專利名稱：繡花機的縫紉臂機構的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種繡花機，且更特定言之，涉及一種繡花機的縫紉 臂機構，其以此一方式被配置，即當一針桿垂直驅動單元和一壓布構 件(所謂的"壓具底部")驅動單元被驅動時，施加在該繡花機的一頂 軸上的反作用力以彼此相反的方向作用，使得皆借助使用該頂軸的旋 轉驅動力驅動的該針桿垂直驅動單元和該壓布構件驅動單元可在該繡 花機的縫紉臂內被高速驅動，以便改進繡花的工作速度，從而顯著地 改進工作生產率。
背景技術：
通常， 一繡花機為一雙軸定位控制機器，其中扣牢一件布料的一繡花架在X及Y方向上水平移動，同時執行縫紉操作的一針桿垂直移 動。用于垂直驅動該針桿的一針桿垂直驅動單元被安裝在該繡花機的 縫紉臂中，且一提供驅動該針桿垂直驅動單元所需的力的頂軸被安裝 通過該縫紉臂，其中當該針桿被驅動時主要在該縫紉臂中產生噪聲和 振動。降低內部噪聲和振動是增加機器工作速度的最重要因素。圖1為一表示一傳統繡花機的一縫紉臂機構的一概略透視圖，且 圖2為圖1中所示的縫紉臂機構的一分解透視圖。一用于利用一頂軸2 的旋轉驅動力垂直驅動一針桿(未示出)的針桿垂直驅動單元被安裝 在該繡花機的縫紉臂1中，且該頂軸2被安裝通過該縫紉臂1，其中一 針桿驅動凸輪4被安裝在該頂軸2的外周上。此外， 一針桿驅動棒3被安裝在該針桿驅動凸輪4的外周上，且 該頂軸2在超出該針桿驅動凸輪4處提供有一挑線桿驅動凸輪底部5 以及一挑線桿驅動凸輪6，其中該挑線桿驅動凸輪底部5及該挑線桿驅 動凸輪6與該針桿驅動凸輪4順序配合。因為安裝在該頂軸2上且形成為一偏心結構的針桿驅動凸輪4的 旋轉產生的反作用力以及由于驅動該針桿垂直驅動單元產生的反作用 力作用在該頂軸上，故如上所述安裝在該縫紉臂1中的針桿垂直驅動單元在該頂軸2旋轉時在該縫紉臂1中產生振動和噪聲。圖3為表示作用在一傳統繡花機的一頂軸上的反作用力的一頂軸 圖。此處，該頂軸2以此一方式被配置，即頂軸2旋轉時因針桿驅動 凸輪4旋轉而施加于該頂軸2上的反作用力與針桿垂直驅動單元被驅 動時施加于該頂軸2上的反作用力同時作用在該頂軸2上。結果是， 當該頂軸2的旋轉速度增加時，相當大的載荷作用在該頂軸2上，從 而在該縫紉臂1中產生大量振動和噪聲，并使該頂軸2破裂或變形。如果如上所述在該縫紉臂1中產生振動和噪聲，則難以增加該頂 軸2的旋轉速度超出一定水平。此外，振動和噪聲使該頂軸2受高沖 擊載荷作用，從而使該機器的各種部件和頂軸2產生極大振動。結果 是，該等部件的耐久性降低。發明內容從而，本發明用于解決現有技術中出現的上述問題，且本發明提 供一種能夠抑制出現噪聲和振動的繡花機的縫紉臂機構。此外，本發明提供一種縫紉臂機構，其借助允許該頂軸高速旋轉 從而能夠增加一繡花機的縫紉速度。根據本發明，其提供一繡花機的一縫紉臂機構，該縫紉臂機構包 括 一針桿垂直驅動單元，其借助使用一頂軸的一旋轉驅動力來垂直 移動一針桿；以及一壓布構件垂直驅動單元，其用于借助使用一頂軸 的旋轉驅動力來垂直移動一壓布構件，其中該縫紉臂機構以此一方式 被配置，即借助驅動該針桿垂直驅動單元施加于該頂軸上的針桿驅動 反作用力以及借助驅動該壓布構件垂直驅動單元施加在該頂軸上的壓 布構件驅動反作用力彼此沿相反方向作用，從而施加在該頂軸上的反 作用力大小可彼此抵消。較佳地，該針桿垂直驅動單元包括 一針桿驅動凸輪，其被安裝 在該頂軸的外周上；以及一針桿驅動棒，其與該針桿驅動凸輪的外周可旋轉地嚙合。該壓布構件垂直驅動單元可包括 一壓布構件驅動凸輪，其被安 裝在該頂軸的外周上； 一壓布構件驅動棒，其與該壓布構件驅動凸輪 的外周可旋轉地嚙合；以及一壓布構件驅動凸輪底部，其在該壓布構 件驅動凸輪的一側上與該壓布構件驅動凸輪嚙合。此外，該壓布構件垂直驅動單元可進一步包括 一壓布構件驅動 凸輪凸緣，其在該壓布構件驅動凸輪的另一側上嚙合，該壓布構件驅 動凸輪凸緣形成為一與該針桿驅動凸輪的偏心方向相對偏心的一形 狀。本發明的縫紉臂機構可進一步包括一挑線桿驅動凸輪底部，其形 成為其重心的偏心方向與該針桿驅動凸輪的偏心方向相對，從而糾正 當該針桿垂直驅動單元或該壓布構件垂直驅動單元被驅動時由施加在 該頂軸上的針桿驅動反作用力或壓布構件驅動反作用力導致的該頂軸 的不平衡。
借助下面結合附圖進行的詳細描述本發明的上述及其它目標、特征和優點將更顯而易見，其中圖1為表示一傳統繡花機的一縫紉臂機構的一概略透視圖；圖2為圖1中所示的縫紉臂機構的一分解透視圖；圖3為表示作用在一傳統繡花機的一頂軸上反作用力的頂軸圖；圖4為表示根據本發明一具體實施例的一繡花機的一縫紉臂機構的一透視圖；圖5為圖4中所示的縫紉臂機構的一分解透視圖；圖6a為表示在本發明頂部死點位置處被驅動的一針桿的一側視圖；圖6b為表示在本發明底部死點位置處被驅動的該針桿的一側視圖；圖6c為根據驅動本發明的針桿的一頂軸圖；圖7a為表示在本發明頂部死點位置處被驅動的一壓布構件的一側視圖；圖7b為表示在本發明底部死點位置處被驅動的該壓布構件的一 側視圖；圖7c為根據驅動本發明的壓布構件的一頂軸圖； 圖8a為表示在本發明頂部死點位置處被驅動的針桿和壓布構件的 一側視圖；圖8b為表示在本發明底部死點位置處被驅動的針桿和壓布構件 的一側視圖；圖9a為表示在本發明頂部死點位置處借助該針驅動反作用力與該 壓布構件驅動反作用力施加在該頂軸上的反作用力的一反作用力圖；圖9b為表示在本發明底部死點位置處借助該針驅動反作用力與 該壓布構件驅動反作用力施加在該頂軸上的反作用力的一反作用力 圖；及圖10表示根據驅動本發明和現有技術的針桿和壓布桿的雙頂軸圖。主要元件符號說明1縫紉臂2頂軸針桿驅動桿4針桿驅動凸輪挑線桿驅動凸輪底部6挑線桿驅動凸輪7壓布構件驅動凸輪8針桿支撐外殼10縫紉臂20頂軸31針桿驅動桿32針桿驅動凸輪33挑線桿驅動凸輪底部33a環形基體33b環形延伸部33b-1 螺紋孔34挑線桿驅動凸輪34a驅動凸輪體34a-l 通孔34b圓柱延伸部35壓布構件驅動凸輪底部35a螺釘孔36壓布構件驅動桿37壓布構件驅動凸輪37a驅動凸輪體37a-1 螺釘孔37b中空圓柱插入部件37c圓柱突出部38壓布構件驅動凸輪凸緣38a通孔40針桿50壓布構件HI鉸接點H2鉸接點具體實施方式
下文中，將參考
本發明的典型具體實施例。請注意，為 便于說明，附圖中示圖的尺寸被夸大。圖4為表示根據本發明一具體實施例的一繡花機的一縫紉臂機構 的一透視圖，且圖5為圖4中所示的縫紉臂機構的一分解透視圖。如圖所示，借助使用一頂軸20的旋轉驅動力垂直移動一針桿40 的一針桿垂直驅動單元以及用于垂直移動一壓布構件50 (見圖7a)的 一壓布構件垂直驅動單元被安裝在該縫紉臂10中。此時，該針桿垂直驅動單元借助一驅動馬達(未示出)的驅動力 旋轉，其中一偏心針桿驅動凸輪32被安裝在穿過該縫紉臂10安裝的一頂軸20的外周上，且一針桿驅動棒31的內周與該針桿驅動凸輪32 的外周可旋轉地嚙合。此外，在該頂軸20的外周上超出該針桿驅動凸輪32安裝有一挑 線桿驅動凸輪34和一挑線桿驅動凸輪底部33，以便彼此連續抵靠。該挑線桿驅動凸輪34由一通常為一 "T"形截面的鋼材形成，其 中該挑線桿驅動凸輪34包括一形成為具有一預定厚度的環形驅動凸輪 體34a，以及一緊靠該驅動凸輪體34a的一側定位并與該驅動凸輪體34a 連通的圓柱延伸部34b。沿該驅動凸輪體34a內側的圓周方向形成有多 個通孔34a-l，該等通孔34a-l借助螺釘與該挑線桿驅動凸輪底部33(稍 后將說明)的多個螺紋孔33b-l裝配，且該挑線桿驅動凸輪34經過聯 系部件被安裝在該頂軸20的外周上。同時，可能在該挑線桿驅動凸輪34的一側上安裝至少一挑線桿驅 動凸輪底部33，以便糾正由該頂軸20的旋轉導致的不平衡，其中該驅 動凸輪底部33通常形成為一具有環形延伸部33b的一臺階狀不定形， 該環形延伸部33b以此一方式形成于一環形基體33a的一側上，即該 環形延伸部33b與該環形基體33a連通，且與該挑線桿驅動凸輪34的 通孔34a-l連通的多個螺紋孔33b-l形成于該延伸部33b的內側。該挑 線桿驅動凸輪底部33被安裝在該頂軸20的外周上，以便連續抵靠該 針桿驅動棒31。該挑線桿驅動凸輪底部33以此一方式形成，即其重心與該針桿驅 動凸輪32的重心相對，使得當該針桿垂直驅動單元或該壓布構件垂直 驅動單元被驅動時，由施加在該頂軸20上的針桿驅動反作用力或壓布 構件驅動反作用力導致的該頂軸20的不平衡可得到糾正(稍后將說 明)。該挑線桿凸輪底部33可與該挑線桿驅動凸輪34 —體地形成。該壓布構件垂直驅動單元包括一壓布構件驅動凸輪底部35和一 壓布構件驅動凸輪37，該壓布構件驅動凸輪底部35和該壓布構件驅動 凸輪37用一置于該壓布構件驅動凸輪底部35和該壓布構件驅動凸輪 37之間的壓布構件驅動棒36使彼此裝配，其中該壓布構件驅動凸輪底部35形成為一環形，以便被安裝在該頂軸20的外周上，且具有多個 沿其內側的外周形成的螺釘孔35a。該壓布構件驅動凸輪37被安裝在該頂軸20的外周上，其中該壓 布構件驅動凸輪37具有一驅動凸輪體37a，該驅動凸輪體37a形成為 一環形并具有多個沿其內側的外周的螺釘孔37a-l，該等螺釘孔37a-l 與該壓布構件驅動凸輪底部35的螺釘孔35a相連通， 一中空圓柱插入 部件37b自該驅動凸輪體37a的一側突出，且一圓柱突出部37c形成于 該驅動凸輪體37a的另一側，使得該插入部件37b被插入該壓布構件 驅動桿36，且接著該等螺釘孔35a與37a-l彼此用螺釘旋緊。該壓布構件驅動凸輪37通常形成為一偏心結構，且可旋轉地裝配 在該壓布構件驅動凸輪37的外周上的該壓布構件驅動桿36在該壓布 構件驅動凸輪37旋轉時垂直移動。同時，本發明的壓布構件垂直驅動單元在其另一側上進一步包括 一壓布構件驅動凸輪凸緣38，其中該壓布構件驅動凸輪凸緣38形成為 一與該針桿驅動凸輪32的偏心方向相對偏心的結構。該壓布構件驅動 凸輪凸緣38經過一穿過該凸緣38形成的通孔38a被安裝在該壓布構 件驅動凸輪37的突出部37c的外周上。現在，將說明如上述所配置的本發明的作用。如圖4和圖5所示，如果該頂軸20借助接收來自驅動馬達的能量 而旋轉，則該針桿驅動凸輪32借助該頂軸20的旋轉力而旋轉，且該 針桿驅動桿31與該針桿驅動凸輪32協調垂直移動。此外，安裝成可 在一針桿支撐外殼8 (見圖6a)上垂直移動的一針桿40對應于對該針 桿驅動棒31的驅動而垂直移動。此外，如果安裝在該頂軸20外周上的該挑線桿驅動凸輪34和該 壓布構件驅動凸輪37與該頂軸20同步旋轉，則一挑線桿(未示出) 與該壓布構件50對應于該挑線桿驅動凸輪34與該壓布構件驅動凸輪 37的旋轉而垂直移動。在該過程中，由于具有一不定形狀的該挑線桿驅動凸輪底部33以 此一方式被布置，即其重心的偏心方向與該針桿驅動凸輪32的偏心方 向相對，因此可能糾正當該針桿垂直驅動單元或該壓布構件垂直驅動單元被驅動時施加在該頂軸20上的該針桿驅動反作用力或該壓布構件 驅動反作用力導致的該頂軸的不平衡。亦即，由于該針桿驅動凸輪32的重心偏心至一側，且該挑線桿驅 動凸輪底部33與該壓布構件驅動凸輪37的重心與該針桿驅動凸輪32 相對偏心，在旋轉該頂軸20的過程中產生的并施加至該頂軸20上的 該針桿驅動反作用力與該壓布構件驅動反作用力彼此抵消，從而降低 在該縫紉臂10中出現噪聲和振動。圖6a為一表示在本發明的頂部死點位置處被驅動的該針桿的側視 圖，且圖6b為一表示在本發明的底部死點位置處被驅動的該針桿的側 視圖。如圖中所示，當被垂直驅動時，被連接至該針桿驅動桿31的針 桿40繞一鉸接點Hl從該頂部死點至該底部死點以一相對大的沖程往 復運動。此時，由驅動該針桿垂直驅動單元所產生的針桿驅動反作用 力在頂部死點處向下作用，而在底部死點處向上作用。圖6c為根據驅動本發明的針桿的一頂軸圖。當僅該針桿垂直驅動 單元被操作時，參考該頂軸的中心(0)，施加在該頂軸20上的反作用 力在一蛋形中具有一不小于一預定數值的均勻應力分布，從而以一偏 至一位置的模式指示，其意味著該頂軸20在一預定方向上振動。同時，圖7a為一表示在本發明的頂部死點位置處被驅動的壓布構 件的側視圖，且圖7b為一表示在本發明的底部死點位置處被驅動的壓 布構件的側視圖。如圖所示，該壓布構件驅動桿36與該壓布構件驅動凸輪37根據 該頂軸20的旋轉而繞該頂軸20旋轉，且該壓布構件50亦對應于該壓 布構件驅動凸輪37的旋轉而垂直往復運動。亦即，被連接至該壓布構件驅動桿36的壓布構件50繞一鉸接點 H2以一小于該針桿40的沖程從該頂部死點至該底部死點往復運動。 此時，借助驅動該壓布構件垂直驅動單元產生的該壓布構件驅動反作 用力在該頂部死點處向上作用，而在該底部死點處向下作用。圖7c為一根據驅動本發明的壓布構件的頂軸圖。當僅該壓布構件 垂直驅動單元被操作時，參考該頂軸的中心(0)，施加在該頂軸20上 的反作用力在一圓形中具有一不小于一預定數值的均勻應力分布，從而以一偏至一位置的模式指示，其意味著該頂軸借助該壓布構件驅動 反作用力在一預定方向上振動。 '當圖6c和圖7c相互比較時，當僅該針桿垂直驅動單元被操作時 施加在該頂軸20上的針桿驅動反作用力比當僅該壓布構件垂直驅動單 元被操作時施加至該頂軸上的該壓布構件驅動反作用力相對要大。然 而，參考該頂軸的中心(0),由于該針桿驅動反作用力和該壓布構件 驅動反作用力在不同區域中分布，可以證實其作用方向彼此相對。圖8a為一表示在本發明的頂部死點位置處被驅動的該針桿和該壓 布構件的側視圖，且圖8b為一表示在本發明的底部死點位置處被驅動 的該針桿和該壓布構件的側視圖。此外，圖9a為一表示在本發明頂部死點位置處借助針驅動反作用 力和壓布構件驅動反作用力施加至該頂軸上的反作用力的反作用力 圖，且圖9b為一表示在本發明底部死點位置處借助針驅動反作用力和 壓布構件驅動反作用力施加至該頂軸上的反作用力的反作用力圖。本發明的性能特征與該針桿垂直驅動單元的鉸接點Hl及該壓布 構件垂直驅動單元的鉸接點H2緊密相關，其中為了從該頂部死點降低 該針桿40，參考該鉸接點H1，該針桿垂直驅動單元施加致使一針桿驅 動控制桿(未示出)向下作用于該頂軸20上的反作用力。相反，為了從該頂部死點降低該壓布構件50，參考該鉸接點H2， 該壓布構件垂直驅動單元施加致使一壓布構件驅動控制桿(未示出) 向上作用于該頂軸20上的反作用力。結果是，當該壓布構件50相對于該鉸接點H2被垂直驅動時產生 的驅動反作用力在當該針桿40相對于該鉸接點Hl被垂直驅動時產生 的驅動反作用力相對的方向上作用于該頂軸20上，從而根據驅動該針 桿40和該壓布構件50施加至該頂軸20的針桿驅動反作用力和壓布構 件驅動反作用力的大小可相互抵消。圖10表示根據驅動本發明和現有技術的針桿和壓布桿的兩頂軸 圖。借助該圖可證實，當該針桿40和壓布構件50被垂直驅動時，施 加至該頂軸20的反作用力相互抵消，從而該針桿驅動反作用力和該壓 布構件驅動反作用力的和的最大值A比現有技術中施加至該頂軸20上的力的和的最大值B要小。此外，根據現有技術，因為該反作用力作用范圍偏離該頂軸的中心(0點)，當該頂軸20旋轉時出現不平衡。然而，根據本發明，因為 該反作用力作用區域均勻分布在一繞該頂軸20的中心(0點)的一橢 圓形狀上，因此當該頂軸20旋轉時出現均勻的平衡。同時，根據現有技術，繞點(-50， 150)的一 "U形"指示的實 線區域對應于施加至該頂軸2上的反作用力，且繞點(-50， 150)的一 大體上壺形指示的實線區域對應于施加至該頂軸2上的反作用力。如圖所示，可了解根據現有技術，借助該針桿驅動凸輪4和該壓 布構件驅動凸輪7施加至該頂軸2上的反作用力的作用范圍非均勻提 供。根據本發明，當處于該繡花機的縫紉臂內的頂軸的旋轉驅動力作 用于頂軸上時由該針桿垂直驅動單元和該壓布構件垂直驅動單元產生 的兩類反作用力彼此相對作用。結果是，施加至該頂軸上的反作用力 相互抵消，使得當該針桿垂直驅動單元和該壓布構件垂直驅動單元被 驅動時在該繡花機的縫紉臂內出現的噪聲和振動。此外，由于可能因上述效果在該繡花機的縫紉臂內高速驅動該針 桿垂直驅動單元和該壓布構件垂直驅動單元，可增加該繡花機的工作 速度，從而顯著改進生產率。雖然為附圖的目的已說明本發明的數個典型具體實施例，但本領 域技術人員應了解，在不偏離權利要求書范圍揭示的本發明的保護范 圍和精神的情況下可能進行各種修正、添加和替代。
權利要求
1.一種繡花機的縫紉臂機構，該縫紉臂機構包括一針桿垂直驅動單元，其借助使用一頂軸的一旋轉驅動力垂直移動一針桿；及一壓布構件垂直驅動單元，其借助使用一頂軸的旋轉驅動力垂直移動一壓布構件，其特征在于，該縫紉臂機構以此一方式被配置，即借助驅動該針桿垂直驅動單元而施加至該頂軸上的針桿驅動反作用力、以及借助驅動該壓布構件垂直驅動單元而施加至該頂軸上的壓布構件驅動反作用力可彼此抵消。
2. 如權利要求1所述的繡花機的縫紉臂機構，其特征在于，該 針桿垂直驅動單元包括一針桿驅動凸輪，其被安裝在該頂軸的外周上；及 一針桿驅動桿，其與該針桿驅動凸輪的外周可旋轉地嚙合。
3. 如權利要求1所述的繡花機的縫紉臂機構，其特征在于，該 壓布構件垂直驅動單元包括一壓布構件驅動凸輪，其被安裝在該頂軸的外周上； 一壓布構件驅動棒，其與該壓布構件驅動凸輪的外周可旋轉地嚙 合；及一壓布構件驅動凸輪底部，其在該壓布構件驅動凸輪的一側上與 該壓布構件驅動凸輪嚙合。
4. 如權利要求3所述的繡花機的縫紉臂機構，其特征在于，該 壓布構件垂直驅動單元進一步包括一在該壓布構件驅動凸輪的另一側上嚙合的壓布構件驅動凸輪凸 緣，該壓布構件驅動凸輪凸緣形成為一與安裝在該頂軸外周上的針桿 驅動凸輪的偏心方向相對偏心的形狀。
5.如權利要求4所述的繡花機的縫紉臂機構，其特征在于，進 一步包括一挑線桿驅動凸輪底部，其形成為其重心的偏心方向與該針 桿驅動凸輪的偏心方向相對，從而糾正當該針桿垂直驅動單元或該壓 布構件垂直驅動單元被驅動時由施加至該頂軸上的針桿驅動反作用力 或壓布構件驅動反作用力導致的頂軸的不平衡。
全文摘要
一種繡花機的縫紉臂機構，提供針桿垂直驅動單元和壓布構件垂直驅動單元，使用頂軸的旋轉驅動力分別垂直移動針桿和壓布構件；驅動針桿垂直驅動單元施加在頂軸上的針桿驅動反作用力、以及驅動該壓布構件垂直驅動單元施加在頂軸上的壓布構件驅動反作用力的作用方向相反，施加至頂軸上的反作用力大小彼此抵消；當處于縫紉臂內的頂軸的旋轉驅動力作用于頂軸上時，由針桿垂直驅動單元和壓布構件垂直驅動單元產生的反作用力相對作用；施加至頂軸上的反作用力彼此抵消，使得當針桿垂直驅動單元和壓布構件垂直驅動單元被驅動時在縫紉臂內出現噪聲和振動；在縫紉臂內高速驅動針桿垂直驅動單元和壓布構件垂直驅動單元，增加繡花機工作速度，生產率顯著提高。
文檔編號D05C9/20GK101225585SQ20071018834
公開日2008年7月23日 申請日期2007年11月19日 優先權日2007年1月17日
發明者樸贊守 申請人:日星特殊精密株式會社