专利名称：一种缝纫机针的矫平方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对机针，特别是家用缝纫机针进行矫平的方法和装置。
产品标准对家用缝纫机针的直线度要求较高。国家标准GB4521-84《家用缝纫机机针》规定，针柄平面基线与针身之间的距离(常称线缝)δ为0.1±0.05mm，而工厂在生产中常将此公差控制在±0.03mm以内。但家用缝纫机针在粗加工后，还要经过磨、抛、镀等精加工，往往发生变形，因此成品针在出厂包装前必须经过矫平。目前国内家用缝纫机针行业均采用目测手矫的方法矫平。操作人员在暗室中，将针柄平面向下放在平台上，目测估计平台平面与针身的距离(即线缝δ)，如线缝δ不符合标准要求，则用小鎯头反复敲击针身，进行矫平。由于产品数量多，矫平效率低，在机针加工的27道工序中，仅这道矫平工序就要占用六分之一还多的劳动力，成为制针行业发展生产的一大障碍。
据检索，国外未见改进上述工艺的报导。但据了解国外曾研制采用电磁铁控制的锤，以敲击方式进行校直的装置，但只适用于热处理后半成品针的粗校直。同样，我国专利86200590《冷校直机》亦只适用于上述情况。
本发明的目的是提供一种对机针，特别是家用缝纫机针在包装前进行最后矫平的方法和装置。按照本发明所述的方法和装置能自动测量自动矫平家用缝纫机针，其直线度能以足够的精度达到产品标准的要求，且能使操作人员摆脱落后的手工操作，实现劳动生产率的大幅度提高。本发明亦可用于粗校直。
本发明所提供的方法是这样的首先对被矫针的线缝δ进行测量，根据测量获得的数据选择适当的方向和大小的矫平力，对针进行矫平，如此反复进行，最终达到标准。
在具体实施时，是对被矫针在一定位置上按给定的方向和幅度进行揿拗，来代替所述矫平力。这样比较容易实现和控制，其数值可由实验直接获得，并制成表格备用。根据实验，对家用缝纫机针，只要矫平值选取适当，经过初测、初矫、复测、复矫二次反复后，极大部分针已达到标准要求，少数未达到标准的，多因其他性能(如弹性)差所致，本属淘汰之列。所以实际上并不需要更多次数的反复。由于有些针的针柄平面与针中心线的平行度较差，超过了允许极限，因此可在正式矫平前，先在针身近过渡锥处进行一次预检，将有上述缺陷的针预先筛选掉。
本发明所述的方法采用电子控制方式即可实现，采用微计算机后性能更完善，使用更灵活。
根据所述方法，机针特别是家用缝纫机针的矫平装置是这样构思的首先将机针针柄固定，对于家用缝纫机针则应规定针柄平面的方向，並由测量部件对针身近过渡锥处进行预检，将超过极限而无法矫平的不合格针预先筛选掉，然后由测量部件对针身的针孔后部进行初测，由矫平部件进行初矫;再复测，如仍未合格则复矫;最后终测检验，並根据终测结果进行分选。
现对该装置的关键部分作进一步的叙述本装置的关键之一是测量部件与矫平部件。测量部件要能精确地测出线缝δ的数值，並以此为依据求出矫平值。矫平部件则要能根据给定的矫平值准确地进行矫平。本装置的测量部件与矫平部件由步进电机、螺旋副、测量组件或测量矫平组件组成。螺旋副将步进电机的转动转换成测量矫平组件的直线运动。由于步进电机的步进角及螺旋副的螺距固定，所以步进电机运行一步的行程(脉冲当量)也是固定的。
测量时，控制电路发出脉冲，步进电机开始运转，並带动测量组件作直线运动。测量组件首先触及专门设置的“测量基准”，並发出计数开始信号，接着测量组件又触及被矫针的针身，发出计数结束信号，並停止测量。电路记录下二次信号之间的脉冲数，即测量组件自“测量基准”到被矫平之间步进电机运行的脉冲数，並依此求得测量值，进行贮存、处理。由于在机械加工中各类误差是难免的，所以必须采取特别措施，保证测量的精度。为此本装置专门设置了一个“测量基准”。所述“测量基准”是以固定被矫针的平台平面为基准，采用一个类似百分表结构的宰榧蛊淇缮焖醯牟饬扛四┒说奈恢糜肫矫嫫教ㄒ恢拢敲锤貌饬扛四┒思纯勺魑安饬炕肌薄 矫平时，步进电机根据控制电路的命令带动矫平组件，在给定的方向上，自接触针身时起开始运行至给定的脉冲数，对被矫针进行揿或拗的矫平操作。所述脉冲数是控制电路根据初测值或初测与复测的结果，查数表获得矫平值，再经运算求得的;矫平方向是根据测量值与针的标准值相比较确定的。有关矫平值的数表是事先以大量测试的数据进行统计分析后制成並输入存贮器的。
所述控制电路可以设计专门电路，也可以采用微计算机。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步阐述
图1是家用缝纫机针产品图;
图2是依据本发明提出的实施例的传动系统图;
图3是测量矫平示意图;
图4是分选工位示意图;
图5是计算机及接口框图;
图1中，家用缝纫机针针柄1a上有一个平面1b，针柄平面1b的基线到针身1c的距离为线缝δ。预检时，测量点选在针身近过渡锥1d处(A点)，测量矫平时，测量矫平点选在针身的针孔后部(B点)。
矫平装置可以做成单机，但多工位的矫平机效率更高。图2是依据本发明提出的实施例-家用缝纫机针多工位矫平装置的传动系统图。另外还有配套的计算机，接口电路，电源和电机的调速电路。
本实施例设置了四个工位依次为送针工位，预检工位，测量矫平工位与分选工位。被矫针1由传送转盘5依次向下一工位传送。主电机2是一台直流电机，由可控硅调速电路进行调速，且在电路中设置了快速继电器，通过继电器的闭合，可改变调速电路的参数，使电机快转。主电机通过减速箱3、槽轮机构4带动传送转盘5作间隙运动。传送转盘5的外缘开有若干个针槽5a。主轴还带动送针工位的曲柄连杆机构6送针上料。
送料工位如图2中虚线框I所示，包括一个针斗7和送针上料的曲柄连杆机构6，通过曲柄连杆机构的运动将针斗7中的被矫针逐枚地推送到转盘5上的针槽5a里。针槽5a的下方紧挨着转盘5，有一个平台8。平台由送针工位，经过预检工位，测量矫平工位一直延伸到分选工位的分选漏斗旁。送料完成后，主轴继续带动槽轮机构4转动，当转动到一定角度时，转盘5开始转动。转盘5转动时，被矫针1在针槽5a里的平台上被推向下一工位，并在传送过程中，针柄平面1b会自动取向下位置。
预检工位如图2中的虚线框Ⅱ所示，包括一个可压紧被矫针的电磁铁9，一个步进电机10，螺旋副11和测量组件12，还有一个作为“测量基准”的类似百分表结构的弹性组件13。通过本工位对被矫针针身近过渡锥处(图1中A点)的测量，先期淘汰了部分针柄平面不合格的针。测量时，主轴正处于转盘5不动的角度，压紧电磁铁9的压头，将被矫针压紧在平台8上，步进马达10通过螺旋副11带动测量组件12自下向上运动，测量组件12首先与弹性组件13的测量杆末端接触，发出开始计数信号，並继续向上运动，接着与被矫针接触，发计数结束信号。测量组件12的结构与下述测量矫平工位的测量矫平组件中的下机械指14b相仿。
测量矫平工位包括预检工位所有配置压紧电磁铁9′，步进电机10′，螺旋副11′，弹性部件13′，所不同的是测量矫平组件14代替了测量组件12。测量矫平部件14由上机械指14a，下机械指14b，螺旋副的螺母部分14c及紧固螺母组成。螺母14c将步进电机的旋转换成直线运动，并带动整个组件14。上机械指14a只矫平，不测量。为了不使成品针的针槽部分在矫平时被破坏，上机械指14a采用了滚轮15。矫平下揿时，被矫针与滚轮15之间只有纯滚动。实施例中滚轮15采用的是微型轴承。下机械指14b既测量又矫平。如果去掉组件14的上机械指14a，即成预检工位的测量组件12，此时下机械指14b只有测量功能。
测量矫平操作如图3所示，测量的过程如预检工位所述。矫平时，电路先根据测量结果确定了矫平方向和矫平值，求出脉冲数。如针向下弯，则矫平组件14向上运动，下机械指14b与被矫针接触，将针向上拗;如针向上弯，则组件14向下运动，上机械指14a上的滚轮15与针接触，将针向下揿。被矫针将在本工位被矫平及最终测量。
图4是分选工位的示意图。分选工位根据预检及测量矫平工位终测结果进行分选。本工位包括一个分选漏斗16，一个合格针输送管17和一个不合格针输送管18。凡是经上工位测量不合格的针，分选漏斗16便由分选电磁铁(图5的23)控制指向不合格针管18，使上工位送过来的针送入不合格仓。反之则通过合格针输送管17，将针送入合格针仓。
本实施例的计算机采用CJ801单板微处理机。设定PIO的A口为输出方式，B口为输入方式。接口框图如图5。PAO～PA3输出方向和运行脉冲数，分别通过环形分配器19、19和功率放大器20、20′控制预检工位的步进电机10与测量矫平工位的步进电机10′。PA4和PA5分别通过功率放大器21、22控制分选电磁铁23和快转继电器24。送料工位的“针到位”信号通过光电耦合器25、单稳触发器26由PB4输入;预检工位的计数开始信号和计数结束信号，分别通过光电耦合器27、29和放大器28、30，由PB0与PB2输入;测量矫平工位的计数开始信号和计数结束信号，分别通过光电耦合器31、33和放大器32、34，由PB1和PB3输入。另外计算机还可将预检工位和测量矫平工位的测量结果分别通过显示器35、36显示出来。
现结合计算机的程序流程说明本实施例的工作过程接通电源后，直流电机2慢速运行，转盘5首先处于静止状态。送针工位通过曲柄连杆送针机构6，将被矫针由针斗7送入针槽5a，针到位后首先通过机械电器联系，使预检工位和测量矫平工位的压紧电磁铁9与9′，将该二个工位的针压紧固定，然后发出“针到位”信号，通过计算机。计算机在初始化后，已在不断询问“针到位”信号，一旦收到“针到位”信号，计算机便开始先处理预检工位。首先将不合格标志1中的内容，向不合格标志2移位，再指示测量组件12对针身的A点进行预检，並将结果与事先存入计算机的允许极限比较，如超限则置不合格标志1，表示此针无法矫平，反之，直接进入处理测量矫平工位的程序。
先询问“不合格标志2置位否？”如置位表示该针在前一周期预检时超限，本工位不再处理，计算机输出信号，接通快转继电器24，工件直接送往分选工位;如未置位，对针身B点进行初测。初测结果分三种情况一是合格，立即送分选工位;二是超限，质量太差，无法矫平，此时计算机先置不合格标志2，再快送分选工位;三是虽不合格但未超限。此时计算机根据初测结果确定矫平方向并查表确定矫平值，由测量矫平组件14进行初矫，然后复测，复测合格者快送分选工位，如尚未合格，则根据初测、复测的结果重新查表，修正矫平值后，进行复矫，复矫后进行终测检验，合格的快送分选工位，不合格的先置不合格标志2，再快送分选工位。接下来计算机处理分选工位。首先判断“不合格标志2”是否置位，如置位，开不合格门，使分选电磁铁23动作，分选漏斗16指向不合格针输送管18，反之，则指向合格针输送管17。最后通过显示器35、36将结果显示出来。至此，一个循环结束。如此周而复始，不断送针测矫分选。
本实施例中，一枚被矫针最长时，需要在测量矫平工位作三次测量二次矫平，但由于在程序上作了以上安排，有些针可能只需要作部分处理，直接就送分选工位。因此本装置的效率较高，並与被矫针的质量有关，平均可达20枚/分·台，而且一个操作人员可操作5台以上，因此大大提高了生产效率。
权利要求
1.一种机针特别是家用缝纫机针的矫平方法，其特征在于按规定的针柄平面方向将被矫针的针柄固定，由矫平部件对针身的针孔后部按给出的矫平值，进行下揿或上拗的矫平操作，矫平过程为由测量部件对针的针柄平面基线到针身的距离δ进行初测，根据初测结果选定矫平值进行初矫；再复测，如未合格则根据本次和上次测量的结果修正矫平值，进行复矫；如此反复测、矫，直至最后终测达到技术标准。
2.根据权利要求1的机针矫平方法，其特征在于先对针身的近过渡锥处进行预检，根据预检结果是否超过允许极限，确定可否矫平;如需矫平，则对针身的针孔后部先初测、初矫;再复测如仍未合格，进行复矫;复矫后即进行终测，並根据终测合格与否进行分选。
3.根据权利要求1、2的机针矫平方法，其特征在于所述被矫针的测量是由步进电机带动测量部件进行的，测量数据是由程控装置或计算机根据测量部件自测量基准至触及被矫针为止步进电机运行的脉冲数换算求得;所述对被矫针矫平的矫平值是由程控装置或计算机求出矫平脉冲数，然后“命令”步进电机带动矫平部件在指定方向上自接触针处起运行至给定矫平脉冲数为止。
4.一种根据权利要求1所述矫平方法的机针、特别是家用缝纫机针的矫平装置，其特征在于所述装置包括送料部件、测量部件、矫平部件和分选部件，以及控制测量、矫平过程的电路或计算机，所述测量、矫平部件包括一个固定针的机构，测量基准和一个在程控电路或计算机控制下，由步进电机通过传动部件带动其对被矫针作测量的测量组件，或能带动其对被矫针兼作测量和矫平操作的测量矫平组件。
5.一种根据权利要求4所述的机针矫平装置，其特征在于所述矫平装置包括送料、预检、测量矫平、分选下料等四个工位，传送部件及机械电气传动部件与计算机a.所述送料工位，包括一个针斗和一组间隙送料机构;b.所述预检工位，包括一组固定针的机构、一个测量基准、一个由在计算机控制下的步进电机，通过传动装置带动的测量组件;c.所述测量矫平工位，包括预检工位的全部部件，但所述测量组件由一个兼作测量和矫平的组件代替;d.所述分选下料工位，包括一个分选料斗和二个输送管;e.所述传送部件，包括一个由传动链带动的作间隙转动的传送转盘和一个位于所述转盘下沿的基准平台，基准平台由上料工位，经预检工位、测量矫平工位直至分选工位。
6.根据权利要求4、5的机针矫平装置，其特征在于所述测量基准是一个由具有类似百分表结构的弹性组件，其可伸缩的检测杆末端位置由平台的平面定出。
7.根据权利要求4、5的矫平装置，其特征在于所述固定机针的机构由基准平台及其上方的由电磁铁控制的压头组成。
8.根据权利要求4、5的机针矫平装置，其特征在于所述测量矫平组件的上机械指接触针的部分，是一个滚轮或微型轴承。
全文摘要
一种机针特别是家用缝纫机针的矫平方法和装置。装置分为选料、预检、测量矫平、分选四个工位，由直流电机拖动，微处理机控制。矫平时先进行初测，根据初测确定的矫平值进行矫平，再进行复测，并根据初测与复测的结果修正矫平值，进行复矫，最后终测分选。测量与矫平部件由步进电机、螺旋副与测量矫平组件构成。为消除加工安装误差，还专门设置了测量基准。整个矫平过程自动完成，为机针行业的平直工序摆脱手工操作提供了理想的设备。
文档编号D05B85/00GK1034966SQ8810550
公开日1989年8月23日 申请日期1988年3月29日 优先权日1988年3月29日
发明者顾林德, 张益俊 申请人:上海缝纫机针一厂