专利名称：电动缝纫机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种缝纫机，尤其是一种改进了驱动结构的电动缝纫机。
背景技术：
目前，随着经济、科技的进步，为了满足人们生活、生产的需要， 缝纫机的种类也越来越多。具体地，按驱动方式可分为手摇式、脚踏 式及电动式；按照缝纫机的用途，总体上可分为家用缝纫机、工业用 缝纫机和位于二者之间的服务性行业用缝纫机三种。
其中，家用缝纫机在初期时，基本上都为单针、手摇式缝纫机， 主轴转速在1000转/分以下， 一般为家庭和较小的服装厂店使用，后来 发明了电驱动的缝纫机，这种缝纫机一直成为市场上的主流，按其机 构和线迹形式来划分，则大致可归纳为JA型、JB型、JG型、JH型。
而工业用缝纫机中的大部分都属于通用缝纫机，按速度可分为中 速(1500-3500转/分)、高速(3500-5000转/分)和超高速(5000转/ 分以上)， 一般为服装厂和较大的服装店使用。根据具体的使用用途， 又包括平缝机、链缝机、包缝机及绷缝机等，而平缝机的使用率最高。
如图1所示，为目前主流使用的一种电动式缝纫机(业内常称外 挂式缝纫机)，主要机械结构包括机架、机头10和驱动结构。所述的 驱动结构包括电动机7、伸出机头10、与手轮3同轴连接的传动轴和 皮带传动机构。电动机7通过支架12固定在桌面1下面，电动机7的 输出轴6端安装有V形带轮2，通过V形带4与机头IO—端的传动轴 形成皮带传动机构。伸出机头10、与手轮3同轴连接的传动轴通过位 于机头10内部的传动机构与针头11连接。
电动机7接受控制系统(图中未示出)的指令转动，通过皮带带 动传动轴转动，传动轴带动机头10内部的传动机构，驱动针头11作上下运动。
其中，在所述电动机7的一端安装有相对编码器8，在与手轮3
同轴的传动轴上设有定针器5，相对编码器8和定针器5的信号线与控 制系统连接，用于向控制系统传送电动机7和传动轴的角度信息，以 精确的控制针头的运动。
电动机7主要用来为针头11的运动提供动力，该动力需要由机头 10内部的传动机构传递到针头11，从图l中可以看出，电动机7提供 的动力首先需要通过V形带轮2、 V形带4传递给机头10内部的传动 机构。上述缝纫机的结构虽然可以完成电动缝纫机的主要功能，但是， 仍然存在以下的缺陷
首先，由于电动机7固定在桌面1下面，连接电动机7和传动轴 的皮带很长，致使电动机7提供的动能在传递过程中有一定的损失， 具有一定的能耗，并且容易产生振动，致使噪音很大。而且，将电动 机7固定在桌面1下面时，安装也十分不便。
再有，现有的皮带一般采用的是普通皮带，如图14中的V形带， 当针头需要定位时，电动机7停止，但是V形带4会出现打滑的现象， 这使得无论控制程序设计得多么完美，由于V形带4打滑，针头在定 位时均会产生一定的误差，导致定位精度提高不上去。
还有，在图1中，为了达到控制的目的，在传动轴上设有定针器 5，这里所述的定针器是一种传感器，在电动机7上安装有相对编码器 8，用于向控制系统传送电动机7和传动轴的角度信息。为了完成一个 控制功能，而需要多个(本例中是两个)信号， 一方面使得控制程序 复杂、处理难度增加，另一方面提高了出错率。而且，在该现有技术 中，使用的编码器为相对编码器，难以达到更好的控制精度。
基于上述现有技术中电动式缝纫机存在的缺陷，有必要提供一种 控制精度更高、结构更为简单的缝纫机以满足工业生产和生活的需要。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种 电动缝纫机，结构简单、控制精度高。为解决上述的技术问题，本发明提供一种电动缝纫机，主要包括 机头、机架及电动机，其中，所述机头的一端设有针头，另一端设有 手轮，所述手轮与机头内部的传动机构的传动轴连接，通过传动机构 带动所述针头做上下运动；所述机架包括桌面，用于支撑机头；所述 电动机的输出轴与传动轴连接，为所述针头的上下运动提供动力；并 且在所述电动机上安装有编码器，用于向控制系统提供电动机转动的 角度信息，并且，所述电动机设置在机架桌面上方。
进一步地，为了达到高控制精度，所述的电动缝纫机中的编码器 为绝对值式编码器，这就避免了现有技术中使用相对编码器产生的一 系列问题，提高控制精度和定位精度，并且可以省去定针器，降低成 本；停针位置可以通过软件参数灵活设定等。
更进一步地，将所述电动机设置在机头上将会效果更好。 当将所述电动机设置在所述机头上时，可以设置在实际应用时合 适的任何位置，为固定电动机，还可以增加一些固定件、连接件。例 如由于在所述机头的操作背面，即与操作人员相背的一面，设有一 活动盖板，对该活动盖板进行改进，在其靠近传转轴的一侧垂直连接 有连接板，用于固定所述电动机，此时，所述活动盖板与该连接板整 体呈L状，这两个结构也可以一体设计，此时称为第一连接板。而所 述电动机则通过皮带轮及皮带与传动轴连接。
另外，也可以额外增加一连接件，如包括一第二连接板，其一端 套接在传动轴上，与机头侧面的壳体固定在一起，另一端伸向所述机 头的操作背面，用于固定所述电动机。再如，包括有第三连接板，所 述第三连接板呈直角形，其一直角边与机头上部的壳体固定在一起， 另一端用于固定所述电动机。又如，包括有第四连接板，其一端套接 在传动轴上，与机头侧面的壳体固定在一起，另一端伸向所述机头的 上部，用于固定所述电动机。
通过上述的结构，不但减小了机头长度方面的尺寸，而且使电动 机的输出轴与传动轴尽可能的靠近，以减少皮带的长度。
上述各个结构中所使用的皮带可以为V形带，也可以为同步带， 当采用同步带时效果较佳，可以避免现有技术中皮带打滑的现象，增加定位精度。
另外，根据控制的需要，所述的电动机为伺服电机，控制精度高、 方便。
再有，所述电动机在机头上的设置方式，不只是上述的与所述机 头平行设置，也可以使电动机的输出轴与传动轴直接相连，此时，所 述的电动机与所述机头呈同轴状态。电动机的一端与传动轴直接相连， 另一端依次与编码器、手轮连接。
再有，在上述的结构还可以包括定针器，所述定针器套设于机头 内部的传动机构的传动轴上，以增加控制精度。
综上所述，本发明提供的电动缝纫机将电动机设置在机架的桌面 上方的合适位置，如机头上，有效缩减了皮带的长度，不但减少了动 能的消耗，而且减小了电动机在转动时由于皮带过长、有松有紧而产 生的噪音。另一方面，使得电动缝纫机的安装、检修方便。
在本发明中，由于使用了同步带，完全解决了皮带打滑的现象， 使得定位精度得以提高。
由于将电动机设置在机架的桌面上方，可以只使用一个传感器， 而非现有技术中的两个或多个传感器，节约了元器件，并且重要的是 使得控制程序设计简单，降低了人为产生的出错率。当使用绝对值式 编码器时，可以大大提高了控制精度。
以下结合附图和具体的实施例对本发明的技术方案进行详细地说明。
图1为现有技术中的外挂式的电动式缝纫机整体结构示意图2为本发明第一实施例机头部分的结构示意图3为本发明第二实施例机头部分的结构示意图4为本发明第三实施例机头部分的结构示意图5为本发明第四实施例机头部分的结构示意图6为本发明第五实施例机头部分的结构示意图7为本发明第六实施例机头部分的结构示意图；图8为本发明第七实施例机头部分的结构示意图9为本发明第八实施例机头部分的结构示意图IO为本发明第九实施例机头部分的结构示意图11为本发明第十实施例机头部分的结构示意图12为本发明第十一实施例机头部分的结构示意图;
图13本发明第十二实施例机头部分的结构示意图14为图l一图5中V形带的结构示意图15为图l一图5中V形带轮的结构示意图16为定针器的结示意图17为图6—图13中同步带的结构示意图18为图6—图13中同步带轮的结构示意图19为活动盖板的结构示意图20为第一连接板的结构示意图21为第二连接板的结构示意图22为第三连接板的结构示意图23为第四连接板的结构示意图24为本发明第十三实施例的整体结构示意附图标记说明
1桌面2V形带轮
3手轮4、 4av形带
5定针器51电路板
52信号线6电动机输出轴
7电动机8相对编码器
8a绝对值编码器9活动盖板
9a第一连接板9b第二连接板
9c第三连接板9d第四连接板
10机头11针头
2a同步带轮4b同步带
12支架
具体实施例方式
本发明所提供的缝纫机可以适用于所有工业用的所有种类的缝纫 机，通过将电动机设置在机架的桌面上方任一合适的位置，如机头上， 以达到有效縮减皮带的长度的目的，如以下实施例。由于机架可以根 据实际的使用情况，设计成任何生产、操作需要的结构，因此，机架 的结构在此不再赘述。
实施例一
参见图2，为本发明第一实施例机头部分的结构示意图，在本实 施例中，在桌面1上设置有机头10，在机头10的一端设置的是针头 11，另一端为与机头内部的传动机构连接的传动轴，该传动轴的末端 为手轮3，图2所示的缝纫机的对面为操作工的操作面，即针对图l所 示的缝纫机角度，操作工应是面对缝纫机工作，操作工的右手刚好操 作手轮3。在本实施例中，对图1中的活动盖板9进行改进，在其靠近 传转轴的一侧垂直连接有连接板，用于固定所述电动机，此时，所述 活动盖板与该连接板一体设计，整体呈L状，为说明简单，该结构在 此时称为第一连接板9a。如图20所示，第一连接板9a的一端9al用 于固定电动机7，另一端9a2用于与机头10的背面壳体连接，此时， 电动机7与机头10呈轴平行状态。电动机7的输出轴6与一 V形带轮 2固定，V形带轮2与机头IO上的传动轴连接，从该图上可以看出， 电动机7的输出轴与机头10上的传动轴靠得非常近，V形带4a的长度 非常小，可以使电动机7的动力尽可能小损失的提供给机头IO内的传 动机构。其中，V形带4a和V形带轮2的结构图如图14、图15所示。
在电动机7的另一端安装有绝对值式编码器8a，绝对值式编码器 8a将电动机7的旋转角度信息处理后通过信号线(图中未示出)传递 给控制系统(图中未示出)。绝对值式编码器除有很强记忆功能外，对 于控制而言，控制程序简单，容易设计，使得针头定位精度高。
在机头内部的传动机构的传动轴上还套设一定针器5，如图16所 示，所述定针器'5为一传感器，其上设有电路板51，通过信号线52将 感知的传动轴的角度信息传递给控制系统，用于更为精确的针头定位控制。
实施例二
参见图3，为本发明第二实施例机头部分的结构示意图；在本实 施例中，大部分结构与实施例一相同，相同的结构在此不再赘述。不 同的是，增加了第二连接板9b，如图21所示，第二连接板9b的一端 9b2套接在传动轴上，与机头10侧面的壳体固定在一起，另一端9bl 伸向所述机头的操作背面，用于固定所述电动机。
实施例三
参见图4，为本发明第三实施例机头部分的结构示意图。在本实 施例中，大部分结构与实施例一相同，相同的结构在此不再赘述。不 同的是，增加了第三连接板9c，如图22所示，所述第三连接板9c呈 直角形，其一直角边9c2与机头10上部的壳体固定在一起，另一端9cl 用于固定所述电动机7。
另外，电动机7也可以直接固定在机头IO上部的壳体上，而不需 要第三连接板9C。
实施例四
参见图5，为本发明第四实施例机头部分的结构示意图。在本实 施例中，大部分结构与实施例一相同，相同的结构在此不再赘述。不 同的是，增加了第四连接板9d，如图23所示，第四连接板9d的一端 9d2套接在传动轴上，与机头10侧面的壳体固定在一起，另一端9dl 伸向所述机头的上部，用于固定所述电动机。
上述的实施例一至四，分别将电动机7设置在机头的不同位置上， 并通过相应的连接件与机头相连。以此縮短了皮带的长度，解决了现 有技术中由于皮带过长而出现的种种弊端，并且，通过设置定针器、 编码器(在上述实施例中使用的是绝对值式的编码器，也可以使用相 对式的编码器，如图3、 4、 5中使用的是相对式的编码器)，增加了控 制精度。
实施例五
参见图6，为本发明第五实施例机头部分的结构示意图，在本实 施例中，大部分结构与实施例一相同，相同的结构在此不再赘述。不同的是，在本实施例中，使用的皮带为同步带4b和同步带轮2a，同步 带4b和同步带轮2a的结构如图17、 18所示，并且，在本实施例中不 需要定针器5。 实施例六
参见图7，为本发明第六实施例机头部分的结构示意图，在本实 施例中，大部分结构与实施例二相同，相同的结构在此不再赘述。不 同的是，在本实施例中，使用的皮带为同步带4b和同步带轮2a,并且， 在本实施例中不需要定针器5。
实施例七
参见图8，为本发明第七实施例机头部分的结构示意图，在本实 施例中，大部分结构与实施例三相同，相同的结构在此不再赘述。不 同的是，在本实施例中，使用的皮带为同步带4b和同步带轮2a，并且， 在本实施例中不需要定针器5。
实施例八
参见图9，为本发明第八实施例机头部分的结构示意图，在本实 施例中，大部分结构与实施例四相同，相同的结构在此不再赘述。不 同的是，在本实施例中，使用的皮带为同步带4b和同步带轮2a，并且， 在本实施例中不需要定针器5。
上述的实施例五至八，在实施例一至四的基础上，将V形带改为 同步带，将V形带轮改为同步带轮，解决了现有技术中使用V形带打 滑的现象，增加了控制精度，并且使用绝对值式的编码器，因此，即 使不使用定针器依然能达到增加控制精度的目的。
实施例九
参见图10，为本发明第九实施例机头部分的结构示意图，在本实 施例中，大部分结构与实施例一相同，相同的结构在此不再赘述。不 同的是，在本实施例中，使用的皮带为同步带4b和同步带轮2a。
实施例十
参见图ll，为本发明第十实施例机头部分的结构示意图，在本实 施例中，大部分结构与实施例二相同，相同的结构在此不再赘述。不 同的是，在本实施例中，使用的皮带为同步带4b和同步带轮2a。实施例十一
参见图12，为本发明第十一实施例机头部分的结构示意图，在本 实施例中，大部分结构与实施例三相同，相同的结构在此不再赘述。
不同的是，在本实施例中，使用的皮带为同步带4b和同步带轮2a。 实施例十二
参见图13，为本发明第十二实施例机头部分的结构示意图，在本 实施例中，大部分结构与实施例四相同，相同的结构在此不再赘述。 不同的是，在本实施例中，使用的皮带为同步带4b和同步带轮2a。
上述的实施例九至十二，在实施例五至八的基础上，还使用了定 针器，使得控制精度更高。
实施例十三
图24，为本发明第十三实施例的整体结构示意图。在本实施例中， 电动机7的仍然设置在桌面1上，电动机7的输出轴与机头10上的传 动轴直接相连，此时，所述的电动机7与所述机头IO呈同轴状态。电 动机7的一端与传动轴直接相连，另一端依次与绝对值式编码器8a、 手轮3连接。绝对值式编码器8a将电动机7的旋转角度信息通过信号 线(图中未示出)传递给控制系统(图中未示出)，因与第一个实施例 相同，在此不再赘述。
通过对上述具体实施例的说明，可以看出，本发明提供的电动缝 纫机将电动机设置在机架的桌面上方，有效縮减了皮带的长度，不但 减少了动能的消耗，而且减小了电动机在转动时由于皮带过长、有松 有紧而产生的振动噪音。另一方面，使得电动缝纫机的安装、检修方 便。
在本发明中，由于使用了同步带，完全解决了皮带打滑的现象， 使得定位精度得以提高。
由于将电动机设置在机架的桌面上，可以只使用一个传感器，而 非现有技术中的两个或多个传感器，节约了元器件，并且重要的是使 得控制程序设计简单，降低了人为产生的出错率。当使用绝对值式编 码器时，可以大大提高了控制精度。最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明而非限制，尽 管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员 应当理解，可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的 精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种电动缝纫机，包括机头，其一端设有针头，另一端设有手轮，所述手轮与机头内部的传动机构的传动轴连接，通过传动机构带动所述针头做上下运动；机架，包括桌面，用于支撑机头；电动机，其输出轴与传动轴连接，为所述针头的上下运动提供动力；并且在所述电动机上安装有编码器，用于向控制系统提供电动机转动的角度信息；其特征在于，所述电动机设置在机架桌面上方。
2. 根据权利要求1所述的电动缝纫机，其特征在于，所述编码器 为绝对值式编码器。
3. 根据权利要求1或2所述的电动缝纫机，其特征在于，所述电 动机设置在机头上。
4. 根据权利要求3所述的电动缝纫机，其特征在于，所述电动机 的输出轴与传动轴直接相连，所述电动机与所述机头呈同轴状态。
5. 根据权利要求3所述的电动缝纫机，其特征在于，所述机头上 设置有活动盖板，所述活动盖板设置在所述机头的操作背面，在其靠 近传转轴的一侧垂直连接有一连接板，用于固定所述电动机，所述电 动机通过皮带轮及皮带与传动轴连接。
6. 根据权利要求3所述的电动缝纫机，其特征在于，还包括有第 二连接板，其一端套接在传动轴上，与机头侧面的壳体固定在一起， 另一端伸向所述机头的操作背面，用于固定所述电动机，所述电动机 通过皮带轮及皮带与传动轴连接。
7. 根据权利要求3所述的电动缝纫机，其特征在于，还包括有第三连接板，所述第三连接板呈直角形，其一直角边与机头壳体上部固 定在一起，另一端用于固定所述电动机，所述电动机通过皮带轮及皮 带与传动轴连接。
8. 根据权利要求3所述的电动缝纫机，其特征在于，还包括有第 四连接板，其一端套接在传动轴上，与机头侧面的壳体固定在一起， 另一端伸向所述机头的上部，用于固定所述电动机，所述电动机通过 皮带轮及皮带与传动轴连接。
9. 根据权利要求5 — 8任一所述的电动缝纫机，其特征在于，所 述皮带为V形带或同步带轮。
10. 根据权利要求l一9任一所述的电动缝纫机，其特征在于，还 包括定针器，所述定针器套设于所述传动轴上。
全文摘要
本发明公开了一种电动缝纫机，主要包括机头、机架及电动机，其中，所述机头的一端设有针头，另一端设有手轮，所述手轮与机头内部的传动机构的传动轴连接，通过传动机构带动所述针头做上下运动；所述机架包括桌面，用于支撑机头；所述电动机的输出轴与传动轴连接，为所述针头的上下运动提供动力；并且在所述电动机上安装有编码器，用于向控制系统提供电动机转动的角度信息，并且，所述电动机设置在机架桌面上方。本发明提供的电动缝纫机将电动机设置在机架的桌面上方，有效缩减了皮带的长度，因而减少了动能的消耗和噪音，并且节约了元器件，使得控制程序设计简单，降低了人为产生的出错率，大大提高了控制精度。
文档编号D05B69/00GK101307536SQ20071010780
公开日2008年11月19日 申请日期2007年5月15日 优先权日2007年5月15日
发明者郝双晖, 郝明晖 申请人:郝双晖