扣眼缝纫机的制作方法

专利名称：扣眼缝纫机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一个缝纫机，它具有一个由两台电机在两个方向上驱动的、容纳缝纫材料的工作台、缝纫工具、和一个在缝纫材料中加工带切口的扣眼的切裁装置，扣眼由围绕着缝纫前或缝纫后所加工的切口绕行的扣眼线道的之字型针脚构成边界，其中，缝纫工具包括一个被上下驱动的在水平方向上振荡的针杆和一个在针杆底端设置的针，针和底座上设置的梭共同作用。
这样的一种缝纫机在DE 33 02 385 A1中公开。作为电机使用了步进电机，这样缝纫机可以数字式地控制。通过一个适合的控制程序可以这样控制工作台的运动，以至于可以切裁和缝纫或者绣不同的扣眼形状。在先切或后切模式中加工扣眼线道的复杂的凸轮机构不是必要的。这个缝纫机上缝纫工具由第三个电机可转动地驱动。在一个控制装置中储存了不同的扣眼形式，可以相应地调出。
先切模式中首先将缝纫材料切口，然后围绕着切口加工扣眼线道，后切模式中首先加工扣眼线道，然后将缝纫材料切口。后切模式中必须在两个相对的、构成扣眼线道的针脚列之间保留一个中间区域(切裁区域)，这样在紧接着的扣眼切裁中只切裁缝纫材料而不切裁已缝纫的扣眼线道。先切模式中要力争达到相对的线缝列准确地相互相邻，这样防止了被切裁材料的散线。
US1,991,627公开了一种扣眼缝纫机，其中针杆由通过传动装置与悬臂轴连接的振荡轴在水平方向上偏移，以加工之字型针脚。
从DE 41 32 586 C2已公知一种扣眼缝纫机，其中后切模式中所必需的扣眼线道中的中间材料是通过移动缝纫图样来产生一个所谓的偏置来调节的。这个偏置被分配到由在相互垂直的轴(x，y)上安置的两个步进电机所驱动的输送工作台上。这就是说，在开始形成针脚之前，其上放置缝纫材料的输送工作台被置于这样一个位置，使得相对于之后的切口位置所设置的针的内针脚与相对的内针脚保持一个相应的距离。通过储存不同的、控制步进电机的数据段，可以根据工作模式，借助工作台的一个相应的静态移动来激活该偏置。
从DE 21 54 515 C2已公知一个缝纫机，为了加工一个简单的扣眼，可以设置一个特别的按脚。一个缝纫扣眼大小的按钮用作被缝纫扣眼的托板。针杆的振荡宽度可以相对于所希望的针脚宽度进行调整，为了加工扣眼，缝纫材料由这个特殊的压脚相应地引导，在闭合的曲线中偏移，其中按钮的大小是机械扫描的。
所有前面所述的扣眼缝纫机必须有一个相应于针的振荡运动所构造的宽的针脚孔，这样可以缝纫之字型针脚形成扣眼线道。通过这个宽的针脚孔，穿入缝纫材料的针的良好导向自然是不可能的，所以缝合形状看起来不可能是最好的。此外，活套接受器(Schlingenaufnehmer)只允许所限定的针脚宽度。根据所需的扣眼形状，缝纫机上必须装设并调整不同的缝纫工具(梭、撑开件、如必要还有针脚板)，这会造成大量的调整时间。
由这个问题出发，开头说明的缝纫机应该这样改进，以至于缝纫机的通用性提高，特别是可以缝纫任意的针脚宽度，而不必更换缝纫工具，同时达到一个没有受到影响的最好的针脚形成。
为了解决问题，一个所属类型缝纫机的特征在于针的振荡宽度被固定调整为常数，为了形成扣眼线道，工作台在针的振荡方向或振荡的反方向可以以相同的频率被振荡地驱动。
通过这种构造，根据对控制工作台在X轴和Y轴方向上运动的电机的控制，不仅可以调整针脚宽度的变化，而且可以调整切裁区域的变化。如果针脚宽度要减小，工作台的运动方向与针一致。如果要扩大针脚宽度，工作台在针的相反方向运动。通过针杆恒定的振荡运动，整个缝纫技术的应用比以前大大简单和可靠。此外还有一个显著的价格便宜的解决方案的优点，因为可以放弃针杆振荡运动的可变性。针刺向针脚孔的针刺点就缝纫工具而言总是在同一个位置。这就是说，针脚孔在较大的针脚宽度时也可以相应窄地被构造，这样在穿入缝纫材料时针有一个精确的导向。也就是说，在加工不同尺寸的针脚宽度时无需更换缝纫工具。即使纱线强度改变时也不用相应调整。由于在有间隙的梭和撑开件(Spreizer)铰接中不会达到缝纫技术的极限范围，整个梭系统的功能可靠性得到改善。
底线可以总是在针脚板的同一个位置被剪断和夹紧，由此改善扣眼线道的缝合图样。线切刀的功能可靠性由此得到根本改善。
最好设置一个数据输入装置，通过它可以将扣眼的不同参数输入到一个控制装置中，基于输入在一个与控制装置相连的计算单元中的针脚宽度，计算出待由工作台行驶的X坐标、Y坐标。同样有利的是，基于所输入的用于切裁区域或者附加用于扣眼线道宽度的尺寸，计算出工作台应行驶的X坐标、Y坐标。
在这种结构中，所有的调整，例如扣眼宽度、切裁区域宽度(中间材料)及切裁区域宽度的变化都可以通过数据输入装置的键盘来改变。在扣眼区域或横撑区域内的单个穿针补偿，以及往、返线道之间线道宽度的补偿都可以被调整。特别有利的是，通过这种构造，中间材料只能在特别设置的区域，例如在扣眼眼部区域或横撑区域内改变。
有利的是，设置了使缝纫机运转在先切或后切模式中的一个选择装置，如同已公知的那样。
用根据本发明的缝纫机可以缝纫每个可以想象到的形状的扣眼。可以设想，扣眼上逐个针脚地将扣眼宽度减小一个给定的值，或者设置一个扁平的横撑，它覆盖了整个扣眼宽度。
借助数据输入装置或控制装置，除了存储不同参数或者存储由计算单元计算得出的应被行驶的X坐标、Y坐标的存储器外，可以设置其他的的存储器，以加工不同的扣眼形状，它们例如会受流行的影响，或者在各自的存储器中分类储存先切和后切模式的不同数据。
下面借助图示详细说明本发明。


图1是一个扣眼缝纫机的正视图；图2是根据图1沿着剖切线II-II的剖面；
图3是根据图1沿着视线箭头III的视图；图4是根据图3沿着视线箭头IV的视图；图5是根据图3沿着视线箭头V的局部视图；图6是根据图1用VI标记部分的示意图；图7是一个控制装置的示意图，带有可由控制装置控制的电机；图8是根据图6沿着视线箭头VIII的视图；图9是后切模式中加工的扣眼的放大视图；图10是先切模式中加工的扣眼的放大视图；图11是一个按流行变型的扣眼的视图；图12是一个另外的流行变型的扣眼视图；图13是扣眼不同参数的示意图；图14是数据输入和电机控制的流程框图；图15是相应于图13中XV的局部进一步放大视图；图16是相应于图15具有变型的针脚排列的视图。
如图1所示，缝纫机有一个壳体17，由底座12、立柱16和悬臂22构成。通过电机18和一个由两个带有齿形带20的齿形带轮23，24组成的带传动机构，来驱动在悬臂22上可转动地支承的悬臂轴1，悬臂轴1通过一个曲轴传动装置2上下地驱动悬臂22上垂直支承在轴承3，5中的针杆4。在针杆4的底端安装针6，它和梭(Greifer)11共同作用。针杆4、针6、梭11以及没有示出的部件如撑开件和具有针脚孔的针脚板构成缝纫工具。
包括梭11在内的梭支承件7，可转动地支承在一个上轴承8以及一个下轴承10中。梭11的转动位置的调整通过作为步进电机的电机13及齿形带15，165进行的。通过其上设置了齿形带轮163，164的调节轴162，使缝纫工具相互连接，这样为了加工扣眼眼部(Knopflochauge)28’，针杆4和梭11可以围绕旋转轴30同步转动。
针杆4用于加工之字型针脚的、在水平方向上的振荡运动是通过图3所示的针振荡机构40引导的。在轴承155和156中支承了振荡轴154。叉形杆45具有一个拨动件环46，它可转动地环握一个拨动件46’。拨动件46’被构造成管状，并且包围针杆4。另外该拨动件46’上有一个凸缘(未示出)，它和固定环43一起将拨动件环46可转动地容纳在它们中间。叉形杆45上设置有一个轴颈42，它向离开针杆4的方向伸出。该轴颈42啮合在振荡轴154的一个厚的端部(见图5)。针振荡运动的振幅固定调整为预先给定的常数，这可以通过振荡轴154与悬臂轴1的机械连接来实现。可以设想的是，与振荡轴154连接一个单独的电机，它预先确定了针杆4的振荡运动。
如图6所示，工作台9在相互垂直的X轴和Y轴方向上由两个步进电机60，80驱动。X轴方向上的驱动通过步进电机60进行，Y轴方向上的驱动通过步进电机80实现。工作台9上带有支承件41，它们在X轴方向上可移动地环握在杆61，62上。杆61，62在它们的自由端与连接杆65，66固定连接，连接杆在它们的自由端与杆63，64固定连接。杆63，64可转动地安装在底座12的轴承67中。杆61，62，63，64相互平行安置，通过所述的这种配置形成一个平行连杆导向装置，它可使工作台9在Y轴方向上移动。尽管如此，仍然实现了工作台9在杆61，62上在X轴方向上的移动。
根据驱动需要，步进电机60与丝杠68连接，丝杠可转动地支承在底座12的轴承上。在丝杠68上设置了一个螺母69，它具有一个拨动件69’，这个拨动件啮合入容纳在杆61上的支承件41的槽70里。
与步进电机60平行安置的步进电机80驱动齿轮81，该齿轮与拉杆64上固定的扇形齿轮82啮合。齿轮81的转动造成连接杆65的摆动运动，由此引起工作台9在Y轴方向上的运动。工作台9的运动是在一个弧形的轨道上。由于在Y轴方向上只运动了约3mm，可以忽略工作台9在针6的方向上的垂直运动。丝杠68的转动，使得螺母69与转动方向相关地在X轴方向上移动，通过拨动件69’和槽70也将工作台9在杆61，62上在X轴方向上移动。
图7示意地显示了缝纫机的控制装置90。通过键盘91可以输入扣眼28的不同参数(a到o)，在显示屏92中显示。参照图9至13来说明所输入的扣眼28的参数。针脚宽度a定义为缝纫完的扣眼上所加工的线道26或27的宽度，对扣眼的外形有决定性的影响。切口32有一个可确定的长度h。扣眼眼部28’中必须确定内部的针刺点Pi。
所以在先切模式中(图10)，必须输入间距f、Y轴方向上内部的针刺点Pi、针刺点相对于切口长度h向内的偏移d。这同样适用于横撑的宽度l或者可变的针脚宽度m，n，o。
在后切模式中(图9和13)，必须首先输入确定切裁区域29的间距b/2、内部针刺点在Y轴方向对于线道26’，27’的直线距离的偏差、扣眼眼部28’中相对的内部针刺点的最大间距g、以及定义内部针刺点Pi向切口长度h延长的X轴方向上的偏移尺寸e。
由输入的数据在控制装置90内的计算单元50中计算针刺数据(坐标)，在存储器93中存储。可以设置两个或更多的存储器93，94，其中第一个存储器94储存先切模式的数据，存储器93储存后切模式的数据。控制装置90上可以设置一个磁盘驱动器95，通过它可以将磁盘上储存的不同的缝纫图样读入主存储器96中。通过一个选择装置97，操纵者可以将缝纫机由先切模式转换到后切模式，或者反过来转换。针刺点Pix/Piy的控制数据从存储器93中读取，用于操纵步进电机60，80。同时步进电机60和80驱动工作台9在针6的振荡方向按相同节拍进行振荡运动。特殊情况下，若针6的振荡方向为X轴或Y轴方向，步进电机60或80单独驱动工作台9的振荡运动。
主存储器96中包含的数据用于控制主驱动电机18、或步进电机60，80，以驱动工作台9和电机13来改变缝纫工具的转动位置。
下面简要说明缝纫机的工作方式正如所述，针脚宽度a首先是由针杆4之字型运动的振幅、根据设计要求预先给定，由针脚孔的尺寸、振荡机构40、梭11和撑开件的循环接收能力所限定。
为了下面说明加工不同形状的扣眼，假设工作台9原则上在X轴方向作进给运动。附加的，工作台9同时在Y轴方向上有一个运动。扣眼28围绕线32对称构成。
参照图15可以看出，加工出线道27的针脚宽度为a1的之字型针脚。在此，电机60驱动一个运动，使工作台9在X轴方向上移动，而步进电机80静止。因此工作台9在一条直线N上运行，缝纫工具的旋转轴30垂直于直线N。
随着线道27的加工，一个线从点P2通过点P3，P4，P5延伸至点P6，其中点P2，P4，P6在线L1上，点P3，P5在线L2上。线道27的宽度a1对应于所述单个点(总称为Pi)之间在Y轴方向上的间距。在所述条件下，加工出线道27，它与相当于切口32的中线之间的间距为1/2b1，针脚宽度为a1。间距b1是Y轴方向上切裁区域29的宽度。
为了改变之字型针脚相对针6中间位置N的相对位置，工作台9动态运动，由针刺点Pi至Pi+1移动。由于在通过针振荡机构40预先规定的针6的振荡运动的方向上工作台的动态运动，工作台和针的振荡运动这样相互重叠，使得可以加工针脚宽度a和针脚位置变化了的之字型针脚。工作台9以振荡筛的方式、与针杆4相同的频率被振荡驱动。
图16所示的线道27’上，假设工作台9进行一个平衡运动，其中工作台9分别向线N的两侧、沿Y轴的方向上运动一个尺寸z。与此相应地，工作台9的平衡运动沿着一条之字型、用虚线表示的线T进行。通过在控制步进电机60的同时、附加地控制步进电机80，可以实现工作台9的平衡运动。工作台9类似振荡筛基于线N、以针6的针刺节拍运动到缝纫材料36上的点P21，P31，P41，P51，P61。
通过对驱动工作台9的运动、特别是平衡运动的步进电机60，80的控制，在针6的之字型运动的振幅不变时，可以实现总宽度B2和/或切裁区域29的改变。
图16清楚地示出不同参数B2，a2，z和b2之间的数学关系，得出下面的公式B2＝2·(2·1/2·a2+2z+1/2·b2)＝2·a2+4·z+b2。
一般性的公式为B＝2·a+4·z+b，由此得出z＝1/4·(B-2·a-b)。
在一个缝纫机上，针6作恒定的之字型运动，加工出之字型针脚的线道26或27的尺寸a＝2，75mm。实际上也是要求扣眼，它的之字型针脚产生具有尺寸a＝2至3，5mm的线道。由下面的实例计算可以计算出工作台9的平衡运动如下例1(图15)a＝2.75 B＝6.5 b＝1.0 z＝？z＝1/4·(B-2·a-b)＝1/4·(6.5-2·2.75-1.0)＝0因此加工扣眼28时，在由一个针刺点至另一个针刺点制作线道26’或27’时，工作台9在Y轴方向上不作平衡运动。
例2(图16)a＝2.75 B＝7.0 b＝0.3 z＝？z＝1/4·(B-2·a-b)＝1/4·(7.0-2·2.75-0.3)＝0.3
因此加工扣眼28时，在由一个针刺点至另一个针刺点制作线道26或27时，工作台9在Y轴方向上作平衡运动。这个平衡运动进行的方式为例如为加工点P21工作台9在Y轴的正方向上运动，为加工点P31在Y轴的负方向上运动。
由公式z＝1/4·(B-2·a-b)可以清楚地看出，本发明可以通过工作台9由一个点至另一个点(针6的针刺点)进行的平衡运动，对宽度B和/或作为切裁区域29的尺寸的间距b产生影响。
参考标号表1 悬臂轴 2 曲轴传动装置3 上针杆轴承 4 针杆5 下针杆轴承 6 针7 可转动的梭支承件 8 上梭轴承9 工作台 10下梭轴承11梭 12底座13电机 14肋15齿形带 16立柱17壳体 18电机19齿形带 20齿形带21手轮 22悬臂23齿形带轮 24齿形带轮25电机轴承 26线道
26’线道27 线道27’线道28 扣眼28’扣眼眼部29 切裁区域30 旋转轴 32 切口33 齿形带轮34 切裁装置34 夹板36 缝纫材料40 针振荡机构 41 支承件42 轴颈43 固定环44 下轴承套45 叉形杆45 拨动件环46’拨动件46 定位环 50 计算单元60 步进电机61 杆61 杆 63 杆64 杆 65 连接杆65 连接杆 67 轴承68 丝杠69 螺母69’拨动件 70 槽80 步进电机81 齿轮82 扇形齿轮90 控制装置91 键盘92 显示屏93 存储器 94 存储器95 磁盘驱动器 96 主存储器
97 选择装置 154振荡轴155轴承 156轴承157部件 162调节轴163齿形带轮 164齿形带轮165齿形带166齿形带轮167齿形带a 针脚宽度b 切裁区域宽度 c＝1/2(Bi+bi)d 偏移 e 偏移f 间距 g 间距h 切口长度 l 横撑宽度m 针脚宽度 n 针脚宽度o 针脚宽度 x 方向y 方向 z 尺寸Bi 宽度 Li 线N 针的中间位置线Pi 针刺点Pix针刺点坐标Piy针刺点坐标T 工作台运动的线
权利要求
1.缝纫机，具有一个由两台电机(60，80)在两个方向上(x，y)驱动的、容纳缝纫材料(36)的工作台(9)、缝纫工具、和一个在缝纫材料(36)中加工带切口(32)的扣眼(28)的切裁装置(34)，该扣眼由围绕着缝纫前或缝纫后所加工的切口(32)绕行的扣眼线道(26，27；26’，27’)的之字型针脚构成边界，其中，缝纫工具包括一个被上下驱动的在水平方向上振荡的针杆(4)和一个在针杆(4)底端设置的针(6)，该针和支承在底座(12)上的梭(11)共同作用，其特征为，针(6)的振荡宽度被固定调节为常数，为了形成扣眼线道(26，27；26’，27’)工作台(9)在针(6)的振荡方向或振荡的反方向可以以相同的频率被振荡地驱动。
2.根据权利要求1所述的缝纫机，其特征为，具有一个数据输入装置(91)，通过它可以将扣眼(28)的不同参数(a到o)输入到一个控制装置(90)中，基于输入到一个与控制装置(90)相连的计算单元(50)中的针脚宽度(a)，计算出待由工作台(9)行驶的X坐标，Y坐标。
3.根据权利要求1所述的缝纫机，其特征为，具有在先切或后切模式中运转缝纫机的一个选择装置(97)。
4.根据权利要求2或3所述的缝纫机，其特征为，基于所输入的用于切裁区域(29)的尺寸(b)，计算出待由工作台(9)行驶的X坐标，Y坐标。
5.根据权利要求4所述的缝纫机，其特征为，基于所输入的用于扣眼线道(26，27；26’，27’)宽度B的尺寸，计算出待由工作台(9)行驶的X坐标，Y坐标。
全文摘要
缝纫机,具有由两台电机在x,y方向上驱动的工作台、缝纫工具和切裁装置,扣眼由扣眼线道的之字型针脚构成边界,缝纫工具包括针杆和设置在针杆底端的针,针和底座上支承的梭共同作用,缝纫工具可由第三个电机可转动地驱动;还具有一个控制装置,其中储存的不同的扣眼形状可以被调出,针的振荡宽度被固定调整为常数,为了形成扣眼线道,工作台在针的振荡方向或振荡的反方向可以以相同的频率被振荡地驱动。
文档编号D05B3/06GK1240846SQ9910937
公开日2000年1月12日 申请日期1999年6月28日 优先权日1998年6月27日
发明者托马斯·内尔特哥 申请人:迪科普·阿德勒股份公司