WO2012100668A1 - 缝纫机的车缝方向定位装置 - Google Patents

Description

缝纫机的车缝方向定位装置 技术领域

本发明涉及自动化缝纫机领域， 尤其涉及一种缝纫机的车缝方向定位 装置。 背景技术

过程控制的缝纫机一般是自动化绣制复杂的图样， 以取代人力操作， 达到提升绣制图样的质量， 或是用于在缝纫制品上缝设钮扣、 装饰品等对 象， 具有提升加工速度及缝纫精密度的优点； 而现有的过程控制缝纫机主 要是在其工作平台上设置一夹具， 夹持固定欲加工的缝纫制品， 且该夹具 通过一移动装置而对应该缝纫机的针车头 （sewing head) 在工作平台上进 行二维移动， 使缝纫制品随夹具位移， 达到绣制图样或缝设对象的目的。

现有程控缝纫机在实际使用时， 由于针车头被设计为仅能从单一方向 对缝纫制品进行作业， 致使缝纫制品必须自该特定方向置入该针车头并相 对于车针时， 则来自该缝纫机上部的线才能确定地形成线圈， 与来自缝纫 机下部线轴的线共同形成具高质量的锁边缝线（lock stitch seam)； 但现 有缝纫机使缝纫制品在工作平台上进行二维移动时， 该缝纫制品可能从二 维平面的任一方向靠近缝纫机的车针， 导致在车缝过程中， 容易发生缝合 不确实或缝线歪斜等降低缝纫质量的情况。

为了改善上述问题， 有发明人在美国第 US 4498404号专利中披露了一 种技术方案， 主要是以一机械臂取代该二维移动的移动装置， 该机械臂具 有三个旋动接点， 使缝纫制品被该机械臂控制， 而在车针与工作平台之间 旋动 (rotating) , 达到能够保持从特定方向置入针车头进行作业。 另外， 有发明人针对上述问题在意大利第 B093A 000113号专利中提出了另一种技 术方案， 其在针车头的针板上方设一具有车针的针杆， 下方则设一具有线 勾的线轴， 通过令针杆与线轴同时旋转， 使车针及线勾的相对位置不变， 达到缝纫制品无论如何移动皆能够自特定方向置入作业。

然而， 上述解决问题的手段， 在实际应用中仍存在以下问题：

1、 由于自动化的缝纫机必须间歇性地使缝纫制品以极小距离快速移 动， 供以进行车缝作业， 使得用于移动该缝纫制品的机械臂必须在具有快 速加速度的情况下， 精准地控制该缝纫制品的移动距离， 造成该机械臂的 制造成本及维护成本皆高， 而难以符合产业界对于降低整体成本的要求。

2、 目前自动化的缝纫机具有多种机型， 而上述通过针杆与线轴同时旋 转， 使车针及线勾的相对位置不变的定位装置， 并不适用于如圆筒台式缝 纫机（cylinder bed head)等机型， 因此仍难以有效解决现有缝纫机的车缝 方向定位问题。 发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种缝纫机的车缝方向定位装置， 它 成本低， 缝纫精准度高， 并能够适用于各种自动化缝纫机。

为解决上述技术问题， 本发明的缝纫机的车缝方向定位装置， 其缝纫 机设有一车针， 该定位装置包括：

一基板；

一传动件， 呈圆环结构， 中央凹设有一凹槽， 该传动件设在基板上， 一缝纫制品固设在凹槽底面并对应于车针；

一驱动单元， 具有一伺服马达连接一驱动轴， 该驱动轴末端设有一呈 圆盘结构的驱动件， 该驱动件的圆心处与驱动轴末端固结并设于该传动件 周侧； 该驱动件与传动件连结， 该伺服马达驱动该驱动件旋转而连动该传 动件及该缝纫制品与之同动， 该车针的车缝方向与该缝纫制品的旋动方向 呈正切状态。

本发明的车缝方向定位装置通过传动件与驱动件的棘齿配合， 来达到 高精准度的间歇性快速移动， 控制缝纫制品的车缝方向， 从而不仅提高了 缝纫的精准度和缝纫制品的生产速度， 还降低了设计、 制造及维护的成本， 并能够适用于各式的缝纫机台。 附图说明

图 1是本发明的立体组合示意图；

图 2是本发明的组合剖视示意图；

图 3A是本发明的滑动托架远离基板的结构示意图;

图 3B是本发明的滑动托架驱动基板的结构示意图;

图 4是本发明另一实施态样的立体组合示意图；

图 5是本发明另一实施态样的组合剖视示意图；

图 6是本发明的使用状态示意图。 具体实施方式

为对本发明的技术内容、 特点与功效有更具体的了解， 现结合图示的 实施方式， 详述如下：

首先， 请参阅图 1、 2， 本发明所提供一种缝纫机的车缝方向定位装置 的较佳实施例， 该车缝方向定位装置主要是一基板 10上设有一传动件 20 及一容置于该传动件 20内部且供固设一缝纫制品 A的板体 30， 该基板 10 一侧设有一滑移托架 40及一驱动单元 50， 其中：

基板 10， 呈矩形板体结构， 中央开设有一开口 11， 一抵缘 12沿该开 口 11周缘凸设成形； 定义该基板 10板面为一 X-Y平面而具有一 X方向及 一 Y方向； 在本实施例中， 如图 1所示， 该基板 10在开口 11一侧且邻近 其中一角端处另设有二凸柱 13。

传动件 20，呈具有厚度的中空圆环状结构而对应设于该基板 10的开口 11处。 如图 2所示， 该传动件 20中央凹设有一圆形凹槽 21及一自该凹槽 21底面凹设形成圆形的容置口 21 1，数个定位销 212凸设于凹槽 21槽底且 位于容置口 211周围。该凹槽 21 自其槽口向外延伸形成一环扣部 22，且该 环扣部 22沿该传动件 20周缘开设有一环凹槽 221，令该环凹槽 221与该凹 槽 21呈反向凹设成形， 且该凹槽 21以其槽壁与该环凹槽 221相隔。 该传 动件 20在环扣部 22外周面并环设有一呈棘齿状的传动齿面 23。 令该传动 件 20以其环凹槽 221对应基板 10的抵缘 12设置， 则该抵缘 12对应容置 于该环凹槽 221内， 且该抵缘 12与该环凹槽 221之间设有一环状轴承 24， 令该传动件 20通过环状轴承 24与抵缘 12形成相对转动。 在本实施例中， 该传动件 20具有四个呈间隔设置的定位销 212。

板体 30， 呈圆板结构且对应容置于传动件 20的凹槽 21内， 该板体 30 周侧间隔设有数个枢耳 31， 各枢耳 31开设有一枢孔 311。 令板体 30以其 数个枢耳 31对应传动件 20的数个定位销 212设置，使得该传动件 20以其 数个定位销 212穿设板体 30枢孔 311， 将该板体 30固设于传动件 20的容 置口 211内。在本实施例中， 该板体 30具有四个对应该定位销 212呈间隔 设置的枢耳 31 ;

滑移托架 40， 如图 1所示， 设于 X-Y平面上并固设在基板 10垂直 Y 方向的一侧， 该滑移托架 40呈中央凸起的长矩型结构， 其顶面中央凸设有 一高于 X-Y平面的架板 41， 该滑移托架 40在邻近该基板 10的一侧面对应 该基板 10凸柱 13之处自该侧面沿 Y方向凸设有一抵柱 43， 并对应该架板 41开设有一通口 42。在本实施例中，该滑移托架 40通过一线性滑轨装置（图 未示）达到在该 Χ-Υ平面上沿 Υ方向滑动位移， 而呈现靠近该基板 10或远 离该基板 10的状态。

驱动单元 50， 如图 1所示， 在本实施例中设于滑移托架 40上。该驱动 单元 50具有一设于该架板 41上方的伺服马达 51， 一驱动轴 511设于该伺 服马达 51下方并穿设该架板 41， 该驱动轴 511末端结合一驱动件 52， 该 驱动件 52为圆盘结构， 在本实施例中， 该驱动件 52呈外周面具有棘齿的 齿轮结构，而该驱动轴 511末端与驱动件 52的圆心处固结。令该驱动件 52 位于该 Χ-Υ平面上并自滑移托架 40的通口 42处凸出显露， 而以其棘齿对 应于传动件 20的传动齿面 23。

控制单元 60， 如图 1、 3Α、 3Β所示， 枢设于基板 10的二凸柱 13。 该 控制单元 60具有一控制件 61及一弹性件 62，该控制件 61概呈 π型结构而 具有三段， 依序分别为一操作段 611、 一连接段 612及一卡掣段 613， 该控 制件 61以其操作段 611与连接段 612的连接处枢设于邻近该传动件 20的 凸柱 13， 使该操作段 611与卡掣段 613大致沿 X方向而朝传动件 20延伸， 且卡掣段 613末端呈齿状结构。弹性件 62大致呈 L型的线体弯折结构并具 有二段， 分别为一固定段 621及一挡抵段 622， 该弹性件 62的固定段 621 与挡抵段 622的相连处绕设形成一枢孔 623， 弹性件 62以枢孔 623枢设于 邻近该传动件 20的凸柱 13， 使弹性件 62的固定段 621末端扣抵于远离该 传动件 20的凸柱 13， 挡抵段 622末端则扣抵于控制件 61的连接段 612侧 边。

藉使， 如图 3Α所示， 当基板 10远离滑移托架 40时， 控制件 51的连 接段 512被弹性件 52的挡抵段 622施力推抵， 该控制件 51的卡掣段 613 末端与传动件 20的传动齿面 24呈卡掣状态， 该驱动单元 50的驱动件 52 与传动件 20分离， 令该传动件 20被控制件 61卡掣定位。 如图 3Β所示， 当基板 10靠近滑移托架 40时， 控制件 51的操作段 51 1被滑移托架 40的 抵柱 43施力推抵，该控制件 51的卡掣段 613末端与传动件 20的传动齿面 24呈脱离状态， 该驱动单元 50的驱动件 52棘齿与传动件 20的传动齿面 23啮合， 使传动件 20被驱动件 52驱动旋转。

以上所述即为本发明实施例主要构件及其组态说明。 值得一提的是， 本发明还提供了另一实施方式， 其组态结构说明如下： 请配合参阅图 4、 5所示， 在本实施例中， 传动件 20在环扣部 22外周 面环设一从动带 25， 以一传动带 53套绕于传动带 25带面及驱动单元 50 的驱动件 52， 达到使传动件 20旋转的目的。 其中： 该基板 10在其中一角 端处设有一高于该 X-Y平面的托板 14; 该驱动单元 50的伺服马达 51穿设 固定于托板 14， 该伺服马达 51下方以驱动轴 511连动驱动件 52， 且该驱 动件 52以其外周面对应于该传动件 20的从动带 25带面， 令该传动带 53 套绕于传动件 20及驱动件 52;藉使， 当伺服马达 51驱动该驱动件 52转动 时， 该驱动件 52便同时通过传动带 53带动传动件 20在基板 10上旋转。 在本实施例中， 该从动带 25及传动带 53为一时规皮带， 通过在两者的接 触面设置棘齿而达到互相啮合并传动的目的。

请配合参阅图 6所示， 以主要实施态样说明本发明缝纫机的车缝方向 定位装置配合一针车头 70的车针 71的使用及作动方式。 如图 6所示， 滑 移托架 40呈靠近基板 10的状态，令缝纫制品 A固定在板体上 30并对应于 针车头 70的车针 7，且该车针 71预设的车缝方向系沿 Y方向延伸，通过传 动件 20以棘齿结构的互相配合而被驱动单元 50传动旋转， 同时带动缝纫 制品 A呈顺时针转动， 使得车缝方向与缝纫制品 A的旋动方向在缝纫过程 中保持呈正切状态， 藉使， 达到固定保持该缝纫机的车缝方向， 该缝纫机 便得以沿较佳车缝方向进行作业， 并提供生产快速同时具有高质量的缝纫 制品。 此外， 由于本发明的定位装置是以棘齿配合而达到高精准度的间歇 性快速移动， 因此， 该定位装置具有制造成本及维护成本低， 且适用于各 式缝纫机台的优点。 附图标记列表

10： 基板 11： 开口

12： 抵缘 13： 凸柱

14： 托板 20： 传动件

21： 凹槽 211 ： 容置口

212： 定位销 22： 环扣部

221： 环凹槽 23： 传动齿面

24： 环状轴承 25： 从动带

30： 板体 31： 枢耳

311： 枢孔 40： 滑移托架 41： 架板 42： 通口

43： 抵柱 50： 驱动单元

51： 伺服马达 511： 驱动轴

52： 驱动件 53： 传动带

60： 控制单元 61： 控制件

611 ： 操作段 612： 连接段

613 ： 卡掣段 62： 弹性件

621 ： 固定段 622： 挡抵段

623 ： 枢孔 A: 缝纫制品

X： 方向 Y: 方向

Claims

权利要求

1、 一种缝纫机的车缝方向定位装置， 该缝纫机设有一车针， 其特征在 于， 该定位装置包括：

一基板；

一传动件， 呈圆环结构， 中央凹设有一凹槽， 该传动件设在基板上， 一缝纫制品固设在凹槽底面并对应于车针；

一驱动单元， 具有一伺服马达连接一驱动轴， 该驱动轴末端设有一呈 圆盘结构的驱动件， 该驱动件的圆心处与驱动轴末端固结并设于传动件周 侧； 该驱动件与传动件连结， 该伺服马达驱动该驱动件旋转而连动该传动 件及缝纫制品与其同动， 该车针的车缝方向与缝纫制品的旋动方向呈正切 状态。

2、 如权利要求 1所述的缝纫机的车缝方向定位装置， 其特征在于： 所 述基板呈矩形板体结构， 中央开设有一开口， 一抵缘沿开口周缘凸设成形; 该传动件的凹槽自其槽口向外延伸形成一环扣部， 且该环扣部沿传动件周 缘与凹槽呈反向凹设成形一环凹槽； 该传动件在环扣部外周面并环设有一 传动齿面； 该传动件以其环凹槽对应基板的抵缘设置， 该抵缘对应容置于 环凹槽内， 且该抵缘与环凹槽之间设有一环状轴承， 该传动件通过该环状 轴承与抵缘形成相对转动。

3、 如权利要求 1所述的缝纫机的车缝方向定位装置， 其特征在于： 所 述传动件自该凹槽底面凹设形成一容置口， 数个定位销凸设于该凹槽槽底 且位于该容置口周围； 一板体对应容置于容置口内， 其周侧间隔设有数个 枢耳； 该板体以其数个枢耳被该传动件的数个定位销穿设固定。

4、 如权利要求 1所述的缝纫机的车缝方向定位装置， 其特征在于： 所 述传动件外周面环设形成一传动齿面； 该驱动单元设于一滑移托架， 该滑 移托架顶面中央凸设有一架板， 并在邻近该基板的一侧面设有一抵柱及一 对应该架板开设的通口； 该伺服马达设于该架板上方， 该驱动轴穿透该架 板并与该驱动件固结， 该驱动件外周面具有棘齿结构， 该驱动件自该滑移 托架的通口处凸出显露，而以其棘齿对应于该传动件的传动齿面啮合传动。

5、 如权利要求 4所述的缝纫机的车缝方向定位装置， 其特征在于： 所 述基板对应该滑移托架抵柱之处另设有二凸柱及一控制单元； 该控制单元 具有一控制件及一弹性件， 该控制件具有一操作段、一连接段及一卡掣段， 该控制件以其操作段与连接段的连接处枢设于邻近该传动件的凸柱， 使该 操作段与卡掣段朝向传动件延伸， 该卡掣段末端呈齿状结构； 该弹性件大 致呈 L型的线体弯折结构， 具有一固定段及一挡抵段， 该固定段与该挡抵 段的相连处绕设形成一枢孔， 该弹性件以该枢孔枢设于邻近该传动件的凸 柱， 使该弹性件的固定段末端扣抵于远离该传动件的凸柱， 该挡抵段末端 则扣抵于该控制件的连接段侧边； 当该基板远离该滑移托架时， 该控制件 连接段被该弹性件的挡抵段施力推抵， 该控制件的卡掣段末端与该传动件 的传动齿面呈卡掣状态， 该传动件被该控制件卡掣定位； 当该基板靠近滑 移托架时， 该控制件操作段被滑移托架的抵柱施力推抵， 该控制件的卡掣 段末端与该传动件的传动齿面呈脱离状态。

6、 如权利要求 4所述的缝纫机的车缝方向定位装置， 其特征在于： 所 述滑移托架通过一线性滑轨装置控制驱动与该基板呈靠近状态或远离状 态。

7、 如权利要求 1所述的缝纫机的车缝方向定位装置， 其特征在于： 所 述基板另设有一托板； 该传动件在外周面环设一从动带； 该驱动单元的伺 服马达固设于该托板， 且该驱动件以其外周面对应于该传动件的从动带带 面， 一传动带套绕于该传动件及驱动件， 该伺服马达驱动该驱动件旋转而 连动该传动带带动该传动件在该基板上旋转。