2.6 送料器、送料机构的技术特征
2.6.1 送料器技术特征
送料器的功能是完成咬住、移动缝料,然后退回。
送料器是缝纫机线迹形成过程中的执行器件。锁式线迹缝纫机的送料器的形式很多,结构特殊。
1.送料器的分类
送料器是缝纫机线迹形成过程中的重要执行构件。锁式线迹缝纫机的送料器按送料器结构特征分主要有:
1)送料牙。送料牙是带有送料牙齿结构,能咬住和移动缝料的送料构件,有下送料牙、上送料牙等形式。
2)机针。机针是当机针在刺入缝料时,由机针前后摆动进行送料的构件。此时机针不仅具有刺料器的功能,还具有送料器的功能。
3)送料齿轮(滚轮)。送料齿轮是滚轮上带有送料牙齿,能咬住和移动缝料的送料构件,有上送料齿轮(滚轮)、下送料齿轮(滚轮)等形式。
4)送料带。送料带是带有或不带有送料牙齿,能咬住和移动缝料的带状送料构件,有上、下,左、右送料带等形式。
5)夹持器。夹持器是能夹住缝料的专用夹持式结构的送料构件,由控制夹持器运动方式实现送料,有锁眼送料夹、套结送料夹、纽扣送料夹等形式。
6)绣框。绣框是能夹住缝料的专用框架的送料构件,由控制绣框运动方式来实现送料,有平绣框、圆绣框等形式。
7)辊轮。两根长辊轮夹持整幅缝料由辊轮的转动实现送料的送料构件。
2.送料器的技术特征
由于送料器的结构不一样,其技术特征的差异也比较大。各类送料器的技术特征如下:
(1)送料牙的技术特征 下送料牙一般有一个坐落在驱动送料牙运动的牙架的基座上,送料平面上有多排送料牙齿,执行咬住、移动缝料的动作;上送料牙一般是一个类似压脚的构件,但在类似压脚的构件的下平面上有多排送料牙齿,在上送料机构的驱动下,执行咬住、移动缝料的动作。
(2)机针的技术特征 在缝纫过程中,机针首先实现刺料器的功能。同时,由于针杆摆动机构驱动机针摆动,使机针在刺入缝料时,由机针的前后摆动进行送料,实现送料器的功能。
(3)送料齿轮(滚轮)的技术特征 下送料齿轮一般是一个滚轮状的构件。在滚轮圆柱面上有一排或多排送料牙齿,在送料齿轮机构的驱动下,执行咬住、移动缝料的动作;上送料齿轮一般是指具有主动送料能力的上送料齿轮,没有主动送料能力的带齿滚轮一般仅实现滚轮压脚的功能。
(4)送料带的技术特征 送料带的功能一般由两个滚轮配合实现。其中一个滚轮是驱动滚轮,带动送料带运动,另一个滚轮是被动滚轮,可将送料带压在缝料上,咬住缝料,再由送料带运动执行咬住、移动缝料的动作。
上下、左右送料带等形式的技术特征是相同的。
(5)夹持器的技术特征 夹持器一般是由多个零件组成的专用夹持式结构的构件。在缝纫前,先将缝料夹住,实现咬住缝料功能,再由专门的控制机构驱动夹持器运动,实现移动缝料的送料功能。有锁眼送料夹、套结送料夹,纽扣送料夹等形式。
(6)绣框的技术特征 绣框一般是由多个零件组成的专用框架结构的构件。在缝纫前,先将缝料夹在框架上,实现咬住缝料功能,再由专门的控制机构驱动绣框运动,实现移动缝料的送料功能。有平、圆绣框等形式。
(7)辊轮的技术特征 辊轮一般是由两根长辊轮组成的构件。其中一个辊轮是驱动辊轮,另一个辊轮是被动辊轮。在缝纫前,先将整幅缝料夹持在两根长辊轮中,实现咬住缝料功能,再由专门的控制机构驱动辊轮,随着驱动辊轮的正反转动,实现移动缝料的送料功能。
2.6.2 送料机构的分类与技术特征
送料机构是缝纫机中驱动送料器运动的机构,其工作状态是由送料器完成咬住、移动缝料,送料器退回的送料功能决定的。
1.送料机构的分类
根据缝料和缝纫工艺不同,送料器形式有多种,并可采用一种、两种或三种不同的送料器同时进行送料,形成各种不同的送料方式。
按缝料送料技术特征不同,送料方式可分为缝料层等距送料方式和缝料层差动(不等距)送料方式。
(1)缝料层等距送料机构 缝纫机缝料层等距送料方式是指,缝料上层和缝料下层在送料的过程中达到相同的送料距离,保证缝纫后缝纫品的上、下层缝料的送料长度不变化,线缝平整,不起皱。在缝纫机相关标准中有缝纫性能项目中的“缝料层潜移率”子项目对此进行检查。
缝料层等距送料机构主要有:
1)下送料牙送料机构。采用下送料牙推动缝料送料的送料机构。
缝料层等距送料的运动原理是:采用下送料牙推动缝料下层进行送料,而缝料上层由压脚压住,压脚的下平面是光滑的。当缝料下层由下送料牙推动缝料送料时,由于缝料上层与压脚下平面的摩擦力远大于缝料上、下层之间的摩擦力,所以当缝料下层由下送料牙推动缝料送料时,缝料上层依靠与缝料下层之间的摩擦力,一起被推动向前送料。只有当缝料上、下层之间的摩擦力比较小的时候,缝料上、下层之间会出现滑移,出现不等距送料的现象,如轻、滑、薄的丝质、化纤等缝料。
2)下送料牙和机针复合送料机构。采用下送料牙与针杆摆动一起推动缝料送料的复合送料机构。
缝料层等距送料的运动原理是:送料时由机针和下送料牙同步送料,由于机针是穿刺缝料的上、下层,机针送料运动时将穿刺的上、下层缝料一起向前送料,保证了缝料层等距送料的要求,当然送料的主要工作构件是下送料牙,由下送料牙推动缝料向前运动。一般如轻滑的丝质、化纤等缝料的缝纫,在下送料方式不能满足缝料层等距送料的要求时,采用这样的下送料牙和机针复合送料方式。
3)上、下送料牙复合送料机构。采用下送料牙与上送料牙一起推动缝料送料的复合送料机构。
缝料层等距送料的运动原理是:送料时由下送料牙和上送料牙同步送料。在下送料牙推动缝料的下层送料的同时,上送料牙同步推动缝料的上层送料,满足缝料层等距送料的要求。这样的送料方式需要进行下送料牙与上送料牙送料量的“交互量”的调整,以满足下送料牙与上送料压脚达到同步的要求。一般在厚料上、下层之间摩擦力比较小的缝料缝纫中,在下送料方式不能满足缝料层等距送料的要求时,采用这样的上、下送料牙复合送料方式。
4)上、下送料牙和机针综合送料机构。采用上、下送料牙与针杆摆动一起推动缝料运动的综合送料机构。
缝料层等距送料的运动原理:具有下、针复合送料方式;上、下送料牙复合送料方式的运动原理。一般在厚料上、下层之间摩擦力比较小的缝料缝纫中,在缝料层等距送料的要求比较高的缝纫时,采用这样的上、下送料牙和机针综合送料的方式。
5)下送料齿轮(滚轮)送料机构。采用下送料齿轮(滚轮)推动缝料送料的送料机构。
缝料层等距送料的运动原理是:与送料牙下送料方式的运动原理一样,采用下送料齿轮(滚轮)上的送料齿推动缝料下层进行送料。缝料上层由压脚压住(或由被动滚轮压脚压住),而压脚的下平面是光滑的,当缝料下层由下送料齿轮(滚轮)上的送料齿推动缝料送料时,由于缝料上层与压脚的下平面的摩擦力远远小于缝料上下层之间的摩擦力。缝料上层依靠与缝料下层之间的摩擦力,一起被推动向前送料。只有当缝料上、下层之间的摩擦力比较小的时候,缝料上、下层之间才会发生滑移,从而出现不等距送料的现象。一般在立柱式缝台的缝纫机上,对比较厚的缝料进行小半径缝纫时,采用这样的下送料齿轮(滚轮)送料方式。
6)上、下送料齿轮(滚轮)送料机构。采用上、下送料齿轮(滚轮)一起推动缝料送料的送料机构。
缝料层等距送料的运动原理是:与上、下送料牙复合送料方式一样。一般在立柱式缝台的缝纫机上,对比较厚的缝料进行小半径缝纫,上、下层缝料之间的摩擦力比较小,且对缝料层送料距离的要求比较高时,采用这样的上、下送料齿轮(滚轮)送料方式。
7)夹持器送料机构。采用专用夹持器进行送料的送料机构。
缝料层等距送料的运动原理是:采用专用夹持器将缝料夹住,然后夹持器在机器的控制下进行送料运动。一般在专用的缝纫机上采用,如锁纽孔机、加固机、钉扣机等。
8)绣框X-Y方向的送料机构的形式。采用专用绣框进行送料的送料机构。
缝料层等距送料的运动原理是:由专用绣框送料机构将缝料夹住,绣框由计算机控制电机的控制下在X、Y两个方向按照预设的程序进行送料,同时保证缝料层等距。一般在绣花机、花样机等产品中应用。
9)辊轮送料机构的形式。采用辊轮进行送料的送料机构。
缝料层等距送料的运动原理是:由专用辊轮将缝料夹住,依靠两个专用辊轮的夹紧力,增加缝料层间的摩擦力,减小滑移,从而保证缝料层等距送料。一般在整幅的缝料进行刺绣的绗绣机等产品中应用。
(2)缝料层差动(不等距)送料机构 缝料层差动(不等距)送料机构主要有以下五种。
1)下差动牙差动送料机构。采用下送料牙与下差动送料牙差动送料的机构。
缝料层差动送料的运动原理是:以不同速度推动缝料送料。缝料层不等距送料的运动原理是:采用前、后两个不同送料距离的下送料牙和下差动送料牙进行送料。前下送料牙进行正常送料距离的送料,后下差动送料牙进行与下送料牙送料距离不一样的送料,形成前、后缝料不等距的送料效果。
2)上、下送料牙差动送料机构。采用下送料牙与上送料牙进行差动送料的送料机构。
缝料层差动送料的运动原理是:以不同速度推动缝料送料。缝料层不等距送料的运动原理:采用下送料牙和上送料牙进行上、下两个不同送料距离的送料的方式。下送料牙进行正常送料距离的送料,上送料牙进行与下送料牙送料距离不一样的送料,形成上、下缝料不等距的送料效果。
3)上、下送料齿轮差动送料机构。采用下送料齿轮与上送料齿轮进行差动送料的送料机构。
缝料层不等距送料的运动原理是:采用下送料齿轮和上送料齿轮进行上、下两个不同送料距离的送料。下送料齿轮进行正常送料距离的送料,上送料齿轮进行与下送料齿轮送料距离不一样的送料,形成上、下缝料不等距的送料效果。
4)上、下送料带差动送料机构。采用下送料带与上送料带进行差动送料的送料机构。
缝料层差动送料的运动原理是:基本与下送料齿轮与上送料齿轮进行差动送料的送料机构相同,只是送料器由送料齿轮改为送料带。
5)左、右送料带差动送料机构。采用左送料带与右送料带进行差动送料的送料机构。
缝料层差动送料的运动原理是:以不同速度推动缝料送料。缝料层左右不等距送料的运动原理:采用左送料带和右送料带进行左、右两个不同送料距离的送料的方式。左送料带进行正常送料距离的送料,右送料带进行与左送料带送料距离不一样的送料,形成左、右缝料不等距的送料效果。
2.送料机构的组成结构和技术特征
送料机构的功能是完成咬住、移动缝料,然后退回。缝纫工艺不同,缝纫机采用的送料器和送料方式也不同。所以,送料机构的形式有很多种。
不同的送料器和送料方式,使送料机构的组成结构和技术特征也不一样,送料的效果也不一样。
为了能够简明说明送料机构的基本组成结构、技术特征和工作原理,本章以常用的平缝机下送料牙送料机构为例,进行详细的说明。
(1)送料机构的组成结构 下送料牙送料机构采用下送料牙作为送料器,主要实现咬住、移动缝料,然后退回的功能。
送料器理想的运动轨迹是:送料牙向上运动→送料牙向前运动→送料牙向下运动→送料牙向后运动的长方形运动轨迹(图2-51a)。但是,在机构运动上实现这样的运动轨迹是十分复杂和困难的。所以,一般是采用由实现向前和向后运动(送料运动)及向上和向下运动(抬牙运动)的组合联动,实现如椭圆形的运动轨迹(图2-51b)的运动。这样就要求多机构的组合联动来实现这种送料运动。
图2-51 送料器理想与实际运动轨迹
a)理想运动轨迹 b)实际运动轨迹
下送料牙送料机构驱动下送料牙进行送料运动,同样是由多个机构的组合运动来实现的。
下送料牙送料机构主要由抬牙运动机构、送料运动机构、压脚机构、针距调节机构、倒顺缝纫机构等五个分机构部分组成。其中抬牙运动机构、送料运动机构两个分机构的作用是,驱动下送料牙完成咬住、移动缝料,下降和退回下送料牙,进行送料运动。其中压脚机构、针距调节机构、倒顺缝纫机构三个分机构是下送料牙进行送料运动的辅助机构,是调节缝纫过程中的缝纫参数(压脚压力、针距长度、缝纫方向)的机构。一般在缝纫前完成缝纫参数的调节,在缝纫过程中基本不变化或很少变化。
(2)送料机构分机构的技术特征 以下送料机构为例,以下简称送料机构。
1)抬牙运动机构。抬牙运动机构的功能是使送料器抬起时咬住缝料、落下时脱离缝料。
在缝纫过程中,抬牙运动机构将送料器由下向上抬起,超过针板缝纫工作平面,并在压脚机构从上向下的压力作用下,能使送料器咬住缝料,送料器有足够的摩擦力推动缝料,为送料器送料创造条件。在送料结束时,抬牙运动机构将送料器由上向下降落,为送料器脱离缝料返回提供条件,为下一个送料循环运动做准备。
抬牙运动机构是由一个平面四杆曲柄摇杆机构和一个五杆机构联合组成的,其中:
平面四杆曲柄摇杆机构由驱动轴、抬牙偏心轮、抬牙连杆、抬牙曲柄(摇杆)、抬牙轴等构件组成。
平面五杆机构由送料轴、送料曲柄、送料牙架、抬牙叉形曲柄、抬牙轴等组成。
①平面四杆摇杆机构主要构件的技术特征:
a.抬牙偏心轮(图2-52中2):抬牙运动机构的驱动件,固定在驱动轴上,与驱动轴旋转中心有一个偏心量,当其随着驱动轴旋转时,抬牙偏心轮套着抬牙连杆的上端连杆孔,带动抬牙连杆运动。
图2-52 连杆型送料机构简图
1—驱动轴 2—送料(抬牙)偏心轮 3—送料连杆 4—送料摆杆 5—送料摆杆座 6—送料小连杆 7—送料曲柄 8—送料轴 9—牙架座 10—送料牙架 11—送料牙 12—抬牙连杆 13—抬牙曲柄(摇杆) 14—抬牙轴 15—抬牙叉形曲柄
在机构学上,抬牙偏心轮是平面四杆曲柄摇杆机构中的曲柄构件。
b.抬牙连杆(图2-52中12):抬牙运动机构中传递运动的连杆构件。抬牙连杆的上端连杆孔套着抬牙偏心轮,随抬牙偏心轮作围绕驱动轴旋转中心有一个偏心量的旋转运动。抬牙连杆的下端连杆孔套着抬牙曲柄(摇杆),当抬牙连杆的上端连杆孔随着抬牙偏心轮围绕驱动轴旋转中心作有一个偏心量的旋转运动时,抬牙连杆受到下端连杆孔套着的抬牙曲柄(摇杆)的约束,抬牙连杆的下端连杆孔进行上下摆动,带动抬牙曲柄(摇杆)进行运动。
在机构学上,抬牙连杆是平面四杆曲柄摇杆机构中的连杆构件。
c.抬牙曲柄(摇杆)(图2-52中13):抬牙运动机构中传递运动的摇杆构件。抬牙摇杆的一端孔固定在抬牙轴上,抬牙摇杆的另一端孔与抬牙连杆的下端孔连接。当抬牙连杆上端连杆孔随着抬牙偏心轮围绕驱动轴旋转中心作有一个偏心量的旋转运动时,抬牙连杆下端的连杆孔被抬牙曲柄(摇杆)约束,只能围绕抬牙轴的旋转中心进行上下摆动,带动抬牙轴进行摆动。
在机构学上,抬牙曲柄(摇杆)是平面四杆曲柄摇杆机构中的摇杆构件。
d.抬牙轴(图2-52中14):抬牙运动机构中传递抬牙曲柄(摇杆)运动的轴构件。抬牙轴是安装在机架上的抬牙轴套中的轴类件。抬牙轴一端固定安装着抬牙曲柄(摇杆),另一端固定安装着抬牙叉形曲柄,所以,抬牙叉形曲柄是随着抬牙轴的摆动而摆动的。
在机构学上,抬牙轴是曲柄摇杆机构中机架上的支点构件(也是下述牙架平面五杆机构中机架上的支点构件)。
②平面五杆机构主要构件的技术特征:
a.抬牙叉形曲柄(图2-52中15):抬牙运动机构中执行抬牙运动的构件。抬牙叉形曲柄一端固定安装在抬牙轴另一端,抬牙曲柄(摇杆)与抬牙叉形曲柄一起固定在抬牙轴上,当抬牙曲柄(摇杆)摆动时,抬牙叉形曲柄随着摆动。抬牙叉形曲柄另一端,是一个具有槽口的叉形结构部分,在叉形结构的槽口内,安装着送料牙架上的抬牙滑块。当抬牙叉形曲柄摆动时,槽口内安装着送料牙架上的抬牙滑块在槽口中滑动,并同时带动送料牙架上下运动(抬牙运动),实现牙架的抬起和下降的运动要求。
在机构学上,抬牙叉形曲柄是平面五杆机构中的导杆构件。
b.送料牙架(图5-52中10):抬牙运动机构中执行抬牙运动的构件,又是送料运动机构中执行送料运动的构件。送料牙架的一端安装着抬牙滑块,抬牙滑块受到抬牙叉形曲柄上的抬牙滑块槽口的约束进行运动,同时带动送料牙架上下运动(抬牙运动)。
在机构学上,送料牙架是平面五杆机构中的滑块构件。
2)送料运动机构。送料运动机构的功能是使送料器移动缝料、退回。
在缝纫过程中,压脚机构的压脚与抬牙机构将送料器由下向上抬起并咬住缝料后,送料器将缝料由后向前移动一个针距长度,实现缝料的送料;送料结束时,由于抬牙机构使送料器由上向下降落,送料器脱离缝料,送料运动机构使送料器返回,为下一个送料循环运动做准备。
送料运动机构是由两个四杆机构和一个五杆机构联合组成的,其中:
平面四杆曲柄摇杆机构由送料偏心轮、送料连杆、送料摆杆、送料摆杆座等构件组成。
平面四杆双摇杆机构由送料摆杆座、送料小连杆、送料曲柄、送料轴等构件组成。
平面五杆机构由牙架座、送料牙架。
①平面四杆曲柄摇杆机构主要构件的技术特征:
a.送料偏心轮(图2-52中2):送料运动机构的驱动件。
送料偏心轮固定在驱动轴上,与驱动轴旋转中心有一个偏心量,当随着驱动轴旋转时,送料偏心轮套着送料连杆的上端连杆孔带动送料连杆运动。
在机构学上,送料偏心轮是平面四杆曲柄摇杆机构中的曲柄构件。
b.送料连杆(图2-52中3):送料运动机构中传递运动的连杆构件。
送料连杆的上端连杆孔套在送料偏心轮上,随送料偏心轮围绕驱动轴旋转中心作有一个偏心量的旋转运动。送料连杆的下端连杆孔套着送料摆杆。当送料连杆的上端连杆孔随着送料偏心轮围绕驱动轴旋转中心作有一个偏心量的旋转运动时,送料连杆受到送料连杆的下端连杆孔套着送料摆杆的约束,送料连杆的下端连杆孔进行上下摆动,带动送料摆杆进行上下摆动。
在机构学上,送料连杆是平面四杆曲柄摇杆机构中的连杆构件。
c.送料摆杆(图2-52中4):送料运动机构中传递运动的摇杆构件。
送料摆杆的一端孔与送料连杆下端的孔连接,送料摆杆的另一端孔与送料摆杆座连接。由于送料摆杆座上的另一端孔与机架连接,当针距设定后并顺向缝纫时,送料摆杆座是固定的,所以,当与送料连杆上的下端孔连接的送料摆杆上的一端孔随着送料连杆上下运动时,送料摆杆受到送料摆杆与送料摆杆座上的孔连接的另外一端孔约束,围绕着送料摆杆座上的孔中心摆动。
在机构学上,送料摆杆是平面四杆曲柄摇杆机构中的摇杆构件。
d.送料摆杆座(图2-52中5):这里的送料摆杆座起到机架的作用。
在机构学上,送料摆杆座是平面四杆曲柄摇杆机构中的机架构件。是送料摆杆的支点。
②平面四杆双摇杆机构主要构件的技术特征:
a.送料摆杆座:同上。
b.送料摆杆(图2-52中4):送料运动机构中传递运动的摇杆构件。
在本机构中,送料摆杆是驱动摇杆。送料摆杆一端孔由轴销与送料连杆和送料小连杆连接,送料摆杆的另一端孔由轴销与送料摆杆座上的孔连接。当送料连杆上下运动时,送料摆杆随着送料连杆上下运动。但受到送料摆杆座的约束,送料摆杆只能围绕着送料摆杆座上的孔中心摆动,同时带动送料小连杆前后运动。
在机构学上,送料连杆是平面四杆双摇杆机构中的摇杆构件。
c.送料小连杆(图2-52中6):送料运动机构中传递送料运动的构件。
送料小连杆的一端与送料摆杆连接,随着送料摆杆运动,带动送料小连杆前后摆动。送料小连杆的另一端孔与送料曲柄上的一端孔连接,而送料曲柄的另一端孔与送料轴固定连接。送料小连杆受到送料曲柄的约束,围绕送料曲柄的另一端孔(即送料轴)中心摆动。
在机构学上,送料小连杆是平面四杆双摇杆机构中的连杆构件。
d.送料曲柄(图2-52中7):送料运动机构中传递送料运动的构件。
送料曲柄的一端孔固定在送料轴上,另一端孔与送料小连杆连接,随着送料小连杆的摆动而摆动,也使送料轴摆动。
在机构学上,送料曲柄是平面四杆双摇杆机构中的摇杆构件。
e.送料轴(图2-52中8):送料运动机构中传递送料运动的传动轴构件。
送料轴是安装在机架上的送料轴套上的轴类件。送料轴一端固定安装着送料曲柄,另一端固定安装着牙架座,所以,送料轴随着送料曲柄的摆动而摆动,使固定安装在另一端的牙架座摆动。
在机构学上,送料轴是平面四杆双摇杆机构中机架上的支点构件。
③平面五杆机构主要构件的技术特征:
a.牙架座(图2-52中9):送料运动机构中传递送料运动的构件。
牙架座是叉形零件,其一端固定安装在送料轴上。因牙架座与送料曲柄一起固定在送料轴上,当送料曲柄摆动时,牙架座随着摆动。牙架座的另一端有两个曲柄部,两个曲柄部的一端加工有两个与送料轴中心平行的孔,用以安装送料牙架轴。当牙架座摆动时。安装着送料牙架的牙架座孔部随着摆动,并同时带动送料牙架前后运动(送料运动),实现牙架的向前和向后的送料和退回功能。
在机构学上,牙架座是平面五杆机构中的摇杆构件。
b.送料牙架(图2-52中10):送料运动机构中执行抬牙、送料综合运动的构件。
送料牙架的一端如上节所述,安装着抬牙滑块,抬牙滑块在抬牙叉形曲柄上的抬牙滑块槽内上下运动,同时随着抬牙叉形曲柄的上下摆动,带动送料牙架上下运动(抬牙运动)。送料牙架的另一端与牙架座上的牙架座送料曲柄孔部连接,当牙架座摆动时,安装着送料牙架的牙架座送料曲柄孔部随着摆动,同时带动送料牙架前后运动(送料运动)。在牙架座前后摆动和抬牙叉形曲柄上下摆动的约束下,送料牙架上的送料牙完成上下(抬牙运动)、前后(送料运动)的综合运动,运动轨迹呈类似椭圆形。
在机构学上,送料牙架是平面五杆机构中的连杆构件。
3)压脚机构。压脚机构的功能是对缝料施加压力,帮助抬牙运动机构咬住缝料。
缝纫机在缝纫前,先要调节好压脚压力参数,使压脚放下时,能将缝料压在针板上,并保持一定的压脚压力,保证缝料在缝纫准备位置时在针板上不移位。在缝纫时,当送料器抬起咬住缝料时,压脚能与送料器一起夹住缝料,以保证送料器咬住缝料时有足够的摩擦力来移动缝料。压脚下平面必须是很光滑,使送料器移动缝料时,缝料上表面能在压脚下平面顺利地滑过。
压脚机构是由压脚、压杆、压杆导架、压杆簧、压杆簧调节螺杆、压脚扳手、压脚扳手凸轮等构件组成的,如图2-53所示。
压脚机构主要构件的技术特征是:
a.压杆簧调节螺杆(图2-53中2):调节压脚压住缝料压力的构件。
压杆簧调节螺杆安装在机架上的螺孔里,旋转螺杆就能使压杆簧调节螺杆作上下运动,以调节压杆簧对压杆导架的压力。压杆簧调节螺杆在机架上段有一个螺母,是用来固定压杆簧调节螺杆上下位置的。
b.压杆簧(图2-53中4):施加压脚压住缝料压力的构件。
压杆簧由调压导杆(图2-53中3)引导,压杆簧上端被压杆导杆的头部和调节螺杆下端限制,下端被固定在压杆上的压杆导架限制。压杆簧施加的压力,传递到压脚压住缝料。压脚压力的大小由压杆簧调节螺杆进行调节。
c.压杆导架(图2-53中6):传递压杆簧施加给压脚压住缝料压力的构件。
压杆导架被固定在压杆上,压杆簧下端压在压杆导架上,当压杆簧施加压脚压住缝料压力时,压杆导架将压力传递给压杆。压杆导架还是抬起压脚的执行构件。当缝纫结束时,需要抬起压脚,通过压脚扳手轴另一端的压脚扳手凸轮(图2-53中15)将压杆导架抬起,从而带动压脚抬起。压杆导架是限制压杆进行旋转运动,保持压脚上的针孔位置不变动的功能构件。
d.压杆(图2-53中5):传递压杆簧施加给压脚压住缝料压力的构件。
压杆被安装在机架上的压杆套(图2-53中8)内,能够在压杆套内上下滑动。压杆的下端安装着压脚,传递压杆簧施加给压脚压住缝料的压力。
图2-53 压脚机构(部分是膝提部分的构件)
1—调压螺杆固定螺母 2—压杆簧调压螺杆 3—调压导杆 4—压杆簧 5—压杆 6—压杆导架 7—压杆导架螺钉 8—压杆套 9—压杆套螺钉 10—压脚螺钉 11—压脚 12—压脚扳手 13—压脚扳手螺钉 14—压脚扳手垫圈 15—压脚扳手凸轮 16—压脚扳手O形圈
e.压脚(图2-53中11):执行压住缝料压力的构件。
压脚是一个形状比较特殊的构件,由专门的安装槽口安装在压杆的下端,压脚上的压脚板上有一个针孔的位置,是机针进行刺料运动的孔。连接着针孔有一个小槽,方便线迹的形成。压脚上的压脚板底平面是一个光滑的平面,能使送料时的摩擦力为最小。
f.压脚扳手(图2-53中12):放下和抬起压脚的功能构件。
当缝纫开始时,需要放下压脚让压脚压住缝料,可手工转动压脚扳手,通过压脚扳手轴另一端的凸轮片,将压杆导架放下,带动压脚放下,让压脚压住缝料。当缝纫完成时或缝料需要移动位置时,需要释放压脚对缝料的压力,可手工转动压脚扳手,通过压脚扳手轴的另一端的压脚扳手凸轮,将压杆导架抬起,带动压脚抬起,释放压脚对缝料的压力。
4)针距调节机构。针距调节机构的功能是调节针距长度。
缝纫机在缝纫前,通过针距调节机构的调节,设定针距参数大小。在缝纫过程中,能够获得稳定的送料距离——针距。针距参数大小一般在缝纫过程中不进行调节。针距是缝纫机在缝纫过程中的主要参数之一。
针距调节机构由两个平面四杆双摇杆机构(一分机构和二分机构)组成,其中:一分机构由针距调节螺杆、针距调节器、针距调节器连杆、送料针距调节摇杆、倒送料轴、倒送料复位弹簧等构件组成;二分机构由倒送料轴、倒送料曲柄、倒送料连杆、送料摆杆座等构件组成,如图2-54所示。
①一分机构主要构件的技术特征:
图2-54 针距调节和倒顺送料机构
1—螺钉 2—针距调节旋钮 3—针距调节螺杆 4—密封圈 5—针距调节旋钮固定销 6—针距调节旋钮固定销弹簧 7—针距调节器轴 8、16、18、20、21、22、26、27、29、32、33、34—螺钉 9—针距调节器 10—针距调节器连杆 11、13—螺钉轴 12、31—螺母 14—倒送料弹簧 15—倒送料弹簧固定板 17—密封塞 19—送料针距调节摇杆 23—倒送料轴 24—密封圈 25—倒送料曲柄 28—倒送料连杆 30—垫圈 35—倒送料扳手 A—送料连杆 B—抬牙连杆 C—送料小连杆 D—送料 E—送料摆杆 F—送料摆杆座 G—送料摆杆轴 H—送料偏心轮
a.针距调节螺杆(图2-54中3):针距调节机构中进行针距大小调节的执行构件。
针距调节螺杆的前端是尖头状的位置限制器,紧顶在针距调节器座上的针距定位凸轮面上。针距调节螺杆的后端固定着一个针距调节旋钮(图2-54中2),通过针距调节旋钮的旋转,调节针距调节螺杆的前后位置,实现调节针距的大小,针距调节旋钮的平面上有针距大小的指示号。针距调节完成后,用针距调节旋钮固定销(图2-54中5)将针距调节旋钮固定,防止在缝纫过程中针距变动。
b.针距调节器(图2-54中9):针距调节机构中调节针距大小的构件。
针距调节器是一个形状特殊的结构件。针距调节器的中部孔,安装着固定在机架上的针距调节器轴(图2-54中7),是针距调节器调节针距时进行上下摆动的支点。针距调节器的前端是呈对称大V形曲线状的针距调节定位凸轮面,针距调节螺杆的前端尖头状的位置限制器顶住针距调节定位凸轮面,调节和确认针距大小。针距调节器的后端有一个孔,连接着针距调节器连杆,传递调节和确认针距大小信号。
由于针距调节器连杆下孔,受到倒送复位弹簧的拉力,使针距调节器连杆产生向下的拉力,拉动针距调节器后端的孔向下。这样,针距调节器前端的定位凸轮面始终保持向上,使针距调节螺杆前端尖头状的位置限制器顶住针距调节定位凸轮面的位置,能始终保持在对称的针距调节定位凸轮面的下段曲线凸轮面上。
机构学上,针距调节座是平面四杆机构的摇杆构件。
c.针距调节器连杆(图2-54中10):针距调节机构中传递调节针距大小信号的构件。
针距调节器连杆是典型的连杆构件。针距调节器连杆一端孔由一个螺钉轴(图2-54中11)与针距调节器座后端的孔连接。另一端孔由一个螺钉轴(图2-54中13)与倒送扳手摇杆销联接。而螺钉轴的另一端还由倒送复位弹簧拉住,在倒送复位弹簧的作用下,针距调节连杆始终向下运动,使针距调节连杆与针距调节座连接的孔向下运动。这样,针距调节器前端的定位凸轮面始终保持向上,使针距调节螺杆前端尖头状的位置限制器顶住针距调节定位凸轮面的位置,能始终保持在对称的针距调节定位凸轮面的下段曲线凸轮面上。
机构学上,针距调节器连杆是平面四杆机构的连杆构件。
d.送料针距调节摇杆(图2-57中19):针距调节机构中传递调节针距大小信号执行的构件。
送料针距调节摇杆一端孔由一个螺钉轴(图2-54中11)与针距调节连杆下端孔连接。另一端孔固定安装在倒送料轴上,带动倒送料轴摆动,传递调节针距大小信号。
机构学上,送料针距调节摇杆是平面四杆机构的摇杆构件。
e.倒送料轴(图2-54中23):针距调节机构中传递调节针距大小信号执行的构件。
倒送料轴是典型轴类构件,安装在机器上的送料轴孔中。倒送料轴上固定安装着送料针距调节摇杆,接收针距大小的信号;倒送料轴上固定安装的倒送料曲柄(图2-54中25)用以输出针距大小的信号。
f.倒送料弹簧(图2-54中14):针距调节机构中保持顺向送料时针距稳定的构件。
倒送料弹簧是典型的拉簧构件,其上端勾住针距调节器连杆下端孔与倒送扳手摇杆销联接的螺钉轴,另一端勾住机架上的倒送料弹簧固定板(图2-54中15)。倒送料弹簧必须保持一定的拉力。
②二分机构主要构件的技术特征
a.倒送料轴:同上。
b.倒送料曲柄(图2-54中25):针距调节机构中传递调节针距大小信号执行的构件。
倒送料曲柄一端孔由一个螺钉轴(图2-54中11)与倒送料连杆上端孔连接。另一端孔固定安装在倒送料轴上,当倒送料轴随针距调节摆动时,传递调节针距大小信号。
机构学上,倒送料曲柄是平面四杆机构的曲柄构件。
c.倒送料连杆(图2-54中28):针距调节机构中传递调节针距大小信号执行的构件。
倒送料连杆一端孔由一个螺钉轴(图2-54中11)与倒送料曲柄孔连接。另一端孔与送料摆杆座一个摇杆臂孔连接,当倒送料曲柄随针距调节摆动时,传递调节针距大小信号。
机构学上,倒送料连杆是平面四杆机构的连杆构件。
d.送料摆杆座(图2-54中F):针距调节机构中针距大小信号的执行构件。
送料摆杆座一端有开叉的两个摇杆臂孔,方便安装送料摆杆。右摇杆臂孔上有一个螺钉轴与倒送料连杆下端孔连接。另一端孔固定安装着送料摆杆轴(图2-54中G),轴上安装有送料摆杆。
机构学上,送料摆杆座是平面四杆机构的摇杆构件。
以上通过两个平面四杆双摇杆机构的传递,最后由送料摆杆座约束前面送料机构的送料小连杆的摆执行针距调节后的信号,实现稳定的送料针距的功能。
5)倒顺缝纫机构。倒顺缝纫机构的功能是改变送料方向。
根据缝纫工艺需要,倒送料缝纫时,通过倒顺缝纫机构的调节,应能够获得稳定的顺送料、倒送料缝纫运动。倒顺缝纫机构是在缝缝纫时变换送料方向的重要专用机构。
倒顺缝纫机构主要实现倒送料运动和倒送料针距长度两个功能,分别由一个平面四杆双摇杆机构完成。
实现倒送料运动的平面四杆双摇杆机构主要由倒送料扳手、倒送料轴、送料曲柄、倒送料连杆、送料摆杆座等组成。
实现倒送料针距长度的平面四杆双摇杆机构主要由倒送料扳手、倒送料轴、送料摇杆、倒送料连杆、送料摆杆座等构件组成的。
a.倒送料扳手(图2-54中35):倒顺缝纫机构的驱动构件。
倒送料扳手是扳手状的构件。倒送料扳手上的孔固定安装在倒送料轴右端。倒送料扳手在缝纫机的正面,便于操作,操作工只要用手将倒送料扳手压到底,就可以实现倒缝功能,放开倒送料扳手,倒送料扳手能够自动复位,实现顺缝功能。
b.倒送料轴:结构同上,在本机构中是传递倒送料扳手发出的倒送料信号的构件。
本机构中的倒送料轴安装在机架的轴套上,倒送料轴在机架外侧的右端,安装着倒送料扳手,接收倒送料扳手发出的倒送料信号;倒送料轴在机架内腔部分,固定安装着送料摇杆和送料曲柄。
c.送料曲柄:结构同上,在本机构中是接收倒送料扳手发出的倒送料信号,驱动倒送料机构运动的构件。
d.倒送料连杆:结构同上,在本机构中是传递倒送料信号的构件。
e.送料摆杆座:结构同上,在本机构中是倒送料机构中的倒送料运动的执行构件。
6)倒送料针距长度的实现机构。倒送料针距长度的实现机构与针距调节机构一分机构基本相同,是由机架、倒送料扳手、倒送料轴、送料摇杆、倒送复位弹簧、针距调节连杆、针距调节器等构件组成的平面四杆双摇杆机构。
各运动构件的技术特征也基本相同,但构件运动的作用倒过来了,构件的功能上略有差异。
a.倒送料扳手:结构和功能同上。
b.倒送料轴:结构同上,在本机构中是传递倒送信号的构件。
c.送料摇杆:结构同上,在本机构中是驱动倒送料机构运动的驱动构件。
在机构学上,送料摇杆是平面四杆双摇杆分机构中的曲柄构件。
d.倒送复位弹簧:结构同上。
e.针距调节连杆:结构同上,在本机构中是传递倒送信号的构件。
在机构学上,针距调节连杆是平面四杆双摇杆分机构中的连杆构件。
f.针距调节器:结构同上,在本机构中是执行倒送料针距长度的构件。
在倒送料扳手压下发出倒送料信号后,针距调节器驱动送料摇杆克服倒送料复位弹簧的拉力,向上摆动,使针距调节连杆向上运动,推动针距调节器后端孔向上摆动。针距调节器前端呈对称大V型曲线状的针距调节定位凸轮面向下摆动,使顶住定位凸轮面的针距调节螺杆的前端尖头状的位置限制器从下凸轮曲线面位置变动到上凸轮曲线面。由于针距调节器上的定位凸轮面曲线呈对称的大V形状,所以倒送料缝纫时的针距长度与顺送料缝纫时的针距长度能够保持一致。
将倒送料扳手放开后,倒送料复位弹簧的作用下,送料机构的送料方向即恢复到顺送料缝纫状态。
在机构学上,针距调节器是平面四杆双摇杆机构中的摇杆构件。
2.6.3 送料器的工作原理
送料器的分类在前面已经说明,有送料牙、滚轮、机针(针杆)、送料带、夹持器、绣框等多种形式。
主要工作原理有:
1)依靠摩擦力送料,如送料牙、送料齿轮、送料带。
2)依靠夹持器送料,如绣框架、锁眼夹框、套结夹框、纽扣夹。
3)依靠机针送料,如机针(针杆)。