绷缝机中剪线和抬压脚的驱动机构
阅读说明：本技术 绷缝机中剪线和抬压脚的驱动机构 (Thread trimming and presser foot lifting driving mechanism in flat seaming machine ) 是由 林群 李质彬 刘冰 陶国挺 郭灵爱 许宁鹏 连泮忠 韦思园 郑嘉滨 于 2021-10-21 设计创作，主要内容包括：本发明提供了绷缝机中剪线和抬压脚的驱动机构,属于缝纫机技术领域。它解决了结构复杂、故障率高的问题。它包括固定于机壳上的电机、固定在电机的转轴上的驱动件以及固定在压脚轴上的摆杆,电机沿竖直方向布置且电机转轴具有上端和下端,驱动件包括固定在电机的转轴上端的凸轮一以及固定在电机的转轴下端的凸轮二,凸轮一的顶部具有与摆杆相抵靠并在凸轮一转动时能推动摆杆上摆的凸轮面一,本驱动机构还包括与剪线轴固定连接的连杆组件,凸轮二转动时能推动连杆组件平移。它具有结构简洁、故障率低、生产成本低等优点。(The invention provides a driving mechanism for trimming and lifting a presser foot in a flat seaming machine, belonging to the technical field of sewing machines. The problems of complex structure and high failure rate are solved. The driving mechanism comprises a motor fixed on a machine shell, a driving piece fixed on a rotating shaft of the motor and a swing rod fixed on a presser foot shaft, wherein the motor is arranged along the vertical direction, the rotating shaft of the motor is provided with an upper end and a lower end, the driving piece comprises a first cam fixed at the upper end of the rotating shaft of the motor and a second cam fixed at the lower end of the rotating shaft of the motor, the top of the first cam is provided with a first cam surface which is abutted against the swing rod and can push the swing rod to swing upwards when the first cam rotates, the driving mechanism further comprises a connecting rod assembly fixedly connected with a shear line shaft, and the second cam can push the connecting rod assembly to move horizontally when the second cam rotates. The device has the advantages of simple structure, low failure rate, low production cost and the like.)
技术领域
本发明属于缝纫机技术领域，涉及绷缝机中剪线和抬压脚的驱动机构。
背景技术
绷缝机也被称为特种缝纫机，它缝制的线迹为链式缝纫线迹，此线迹多用于针织服装的滚领、滚边、摺边、绷缝、拼接缝和饰边等，是大型生产工厂必备的缝纫设备。绷缝机具有抬压脚和剪线机构，传统绷缝机都是采用两个单独设置的电磁铁来分别驱动剪线和抬压脚功能，但这样会导致成本变得很高。
为了解决上述问题，有人对现有技术进行改进并提出了专利申请号为201920042424.2的一种缝纫机上用于剪线和抬压脚的驱动装置，缝纫机包括机壳、机座、设置在机壳上的压脚杆以及设置在压脚杆下端的压脚，机座上位于压脚正下方的位置还设有剪线机构，驱动装置包括抬压脚轴、剪线轴以及能够正反转的驱动电机，驱动电机固设在机壳上，驱动电机的输出轴上分别固设有剪线凸轮和抬压脚凸轮，剪线凸轮和抬压脚凸轮上均具有凸出部，剪线凸轮和抬压脚凸轮的凸出部错开设置；剪线凸轮通过剪线曲柄能够带动剪线轴轴向移动，剪线轴的端部通过摆杆与剪线机构相连接且能够带动剪线机构作剪切运动；抬压脚凸轮通过抬压脚摆动杆能够带动抬压脚轴转动，抬压脚轴的端部通过通过连接板与压脚杆相连接且能够带动压脚杆上下移动。它采用驱动电机驱动剪线机构以及压脚，替代电磁铁而减少了驱动源，降低了生产成本。
结合其说明书附图可知，抬压脚轴位于机壳内腔的顶部位置处而剪线轴则位于机座的侧部，抬压脚轴与剪线轴之间具有较大的高度差，而驱动电机具体是设置在机壳靠近下方位置处且是与机壳侧面相垂直的，这样导致抬压脚凸轮与抬压脚凸轮之间的实际传动结构要复杂得多(一方面是传动部件比较多，除了抬压脚摆动杆外，还有抬压脚扳手、抬压脚曲柄、连接臂、扳手轴及扳手曲柄等，另一方面是力在传递过程中有多次方向的变化，如)；而且抬压脚凸轮与剪线凸轮均设置于电机的同一侧，除了要考虑抬压脚凸轮与剪线凸轮之间作用角度相错开外，还需要在设计时着重注意用于实现抬压脚的各部件与用于实现剪线的各部件之间的避让问题。因此，该缝纫机上用于剪线和抬压脚的驱动装置存在着结构复杂、故障率高的问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种绷缝机中剪线和抬压脚的驱动机构，解决了结构复杂、故障率高的问题。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
绷缝机中剪线和抬压脚的驱动机构，包括固定于机壳上的电机、固定在电机的转轴上的驱动件以及固定在压脚轴上的摆杆，其特征在于，所述的电机沿竖直方向布置且电机转轴具有上端和下端，驱动件包括固定在电机的转轴上端的凸轮一以及固定在电机的转轴下端的凸轮二，凸轮一的顶部具有与摆杆相抵靠并在凸轮一转动时能推动摆杆上摆的凸轮面一，本驱动机构还包括与剪线轴固定连接的连杆组件，凸轮二转动时能推动连杆组件平移。
需要抬压脚时，由电机的转轴朝一个方向转动，随着凸轮一的转动而使其与摆杆之间的接触店点从凸轮面一的最低点变为凸轮面一的最高点，在该过程中摆杆会受力向上摆动，进而使压脚轴转动并将压脚向上抬起；需要剪线时，由电机的转轴朝另一个方向转动，凸轮二推动连杆组件，由于连杆组件与剪线轴相固定，因此剪线轴也会平移而完成剪线动作。
本驱动机构将电机沿竖直方向进行布置，并结合设置在凸轮一顶部的凸轮面一与摆杆接触位置的高度变化来直接驱动摆杆摆动，使得凸轮一与剪线轴的位置更近，实现抬压脚的传动结构仅有凸轮一与摆杆构成而变得更加简洁，同时这种通过接触位置高度变化的方式由于施加的作用力是直接朝上的而能够实现摆杆更大角度的摆动。而且，连杆组件是直接与剪线轴相固定的，只要凸轮二转动推动连杆组件平移，就可以使剪线轴同步平移来实现剪线，中间也没有其他传动方向的改变，因此实现剪线传动部分的结构也变得简洁。同时，实现抬压脚的结构与实现剪线的结构分别位于电机的上下侧，而不再集中于同一个区域，大大地拉开了两者之间的距离，使得结构进一步变得简洁，且在安装时只需考虑凸轮一与凸轮二之间工作角度错开的问题即可，无需再考虑其他部件之间的空间避让问题，因此又降低了故障率。
在上述的绷缝机中剪线和抬压脚的驱动机构中，所述的摆杆与凸轮一的接触点靠近凸轮面一的边沿。
摆杆与凸轮一的接触点靠近凸轮面一的边沿设置，这样能够提高摆杆的摆动角度，使沿竖直布置的电机能够利用设置在凸轮一顶部的凸轮面一将压脚顺利抬起。
在上述的绷缝机中剪线和抬压脚的驱动机构中，所述的凸轮一的顶部沿其边沿具有向上凸出于凸轮面一的限位凸起，凸轮面一位于限位凸起的内侧并与限位凸起的内侧壁相连接。
由于摆杆与凸轮一的接触点靠近凸轮面一的边沿设置，而电机工作时会有振动，这样容易造成凸轮面一与摆杆之间接触不足或是脱离接触。因此利用限位凸起能够将摆杆始终限制住与凸轮一相接触，确保本驱动机构仅利用设置在顶部的凸轮面一与摆杆相接触来驱动完成抬压脚工作的稳定性、降低了故障率。
在上述的绷缝机中剪线和抬压脚的驱动机构中，所述的摆杆上与凸轮一的接触部位为球面。
凸轮面一为曲面，将摆杆上与凸轮一的接触部位设置为球面，使得两者之间的配合更加顺畅，尤其是凸轮一在转动时的阻力更小，能够很轻松地将摆杆顶起。
在上述的缝纫机中剪线和抬压脚的驱动机构中，所述的凸轮一顶部还具有一端与凸轮面一最低处相连接且高度相一致的空行程面一，空行程面一位于限位凸起内侧并与限位凸起内侧壁相连接，当凸轮二驱动剪线轴平移时摆杆与空行程面一相抵靠。
空行程面一的一端与凸轮面一最低处相连接且其高度与凸轮面一的最低处相一致，使得在凸轮二驱动剪线轴平移时摆杆沿空行程面一移动，这样能够保证凸轮一此时的转动不会带动摆杆上摆以避免与抬压脚动作存在干涉。
在上述的绷缝机中剪线和抬压脚的驱动机构中，所述的连杆组件包括平行设置的连杆一与连杆二以及与连杆一相垂直并与剪线轴平行设置的连杆三，凸轮二边缘具有凸轮面二，连杆一的一端位于凸轮二的一侧并与凸轮二的边缘相抵靠，连杆二的一端与剪线轴相固定，连杆三的两端分别与连杆一的另一端以及连杆二的另一端相固定，绷缝机的机座上固定有导向座，连杆三穿过导向座。
连杆一的一端位于凸轮二的一侧并与凸轮二的边缘相抵靠，同时连杆二的一端与剪线轴相固定，同时连杆三的两端分别与连杆一的另一端及连杆二的另一端相固定并且连杆三又是与连杆一相垂直及与剪线轴相平行的，导向座能够对连杆三进行限制使其只能沿轴线方向进行平移以保证整个连杆组件只能沿连杆三的轴线方向进行平移，当凸轮二转动至凸轮面二与连杆一相接触时会施加推力在连杆一上，进而由连杆一与连杆三的固定、连杆三与连杆二的固定而使整个连杆组件进行平移，并最终由连杆组件借助连杆二与剪线轴的固定来带动剪线轴进行平移完成剪线工作。整个过程中，仅有凸轮二的转动转化为整个连杆组件平移这一变化，未有其他动作方向的变化，因此结构更加简洁、故障率比较低。
在上述的绷缝机中剪线和抬压脚的驱动机构中，绷缝机的机座一侧固定有两相对设置的安装座，剪线轴穿过两安装座，位于两安装座之间的剪线轴上设有复位弹簧与限位块，限位块与剪线轴相固定，复位弹簧的两端分别作用在限位块以及其中一个安装座上，连杆二的一端固定在限位块上。
连杆二的一端固定在限位块上，限位块固定在剪线轴上，那么连杆组件就跟剪线轴是固定的，复位弹簧施加在剪线轴上的弹力也会同时施加在连杆组件上从而保证连杆一的一端能始终与凸轮二的边缘相抵靠，当连杆组件平移时剪线轴就会平移并通过限位块压缩复位弹簧。当凸轮二外的凸轮面二不与连杆组件相接触时，复位弹簧的弹力施加在限位块上使得连杆组件及剪线轴能够同时平移完成复位。
在上述的绷缝机中剪线和抬压脚的驱动机构中，所述的凸轮二边缘还具有与其转动中心同心设置的空行程面二，空行程面二的一端与凸轮面二的一端相连接，当凸轮一驱动摆杆上摆时连杆一与空行程面二相接触。
空行程面二与凸轮二的转动中心同心设置且空行程面二的一端与凸轮面二的一端相接触，使得在凸轮一驱动摆杆上摆进行抬压脚时连杆一与空行程面二相接触，这样能够保证凸轮二此时的转动不会带动连杆一移动以避免与抬压脚动作存在干涉。
在上述的绷缝机中剪线和抬压脚的驱动机构中，所述的机壳上设有转动时能驱动绷缝机中的松线机构进行松线工作的控制轴，控制轴一端伸出机壳的一侧外，本驱动机构还包括上端固定在控制轴上的摆臂、下端固定在剪线轴上的连接臂一以及两端分别与连接臂一和摆臂相连接的连接臂二，连接臂二的上端贯穿设置有条形活动槽，条形活动槽沿竖直方向布置，连接臂二与摆臂通过杆部穿过条形活动槽并螺纹连接在摆臂下端内的固定螺钉相固定。
通过上述设置，在连杆组件在凸轮二的作用下带动剪线轴移动完成剪线的过程中，连接臂二随剪线轴同步移动，并通过与连接臂一的连接以及连接臂一与摆臂通过条形活动槽与固定螺钉相固定的配合下，带动摆臂摆动以驱动控制轴转动而完成松线工作。本驱动机构能够在完成剪线的过程中同步完成松线工作，使得松线工作无需再另外进行控制，进一步简化了结构、降低了生产成本。
在上述的绷缝机中剪线和抬压脚的驱动机构中，所述的机壳一侧设有与其内腔相连通的安装槽，安装槽与剪线轴位于同一侧，电机设于安装槽处，电机的外壳的上下端分别连接有安装支架，两安装支架固定在安装槽的槽口所在的机壳上。
通过安装槽的设置并配合安装支架的使用，使得电机能够沿竖直方向进行设置并固定，这样可以使绷缝机的整体性更好。而且，通过安装槽的设置更是能够保证电机的转轴上端能够直接靠近压脚轴，拉近了凸轮一与压脚轴之间的距离，使得沿竖直方向设置的电机仅通过设置在凸轮顶部的凸轮面一与固定在压脚轴上的摆杆这两个部件便可完成传动，从而简化了结构、降低了故障率。
与现有技术相比，本绷缝机中剪线和抬压脚的驱动机构具有以下优点：
1、将电机沿竖直方向进行布置，并结合设置在凸轮一顶部的凸轮面一与摆杆接触位置的高度变化来直接驱动摆杆摆动，使得凸轮一与剪线轴的位置更近，实现抬压脚的结构仅有凸轮一与摆杆构成而变得更加简洁；
2、设置直接与剪线轴相固定的连杆组件，仅由凸轮二转动推动连杆组件平移，就可以使剪线轴同步平移来实现剪线，中间也没有其他传动方向的改变，实现剪线传动部分的结构也变得简洁；
3、实现抬压脚的结构与实现剪线的结构分别位于电机的上下侧，而不再集中于同一个区域，大大地拉开了两者之间的距离，使得结构进一步变得简洁，且在安装时只需考虑凸轮一与凸轮二之间工作角度错开的问题即可，无需再考虑其他部件之间的空间避让问题，因此又降低了故障率；
4、在剪线的同时还可同时完成松线工作，使得使得松线工作无需再另外进行控制，进一步简化了结构、降低了生产成本。
附图说明
图1是绷缝机的示意图。
图2是绷缝机的局部分解示意图。
图3是绷缝机中机座处的示意图。
图4是本绷缝机中剪线和抬压脚的驱动机构中电机处的示意图。
图5是本绷缝机中剪线和抬压脚的驱动机构的示意图。
图6是凸轮一与摆杆处的配合示意图
图7是凸轮一的结构示意图。
图8是本绷缝机中剪线和抬压脚的驱动机构的另一角度示意图。
图9是凸轮二与连杆组件仰视角度的平面示意图。
图中，1、机壳；1a、安装槽；2、机座；3、压脚轴；4、剪刀；5、传动杆；6、安装座；7、剪线轴；8、复位弹簧；9、限位块；10、电机；10a、转轴；11、安装支架；11a、架体一；11a1、连接片；11b、架体二；11b1、凸片；12、凸轮一；12a、凸轮面一；12b、空行程面一；12c、限位凸起；13、摆杆；13a、弯折部；14、球头螺丝；15、凸轮二；15a、凸轮面二；15b、空行程面二；16、连杆组件；16a、连杆一；16b、连杆二；16c、连杆三；17、导向座；18、轴承；19、控制轴；20、摆臂；21、连接臂一；22、连接臂二；22a、条形活动槽；23、固定螺钉。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1、图2和图3所示，绷缝机中剪线和抬压脚的驱动机构，绷缝机包括机座2以及固定于机座2上的机壳1，机壳1内设有与压脚(图中未示出)相连接且在转动时能将压脚抬起的压脚轴3,压脚轴3上设有作用在其上的复位扭簧(图中未示出)，当压脚轴3转动时会将压脚抬起，压脚轴3与压脚之间的传动结构以及复位扭簧在压脚轴3上的具体设置方式可参照背景技术中提到专利申请号为201920042424.2的一种缝纫机上用于剪线和抬压脚的驱动装置。机座2上侧面设有能平移的剪刀4以及一端与剪刀4相连接的传动杆5，传动杆5中部铰接于机座2上侧面，机座2侧部设有两相对设置的安装座6，剪线轴7穿过两安装座6，剪线轴7的一端与传动杆5的另一端相连接，位于两安装座6之间的剪线轴7上套接有复位弹簧8且在该部分的剪线轴7上还固定有限位块9，复位弹簧8的两端分别作用限位块9以及远离传动杆5的安装座6上，当剪线轴7向克服复位弹簧8弹力的方向移动时会拉动传动杆5摆动并推动剪刀4向前运动实现剪线。
如图1、图2和图4所示，本驱动机构包括固定于机壳1上的电机10以及固定在电机10的转轴10a上的驱动件，其中，机壳1一侧设有与其内腔相连通的安装槽1a，安装槽1a与剪线轴7位于同一侧，安装槽1a为直槽，电机10设于安装槽1a处，电机10的外壳的上下端分别连接有安装支架11，两安装支架11固定在安装槽1a的槽口所在的机壳1上。具体来说，两安装支架11均包括固定在电机10的外壳对应一端的架体一11a以及与架体一11a相连接的架体二11b，架体一11a上具有连接片11a1，架体二11b呈U型，连接片11a1固定在架体二11b的内侧，架体二11b的两端具有凸耳11b1，两凸耳11b1位于安装槽1a的两侧并分别与机壳1相固定。
如图5、图6和图7所示，电机10的转轴10a具有上端和下端，电机10的转轴10a上端靠近压脚轴3，驱动件包括固定在电机10的转轴10a上端的凸轮一12，本驱动机构还包括固定在压脚轴3上的摆杆13，凸轮一12的顶部具有凸轮面一12a，凸轮面一12a围绕电机10的转轴10a中心线布置，摆杆13抵靠在凸轮面一12a上且在凸轮一12转动时通过凸轮面一12a能推动摆杆13上摆。凸轮一12的顶部还具有空行程面一12b，空行程面一12b围绕电机10的转轴10a中心线布置，空行程面一12b的一端与凸轮面一12a的最低点相连接且高度相一致的空行程面一12b，空行程面一12b所在的平面与电机10的转轴10a相垂直，当凸轮一12转动但摆杆13是与空行程面一12b相接触时摆杆13会保持不动。具体来说，摆杆13上与凸轮一12的接触部位为球面，摆杆13与凸轮一12的接触点靠近凸轮面一12a的边沿，凸轮一12的顶部沿其边沿具有向上凸出的限位凸起12c，凸轮面一12a与空行程面一12b均位于限位凸起12c的内侧且并均与限位凸起12c的内侧壁相连接。在本实施例中，摆杆13端部具有呈水平的弯折部13a，弯折部13a上固定有球头螺丝4，球头螺丝4的球头部抵靠在凸轮一12的顶部上。
进一步地，如图3、图8和图9所示，驱动件还包括固定在电机10的转轴10a下端的凸轮二15，本驱动机构还包括与剪线轴7相连接的连杆组件16，凸轮二15转动时能通过连杆组件16带动剪线轴7平移(具体见下方剪线时的动作原理)。具体来说，连杆组件16包括平行设置的连杆一16a与连杆二16b以及与连杆一16a相垂直并与剪线轴7平行设置的连杆三16c，连杆三16c的两端分别与连杆一16a的一端以及连杆二16b的一端相固定，机座2上固定有导向座17，连杆三16c穿过导向座17，连杆二16b的另一端固定在剪线轴7的限位块9上。凸轮二15的边缘具有凸轮面二15a，连杆一16a的另一端位于凸轮二15的一侧并在复位弹簧8的弹力作用下始终与凸轮面二15a的边缘相抵靠，在本实施例中，连杆一16a位于凸轮二15一侧的一端上连接有轴承18，由轴承18与凸轮面二15a的边缘相接触，轴承18能够减少磨损。凸轮二15的边缘还具有与其转动中心同心设置的空行程面二15b，空行程面二15b的一端与凸轮面二15a的一端相连接，当凸轮二15转动但轴承18是与空行程面二15b相接触时连杆一16a会保持不动。
初始状态，摆杆13与凸轮一12的接触点位于凸轮面一12a的最低点与空行程面一12b的连接处，同时连杆组件16与凸轮二15的接触点则位于凸轮面二15a与空行程面二15b的连接处。当需要抬起压脚时，由电机10的转轴10a朝一个方向转动(本实施例中是沿顺时针方向)，随着凸轮一12的转动而使其与摆杆13之间的接触点从凸轮面一12a的最低点变为凸轮面一12a的最高点，在该过程中摆杆13会受力而向上摆动，进而使压脚轴3转动并将压脚向上抬起。在压脚抬起的过程中，凸轮二15也是处于转动且通过连杆组件16与空行程面二15b的接触而使连杆组件16保持不动。
当需要剪线时，由电机10的转轴10a逆时针转动，随着凸轮二15的转动而使其与摆杆13之间的接触点重新回到凸轮面二15a与空行程面二15b的连接处，然后再随着凸轮二15的进一步转动而使凸轮二15边缘的凸轮面二15a开始与连杆一16a相接触。由于连杆二16b的一端与剪线轴7相固定，同时连杆三16c的两端分别与连杆一16a的另一端及连杆二16b的另一端相固定并且连杆三16c又是与连杆一16a相垂直及与剪线轴7相平行的，导向座17能够对连杆三16c进行限制使其只能沿轴线方向进行平移以保证整个连杆组件16只能沿连杆三16c的轴线方向进行平移，使得当凸轮二15转动至凸轮面二15a与连杆一16a相接触时会施加推力在连杆一16a上，进而由连杆一16a与连杆三16c的固定、连杆三16c与连杆二16b的固定而使整个连杆组件16进行平移，并最终由连杆组件16借助连杆二16b与剪线轴7的固定来带动剪线轴7向克服复位弹簧8弹力方向移动以驱动剪刀4移动完成剪线。在该过程中，凸轮一12也是跟凸轮二15同方向转动，随着凸轮一12的转动使得凸轮面一12a的最高点从摆杆13下方移开并直到凸轮面一12a的最低点位于摆杆13的下方，同时压脚轴3在复位扭簧的作用下回转并带动摆杆13下摆并与凸轮面一12a始终接触在一起，接着再变为空行程面一12b与摆杆13相接触。
进一步地，如图1、图2和图8所示，绷缝机还包括松线机构，机壳1上设有转动时能驱动松线机构进行松线工作的控制轴19，控制轴19一端伸出安装槽1a所在的机壳1一侧外，本驱动机构还包括上端固定在控制轴19上的摆臂20、下端固定在剪线轴7上的连接臂一21以及两端分别与连接臂一21和摆臂20相连接的连接臂二22，连接臂二22的上端贯穿设置有条形活动槽22a，条形活动槽22a沿竖直方向布置，连接臂二22与摆臂20通过杆部穿过条形活动槽22a并螺纹连接在摆臂20下端内的固定螺钉23相固定。
在连杆组件16受凸轮面二15a的挤压带动剪线轴7移动完成剪线的过程中，连接臂二22随剪线轴7同步移动，并通过与连接臂一21的连接以及连接臂一21与摆臂20通过条形活动槽22a与固定螺钉23相固定的配合下，带动摆臂20摆动以驱动控制轴19转动而完成松线工作。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
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