專利名稱：一種電腦刺繡機(jī)繡線張力調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種電腦刺繡機(jī)繡線張力調(diào)節(jié)裝置本實(shí)用新型涉及電腦刺繡機(jī)，尤其涉及一種電腦刺繡機(jī)繡線張力調(diào)節(jié)裝置?，F(xiàn)有電腦刺繡機(jī)繡線張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)利用彈簧頂住壓盤(pán)，利用壓盤(pán)的壓力壓住繡線。當(dāng)繡線從壓盤(pán)中通過(guò)時(shí)，線和壓盤(pán)之間的摩擦力產(chǎn)生繡線張力。調(diào)節(jié)彈簧松緊可以改變壓盤(pán)壓力的大小，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)繡線張力調(diào)節(jié)。這種繡線張力調(diào)節(jié)方式有以下缺點(diǎn):1.張力調(diào)節(jié)難以定量實(shí)現(xiàn)，對(duì)于不同顏色繡線的材質(zhì)不同、彈簧彈性系數(shù)不同導(dǎo)致繡線張力無(wú)法定量調(diào)節(jié)，只能依靠人工和拉力計(jì)逐個(gè)調(diào)整才能達(dá)到較為理想的狀態(tài)，而且同一機(jī)頭不同的繡線之間仍然會(huì)存在一定差異；2.繡線采用滑動(dòng)摩擦方式產(chǎn)生張力，在摩擦過(guò)程中繡線容易造成損傷，進(jìn)而引起斷線；3.線張力調(diào)整裝置本身不具備繡線斷線感應(yīng)功能和繡線用量計(jì)量功能，如果要完成上述功能必須另外增加設(shè)備。中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)200810168310.9 “縫紉機(jī)的線張力控制裝置”提供了一種利用步進(jìn)電機(jī)調(diào)整縫紉機(jī)的線張力的方法，但是，現(xiàn)有多色刺繡機(jī)與普通的縫紉機(jī)結(jié)構(gòu)不同，普通的縫紉機(jī)的機(jī)頭只需要一根針桿，而多色刺繡機(jī)在一個(gè)機(jī)頭上并排設(shè)置多個(gè)針桿和相應(yīng)的張力控制機(jī)構(gòu)，在機(jī)架上固定動(dòng)力傳動(dòng)裝置，通過(guò)平行移動(dòng)機(jī)頭將不同針桿對(duì)準(zhǔn)動(dòng)力傳動(dòng)裝置，獲得由主軸傳來(lái)的動(dòng)力帶動(dòng)針桿和挑線桿運(yùn)動(dòng)進(jìn)行刺繡，其余不參加刺繡的針桿離開(kāi)動(dòng)力裝置，從而確保刺繡動(dòng)力能夠并且僅傳遞至需要刺繡的針桿。200810168310.9發(fā)明專利申請(qǐng)公開(kāi)的方法雖然可以用于單針桿的普通縫紉機(jī)，但用于多色繡花的電腦刺繡機(jī)，對(duì)于隨機(jī)頭移動(dòng)的每根針桿都配備一臺(tái)步進(jìn)電機(jī)會(huì)使機(jī)械結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，顯然是難以實(shí)現(xiàn)的。本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、張力便于定量調(diào)節(jié)的電腦刺繡機(jī)繡線張力調(diào)節(jié)裝置。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是，一種電腦刺繡機(jī)繡線張力調(diào)節(jié)裝置，包括電腦刺繡機(jī)的機(jī)頭和機(jī)架，所述的機(jī)頭上并排設(shè)置復(fù)數(shù)根針桿。還包括扭力輸出裝置、安裝在扭力輸出裝置輸出軸上的扭力輸出齒輪和與針桿對(duì)應(yīng)的繡線傳力裝置。繡線傳力裝置安裝在機(jī)頭上，繡線傳力裝置之間的橫向間距等于針桿的橫向間距；扭力輸出裝置固定在機(jī)架上，每個(gè)繡線傳力裝置包括I個(gè)傳力齒輪，機(jī)頭移動(dòng)到任一針桿的工作位置時(shí)，該針桿對(duì)應(yīng)繡線傳力裝置的傳力齒輪與扭力輸出齒輪嚙合。以上所述的電腦刺繡機(jī)繡線張力調(diào)節(jié)裝置，包括伺服驅(qū)動(dòng)器，所述的扭力輸出裝置是伺服電動(dòng)機(jī)，所述的扭力輸出齒輪安裝在伺服電動(dòng)機(jī)的輸出軸上；伺服電動(dòng)機(jī)的電機(jī)線圈連線接伺服驅(qū)動(dòng)器。以上所述的電腦刺繡機(jī)繡線張力調(diào)節(jié)裝置，所述的機(jī)頭包括張力調(diào)整板，繡線傳力裝置安裝在張力調(diào)整板上；繡線傳力裝置包括繞線輪和繞線輪軸，繞線輪固定在繞線輪軸的前端；張力調(diào)整板包括與繞線輪數(shù)量相同的繞線輪軸承孔，繞線輪軸穿過(guò)張力調(diào)整板的繞線輪軸承孔，傳力齒輪固定在繞線輪軸的后端。以上所述的電腦刺繡機(jī)繡線張力調(diào)節(jié)裝置，繡線傳力裝置布置成上下兩排，扭力輸出齒輪布置在兩排繞線輪中間；兩排繞線輪之間的間距等于兩倍扭力輸出齒輪與傳力齒輪嚙合時(shí)的中心距。以上所述的電腦刺繡機(jī)繡線張力調(diào)節(jié)裝置，繡線傳力裝置包括兩個(gè)導(dǎo)線輪，兩個(gè)導(dǎo)線輪安裝在張力調(diào)整板上，分別位于繞線輪的上方和下方。本實(shí)用新型有以下優(yōu)點(diǎn):1.繡線張力由扭力輸出裝置提供，張力大小通過(guò)扭力輸出裝置設(shè)定，可以實(shí)現(xiàn)高精度力矩控制，從而對(duì)繡線張力進(jìn)行高精度和自動(dòng)化調(diào)節(jié)；2.沒(méi)有采用傳統(tǒng)式的摩擦方式提供張力，因此繡線材質(zhì)對(duì)張力沒(méi)有影響，同時(shí)繡線不發(fā)生摩擦，不會(huì)引起繡線損傷，從而減低斷線率；3.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以對(duì)多色結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單進(jìn)行繡線張力調(diào)節(jié)。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例電腦刺繡機(jī)繡線張力調(diào)節(jié)裝置機(jī)頭部分的主視圖。圖2是
圖1中一個(gè)繡線傳力裝置的放大圖。圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例電腦刺繡機(jī)繡線張力調(diào)節(jié)裝置機(jī)頭部分的后視圖。圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例電腦刺繡機(jī)繡線張力調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。電腦刺繡機(jī)繡線張力調(diào)節(jié)裝置需要利用傳統(tǒng)電腦刺繡機(jī)的機(jī)頭和機(jī)架。機(jī)頭上并排設(shè)置多根針桿，通過(guò)切換機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)機(jī)頭橫向移動(dòng)，將不同顏色繡線的針桿切換到工作位置。如
圖1至圖4所示，電腦刺繡機(jī)繡線張力調(diào)節(jié)裝置包括扭力輸出裝置、安裝在扭力輸出裝置輸出軸上的扭力輸出齒輪6和與針桿對(duì)應(yīng)的繡線傳力裝置。繡線傳力裝置安裝在機(jī)頭上，繡線傳力裝置之間的橫向間距等于針桿的橫向間距；扭力輸出裝置固定在機(jī)架上，每個(gè)繡線傳力裝置包括I個(gè)傳力齒輪5，機(jī)頭移動(dòng)到任一針桿的工作位置時(shí)，該針桿對(duì)應(yīng)繡線傳力裝置的傳力齒輪5與扭力輸出齒輪6嚙合。具體到本實(shí)施例，作為扭力輸出裝置的伺服電動(dòng)機(jī)7固定在機(jī)架上(圖中機(jī)架未不出)，扭力輸出齒輪(電機(jī)齒輪)6固定在伺服電動(dòng)機(jī)7的輸出軸上。伺服電動(dòng)機(jī)7的電機(jī)線圈連線接伺服驅(qū)動(dòng)器11。伺服電機(jī)7通過(guò)切換機(jī)構(gòu)和下面提到的繞線輪4連接，利用電機(jī)力矩對(duì)繞線輪4提供轉(zhuǎn)距，使得在繡線可以獲得繞線輪轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的張力；伺服驅(qū)動(dòng)器11用以接收刺繡控制器發(fā)送的張力信息進(jìn)行刺繡張力設(shè)定，在伺服電機(jī)上產(chǎn)生相應(yīng)的力矩。[0029]移動(dòng)的機(jī)頭包括張力調(diào)整板1，繡線傳力裝置安裝在張力調(diào)整板I上；繡線傳力裝置包括繞線輪4、繞線輪軸8、傳力齒輪(繞線輪齒輪)5和兩個(gè)導(dǎo)線輪3，繞線輪4固定在繞線輪軸8的前端。兩個(gè)導(dǎo)線輪3安裝在張力調(diào)整板I上，分別布置在繞線輪4的上方和下方。張力調(diào)整板I上有與針桿數(shù)量相同的繞線輪軸承孔，繞線輪軸承孔為上下兩排，繞線輪軸8由前向后穿過(guò)張力調(diào)整板I的繞線輪軸承孔，傳力齒輪5固定在繞線輪軸8的后端。繞線輪4用于將繡線繞于該繞線輪，當(dāng)繡線拉緊后，繡線不會(huì)在該輪上滑動(dòng)。繡線傳力裝置按繞線輪軸承孔的位置布置成上下兩排，扭力輸出齒輪6布置在兩排繞線輪4中間；扭力輸出齒輪與傳力齒輪5哨合時(shí)的中心距為A,兩排繞線輪4之間的間距等于2A。根據(jù)繡線材質(zhì)，將繡線2經(jīng)過(guò)導(dǎo)線輪3繞在繞線輪4上數(shù)圈，確保繡線拉緊后不會(huì)在繞線輪上滑動(dòng)。多針桿刺繡機(jī)的一個(gè)機(jī)頭上裝配多于一根針桿和繡線，刺繡機(jī)通過(guò)換色方式選擇進(jìn)行刺繡的針桿和繡線，切換機(jī)構(gòu)使得每一個(gè)機(jī)頭只需要一個(gè)伺服電機(jī)即可進(jìn)行所有針桿張力控制。在每一個(gè)繞線輪4的后端同軸安裝一個(gè)齒輪5，在伺服電機(jī)軸上安裝可以與繞線輪后嚙合的齒輪6，在換色過(guò)程中，電機(jī)齒輪5和繞線輪后方齒輪6沿箭頭方向相對(duì)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)換色完成時(shí)，電機(jī)齒輪剛好和當(dāng)前刺繡針桿對(duì)應(yīng)的繞線輪后方齒輪嚙合，其他不進(jìn)行刺繡針桿對(duì)應(yīng)的繞線輪軸后方的齒輪5和電機(jī)齒輪6分離，電機(jī)力矩可以并且僅傳遞給當(dāng)前刺繡針桿的繞線輪，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)前刺繡繡線進(jìn)行張力控制，同時(shí)也不影響未刺繡的繡線?，F(xiàn)有多色刺繡機(jī)換色時(shí)是通過(guò)機(jī)頭平移將需要刺繡的針桿對(duì)準(zhǔn)機(jī)架上固定刺繡位置以選擇刺繡針桿，在本實(shí)施例中，伺服電機(jī)7被固定在機(jī)架刺繡位置相對(duì)刺繡點(diǎn)不發(fā)生移動(dòng)，整個(gè)調(diào)整裝置的張力調(diào)整板I和針桿同時(shí)左右平移進(jìn)行換色，當(dāng)換色過(guò)程完成后，需要進(jìn)行刺繡的繞線輪后方齒輪5自然嚙合在伺服電機(jī)齒輪6上，之前工作的繞線輪齒輪5發(fā)生分離，便可實(shí)現(xiàn)一個(gè)伺服電機(jī)控制多針桿機(jī)頭張力。伺服電機(jī)7由固定在電機(jī)軸上的齒輪6哨合繞線輪背面同軸相連齒輪5將電機(jī)產(chǎn)生的扭矩Tm傳遞至當(dāng)前刺繡繞線輪4，產(chǎn)生繞線輪扭矩Tw。電機(jī)扭力Tm的產(chǎn)生是通過(guò)驅(qū)動(dòng)器11根據(jù)伺服電機(jī)7后部編碼器701感知電機(jī)軸角度，通過(guò)電機(jī)線圈連線10利用驅(qū)動(dòng)器上的電流采樣電路采樣伺服電機(jī)各線圈電流，運(yùn)用磁場(chǎng)定向算法，將計(jì)算所得產(chǎn)生Tm的電流通過(guò)10輸出到伺服電機(jī)，從而達(dá)到穩(wěn)定的電磁轉(zhuǎn)矩。繞線輪產(chǎn)生的扭矩會(huì)在繡線產(chǎn)生線張力F=Tw/r，其中，F(xiàn)為繡線張力，Tw為繞線輪扭矩，r為繞線輪半徑。線張力F與繞線輪扭矩Tw成正比例關(guān)系，繞線輪扭矩Tw和電機(jī)扭矩Tm成正比例關(guān)系，通過(guò)驅(qū)動(dòng)器調(diào)節(jié)電機(jī)扭力Tm則可調(diào)節(jié)繡線張力F。在刺繡過(guò)程中，當(dāng)繡框移動(dòng)時(shí)會(huì)將線拉緊，當(dāng)線張力超過(guò)設(shè)定張力F時(shí)，則電機(jī)由于受到大于自身電磁轉(zhuǎn)矩Tm的外加力矩而發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)繞線輪轉(zhuǎn)動(dòng)將線卷上的繡線向下輸送，從而緩解線張力，在整個(gè)過(guò)程中，繡線張力自動(dòng)變化，將始終維持在F附近，從而達(dá)到穩(wěn)定的張力控制。電機(jī)齒輪6和繞線輪后方齒輪5的齒數(shù)比根據(jù)所用伺服電機(jī)慣量和力矩計(jì)算后確定，以確保在理想張力條件下伺服電機(jī)有足夠的力矩進(jìn)行張力維持并達(dá)到所需的繡線張力的控制精度。本實(shí)用新型以上實(shí)施例的扭力輸出裝置采用伺服電動(dòng)機(jī)，但扭力輸出裝置也可以采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，伺服電機(jī)較步進(jìn)電機(jī)其運(yùn)行更加平穩(wěn)，轉(zhuǎn)矩波動(dòng)更低且電機(jī)反應(yīng)速度更快，因此在進(jìn)行繡線張力控制時(shí)更能準(zhǔn)確和穩(wěn)定地控制張力。本實(shí)用新型以上實(shí)施例有以下優(yōu)點(diǎn):1.繡線張力由伺服電機(jī)力矩提供，張力大小通過(guò)電機(jī)力矩控制，電機(jī)力矩通過(guò)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行磁場(chǎng)定向控制，可以實(shí)現(xiàn)高精度力矩控制，從而對(duì)繡線張力進(jìn)行高精度和自動(dòng)化調(diào)節(jié)；2.沒(méi)有采用傳統(tǒng)式的摩擦方式提供張力，因此繡線材質(zhì)對(duì)張力沒(méi)有影響，同時(shí)繡線不發(fā)生摩擦，不會(huì)引起繡線損傷，從而減低斷線率；3.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以對(duì)多色結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單進(jìn)行繡線張力調(diào)節(jié)。
權(quán)利要求1.一種電腦刺繡機(jī)繡線張力調(diào)節(jié)裝置，包括電腦刺繡機(jī)的機(jī)頭和機(jī)架，所述的機(jī)頭上并排設(shè)置復(fù)數(shù)根針桿，其特征在于，包括扭力輸出裝置、安裝在扭力輸出裝置輸出軸上的扭力輸出齒輪和與針桿對(duì)應(yīng)的繡線傳力裝置，繡線傳力裝置安裝在機(jī)頭上，繡線傳力裝置之間的橫向間距等于針桿的橫向間距；扭力輸出裝置固定在機(jī)架上，每個(gè)繡線傳力裝置包括I個(gè)傳力齒輪，機(jī)頭移動(dòng)到任一針桿的工作位置時(shí)，該針桿對(duì)應(yīng)繡線傳力裝置的傳力齒輪與扭力輸出齒輪嚙合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電腦刺繡機(jī)繡線張力調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，包括伺服驅(qū)動(dòng)器，所述的扭力輸出裝置是伺服電動(dòng)機(jī)，所述的扭力輸出齒輪安裝在伺服電動(dòng)機(jī)的輸出軸上；伺服電動(dòng)機(jī)的電機(jī)線圈連線接伺服驅(qū)動(dòng)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電腦刺繡機(jī)繡線張力調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述的機(jī)頭包括張力調(diào)整板，繡線傳力裝置安裝在張力調(diào)整板上；繡線傳力裝置包括繞線輪和繞線輪軸，繞線輪固定在繞線輪軸的前端；張力調(diào)整板包括與繞線輪數(shù)量相同的繞線輪軸承孔，繞線輪軸穿過(guò)張力調(diào)整板的繞線輪軸承孔，傳力齒輪固定在繞線輪軸的后端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電腦刺繡機(jī)繡線張力調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，繡線傳力裝置布置成上下兩排，扭力輸出齒輪布置在兩排繞線輪中間；兩排繞線輪之間的間距等于兩倍扭力輸出齒輪與傳力齒輪嚙合時(shí)的中心距。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電腦刺繡機(jī)繡線張力調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，繡線傳力裝置包括兩個(gè)導(dǎo)線輪，兩個(gè)導(dǎo)線輪安裝在張力調(diào)整板上，分別位于繞線輪的上方和下方。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種電腦刺繡機(jī)繡線張力調(diào)節(jié)裝置，包括電腦刺繡機(jī)的機(jī)頭和機(jī)架，機(jī)頭上并排設(shè)置復(fù)數(shù)根針桿。還包括扭力輸出裝置、安裝在扭力輸出裝置輸出軸上的扭力輸出齒輪和與針桿對(duì)應(yīng)的繡線傳力裝置。繡線傳力裝置安裝在機(jī)頭上，繡線傳力裝置之間的橫向間距等于針桿的橫向間距；扭力輸出裝置固定在機(jī)架上，每個(gè)繡線傳力裝置包括1個(gè)傳力齒輪，機(jī)頭移動(dòng)到任一針桿的工作位置時(shí)，該針桿對(duì)應(yīng)繡線傳力裝置的傳力齒輪與扭力輸出齒輪嚙合。本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)高精度力矩控制，從而對(duì)繡線張力進(jìn)行高精度和自動(dòng)化調(diào)節(jié)；不會(huì)引起繡線損傷，減低了斷線率；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以對(duì)多色結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單進(jìn)行繡線張力調(diào)節(jié)。
文檔編號(hào)D05C11/08GK202989527SQ201220600188
公開(kāi)日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2012年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月14日
發(fā)明者朱陽(yáng) 申請(qǐng)人:深圳思瑞普科技有限公司