專利名稱：用于驅動繡花機的繡花架的設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于驅動縫紉機的繡花架的設備，更具體地涉及一 種縫紉機的繡花架的驅動設備，在該設備中，縫紉機架(繡花架)的驅動單元能夠在X軸固定機架和/或Y軸固定機架上往復運動，所述X軸 固定機架和/或Y軸固定機架安裝在縫紉機的梁體上以便能夠將均勻驅動 力傳遞到整個繡花架，從而能夠防止在傳遞過程中因繡花架的振動導致 較差的繡花作業，縫紉機的臺板的尺寸得以減小，并能實現高速運行。
背景技術：
眾所周知，在本領域中存在繡花機以及縫紉機。繡花機所指的機器為縫紉針桿能夠上下運動并且固定有加工織物的繡花架能沿X軸方向 和Y軸方向運動以便按使用者的期望進行繡花作業。縫紉機通常用于家 庭中。縫紉機與繡花機的不同之處在于縫紉機通過鋸齒狀推進器使加工 織物運動，從而對加工織物進行縫紉；而繡花機使固定加工織物的繡花 架沿X軸方向和Y軸方向傳送，以對加工織物進行繡花。在繡花機中，由于用以固定加工織物的繡花架能夠沿X軸方向和Y 軸方向運動以對加工織物進行繡花，因此，繡花架的精確運動以及恒定 速度與繡花作業的質量密切相關。因此，能控制速度的伺服馬達或感應馬達被用作使繡花機的針桿上 下運動的驅動單元，具有優良定位功能并易于控制的步進馬達通常被用作使繡花機沿X軸方向和Y軸方向運動的驅動單元。現已有幾種繡花機，比如具有單個工作頭的單頭式自動繡花機，具 有兩個或更多工作頭的多頭式自動繡花機，以及如電腦式縫紉機那樣的 特種繡花機。后面，將參照附圖對常規繡花機的配置和工作原理進行說明。圖1為常規多頭式自動繡花機的外觀，圖2圖示了圖1中的繡花機 的工作頭以及梭子驅動單元。如圖1和2所示，多頭式自動繡花機包括用于支承繡花機的梁體 1，安裝在梁體1上的臺板2，安裝在臺板2上以固定被繡花的布料的繡花架(繡花臺板)3，安裝在高于繡花架3的上側軸11上以執行繡花作 業的多個工作頭4，安裝在低于臺板2的下側軸12上以面向工作頭4并 供給下側線的梭子(或梭鉤)15，安裝在臺板2的下側的主控制器箱5， 以及安裝在臺板2的側面處的操作面板6。主軸驅動馬達13安裝于臺板 2的下側。第一皮帶14a連接主軸驅動馬達13的轉動軸和下側軸12，并 且，通過第二皮帶14b使下側軸12與上側軸11彼此相連。于是，由于主軸驅動馬達13的轉動，下側軸12與上側軸11轉動。 由于下側軸12的轉動，梭子15被驅動以供給用于繡花的下側線。由于 上側軸11的轉動，安裝在工作頭4上的針桿4a被驅動以對布料進行繡 花。為了提高產量，繡花架通常包括多個工作頭4 (例如，10 24個工 作頭)。通過一根轉動軸(上側軸)使多個工作頭4彼此相連，每一工 作頭4均具有多根針(例如，6 15根針)，并且，不同顏色的各種線被 連接于相應的針。于是，工作頭4能夠根據所希望的繡花圖案，利用各 種顏色的線對布料進行繡花。另外，還提出了各種類型的運動機構，這些機構用于控制位于水平 縫紉臺板上的繡花架并基于計算機中存儲的各種繡花數據，使其在平面 坐標系上，沿X方向和Y方向(右左以及前后方向)運動。圖3為平面圖，其圖示了具有兩個繡花頭的常規自動繡花機的繡花 架的驅動設備。如圖3所示，常規縫紉機的繡花架的驅動設備包括放置被繡花物體 的臺板6，安裝在臺板6的上側以固定被繡花物體的繡花架26，以及用 于固定繡花架26的細長機架驅動單元10。在這種情況下，繡花架26包 括一對細長的水平機架和一對豎直機架，它們安裝在臺'板6的上側以支 承被繡花的物體，并且，該繡花架具有矩形形狀。在臺板6的下側，裝 有運動機構59，以使繡花架26能沿前后方向(Y方向)和右左方向(X 方向)在臺板6上運動。6在臺板6的下側，安裝有Y方向運動機構11以使繡花架26沿Y方 向運動。Y方向運動機構11包括在其前側和后側轉動的被支承的皮帶輪 67和68，在皮帶輪67和68之間延伸的兩條細長皮帶69和70，以及Y 方向驅動馬達14，該馬達通過連接軸13與位于后側的右側和左側皮帶輪 67和68相連。通過形成于縫紉臺板6的Y方向的狹縫12，兩個右側和左側皮帶 69和70以及機架驅動單元IO被彼此相連。于是，Y方向驅動馬達14的向前和向后的轉動能夠形成控制器，以 便使機架驅動單元10以及由固定機架驅動單元10保持的繡花架26沿Y方向運動。另外，在相應縫紉工作頭5的下側，安裝有圓柱形支承件7以對應 于工作頭5。在機架驅動單元10中安裝有X方向運動機構21，以使繡花架26沿 X方向運動。X方向運動機構21包括由其右端和左端轉動地支承的皮帶 輪71和72，在皮帶輪71和72之間延伸的細長皮帶73，以及直接與右 側皮帶輪72相連的X方向驅動馬達。連接體75以預定間距與皮帶73相連，繡花架26水平地固定在連接 體75上，從而朝機架驅動單元10的前側伸出。于是，X方向驅動馬達74能夠向前和向后轉動，從而繡花架26沿 X方向往復運動。但是，在所述縫紉機的繡花架的常規驅動設備中，由于繡花架是通 過細長定時皮帶運動的，因此，在定時皮帶的動力傳遞期間會產生滑移 或定時皮帶會松弛，以致于不能精確地傳遞驅動力。另外，當繡花架的運動范圍增大時，定時皮帶的長度也會沿Y方向 增大。如果定時皮帶的長度沿Y方向被拉長，則隨著增大的長度，易于 產生振動，從而會產生打滑，以致難以傳遞驅動力并且會限制高速運行。進一步，由于Y方向驅動馬達位于Y方向運動機構的后側，縫紉機 的整個寬度被增大。發明內容因此，本發明是為解決現有技術中產生的上述問題而作出的，本發明的一個方面在于提供一種縫紉機的繡花架的驅動設備，其中繡花架 驅動單元能夠在安裝于縫紉機的梁體中的X軸固定機架和/或Y軸固定機 架上往復運動，以便均勻運動驅動力可攀傳遞到整個繡花架，從而能夠 根據繡花數據，高速精確地進行繡花作業以獲得高質量繡花圖案，并且， 能夠減小縫紉機的Y方向的寬度以減小縫紉機的整個寬度。本發明的另一方面在于提供一種縫紉機的繡花架的驅動設備，其具 有齒條-小齒輪式動力傳遞裝置，該裝置包括形成于安裝在縫紉機梁體 中的固定機架中的齒，以及設置在繡花架驅動單元中的定時皮帶，其具 有與固定機架的齒嚙合的齒，以便精確地傳遞驅動力。根據本發明的一個方面，提供了一種縫紉機的繡花架的驅動設備， 其包括至少一個X方向運動機構，該機構用于使支承被繡花物體的繡 花架沿右左方向(X方向)運動；以及至少一個Y方向運動機構，該機 構用于使支承被繡花物體的繡花架沿前后方向(Y方向)運動；X方向 運動機構和Y方向運動機構中的任意一個包括安裝在縫紉機的梁體上 并具有齒的固定機架；以及安裝在固定機架上的繡花架驅動單元，其能 夠往復運動并與所述齒嚙合，從而使繡花架往復運動。另外， 一種縫紉機的繡花架的驅動設備包括繡花架驅動單元，其 具有用于固定并保持被繡花物體并位于縫紉機的臺板上的繡花架；以及 至少一個Y方向運動機構，該機構用于使機架驅動單元沿前后方向運動， Y方向運動機構包括沿Y方向安裝于機架驅動單元的上側并具有齒的 固定機架；以及安裝于固定機架上的繡花架驅動單元，其能夠往復運動 并與所述齒嚙合，從而使機架驅動單元沿Y方向往復運動。驅動設備還包括安裝在機架驅動單元中以使繡花架沿X方向往復 運動的X方向運動機構，其中，X方向運動機構包括安裝在機架驅動 單元上以便能沿X方向(右左方向)往復運動并具有齒的可運動機架； 以及繡花架驅動單元，其與可運動機架的齒相嚙合以使可運動機架沿X 方向往復運動。可運動機架包括可自由拆卸繡花架的連接體。繡花架驅動單元包括與形成于固定機架中的齒相嚙合的嚙合件；用于轉動地支承嚙合件的多個轉動件；以及用以對嚙合件提供轉動力的 驅動體。嚙合件包括帶式部件。帶式部件包括與形成于固定機架中的齒相嚙合的齒。 驅動體包括與嚙合件相嚙合的齒。繡花架驅動單元包括與形成于固定機架上側中的齒相嚙合的嚙合 件；以及用以對嚙合件提供轉動力的驅動體。 嚙合件包括小齒輪。動力源被單獨安裝于繡花架驅動單元中。繡花架驅動單元受單個動力源驅動。梁體包括臺板。于是，繡花架驅動單元被安裝在縫紉機的梁體上，以便在x軸固定 機架和/或Y軸固定機架上往復運動，從而均勻運動驅動力可被傳遞到整 個繡花架，從而能夠防止在運動過程中因繡花架的振動產生較差的繡花 作業，并能減小縫紉機的臺板的尺寸。
通過以下結合附圖的詳細說明，將能更清楚地理解本發明的上述和其它目的、特點和優點，其中圖1為常規多頭式自動繡花機的總體外觀；圖2圖示了圖1中的自動繡花機的工作頭以及梭子驅動單元；圖3為表示縫紉機的繡花架的常規驅動設備的平面圖。圖4和5表示一種縫紉機的前后透視圖，該縫紉機具有根據本發明實施例的縫紉機的繡花架的驅動設備；圖6和7表示本發明實施例的縫紉機的繡花架的驅動設備的平面圖和透視圖；圖8表示本發明的縫紉機的繡花架的驅動設備的側視圖； 圖9和10表示本發明實施例的縫紉機的繡花架驅動設備的詳細視 圖；以及圖11表示本發明所采用的運動機構，比如Y方向運動機構的例子。
具體實施方式
下面，將參照附圖，對本發明的示例性實施例進行說明。實施例圖4和5表示了一種縫紉機的前后透視圖，該縫紉機具有本發明實 施例的縫紉機的繡花架的驅動設備，圖6和7表示本發明實施例的縫紉 機的繡花架的驅動設備的平面圖和透視圖，圖8表示本發明的縫紉機的 繡花架的驅動設備的側視圖，圖9和IO表示本發明實施例的縫紉機的繡 花架的驅動設備的詳細視圖，圖11表示了本發明所采用的運動機構，比 如Y方向運動機構的例子。如圖所示，根據本發明的實施例的繡花架的驅動設備包括至少一個使支承被繡花物體的繡花架111沿右左方向(X方向)運動的X方向 運動機構120，以及至少一個使繡花架111沿前后方向(Y方向)運動的 Y方向運動機構220。這里，X方向運動機構120與Y方向運動機構220 中的一個機構包括安裝至縫紉機的梁體上并具有齒的固定機架140;以 及安裝于固定機架140上的繡花架驅動單元150，其能往復運動并與所述 齒嚙合，從而使繡花架111往復運動。更詳細地說，縫紉機100的繡花架的驅動設備包括機架驅動單元 108，其具有固定并保持被繡花的物體并位于縫紉機100的臺板102上的 繡花架111;以及至少一個使機架驅動單元108沿縫紉機IOO的向前和向 后方向運動的Y方向運動機構220。 Y方向運動機構220包括沿Y方向 安裝在機架驅動單元108的上側并具有齒的固定機架140;以及安裝在固 定機架140上的繡花架驅動單元150，其能夠往復運動并與所述齒嚙合， 從而使機架驅動單元108沿著Y方向向前和向后往復運動。另外，縫紉機的繡花架的驅動設備還包括安裝在機架驅動單元108 中以使繡花架111沿X方向往復運動的X方向運動機構120。在這種情 況下，X方向運動機構120包括沿X方向(右左方向)安裝在機架驅 動單元108中并具有齒的可運動機架112，以及與可運動機架112的齒嚙 合以使可運動機架U2沿X方向往復運動的繡花架驅動單元150。另一方面，如圖11所示，繡花架驅動單元150包括與形成于固定機 架140中的齒相嚙合的嚙合件212，可轉動地支承嚙合件212的多個轉動 件213 215，以及用于對嚙合件212提供轉動力的驅動體211。在這種情況下，嚙合件212由帶式部件來實現，該帶式部件具有與 形成于固定機架140中的齒141嚙合的齒212a。另外，多個轉動件213 215支承嚙合件212，驅動體211位于多個 轉動件213 215中的轉動件之間，所述多個轉動件的安裝位置高于位于 下側的轉動件的轉動軸，并且，嚙合件212具有由安裝在兩個轉動件之 間的驅動體211所形成的倒U形。另外，多個轉動件213 215由惰輪來實現。在本發明的實施例中，雖然己描述了 Y方向運動機構220的繡花架 驅動單元150，但是，X方向運動機構120的繡花架驅動單元150可以 按Y方向運動機構220的繡花架驅動單元150的配置來實現。通過連接體113，用于固定并保持被繡花物體的繡花架111可自由 地固定到可運動機架112并可從其上拆卸。用于驅動繡花架驅動單元150的Y軸驅動馬達230優選地設置在多 個Y方向運動機構220中位于中央的Y方向運動機構220的繡花架驅動 單元150中，以便提供均勻的驅動力。在至少一個采用上述配置的繡花架驅動單元150中，通過定時皮帶 (未示出)，安裝于沿X方向延伸的連接軸114上以驅動相應繡花架驅 動單元的驅動體211的皮帶輪(未示出)與Y軸驅動馬達230的驅動軸 (未示出)相連，以驅動相應的繡花架驅動單元運動。在Y方向運動機構220的一些固定機架140中，為了防止振動和抖 動，通過第一托架116將其一側(前端)固定在上側機架104上，并且， 通過第二托架117.將其相對側(后端)固定在下側機架IIO上(參見圖8)。 另外，當該前端被固定于支承上側機架104的支承軸上，并且后端被固 定于下側機架110的后側時，Y方向運動機構220被固定。如圖8所示，在繡花架驅動單元150的下側，設置有固定機架驅動 單元108的固定件118，從而固定件118和繡花架驅動單元150—起相對 于固定機架140往復運動，以使機架驅動單元108沿縫紉機的前后方向 (Y方向)運動。在本發明的另一實施例中，可以將Y方向運動機構220的固定機架 140安裝在臺板102的下側，并且，由于沿Y方向在臺板102中形成的 狹縫的作用，繡花架驅動單元150可以在臺板102上、沿前后方向(Y 方向)往復運動。另外，雖然X方向運動機構120安裝在機架驅動單元108中，從而繡花架驅動單元150使可運動機架112沿右左方向(X方向)運動以使繡花架111運動，但是，也可將固定機架140安裝在機架驅動單元108 中，并且，繡花架驅動單元150在其上往復運動，以使繡花架ll沿右左 方向(X方向)運動。另一方面，為本發明的實施例中所描述的繡花架的運動機構提供驅 動力的動力源可單獨地安裝至繡花架驅動單元上，或者，動力源可使用 單個公共驅動馬達，以便單根輸出軸與驅動可運動機架的多個驅動箱相 連。這里，安裝在繡花架驅動單元中的嚙合件可采用帶式動力傳動件， 如定時皮帶、鏈條、與驅動體直接嚙合的從動齒輪。另外，安裝在繡花架驅動單元中并與動力源相連的驅動體包括用于傳遞動力源的驅動力的所有裝置和單元，如定時皮帶輪、鏈輪、驅動 齒輪、驅動皮帶輪和類似裝置。進一步，上述縫紉機的繡花架的驅動設備可用于采用了 Y方向運動機構或x方向運動機構的各種縫紉機。另一方面，作為另一種例子，繡花架驅動單元150可包括與形成于 固定機架上側中的齒相嚙合的嚙合件，以及為嚙合件提供轉動力的驅動 體。在這種情況下，最好將小齒輪用作嚙合件。如上所述，根據本發明的縫紉機的繡花架的驅動設備，繡花架驅動 單元被安裝于縫紉機的梁體中，以便在X軸固定機架和/或Y軸固定機架 上往復運動，從而能夠將均勻運動驅動力傳遞至整個繡花架上，因此， 繡花作業能夠根據繡花數據高速精確地進行，從而獲得高質量的繡花產 品，并且，能夠縮短縫紉機的Y方向的寬度，從而減小了縫紉機的整個 寬度。另外，驅動繡花架的運動機構安裝在縫紉機的臺板的上側，以便向 繡花架驅動單元提供均勻運動驅動力，并且，能夠防止繡花架的偏移和 變形，從而可以高速精確地驅動繡花架，以獲得高質量的繡花圖案。進一步，本發明提供了縫紉機的繡花架驅動單元，該單元具有齒條-小齒輪式動力傳動裝置，該傳遞裝置利用帶有齒的定時皮帶精確地傳遞 驅動力，所述齒與具有齒并安裝于縫紉機的梁體中的固定機架的齒相嚙 合，以便能夠將均勻運動驅動力傳遞至整個繡花架，從而能夠根據繡花數據高速精確地進行繡花作業以獲得高質量繡花產品，并且，能夠縮短 縫紉機的Y方向的寬度，以減小縫紉機的整個寬度。進一步，能夠實現繡花架的精確性、高速作業以及耐久性，同樣， 還可使部件數量、成本和驅動噪音的增加最小化，以防止繡花架的偏移， 并且，即使在驅動大尺寸繡花架時，仍能實現繡花架的精確作業。雖然為了舉例說明，描述了本發明的示例性實施例，但是本領域的 技術人員可以想到在不脫離所附權利要求所公開的本發明的范圍和精 祌的情況下，仍可作出多種改進、變化和替換。
權利要求
1. 一種縫紉機的繡花架的驅動設備，其包括至少一個X方向運動機構，該機構用于使支承被繡花物體的繡花架沿右左方向(X方向)運動；以及至少一個Y方向運動機構，該機構用于使支承被繡花物體的繡花架沿前后方向(Y方向)運動；X方向運動機構和Y方向運動機構中的任意一個包括固定機架，其安裝在縫紉機的梁體上并具有齒；以及繡花架驅動單元，其安裝在固定機架上以便能夠往復運動并與所述齒嚙合，從而使繡花架往復運動。
2. —種縫紉機的繡花架的驅動設備，其包括繡花架驅動單元，其具有用于固定并保持被繡花物體并位于縫紉機 的臺板上的繡花架；以及至少一個Y方向運動機構，該機構用于使機架驅動單元沿前后方向 運動，其中，所述Y方向運動機構包括固定機架，其沿Y方向被安裝于機架驅動單元的上側并具有齒；以及繡花架驅動單元，其安裝在固定機架上以便能夠往復運動并與所述 齒嚙合，從而使機架驅動單元沿Y方向往復運動。
3. 根據權利要求2所述的縫紉機的繡花架的驅動設備，其還包括-安裝在機架驅動單元中以使繡花架沿x方向往復運動的X方向運動機構，其中，所述X方向運動機構包括可運動機架，其安裝在機架驅動單元上以便沿x方向(右左方向)往復運動并具有齒；以及繡花架驅動單元，其與可運動機架的齒相嚙合以使可運動機架沿X 方向往復運動。
4. 根據權利要求3所述的縫紉機的繡花架的驅動設備，其中，所述 可運動機架包括可自由拆卸所述繡花架的連接體。
5. 根據權利要求1或2所述的縫紉機的繡花架的驅動設備，其中，所述繡花架驅動單元包括與形成于固定機架中的齒相嚙合的嚙合件； 用于轉動地支承嚙合件的多個轉動件；以及向嚙合件提供轉動力的驅動體。
6. 根據權利要求5所述的縫紉機的繡花架的驅動設備，其中，所述 嚙合件包括帶式部件。
7. 根據權利要求6所述的縫紉機的繡花架的驅動設備，其中，所述 帶式部件包括與形成于所述固定機架中的齒相嚙合的齒。
8. 根據權利要求5所述的縫紉機的繡花架的驅動設備，其中，所述 驅動體包括與所述嚙合件嚙合的齒。
9. 根據權利要求l或2所述的縫紉機的繡花架的驅動設備，其中， 所述繡花架驅動單元包括與形成于所述固定機架上側中的齒相嚙合的嚙合件；以及向嚙合件提供轉動力的驅動體。
10. 根據權利要求9所述的縫紉機的繡花架的驅動設備，其中，所 述嚙合件包括小齒輪。
11. 根據權利要求1或2所述的縫紉機的繡花架的驅動設備，其中， 動力源被單獨地安裝在所述繡花架驅動單元中。
12. 根據權利要求1或2所述的縫紉機的繡花架的驅動設備，其中， 所述繡花架驅動單元受單個動力源驅動。13.根據權利要求1或2所述的縫紉機的繡花架的驅動設備，其中， 所述梁體包括臺板。
全文摘要
本發明公開了一種縫紉機的繡花架的驅動設備，其中，縫紉機架的驅動單元能夠在X和/或Y軸固定機架上往復運動，所述X和/或Y軸固定機架安裝在縫紉機的梁體上以便能夠為繡花架提供均勻的驅動力，從而能夠防止因振動產生的較差繡花作業，并能減小縫紉機的尺寸，實現高速運行。所述設備包括繡花架驅動單元，該單元具有用于固定物體并位于縫紉機的臺板上的繡花架；用于沿Y方向使機架驅動單元運動的Y方向運動機構。Y方向運動機構包括具有齒的固定機架，以及繡花架驅動單元，所述繡花架驅動單元安裝在與所述齒嚙合的固定機架上以使機架驅動單元沿Y方向往復運動。
文檔編號D05C9/04GK101225584SQ200710111048
公開日2008年7月23日 申請日期2007年6月13日 優先權日2007年1月17日
發明者樸厚植 申請人:日星特殊精密株式會社