一种点阵式手持电动刺针的制作方法

文档序号:15468430发布日期:2018-09-18 19:46阅读:176来源:国知局

本实用新型涉及工艺品制作工具技术领域,更具体的说涉及一种应用于针刺毛纤维工艺品行业制作工具的点阵式手持电动刺针。



背景技术:

目前,毛纤维工艺品在国内和国际市场上均非常流行,但所有的针刺毛纤维工艺品均采用市售的三角刺针由人工手工持针进行针刺加工,加工方法为以大拇指和食指捏住三角刺针由手腕发力进行敲击式的针刺作业,局限于人工手腕发力的持续性、精准度和工作效率,生产针刺毛纤维工艺品非常耗时耗力,导致产品成本中的人工成本比例高、产品品质较低、产品产量很低、工人效率低下,而高人工成本又直接导致生产企业用工量庞大、企业用工成本和用工风险极高,以至于该行业的企业均属于劳动密集型的传统手工业企业,产值很低,利润更低,企业发展举步维艰,受制于目前的低端人力资源相对匮乏,企业缺乏长期发展的可持续性。

中国专利文献(公告日:2013年11月13日,公告号:CN103388243A)公开了一种无纺刺针,特别是一种无纺织物表面起绒专用刺针。一种无纺织物表面起绒专用刺针,包括针柄和设于针柄端部的连接柱,所述的连接柱最前端有针尖,针尖与连接柱之间设有勾刺,其特征是,所述的勾刺的截面呈三角形,三角形每个边角设有一个勾刺,使各角勾刺距离仅为0.1毫米,可以保证在起绒过程中能同时捕捉纤维。将针柄、连接柱、勾刺、针尖设计成为一体式结构,其特征是勾刺呈“冠状”形,针柄的直径大于连接柱的直径,可以提高其抗拉与抗断强度,满足纤维传输效率上的要求等技术问题,在汽车内衬或地毯的最终加工时,可在其表面产生一层紧密的优质毛绒表面,且不产生针痕现象。

上述技术方案是专门用来在汽车内衬或地毯的表面起绒的专用刺针。



技术实现要素:

本实用新型的目的是为了解决现有的毛纤维工艺品作业效率低、精准性差,劳动强度大等问题,而提供一种能提高毛纤维工艺品行业工人作业效率和精准性、降低工人手工劳作工作强度,使产品表面更加光洁的点阵式手持电动刺针。

本实用新型实现其技术目的所采用的技术方案是:一种点阵式手持电动刺针,包括握持部件、电机、轻触开关、摇臂、连杆和带有倒钩的刺针,所述的电机设置在握持部件内部,所述的轻触开关设置在握持部件外部并与电机电连接,所述的摇臂垂直固定在电机的输出轴上并通过电机带动旋转,所述连杆的一端转动连接在摇臂上并通过摇臂带动做直线运动;所述的刺针呈点阵式布设并挂接在连杆的另一端。该点阵式手持电动刺针,参考人体生物学和动力结构学的相关原理来设计握持部件结构的外形,将电机安装在握持部件内部,并通过电机连接摇臂,摇臂可随电机进行圆周式旋转,在摇臂上转动连接有一连杆,连杆通过摇臂的转动,作往复直线运动,连杆上设置有呈点阵式布设的刺针,连杆动作带动刺针沿握持部件内外伸缩,刺针作直线位移,使刺针伸出段上的倒勾段能精准刺出,握持部件外部设置有轻触开关,通过手指的点触来控制电机的旋停。刺针呈点阵式分布有多根,可以根据工位形状设置点阵式排列,使刺针工作段呈需要的工作形状点阵排列,刺针刺出有的起扎刺作用,有的起修饰表面作用,不仅提高了工作效率,而且使生产出的产品表面更为光洁平整。使用时,用手部的虎口位置夹持握持部件,并且用大拇指和食指捏住握持部件,手指点轻触开关,电机启动带动摇臂旋转,摇臂带动连杆及连杆上的刺针作直线往复运动,带动刺针倒勾段作直线往复扎刺、修饰动作,实现手持式电动刺针对工作位作连续性高速针刺的功能。该点阵式手持电动刺针,可持续动作,通过电机驱动,不依靠人力的敲击动作,因此工人的工作强度得到有效的降低;可在需针刺部分精准定位,针刺精度远高于人力手工敲击,使生产的产品外表更加美观,生产效率也得以提高。而且结构简单,成本较低,适合企业大范围推广配装,在基本不增加投资成本的情况下,降低生产成本,提升企业产能。

作为优选,所述的刺针通过一挂针板与连杆连接,所述的挂针板上呈点阵式分布有刺针挂孔。挂针板是为了方便点针式刺针挂孔的设置,进而实现对刺针的点阵式分布,既提高了效率,又保护产品外表面更加光洁,美观。

作为优选,所述的刺针沿挂针板的两侧板面挂接在刺针挂孔内部并且刺针伸出握持部件外部的长度不同。刺针的点阵式分布,能够使刺握持部件外部的长度不同,长度长的起到扎刺功能,而长度短的起到修饰作用,既提高了效率,又保护产品外表面更加光洁,美观。

作为优选,所述的电机的轴线与刺针的中心线呈90度交叉设置。优选电机的轴线与刺针的中心线呈90度交叉设置,这样的结构设置简单,能够将电机的旋转运动转化为刺针的直线运动,实现刺针的频繁刺出,提高工作效率,降低成本。

作为优选,所述的连杆与摇臂连接的一端设置有转动孔,所述的连杆与摇臂通过设置在转动孔内部的连杆销轴转动连接,所述的连杆的另一端通过一固定柱与挂针板连接。连杆与摇臂通过连杆锁轴转动连接,在摇臂转动过程中带动连杆做往复直线运动,从而带动其上的刺针做往复刺出运动。

作为优选,所述的连杆所在的握持部件内部设置有多条上部针刺滑动通道,所述的上部刺针滑动通道为开放式滑槽结构。

作为优选,握持部件包括手掌握柄、虎口握把、手指握位、导向杆和导向定位头,所述的手掌握柄与虎口握把呈90度垂直连接,所述的虎口握把、手指握位、导向杆和导向定位头依次连接并且沿同一轴线设置。握持部件设置为手掌握柄、虎口握把、手指握位、导向杆和导向定位头五个部分,是参考人体生物学和动力结构学的相关原理来设计握持部件结构的外形,使用时,用手部的虎口位置夹持握把,大拇指和食指捏住手指握位,其余三指轻握手掌握柄,导向头轻压工作位置,手指点触轻触开关,电机启动带动摇臂旋转,摇臂带动连杆及连杆上的挂针板及其上的点阵式分布的刺针作直线往复运动,带动刺针倒勾段作直线往复扎刺、修饰动作,实现手持式电动刺针对工作位作连续性高速针刺的功能。

作为优选,所述的虎口握把和手指握位呈锥形结构一体设置,所述的虎口握把为与人手的虎口配合设置的圆弧板件,所述的虎口握把内部设置有圆形空腔,所述的手指握位为一锥形板件,所述的手指握位内部设置有与圆形空腔连通的锥形空腔,所述的手掌握柄垂直于圆形空腔的圆心设置,所述的手掌握柄内部设置有安装腔,所述的电机安装在安装腔内部并且电机的输出轴穿过圆形空腔的圆心与摇臂连接。圆形空腔和锥形空腔的设置是为了方便摇臂和连杆的安装和运动。

作为优选,所述的导向杆为一圆柱杆,所述的导向定位头为一导向圆锥,所述的导向定位头与导向杆为一体式结构,所述的导向杆与手指握位连接,所述的导向定位头和导向杆内部沿导向杆的轴线设置有呈点阵分布的下部刺针伸缩通道。导向定位头是为了方便对针刺部位的精准确定位,而导向杆是为了方便刺针的伸缩,导向定位头与导向杆一体式设置精度高,加工方便。

作为优选,所述的导向杆与手指握位之间通过锁紧机构进行锁紧连接。导向杆与手指握位通一锁紧机构连接,既方便内部零部件的更换,又能够使得整个装置牢固使用可靠

本实用新型的有益效果是:该点阵式手持电动刺针,不依靠人力的敲击动作,工作强度得到有效的降低,可在需针刺部分精准定位,而且一次进行多次针刺和修饰,针刺精度远高于人力手工敲击,使生产的产品更加美观,生产效率也得以提高,常开式轻触开关控制电机旋停,精准定位针头,可有效降低工人的手指被刺针刺伤的机率,产品安全性能可靠,结构简单,成本较低,适合企业大范围推广配装,在基本不增加投资成本的情况下,降低生产成本,提升企业产能。该点阵式手持电动刺针,在毛纤维工艺品行业的企业配装之后,将使企业的用工成本明显降低,产品品质显著提升,企业产量将得以倍增,工人的劳动强度得以降低,产品的综合成本得以明显下降,使毛纤维产品的市场综合竞争力得以显著提升,企业得以可持续发展,企业产生的经济效益将随配装数量的增加而成倍增加,综合经济效益非常可观。

附图说明

图1是本实用新型点阵式手持电动刺针的一种结构示意图;

图2是本实用新型点阵式手持电动刺针的一种侧视图;

图3是图2的右视图;

图4是本实用新型点阵式手持电动刺针的一种剖视图;

图5是本实用新型点阵式手持电动刺针另一角度的剖视图;

图6是本实用新型中导向定位头及刺针的一种结构示意图;

图中:1、握持部件,2、电机,3、轻触开关,4、摇臂,5、连杆,6、刺针,7、输出轴,8、倒钩,9、转动孔,10、连杆销轴,11、刺针挂孔,12、挂接弯头,13、上部针刺滑动通道,14、D形轴头,15、D型孔,16、手掌握柄,17、虎口握把,18、手指握位,19、导向杆,20、导向定位头,21、圆形空腔,22、锥形空腔,23、安装腔,24、下部刺针伸缩通道,25、锁紧机构,26、挂针板,27、定位柱,28、定位柱孔。

具体实施方式

下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型的技术方案作进一步详细说明。

实施例1:

在图1、图4、图5所示的实施例中,一种点阵式手持电动刺针,包括握持部件1、电机2、轻触开关3、摇臂4、连杆5和带有倒钩8的刺针6,电机2设置在握持部件1内部,轻触开关3设置在握持部件1外部并与电机2电连接,摇臂4垂直固定在电机2的输出轴7上并通过电机7带动旋转,连杆5的一端转动连接在摇臂4上并通过摇臂4带动做直线运动;刺针呈点阵式布设并挂接在连杆的另一端。

刺针6通过一挂针板26与连杆5连接,挂针板26上呈点阵式分布有刺针挂孔11。刺针6沿挂针板26的两侧板面挂接在刺针挂孔11内部并且刺针6伸出握持部件1外部的长度不同。

电机2的轴线与刺针6的中心线呈90度交叉设置。

连杆5与摇臂4连接的一端设置有转动孔9,连杆5与摇臂4通过设置在转动孔9内部的连杆销轴10转动连接,连杆5的另一端通过一固定柱与挂针板连接。连杆5的另一端设置有定位柱孔28,刺针6与挂针板26上的刺针挂孔11挂接的一端设置有挂接弯头12,挂接弯头12穿挂在刺针挂孔11内。

定位柱27和连杆销轴10之间的直线距离大于连杆销轴10与电机输出轴7轴线之间的直线距离,且大于上部刺针滑动通道13的长度。

连杆5所在的握持部件1内部设置有多条上部针刺滑动通道13,上部刺针滑动通道13为开放式滑槽结构。

电机2的轴线与刺针6的中心线呈90度交叉设置;摇臂4一端与电机2的输出轴7固定连接,摇臂4的另一端与连杆5通过连杆销轴10转动连接。

握持部件1包括手掌握柄16、虎口握把17、手指握位18、导向杆19和导向定位头20,手掌握柄16与虎口握把17呈90度垂直连接(见图2),虎口握把17、手指握位18、导向杆19和导向定位头20依次连接并且沿同一轴线设置。

虎口握把17和手指握位18呈锥形结构一体设置,虎口握把17为与虎口配合设置的圆弧板件,虎口握把17内部设置有圆形空腔21,手指握位18为一锥形板件,手指握位18内部设置有与圆形空腔21连通的锥形空腔22,手掌握柄16垂直于圆形空腔21的圆心设置,手掌握柄16内部设置有安装腔23,电机2安装在安装腔23内部并且电机的输出轴7穿过圆形空腔21的圆心与摇臂4连接。

导向杆19为一圆柱杆,导向定位头20为一导向圆锥,导向定位头20与导向杆19为一体式结构,导向杆19与手指握位18通过一锁紧机构25连接,导向定位头20和导向杆19内部沿导向杆19的轴线设置有呈点阵分布的下部刺针伸缩通道24,下部刺针伸缩通道24沿导向杆19的轴线设置在导向杆19内部并且贯通导向定位头20。

上部刺针滑动通道13设置在连杆5所在的握持部件1内部并且上部刺针滑动通道13的数量与点阵式中纵向设置的点阵数一一对应,下部刺针伸缩通道24与上部刺针滑动通道13同轴线设置,下部刺针伸缩通道24与刺针点阵式对应设置呈点阵式。上部刺针滑动通道13为开放式滑槽结构。下部刺针伸缩通道24为圆孔式结构。

轻触开关3设置在手指握位18与手掌握柄16之间的任意一处。

电机2为微型减速电机,电机输出轴7的轴头为D形轴头14,摇臂4上设置有与D型轴头14配合的D型孔15。轻触开关3为常开式点触开关。

本实施例中,点阵式手持电动刺针其主要结构包含握持部件1、电机2及触动开关3、摇臂4、连杆5和呈点阵式分布的刺针6,其中握持部件1参考人体生物学和动力结构学的相关原理来设计结构外形,握持部件1包括手掌握柄16、虎口握把17、手指握位18、导向杆19和导向定位头20五个部分;手掌握柄16内部设置有安装腔23,电机2安装在安装腔内部,圆柱体的侧面朝向手指握位的一侧设置有开关孔,触动开关3设置在开关孔上,电机2为微型减速电机,微型电机的输出轴7连接摇臂4,摇臂4安装在虎口握把17内可随电机输出轴7在虎口握把17的圆形空腔21内进行圆周式旋转,摇臂4上有连杆销轴用于连接连杆5,连杆5上通固定柱27连接有一挂针板26,挂针板26上呈点阵式布设有刺针挂孔11,增加有多个挂针孔的点阵式挂针板,挂针板连接在连杆上,挂针板上的挂针孔均为通孔,刺针可分别挂在挂针板的两侧,形成刺针点阵,导向杆内的下部刺针伸缩通道24也是按挂针排布点位进行点阵式分布,刺针6的数量可以从1针至N针,优选为五针装置,五枚刺针可多种方式排列,使刺针工作段呈需要的工作形状点阵排列,可以是单针、双针并排、三针并排、三针品字形、四针两排平行、五针两排平行等多种方式排列刺针,同时通过挂针板上挂针孔的上下两排分布排列,使刺针刺出的长度不同,刺出长度长的刺针起扎刺作用,刺出长度短的刺针起修饰表面作用,这样不仅效率增加了,而且使生产出的产品表面更为光洁平整。

刺针6在下部刺针伸缩通道24中可作往复直线位移运动,连杆所在的手指握位18的锥形空腔22内设置有上部刺针滑动通道13,上部刺针滑动通道13的数量为点陈式分布的挂针孔中纵向设置的数量,上部刺针滑动通道13为开放式滑槽结构,以使刺针尾部的挂接弯头12可以通过上部刺针滑动通道13,下部刺针伸缩通道24为孔洞式结构(见图6),使刺针带有倒钩8的一段能通过导向定位头20精准刺出,手指握位与导向杆19通过锁紧机构24实现连接或分开,锁紧机构为一锁紧卡槽和锁紧凸起,通过手指的点触来控制电机的旋停。

上部刺针伸缩通道13和下部刺针伸缩通道24的宽度略大于刺针的直径,上部刺针滑动通道13和下部刺针伸缩通道24与刺针6在同一轴心线上,通过锁紧机构连接或分开。

摇臂4的一端设置有D型孔,摇臂的另一端设置连杆销轴,D型孔为非通孔,D型孔位于摇臂上靠近电机的一端与电机的D型轴配套。

握持部件的外形设计包含有椭圆形的手掌握柄(见图3)、热气球形的虎口握把、两处具有平面防滑设计的手指握位、圆柱形的导向杆、锥形的导向定位头五个部分。电机为直径25mm的微型减速电机,电机驱动电压为直流12V,电机的转速为2000转/分钟,轴头形状为D形,触动开关为6mm*6mm*8mm的常开式轻触开关。

使用时,用手掌握住手掌握柄16,手部的虎口位置夹持虎口握把17,大拇指和食指捏住手指握位18,其余三指轻握握柄,导向定位头20轻压在毛纤维工艺品的工作位置,手指点触触动开关3,电机2启动带动摇臂4旋转,摇臂4带动连杆5及连杆5上的点阵式刺针6在下部刺针伸缩通道24中作直线往复运动,带动刺针倒钩段作直线往复扎刺、修饰动作,实现点阵式手持电动刺针对工作位作连续性高速针刺的功能。

通过该点阵式手持电动刺针,可获得一个刺出频率约33次/秒的电动刺针,且可持续动作,而经测试人工针刺加工的最高敲击速度约3次/秒且无法长时间持续动作,该点阵式手持电动刺针的工作效率高出人工效率达十倍以上;该点阵式手持电动刺针通过电机驱动,不依靠人力的敲击动作,因此工人的工作强度得到有效的降低;该点阵式手持电动刺针设有导向定位头,可在需针刺部分精准定位,针刺精度远高于人力手工敲击,使生产的产品更加美观,生产效率也得以提高。使用常开式轻触开关控制电机旋停,精准定位针头,可有效降低工人的手指被刺针刺伤的机率,产品安全性能可靠。该点阵式手持电动刺针结构简单,适合企业大范围推广配装,在基本不增加投资成本的情况下,生产成本低,提升了企业的产能。

该点阵式手持电动刺针,在毛纤维工艺品行业的企业配装之后,将使企业的用工成本明显降低,产品品质显著提升,企业产量将得以倍增,工人的劳动强度得以降低,产品的综合成本得以明显下降,使毛纤维产品的市场综合竞争力得以显著提升,企业得以可持续发展,企业产生的经济效益将随配装数量的增加而成倍增加,综合经济效益非常可观。

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