專利名稱：一種縫紉機針的矯平方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對機針，特別是家用縫紉機針進行矯平的方法和裝置。
產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)對家用縫紉機針的直線度要求較高。國家標(biāo)準(zhǔn)GB4521-84《家用縫紉機機針》規(guī)定，針柄平面基線與針身之間的距離(常稱線縫)δ為0.1±0.05mm，而工廠在生產(chǎn)中常將此公差控制在±0.03mm以內(nèi)。但家用縫紉機針在粗加工后，還要經(jīng)過磨、拋、鍍等精加工，往往發(fā)生變形，因此成品針在出廠包裝前必須經(jīng)過矯平。目前國內(nèi)家用縫紉機針行業(yè)均采用目測手矯的方法矯平。操作人員在暗室中，將針柄平面向下放在平臺上，目測估計平臺平面與針身的距離(即線縫δ)，如線縫δ不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，則用小鎯頭反復(fù)敲擊針身，進行矯平。由于產(chǎn)品數(shù)量多，矯平效率低，在機針加工的27道工序中，僅這道矯平工序就要占用六分之一還多的勞動力，成為制針行業(yè)發(fā)展生產(chǎn)的一大障礙。
據(jù)檢索，國外未見改進上述工藝的報導(dǎo)。但據(jù)了解國外曾研制采用電磁鐵控制的錘，以敲擊方式進行校直的裝置，但只適用于熱處理后半成品針的粗校直。同樣，我國專利86200590《冷校直機》亦只適用于上述情況。
本發(fā)明的目的是提供一種對機針，特別是家用縫紉機針在包裝前進行最后矯平的方法和裝置。按照本發(fā)明所述的方法和裝置能自動測量自動矯平家用縫紉機針，其直線度能以足夠的精度達(dá)到產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求，且能使操作人員擺脫落后的手工操作，實現(xiàn)勞動生產(chǎn)率的大幅度提高。本發(fā)明亦可用于粗校直。
本發(fā)明所提供的方法是這樣的首先對被矯針的線縫δ進行測量，根據(jù)測量獲得的數(shù)據(jù)選擇適當(dāng)?shù)姆较蚝痛笮〉某C平力，對針進行矯平，如此反復(fù)進行，最終達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。
在具體實施時，是對被矯針在一定位置上按給定的方向和幅度進行撳拗，來代替所述矯平力。這樣比較容易實現(xiàn)和控制，其數(shù)值可由實驗直接獲得，并制成表格備用。根據(jù)實驗，對家用縫紉機針，只要矯平值選取適當(dāng)，經(jīng)過初測、初矯、復(fù)測、復(fù)矯二次反復(fù)后，極大部分針已達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，少數(shù)未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的，多因其他性能(如彈性)差所致，本屬淘汰之列。所以實際上并不需要更多次數(shù)的反復(fù)。由于有些針的針柄平面與針中心線的平行度較差，超過了允許極限，因此可在正式矯平前，先在針身近過渡錐處進行一次預(yù)檢，將有上述缺陷的針預(yù)先篩選掉。
本發(fā)明所述的方法采用電子控制方式即可實現(xiàn)，采用微計算機后性能更完善，使用更靈活。
根據(jù)所述方法，機針特別是家用縫紉機針的矯平裝置是這樣構(gòu)思的首先將機針針柄固定，對于家用縫紉機針則應(yīng)規(guī)定針柄平面的方向，並由測量部件對針身近過渡錐處進行預(yù)檢，將超過極限而無法矯平的不合格針預(yù)先篩選掉，然后由測量部件對針身的針孔后部進行初測，由矯平部件進行初矯;再復(fù)測，如仍未合格則復(fù)矯;最后終測檢驗，並根據(jù)終測結(jié)果進行分選。
現(xiàn)對該裝置的關(guān)鍵部分作進一步的敘述本裝置的關(guān)鍵之一是測量部件與矯平部件。測量部件要能精確地測出線縫δ的數(shù)值，並以此為依據(jù)求出矯平值。矯平部件則要能根據(jù)給定的矯平值準(zhǔn)確地進行矯平。本裝置的測量部件與矯平部件由步進電機、螺旋副、測量組件或測量矯平組件組成。螺旋副將步進電機的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換成測量矯平組件的直線運動。由于步進電機的步進角及螺旋副的螺距固定，所以步進電機運行一步的行程(脈沖當(dāng)量)也是固定的。
測量時，控制電路發(fā)出脈沖，步進電機開始運轉(zhuǎn)，並帶動測量組件作直線運動。測量組件首先觸及專門設(shè)置的“測量基準(zhǔn)”，並發(fā)出計數(shù)開始信號，接著測量組件又觸及被矯針的針身，發(fā)出計數(shù)結(jié)束信號，並停止測量。電路記錄下二次信號之間的脈沖數(shù)，即測量組件自“測量基準(zhǔn)”到被矯平之間步進電機運行的脈沖數(shù)，並依此求得測量值，進行貯存、處理。由于在機械加工中各類誤差是難免的，所以必須采取特別措施，保證測量的精度。為此本裝置專門設(shè)置了一個“測量基準(zhǔn)”。所述“測量基準(zhǔn)”是以固定被矯針的平臺平面為基準(zhǔn)，采用一個類似百分表結(jié)構(gòu)的宰榧蠱淇繕燜醯牟飭扛四┒說奈恢糜肫矯嫫教ㄒ恢?jǐn)n敲錘貌飭扛四┒思純勺魑安飭炕肌薄 矯平時，步進電機根據(jù)控制電路的命令帶動矯平組件，在給定的方向上，自接觸針身時起開始運行至給定的脈沖數(shù)，對被矯針進行撳或拗的矯平操作。所述脈沖數(shù)是控制電路根據(jù)初測值或初測與復(fù)測的結(jié)果，查數(shù)表獲得矯平值，再經(jīng)運算求得的;矯平方向是根據(jù)測量值與針的標(biāo)準(zhǔn)值相比較確定的。有關(guān)矯平值的數(shù)表是事先以大量測試的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析后制成並輸入存貯器的。
所述控制電路可以設(shè)計專門電路，也可以采用微計算機。
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步闡述

圖1是家用縫紉機針產(chǎn)品圖;
圖2是依據(jù)本發(fā)明提出的實施例的傳動系統(tǒng)圖;
圖3是測量矯平示意圖;
圖4是分選工位示意圖;
圖5是計算機及接口框圖;
圖1中，家用縫紉機針針柄1a上有一個平面1b，針柄平面1b的基線到針身1c的距離為線縫δ。預(yù)檢時，測量點選在針身近過渡錐1d處(A點)，測量矯平時，測量矯平點選在針身的針孔后部(B點)。
矯平裝置可以做成單機，但多工位的矯平機效率更高。圖2是依據(jù)本發(fā)明提出的實施例-家用縫紉機針多工位矯平裝置的傳動系統(tǒng)圖。另外還有配套的計算機，接口電路，電源和電機的調(diào)速電路。
本實施例設(shè)置了四個工位依次為送針工位，預(yù)檢工位，測量矯平工位與分選工位。被矯針1由傳送轉(zhuǎn)盤5依次向下一工位傳送。主電機2是一臺直流電機，由可控硅調(diào)速電路進行調(diào)速，且在電路中設(shè)置了快速繼電器，通過繼電器的閉合，可改變調(diào)速電路的參數(shù)，使電機快轉(zhuǎn)。主電機通過減速箱3、槽輪機構(gòu)4帶動傳送轉(zhuǎn)盤5作間隙運動。傳送轉(zhuǎn)盤5的外緣開有若干個針槽5a。主軸還帶動送針工位的曲柄連桿機構(gòu)6送針上料。
送料工位如圖2中虛線框I所示，包括一個針斗7和送針上料的曲柄連桿機構(gòu)6，通過曲柄連桿機構(gòu)的運動將針斗7中的被矯針逐枚地推送到轉(zhuǎn)盤5上的針槽5a里。針槽5a的下方緊挨著轉(zhuǎn)盤5，有一個平臺8。平臺由送針工位，經(jīng)過預(yù)檢工位，測量矯平工位一直延伸到分選工位的分選漏斗旁。送料完成后，主軸繼續(xù)帶動槽輪機構(gòu)4轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)動到一定角度時，轉(zhuǎn)盤5開始轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)盤5轉(zhuǎn)動時，被矯針1在針槽5a里的平臺上被推向下一工位，并在傳送過程中，針柄平面1b會自動取向下位置。
預(yù)檢工位如圖2中的虛線框Ⅱ所示，包括一個可壓緊被矯針的電磁鐵9，一個步進電機10，螺旋副11和測量組件12，還有一個作為“測量基準(zhǔn)”的類似百分表結(jié)構(gòu)的彈性組件13。通過本工位對被矯針針身近過渡錐處(圖1中A點)的測量，先期淘汰了部分針柄平面不合格的針。測量時，主軸正處于轉(zhuǎn)盤5不動的角度，壓緊電磁鐵9的壓頭，將被矯針壓緊在平臺8上，步進馬達(dá)10通過螺旋副11帶動測量組件12自下向上運動，測量組件12首先與彈性組件13的測量桿末端接觸，發(fā)出開始計數(shù)信號，並繼續(xù)向上運動，接著與被矯針接觸，發(fā)計數(shù)結(jié)束信號。測量組件12的結(jié)構(gòu)與下述測量矯平工位的測量矯平組件中的下機械指14b相仿。
測量矯平工位包括預(yù)檢工位所有配置壓緊電磁鐵9′，步進電機10′，螺旋副11′，彈性部件13′，所不同的是測量矯平組件14代替了測量組件12。測量矯平部件14由上機械指14a，下機械指14b，螺旋副的螺母部分14c及緊固螺母組成。螺母14c將步進電機的旋轉(zhuǎn)換成直線運動，并帶動整個組件14。上機械指14a只矯平，不測量。為了不使成品針的針槽部分在矯平時被破壞，上機械指14a采用了滾輪15。矯平下?lián)鍟r，被矯針與滾輪15之間只有純滾動。實施例中滾輪15采用的是微型軸承。下機械指14b既測量又矯平。如果去掉組件14的上機械指14a，即成預(yù)檢工位的測量組件12，此時下機械指14b只有測量功能。
測量矯平操作如圖3所示，測量的過程如預(yù)檢工位所述。矯平時，電路先根據(jù)測量結(jié)果確定了矯平方向和矯平值，求出脈沖數(shù)。如針向下彎，則矯平組件14向上運動，下機械指14b與被矯針接觸，將針向上拗;如針向上彎，則組件14向下運動，上機械指14a上的滾輪15與針接觸，將針向下?lián)?。被矯針將在本工位被矯平及最終測量。
圖4是分選工位的示意圖。分選工位根據(jù)預(yù)檢及測量矯平工位終測結(jié)果進行分選。本工位包括一個分選漏斗16，一個合格針輸送管17和一個不合格針輸送管18。凡是經(jīng)上工位測量不合格的針，分選漏斗16便由分選電磁鐵(圖5的23)控制指向不合格針管18，使上工位送過來的針?biāo)腿氩缓细駛}。反之則通過合格針輸送管17，將針?biāo)腿牒细襻槀}。
本實施例的計算機采用CJ801單板微處理機。設(shè)定PIO的A口為輸出方式，B口為輸入方式。接口框圖如圖5。PAO～PA3輸出方向和運行脈沖數(shù)，分別通過環(huán)形分配器19、19和功率放大器20、20′控制預(yù)檢工位的步進電機10與測量矯平工位的步進電機10′。PA4和PA5分別通過功率放大器21、22控制分選電磁鐵23和快轉(zhuǎn)繼電器24。送料工位的“針到位”信號通過光電耦合器25、單穩(wěn)觸發(fā)器26由PB4輸入;預(yù)檢工位的計數(shù)開始信號和計數(shù)結(jié)束信號，分別通過光電耦合器27、29和放大器28、30，由PB0與PB2輸入;測量矯平工位的計數(shù)開始信號和計數(shù)結(jié)束信號，分別通過光電耦合器31、33和放大器32、34，由PB1和PB3輸入。另外計算機還可將預(yù)檢工位和測量矯平工位的測量結(jié)果分別通過顯示器35、36顯示出來。
現(xiàn)結(jié)合計算機的程序流程說明本實施例的工作過程接通電源后，直流電機2慢速運行，轉(zhuǎn)盤5首先處于靜止?fàn)顟B(tài)。送針工位通過曲柄連桿送針機構(gòu)6，將被矯針由針斗7送入針槽5a，針到位后首先通過機械電器聯(lián)系，使預(yù)檢工位和測量矯平工位的壓緊電磁鐵9與9′，將該二個工位的針壓緊固定，然后發(fā)出“針到位”信號，通過計算機。計算機在初始化后，已在不斷詢問“針到位”信號，一旦收到“針到位”信號，計算機便開始先處理預(yù)檢工位。首先將不合格標(biāo)志1中的內(nèi)容，向不合格標(biāo)志2移位，再指示測量組件12對針身的A點進行預(yù)檢，並將結(jié)果與事先存入計算機的允許極限比較，如超限則置不合格標(biāo)志1，表示此針無法矯平，反之，直接進入處理測量矯平工位的程序。
先詢問“不合格標(biāo)志2置位否？”如置位表示該針在前一周期預(yù)檢時超限，本工位不再處理，計算機輸出信號，接通快轉(zhuǎn)繼電器24，工件直接送往分選工位;如未置位，對針身B點進行初測。初測結(jié)果分三種情況一是合格，立即送分選工位;二是超限，質(zhì)量太差，無法矯平，此時計算機先置不合格標(biāo)志2，再快送分選工位;三是雖不合格但未超限。此時計算機根據(jù)初測結(jié)果確定矯平方向并查表確定矯平值，由測量矯平組件14進行初矯，然后復(fù)測，復(fù)測合格者快送分選工位，如尚未合格，則根據(jù)初測、復(fù)測的結(jié)果重新查表，修正矯平值后，進行復(fù)矯，復(fù)矯后進行終測檢驗，合格的快送分選工位，不合格的先置不合格標(biāo)志2，再快送分選工位。接下來計算機處理分選工位。首先判斷“不合格標(biāo)志2”是否置位，如置位，開不合格門，使分選電磁鐵23動作，分選漏斗16指向不合格針輸送管18，反之，則指向合格針輸送管17。最后通過顯示器35、36將結(jié)果顯示出來。至此，一個循環(huán)結(jié)束。如此周而復(fù)始，不斷送針測矯分選。
本實施例中，一枚被矯針最長時，需要在測量矯平工位作三次測量二次矯平，但由于在程序上作了以上安排，有些針可能只需要作部分處理，直接就送分選工位。因此本裝置的效率較高，並與被矯針的質(zhì)量有關(guān)，平均可達(dá)20枚/分·臺，而且一個操作人員可操作5臺以上，因此大大提高了生產(chǎn)效率。
權(quán)利要求
1.一種機針特別是家用縫紉機針的矯平方法，其特征在于按規(guī)定的針柄平面方向?qū)⒈怀C針的針柄固定，由矯平部件對針身的針孔后部按給出的矯平值，進行下?lián)寤蛏限值某C平操作，矯平過程為由測量部件對針的針柄平面基線到針身的距離δ進行初測，根據(jù)初測結(jié)果選定矯平值進行初矯；再復(fù)測，如未合格則根據(jù)本次和上次測量的結(jié)果修正矯平值，進行復(fù)矯；如此反復(fù)測、矯，直至最后終測達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的機針矯平方法，其特征在于先對針身的近過渡錐處進行預(yù)檢，根據(jù)預(yù)檢結(jié)果是否超過允許極限，確定可否矯平;如需矯平，則對針身的針孔后部先初測、初矯;再復(fù)測如仍未合格，進行復(fù)矯;復(fù)矯后即進行終測，並根據(jù)終測合格與否進行分選。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2的機針矯平方法，其特征在于所述被矯針的測量是由步進電機帶動測量部件進行的，測量數(shù)據(jù)是由程控裝置或計算機根據(jù)測量部件自測量基準(zhǔn)至觸及被矯針為止步進電機運行的脈沖數(shù)換算求得;所述對被矯針矯平的矯平值是由程控裝置或計算機求出矯平脈沖數(shù)，然后“命令”步進電機帶動矯平部件在指定方向上自接觸針處起運行至給定矯平脈沖數(shù)為止。
4.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述矯平方法的機針、特別是家用縫紉機針的矯平裝置，其特征在于所述裝置包括送料部件、測量部件、矯平部件和分選部件，以及控制測量、矯平過程的電路或計算機，所述測量、矯平部件包括一個固定針的機構(gòu)，測量基準(zhǔn)和一個在程控電路或計算機控制下，由步進電機通過傳動部件帶動其對被矯針作測量的測量組件，或能帶動其對被矯針兼作測量和矯平操作的測量矯平組件。
5.一種根據(jù)權(quán)利要求4所述的機針矯平裝置，其特征在于所述矯平裝置包括送料、預(yù)檢、測量矯平、分選下料等四個工位，傳送部件及機械電氣傳動部件與計算機a.所述送料工位，包括一個針斗和一組間隙送料機構(gòu);b.所述預(yù)檢工位，包括一組固定針的機構(gòu)、一個測量基準(zhǔn)、一個由在計算機控制下的步進電機，通過傳動裝置帶動的測量組件;c.所述測量矯平工位，包括預(yù)檢工位的全部部件，但所述測量組件由一個兼作測量和矯平的組件代替;d.所述分選下料工位，包括一個分選料斗和二個輸送管;e.所述傳送部件，包括一個由傳動鏈帶動的作間隙轉(zhuǎn)動的傳送轉(zhuǎn)盤和一個位于所述轉(zhuǎn)盤下沿的基準(zhǔn)平臺，基準(zhǔn)平臺由上料工位，經(jīng)預(yù)檢工位、測量矯平工位直至分選工位。
6.根據(jù)權(quán)利要求4、5的機針矯平裝置，其特征在于所述測量基準(zhǔn)是一個由具有類似百分表結(jié)構(gòu)的彈性組件，其可伸縮的檢測桿末端位置由平臺的平面定出。
7.根據(jù)權(quán)利要求4、5的矯平裝置，其特征在于所述固定機針的機構(gòu)由基準(zhǔn)平臺及其上方的由電磁鐵控制的壓頭組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求4、5的機針矯平裝置，其特征在于所述測量矯平組件的上機械指接觸針的部分，是一個滾輪或微型軸承。
全文摘要
一種機針特別是家用縫紉機針的矯平方法和裝置。裝置分為選料、預(yù)檢、測量矯平、分選四個工位，由直流電機拖動，微處理機控制。矯平時先進行初測，根據(jù)初測確定的矯平值進行矯平，再進行復(fù)測，并根據(jù)初測與復(fù)測的結(jié)果修正矯平值，進行復(fù)矯，最后終測分選。測量與矯平部件由步進電機、螺旋副與測量矯平組件構(gòu)成。為消除加工安裝誤差，還專門設(shè)置了測量基準(zhǔn)。整個矯平過程自動完成，為機針行業(yè)的平直工序擺脫手工操作提供了理想的設(shè)備。
文檔編號D05B85/00GK1034966SQ8810550
公開日1989年8月23日 申請日期1988年3月29日 優(yōu)先權(quán)日1988年3月29日
發(fā)明者顧林德, 張益俊 申請人:上?？p紉機針一廠