码布机及码布机的设计方法与流程

本发明涉及纺织机械领域，具体而言，涉及一种码布机及码布机的设计方法。

背景技术：

为了便于运输和储存布料，通常需要将连续的布料通过打卷做成圆捆状或者通过折叠做成长方体状。由于圆捆状布匹空间利用率较低，搬运也不方便，故多数厂家折叠形成长方体状布匹。人工折叠的方法效率比较低，工人劳动强度比较大，故科研人员研究设计了用于折叠布料的码布机。

码布机属于纺织机械，主要用于将连续的布料通过来回折叠的方式做成长方体状布匹。码布机包括码布刀和驱动装置，码布刀的宽度略大于布料的宽度，布料穿过码布刀中部的条形孔，驱动装置带动码布刀往复运动，从而将连续的布料折叠成起来。为了适应不同的场合，需要调整折叠后布匹的长度，而现有技术中的码布机调整布匹长度不方便，难以快捷地进行调整。

提供一种码布机，该码布机可以非常方便、快捷地调整折叠后布匹的长度，这对纺织行业的发展具有比较重要的现实意义。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供了一种码布机，其能够非常方便地调整码布刀的行程，从而调整折叠后码布机的长度。

本发明的另一目的在于提供一种码布机的设计方法，利用该方法设计的码布机，能够非常方便地调整码布刀的行程，从而调整折叠后码布机的长度。

本发明是这样实现的：

一种码布机，包括：

机架；

码布刀，所述码布刀能够相对于所述机架往复运动；

曲柄摇杆机构，包括曲柄、连杆和摇杆；所述曲柄与所述机架铰接；所述连杆的一端与所述曲柄铰接，另一端与所述摇杆铰接形成铰接点，所述摇杆与所述机架铰接；所述摇杆用于驱动码布刀往复运动；

所述铰接点与所述摇杆的回转中心的距离能够变化。

进一步，

所述铰接点能够在所述摇杆沿着设定的移动轨迹移动；所述铰接点在所述移动轨迹上的不同位置时，所述摇杆摆角的角平分线重合。

进一步，

所述摇杆上设置有异形槽，所述异形槽内设置有铰接销；所述异形槽的两侧面均为曲面，所述铰接销与所述曲面滑动配合。

进一步，

所述异形槽内设置有螺杆，所述铰接销与所述螺杆螺纹连接，所述螺杆沿所异形槽的延伸方向延伸。

进一步，

所述螺杆上设置有驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述螺杆转动。

进一步，

所述驱动机构包括编码器和第一电机，所述编码器与所述第一电机连接。

进一步，

所述码布机还包括第一压布脚、第二压布脚、连接丝杠和控制器；所述第一压布脚与所述第二压布脚设置有旋向相反的螺纹，并连接于所述连接丝杠的不同位置；

所述连接丝杠上设置有第二电机，所述第二电机与所述编码器、所述控制器连接。

进一步，

所述异形槽上设置有刻度尺。

进一步，

所述螺杆与所述摇杆为挠性连接。

一种码布机的设计方法，所述设计方法包括：

a.设计曲柄摇杆机构，并且在摇杆上找到多个用于与连杆连接的位置，使得连杆在不同位置与摇杆连接后，摇杆两个极限位置夹角的角平分线重合；具体方法为，先给出一个摇杆与连杆的连接位置，找到摇杆的两个极限位置及摆角的角平分线；然后将摇杆的摆角加大或减小，并且使得加大或减小后的摆角角平分线与初始角平分线重合；利用四杆机构设计的反转法或仿真法，找到连杆在摇杆上的连接位置；并重复上述步骤，找到多个连接位置；

b.将连杆与摇杆可移动连接。

本发明的有益效果是：本发明通过上述设计得到的码布机，使用时，通过调整连杆在摇杆上的连接位置，从而调整连杆的摆动角度，由于连杆上连接有扇形齿轮，扇形齿轮带动小齿轮正反转动，小齿轮通过链条带动码布刀做往复运动。当减小摇杆的有效长度时，摇杆的摆角增大，从而码布刀的行程增大，折叠后布匹的长度增大；反之，折叠后布匹的长度减小。利用上述码布机设计方法设计的码布机，可以比较方便地调整连杆在摇杆上的连接位置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施方式提供的码布机结构示意图；

图2是本发明实施方式提供的曲柄摇杆机构与扇形齿轮的结构示意图；

图3是本发明实施方式提供的摇杆的结构示意图；

图4是本发明实施方式提供的摇杆拆除螺杆后的结构示意图。

图标：100-码布机；110-机架；120-码布刀；130-曲柄连杆机构；132-曲柄；134-连杆；136-摇杆；1362-异形槽；1364-螺杆；1366-驱动机构；140-扇形齿轮；150-第一压布脚；160-第二压布脚；200-布料。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1：

如图1，本实施例提供了一种码布机100，这种码布机100主要包括机架110、码布刀120和曲柄132摇杆136机构。曲柄132摇杆136机构在驱动装置(图中未示出)的带动下转动，从而最终带动码布机100相对于机架110做往复运动。

如图1和图2，曲柄132摇杆136机构包括曲柄132、连杆134和摇杆136。曲柄132与机架110铰接，连杆134的一端与曲柄132铰接、另一端与摇杆136铰接并形成铰接点，摇杆136与机架110铰接。本实施例中，曲柄132是由齿轮来充当，连杆134的端部与齿轮的端面铰接。在其它实施例中，曲柄132可以是杆状结构或者其它结构。摇杆136并非限制为杆状结构，可以是板状结构或在其它结构。摇杆136上设置有扇形齿轮140，扇形齿轮140与摇杆136固定连接，两者同步转动。摇杆136的摆动带动扇形齿轮140正转反转，扇形齿轮140与另外一个齿轮啮合，并最终通过链传动带动码布刀120做往复运动。码布机100中，扇形齿轮140和链传动部分在现有技术中已经比较普遍，本实施例不对其做详细描述。

驱动装置包括电机和减速机构，减速机构的输出端包括主动齿轮，主动齿轮带动与曲柄132固定连接的齿轮转动，从而最终驱动曲柄132四杆机构运动。

连杆134与摇杆136的铰接点与摇杆136的回转中心的距离能够变化，铰接点沿着设定的轨迹移动。铰接点在移动轨迹上的不同位置时候，摇杆136摆角的角平分线重合。铰接点在上述轨迹上移动时，扇形齿轮140的摆动角度会相应的增大或减小。当摇杆136的有效长度变短时，摆动角度增大，从而使得码布刀120的行程变大，折叠后布匹的长度变大；反之，变小。另外，由于摇杆136摆角的角平分线不变，故扇形齿轮140摆动角的角平分线也不变，从而，码布刀120的行程变化时，其行程的中心线不变。

如图2、图3和图4，摇杆136上设置有异形槽1362，异形槽1362内设置有铰接销；异形槽1362的两侧面均为曲面，铰接销与异形槽1362的侧面滑动配合。为了使得铰接销能够与曲面良好配合，铰接销与曲面的配合面也为曲面。异形槽1362内设置有螺杆1364，铰接销与螺杆1364螺纹连接。异形槽1362内设置有定位板，定位板固定在异形槽1362内，定位板上设置有安装孔，螺杆1364穿过安装孔，并通过调心轴承与定位板连接。由于采用了调心轴承，故螺杆1364在转动过程中有摆动的余地，防止卡死，并且仍然能保证传动精度。在其它设施例中也可以采用球形铰接机构，同样可以使得螺杆1364有一定的摆动角度。

螺杆1364上设置有驱动机构1366，用于驱动螺杆1364转动，由于螺杆1364只能转动，不能轴向运动，故螺杆1364的转动带动铰接销移动，从而改变摇杆136的有效长度。驱动机构1366包括第一电机和编码器。编码器用于测定铰接销的位移。

码布机100还包括第一压布脚150、第二压布脚160、连接丝杠和控制器(图中未示出)，第一压布脚150和第二压布脚160设置有选向相反的螺纹，并连接于连接丝杆的不同位置。连接丝杠的端部设置有第二电机，第二电机与编码器、控制器连接。连接丝杠转动时，第一压布脚150和第二压布脚160做相互靠近或者远离的运动。

本实施例提供的码布机100的工作原理如下：当需要增大折叠后布匹的长度时，启动第一电机，第一电机驱动螺杆1364转动，从而使得铰接销移动改变摇杆136的有效长度变短，扇形齿轮140摆动角度变大，码布刀120的形成变大。此时，第一压布脚150和第二压布脚160的距离应当相应变大，编码器给控制器发送信号后，控制器驱动第二电机转动，连接丝杆转动，使得第一压布脚150和第二压布脚160的距离变大。码布机100的码布过程与现有技术类似，不做详细描述。

实施例2：

本实施例中提供的码布机100与实施例1中基本相同，区别在于，摇杆136上的第一电机改成了摇动手柄，摇动手柄通过蜗轮蜗杆减速器与螺杆1364连接，异形槽1362上设置有刻度尺。在其它实施例中，连接丝杠上的第二电机也可以更换为摇动手柄。

实施例3：

本实施例提供了一种码布机100的设计方法，所述设计方法主要包括：

a.设计曲柄132摇杆136机构，并且在摇杆136上找到多个用于与连杆134连接的位置，使得连杆134在不同位置与摇杆136连接后，摇杆136两个极限位置夹角的角平分线重合。

具体方法为，先给出一个摇杆136与连杆134的连接位置，找到摇杆136的两个极限位置及摆角的角平分线；然后将摇杆136的摆角加大或减小，并且使得加大或减小后的摆角角平分线与初始角平分线重合；利用四杆机构设计的反转法，找到连杆134在摇杆136上的连接位置；并重复上述步骤，找到多个连接位置。将多个连接位置连接便形成了移动轨迹。

反转法在机械原理中比较成熟，本实施例不再对具体操作过程做描述。在其它实施例中，也可以用仿真软件例如adams通过仿真来找到相应的连接位置。

b.将连杆134与摇杆136可移动连接。具体可拆卸连接方法可以是卡接、螺栓连接、或者通过在摇杆136上设置异形槽1362，将铰接轴安装在异形槽1362内，铰接轴通过螺杆1364与摇杆136连接，螺杆1364的转动带动铰接轴移动。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。