专利名称：自动裁剪机平衡式传动转换机构的制作方法
技术领域：
该实用新型属于机械传动速度调整转换机构。
一般的缝纫机或裁剪机(包括手动或电脑控制的)，采用转变回转运动为往复运动的机构。这种机构的优点为结构简单，但是缺点是机械运动中不能保持自身平衡。这种缺点在低速时不太明显，在高速运动时，由于不平衡而产生的机械振动和噪声就不可忽视了。这是由于不平衡而产生的离心力是与其回转速度成平方比的缘故。美国GGT裁剪技术公司专家介绍，为了提高裁剪效率，世界最新设计的电脑自动裁剪机，其裁剪刀具的往复次数已达到每分钟六千次。由于曲柄连杆机构的存在，该机实际运转时振动与噪声均很大，目前也只能勉强应用，我国也由于没有找到适应每分钟6，000次往复运转的好办法，目前还没有电脑自动裁剪机商品投放市场，为此近几年来，轻工业部和上海市均将此课题列为技术攻关项目。
本实用新型的目的是利用二个保持平衡的横臂，在凸轮内进行一次平面旋转，转换为上下二次往复运动。
本机构的实施要点是在一个全密封的金属外壳内壁上，开有一条有二个峰与谷的曲线槽，而且峰与谷的位子错开90°相位，另有二个运动方向相反，线速度相等并互为直角安装的横臂及配重横臂(使回转运动始终保持均衡)，四个端点各装有一只滚动轴承，其轴承宽度与槽宽相吻合，由二个导向柱控制着横臂随着凸轮的回转而作上下往复运动。
本方案的优点是速度提高一倍，由于考虑到机器在XYZ三个方向都能达到平衡，在转速很高的情况下也不会振动，故噪声与振动很小。
附图图面说明如下
图1是传统的曲柄连杆机构。
图2是
图1的力学示意图。假定连杆AB的质量集中于G1点，在回转时，G1点描绘了一个圆，从离心力公式可知F＝ (WV2)/(Yg) 式中F－－离心力(即产生振动的力)W－－连杆的质量V－－G1的线速度Y－－G1描绘的圆半径g－－重力加速度故F∝V2这样在X与Y轴上由于下而不能平衡，尤其y轴上由于AB(刀轴)缺乏配重，则式中的W应改写为W＝G1＋G2，所以y轴方向的不平衡更为显著。这就是传统曲柄连杆的先天不足之处。
图3是凸轮结构示意图，按曲线形状分为上凸轮1，下凸轮8。图中将上部分凸轮1用虚线描绘，以示清晰。凸轮装在全密封金属外壳9内(图中未全部画出)，上下底面中心都安装支承凸轮1和8的轴承11、12。凸轮1顶部的延伸轴10在外壳9的外面，用于与传动电机相互连接，作为输入动向。
图4为凸轮8内壁上的二个峰谷曲线槽展开图。
图5为凸轮8的轴测图，其峰高为h1＝h3，其谷高度为h2＝h4。h1－h4升降幅度决定了连在横臂2上的刀轴7的上下幅度。
图6是凸轮90°相位剖视图。
图7是凸轮180°相位剖视图。横臂2与配重横臂5互为直角安装。配重横臂5的重量与横臂2、刀轴7、刀具自重三者之和相等。横臂2与5的四个端点各装有一只滚动轴承4，其直径尺寸与凸轮8上的曲线槽B的宽度相吻合。导向柱3和6是控制横臂2和5随凸轮8回转而作上下往复运动的。横臂2中央的滚动轴承12是支承刀轴7的。刀轴7的另一端由外壳9底部的滚动轴承11所支承。
为了减轻机器的自重，外壳9，横臂2、5、均可采用轻质合金材料，如铝合金。凸轮1和8，导向柱3和6，刀轴7可采用耐磨的合金材料，如碳素合金钢。如果凸轮1和8，也采用铝合金材料，则内壁上的曲线槽B表面应喷镀耐磨的合金材料，以保证槽的完整。经试验证明，本实用新型已经能在每分钟6000次的高速往复运动状况下正常工作，没有振动，噪声也很低。说明它的质量已超过具有国际水平的美国GGT电脑自动裁剪机。这一创新对于开发我国的高速裁剪机与高速缝纫机制造工业技术具有重大意义。
权利要求1.自动裁剪机平衡式传动转换机构，由凸轮、横臂、轴承、刀轴、外壳等一系列机械构件组成，其特征在于(1)二个运动方向相反，线速度相等与导向柱3和6相连互为直角按装的横臂2和配重横臂5的四个端点各装有一只滚动轴承4，横臂2的中央有一个支承刀轴7的滚动轴承12；(2)迥转部件凸轮的上部1、下部8之间的内圆壁上开有一根上、下凸轮二对峰谷相位差为90°的曲线槽B，槽B的宽度与滚动轴承4的外经尺寸相吻合；(3)全密封转换机构外壳9的顶部伸出凸轮1的延伸轴10，外壳9的底部装有支承刀轴7的滑动轴承11。
2.根据权利要求1所述的转换机构，其特征在于所述的外壳9，横臂2和5为轻质金属材料，如铝合金做成的；凸轮1和8，导向柱3和6，刀轴7为耐磨合金材料，如碳素合金钢做成的。
3.根据权利要求2所述的转换机构，其特征在于所述的凸轮1和8，采用轻质铝合金材料做成，而其内壁曲线槽B的表面喷镀有耐磨合金。
专利摘要自动裁剪机平衡式传动转换机构利用二个保持平衡的横臂与配重横臂在一个有二峰二谷的曲线槽凸轮内作反向等线速往复运动。这不仅将刀具的上下往复运行速度提高一倍，而且消除了传统曲柄连杆机构在高速运行中所带来的振动与噪声。试验证明，用该机构后可将裁剪机或缝纫机的运转速度提高到6000次/分钟。这一创新对发展高速裁剪、缝纫机械制造工业具有重要意义。
文档编号D06H7/00GK2065623SQ8920702
公开日1990年11月14日 申请日期1989年5月9日 优先权日1989年5月9日
发明者王中天 申请人:上海实用电子研究所