，例如在需要将一不透水材料层缝合在普遍的编席片段的顶部时，现有的缝纫机便无法达成此一目的，这有部分原因是因为高度的限制以及无法将材料厚度处理为可使针穿透并缝出一个均匀的锁针的原因。此外，在某些应用中，例如在缝合防水布或大型覆盖物时，通常需要缝出彼此间隔一或数英时的平行缝合，及/或为提升强度而需要多行针车；然而目前这还需要以多次通过缝纫机的方式进行才能完成，这样的方式相当耗时且困难，端视于欲缝合材料的长度与线轴可以缠绕的线轴线数量而定。

因此需要制造一种具有可解决上述多种问题的弹性以及具有可以一或数行针车来缝合多层材料的能力的缝纫机，其将可解决在目前技术中长期存在的缝合中段更换线轴的问题。

发明内容

简单来说，本发明提供了一种重型缝纫机，其可解决现有缝纫机的前述缺点，并可缝合多层材料而达四英时、甚至是更厚的厚度。

根据本发明的构想之一，提供了一种具有自动线轴装载器的缝纫机，所述自动线轴装载器包含了一挂钩装置，其装配在具有一线轴保持器的缝纫平面的下方；所述挂钩装置是由一驱动轴驱动，且最好是可以移动的，其可由一第一操作位置枢转至一第二装载位置。在所述第二位置的挂钩装置邻近装设了一线轴装载器，所述线轴装载器包含了一吸入管，其可移除任何残余的线轴核心并使线松弛，利用吸入作用来取出任何接近耗尽的线轴核心；然后所述线轴装载器便从所述线轴装载装置将一替换线轴装载至所述挂钩装置中的所述线轴接收器；所述线轴装载器最好是移动离开所述挂钩装置，且所述挂钩装置便转回所述第一操作位置。

在一较佳具体实施方式中，所述挂钩装置可沿所述挂钩驱动轴旋转，因此不需要解除及重新载用驱动系统，因而可有效避免产生时间损耗。

较佳为，所述线轴装载器亦可移向与移离所述挂钩装置以装载线轴并在所述挂钩装置移动时提供足够空间。

在一较佳具体实施方式中，所述挂钩装置包含了一传感器以检测所述线轴何时接近耗尽；此外亦具有用于驱动材料通过所述缝纫机的驱动轮，当所述挂钩装置从所述第一操作位置移至所述第二线轴装载位置时，所述驱动轮便作为可自一驱动轮载用或解除的多个齿状滚轴。

在一较佳具体实施方式中，所述线轴装载器包含了将线轴装载至一进料杆上的线轴供应器；为了将单一线轴装载至所述挂钩装置的线轴接收器，在所述进料杆上的线轴会被向前推，使得最后一个线轴可以滑离所述进料杆的末端并进入所述线轴接收器；较佳为，具有一控制臂，其可使得只有一个线轴可以从所述进料杆释放至所述线轴接收器。

在一较佳具体实施方式中，所述线轴装载器最好是装设为可于至少两轴之间移动，以于所述挂钩装置位于所述第二装载位置时，使所述线轴装载器可移向及移离所述挂钩装置。

较佳为，具有一线轴压制臂，其装设于所述挂钩装置且与其分离，并与缝纫机驱动器同时上下驱动，而从所述线轴向上升举，以使得上线的一环圈通过所述臂下方。此外，在所述臂上附加传感器，以检测所述线轴何时接近耗尽，并发出一控制信号来触发以自动执行一重新装载操作。

在一较佳具体实施方式中，一旦所述线轴压制臂检测到所述线轴即将耗尽，便载用一线轴线裁切器以啮合所述上线并将其切断，以避免在线轴改变期间产生其他线的拉引。接着所述挂钩装置便从所述第一操作位置旋转到所述第二装载位置，而使原来线轴的任何残余部分皆经由所吸入管而移除，并装载入一个新的线轴。

在一较佳具体实施方式中，所述挂钩装置可沿所述驱动轴滑行，而可位于多个位置其中之一，以调整所述缝纫机的喉宽(throat width)，及/或使得多个缝纫头可以彼此相邻放置，如以下所详细说明的。

在本发明的另一构想中，可以在所述缝纫机上装设一或多个缝纫头，并将其调整为具有一所需要的间隔，以同时进行多重针车。

在一较佳具体实施方式中，所述挂钩装置是经由一旋转驱动器而从所述第一位置旋转到所述第二位置。

在本发明的另一构想中，位于所述线轴保持杆上的其他线轴是利用气压流方式而插入所述挂钩装置的线轴接收器中。

在本发明的另一构想中，所述线轴装载器可以移动到一重新备货位置，其中当所述缝纫机继续操作时，可在所述重新备货位置上装载一或多个新线轴。较佳为，所述进料杆会枢转向一操作器或是转向位于备货位置的一自动备货装置，以同时装载多个新线轴。

在本发明的另一构想中，为使缝纫机能够缝穿欲利用均匀锁针加以缝合的多层厚材料，通常是厚度为2英时、3英时、甚至是4英时以上的材料，承载针的上线(upper thread)是装设在一针架上，所述针架是装设以于所述缝纫机带动欲缝合材料移动时，同时滑行水平移动；所述针是装设以于所述针架中横向(上下)移动，这使针在整个针架随着欲缝合材料在针插入期间水平来回移动时，可以同时上下移动进行缝合，因而在缝纫期间，针都可以维持于一般为平行、垂直的排列。这个方式消除了针的倾斜，可使针能够穿入较厚及/或较硬的材料并将其缝合；而由于针不会倾斜移动，因而能够高速缝穿多层厚材料。

较佳为，针架是装设以于至少两水平导杆上滑行移动，并在针移入欲缝合材料中时同时被驱动，而与将欲缝合材料拉穿所述缝纫机的滚轴同时水平移动。

在一较佳具体实施方式中，所述缝纫机的多个上缝纫头是装设以于所述缝纫机的上框架与驱动轴上滑行移动，以将用于平行缝纫的多根针之间的距离调整为任何需要的间隔。

较佳为，所述上线的上缝纫头上具有一线引与裁线装置，且其包含由一致动器所驱动以于所述上线中形成额外松弛部分的一第一挂钩，以及包含一第二致动器以将线从所述针拉至一致动器驱动裁切装置，其于所述针中仍留有足量线尾时裁切线，以重新起始缝合操作而无需将针重新穿线。

本发明的特征与元件已由特定组合的较佳具体实施方式加以说明，然而各特征与元件仍可单独加以应用(无须所述具体实施方式中的其他特征与元件)，或是以各种不同的组合方式，结合或不结合本发明中的其他特征与元件而使用。

附图说明

前述发明内容以及以下所述的本发明较佳具体实施方式皆可结合以下的附图而更清楚被了解；以下附图皆为说明本发明而绘制，其仅说明目前的较佳实施方式。需要注意的是，本发明的范畴并不因而限定于此处所述的确切配置。

图1是一前视图，部分为截面图，其根据本发明的一较佳具体实施方式，说明缝纫机的上针与具有一线轴的下挂钩装置；

图2是与图1相似的一正视图，其说明了图1所示的挂钩装置旋转90°的情形，而所述线轴接收器是从一般为垂直的方位移动到一般为水平的方位；

图3是一透视图，说明所述挂钩装置位于图2所示位置的情形，其中一线轴装载器装置移动到可从所述线轴接收器吸入接近耗尽的线轴的位置；

图4是与图3相似的一透视图，其中所述线轴装载器已经移动到一第二位置，所述线轴装载机构则与所述挂钩装置中的线轴接收器对齐；

图5是与图4相似的一透视图，其说明了将所述线轴装载装置的线轴保持杆上最末端的线轴装载至所述挂钩装置的线轴接收器中；

图6是与图3相似的一透视图，其说明了在拉出所述线轴装载装置时装载在位置上的线轴；

图7是一侧视图，其说明了所述挂钩装置转回所述第一操作位置的情形；

图8是本发明较佳具体实施方式的详细透视图，其说明了所述挂钩装置与所述线轴装载装置旋转到所述挂钩装置的一第一位置；

图9是与图8相似的一详细透视图，其说明了所述挂钩装置旋转到一个所述转轴接收器可以被装载一个新线轴的位置；

图10是本发明另一较佳具体实施方式的详细透视图，其说明了在一个具有两个平行的针驱动器的缝纫机中，位于一线轴装载位置上的两个彼此相邻的线轴装载装置；

图11是与图10相似的一透视图，其说明了两个线轴装载装置移动至一线轴备货位置；

图12是如图10与图11所示的根据本发明的一较佳具体实施方式的缝纫机前视示意图，其于一缝纫机框架上具有两个可移动的上缝纫头、两个挂钩装置与两个线轴装载装置；

图13是一详细前视图，其说明了如图12所示的具有两个可移动的上缝纫头、两个挂钩装置与两个线轴装载装置的缝纫机；

图14是如图13所示的针头装置的放大前视图，其说明了上线线引与裁切机构；

图15是一上缝纫机缝纫头的概略侧视图，其说明了根据本发明一较佳具体实施方式的针架装置与驱动装置；

图16是根据本发明另一较佳具体实施方式的上缝纫机的缝纫头侧视图，其于所示的最上方位置上具有针；(注意：在针与欲缝合材料啮合之前，所述针架会被驱动到这个位置的右侧；)

图17与图16相似，其说明了在中间位置上具有针的所述上缝纫机的缝纫头，其与所述欲缝合材料几乎完全啮合；

图18与图16及图17相似，其说明了具有针的所述上缝纫机的缝纫头被驱动到最低位置，其中所述挂钩与线啮合；

图19是如图13所示的缝纫机的详细后视图，其说明了上缝纫机的缝纫头的驱动器；

图20是根据图13所示的本发明较佳实施例的缝纫机的驱动系统的一放大详细前透视图；

图21是根据图13所示的本发明较佳实施例的缝纫机的驱动系统的一放大详细后透视图。

具体实施方式

以下说明中所使用的特殊用词仅为方便说明之用，而并非用以限定本发明的范畴，其中用词″下(lower)″、″上(upper)″、″左(left)″与″右(right)″代表的是附图上的参考方向；此外，若非特别说明，本文中的用词″一(a)″或″一个(one)″是定义为包含一个或更多的数量。

现在请参阅图1至图9，其说明了根据本发明的自动线轴装载缝纫机10。所述自动线轴装载缝纫机10包含了一框架11(将于图12与图13中加以详细说明)，所述框架11具有上载针缝纫头12与下挂钩装置14，其乘载了各上载针缝纫头12/下挂钩装置14组合的线轴16。如图1所示，所述挂钩装置14最好是包含一旋转挂钩18，其沿线轴接收器20旋转。所述挂钩18是由一驱动轴22与一对斜齿轮24、25加以驱动，具有材料进料齿轮26形式的驱动轮(drive dogs)与针开口相邻并由独立的驱动齿轮27驱动，如图7所示；中间齿轮28则位于所述齿轮26之间，因而皆以同一方向加以驱动。一线轴保持器/传感器臂30可保持所述线轴16的位置，并由所述驱动轴22上的一凸轮31经由一滚轴追踪器32加以驱动，其使臂支撑杆33与挂钩18的移动同时上下移动，以使得上线环圈可以通过线轴16。传感器34是贴附于所述臂的末端，如图8所示，以感测所述臂30何时会下降，其指示线轴16上的线轴线几乎已经用尽。致动器齿轮36是连接至挂钩装置14并最好是由一齿状带37加以驱动，以在所述线轴保持器/传感器臂30指示线轴线已几乎耗尽时，将挂钩装置14移动到线轴装载位置。

在转动了较佳的90°后，可利用其他的装置来使所述挂钩装置14垂直及/或水平横跨至一线轴重新装载位置。

如图2所示，以下将详细说明的是，在自动裁切机构把上与下线轴线切断后，整个挂钩装置14最好是由所述齿状带37驱动贴附在所述挂钩装置14上的驱动器齿轮36向下旋转，且最好是沿着驱动轴22而旋转。材料进料齿轮26变成与驱动齿轮27(如图7所示)中断连接，一旦所述挂钩装置14已转回图2所示的位置时，便使用如图3至图6中所示的自动线轴装载器40来将一个新线轴16插入所述线轴接收器20；如图3所示，所述自动线轴装载器40包含一吸入管42，所述吸入管42具有一气体喷嘴43，所述气体喷嘴43一般是面对远离所述线轴接收器20的方向，所述线轴装载器40最好是装设以于X与Y方向中移动。在一较佳具体实施方式中，所述线轴装载器40也可以移动于Z方向，以离开所述挂钩装置14而旋转至移动到如图3所示的第一位置前的位置，其中所述吸入管42与所述线轴接收器20相邻。空气会吹经所述空气喷嘴43以产生文氏效应(Venturi effect)，而将仍在所述线轴接收器20中的任何残余线轴线或线管吸出并丢弃。较佳为，所述吸入管42是装设在一旋转臂44上，所述旋转臂44是由一致动器45加以致动，使其可以稍微从所述线轴接收器20枢转转离，并使所述线轴装载器40只在X方向上横向移动到下一动作，因此所述线轴装载杆46一般会与所述线轴接收器20对齐，如图4所示。

所述线轴装载杆46最好是包含一杆，多个转轴16可以在所述杆上轻易滑动，例如经由枢转堆叠在管中的线轴16，便可轻易使其滑出或是滑到所述杆46上。在一较佳具体实施方式中，所述线轴16可以被放置在装载杆46上，并在上面自由滑动；为了能更轻易地进行装载，所述线轴装载器本身可以移动至一重新装载位置，其将于下文中详细加以说明，或是所述杆46可以枢转方式进行装设，使其可以枢转到一个更容易进入的装载位置。

致动器47(如图11所示)与其具有的一臂48是位于与所述线轴装载器46末端相邻的位置，以避免所述线轴16不小心离开所述末端；一旦所述线轴装载器46是位于邻近所述线轴接收器20的位置，便可经由喷嘴50来施加空气来对抗位于所述装载杆46上的杯形驱动器52，如图5所示，其可对所述线轴46施压向前。所述致动器47移动所述臂48，以将一线轴16装载至所述线轴接收器20中；所述致动器47接着会将所述臂48重新夹到一个可避免其他的任何线轴离开所述装载器46的位置，所述自动线轴装载器40接着会从所述线轴接收器20移开，如图6所示，因此所述线轴16可以维持在所述线轴接收器20中。

需要注意的是，在本发明的较佳实施方式中，必须将线轴线16的尾部17松弛，且在实际上发现所述线轴16可以装载到所述线轴装载杆46上，而尾部无疑会摆荡数英时。而使所述线轴装载器40可以在X、Y与Z方向上移动的机构最好是空气汽缸(air cylinder)致动器与适当的线性导杆，另外也可以使用任何合适的机构。此外，也可视所述线轴装载器40的编程特定行进路径而省略枢转臂；然而，也发现了特别有利的是，将所述枢转臂向内倾斜以使所述吸入管42可以放置在接近所述线轴接收器20的位置，以确定已耗尽的线轴的任何残余部分都已经被吸出。

请参阅图7，前支撑杆54可将所述挂钩装置14保持在所示的操作位置；所述支撑杆54可以向内与向外移动，且最好是啮合在所述挂钩装置的狭缝56中，以提供稳固的支撑以承载针13在穿透欲缝合材料时所产生的负载。较佳为，所述挂钩装置14的后端也与缝纫机10的框架11的一固定支撑元件58接触，以提供额外的支撑与负载承载能力。

图8提供了位于第一操作位置的挂钩装置14以及位于一备用位置的自动线轴装载器40的详细图；如图所示，除了向下移动以将材料压挤向驱动齿轮26的底部95之外，进料滚轴91与93是位于所述挂钩14的后侧位置以拉引材料；较佳为，底部95是利用气压方式升起或降低，且同样最好是包含滚轴。图中清楚说明了用于驱动所述齿状带37的枢转致动轴38，在此一较佳实施方式中是利用旋转的方式，然而如果需要的话，也可以使用直线形线性致动器与枢转连接。图中也清楚说明了所述臂33的限定中止部分33a，此一中止部分33a可加以调整以避免所述臂33的过度行进，特别是在所述挂钩装置14向下旋转到线轴装载位置的时候，如图9详细所示者。图中同样说明了传感器34的托座34a，此一自动线轴装载器40亦将进一步详细加以说明。

现在请参阅图9，其详细说明了挂钩装置14旋转到一个可经由自动线轴装载器40而将新线轴16装载入所述线轴接收器20的情形。从所述臂33延伸的线轴保持器/传感器臂30由所述中止部分33a保持其位置，且不会随所述挂钩装置14向下旋转；所述臂33沿着轴39枢转，而所述轴39亦同样于图中清楚加以说明。驱动齿轮27以及与其相配合的齿状驱动带及滑轮组皆可自所述进料齿轮26解除脱离。

上文中已详细说明了关于缝纫机10的自动线轴装载器40的较佳具体实施方式，该较佳具体实施方式的一项重要特征使得该挂钩装置14可以移动以使该挂钩装置14得以沿驱动轴22枢转；这样的配置确保在中断连接或重新连接挂钩驱动器时不会产生时间浪费的问题，也使得挂钩装置14上的线轴接收器20可以向下旋转以提供更容易进入的方式来自动更换线轴。该挂钩装置14在中心栓上也没有大部分挂钩装置上常见的闩锁，而且如果需要的话，也可以省略中心栓的配置。在本例中，该挂钩装置14是由日本Seiko公司的标准挂钩改良而成，其移除了中心栓的闩锁；也可以移除此一中心栓并替换为一个位于线轴篮或接收器基部的小中心球。当挂钩装置14位于第一操作位置时，由于在正常缝纫操作期间，线轴是由臂30保持其位置，因此就不需要任何闩锁。

请再参阅图8，其说明了将线轴线16拉进裁切器59的一致动器57，图中以虚线表示杆61的挂钩端钩住该线轴线并将其拉到裁切器中。裁切器致动器63接着会被致动以裁切该线轴线；该裁切器59与致动器57、63最好是装设在可旋转挂钩装置14上，以维持接近所述线轴线的裁切以及杆61的对齐排列，其抓住线轴线并将其拉到裁切器59内。

请参阅图10与图11，其根据本发明的另一构想，说明了一两针/两挂钩的缝纫机的两线轴装载装置40、40’；该线轴装载装置40与前述者相同，而第二线轴装载装置40’则是其镜像，以使所述线轴装载装置40、40’彼此位置更为靠近。图中所示者是两个线轴装载装置40、40’，然而也可以使用较多或较少的线轴装载装置40、40’，其端视所具有的针/挂钩装置的数量而定。

该线轴装载装置40、40’是装设在一个可枢转框架元件110上，如图11清楚所示者，该框架元件110在其各端皆具有轴承块112，且经由一致动器114旋转几乎90°，使得该线轴装载杆46、46’可移动到一个一般为垂直的位置，而储备新的线轴；这可以在缝纫机持续操作时进行以减少时间耗费。

在较佳具体实施方式中，致动器114是一线性致动器且与一皮带116连接，该皮带116旋转一滑轮118，该滑轮118连接至与可移动框架元件110连接的轴承块的一轴；上述说明的是较佳的配置，然而如果需要的话，也可以使用其他的致动器装置，包括旋转式致动器，而旋转量则可从约75°变化到约135°，其根据特定配置而定。较佳为，位于所述线轴装载装置上的所有致动器皆为气压式，且压力线(图中未示)具有足够的额外变化以进行重新装载的必要转动。

同样再参阅图11，其说明了线轴装载装置40、40’的Z方向致动器128、128’，此外，也同样说明了X方向致动器129、129’，也说明了位于臂48、48’下方的完全致动器47、47’；如前所述，所述完全致动器47、47’的驱动是为了确认仅装载入一个新的线轴16。在图中也同样说明了具有杯形驱动器52、52’的线轴装载杆46、46’。

在一较佳具体实施方式中，具有线轴装载装置40、40’的整个枢转框架元件110是装设以于Y方向中上下移动；所述轴承块112是连接至致动器130，所述致动器130则将框架元件110上下移动以调整所述线轴装载装置的高度。较佳为，在枢转所述框架元件110以将线轴装载装置40、40’转动到如图11所示的备货位置之前，即先降低所述致动器130。

现在请参阅图12-14，在一较佳具体实施方式中，该缝纫机10包含了两个上载针缝纫头12、12’；虽然说明的是两的缝纫头12、12’，但现有该项技艺人士皆了解亦可使用一个、三个、四个或更多个缝纫头，以及所述缝纫头12、12’与所述挂钩装置14、14’可沿缝纫机10的框架11滑动，以于相邻的镜像缝纫头12、12’之间提供一个小至3英时或更小的距离，其无须采用任何其他的方式。所述线轴装载装置40、40’也可以同样加以定位。

较佳为，各个缝纫头12、12’与挂钩装置14、14’的驱动轴66、22包含了一平坦部分，其沿着轴66、22的长度而延伸，且所述驱动滑轮、齿轮及/或扣链齿轮(sprockets)则可沿着驱动轴66、22滑动到一个所需要的位置。

现在请参阅图15，针13是装设在可于一针架60中上下滑动的载针轴62上，驱动臂64连接至针轴62并由驱动轴66的一计时带驱动器加以驱动。如本领域技术人员所知，一抵销与杠杆系统可用于进线器68的其他移动。

针架60同样式装设以于缝合材料在至少两平行轴70间横向移动时产生水平滑动；在一较佳具体实施例中，如图15所示，有四个平行轴70延伸通过针架60中的轴衬。连接至一驱动轴74的独立驱动臂72是经由一连杆装置76而连接至该针架60，以使针架60以与材料进料方向上的缝合材料相同的速度移动。当针13位于上方位置时，针架60会移回起始位置，而不与欲缝合材料啮合；这个配置确保13维持在直线上下行进路径中进出该材料，而不会产生倾斜移动，这个配置也使厚材料，例如12层或更多层的厚度超过11/2英时的尼龙带皆可被轻易地缝合，或是在不破坏针13或损害缝纫机10的情形下缝穿超过2英时厚的电话簿内页。

根据本发明，可使用商用的4英时针来缝穿各种材料，然而如果需要的话，也可以使用较长的针，且如果需要的话，也可使用配置在针旁边的一中间支撑物，其端视欲缝合材料的厚度而定。

在一特定较佳具体实施方式中，缝纫机10是用于将两种不同类型的材料缝合在一起，其中所述材料其中之一是0.5英时厚的未经编织的、任意排列纤维网线，其含有部分松脱区域，较佳为至少是40％；这可以经由缝合而贴附于一不透水聚合材料层上，以形成一复合材料，该复合材料在网线区域中是具有孔隙的。

请参阅图16-18，其详细说明了本发明的另一较佳实施方式的缝纫头12；在图16中，针13是位于″上方(up)″位置，在图17中，针13是位于中间位置，而在图18中，针13是位于完全的″下方(down)″位置。需注意的是，为求附图的清晰，在这些附图中并没有画出用以移动针架60的连杆76，然而根据本发明的揭露内容即可了解在实际的缝纫操作期间，针架60会位于图16所示的轴70的最右边位置，在图17所示的轴70上稍微向左移动，并位于图18所示的轴的中间部分。当针13被向上拉回离开材料时，针架60会继续移动到左边。

图15所示的缝纫头12与图16-18所示的缝纫头12的差别在于在图16-18中只使用了两轴70；轴70在一般情形中的作用是为了使针架60滑动；图中同样也说明了用以升高及降低该底部95的致动器96。

请再次参阅图12至图14，其详细说明了上线84、84’的自动裁线系统83、83’，该自动裁线系统83、83’是位于各个上载针缝纫头12、12’上。该自动裁线系统包含了一第一致动器85、85’，其于裁线之前先钩住并将多余的线从线供应器(图中未示)拉出；接着致动裁切致动器86、86’以将线拉进一裁切装置87、87’而经由一致动器88、88’(如图14中所示者)加以裁切，该致动器88、88’则接近相对于一固定刀片的剪式裁切刀片。此一自动切离方式有助于材料的移除，亦有助于在使用自动线轴装载器40更换耗尽的线轴时进行线的裁切。

图13中也清楚说明了用于将材料拉引穿过缝纫机10的材料驱动轮91、93(如图15所示之上与下)以及用于上下移动上驱动轮91的致动器131。这些材料驱动轮91、93也同样可以在驱动轴133与135上来回滑动，因此他们可以根据载针缝纫头12、12’与挂钩装置14、14’的位置而位于适当的位置中。

图19至图21是根据本发明的较佳具体实施方式，说明了具有两个缝纫头12、12’、挂钩装置14、14’与线轴装载装置40、40’的缝纫机10的驱动装置；所有的驱动轴皆经由显示于附图左侧的电动马达201、一系列的驱动扣链齿轮与齿状滑轮、凸轮与追踪器及往复运动装置加以驱动，以使该缝纫机10的被驱动元件产生计时正确的旋转与震荡运动。马达201经由一滑轮204驱动一齿状驱动带202，如图20所示。中间齿轮206系装设以拉紧该驱动带202；该带系连接至装设在该挂钩驱动轴22上的一滑轮208。一第二滑轮210系装设在马达201的轴上，并驱动一第二齿状驱动带212；如图19与图21所示，该第二齿状驱动带212是连接至驱动轴66上的一驱动轮214以驱动针。轴66上的滑轮216是经由一带218连接至装设在一手动驱动把手222的轴上的滑轮220；在轴66的末端上最好是装设一速度传感224。一电驱动装置226连接于该挂钩驱动轴22，并利用一连接杆与单向离合(clutch)装置来驱动下进料滚轴驱动轴133；一相似的电驱动器228经由一连接杆230连接至手动驱动把手222，并经由一单向离合器连接至针架驱动轴232；另一臂234与连杆236连接至轴232，并经由一单向离合器238驱动上进料滚轴驱动轴135。回复装置240与242最好是被提供于驱动滚轴与轴232的驱动线上；较佳为，提供一个独立的马达或致动器来旋转轴38，如图8与图9所示，以驱动用于将挂钩装置14、14’从第一操作位置转到第二线轴装载位置的带37。

图19至图21说明的是一个较佳的驱动装置，然并不限定驱动器的构想，本领域技术人员是应知，其亦可于具有正确计时马达时加以变化。

在一较佳具体实施方式中，缝纫机10上的致动器是气压式的，然而本技术领域的人员皆可了解，根据特定的应用也可以选择使用其他类型的驱动器，例如电动式或液压式。

使用本发明的缝纫机10可以有效率地连续连续重载缝纫带状材料及/或其他厚达4英时的较厚材料，而不需手动改变线轴16，耗尽的线轴会自动被检测并更换。当多个缝纫头12同时运作时，他们能够根据特定应用而排列为具有较近或较远的间距，也可利用承载有两根非常靠近的针的一台架装置来桥接两个相邻的上缝纫头12、12’。挂钩装置14、14’可以移动的更为靠近(距离小于一英时)以提供间隔非常靠近的、平行的重载缝纫针法，其特别有利于防水布或是其他的重载带式应用。

由于线轴16可以自动更换，此类型的缝纫机因而可以连续运作，因此，便可发现到在装载线轴16时最好是可以自动供油至挂钩装置14的挂钩以避免额外的磨耗。标准的挂钩装置并不会承载足够的贮油器以供本发明的缝纫机10在连续重载时使用，因而相较于标准安装，挂钩装置14最好是具有标准形式的挂钩装置并经改良为以移动方式加以装设，其使得挂钩装置14可以沿驱动轴22旋转，否则，挂钩18则以现有方式操作，以于欲缝合材料被向前拉通过缝纫机10时，圈住在线轴16附近、穿透了欲缝合材料的针所占用的上线。

在本发明的缝纫机中所使用的自动线轴装载器也可以用于其他的缝纫机中，以减轻经常重新装载线轴的需要，这主要可以经由挂钩装置14的移动而实行，较佳为经由对驱动轴22的枢转而予以实行，以于维持挂钩与针驱动器运作的时间中提供安装新线轴16的入口。此外，该自动线轴装载器装置最好是装设以移动至一重新备货位置，以致动或手动储备新的线轴，这并不需要根据本发明而实行。

此外，自动线轴装载器最好是结合自动上下裁线器来同时执行操作，而自动上下裁线器亦可独立操作以将已经缝纫好的物体的线致动切断。

针架装置60也可以于缝纫机中独立执行，以使针13相对于缝合材料仅产生垂直移动，其不会倾斜移动而使针折断，这样可以缝合较厚的材料；在将针13插入欲缝合材料的期间，同时移动水平针架60即可达成上述构想。

因此本发明的缝纫机10具有多种优势，包括可以连续方式缝合较厚及/或较硬的物品，而不会对针产生破坏。

较佳为，缝纫机10的控制是经由一PLC而执行，因此致动器的移动可以根据所提供的传感器加以控制。

在本发明的较佳具体实施方式中，利用齿状皮带与齿状滑轮说明了不同的驱动器，然而本领域技术人员可以了解到亦可使用其他类型的驱动器，例如直接齿轮驱动器、链与扣链齿轮驱动器、或其他的现有驱动器，其可对欲操作的不同元件间进行定时操作。

上述说明仅用以详细说明本发明的较佳具体实施方式，然而本发明的范畴却不限定于上述的说明示例，本发明亦可发展出其他的改良或延伸方式，然皆不背离本发明如附的权利要求书中所定义的范畴。

Claims (31)

1.一种缝纫机，其包含：

一框架，具有一上缝纫头与支撑于其上的一个下挂钩装置；

所述挂钩装置装设在一欲缝合材料支撑平面的下方且包含一线轴接收器，所述挂钩装置是由一驱动轴所驱动，并沿所述驱动轴的一轴心而从一第一操作位置枢转至一第二线轴装载位置；

一线轴装载器，其装设以移动于与所述第二装载位置中的所述挂钩装置相邻的一位置中，所述线轴装载器包括一移除装置与一线轴进料器，所述移除装置移除任何残余的线轴核心，而所述线轴进料器将一更换线轴从所述线轴装载器装载至所述挂钩装置的所述线轴接收器中。

2.如权利要求1所述的缝纫机，其特征在于所述挂钩装置包含一传感器，以检测所述线轴何时接近耗尽。

3.如权利要求1或2所述的缝纫机，其特征在于还包含经由所述缝纫机而驱动所述材料的旋转轮，当所述挂钩装置从所述第一操作位置移动至所述第二线轴装载位置时，其形成可自一驱动轮脱离的多个齿状滚轴。

4.如权利要求1至3中任一项所述的缝纫机，其特征在于所述线轴装载器包含一线轴供应器，其装载于一进料杆上。

5.如权利要求1至4中任一项所述的缝纫机，其特征在于为了将一单一线轴装载至所述挂钩装置的所述线轴接收器中，在所述进料杆上的所述线轴通过一推进器而向前推进，使得最后一个线轴可滑离所述进料杆的末端并进入所述线轴接收器中。

6.如权利要求1至5中任一项所述的缝纫机，其特征在于一控制臂是位于所述线轴装载器上以使得只有一个线轴可以从所述进料杆被释放至所述线轴接收器中。

7.如权利要求1至6中任一项所述的缝纫机，其特征在于所述线轴装载器是装设以于至少两轴中移动，以使得当所述挂钩装置位于所述第二装载位置时，所述线轴装载器可移向所述挂钩装置或移离所述挂钩装置。

8.如权利要求1至7中任一项所述的缝纫机，其特征在于所述移除装置包含一吸入管。

9.如权利要求8所述的缝纫机，其特征在于使用一文氏管与所述吸入管以自所述线轴接收器移除一耗尽的线轴。

10.如权利要求8所述的缝纫机，其特征在于所述吸入管是装设以于所述线轴装载器上枢转移动。

11.如权利要求1至10中任一项所述的缝纫机，其特征在于一线轴压制臂是与所述挂钩装置分离而加以装设，并与一缝纫机驱动器同时上下驱动，而从所述线轴向上升举，以使得上线的一环圈通过所述臂下方。

12.如权利要求11所述的缝纫机，其特征在于还包含附加于所述臂的传感器，以检测所述线轴何时接近耗尽并发出一控制器信号来触发以执行一重新装载操作。

13.如权利要求12所述的缝纫机，其特征在于还包含一线轴线裁切器，其啮合于所述线轴线并于所述压制臂检测出位于所述线轴接收器中的线轴接近耗尽时裁切所述线轴线。

14.如权利要求13所述的缝纫机，其特征在于还包含一上线裁切器，其啮合于一上线并对其裁切，以于一线轴改变操作期间避免发生其他线的拉扯。

15.如权利要求1至14中任一项所述的缝纫机，其特征在于所述挂钩装置可沿所述驱动轴滑行，以使其可定位于多个位置其中之一。

16.如权利要求1至15中任一项所述的缝纫机，其特征在于还包含一第二上缝纫头与一第二挂钩装置，所述上缝纫头与挂钩装置可沿所述框架与所述驱动轴滑行，以调整所述缝纫机的一喉宽及/或使得多个缝纫头可被放置在彼此不同的距离上。

17.如权利要求1至16中任一项所述的缝纫机，其特征在于所述挂钩装置是通过一旋转驱动而从所述第一位置旋转至所述第二位置。

18.如权利要求1至17中任一项所述的缝纫机，其特征在于所述线轴进料器包含一线轴保持杆与一推进器，其特征在于多个线轴即以可滑动方式位于所述线轴保持杆上，而所述推进器则将一最后线轴从所述保持杆推至所述线轴接收器。

19.如权利要求18所述的缝纫机，其特征在于所述线轴是利用一气压流方式而插入至所述挂钩装置的所述线轴接收器中。

20.如权利要求1至19中任一项所述的缝纫机，其特征在于所述线轴装载器可移动至一重新备货位置，其中当所述缝纫机继续操作时，一或多个新线轴可以被装载至所述重新备货位置。

21.如权利要求20所述的缝纫机，其特征在于一线轴保持进料杆是枢转装设于所述线轴装载器上并可向一重新装载位置中的操作器枢转，以同时装载多个新线轴。

22.如权利要求1至21中任一项所述的缝纫机，其特征在于包含装设于所述框架的多个缝纫头与挂钩装置，其可调整至一所欲间距以同时进行多重针车。

23.如权利要求1至22中任一项所述的缝纫机，其特征在于该上缝纫头的一上线载针是装设在一针架上，以使所述缝纫机可缝穿多层厚材料。

24.如权利要求23所述的缝纫机，其特征在于所述针架是装设以于欲缝合材料经由所述缝纫机移动时，同时滑行而水平移动。

25.如权利要求23或24所述的缝纫机，其特征在于所述针是装设以于所述针架中横向移动，使得所述针可在所述针架与欲缝合材料同时水平来回移动时，同时上下移动以进行缝合。

26.如权利要求23至25中任一项所述的缝纫机，其特征在于插入所述针以使所述针在一缝纫操作期间维持一般平行、垂直的对齐而消除所述针的倾斜。

27.如权利要求23至26中任一项所述的缝纫机，其特征在于所述针架是装设以于至少两水平导杆上滑行移动，并在所述针移入所述欲缝合材料时受驱动而于进料滚轴经由所述缝纫机拉引所述欲缝合材料时同时水平移动。

28.如前述各权利要求中任一项所述的缝纫机，其特征在于还包含一线引与裁线装置，其位于所述上线的所述上缝纫头上，并包含由一致动器所驱动以于所述上线中形成额外松弛部分的一第一挂钩，以及包含一第二致动器以将所述线从所述针拉至一致动器驱动裁切装置，其于所述针中仍留有足量线尾时裁切所述线，以重新起始缝合操作而无需将所述针重新穿线。

29.一种缝纫机，其包含：

一框架，具有一上缝纫头与支撑于其上的一个下挂钩装置；

所述上缝纫头的上线载针，装设于一针架上；以及

所述针架，其装设以于欲缝合材料经由所述缝纫机移动时同时水平滑行移动，使得所述针架可以在一缝纫操作期间维持一般平行、垂直的对齐而消除所述针的倾斜，以使所述缝纫机可缝穿多层厚材料。

30.如权利要求29所述的缝纫机，其特征在于所述针架是以可滑动式装设在一般为水平的两导轴上。

31.如权利要求29或30所述的缝纫机，其特征在于一驱动连杆连接于所述针架。

Images