工業縫紉的制造方法
【專利摘要】工業縫紉機屬于機械領域。本發明的針桿在擺桿帶動下作垂直往復運動并且在針桿旋轉電動機驅動下繞針桿軸線旋轉；本發明的旋梭和梭床安裝在一個梭床座總成上，梭床座總成包括殼體、旋轉盤座、圓環狀的旋轉座、皮帶輪環、旋梭電動機、總成軸承和滑環；梭床座總成在一個梭床座電動機帶動下作水平轉動；被縫制布料由送布機構夾持住在針桿與旋梭之間作平面移動；針桿旋轉電動機、梭床座電動機和旋梭電動機通過滑環連接到機臺上的可編程邏輯控制器；可編程邏輯控制器使針桿和梭床座總成以相同的相位和相等的角速度轉動。本發明縫制的產品線跡結實美觀，特別適宜縫制具有多變曲線形狀的皮革/布料制品。
【專利說明】工業縫紉機
【技術領域】
[0001] 本發明屬于機械領域，特別涉及縫紉機。
【背景技術】
[0002] 縫紉機主要由針桿、機針和旋梭組成。在以往的縫紉機中，針桿帶動機針作垂直往 復運動，旋梭在機針的下方做往返擺動，兩者的協同動作使上下縫線在布料上形成鏈式線 跡將多層布料縫合。這種針桿與旋梭的單調不變的運動方式在順向送料(布料以直線離開 操作者）時有著很好的縫制效果，縫制出來的直線線跡整齊結實。但是在布料上縫制曲線 形狀的線跡時，尤其是在電腦程控的縫紉機上，布料被不定向地移動，即除了順向送料以外 還有斜向送料、橫向送料和倒向送料等送料方式；在不同的送料方式下，由于布料的移動方 向不會總是與旋梭的轉動平面平行，因而機針拋出線環的形狀和方向會存在差異，這樣會 直接地影響到旋梭勾套線環的時機和力度，從而明顯地降低縫制線跡的外觀質量和鎖緊質 量。
[0003] 現有技術的縫紉機不能縫制出優質的花樣曲線線跡，需要進行改進。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是設計一種能縫制高質量任意形狀線跡的工業縫紉機。
[0005] 本發明提供的工業縫紉機，其針桿和機針作垂直往復運動并且可繞針桿軸線旋 轉；其旋梭和梭床安裝在一個梭床座總成上，梭床座總成可作水平轉動；被縫制布料由送 布機構夾持住在針桿與旋梭之間作平面移動。針桿為空心針桿，面線穿過針桿中心后連接 到機針，針桿上部滑動地套有一個帶有直縫的套筒，套筒頂端固定有一個第一齒輪；在縫紉 機機頭上固定有一個針桿旋轉電動機，針桿旋轉電動機有一個第二齒輪，第二齒輪與第一 齒輪嚙合。針桿桿身鑲有一凸銷，凸銷突入直縫內可沿直縫滑動；針桿的腰部固定有一個上 定位圈和一個下定位圈，有一個滑套套在上定位圈和下定位圈之間的針桿桿身外，滑套圓 周上有一沿滑套徑向布置的銷軸，銷軸連接到機頭針桿驅動機構的擺桿；針桿在擺桿帶動 下作垂直往復運動，針桿在針桿旋轉電動機驅動下繞針桿軸線旋轉。梭床座總成包括殼體、 旋轉盤座、圓環狀的旋轉座、皮帶輪環、旋梭電動機、總成軸承和滑環。旋轉盤座、旋轉座和 皮帶輪環自上向下同心地疊合固定，旋轉座外圓固裝在總成軸承的內環，總成軸承的外環 固裝在縫紉機機座下；殼體安裝在旋轉盤座上面，殼體具有傳動皮帶倉、梭床倉、傘齒輪倉 和立軸倉；傳動皮帶倉位于殼體的底部；梭床倉位于傳動皮帶倉的上部；傘齒輪倉位于梭 床倉的后部；立軸倉上端貫通到傘齒輪倉，其下端貫通到傳動皮帶倉。旋梭座的中心軸從梭 床倉的后壁水平地穿入傘齒輪倉，旋梭的中心軸后端固裝有第一傘齒輪；立軸倉內有一條 立軸，立軸上端固裝有第二傘齒輪，立軸下端固裝有第一皮帶輪；第二傘齒輪與第一傘齒輪 嚙合。旋梭電動機同心地固定在皮帶輪環下方，旋梭電動機的主軸自下而上穿過皮帶輪環 的中心孔、旋轉座的中心孔和旋轉盤座的中心孔伸出到殼體的傳動皮帶倉；旋梭電動機主 軸上的第二皮帶輪通過一條第一皮帶連接到立軸的第一皮帶輪；滑環的轉子與梭床座總成 外周連接，滑環的定子固定在縫紉機機座上。有一個梭床座電動機堅直地固定在縫紉機機 座下方，梭床座電動機主軸有第二皮帶輪，第二皮帶輪通過一條第二皮帶連接到皮帶輪環。 針桿旋轉電動機連接到機臺上的可編程邏輯控制器，梭床座電動機和旋梭電動機通過滑環 連接到機臺上的可編程邏輯控制器；可編程邏輯控制器使針桿和梭床座總成以相同的相位 和相等的角速度轉動。
[0006] 本發明工業縫紉機縫制的產品線跡結實美觀，特別適宜縫制具有多變曲線形狀的 皮革/布料制品。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007] 圖1本發明的整體結構示意圖； 圖2是本發明針桿傳動的結構示意圖； 圖3是本發明梭床座總成的外觀圖； 圖4是本發明旋梭傳動方式的結構示意圖； 圖5是本發明梭床座總成剪線機構的示意圖； 圖6是本發明自動同步放線機構的結構示意圖； 圖7是本發明縫線張緊度自動調整機構的結構示意圖； 圖8是本發明縫線張力檢測裝置的構造示意圖； 圖9是本發明的系統控制簡圖。
【具體實施方式】
[0008] 下面結合附圖進一步詳細說明本發明。
[0009] 參見圖1，本發明由機座1、機頭2、臺面5、梭床座總成4和送布機構(未示）組成。 [0010] 參見圖2和圖1，機頭2內有針桿21 ;針桿21為空心針桿，縫線3線穿過針桿中心 217后從出線孔216引出連接到機針26 ;針桿21上部滑動地套有一個帶有直縫221的套 筒22,套筒22頂端固定有一個第一齒輪23 ;在縫纟刃機機頭2上固定有一個針桿旋轉電動機 25,針桿旋轉電動機25有一個第二齒輪24,第二齒輪24與第一齒輪23嚙合；針桿21桿身 鑲有一凸銷213,凸銷213突入直縫221內可沿直縫221滑動；針桿21的腰部固定有一個 上定位圈211和一個下定位圈212,有一個滑套214套在上定位圈211和下定位圈212之間 的針桿桿身外，滑套214圓周上有一沿滑套214徑向布置的銷軸215,銷軸215連接到機頭 針桿驅動機構的擺桿27 ;針桿21在擺桿27帶動下作垂直往復運動，針桿21在針桿旋轉電 動機25驅動下繞針桿軸線旋轉。
[0011] 參見圖3、圖4和圖1，梭床座總成4包括殼體41、旋轉盤座42、圓環狀的旋轉座 43、皮帶輪環44、旋梭電動機46、總成軸承45和滑環47 ;旋轉盤座42、旋轉座43和皮帶輪 環44自上向下同心地疊合并由螺栓51緊固，旋轉座43外圓固裝在總成軸承45的內環，總 成軸承45的外環固裝在縫紉機機座1下方；殼體41安裝在旋轉盤座上面。
[0012] 殼體41是一個鑄造件，具有傳動皮帶倉411、梭床倉412、傘齒輪倉413和立軸倉 414 ;傳動皮帶倉411位于殼體41的底部；梭床倉412位于傳動皮帶倉411的上部；傘齒輪 倉413位于梭床倉412的后部；立軸倉414上端貫通到傘齒輪倉413,其下端貫通到傳動皮 帶倉411 ;旋梭座54的中心軸418從梭床倉412的后壁水平地穿入傘齒輪倉413,旋梭53 的中心軸418后端固裝有第一傘齒輪415 ;立軸倉414內有一條立軸417,立軸417上端固 裝有第二傘齒輪416,立軸417下端固裝有第一皮帶輪419 ;第二傘齒輪416與第一傘齒輪 415嚙合；旋梭電動機46同心地固定在皮帶輪環44下方，旋梭電動機46的主軸自下而上穿 過皮帶輪環44的中心孔、旋轉座43的中心孔和旋轉盤座42的中心孔伸出到殼體41的傳 動皮帶倉411 ;旋梭電動機46主軸上的第二皮帶輪420通過一條第一皮帶48連接到立軸 417的第一皮帶輪419 ;第一皮帶輪419、第一皮帶48以及第二皮帶輪420都位于殼體41的 傳動皮帶倉411內。旋梭電動機46的動力經過第一皮帶48、立軸417、第一傘齒輪415和 第二傘齒輪416傳動到旋梭座54。
[0013] 參見圖1，滑環47的轉子471通過另一個螺栓51固定在皮帶輪環44上從而達到 與梭床座總成4外周連接。滑環47的定子472固定在縫紉機機座1上；有一個梭床座電動 機49堅直地固定在縫紉機機座1下方，梭床座電動機49主軸有第三皮帶輪55,第三皮帶輪 55通過一條第二皮帶40連接到皮帶輪環44。梭床座電動機49轉動時，整個梭床座總成4 隨之轉動。
[0014] 參見圖9,針桿旋轉電動機連接到機臺上的可編程邏輯控制器PLC-4,梭床座電動 機和旋梭電動機通過滑環連接到機臺上的可編程邏輯控制器PLC-9和PLC-5 ;可編程邏輯 控制器PLC-4和PLC-9在CPU控制下使針桿和梭床座總成以相同的相位和相等的角速度轉 動，使機針的針孔方向總是與旋梭的軸線方向平行并且總是與當時布料的移動方向相同。 可編程邏輯控制器PLC-5在CPU控制下使旋梭電動機以設定速度轉動。
[0015] 參見圖5和圖3,梭床座總成4上面還安裝有剪線機構；剪線機構包括氣動馬達 60、第三皮帶61、剪線皮帶輪62、皮帶輪軸63、小齒輪64、大齒輪65、活動剪刀座66和剪刀 67 ;氣動馬達60固定在旋轉盤座42上，剪線皮帶輪62、皮帶輪軸63和小齒輪64安裝在殼 體上，大齒輪65、活動剪刀座和剪刀67與旋梭53同心地安裝在梭床倉412內；氣動馬達60 的動力經由第三皮帶61、剪線皮帶輪62、皮帶輪軸63、小齒輪64、大齒輪65傳送到剪刀67 ; 氣動馬達60通過滑環47從機臺取得工作氣源。參見圖9,剪線氣動馬達連接到機臺上的可 編程邏輯控制器PLC-6,可編程邏輯控制器PLC-6在CPU控制下使剪線氣動馬達作往返轉 動；其往返頻率跟隨旋梭電動機的轉速。
[0016] 上述剪線機構的氣動馬達也可以置換成電磁鐵；活動剪刀座和剪刀與旋梭同心地 安裝在梭床倉內；電磁鐵固定在殼體的梭床倉側面，電磁鐵通過一條推桿連接到活動剪刀 座；電磁鐵通過滑環從機臺取得工作電源。
[0017] 參見圖6,本發明的工業縫紉機還安裝有自動同步放線機構；自動同步放線機構 包括立桿76、縫線軸70、線軸盤71和放線伺服電動機72。立桿76安裝在機座1上；線軸 盤71可轉動地安裝在立桿76的橫桿75上面，縫線軸70夾裝在線軸盤71上；放線伺服電 動機72固定在線軸盤71下面，放線伺服電動機72連接到線軸盤71 ;從縫線軸70上拉出來 的縫線3繞經安裝在立桿76的懸臂74上的引導輪73后延伸到縫紉機機頭2。參見圖9， 放線伺服電動機還連接到可編程邏輯控制器PLC-7,可編程邏輯控制器根據機針的工作頻 率和縫線軸的實時直徑控制放線伺服電動機的轉速。相比起以往縫線軸固定不動，任由縫 紉機機頭從縫線軸上抽取縫線的工藝，本發明的縫線軸是一邊放線一邊旋轉，避免了縫線 不斷地滾動繞圈，這樣縫線的線跡更加扎實整齊。
[0018] 參見圖7,本發明的工業縫紉機還安裝有縫線松緊度自動調整機構；縫線松緊度 自動調整機構包括底座85、張力調節電磁鐵76、成對裝配的固定縫線壓片77、活動縫線壓 片78和彈簧79 ;底座85固定有一條銜鐵柱762,固定縫線壓片77也固定在底座85上；活 動縫線壓片78、張力調節電磁鐵76的銜鐵761以及繞組80都固定在一個套管763上，套 管763沿銜鐵柱762滑動；縫線3由固定縫線壓片77和活動縫線壓片78之間經過；在彈 簧79的壓力作用下，活動縫線壓片78總是力圖離開固定縫線壓片77 ;當繞組80通入電流 時，銜鐵761和銜鐵柱762相互吸引，活動縫線壓片78壓向固定縫線壓片77從而夾緊縫線 3。參見圖10,張力調節電磁鐵連接到可編程邏輯控制器PLC-8,可編程邏輯控制器調節流 入張力調節電磁鐵的電流值，藉此調節活動縫線壓片對縫線施加的壓力。
[0019] 為了配合縫線松緊度自動調整機構精準地工作，圖7所示的縫線松緊度自動調整 機構具有一個縫線張力檢測裝置。縫線張力檢測裝置由支座、定滑輪、動滑輪、拉簧和光電 耦合器組成。參見圖8,兩個定滑輪81安裝在支座（即縫紉機機頭2)上；支座上鉸接有一 條擺臂83, 一個動滑輪82安裝在擺臂83的末端，動滑輪82位于兩個定滑輪81之間，縫線 3迂回地繞過兩個定滑輪81和動滑輪82,拉簧79偏置在擺臂83上；有一光電耦合器84安 裝在支座80上并靠近擺臂；該光電耦合器84根據擺臂83侵入光電耦合器84的光路的程 度向可編程邏輯控制器輸出縫線張力信號。圖8中兩個定滑輪81也可以用兩個圖7所示 的縫線張緊度自動調整機構單元來置換；光電耦合器84也可以換成磁電耦合器。
【權利要求】
1. 一種工業縫紉機，其針桿和機針作垂直往復運動并且可繞針桿軸線旋轉；其旋梭和 梭床安裝在一個梭床座總成上，梭床座總成可作水平轉動；被縫制布料由送布機構夾持住 在針桿與旋梭之間作平面移動；其特征在于： 所述針桿為空心針桿，面線穿過針桿中心后連接到機針，針桿上部滑動地套有一個帶 有直縫的套筒，套筒頂端固定有一個第一齒輪；在縫紉機機頭上固定有一個針桿旋轉電動 機，針桿旋轉電動機有一個第二齒輪，第二齒輪與第一齒輪哨合；針桿桿身鑲有一凸銷，凸 銷突入直縫內可沿直縫滑動；針桿的腰部固定有一個上定位圈和一個下定位圈，有一個滑 套套在上定位圈和下定位圈之間的針桿桿身外，滑套圓周上有一沿滑套徑向布置的銷軸， 銷軸連接到機頭針桿驅動機構的擺桿；針桿在擺桿帶動下作垂直往復運動，針桿在針桿旋 轉電動機驅動下繞針桿軸線旋轉； 所述梭床座總成包括殼體、旋轉盤座、圓環狀的旋轉座、皮帶輪環、旋梭電動機、總成軸 承和滑環；旋轉盤座、旋轉座和皮帶輪環自上向下同心地疊合固定，旋轉座外圓固裝在總成 軸承的內環，總成軸承的外環固裝在縫紉機機座下；殼體安裝在旋轉盤座上面，殼體具有傳 動皮帶倉、梭床倉、傘齒輪倉和立軸倉；傳動皮帶倉位于殼體的底部；梭床倉位于傳動皮帶 倉的上部；傘齒輪倉位于梭床倉的后部；立軸倉上端貫通到傘齒輪倉，其下端貫通到傳動 皮帶倉；旋梭座的中心軸從梭床倉的后壁水平地穿入傘齒輪倉，旋梭的中心軸后端固裝有 第一傘齒輪；立軸倉內有一條立軸，立軸上端固裝有第二傘齒輪，立軸下端固裝有第一皮帶 輪；第二傘齒輪與第一傘齒輪哨合；旋梭電動機同心地固定在皮帶輪環下方，旋梭電動機 的主軸自下而上穿過皮帶輪環的中心孔、旋轉座的中心孔和旋轉盤座的中心孔伸出到殼體 的傳動皮帶倉；旋梭電動機主軸上的第二皮帶輪通過一條第一皮帶連接到立軸的第一皮帶 輪；所述滑環的轉子與梭床座總成外周連接，滑環的定子固定在縫紉機機座上；有一個梭 床座電動機堅直地固定在縫紉機機座下方，梭床座電動機主軸有第三皮帶輪，第三皮帶輪 通過一條第二皮帶連接到皮帶輪環； 針桿旋轉電動機連接到機臺上的可編程邏輯控制器，梭床座電動機和旋梭電動機通過 滑環連接到機臺上的可編程邏輯控制器；可編程邏輯控制器使針桿和梭床座總成以相同的 相位和相等的角速度轉動。
2. 根據權利要求1所述的工業縫紉機，其特征在于：所述梭床座總成還包括剪線機構； 剪線機構包括氣動馬達、第三皮帶、剪線皮帶輪、皮帶輪軸、小齒輪、大齒輪、活動剪刀座和 剪刀；氣動馬達固定在所述旋轉盤座上，剪線皮帶輪、皮帶輪軸和小齒輪安裝在所述殼體 上，大齒輪、活動剪刀座和剪刀與旋梭同心地安裝在所述梭床倉內；氣動馬達的動力經由第 三皮帶、剪線皮帶輪、皮帶輪軸、小齒輪、大齒輪傳送到剪刀；氣動馬達通過所述滑環從所述 機臺取得工作氣源。
3. 根據權利要求1所述的工業縫紉機，其特征在于：所述梭床座總成還包括剪線機 構；剪線機構包括電磁鐵、活動剪刀座和剪刀；活動剪刀座和剪刀與旋梭同心地安裝在所 述梭床倉內；電磁鐵固定在所述殼體的梭床倉側面，電磁鐵通過一條推桿連接到活動剪刀 座；電磁鐵通過所述滑環從所述機臺取得工作電源。
4. 根據權利要求1所述的工業縫紉機，其特征在于：所述工業縫紉機還安裝有自動同 步放線機構；自動同步放線機構包括立桿、縫線軸、線軸盤和放線伺服電動機；線軸盤可轉 動地安裝在立桿的橫桿上面，縫線軸夾裝在線軸盤上；放線伺服電動機固定在線軸盤下面， 放線伺服電動機連接到線軸盤；放線伺服電動機還連接到可編程邏輯控制器，可編程邏輯 控制器根據機針的工作頻率和縫線軸的實時直徑控制放線伺服電動機的轉速。
5. 根據權利要求1所述的工業縫紉機，其特征在于：所述工業縫紉機還安裝有縫線松 緊度自動調整機構；縫線張緊度自動調整機構包括底座、張力調節電磁鐵、成對裝配的固定 縫線壓片、活動縫線壓片和彈簧；底座固定有一條銜鐵柱，固定縫線壓片也固定在底座上； 活動縫線壓片、張力調節電磁鐵的銜鐵以及繞組都固定在一個套管上，套管沿銜鐵柱滑動； 縫線由固定縫線壓片和活動縫線壓片之間經過；在彈簧的壓力作用下，活動縫線壓片總是 力圖離開固定縫線壓片；當繞組通入電流時，銜鐵和銜鐵柱相互吸引，活動縫線壓片壓向固 定縫線壓片從而夾緊縫線。
6. 根據權利要求5所述的工業縫紉機，其特征在于：所述縫線松緊度自動調整機構具 有一個縫線張力檢測裝置；縫線張力檢測裝置包括支座、兩個定滑輪和一個動滑輪，兩個定 滑輪安裝在支座上；支座上鉸接有一條擺臂，動滑輪安裝在擺臂的末端，動滑輪位于兩個定 滑輪之間，所述縫線迂回地繞過兩個定滑輪和動滑輪；有一光電耦合器安裝在支座上并靠 近擺臂；該光電耦合器根據擺臂侵入光電耦合器的光路的程度向所述可編程邏輯控制器輸 出縫線張力信號。
【文檔編號】D05B57/30GK104141201SQ201310166527
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2013年5月8日 優先權日:2013年5月8日
【發明者】陳忠前 申請人:陳忠前