专利名称：梭心更换器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种安装在可自动更换其摆梭中的梭心的缝纫机中的梭心更换器。
在用上线和底线缝合并形成一条线缝的缝纫机当中，工业用高速缝纫机特别消耗大量的底线并需要频繁地更换底线梭心。通常，梭心的更换是由手工进行的一个操作者停下缝纫机、从摆梭上取下梭壳、从梭壳上卸出梭心、并用另一个绕满底线的梭心取而代之，并将该另一个梭心装填进梭壳中。或者操作者往在己退出摆梭的梭壳中的空梭心上绕底线，再将该梭心送回梭壳。
美国专利3,981,256号揭示了另一种更换的方法，即准备多个梭心和梭壳组件、将这些组件作为装填盒装到缝纫机上、并在一个使用着的梭心的底线减少时用另一套梭心和梭壳的组件自动地代替之。
然而，不利的是这种手工更换需要操作者多次重复费力的更换操作。这种手工操作还引起缝纫机的非操作时间延长，从而导致了极低的劳动生产率。采用填装盒的方法，需准备很多梭心和梭壳，增加了费用，还使设备变得尺寸庞大，使摆梭附近的结构变得复杂和狭小，并妨碍了对缝纫机进行顺利的修理和检查。
更新近的美国专利5,143,004和WO84/03310还提议了另一种更换方法，即将空梭心从与摆梭分开的梭壳中移开、将另一个绕满底线的梭心装入梭壳、并将梭壳装回到摆梭中。然而，在将从梭壳中移出的梭心放回梭壳中时，这种方法需要一种特殊的结构和一种额外的装置来将梭壳与梭心精确地定位，即用梭心的中心孔对准梭壳的梭心支承轴。
考虑到以上所述的情况，申请人还在日本公开专利申请5-192476中提议采用一种装置，它能够去除梭心中剩余的底线，同时即使在梭壳脱离摆梭后还可保持梭心处在梭壳中，并引导新近绕上的底线经过梭壳上预定的线路到达梭壳的外侧，(这种操作通常称为穿线操作)。不过，由于该装置在对着摆梭的地方安排有一个支承着一个用于将梭壳取出摆梭的机构的支承装置，所以摆梭周围的配置变得复杂和庞大，妨碍了对缝纫机进行顺利的修理和检查。
申请人还在日本公开专利申请7-80176中提出了另一种装置，
图16显示了其基本的系统结构。该装置在缝纫机床体下的导向轴50周围以固定的间隔安排着带有摆梭1的梭壳更换部分A、剩余线去除部分G，该部分具有一个将剩余衣线从梭心上去除的剩余线去除器61、和底线卷绕部分H，该部分具有一个底线卷绕器62，该卷绕器将底线卷绕在梭心7上，对梭壳进行穿线，并为梭壳切断底线。导向轴50以可转动的方式支承在主底板100上，并在转动臂51的中部支撑着该转动臂，从而使转动臂51可沿导向轴50移动并可绕导向轴50转动。因为有杠杆52，从而可使转动臂51沿轴向50前进或后退，该杠杆通过电磁铁101而前后移动。转动臂51在前进位置通过一个包括一台电动机在内(没有显示出)的转动驱动装置而向前和向后转动。
在转动臂51的两端的附近带有一对夹紧装置(没有显示出)，该夹紧装置用于可放松地夹持带有梭心7的梭壳2。该夹紧装置和转动臂51组成了梭心更换器。在美国专利3,981,256和美国专利3,376,838中揭示的装置可应用于该夹紧装置，而且申请人已经在日本公开专利申请6-304369中提出了一个夹紧设备。
参见图15，当转动的转动臂51被转动到与摆梭1相对的位置上，并在此处前进和/或后退时，该夹紧装置从摆梭1中取出梭壳2或将一个新的梭壳2装入摆梭1中。当转臂51定位于剩余线去除部分G的位置时，剩余线去除器61去除绕在梭心7上剩余的底线，该梭心位于梭心壳中，而梭心壳又被夹紧装置夹持。流水号为08/388,034的美国专利申请已经提出了一个剩余线去除器的实施例。当转动臂51定位于底线卷绕位置H时，线卷绕器62往梭壳2中的梭心7上卷绕线，对梭壳的线路进行穿线，并切断梭壳和一个线供给源之间的底线。流水号为08/279,866的美国专利申请也已提出了一个底线卷绕器62的实施例。
然而，申请从早期的建议和前面提到的装置和方法仍然有几个缺陷。第一，主底板围绕摆梭伸出，以便支承支撑着转动臂的导向轴的两端，这妨碍了维护和调整作业，例如，更换摆梭的操作，并降低了操作效率。
第二，当我们试图开始一个缝纫或维护操作或改变底线的颜色时，这种缝纫机需要操作者通过图16中所示的缝纫台上的孔102进行手工操作以便将梭壳装入和抽出或卸出摆梭，以及装入和卸出位于转动臂端部的夹紧装置。然而，由于夹紧装置面对着摆梭，这就需要操作者翻转手掌或使用另一只手以便将梭壳顺序地装入或抽出(或卸出)摆梭和夹紧装置。这种不便不仅降低了操作效率，还增加了梭壳掉落和被损坏和/或梭心松脱和线被弄脏的危险。
第三，这些装置包括一对在转动臂两端的夹紧装置，并绕轴可转动地支撑着转动臂的中心。这种结构需要为转动臂提供一个较大的旋转面积，从而无法将该装置制作得更小。
甚至在日本公开专利申请6-304369中揭示的夹紧设备上，在安装过程中摆梭和夹紧装置之间的不完全对中还引起了摆梭轴线与梭壳中心孔轴线之间的不准确的配合，阻止了梭壳顺利地装入和/或抽出摆梭，致使要用大量的时间实现对中，使安装程序复杂，并使设备变得昂贵。另外，该设备不能很好地适应梭壳的任何制造误差、随时间推移所产生的变化以及制造者的不同规格，并减小了可靠性，即当试图将梭壳取出摆梭时，梭心不能卸出或梭心不能被夹持住。
因此，本发明的一个总的目的是提供一种新型的并且有用的梭心更换器，它可消除上述的缺点。
本发明的另一个且更具体的目的是提供一种梭心更换器，它通过使装入/抽出梭壳的手工操作变得方便从而改善操作的效率，防止操作过程中梭心和梭壳的掉落，缩短转动臂的转动半径以节省空间并使设备的尺寸最小，并减少零件的数量，例如梭壳夹紧装置的数量，使该装置更便宜。
本发明的另一个目的是提供一种梭心更换器，它通过单个夹紧机构完成梭心的自动更换，改善操作效率和生产率。
本发明的另一目的是提供一种梭心更换器，它确保梭壳和摆梭之间的装入/抽出操作，而不必取出梭心、甚至当摆梭和夹紧机构的中心之间存在一个偏移时，也能进行操作，减少了定位的安装时间，即使当该梭壳包括一个制造误差、一个随时间的变化、一个不同的制造者的规格时也是如此。
本发明的其他目的和进一步的特点将通过以下优选实施例和附图的描述变得非常明显。
图1是本发明的一个第一实施例的一个梭心更换器的前视图。
图2是图1所示的梭心更换器的一个平面视图。
图3是一个本发明的第二实施例的梭心更换器的透视图。
图4是一个梭心更换器从其后面所见的透视图。
图5是梭壳夹持机构的另一个实施例的透视图。
图6是本发明的一个实施例的夹紧机构的透视图。
图7是图6所示的夹紧机构从X方向所见的视图。
图8(a)到8(c)是解释夹紧机构的操作的视图。
图9是一个本发明的第三实施例的梭心更换器的前视图。
图10是一个该梭心更换器的平面视图。
图11是一个该梭心更换器的左视图。
图12是一个该梭心更换器的右视图。
图13是一个解释该梭心更换器的一个空转位置和一个空转轴的示意前视图。
图14是一个解释该梭心更换器的一个空转位置和一个空转轴的示意侧视图。
图15是一个用于已有技术的梭心更换器的一个底线自动供给设备的示意透视图。
图16是一个包括一台缝纫机的工作台的透视图。
下面将参考图1和2对本发明的第一实施例进行描述。
摆梭1支承着以可抽出的方式穿过中间摆梭轴3的梭壳2。该摆梭1被固定在转轴21上，该转轴与缝纫机的驱动装置(没显示出)相连。如美国专利5,109,783和4,235,178所表示的那样，该梭壳2有一个键形物2d，它与在中间摆梭轴3的顶部附近的停止器沟槽3a相配合，以便在中间摆梭轴3上夹持梭壳2，并将梭壳2定位于摆梭1。
基板6稳固地处于主底板(没显示出)之上，该主底板在摆梭1的下面和后面(在图2的上方)与缝纫机体连接。平行于转轴21的承载轴4在近端4a处被固定于并悬臂伸出基板6。
与基板6相分离的承载轴4的远端4b支承着空心和圆筒形的承载轴衬13，该轴衬可绕其轴线转动并沿其轴线移动。齿轮14和承载臂12的一个近端被固定在承载轴衬13的顶部。承载臂12在其顶部一个面对着摆梭1的表面上有夹持器11。该夹持器11包括一个夹紧机构，该机构将在以下参考图6到图8(c)加以讨论。该承载臂12和夹持器11组成转动臂70。
线型套圈17可转动地环绕在承载轴衬13上，但它在轴线方向在停止环30和固定在承载轴衬13上的齿轮14之间是不能移动的，齿条18在轴向上固定在套圈17的圆周表面上。转动电动机20固定在主底板上，其输出轴垂直于承载轴4。在该电动机20的输出轴的顶部固定有小齿轮19，该小齿轮19与齿条18啮合。当转动电动机20被驱动时，齿条18和小齿轮19沿着承载轴4、套圈17、承载轴衬13和由承载轴衬13支承的转动臂70运动。结果，支承在夹持器11上的梭壳2便在摆梭1中的装入/抽出位置和离开摆梭1的撤离位置之间沿轴向移动。
齿轮14与转动电动机齿轮15相配合，该齿轮15的齿在摆梭轴线方向上有足够的长度，如图2所示，以便盖住装入/抽出位置和撤离位置。该电动机齿轮15被固定在转动电动机16的一根输出轴上。该电动机16固定在主底板上并可在前-后方向上或在一个方向上转动。
这样，当转动电动机16被驱动，承载轴衬13通过齿轮14，15的带动而转动，而且当转动臂70位于撤离位置(图2所示)时，该被支承在承载轴衬13上的转动臂70转动。虽然承载轴4仅在其近端4a被支承在主底板上，齿轮14，15之间在轴向上的连续啮合使轴4基本上保持支承强度。
由空转轴5和转动停止器22组成的梭壳夹持机构被固定在基板6的位置B上，该位置与转动的夹持器11相对。固定的空转轴5基本上具有与中间摆梭轴3相同的结构，并用来夹持梭壳2，该梭壳带有沿轴向可抽出的梭心7。与空转轴5对着的转动停止器22具有与梭壳键形物2d相配合的停止器沟槽22a，从而在保持相对空转轴5预定的位置的同时将梭壳2夹持住。
剩余线去除器位于另一个位置F，该位置与转动的夹持器11相对但却不同于位置B。然而，快速剩余线去除器与以上的装置的不同之处是它有梭壳夹持机构和转动停止器24，并且当梭壳被夹持在夹持轴23上时剩余线被去除，夹持轴23具有与空转轴5相同的结构。
一个底线卷绕器位于位置C，该位置C在夹持器11的转动轨迹上的位置B和F之间。基板6适当地开了槽口，这样剩余线去除器61便不会碰撞剩余线去除器和底线卷绕器62。
根据该实施例，夹持器11的夹紧机构将撤离点(图2所示)作为起点。转动电动机18采用一个脉冲电动机，脉冲电动机的脉冲数被计数，并被用来控制夹紧机构使它转动到摆梭位置A、底线卷绕位置C、剩余线去除位置F和空转位置B。
现在将对这种装置的操作进行描述。起初摆梭1没有装入梭壳。操作者从转动臂70的一边手工地将带有绕满底线的梭心的梭壳2A装到空转轴5上，从转动臂70的一边手工地将另一个带有绕满底线的梭心的梭壳2B装到夹持轴23上。
当一个电源开关被打开，转动臂70返回到起点，当操作者打开启动开关(没有显示出)，转动臂70转动直至夹持器11对着空转位置B或剩余线去除位置F。此时，为方便起见，这个实施例采取空转位置B。然后，转动臂7前进，从而使夹持器11的夹紧机构在空转轴5上夹持住梭壳2A。此后，转动臂70后退并转动，直到它将带有梭壳2A的夹持器11对着摆梭1。随着转动臂70的前进，梭壳2A被装入摆梭1中；然后转动臂70后退。
连续的缝纫操作被一个梭心更换命令中止，该命令可以是一个来自检测梭心上的剩余底线数量的装置的检测信号。作为响应，转动臂70开始前进，从而使夹持器11的夹紧机构夹持住梭壳2A和带有减少了的底线的梭心。当转动臂70后退时，梭壳2A被从摆梭1中抽出。此后，转动臂70转动，直到它将夹持器11对着空转轴5，然后前进，以便将梭壳2A装到空转轴5上，并且最后后退。
接着，转动臂70转动直到它将夹持器11对着夹持轴23，然后前进，使夹持器11的夹紧机构在夹持轴23上夹持住带有绕满底线的梭心的梭壳2B。随着转动臂70的后退，梭壳2B被取出夹持轴23。
转动臂70转动，直到它将夹持器11对着摆梭1，然后前进，以便将梭壳2B装入摆梭1，并最后后退。缝纫操作的中止被解除。
当缝纫操作重新开始时，转动臂70在缝纫操作中转动，直到它将夹持器11对着空转轴5，然后前进，以便使夹紧机构在空转轴5上夹持住用过的梭壳2A，继而后退，以便将梭壳2A从空转轴5上移走。
下一步，转动臂70转到位置F上，在此位置夹持器11与剩余底线去除器相对，然后转动臂前进，以便将支持着的梭壳2A装到夹持轴23上。随着转动臂70的后退，剩余底线去除器去除梭壳2A中的梭心上的剩余底线以从该梭心上退出剩余的底线。
下一步，转动臂70转动到位置C上，在此位置夹持器11与底线卷绕器相对，然后转动臂70前进。当梭壳2被夹持器11夹持时，底线卷绕器开动，从而底线卷绕器将预定数量的底线卷线到梭壳2A中的梭心上，对梭壳2A进行穿线，并切断底线。
当底线被完全卷绕到梭心上时，转动臂70带着夹持着梭壳2A的夹持器11后退，转动直到它将夹持器11对着空转轴5，并前进以便暂时地将梭壳2A夹持在空转轴5上。转动臂70然后转动。
转动臂70在这种状态下等待。响应下一个梭心更换命令，缝纫操作被中止，而且转动臂70转动，直到它将夹持器11对着摆梭1，并随后前进，以便将带有绕着少量底线的梭心的梭壳2B从摆梭1中移出。然后转动臂70后退。
接下来，转动臂70转动直到它将夹持器11对着剩余底线去除器的夹持轴23，随后前进，使夹持轴23夹持住梭壳2B。转动臂70然后后退。下一步，转动臂70转动，直到它将夹持器11对着空转轴5，继而前进，以便用夹紧机构将在空转轴5上的梭壳2A夹持住。下一步，转动臂70后退，转动直到将带着梭壳2A的夹持器11对着摆梭1，并前进，以便将梭壳2A装入摆梭1，并最后后退。这些程序将以顺序的步骤被重复。
用另一种方法，在以上程序的起始处，操作者可以通过转动臂手工地将一个带有绕满底线的梭心的梭壳装入空转轴5和夹持轴23中的一个，并将另一个带有空梭心的梭壳装入另一个轴。在使用带有绕满底线的梭心的梭壳进行缝纫操作的过程中，带有空梭心的梭壳将被移到底线卷绕器处以便在该梭心上重新卷绕底线，并使其在轴5，23中的一个上等待。
当试图在缝纫操作过程中以不同颜色的底线进行缝纫时，操作者将其手放在转动臂一侧，并将含一个不同颜色底线的梭心的梭壳2A装入轴5，23中的一个而不必翻转其手掌。在转动臂70转动到将夹持器11对着摆梭1之后，转动臂70前进，使夹紧机构夹持住摆梭1中的梭壳2B，然后后退。接着，转动臂70转动，直到它处于与轴5，23中的没有梭壳的另一个轴相对的位置，然后前进，以便将梭壳2B装入该另一个轴。然后转动臂70后退并转动，直到它将夹持器11对着轴5，23中的夹持着含一个不同颜色底线的梭心的梭壳的那一个轴。然后转动臂70前进以便夹持住梭壳2A，转动直到它将夹持器11对着摆梭1，前进以便将梭壳2A装入摆梭1。这样，就可以用不同颜色的底线进行缝纫了。
如果需要使用原来颜色的底线的梭心，摆梭1中的梭壳2A以相同的程序被传递到轴5，23中的空的那一个，梭壳2B被从轴5，23中的另一个轴上重新取出并重新装入摆梭1。
当试图从夹持器11的夹紧机构中取出梭壳时，夹持器11对着轴5或23并前进，梭壳被传递到轴5或23上。与将梭心从中间摆梭轴3上移开的情况相似，操作者将其手放在转动臂一侧并从轴5或23上移开梭壳，而不必翻转其手掌。
通过使支承着转动臂70的承载轴4在摆梭1的下面悬臂地伸出基板6，使得将梭壳2装入和抽出夹紧机构变得容易，增加操作的效率和防止在梭壳2被装入和抽出时梭心7和梭壳2的掉落，该实施例减少了一个操作者的手绕过装备有夹紧机构的转动臂70的障碍。
具体说，由于本发明的梭心更换器将夹紧机构装在转动臂70的一端而将支承载轴4装在转动臂70的另一端，转动臂70的转动半径小于当转动臂70绕其中部转动时的转动半径。零件的数量，例如夹紧机构，也被从若干个减少到单个，从而使空间达到最大，并使设备变得较小和便宜。
不过仅仅一个夹持梭壳2的夹紧机构和空转轴不足以自动地完成以上的程序，本实例将剩余线去除器、底线卷绕器、和至少两个或更多的空转轴5，23安装在可与转动夹紧机构对着的位置，并使全部的操作实现自动化，这些操作包括将梭壳2装入或抽出摆梭1、去除梭心7上的剩余线、往梭心7上卷绕底线、对梭壳2进行穿线、为梭壳2切断底线、以及在仅用一个夹紧机构时在这一系列操作中所必不可少的操作即在空转轴5，23中的一个暂时夹紧梭壳2，从而改善了操作效率和生产率。
即使没有剩余底线去除器和底线卷绕器也可以使梭心更换自动化。为了仅用一个夹紧机构而使梭心更换自动化，梭心更换器需要两个或更多的空转轴，例如，一个空转轴用来夹持一个将要装入摆梭1中的梭壳，而另一个空转轴用来夹持一个将要从摆梭1中拆卸下的梭壳。由于空转轴5，23被安排在可与转动夹紧机构对着的位置，如上所述，梭心更换器便能实现自动化。
由于在与转动夹紧机构对着的位置上有放置带着梭心7的梭壳2的轴5，23，操作者将梭壳2装在轴5或23上，而不必翻转其手掌，通过夹紧机构的前进/夹紧操作来将梭壳2装入夹紧机构。另外，通过夹紧机构的前进/松脱操作，操作者使梭壳2被支持在轴5或23上，在取下梭壳2时也不必翻转其手掌。无论如何，操作者不需要翻转其手掌来将梭壳2装入/抽出夹紧机构，这样就方便了操作者，并防止了在梭壳2的装入/抽出操作中梭心7和梭壳2的掉落。
此外，如以上所讨论，对于自动化来说至少需要两个空转轴，但本实施例使一个空转轴起到轴23的作用，减少了零件的数量，节省了空间，并使设备更便宜和小巧。
同时，夹紧机构将梭壳夹持在已有技术的底线卷绕器中；换句话说，该梭壳被传递到被夹持的底线卷绕器中。因此，该底线卷绕器不能作为空转轴。
有利的是，夹紧机构的撤离位置被设置成起始的恢复位置，而且当通过后退/转动操作而恢复起始处时，该夹紧机构避免了与障碍物，例如一个摆梭相碰撞。因此，该夹紧机构顺利地回到起始处。
图3是一个本发明的第二实施例的梭心更换器的透视图。图4是一个从该梭心更换器的后面看的透视图。那些与对前述实施例和已有技术的描述中的对应零件相同的零件都以相同的参考数表示。
该实施例以夹紧设备40提供了与前面的实施例类似的夹紧机构，该夹紧设备40由水平滑动机构41导向并可在平行于摆梭轴的方向上移动。夹紧设备40上固定着齿条43，该齿条在平行于摆梭轴的方向上延伸并与小齿轮44啮合。小齿轮44固定在水平电动机45的输出轴上，该电动机作为第一可动装置。
承载底板42通过位于主底板上的垂直滑动机构46在纵向上被导向并可动。承载底板42与在纵向上延伸的齿条47连接。该齿条47与固定于垂直电动机45上的输出轴上的小齿轮48啮合，该电动机45作为第二可动装置。从图4的顶部到底部，在摆梭1的下面安排的是底线卷绕器62、剩余线去除器61、和空转轴5，23。
当垂直电动机49开动，夹紧机构在纵向上直线移动并面对摆梭1、底线卷绕器62、剩余线去除器61和空转轴5，23。另一方面，当水平电动机45开动，夹紧机构在平行于摆梭轴的方向上直线移动，以便对于摆梭1、底线卷绕器62、空转轴5，23作进一步前进和后退。如果需要，它也对于剩余线去除器61作进一步前进和后退。
虽然，第二实施例安排空转轴5，23用来在以下位置上将带着梭心7的梭壳2夹持住，该位置对着由垂直电动机49移动的夹紧机构而不是转动的夹紧机构，该实施例也获得了与前述实施例相同的效果，即仅用一个夹紧机构和一对空转轴5，23即可实现梭心自动更换。当然，该实施例还有另外的效果，即通过减少零件如夹紧机构的数量而使该装置更便宜，并简化梭壳2对夹紧机构的装入/抽出而不必使操作者在这些操作中翻转手掌。
本发明不仅限于第一和第二实施例，可以在本发明的范围内进行各种变形和改型。例如，梭壳夹持机构除了空转轴5，23之外可以包括带有容纳梭壳2的夹持器80a的梭壳夹紧机构80，转动停止器80b，该停止器在梭壳2被夹持在夹持器80a上时停止梭壳2的转动，磁铁80c，该磁铁在夹持器80a的后表面上并用磁力吸引梭壳2，如图5所示。这样，梭壳2上的槽口2a与转动停止器80b相配合并帮助夹持梭壳2。同样，一个致动器，例如一个电磁线圈或一个空气气缸可以用第一实施例中的线性电动机20来代替，该电动机20沿承载轴4移动转动臂70。第一实施例中使转动臂70转动的电动机16可以用另一个驱动装置代替。该装置的数量不仅限于两个，可以多于两个。夹紧机构不一定用作夹持轴23。空转位置B、底线卷绕位置C、和剩余线去除位置F可以安置在另外的位置，只要它们处于与移动夹紧机构相对的位置即可。
以下将对本发明的第三实施例加以描述。在图6到15中那些与前述实施便的零件相对应的零件将以相同的标号表示。
承载块312被支承(如图9所示)在承载轴4的远端4b(与基板相同)，它可绕承载轴4转动并可沿承载轴4滑动。通过由一对沿轴线方向排布的平行平面切割一个空心圆筒而形成了该承载块312。如图9所示，一双L形的承载板310，310通过其垂直部分被固定在承载块312的被切开的部分上，并通过其在轴线周围的水平部分而互相相对。
一双L形夹持器311，311在其远端(它对着摆梭1)都有如图6到8所示的夹紧机构350。在此，图9到14没有图示出的夹紧机构350，以避免使图复杂。夹紧机构350将参考图6到8(c)加以讨论。
如图7到8(c)所示，每个夹持器311都被固定在U形支承板353上，该支承板在图8(a)到8(c)中的向下方向上开口并缚住爪轴354，该爪轴可转动地处在两侧板353a和353b之间。爪轴354支承着爪355，通过该爪梭壳2的联锁杆2e被从一个关闭位置(图示于图8(a))拉起并调定到一个张开位置(如图8(c))。该爪355是拱形的并将由其顶部355b插入到梭壳2的联锁杆2e和梭心停止器板2b之间。
爪355从侧板353a，353b中伸出(沿图8(a)到8(c)的向下的方向)，而且伸出部分从面对着侧板353b的表面被轴销355a别住。铰链轴357穿过侧板353b的外表面，并可转动地支承着弯曲连杆356。在连杆356的两端都开有槽口以便分别形成槽口356a和356b；槽口356a可自由地安放爪355的轴销355a，而槽口356b则安放电磁线圈351的可动铁心351a上的轴销351b。该电磁线圈351被固定在夹持器311上。
如图6，8(a)到8(c)所示，在支承板353上固定着板簧358，该板簧在侧板353a，353b之间起第一弹性元件的作用，并延伸到爪355处，而板簧359则起第二弹性元件的作用。板簧359的顶端359a弯向梭壳2；它可以在联锁杆2e被爪355拉起之后插入到联锁杆2e的窗状开口2f之中，并与窗状开口2f的框架2i配合。它还有一个预定的缝隙，当第二弹簧元件359沿图6的纵向安放窗状开口2f时可作为一个联锁杆2e的备用空间。
板簧358的顶部353a弯向与板簧359的顶部359a相反的方向，并用来支承被爪355拉起的联锁杆2e的外表面2g。板簧358，359通过来自爪355的压力安放、夹持和固定处于张开状态的联锁杆2e，从而使梭壳2被完整地夹持住。
在图8(a)中，标号1A表示一个外摆梭，而标号1B表示一个中心摆梭。
如图9到12所示，转动齿轮313设置在承载块312的圆周表面，并如图10所示与在转动轴21的方向延伸的驱动齿轮319相啮合。驱动齿轮319的一端被电动机固定板321的一部分可转动地支承住，该电动机固定板安装在基板6上，该部分伸至承载轴的另一端。驱动齿轮319的另一端与固定在电动机固定板321上的转动电动机320的输出轴联接。
这样，当转动电动机320转动时，经过驱动齿轮319和转动齿轮313，转动臂170也转动，该转动臂包括承载块312、承载块310，310和夹持器311，311。根据第三实施例，该转动臂仅在它处于撤离位置(如图10到12所示)时才转动。虽然承载轴4是悬臂伸出的，但由于它被驱动齿轮319所导向，所以它有足够的支承强度。
一个停止环(没有显示出)被固定在承载块312的圆周表面，该承载块比转动齿轮313更靠近承载轴4的固定端，而线型套圈314则被可转动地支承在处于承载块312的圆周表面的转动齿轮313和停止环之间。
如图11所示，线型套圈314与线性连杆315的一端配合。线性连杆315的另一端与弯曲驱动连杆316配合。驱动连杆316的弯曲部分固定在一个安装在基板6的支座上。驱动连杆316的另一端与安装在基板6上的空气气缸318的万向节头317配合。
当空气气缸318被驱动时，经万向节头317、驱动连杆316和线性连杆315，转动臂170与线型套圈314一起在承载轴4的轴向上移动。因此，转动臂170可绕承载轴4转动并可沿承载轴4移动。
传感器固定板333可转动地连接在承载轴4的自由端，而转动传感器331则连接在传感器固定板333上，该传感器包括发光元件331a和光接收元件331b。如图9和10所示，转动臂170有传感器板332，该传感器被设计成在转动臂170转动时通过发光元件311a和光接收元件311b之间。
如图13所示，一双空转轴306作为梭壳夹紧机构被安排在基板6上与转动夹紧机构对着的位置上，例如，位置D和E上。每个空转轴306都有与中间摆梭轴3的顶部相同的结构，如图14所示，并用来在带有梭心的梭壳2被装入时夹持住梭壳2。如图13所示，被装入的梭壳2的梭心停止器键形物2d与在空转轴306附近的停止器元件306a的停止器沟槽配合。这样，梭壳2定位于预定的位置并在那里被夹紧。
如图13所示，剩余线去除器和底线卷绕器被分别安排在与转动夹紧机构对着的位置，例如，位置C和F。
下面对该装置的操作加以描述。首先，使一双夹紧机构350a，350b(在此为描述方便起见数字350后跟＂a＂和＂b＂)夹持住一双带有绕满底线的梭心的梭壳。因此，操作者的手从转动臂一侧伸入，将梭壳装入中间摆梭轴3，并在不翻转其手掌的条件下即可将梭壳压缩到一双空转轴306，306上。将梭壳手工装入空转轴306，306是非常容易的。
当电源开关被打开时，转动臂170返回起始处。由于电磁线圈351这时没有通电，爪355的顶部355b位于撤离点而梭壳2的联锁杆2e位于闭合位置，如图8(a)所示。随着启动开关被打开，转动臂170转动并且夹紧机构350a对着空转位置D或E。随着转动臂170的前进，机构350a将带有绕满底线的梭心的梭壳夹持在空转轴306上。虽然图8(a)到8(c)显示了将梭壳2从中间摆梭轴3上移开的顺序，但该中间摆梭轴3也可以由空转轴306代替。
随着电磁线圈351的可动铁心351a的向下移动，图8(a)中的爪355转动到张开的方向并以其顶部355b进入处于关闭位置的梭壳2的联锁杆2e中，在此联锁杆2e从关闭位置升起并张开。爪355的后表面355c顶住梭壳2的外表面2h，如图6和8(b)所示。当解脱开的联锁杆2e被夹持在张开位置时，板簧359的顶部359a被插入解脱开的联锁杆2e的窗形开口2f中，并与窗形开口2f中的框架2i相配合，从而沿图8(c)的Y方向压缩联锁杆2e。同时，板簧358的顶部358a顶着解脱开的联锁杆2e的外表面2g。当联锁杆2e被解脱开时，它被压缩并由爪355抵抗板簧358，359所产生的压力所夹持，从而该梭壳2被夹紧机构350完全地夹持住。由于联锁杆2e保持解脱状态，梭壳2便可从空转轴306中抽出，而梭心则被夹持却不会从梭壳2中掉落。最后，如图8(c)所示，夹紧机构350后退。
当将梭壳2从空转轴6上移开时，由于板簧358，359的三维弹性变形缓冲了空转轴306和夹紧机构350之间可能存在的中心偏移，梭壳2就一定能从空转轴306上移开。这种结构允许空转轴306和夹紧机构350之间粗略的定位，并缩短了传统精确定位的安装时间。第二，在张开位置的板簧358，359的弹性变形缓冲了每个梭壳2的联锁杆2e的不同的张开角，可令人满意地解脱联锁杆2e。因此梭壳2的键形物2d可确切地抓住梭心，并防止了梭心被丢下的情况。第三，板簧358，359的三维弹性变形有利于将联锁杆2牢固地夹持在爪355和板簧358，359之间。因此，这种结构允许这些零件中的粗略定位，并减少了传统精确定位安装的时间。
下面回到对操作的描述，后退到撤离位置的转动臂170产生转动，接下来，夹持着绕满线的梭壳的夹紧机构350a对着摆梭1并前进以便将梭壳装入摆梭1中。
根据与图8(a)到8(c)所显示的程序相反和程序，夹紧机构350a对梭壳进行装入；当梭壳2被插入摆梭1中时，电磁线圈351被断电。结果，夹紧机构350a的爪355被解脱，并且梭壳2被装入到摆梭1中。
在梭壳2被装入摆梭1的同时，板簧358，359的三维弹性变形缓冲了摆梭1和夹紧机构350之间可能存在的中心偏移，梭壳2可被确切地装入空转轴306。
在转动臂170后退、缝纫操作开始之后，另外的夹紧机构(即350b)在空转轴306上夹持住装有绕满底线梭心的梭壳，而转动臂170以与前面讨论过的程序相类似的程序在缝纫操作的过程中后退。
例如，当因为摆梭中的梭心剩余线减少而使一个梭心更换命令被发出时，缝纫操作被中止。然后转动臂170转动，使不带着任何梭壳的夹紧机构350a对着摆梭1，并且前进以便移去带少量底线的梭心。
夹紧机构350a以类似于图8(a)到8(c)所示的程序移开梭壳。因此，用夹紧机构350a将梭壳从摆梭1中的移开与用夹紧机构350将梭壳从空转轴6上的移开具有相同的效果。
此后，转动臂170后退并转动，使摆梭1对着带有绕满底线的梭心的梭壳，前进以便将该梭壳装摆梭1中，并再次后退。当缝纫操作开始时，转动臂170在缝纫操作中转动以便将带有少量底线的梭心对着剩余线去除器。梭心上的剩余线被剩余线去除器去除，使梭心变成空的。下一步，转动臂170转动，直到空梭心对着底线卷绕器，并且前进，以便使底线卷绕器将底线卷绕到该梭心上，对梭壳进行穿线，并切断底线。
当在该梭心上卷绕了足够的底线时，转动臂170后退并等待。响应于下一个梭心更换命令，缝纫操作被中止，而转动臂170转动，直到使不带任何梭壳的夹紧机构350b对着摆梭1。在带有少量底线的梭心被从摆梭1中移开之后，转动臂170后退。然后转动臂170转动并前进。当被底线卷绕器绕完线的梭心被装入到摆梭1中时，转动臂170后退。上述的程序将以下面的步骤中重复进行。
同时，在为了使用不同颜色的底线而需将梭壳2从夹紧机构350上取下或暂时地将梭壳2存放在空转轴6上时，带有梭壳2的夹紧机构350对准空转轴306并前进，从而使梭壳2被从夹紧机构350中传递到空转轴306上。这样，用夹紧机构350将梭壳装入空转轴306与用夹紧机构350将梭壳装入摆梭1便具有相同的效果。
本发明不仅限于这些优选的实施例，可以在本发明的范围内进行各种变形和改型。例如，上述实施例中的板簧359可由断面为U形的板簧代替，这种U形的板簧至少夹持住被爪355所拉起的联锁杆2e的一双边缘。该板簧顶着外表面2g。这样的结构可获得与以上实施例相同的效果。联锁杆2e的边缘可以被顶着，而不是被支持。
虽然出于效果方面的考虑，上述实施例采用了板簧358，359，以便与爪355配合来夹持联锁杆2e，便仅用板簧358，359中的一个也可以达到所需的效果。另外，板簧358，359可被压制成一个零件以减少零件的数量。另外，还可以使用不同于板簧的其它弹性元件。
除了空转轴306之外，梭壳夹紧机构还可以包括一个磁铁，该磁铁用磁力吸收梭壳2以便将它容纳并夹持在一个夹持器中。
空转位置D和E、底线卷绕位置F和剩余线去除位置C不仅仅限于以上实施例中的具体位置，而只要它们是可与移动的夹紧机构350相对的即可。
在已经表示、描述、和指出了应用于目前优选实施例的本发明的新颖的特点的同时，应当明白，对图示的装置及其操作的形式和细节的各种省略、替代和改变在没有离开本发明的精神实质的条件下，都可由本领域的普通技术人员来实现。因此，本发明仅被限定在附加其上的权利要求所指明的范围以内。
权利要求
1.一个用于一台缝纫机的梭心更换器，该缝纫机包括一个摆梭以便安放一个用于缝纫操作的梭壳，所说梭心更换器包括一个悬臂伸出的轴；一个被支承在所说悬臂伸出的轴上的转动零件，该转动零件可沿所说悬臂伸出轴移动并可绕该悬臂伸出轴转动；以及一个与所说转动零件配合的夹紧机构，在所说转动零件的移动和转动作用下，该夹紧机构可解脱地夹持梭壳以便将该梭壳装入或抽出摆梭。
2.根据权利要求1的梭心更换器，其特征在于所说夹紧机构可安排成与摆梭相对，而且所说悬臂伸出轴包括一个自由端，并绕该自由端支承着带有所说夹紧机构的所说转动零件。
3.根据权利要求1的梭心更换器，其特征在于还包括一个装在所说悬臂伸出的轴上并与所说转动零件配合的第一齿轮；和一个与所说第一齿轮啮合的第二齿轮，该第二齿轮的齿在平行于所说悬臂伸出轴的方向上具有足够的长度，以便沿所说悬臂伸出轴引导转动零件移动。
4.根据权利要求3的梭心更换器，其特征在于所说转动零件包括一个承载轴衬，该承载轴衬可绕所说悬臂伸出轴转动并可沿该悬臂伸出轴移动，而所说第一齿轮与所说承载轴衬相配合。
5.根据权利要求3的梭心更换器，其特征在于还包括一个线性零件，它可转动地被支承在所说悬臂伸出轴上且不能沿该悬臂伸出轴移动，并与所说转动零件配合；一个安装在所说线性零件上的齿条；和一个与所说齿条配合并被它带着转动的小齿轮，它沿悬臂伸出轴移动带着所说线性零件的齿条，从而使所说转动零件沿所说悬臂伸出轴移动。
6.根据权利要求1的梭心更换器，其特征在于还包括一个线性零件，它可转动地被支承在所说悬臂伸出轴上且不能沿所说悬臂伸出轴移动，并与所说转动零件相配合；一个安装在所说线性零件上的齿条；和一个与所说齿条配合并被它带着转动的小齿轮，它沿所说悬臂伸出轴移动带着所说线性零件的所说齿条，从而使所说转动零件沿所说悬臂伸出轴移动。
7.根据权利要求6的梭心更换器，其特征在于所说转动零件包括一个承载轴衬，该承载轴衬可绕所说悬臂伸出轴转动并可沿该悬臂伸出轴移动，而所说的线性零件可转动地配置在所说承载轴衬上，并且不能沿该承载轴衬移动。
8.根据权利要求1的梭心更换器，其特征在于还包括一个沿所说悬臂伸出轴移动所说转动零件的电动机。
9.根据权利要求1的梭心更换器，其特征在于所说转动零件包括一个有两个端部的转动臂，其一端与所说夹紧机构配合而另一端被所说悬臂伸出轴支承。
10.根据权利要求1的梭心更换器，其特征在于所说转动零件包括一个承载块，该承载块可绕所说悬臂伸出轴转动并且可沿悬臂伸出轴移动，而所说承载块是通过用一对沿圆筒的轴向设置的平行平面切割该空心圆筒而形成的。
11.根据权利要求1的梭心更换器，其特征在于还包括一个沿所说悬臂伸出轴移动所说转动零件的致动器。
12.一个用于一台缝纫机的梭心更换器，该缝纫机包括一个摆梭以便安放一个用于缝纫操作的梭壳，所说梭心更换器包括一个夹紧机构，该夹紧机构可解脱地夹持梭壳以便将该梭壳装入或抽出摆梭；用于传送所说夹紧机构的装置；和一个夹持机构，该夹持机构用来安放来自所说夹紧机构的梭壳、暂时地夹持梭壳以及在梭壳的更换中帮助所述的夹紧机构。
13.根据权利要求12的梭心更换器，其特征在于所说夹持机构包括至少两个空转轴。
14.根据权利要求12的梭心更换器，其特征在于还包括一个剩余线去除器，该剩余线去除器安放来自所说夹紧机构的梭壳，以去除梭壳中梭心上的剩余底线，并随后将梭壳送回到所说夹紧机构中。
15.根据权利要求13的梭心更换器，其特征在于还包括一个剩余线线去除器，该剩余线去除器安放来自所说空转轴的梭壳，去除梭壳中梭心上的剩余底线，并随后将梭壳送回到所说空转轴上，所说剩余线去除器定位于一个所说的空转轴上。
16.根据权利要求12的梭心更换器，其特征在于还包括一个底线卷绕器，该底线卷绕器安放来自所说夹紧机构的梭壳，将底线卷绕到梭壳中的梭心上，随后将梭壳送回到所说夹紧机构中。
17.根据权利要求12的梭心更换器，其特征在于所说夹持机构包括一个磁铁，该磁铁用磁力将梭壳夹持住。
18.一个用于一台缝纫机的梭心更换器，该缝纫机包括一个摆梭以便安放一个用于缝纫操作的梭壳，所说梭心更换器包括一个夹紧机构，该夹紧机构可解脱地夹持梭壳以便将该梭壳装入或抽出摆梭；与所说夹紧机构配合的可动装置，该装置用于在二维方向上移动所说夹紧机构；和一个夹持机构，它用来安放来自所说夹紧机构的梭壳、暂时地夹持梭壳、在梭壳的更换帮助所述的夹紧机构。
19.根据权利要求18的梭心更换器，其特征在于所说夹持机构包括至少两个空转轴。
20.一个用于一台缝纫机的梭心更换器，该缝纫机包括一个摆梭以便安放一个用于缝纫操作的梭壳，所说梭心更换器包括一个悬臂伸出的轴；一个被支承在所说悬臂伸出的轴上的转动零件，该转动零件可沿所说悬臂伸出轴移动并可绕所说悬臂伸出轴转动；以及一个与所说转动零件配合的夹紧机构，与所说转动零件的移动和转动相联系，该夹紧机构以可解脱的方式夹持梭壳，以便将该梭壳装入或抽出摆梭；和一个夹持机构，该夹持机构用来安放来自所说夹紧机构的梭壳并且暂时地夹持梭壳，所说夹持机构在梭壳的更换中帮助所说的夹紧机构。
21.根据权利要求20的梭心更换器，其特征在于所说夹紧机构能够被安排在摆梭的对面，而且所说悬臂伸出轴包括一个自由端并绕该自由端支承带有所说夹紧机构的所说转动零件。
22.根据权利要求20的梭心更换器，其特征在于所说转动零件包括一个有两个端部的转动臂，其一端与所说夹紧机构配合而另一端被所说轴支承。
23.一个用于一台缝纫机的梭心更换器，该缝纫机包括一个摆梭以便安放一个用于缝纫操作的梭壳，所说梭心更换器包括一个夹紧机构，该夹紧机构通过将梭壳的联锁杆拉起到张开位置而夹持住梭壳，并通过将该联锁杆送回到关闭位置而解脱该梭壳，以便将该梭壳装入或抽出摆梭；与所说夹紧机构配合的装置，该装置用于传送所说夹紧机构，而所说夹紧机构包括一个将联锁杆拉起到张开位置的键形物；和一个顶着联锁杆的第一弹性零件，该联锁杆被键形物拉起以便将联锁杆夹持在张开位置。
24.根据权利要求23的梭心更换器，其特征在于该联锁杆有一个孔而所说夹紧机构还包括一个与联锁杆的该孔配合的第二弹性零件，该联锁杆已被所说键形物拉起，以便将联锁杆夹持在张开位置。
25.根据权利要求23的梭心更换器，其特征在于所说第一和第二弹性零件相互配合。
26.一个用于一台缝纫机的梭心变换器，该缝纫机包括一个摆梭以便安放一个用于缝纫操作的梭壳，所说梭心更换器包括一个夹紧机构，该夹紧机构通过将梭壳的联锁杆拉起到张开位置而夹持住梭壳，并通过将该联锁杆送回到关闭位置而解脱该梭壳，以便将该梭壳装入或抽出缝纫机的摆梭，所说联锁杆有一个孔；和与所说夹紧机构配合的可动装置，该装置用于移动所说夹紧机构，而所说夹紧机构包括一个伸出联锁杆并将联锁杆拉起到张开位置的键形物；和一个与该联锁杆的孔相配合的弹性零件，该联锁杆已被所说键形物拉起，以便将该联锁杆夹持在张开位置。
全文摘要
一个与一台缝纫机相配合的自动梭心更换器，可自动地用带有绕满底线的梭心的梭壳代替带有绕着少量剩余底线的梭心的梭壳。自动梭心更换器包括一对双空转轴和一个带有一夹紧机构的转动臂，该夹紧机构用来可解脱地夹持住一个梭壳。空转轴被设置在可与转动臂的运动轨迹相对的位置上。一个空转轴夹持绕满线的梭心而另一个空转轴夹持带有少量剩余底线的梭心。最好在可与转动臂的运动轨迹相对的位置上设置一个剩余线去除器和一个底线卷绕器，该剩余线去除器可完全地去除绕在梭心上的少量剩余底线，而该底线卷绕器可将底线卷绕在空梭心上。
文档编号D06F59/04GK1140774SQ96104320
公开日1997年1月22日 申请日期1996年1月18日 优先权日1995年1月18日
发明者篠塚寿信, 大久保乾 申请人:重机公司