TWI547616B - Dyeing machine - Google Patents

Description

染布機擺布裝置

本發明涉及一種印染設備，特別是涉及一種染布機的擺布裝置。

已有的染布機均包含噴嘴及儲布槽等結構，使布匹以連續繩圈狀的方式於染布機內迴圈地行走。布匹經過噴嘴後落入儲布槽中，而儲布槽一般較噴嘴出口寬闊，為避免落入布槽的布匹紊亂地盤疊，常見的做法是採用單向的鐘擺式落布方式，連接可擺動的套管於噴嘴尾部，使落入布槽的布匹能依據套管擺動而於布槽內折疊擺放。

但是，單向的鐘擺式落布方式並不利於布匹於布槽內盤疊而會出現擠壓、絞纏等現象，在噴嘴壓力較大或處染較重的布匹時缺陷更明顯。目前已有採用一種具有雙軸式擺動的方式加以改進。然而，這種雙向鐘擺式設計卻存在很多隱患，如所述的擺斗並不完整地吻合於噴嘴尾部，乃是以大於所述噴嘴尾部截面的非常大的外殼包覆噴嘴尾部，外殼與噴嘴之間留有大量空隙，為避免兩者碰撞佔用大量空間，而且不利導布。因為噴嘴與擺斗間的空隙容易 產生漏壓，使空氣不能集中吹散布匹，加上噴嘴尾部需要配合擺斗設計而折成弧形出口，也減低氣流導布的效率。施加風力後的管道三曲四折會令吹散布匹的效果減弱，落入布槽時仍會旋扭、纏結，不利於布槽內疊布，亦增加纏車的危險。而且，已有的雙軸的擺動設計需使用兩個馬達，分別向兩軸提供動力，擺布馬達於整個染色過程中需長時間開動，將無可避免地使耗電量上升，增加生產成本，這些缺陷都大大限制了已有的雙向擺斗式裝置的實用性。

由於所述背景技術，本發明基於下述目的，提供一種具有能夠焊接的匯流排和高效率的太陽能電池。

為了克服已有擺布裝置的上述種種缺陷，本發明設計出一種新穎的節能高效的擺布裝置，並可將雙向擺布功能應用於氣流機上。本發明所採用的技術方案如下：本發明提供的一種染布機的擺布裝置，包括染色機的導布管(6)、擺布斗(1)、馬達(7)及氣缸(13)，所述擺布裝置還包括支撐環(2)，支撐環(2)上設置有軸套(17A、17B)和轉動軸(5)，支撐環(2)通過軸件(16A、16B)插入軸套(17A、17B)而連接擺布斗(1)，擺布斗(1)上設有球體(15B)，擺布斗(1)通過球體(15B)、窩接頭(4)和球體(15A)連接活塞(3)。球體(15B)、窩接頭(4)和球體(15A)構成 球鉸鏈裝置。

本發明提供的一種染布機的擺布裝置，所述轉動軸(5)連接搖桿(10)，再通過連接桿(9)和曲柄(8)連接馬達(7)，曲柄(8)、搖桿(10)、連接桿(9)和固定桿組成四連桿裝置。

本發明提供的一種染布機的擺布裝置，所述活塞(3)連接氣缸(13)的柱塞(14)，柱塞(14)和活塞(3)由氣動控制做往復運動。

本發明提供的一種染布機的擺布裝置，所述的氣動控制和馬達(7)採用電子控制系統操作。

本發明提供的一種染布機的擺布裝置，所述導布管(6)的尾部外壁呈球面狀，擺布斗(1)的頂部則呈圓形，包覆導布管(6)的尾部，擺布斗(1)頂部的內壁直徑與導布管(6)尾部的球狀外壁的直徑相配合並且同心，擺布斗(1)的頂部在擺動中的各位置都能與導布管(6)緊密相貼。

本發明提供的一種染布機的擺布裝置，所述轉動軸(5)和活塞(3)穿過染布機機殼的部位有密封裝置。

本發明提供的一種染布機的擺布裝置，可設置有多於一組的四連桿結構，每組四連桿結構可分別連接一個擺布斗。

本發明中的支撐環，作為染色機與擺布斗之間的機械連接。支撐環與染色機之間可構成一個軸向的擺動，利用機外的馬達通過穿透機殼的轉動軸將轉距動力傳送至所述 的支撐環，為其中一個軸向的擺動提供動力。一個四連桿機構，更準確的說是曲柄搖桿機構，將馬達提供的持續旋轉運動轉換為往復搖擺運動。

球窩接頭其主要作用是連結擺布斗與氣動活塞，因為擺布斗於染色機內的設置與活塞的活動自由度不同，故此利用球窩接頭將活塞單向的動距轉移至可立體地移動的擺布斗上，使擺布斗在支撐環另一軸向擺動的情況下，沿著與支撐環連接的軸心擺動。

本發明在雙軸的擺動設計上，沒有使有兩個馬達分別作為兩個擺動軸的動力來源，在節能減排的同時，再考慮到控制上的方便性，同時使用了一個馬達和氣動裝置作為本發明的驅動裝置。在本發明中，擺動裝置中的一個軸心的擺動是以馬達驅動，而另一軸心的擺動則由氣動裝置控制。減少對馬達的使用，大大地減低了染色機在運作過程中的能耗。

氣動活塞以染色機上控制的壓縮空氣提供動力，採用球窩接頭將往復線性運動轉換為擺布斗其中一個軸向的往復搖擺運動，用以控制擺布斗與支撐環之間的軸向擺動。

使用氣動裝置控制鐘擺的另一個好處是，其鐘擺動作更容易被調整。傳統的機械連桿設計使擺動幅度受限，因為桿的長度是固定的，即使能以滑槽的設計調整長度，其幅度變化亦不大。另一邊廂雖然氣動活塞的行程亦是固定的，但選用行程較長的雙作用氣缸，配合染色機自動化系統調節壓縮空氣的強度、變換頻率和時間，便可準確地控 制擺布斗的移動速度和範圍，相比機械上的調整更為靈活和方便。

擺布斗作為將布匹導向的主要零件，如上述與支撐環之間的連結構成一個軸向的擺動，加上支撐環本身與染色機之間另一軸向的擺動構成雙向擺動。擺布斗的頂部圍繞染色機噴嘴尾部，其形狀與噴嘴尾部相若，使擺布斗相對染布機以任一軸向轉動時其頂部與噴嘴尾部吻合。

本發明的染布機擺布裝置，其與染布機上的固定的導布尾管以球窩式接頭連接。染布機上的固定的本發明可使擺布裝置在擺布的過程中只要處於設計角度範圍內，擺布斗頂部的內壁與導布管尾均緊貼，使擺布裝置可以進行雙軸擺動的同時，亦可以使噴嘴與擺斗之間緊密連接，此設計解決了擺布裝置中存在的漏壓問題。

本發明的染色機擺布裝置，還充分利用了布槽內的空間及染布機的氣流將布匹擴散，保持其擴幅效率佳的優勢。布匹經過噴嘴時受風力帶動，在落入布槽前得以張開，使布匹可經由擺布裝置不同軸向的擺動規律地落入布槽內，利於布匹在布槽內折疊擺放，克服了現有的擺布裝置的缺陷，有效的防止布匹纏結，取得顯著的高效節能的有益效果。

1‧‧‧擺布斗

2‧‧‧支撐環

3‧‧‧活塞

4‧‧‧球窩接頭

5‧‧‧轉動軸

6‧‧‧導布管

7‧‧‧馬達

8‧‧‧曲柄

9‧‧‧聯結桿

10‧‧‧搖桿

11A、11B‧‧‧埠

12A、12B‧‧‧空間

13‧‧‧氣缸

14‧‧‧柱塞

15A、15B‧‧‧球體

16A、16B‧‧‧軸件

17A、17B‧‧‧軸套

圖1是本發明的染布機噴嘴的尾部的相關結構示意圖。

圖2是擺布斗雙軸擺動的立體示意圖。

圖3是活塞往下推送時的活動示意圖。

圖4是擺布斗處於任一位置時的立體視圖。

圖5是擺布斗處於任一位置時的側視圖。

圖6是擺布斗處於任一位置時的後視圖。

圖7是球窩接頭的分解示意圖。

圖8是擺布斗、支撐環與轉動軸之間的結構示意圖。

圖9是馬達連接支撐環的四連桿結構圖。

圖10是雙作用氣缸的操作示意圖。

圖11是馬達連接多於一個擺布斗支撐環的四連桿結構。

通過下面實施例，並結合附圖對本發明作進一步的闡述：在圖1中，顯示了本發明實施例的染布機噴嘴的尾部相關結構剖面圖。導布管6尾部的周邊呈弧形，使擺布斗1的頂部能包覆並圍繞其周邊旋轉，如圖1左下角的圓圈內所示，分別顯示了擺布斗1以其中一個軸向轉動時的兩個任意位置(實線及單點虛線)。擺布斗1連接支撐環2及球窩接頭4。支撐環2連接染色機內的支架，並可相對染色機形成一個軸向的擺動。支撐環在上述的一個擺動軸上連接轉動軸5，所述轉動軸5由染布機內延伸至機殼外，以連接動力源。轉動軸5穿過機殼的部位相應地以機 械密封保護。利用機械的連桿組合將其馬達單軸向的動力轉為鐘擺式動力，再連接上轉動軸5於機殼外的一端，便可將動力透過轉動軸5轉移至染色機內的支撐環，使所述支撐環2來回擺動。由於擺布斗1安裝在支撐環2上，當支撐環2擺動時，擺布斗1亦以同一軸向擺動。

擺布斗1第二軸向的擺動由氣動活塞的操作來實現。擺布斗頂端有一球窩接頭4，所述接頭另一端連接活塞3。活塞3的另一端伸延至機殼以外，靠氣動操作控制活塞的往復移動。活塞穿過機殼的位置亦有密封件確保兩者之間不會有漏壓的情況出現。

圖2進一步以立體方式顯示本實施例擺布斗雙軸擺動的設計。上述的第一擺動軸與第二擺動軸分別以Z軸與X軸代表。如上所述，Z軸的擺動倚靠支撐環與染色機上的支架實現。X軸與Z軸是相互垂直的，擺布斗與支撐環之間的連接形成X軸的軸心，使擺布斗可相對支撐環作一個軸的擺動，加上支撐環的Z軸擺動，擺布斗相對於固定的染色機便可實現雙軸擺動。X軸的擺動依靠軸心旁邊垂直的活塞的運動提供動力，因活塞以球窩接頭與擺布斗連接且相隔軸心一段距離，當活塞於軸心旁以往復方式移動時，擺布斗便以X軸為軸心來回擺動。

圖3顯示出本實施例活塞3其中一個方向的運動。當活塞往下移動時(如活塞旁箭嘴所示)，球窩接頭亦同時被壓低，以至接頭另一端連接的擺布斗亦順應地移動。惟擺布斗於X軸上受承托，杠桿原理上使擺布斗沿X軸以 圖中順時針方向轉動，如X軸上的箭嘴所示。反之當活塞向上移動時，擺布斗一端受拉扯，使其以相反方向轉動。如是者當活塞來回移動時，擺布斗便按X軸以有限幅度來回轉動，做出鐘擺式動作。

圖4顯示本實施例擺布斗所處的任意一個位置。當兩軸同時移動時，Z軸上的轉動會使擺布斗上的球窩接頭4位置偏離於活塞單向移動的軸線。為免破壞其連接，球窩接頭4的兩端均使用球鉸設計，使技術上可以因Z軸轉動而做成擺布斗偏移時可利用球鉸轉動而稍作調整。

圖5顯示了本實施例擺布斗的另一個任意位置的側視圖，其中Z軸相對水平面旋轉了某角度，而活塞3移動至較高的位置。從圖中可見活塞連接的球窩接頭4亦受牽扯，以致連接擺布斗的另一端被拉高至高於Z軸轉動的水平線。由於擺布斗的運動受支撐環上的X軸限制，而且球窩接頭4上位於擺布斗一端的球體是與擺布斗相固定的，所以擺布斗沿X軸轉動時上述的球體會離開活塞移動的中軸線。在此情況下包覆著所述球體的窩殼可於球體上圓滑地移動以連接只能單向移動的活塞，而連接活塞一端的球體亦固定於活塞上，其相對的窩殼與另一端的窩殼相連，形成球窩接頭的結構。使用球窩接頭的優點是，可以將兩件活動自由度不同的零件連接在一起，將單向動力轉移至平面以至立體的操作，反之亦然。

圖6顯示了與圖5相同的擺布斗位置的後視圖。從圖中所見，當Z軸被擺動至與水準成某一角度時，X軸亦相 對地與水準傾斜了同一角度。加上活塞3使X軸旋轉了又一角度，固定於擺布斗一端的球體已完全偏離Z軸軸心。另外圖5的側視圖顯示固定於擺布斗上的球體較活塞上的球體前移，所以兩個球體於正視、頂視及側視皆處於不同平面上。於此實施例中使用球窩接頭將兩端連接是最佳的選擇。

圖7是本實施例球窩接頭4的分解示意圖。在活塞3和擺布斗1的一端各自有一個固定的球體15，而球窩接頭4的兩端皆有一個球狀的窩體以吻合所述的球體，使窩體圍繞球體轉動。這樣活塞3線性往復的動作便可與擺布斗上雙軸擺動的動作連接。

圖8顯示了本實施例擺布斗1、支撐環2與轉動軸5之間的結構。支撐環是一個橢圓形的環狀體，較窄的一軸定義為X軸，是相對擺布斗與支撐環之間的擺動軸。支撐環上較窄的X軸兩端各有一圓孔，所述圓孔與擺布斗上的圓柱對接，使圓孔與圓柱同心地連接，圓柱于圓孔內轉動，擺布斗便相對支撐環擺動。支撐環較闊的另一軸一端有凸出的柱體承接主缸內的支撐點，如圖一左方的結構所示。支撐環另一端有一圓孔與轉動軸5對接，使轉動軸一端可嵌入所述的圓孔中並與支撐環固定。轉動軸的另一端穿過染色機的外殼連接搖桿10。

圖9顯示了本實施例將馬達持續旋轉動力轉化為往復搖擺動力的一種四連桿結構。四連桿結構包括固定桿、曲柄、搖桿和聯結桿，其中固定桿顧名思義是靜止的，在圖 8內可定義為馬達7軸心與支撐環2軸心之間的連結，由於兩者都被固定在機器上某個位置，理論上可視為固定桿的實現。能完全旋轉運動的稱為曲柄，只能往復搖擺的稱為搖桿，固定桿之相對應桿稱為聯結桿9。若最短桿為任一側桿，則該最短側桿即可以完全旋轉，而另一側桿則只能往復搖擺。如此在本實施例的應用上，將連接馬達的側桿設計成最短，即曲柄8，使其可配合馬達完全旋轉，而另一側便成為搖桿10，只能往復搖擺。將搖桿10與支撐環2相對地固定連接在一起，馬達的旋轉運動便可通過所述四連桿機構轉換為擺布斗的往復搖擺運動。

圖10是一種雙作用氣缸的操作原理示意圖，為活塞3提供線性往復動力。活塞3與圖中的柱塞14連接，所述柱塞伸延至氣缸13內的空間並將其分為兩部分12A和12B；被分隔的空間分別連接有埠11A和11B，所述埠連接至染色機的壓縮空氣源。操作時，壓縮空氣透過埠進入氣缸指定的空間內。由於柱塞將氣缸內的空間分隔而使氣體不能互通，被注入壓縮空氣的空間壓力上升，從而施加壓力至柱塞上，迫使柱塞14推往另一空間的方向。

結合圖3的情況，可說明所述氣缸的實施方式。如壓縮空氣從埠11A進入到空間12A，所述空間的氣壓便會上升。柱塞14因受力而被推向空間12B，以致柱塞外露於氣缸的一端往外延伸。在染色機的設置中，氣缸13垂直安裝於活塞3之上，所述推送的動作使連接的活塞3亦相對移動，做出圖3的效果。相反，當壓縮空氣從口11B進 入到空間12B，柱塞14受壓而回縮，使活塞3往氣缸方向移動。透過反復交替地將壓縮空氣注入空間12A和12B，柱塞以至活塞可實現線性往復移動。結合圖3的機械設計，使活塞線性往復移動的動力轉換為擺布斗鐘擺的動力，實現以氣動活塞控制其中一個軸向的擺布設計。

可以更進一步的是，由染色機上對馬達7和壓縮空氣的電子化控制，注入的壓力、時間和兩個埠11A、11B交替的頻率，以調整所控制擺布斗各個軸向的鐘擺速度和幅度。

圖11進一步顯示了另一個實施例，即以同一馬達控制多於一個擺布斗的設計。與前一實施例內容相同的部分不再重述。在多於一條染管的染布機上，會有多於一個擺布斗。設計上同樣地可使用四連桿結構將其中一條搖桿的鐘擺運動複製到毗鄰相同結構和大小的擺布斗上。若四連桿結構上的聯結桿9與固定桿長度相等，兩側側桿亦長度相等，兩側側桿便可實現機械同步，執行相同擺幅的動作。所以在設計上使用一支與擺布斗軸心之間的距離相同的聯結桿9，使其與理論上的固定桿具有相同長度，再使用一致的搖桿10，便可將圖中左邊支撐環的鐘擺動作複製至右邊的支撐環。

由於右邊的支撐環跟左邊的動作是完全一致的，在擁有多條染管的機器上，可通過上述設計將鐘擺動作以平衡四連桿結構的方式不斷延伸，使機器上所有擺布斗的動作是一致的，而且只需使用一個馬達提供所需的動力。

1‧‧‧擺布斗

2‧‧‧支撐環

3‧‧‧活塞

4‧‧‧球窩接頭

5‧‧‧轉動軸

6‧‧‧導布管

Claims (7)

1. 一種染布機的擺布裝置，包括染色機的導布管(6)、擺布斗(1)、馬達(7)及氣缸(13)，其中所述擺布裝置還包括支撐環(2)，支撐環(2)上設置有軸套(17A、17B)和轉動軸(5)，支撐環(2)通過軸件(16A、16B)插入軸套(17A、17B)而連接擺布斗(1)，擺布斗(1)上設有球體(15B)，擺布斗(1)通過球體(15B)、窩接頭(4)和球體(15A)連接活塞(3)。
2. 根據申請專利範圍第1項所述的染布機的擺布裝置，所述轉動軸(5)連接搖桿(10)，再通過連接桿(9)和曲柄(8)連接馬達(7)，曲柄(8)、搖桿(10)、連接桿(9)和固定桿組成四連桿裝置。
3. 根據申請專利範圍第1項所述的染布機的擺布裝置，其中所述活塞(3)連接氣缸(13)的柱塞(14)，柱塞(14)和活塞(3)由氣動控制做往復運動。
4. 根據申請專利範圍第1、2或3項所述的染布機的擺布裝置，其中所述的氣動控制和馬達(7)採用電子控制系統操作。
5. 根據申請專利範圍第1項所述的染布機的擺布裝置，其中所述導布管(6)的尾部外壁呈球面狀，擺布斗(1)的頂部則呈圓形，包覆導布管(6)的尾部，擺布斗(1)頂部的內壁直徑與導布管(6)尾部的球狀外壁的直徑相配合並且同心，擺布斗(1)的頂部在擺動中的各位 置都能與導布管(6)緊密相貼。
6. 根據申請專利範圍第1項所述的染布機的擺布裝置，其中所述轉動軸(5)和活塞(3)穿過染布機機殼的部位有密封裝置。
7. 根據申請專利範圍第1、2、3、5或6項所述的染布機的擺布裝置，其中設置有多於一組的四連桿結構，每組四連桿結構分別連接一個擺布斗。