工业缝纫的制造方法
【专利摘要】工业缝纫机属于机械领域。本发明的针杆在摆杆带动下作垂直往复运动并且在针杆旋转电动机驱动下绕针杆轴线旋转；本发明的旋梭和梭床安装在一个梭床座总成上，梭床座总成包括壳体、旋转盘座、圆环状的旋转座、皮带轮环、旋梭电动机、总成轴承和滑环；梭床座总成在一个梭床座电动机带动下作水平转动；被缝制布料由送布机构夹持住在针杆与旋梭之间作平面移动；针杆旋转电动机、梭床座电动机和旋梭电动机通过滑环连接到机台上的可编程逻辑控制器；可编程逻辑控制器使针杆和梭床座总成以相同的相位和相等的角速度转动。本发明缝制的产品线迹结实美观，特别适宜缝制具有多变曲线形状的皮革/布料制品。
【专利说明】工业缝纫机
【技术领域】
[0001] 本发明属于机械领域，特别涉及缝纫机。
【背景技术】
[0002] 缝纫机主要由针杆、机针和旋梭组成。在以往的缝纫机中，针杆带动机针作垂直往 复运动，旋梭在机针的下方做往返摆动，两者的协同动作使上下缝线在布料上形成链式线 迹将多层布料缝合。这种针杆与旋梭的单调不变的运动方式在顺向送料(布料以直线离开 操作者）时有着很好的缝制效果，缝制出来的直线线迹整齐结实。但是在布料上缝制曲线 形状的线迹时，尤其是在电脑程控的缝纫机上，布料被不定向地移动，即除了顺向送料以外 还有斜向送料、横向送料和倒向送料等送料方式；在不同的送料方式下，由于布料的移动方 向不会总是与旋梭的转动平面平行，因而机针抛出线环的形状和方向会存在差异，这样会 直接地影响到旋梭勾套线环的时机和力度，从而明显地降低缝制线迹的外观质量和锁紧质 量。
[0003] 现有技术的缝纫机不能缝制出优质的花样曲线线迹，需要进行改进。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是设计一种能缝制高质量任意形状线迹的工业缝纫机。
[0005] 本发明提供的工业缝纫机，其针杆和机针作垂直往复运动并且可绕针杆轴线旋 转；其旋梭和梭床安装在一个梭床座总成上，梭床座总成可作水平转动；被缝制布料由送 布机构夹持住在针杆与旋梭之间作平面移动。针杆为空心针杆，面线穿过针杆中心后连接 到机针，针杆上部滑动地套有一个带有直缝的套筒，套筒顶端固定有一个第一齿轮；在缝纫 机机头上固定有一个针杆旋转电动机，针杆旋转电动机有一个第二齿轮，第二齿轮与第一 齿轮啮合。针杆杆身镶有一凸销，凸销突入直缝内可沿直缝滑动；针杆的腰部固定有一个上 定位圈和一个下定位圈，有一个滑套套在上定位圈和下定位圈之间的针杆杆身外，滑套圆 周上有一沿滑套径向布置的销轴，销轴连接到机头针杆驱动机构的摆杆；针杆在摆杆带动 下作垂直往复运动，针杆在针杆旋转电动机驱动下绕针杆轴线旋转。梭床座总成包括壳体、 旋转盘座、圆环状的旋转座、皮带轮环、旋梭电动机、总成轴承和滑环。旋转盘座、旋转座和 皮带轮环自上向下同心地叠合固定，旋转座外圆固装在总成轴承的内环，总成轴承的外环 固装在缝纫机机座下；壳体安装在旋转盘座上面，壳体具有传动皮带仓、梭床仓、伞齿轮仓 和立轴仓；传动皮带仓位于壳体的底部；梭床仓位于传动皮带仓的上部；伞齿轮仓位于梭 床仓的后部；立轴仓上端贯通到伞齿轮仓，其下端贯通到传动皮带仓。旋梭座的中心轴从梭 床仓的后壁水平地穿入伞齿轮仓，旋梭的中心轴后端固装有第一伞齿轮；立轴仓内有一条 立轴，立轴上端固装有第二伞齿轮，立轴下端固装有第一皮带轮；第二伞齿轮与第一伞齿轮 啮合。旋梭电动机同心地固定在皮带轮环下方，旋梭电动机的主轴自下而上穿过皮带轮环 的中心孔、旋转座的中心孔和旋转盘座的中心孔伸出到壳体的传动皮带仓；旋梭电动机主 轴上的第二皮带轮通过一条第一皮带连接到立轴的第一皮带轮；滑环的转子与梭床座总成 外周连接，滑环的定子固定在缝纫机机座上。有一个梭床座电动机坚直地固定在缝纫机机 座下方，梭床座电动机主轴有第二皮带轮，第二皮带轮通过一条第二皮带连接到皮带轮环。 针杆旋转电动机连接到机台上的可编程逻辑控制器，梭床座电动机和旋梭电动机通过滑环 连接到机台上的可编程逻辑控制器；可编程逻辑控制器使针杆和梭床座总成以相同的相位 和相等的角速度转动。
[0006] 本发明工业缝纫机缝制的产品线迹结实美观，特别适宜缝制具有多变曲线形状的 皮革/布料制品。
【专利附图】
【附图说明】
[0007] 图1本发明的整体结构示意图； 图2是本发明针杆传动的结构示意图； 图3是本发明梭床座总成的外观图； 图4是本发明旋梭传动方式的结构示意图； 图5是本发明梭床座总成剪线机构的示意图； 图6是本发明自动同步放线机构的结构示意图； 图7是本发明缝线张紧度自动调整机构的结构示意图； 图8是本发明缝线张力检测装置的构造示意图； 图9是本发明的系统控制简图。
【具体实施方式】
[0008] 下面结合附图进一步详细说明本发明。
[0009] 参见图1，本发明由机座1、机头2、台面5、梭床座总成4和送布机构(未示）组成。 [0010] 参见图2和图1，机头2内有针杆21 ;针杆21为空心针杆，缝线3线穿过针杆中心 217后从出线孔216引出连接到机针26 ;针杆21上部滑动地套有一个带有直缝221的套 筒22,套筒22顶端固定有一个第一齿轮23 ;在缝纟刃机机头2上固定有一个针杆旋转电动机 25,针杆旋转电动机25有一个第二齿轮24,第二齿轮24与第一齿轮23啮合；针杆21杆身 镶有一凸销213,凸销213突入直缝221内可沿直缝221滑动；针杆21的腰部固定有一个 上定位圈211和一个下定位圈212,有一个滑套214套在上定位圈211和下定位圈212之间 的针杆杆身外，滑套214圆周上有一沿滑套214径向布置的销轴215,销轴215连接到机头 针杆驱动机构的摆杆27 ;针杆21在摆杆27带动下作垂直往复运动，针杆21在针杆旋转电 动机25驱动下绕针杆轴线旋转。
[0011] 参见图3、图4和图1，梭床座总成4包括壳体41、旋转盘座42、圆环状的旋转座 43、皮带轮环44、旋梭电动机46、总成轴承45和滑环47 ;旋转盘座42、旋转座43和皮带轮 环44自上向下同心地叠合并由螺栓51紧固，旋转座43外圆固装在总成轴承45的内环，总 成轴承45的外环固装在缝纫机机座1下方；壳体41安装在旋转盘座上面。
[0012] 壳体41是一个铸造件，具有传动皮带仓411、梭床仓412、伞齿轮仓413和立轴仓 414 ;传动皮带仓411位于壳体41的底部；梭床仓412位于传动皮带仓411的上部；伞齿轮 仓413位于梭床仓412的后部；立轴仓414上端贯通到伞齿轮仓413,其下端贯通到传动皮 带仓411 ;旋梭座54的中心轴418从梭床仓412的后壁水平地穿入伞齿轮仓413,旋梭53 的中心轴418后端固装有第一伞齿轮415 ;立轴仓414内有一条立轴417,立轴417上端固 装有第二伞齿轮416,立轴417下端固装有第一皮带轮419 ;第二伞齿轮416与第一伞齿轮 415啮合；旋梭电动机46同心地固定在皮带轮环44下方，旋梭电动机46的主轴自下而上穿 过皮带轮环44的中心孔、旋转座43的中心孔和旋转盘座42的中心孔伸出到壳体41的传 动皮带仓411 ;旋梭电动机46主轴上的第二皮带轮420通过一条第一皮带48连接到立轴 417的第一皮带轮419 ;第一皮带轮419、第一皮带48以及第二皮带轮420都位于壳体41的 传动皮带仓411内。旋梭电动机46的动力经过第一皮带48、立轴417、第一伞齿轮415和 第二伞齿轮416传动到旋梭座54。
[0013] 参见图1，滑环47的转子471通过另一个螺栓51固定在皮带轮环44上从而达到 与梭床座总成4外周连接。滑环47的定子472固定在缝纫机机座1上；有一个梭床座电动 机49坚直地固定在缝纫机机座1下方，梭床座电动机49主轴有第三皮带轮55,第三皮带轮 55通过一条第二皮带40连接到皮带轮环44。梭床座电动机49转动时，整个梭床座总成4 随之转动。
[0014] 参见图9,针杆旋转电动机连接到机台上的可编程逻辑控制器PLC-4,梭床座电动 机和旋梭电动机通过滑环连接到机台上的可编程逻辑控制器PLC-9和PLC-5 ;可编程逻辑 控制器PLC-4和PLC-9在CPU控制下使针杆和梭床座总成以相同的相位和相等的角速度转 动，使机针的针孔方向总是与旋梭的轴线方向平行并且总是与当时布料的移动方向相同。 可编程逻辑控制器PLC-5在CPU控制下使旋梭电动机以设定速度转动。
[0015] 参见图5和图3,梭床座总成4上面还安装有剪线机构；剪线机构包括气动马达 60、第三皮带61、剪线皮带轮62、皮带轮轴63、小齿轮64、大齿轮65、活动剪刀座66和剪刀 67 ;气动马达60固定在旋转盘座42上，剪线皮带轮62、皮带轮轴63和小齿轮64安装在壳 体上，大齿轮65、活动剪刀座和剪刀67与旋梭53同心地安装在梭床仓412内；气动马达60 的动力经由第三皮带61、剪线皮带轮62、皮带轮轴63、小齿轮64、大齿轮65传送到剪刀67 ; 气动马达60通过滑环47从机台取得工作气源。参见图9,剪线气动马达连接到机台上的可 编程逻辑控制器PLC-6,可编程逻辑控制器PLC-6在CPU控制下使剪线气动马达作往返转 动；其往返频率跟随旋梭电动机的转速。
[0016] 上述剪线机构的气动马达也可以置换成电磁铁；活动剪刀座和剪刀与旋梭同心地 安装在梭床仓内；电磁铁固定在壳体的梭床仓侧面，电磁铁通过一条推杆连接到活动剪刀 座；电磁铁通过滑环从机台取得工作电源。
[0017] 参见图6,本发明的工业缝纫机还安装有自动同步放线机构；自动同步放线机构 包括立杆76、缝线轴70、线轴盘71和放线伺服电动机72。立杆76安装在机座1上；线轴 盘71可转动地安装在立杆76的横杆75上面，缝线轴70夹装在线轴盘71上；放线伺服电 动机72固定在线轴盘71下面，放线伺服电动机72连接到线轴盘71 ;从缝线轴70上拉出来 的缝线3绕经安装在立杆76的悬臂74上的引导轮73后延伸到缝纫机机头2。参见图9， 放线伺服电动机还连接到可编程逻辑控制器PLC-7,可编程逻辑控制器根据机针的工作频 率和缝线轴的实时直径控制放线伺服电动机的转速。相比起以往缝线轴固定不动，任由缝 纫机机头从缝线轴上抽取缝线的工艺，本发明的缝线轴是一边放线一边旋转，避免了缝线 不断地滚动绕圈，这样缝线的线迹更加扎实整齐。
[0018] 参见图7,本发明的工业缝纫机还安装有缝线松紧度自动调整机构；缝线松紧度 自动调整机构包括底座85、张力调节电磁铁76、成对装配的固定缝线压片77、活动缝线压 片78和弹簧79 ;底座85固定有一条衔铁柱762,固定缝线压片77也固定在底座85上；活 动缝线压片78、张力调节电磁铁76的衔铁761以及绕组80都固定在一个套管763上，套 管763沿衔铁柱762滑动；缝线3由固定缝线压片77和活动缝线压片78之间经过；在弹 簧79的压力作用下，活动缝线压片78总是力图离开固定缝线压片77 ;当绕组80通入电流 时，衔铁761和衔铁柱762相互吸引，活动缝线压片78压向固定缝线压片77从而夹紧缝线 3。参见图10,张力调节电磁铁连接到可编程逻辑控制器PLC-8,可编程逻辑控制器调节流 入张力调节电磁铁的电流值，藉此调节活动缝线压片对缝线施加的压力。
[0019] 为了配合缝线松紧度自动调整机构精准地工作，图7所示的缝线松紧度自动调整 机构具有一个缝线张力检测装置。缝线张力检测装置由支座、定滑轮、动滑轮、拉簧和光电 耦合器组成。参见图8,两个定滑轮81安装在支座（即缝纫机机头2)上；支座上铰接有一 条摆臂83, 一个动滑轮82安装在摆臂83的末端，动滑轮82位于两个定滑轮81之间，缝线 3迂回地绕过两个定滑轮81和动滑轮82,拉簧79偏置在摆臂83上；有一光电耦合器84安 装在支座80上并靠近摆臂；该光电耦合器84根据摆臂83侵入光电耦合器84的光路的程 度向可编程逻辑控制器输出缝线张力信号。图8中两个定滑轮81也可以用两个图7所示 的缝线张紧度自动调整机构单元来置换；光电耦合器84也可以换成磁电耦合器。
【权利要求】
1. 一种工业缝纫机，其针杆和机针作垂直往复运动并且可绕针杆轴线旋转；其旋梭和 梭床安装在一个梭床座总成上，梭床座总成可作水平转动；被缝制布料由送布机构夹持住 在针杆与旋梭之间作平面移动；其特征在于： 所述针杆为空心针杆，面线穿过针杆中心后连接到机针，针杆上部滑动地套有一个带 有直缝的套筒，套筒顶端固定有一个第一齿轮；在缝纫机机头上固定有一个针杆旋转电动 机，针杆旋转电动机有一个第二齿轮，第二齿轮与第一齿轮哨合；针杆杆身镶有一凸销，凸 销突入直缝内可沿直缝滑动；针杆的腰部固定有一个上定位圈和一个下定位圈，有一个滑 套套在上定位圈和下定位圈之间的针杆杆身外，滑套圆周上有一沿滑套径向布置的销轴， 销轴连接到机头针杆驱动机构的摆杆；针杆在摆杆带动下作垂直往复运动，针杆在针杆旋 转电动机驱动下绕针杆轴线旋转； 所述梭床座总成包括壳体、旋转盘座、圆环状的旋转座、皮带轮环、旋梭电动机、总成轴 承和滑环；旋转盘座、旋转座和皮带轮环自上向下同心地叠合固定，旋转座外圆固装在总成 轴承的内环，总成轴承的外环固装在缝纫机机座下；壳体安装在旋转盘座上面，壳体具有传 动皮带仓、梭床仓、伞齿轮仓和立轴仓；传动皮带仓位于壳体的底部；梭床仓位于传动皮带 仓的上部；伞齿轮仓位于梭床仓的后部；立轴仓上端贯通到伞齿轮仓，其下端贯通到传动 皮带仓；旋梭座的中心轴从梭床仓的后壁水平地穿入伞齿轮仓，旋梭的中心轴后端固装有 第一伞齿轮；立轴仓内有一条立轴，立轴上端固装有第二伞齿轮，立轴下端固装有第一皮带 轮；第二伞齿轮与第一伞齿轮哨合；旋梭电动机同心地固定在皮带轮环下方，旋梭电动机 的主轴自下而上穿过皮带轮环的中心孔、旋转座的中心孔和旋转盘座的中心孔伸出到壳体 的传动皮带仓；旋梭电动机主轴上的第二皮带轮通过一条第一皮带连接到立轴的第一皮带 轮；所述滑环的转子与梭床座总成外周连接，滑环的定子固定在缝纫机机座上；有一个梭 床座电动机坚直地固定在缝纫机机座下方，梭床座电动机主轴有第三皮带轮，第三皮带轮 通过一条第二皮带连接到皮带轮环； 针杆旋转电动机连接到机台上的可编程逻辑控制器，梭床座电动机和旋梭电动机通过 滑环连接到机台上的可编程逻辑控制器；可编程逻辑控制器使针杆和梭床座总成以相同的 相位和相等的角速度转动。
2. 根据权利要求1所述的工业缝纫机，其特征在于：所述梭床座总成还包括剪线机构； 剪线机构包括气动马达、第三皮带、剪线皮带轮、皮带轮轴、小齿轮、大齿轮、活动剪刀座和 剪刀；气动马达固定在所述旋转盘座上，剪线皮带轮、皮带轮轴和小齿轮安装在所述壳体 上，大齿轮、活动剪刀座和剪刀与旋梭同心地安装在所述梭床仓内；气动马达的动力经由第 三皮带、剪线皮带轮、皮带轮轴、小齿轮、大齿轮传送到剪刀；气动马达通过所述滑环从所述 机台取得工作气源。
3. 根据权利要求1所述的工业缝纫机，其特征在于：所述梭床座总成还包括剪线机 构；剪线机构包括电磁铁、活动剪刀座和剪刀；活动剪刀座和剪刀与旋梭同心地安装在所 述梭床仓内；电磁铁固定在所述壳体的梭床仓侧面，电磁铁通过一条推杆连接到活动剪刀 座；电磁铁通过所述滑环从所述机台取得工作电源。
4. 根据权利要求1所述的工业缝纫机，其特征在于：所述工业缝纫机还安装有自动同 步放线机构；自动同步放线机构包括立杆、缝线轴、线轴盘和放线伺服电动机；线轴盘可转 动地安装在立杆的横杆上面，缝线轴夹装在线轴盘上；放线伺服电动机固定在线轴盘下面， 放线伺服电动机连接到线轴盘；放线伺服电动机还连接到可编程逻辑控制器，可编程逻辑 控制器根据机针的工作频率和缝线轴的实时直径控制放线伺服电动机的转速。
5. 根据权利要求1所述的工业缝纫机，其特征在于：所述工业缝纫机还安装有缝线松 紧度自动调整机构；缝线张紧度自动调整机构包括底座、张力调节电磁铁、成对装配的固定 缝线压片、活动缝线压片和弹簧；底座固定有一条衔铁柱，固定缝线压片也固定在底座上； 活动缝线压片、张力调节电磁铁的衔铁以及绕组都固定在一个套管上，套管沿衔铁柱滑动； 缝线由固定缝线压片和活动缝线压片之间经过；在弹簧的压力作用下，活动缝线压片总是 力图离开固定缝线压片；当绕组通入电流时，衔铁和衔铁柱相互吸引，活动缝线压片压向固 定缝线压片从而夹紧缝线。
6. 根据权利要求5所述的工业缝纫机，其特征在于：所述缝线松紧度自动调整机构具 有一个缝线张力检测装置；缝线张力检测装置包括支座、两个定滑轮和一个动滑轮，两个定 滑轮安装在支座上；支座上铰接有一条摆臂，动滑轮安装在摆臂的末端，动滑轮位于两个定 滑轮之间，所述缝线迂回地绕过两个定滑轮和动滑轮；有一光电耦合器安装在支座上并靠 近摆臂；该光电耦合器根据摆臂侵入光电耦合器的光路的程度向所述可编程逻辑控制器输 出缝线张力信号。
【文档编号】D05B57/30GK104141201SQ201310166527
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2013年5月8日 优先权日:2013年5月8日
【发明者】陈忠前 申请人:陈忠前