CN211079601U - 一种丝杠传动式压脚独立驱动装置 - Google Patents

Abstract

一种丝杠传动式压脚独立驱动装置，包括机头和升降块，还包括丝杠驱动机构，所述丝杠驱动机构包括驱动电机、传动组件和丝杠，所述驱动电机安装在所述机头的外壁上，所述机头上设有轴承座，所述丝杠竖直设置且其两端与所述轴承座连接，所述驱动电机与所述丝杠之间通过传动部相连接，所述丝杠驱动机构用于带动所述升降块竖直升降。本实用新型结构紧凑，相对传统的连杆传动方式动力输出损耗较小，所述升降块的上下位移量受限制度低，通过所述丝杠驱动机构可较轻易地实现升降行程的调整且调节控制较为简单可靠，即使在高速运行状态下，也可以有效保证稳定性，传动顺畅，安全高效，绣品质量得以提高，值得在本领域内推广使用。

Description

一种丝杠传动式压脚独立驱动装置

技术领域

本实用新型涉及绣花机技术领域，具体是一种丝杠传动式压脚独立驱动装置。

背景技术

现有的绣花机在压脚驱动结构的设计上，经历了从传统的压脚、针杆一体驱动的方式到压脚、针杆分开驱动的方式的转变，因为压脚独立驱动的方式更能满足当下刺绣需要，可以单独调节压脚初始高度，对不同布料适应性好，消除原一体式所用主轴负载过大的问题。

如专利号为CN201721055665.8的专利文件公开的一种绣花机的独立压脚控制机构，包括机头座，所述的机头座上设有驱动机构，所述的驱动机构通过连杆传动结构连有压脚驱动座，所述的压脚驱动座活动套设于相对机头座固连的压脚驱动杆，所述的压脚驱动座的一端连有且当压脚驱动座沿着压脚驱动杆轴向上下移动能够随压脚驱动座同步运动的压脚针杆，所述的压脚针杆上连有压脚，且所述的压脚驱动座的周向外侧还通过杆体定位结构连有相对于压脚驱动座活动设置且在压脚驱动座上下移动时互不干涉的针杆组件，该方案虽可实现压脚独立控制，但由于其利用的是连杆传动结构来驱动压脚驱动座，故仍存在弊端。该方案中驱动电机带动第一连杆、第二连杆转动，将两者的转动运动转换成压脚驱动座的直线运动，但是也正是由于连杆的转动运动，压脚驱动座最终的受力在大小和方向上也是在往复变化的（相当于有竖直和水平的分力存在且不断变化），而并非仅在竖直方向上受到平顺均匀地牵引，故电机的转动角度与压脚升降位移非简单线性的对应关系，较为复杂，以致于电机相关控制及调整算法繁复，设计难度相对较大。另外，该方案中电机输出力矩与压脚驱动座的行程调节实际是相冲突的，也即其压脚驱动座在增大上下行程这一点上存在难以克服的问题，因为如果要使得压脚驱动座能向上或向下有更大的位移，则需要将连杆做得越长，但若是如此，电机输出力矩在传递到压脚驱动座时就会出现越大的损耗（另外，前述提到的水平方向的分力所造成的升降阻力也会造成损耗），以致于在高速运行状态下传动结构稳定性无法保证，压脚驱动座的升降行程可调节范围小且难以轻易改变，整体无法达到较佳较稳定的使用工况。

发明内容

本实用新型的技术目的在于提供一种丝杠传动式压脚独立驱动装置，解决现有技术中连杆传动方式所存在的电机调节控制复杂、升降行程与运行稳定性冲突、传动损耗大的问题。

本实用新型的具体技术方案如下：一种丝杠传动式压脚独立驱动装置，包括机头和升降块，还包括丝杠驱动机构，所述丝杠驱动机构包括驱动电机、传动组件和丝杠，所述驱动电机安装在所述机头的外壁上，所述机头上设有轴承座，所述丝杠竖直设置且其两端与所述轴承座连接，所述驱动电机与所述丝杠之间通过所述传动组件相连接，所述丝杠驱动机构用于带动所述升降块竖直升降。

作为优选，所述升降块上设有内螺纹竖直通孔，所述升降块螺纹连接在所述丝杠上，所述丝杠转动并带动所述升降块竖直升降。

作为优选，所述丝杠驱动机构还包括带动块，所述带动块上设有内螺纹竖直通孔，所述带动块螺纹连接在所述丝杠上；所述升降块与所述带动块固定连接；所述丝杠转动并带动所述带动块竖直升降，所述升降块随同所述带动块竖直升降。

作为优选，所述机头上还固定连接有导向杆，所述导向杆与所述丝杠平行设置，所述升降块套设在所述导向杆上。

作为优选，所述传动组件包括同步带、同步轮一和同步轮二，所述同步轮一连接在所述驱动电机的输出轴上，所述同步轮二连接在所述丝杠上，所述同步带绕接在所述同步轮一及所述同步轮二上。

作为优选，所述驱动电机安装在所述机头的侧壁上，所述驱动电机的输出轴朝下设置且与所述丝杠平行，所述同步轮二连接在所述丝杠的底部。

作为优选，所述驱动电机安装在所述机头的侧壁上，所述驱动电机的输出轴朝上设置且与所述丝杠平行，所述同步轮二连接在所述丝杠的顶部。

作为优选，所述机头的侧壁上设有供所述同步带无阻碍通过的配合开口。

作为优选，所述传动组件包括联轴器，所述丝杠的一端与所述驱动电机的输出轴通过所述联轴器相连接。

作为优选，所述驱动电机安装在所述机头的顶壁或底壁上。

本实用新型的技术优点在于所述压脚独立驱动装置结构紧凑，在设置方式上较为灵活，所述升降块能够在竖直方向上平顺地升降，相对传统的连杆传动方式动力输出损耗较小，所述升降块的上下位移量受限制度低，通过所述丝杠驱动机构可较容易地实现升降行程的调整且调节控制较为简单可靠，即使在高速运行状态下，也可以有效保证稳定性，传动顺畅，安全高效，绣品质量得以提高，值得在本领域内推广使用。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例的结构示意图；

图2为本实用新型再一种实施例的结构示意图；

图3为本实用新型实施例有关针杆、压脚杆、针杆驱动杆的结构示意图；

图4为本实用新型实施例有关针杆、压脚杆、针杆驱动杆的结构示意图；

图中编号对应的各部分名称分别为：1-机头，2-升降块，21-主体部，22-压脚杆连接部，221-对接腔，23-驱动杆连接部，231-连接槽，3-驱动电机，4-丝杠，5-带动块，6-导向杆，7-同步带，8-同步轮一，9-同步轮二，a-针杆，b-压脚杆，b1-驱动块，b11-对接头，c-针杆驱动杆。

具体实施方式

下面将结合附图，通过具体实施例对本实用新型作进一步说明：

如背景技术中提到的对比文件那样，现有的连杆传动机构通过多个直连杆相互铰接的形式，来传递电机动力并由其端头带动所连接的部件升降，依赖于多连杆的逐级传动。多连杆的动作是转动的形式，其对传动滑块的施力的方向和大小是在周而复始地变化的，传动滑块相当于受到不断变化的竖直方向的分力和水平方向的分力，因此驱动源例如电机的调节控制相对复杂，动作配合要求高，其与所述导向杆之间还因为水平方向的分力加大了升降阻力。另外，传动滑块的位移上下限受到连杆的长度设置影响，若想实现既要使驱动输出动力损耗小，又要使传动滑块的升降行程尽可能变大或是可调节范围大的目的，是相矛盾的，无法轻易改变，这也是该方案的主要缺陷。

基于以上问题，申请人在经过思考和实践后，提出了一种丝杠传动式压脚独立驱动装置，该方案消除了传动多连杆结构存在的传动控制复杂、传动稳定性有缺陷的问题，电机的调控简易，使得升降块2能够在竖直方向上平顺升降，结构设置灵活度高，升降行程受限制度且调整简易，升降行程的增大与高稳定性不存在较大冲突，相应的电机的运转控制简单且动力传递损耗低。

结合图1、图3、图4，丝杠传动式压脚独立驱动装置包括针杆架、针杆a、压脚杆b、针杆驱动杆c、机头1、升降块2和丝杠驱动机构，本装置中丝杠驱动机构包括驱动电机3、传动组件和丝杠4，驱动电机3安装在机头1的外壁上，机头1上设有轴承座供丝杠4转动连接，一般在机头1的前侧开口的上下壁上设置轴承座，丝杠4竖直设置且其两端与轴承座连接，驱动电机3与丝杠4之间通过传动组件相连接，丝杠驱动机构用于带动升降块2竖直升降。升降块2上设有一主体部21，主体部21上设有内螺纹竖直通孔，升降块2螺纹连接在丝杠4上，丝杠4转动并带动升降块2竖直升降。

关于升降块2受丝杠4驱动的方式，在另外一些实施例中，如图2所示，升降块2可以不选择直接连接在丝杠4上，而是间接通过丝杠4来驱动。具体的，丝杠驱动机构还包括带动块5，带动块5上设有内螺纹竖直通孔，带动块5螺纹连接在丝杠4上；升降块2上设有一主体部21，主体部21与带动块5固定连接；丝杠4转动并带动带动块5竖直升降，升降块2随同带动块5竖直升降。机头1上还可以固定连接一导向杆6，导向杆6与丝杠4平行设置，主体部21套设在导向杆6上，使得升降块2在移动时更稳定、准确、平顺。

进一步的，传动组件包括同步带7、同步轮一8和同步轮二9，同步轮一8连接在驱动电机3的输出轴上，同步轮二9连接在丝杠4上，同步带7绕接在同步轮一8及同步轮二9上。相配合的，驱动电机3安装在机头1的侧壁上，该侧壁一般选择机头1的一体成型的侧板外壁（机头1的另一侧侧板通常是可拆卸的独立侧板），机头1的侧壁上会设有供同步带7无阻碍通过的配合开口。驱动电机3的输出轴一般选择朝下设置，且与丝杠4平行，同步轮二9连接在丝杠4的底部。当然，驱动电机3的输出轴也可以选择朝上设置且与丝杠4平行，相对应的，同步轮二9就连接在丝杠4的顶部。同步带、轮的设计，使驱动电机3在机头1上的安装位置选择更为灵活，驱动电机3所占用的安装空间也相对较合理。

关于驱动电机3与丝杠4的传动连接方式，在另外一些实施例中，传动组件可以不选择同步带、轮的设置，而仅通过联轴器直接将丝杠4的一端与驱动电机3的输出轴相连接即可，相对应的，此时驱动电机3一般是安装在机头1的顶壁或底壁上，虽然连接简单，但是驱动电机3相对的在纵向上的占用空间较大，要根据实际情况来选定。

进一步的，再对与升降块2相关联的针杆a、压脚杆b、针杆驱动杆c的设置进行补充描述。针杆架连接在机头1的前侧，与机头1的前侧开口部相对接，在图中省略未示出，针杆a、压脚杆b均活动连接在针杆架上。针杆驱动杆c连接在机头1上，也在机头1的前侧开口部竖直设置，与丝杠4平行，其上（一般为杆体顶部）设有传动推拉部件来带动针杆a。

升降块2上还设有压脚杆连接部22，压脚杆b上设有驱动块b1，压脚杆连接部22与驱动块b1对接，驱动块b1受压脚杆连接部22带动而带动压脚杆b运动。驱动块b1一体成型或固定安装在压脚杆b上，与压脚杆b一起升降。压脚杆连接部22上设置对接腔221，而驱动块b1上设置对接头b11，对接头b11置入对接腔221中。此处的“对接”可以理解为诸如孔与杆、槽与块等类似结构件的配合，配合时可以是过盈配合也可以是间隙配合。图4中，对接腔221如图示中那样是水平向的开槽，且进一步的，对接头b11与对接腔221并非固接，而是伸入其中并在升降块2上升或下降时，对接腔221的上内壁或下内壁与对接头b11相抵，对接头b11被压迫随动即可，这也是因为换色操作的需要。在一些实施例中，“对接”还可以以如下方式理解：因为压脚杆b上会套设有复位弹簧，复位弹簧位于驱动块b1和针杆架的下梁之间（压脚杆b装在针杆架上，针杆架省略未示出），故前述提到的压脚杆连接部22与驱动块b1的对接还可以是压脚杆连接部22位于驱动块b1上方的形式，利用压脚杆连接部22下压驱动块b1来带动压脚杆b下降，利用复位弹簧使得压脚杆b自行回位。

升降块2上还设有驱动杆连接部23，驱动杆连接部23与针杆驱动杆c活动连接而可沿着针杆驱动杆c竖直移动。图4中可以看到，驱动杆连接部23上设有连接槽231，该连接槽231半包套在针杆驱动杆c的杆体表面，当然也可以全包套的形式，但是相对而言，半包套的形式既实现相对滑动功能，又便于拆装检修。驱动杆连接部23的存在，使得升降块2在竖直升降中保持稳定，不会发生旋转偏位，进而保证压脚杆b被准确、稳定地带动升降。

另外，驱动块b1上也设置了一针杆连接部，用来与针杆架上的针杆a活动连接而可沿着针杆a竖直移动，这是为了防止压脚杆b旋转，起定位作用。针杆连接部也相当于一延伸的端块并且也设置了竖直贯通的开槽，该开槽全包套或半包套在针杆a上。针杆6的升降即是由针杆驱动杆5上顶部的传动推拉部件来带动实现，现有技术中也已成熟运用。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。本实用新型的目的已经完整有效地实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (10)

1.一种丝杠传动式压脚独立驱动装置，包括机头（1）和升降块（2），其特征在于：还包括丝杠驱动机构，所述丝杠驱动机构包括驱动电机（3）、传动组件和丝杠（4），所述驱动电机（3）安装在所述机头（1）的外壁上，所述机头（1）上设有轴承座，所述丝杠（4）竖直设置且其两端与所述轴承座连接，所述驱动电机（3）与所述丝杠（4）之间通过所述传动组件相连接，所述丝杠驱动机构用于带动所述升降块（2）竖直升降。

2.根据权利要求1所述的一种丝杠传动式压脚独立驱动装置，其特征在于：所述升降块（2）上设有内螺纹竖直通孔，所述升降块（2）螺纹连接在所述丝杠（4）上，所述丝杠（4）转动并带动所述升降块（2）竖直升降。

3.根据权利要求1所述的一种丝杠传动式压脚独立驱动装置，其特征在于：所述丝杠驱动机构还包括带动块（5），所述带动块（5）上设有内螺纹竖直通孔，所述带动块（5）螺纹连接在所述丝杠（4）上；所述升降块（2）与所述带动块（5）固定连接；所述丝杠（4）转动并带动所述带动块（5）竖直升降，所述升降块（2）随同所述带动块（5）竖直升降。

4.根据权利要求3所述的一种丝杠传动式压脚独立驱动装置，其特征在于：所述机头（1）上还固定连接有导向杆（6），所述导向杆（6）与所述丝杠（4）平行设置，所述升降块（2）套设在所述导向杆（6）上。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种丝杠传动式压脚独立驱动装置，其特征在于：所述传动组件包括同步带（7）、同步轮一（8）和同步轮二（9），所述同步轮一（8）连接在所述驱动电机（3）的输出轴上，所述同步轮二（9）连接在所述丝杠（4）上，所述同步带（7）绕接在所述同步轮一（8）及所述同步轮二（9）上。

6.根据权利要求5所述的一种丝杠传动式压脚独立驱动装置，其特征在于：所述驱动电机（3）安装在所述机头（1）的侧壁上，所述驱动电机（3）的输出轴朝下设置且与所述丝杠（4）平行，所述同步轮二（9）连接在所述丝杠（4）的底部。

7.根据权利要求5所述的一种丝杠传动式压脚独立驱动装置，其特征在于：所述驱动电机（3）安装在所述机头（1）的侧壁上，所述驱动电机（3）的输出轴朝上设置且与所述丝杠（4）平行，所述同步轮二（9）连接在所述丝杠（4）的顶部。

8.根据权利要求5所述的一种丝杠传动式压脚独立驱动装置，其特征在于：所述机头（1）的侧壁上设有供所述同步带（7）无阻碍通过的配合开口。

9.根据权利要求1或2或3或4所述的一种丝杠传动式压脚独立驱动装置，其特征在于：所述传动组件包括联轴器，所述丝杠（4）的一端与所述驱动电机（3）的输出轴通过所述联轴器相连接。

10.根据权利要求9所述的一种丝杠传动式压脚独立驱动装置，其特征在于：所述驱动电机（3）安装在所述机头（1）的顶壁或底壁上。

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