一种缝纫机剪线控制方法

技术领域

本发明涉及缝纫机领域，特别是涉及一种缝纫机剪线控制方法。

背景技术

随着电机控制技术的不断发展，缝纫机的结构和控制方式也在不断更新。目前，采用步进电机对缝纫机各个机构进行直接控制的方式层出不穷，这虽然替代了传统复杂的机械传动过程、并提升传递效率，但是随之带来的是相互之间的动作时序影响、产生新的问题。比如：采用单个步进电机同时实现调针距动作、抬压脚动作和剪线动作的技术时，单个步进电机实现其中一个动作时会对其他两个动作产生直接或间接的干涉影响。在实现剪线动作时，缝纫机的针距会从有效缝纫针距变为剪线针距；剪线完成后开始缝纫时，缝纫机的针距从剪线针距再变为有效缝纫针距。上述针距从剪线针距变为有效缝纫针距的针距复位过程会造成送布牙前后移动，若送布牙在针板的上方发生前后移动，则会引起布料的前后移动，影响客户体验。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种缝纫机剪线控制方法，能避免在剪线后针距复位过程中送布牙发生前后移动。

为实现上述目的，本发明提供一种缝纫机剪线控制方法，用于缝纫机；

所述缝纫机中配置有可转动的主轴、送布牙、送布机构、剪线机构、驱动电机、都由驱动电机驱动转动的针距调节件和剪线驱动件、针距调节单元、以及剪线驱动单元；所述送布机构包括平行于主轴的送布轴、连接在主轴和送布轴之间的第一送布单元、以及连接在送布轴和送布牙之间的第二送布单元，所述第一送布单元包括固定在主轴上的送布偏心轮、送布连杆、第一送布摆杆、第二送布摆杆、具有第一固定转动轴线的送布摆动座、以及固定在送布轴上的送布曲柄，所述送布连杆的一端可转动地套装在送布偏心轮的外周，所述送布连杆的另一端、第一送布摆杆的一端和第二送布摆杆的一端同轴铰接，所述第一送布摆杆的另一端与送布摆动座铰接，所述第二送布摆杆的另一端与送布曲柄铰接；所述针距调节件通过针距调节单元与送布摆动座相连，所述剪线驱动件通过剪线驱动单元与剪线机构相连，所述驱动电机的转角具有相互独立的针距调节区和剪线区；

所述缝纫机剪线控制方法依次包括以下步骤：

S1、配置所述缝纫机：当所述主轴转动至设定角度θ时，所述送布连杆、第一送布摆杆和第二送布摆杆的同轴铰接轴线与送布摆动座的第一固定转动轴线重合；

S2、所述缝纫机剪线：所述驱动电机从针距调节区内的当前转角值转动至剪线区的终点，所述驱动电机驱动针距调节件和剪线驱动件转动，所述针距调节件通过针距调节单元作用于送布摆动座，使所述缝纫机的针距从当前有效针距变为剪线针距，所述剪线驱动件通过剪线驱动单元作用于剪线机构，使所述剪线机构执行剪线动作；

S3、所述缝纫机剪线后复位：

S31、首先，使所述主轴转动至设定角度θ；

S32、其次，所述驱动电机从剪线区的终点转动至针距调节区内的当前转角值，所述驱动电机驱动针距调节件和剪线驱动件转动，所述针距调节件通过针距调节单元作用于送布摆动座，使所述缝纫机的针距从剪线针距复位为当前有效针距、但所述送布牙保持不动，所述剪线驱动件通过剪线驱动单元作用于剪线机构，使所述剪线机构执行复位动作。

进一步地，所述步骤S2中，当所述驱动电机转动至剪线区的终点时，所述主轴的转角为剪线咬合角度φ，该剪线咬合角度φ小于设定角度θ。

进一步地，所述针距调节件为一个调节凸轮，该调节凸轮的外周面包括变径轮廓面和等径轮廓面；所述针距调节单元包括具有第二固定转动轴线的针距调节曲柄、可转动地安装在针距调节曲柄上的针距调节滚珠、以及针距调节连杆，所述针距调节滚珠与调节凸轮的外周面接触配合，所述针距调节连杆的两端分别与针距调节曲柄和送布摆动座铰接；

当所述驱动电机在针距调节区内运转时，所述针距调节滚珠与调节凸轮外周的变径轮廓面接触配合，所述缝纫机的针距为有效针距；

当所述驱动电机在剪线区内运转时，所述针距调节滚珠与调节凸轮外周的等径轮廓面接触配合，所述缝纫机的针距保持为剪线针距。

进一步地，所述步骤S2依次包括以下分步骤：

S21、缝纫机运转最后一针，所述主轴的转角具有对应送布牙在针板下方的下转角区、以及对应送布牙从针板中向上冒出的上转角区，所述下转角区和上转角区首尾相连；

S22、所述主轴从下转角区的起点转动至终点，此过程中，所述送布牙位于针板下方，所述驱动电机从针距调节区内的当前转角值转动至剪线区的起点，所述缝纫机的针距从当前有效针距变为剪线针距，所述剪线机构不动作；

S23、所述主轴从上转角区的起点在上转角区内转动，此过程中，所述送布牙从针板中向上冒出，所述驱动电机从剪线区的起点转动至终点，所述缝纫机的针距保持为剪线针距，所述剪线机构执行剪线动作。

进一步地，所述剪线驱动件为一个剪线凸轮，该剪线凸轮的外周面上延伸出有剪线驱动臂，所述剪线驱动单元包括具有第三固定转动轴线的剪线驱动杠杆、可转动地安装在剪线驱动臂上的剪线滚珠、以及剪线驱动连杆，所述剪线滚珠能够与剪线驱动杠杆的外周面接触配合，所述剪线驱动连杆的一端与剪线驱动杠杆铰接、另一端与剪线机构相连。

进一步地，所述剪线凸轮的外周面上还延伸出有强制复位臂，该强制复位臂与剪线驱动臂周向错位分布，所述剪线驱动杠杆上安装有可转动的强制复位滚珠，所述强制复位滚珠能够与强制复位臂的外周面接触配合。

进一步地，所述剪线机构包括可转动地安装在缝纫机底板中的剪线轴、都固定于剪线轴的第一剪线曲柄和第二剪线曲柄、剪线连杆、动刀架、固定于动刀架的动刀、以及固定于缝纫机底板的定刀，所述剪线驱动连杆与第一剪线曲柄铰接，所述剪线连杆的两端分别与第二剪线曲柄和动刀架铰接。

进一步地，所述剪线机构还包括套设在剪线轴上的复位扭簧，所述复位扭簧的两端分别与第二剪线曲柄和缝纫机底板相连。

如上所述，本发明涉及的缝纫机剪线控制方法，具有以下有益效果：

本申请在剪线机构将缝线剪断后，驱动电机需复位至剪线之前的状态，则缝纫机的针距相应地从剪线针距复位为当前有效针距，此过程中，主轴停留在设定角度θ，缝纫机保持送布连杆、第一送布摆杆和第二送布摆杆的同轴铰接轴线与送布摆动座的第一固定转动轴线重合的状态，虽然驱动电机通过针距调节件和针距调节单元驱动送布摆动座转动，使缝纫机的针距从剪线针距复位为当前有效针距，但送布摆动座不会将力传递给送布曲柄，也就使得送布轴、第二送布单元和送布牙保持不动，由此避免在剪线后针距复位过程中送布牙发生前后移动，给用户带来更好的体验感。

附图说明

图1为本申请中缝纫机剪线控制方法的流程图。

图2为本申请中缝纫机的结构示意图。

图3为图2省略机壳和底板后的结构示意图。

图4和图5为本申请中驱动电机、针距调节件、针距调节单元和第一送布单元之间的在不同视角下的连接示意图。

图6为本申请中针距调节件的结构示意图。

图7为本申请中驱动电机、剪线驱动件、剪线驱动单元和剪线机构的连接示意图。

图8为本申请中剪线驱动件与剪线驱动杠杆之间的连接示意图。

图9为本申请中剪线驱动件的结构示意图。

元件标号说明

10                     主轴

20                     送布牙

30                     驱动电机

40                     针距调节件

41                     变径轮廓面

42                     等径轮廓面

50                     剪线驱动件

51                     剪线驱动臂

52                     强制复位臂

61                     剪线驱动杠杆

62                     剪线滚珠

63                     剪线驱动连杆

64                     强制复位滚珠

71                     送布轴

72                     送布偏心轮

73                     送布连杆

74                     第一送布摆杆

75                     第二送布摆杆

76                     送布摆动座

77                     送布曲柄

78                     牙架座

79                     牙架

81                     剪线轴

82                     第一剪线曲柄

83                     第二剪线曲柄

84                     剪线连杆

85                     动刀架

86                     动刀

87                     定刀

91                     针距调节曲柄

92                     针距调节滚珠

93                     针距调节连杆

110                    底板

120                    机壳

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书附图所绘的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本申请提供一种缝纫机剪线控制方法，用于缝纫机。

如图2和图3所示，缝纫机的机型为平缝机，缝纫机中配置有底板110、固定在底板110上方的机壳120、左右延伸且可转动地支撑在机壳120中的主轴10、驱动主轴10转动的主电机、固定在底板110左端处的针板、送布牙20、送布机构、剪线机构、固定在机壳120右端侧的驱动电机30、都由驱动电机30驱动转动的针距调节件40和剪线驱动件50、针距调节单元、以及剪线驱动单元。其中，针板中开设有前后延伸的齿槽，该齿槽允许送布牙20从针板中向上冒出、并允许送布牙20前后往复移动。

进一步地，如图3至图5所示，送布机构包括平行于主轴10的送布轴71、连接在主轴10和送布轴71之间的第一送布单元、以及连接在送布轴71和送布牙20之间的第二送布单元。第一送布单元包括通过螺钉固定在主轴10上的送布偏心轮72、送布连杆73、第一送布摆杆74、第二送布摆杆75、具有第一固定转动轴线的送布摆动座76、以及固定在送布轴71右端的送布曲柄77，送布连杆73的上端可转动地套装在送布偏心轮72的外周，送布连杆73的下端、第一送布摆杆74的一端和第二送布摆杆75的一端三者通过一根左右延伸的销钉同轴铰接，第一送布摆杆74的另一端与送布摆动座76铰接，第二送布摆杆75的另一端与送布曲柄77铰接；送布摆动座76的左右两侧都可转动地安装于一根左右延伸的支撑销，该支撑销固定在机壳120中，支撑销构成送布摆动座76的第一固定转动轴线，送布摆动座76能够绕支撑销转动。第二送布单元包括固定在送布轴71左端的牙架座78、连接销、以及牙架79，牙架座78通过连接销与牙架79的前端相连，送布牙20固定在牙架79的上端面上。针距调节件40通过针距调节单元与送布摆动座76相连，剪线驱动件50通过剪线驱动单元与剪线机构相连。

如图3和图7所示，剪线机构包括左右延伸且可转动地安装在缝纫机底板110中的剪线轴81、固定在剪线轴81右端的第一剪线曲柄82、固定在剪线轴81左端的第二剪线曲柄83、剪线连杆84、动刀架85、固定于动刀架85的动刀86、以及固定于缝纫机底板110的定刀87，第一剪线曲柄82与剪线驱动单元相连，剪线连杆84的两端分别与第二剪线曲柄83和动刀架85铰接。优选地，剪线机构还包括套设在剪线轴81上的复位扭簧，复位扭簧的两端分别与第二剪线曲柄83和缝纫机底板110相连，复位扭簧用于剪线后动刀86、动刀架85、第二剪线曲柄83和剪线轴81的复位。

进一步地，在驱动电机30转动一圈360°的范围内，驱动电机30的转角具有相互独立的针距调节区和剪线区。缝纫机正常缝纫时，驱动电机30输出针距调节区内的转角值，驱动电机30通过针距调节件40和针距调节单元使送布摆动座76保持在一个稳定的位置角度，缝纫机具有有效针距，该有效针距包括对应正缝模式的有效正缝针距、以及对应倒缝模式的有效倒缝针距，本实施例中，缝纫机的有效针距为-7mm～7mm。缝纫机需要调针距时，驱动电机30在针距调节区内转动，则驱动电机30带动针距调节件40转动，通过针距调节单元作用于送布摆动座76，改变送布摆动座76的位置角度，进而改变后续缝纫机运转时第一送布单元的传动效率，从而改变主轴10通过送布机构驱动送布牙20做前后往复移动的移动幅度，实现针距调节。缝纫机需要剪线时，驱动电机30从针距调节区内的当前转角转动至剪线区，驱动电机30带动剪线驱动件50转动，通过剪线驱动单元作用于剪线机构，剪线机构执行剪线动作，使剪线机构中的动刀86向靠近定刀87方向运动，直至动刀86与定刀87咬合，将缝线切断，实现自动剪线。

进一步地，缝纫机中还配置有电控模块，电控模块与主电机和驱动电机30相连，向驱动电机30发送各种指令。如图1所示，本申请涉及的缝纫机剪线控制方法依次包括以下步骤：

步骤S1、配置缝纫机：当主轴10转动至设定角度θ时，送布连杆73、第一送布摆杆74和第二送布摆杆75的同轴铰接轴线与送布摆动座76的第一固定转动轴线重合，此情况下，不管送布摆动座76的位置角度如何变化，都不会使送布牙20前后移动。

步骤S2、缝纫机剪线：驱动电机30从针距调节区内的当前转角值转动至剪线区的终点，驱动电机30驱动针距调节件40和剪线驱动件50转动；针距调节件40通过针距调节单元作用于送布摆动座76，使缝纫机的针距从当前有效针距变为剪线针距，剪线针距是指驱动电机30输出剪线区内的转角时缝纫机的针距；同时，剪线驱动件50通过剪线驱动单元作用于剪线机构，剪线机构执行剪线动作，使剪线机构中的动刀86和定刀87咬合，将缝线剪断。

步骤S3、缝纫机剪线后复位，具体包括下述步骤S31和步骤S32：

步骤S31、首先，使主轴10转动至设定角度θ，则缝纫机中的送布连杆73、第一送布摆杆74和第二送布摆杆75的同轴铰接轴线与送布摆动座76的第一固定转动轴线重合；

步骤S32、其次，驱动电机30从剪线区的终点转动至针距调节区内的当前转角值，驱动电机30需复位至剪线之前的状态。此过程中，驱动电机30驱动针距调节件40和剪线驱动件50转动，针距调节件40通过针距调节单元作用于送布摆动座76，使缝纫机的针距相应地从剪线针距复位为当前有效针距；主轴10停留在设定角度θ，缝纫机保持送布连杆73、第一送布摆杆74和第二送布摆杆75的同轴铰接轴线与送布摆动座76的第一固定转动轴线重合的状态，虽然驱动电机30通过针距调节件40和针距调节单元驱动送布摆动座76转动，使缝纫机的针距从剪线针距复位为当前有效针距，但送布摆动座76不会将力传递给送布曲柄77，也就使得送布轴71、第二送布单元和送布牙20保持不动；同时，剪线驱动件50通过剪线驱动单元作用于剪线机构，并且在剪线机构中复位弹簧的作用下，使各部件复位，也即使剪线机构中的动刀86和定刀87分离，剪线机构执行复位动作。

因此，本申请中的缝纫机在剪线后复位的过程中，能使缝纫机的针距从剪线针距复位为当前有效针距，但同时又使送布牙20保持不动，不会发生前后移动，也就不会出现送布牙20前后带动布料的情况，最终给用户带来非常好的体验感。

进一步地，上述步骤S2中，当驱动电机30转动至剪线区的终点时，主轴10此时的转角为剪线咬合角度φ，该剪线咬合角度φ小于设定角度θ。驱动电机30可以为步进电机，也可以为伺服电机；针距调节件40和剪线驱动件50都通过螺钉固定在驱动电机30的电机轴上。针距调节件40和剪线驱动件50可以为两个相互独立的部件，也可以合并为一个整体件；图3所示的实施例中，针距调节件40和剪线驱动件50为两个相互独立的部件，针距调节件40分布在剪线驱动件50的右侧，更加符合缝纫机的结构设计。另外，如图2所示，缝纫机中还配置有挑线机构，该挑线机构具有可上下往复移动的挑线杆。

进一步地，如图4和图5所示，针距调节件40为一个调节凸轮，针距调节单元包括具有第二固定转动轴线的针距调节曲柄91、可转动地安装在针距调节曲柄91上的针距调节滚珠92、以及针距调节连杆93，针距调节滚珠92与调节凸轮的外周面接触配合，针距调节连杆93的两端分别与针距调节曲柄91和送布摆动座76铰接。如图7至图9所示，剪线驱动件50为一个剪线凸轮，该剪线凸轮的外周面上延伸出有剪线驱动臂51，剪线驱动单元包括具有第三固定转动轴线的剪线驱动杠杆61、可转动地安装在剪线驱动臂51上的剪线滚珠62、以及剪线驱动连杆63，剪线滚珠62能够与剪线驱动杠杆61的外周面接触配合，剪线驱动连杆63的一端与剪线驱动杠杆61铰接，剪线驱动连杆63的另一端与剪线机构中的第一剪线曲柄82铰接。

较优地，如图7至图9所示，剪线凸轮的外周面上还延伸出有强制复位臂52，该强制复位臂52与剪线驱动臂51周向错位分布，剪线驱动杠杆61上安装有可转动的强制复位滚珠64，强制复位滚珠64能够与强制复位臂52的外周面接触配合。通过强制复位滚珠64和强制复位臂52的接触配合能驱使剪线机构强制复位，减少卡刀现象的发生。

进一步地，如图6所示，构成针距调节件40的调节凸轮的外周面包括变径轮廓面41和等径轮廓面42。当驱动电机30在针距调节区内运转时，针距调节滚珠92与调节凸轮外周的变径轮廓面41接触配合，缝纫机的针距为有效针距；并且，调节凸轮通过针距调节滚珠92能推动针距调节曲柄91转动，针距调节曲柄91通过针距调节连杆93驱动送布摆动座76转动，改变缝纫机的有效针距，实现针距调节；但是，剪线滚珠62与剪线驱动杠杆61的外周面分离，则剪线机构不动作。当驱动电机30在剪线区内运转时，剪线滚珠62与剪线驱动杠杆61的外周面接触配合，剪线滚珠62推动剪线驱动杠杆61转动，通过剪线驱动连杆63驱动第一剪线曲柄82动作，也就驱动剪线机构动作，使动刀86向靠近定刀87的方向转动；同时，针距调节滚珠92与调节凸轮外周的等径轮廓面42接触配合，则调节凸轮与针距调节滚珠92之间不传递动力，针距调节曲柄91不转动，缝纫机的针距保持为剪线针距，该剪线针距可以为一个接近0的小针距值，也可以为一个大针距值，根据实际需求具体设置即可。当剪线针距为一个接近0的小针距值时，能够实现剪线后布料上的残余线头较短。另外，可以在针距调节件40的右侧端面上设置松线驱动段，用于缝纫机的松线驱动。

进一步地，缝纫机剪线时为缝纫机运转最后一针，此过程中，主轴10的转角具有对应送布牙20在针板下方的下转角区、以及对应送布牙20从针板中向上冒出的上转角区，下转角区和上转角区首尾相连，主轴10先从下转角区的起点转动至其终点，再从上转角区的起点转动至其终点。

上述缝纫机剪线控制方法能用于缝纫机的单剪线动作，也能用于缝纫机的剪线后抬压脚动作。当缝纫机剪线控制方法用于缝纫机的单剪线动作时，缝纫机剪线控制方法具体包括以下步骤：

A1、剪线信号触发，电控模块控制主电机和驱动电机30运转，主电机驱动主轴10转动，主轴10从下转角区的起点转动至终点；此过程中，送布牙20始终位于针板下方，且驱动电机30从针距调节区内的当前转角值转动至剪线区的起点，则在送布牙20未从针板中向上冒出的状态下，缝纫机的针距从当前有效针距变为剪线针距，且剪线机构不动作。

A2、挑线杆处于其最低位置，则主轴10从上转角区的起点在上转角区内转动；此过程中，送布牙20从针板中向上冒出，且驱动电机30从剪线区的起点转动至终点，缝纫机的针距保持为剪线针距，并且，剪线机构执行剪线动作，剪线机构中的动刀86向靠近定刀87的方向运动。当驱动电机30转动至剪线区的终点时，动刀86与定刀87完全咬合，将缝线剪断，主轴10的转角为剪线咬合角度φ。

A3、驱动电机30保持输出剪线区的终点转角，而主轴10从剪线咬合角度φ转动至设定角度θ，使送布连杆73、第一送布摆杆74和第二送布摆杆75的同轴铰接轴线与送布摆动座76的第一固定转动轴线重合。

A4、驱动电机30迅速从剪线区的终点转角反转至剪线之前的针距调节区内的当前转角值，在驱动电机30和复位扭簧的共同作用下，剪线机构中的各部件复位，缝纫机的针距也复原为剪线之前的当前有效针距，且送布牙20不会前后移动。

当缝纫机剪线控制方法用于缝纫机的剪线后抬压脚动作时，若缝纫机的抬压脚机构由单独的气缸、电磁铁等驱动源驱动时，则缝纫机剪线控制方法同上述步骤A1至A4。若缝纫机的抬压脚机构由驱动机构同时驱动，则缝纫机剪线控制方法包括以下步骤：

B1、剪线信号触发，电控模块控制主电机和驱动电机30运转，主电机驱动主轴10转动，主轴10从下转角区的起点转动至终点；此过程中，送布牙20始终位于针板下方，且驱动电机30从针距调节区内的当前转角值转动至剪线区的起点，则在送布牙20未从针板中向上冒出的状态下，缝纫机的针距从当前有效针距变为剪线针距，且剪线机构不动作。

B2、挑线杆处于其最低位置，则主轴10从上转角区的起点在上转角区内转动；此过程中，送布牙20从针板中向上冒出，且驱动电机30从剪线区的起点转动至终点，缝纫机的针距保持为剪线针距，并且，剪线机构中的动刀86向靠近定刀87的方向运动。当驱动电机30转动至剪线区的终点时，动刀86与定刀87完全咬合，将缝线剪断，主轴10的转角为剪线咬合角度φ。

B3、驱动电机30保持输出剪线区的终点转角，而主轴10从剪线咬合角度φ转动至设定角度θ，之后，驱动电机30从剪线区的终点转角同方向先继续转动至驱动电机30的抬压脚区，驱动抬压脚机构进行抬压脚动作，强制复位滚珠64和强制复位臂52接触配合，使剪线机构强制复位。或者，在步骤B2剪线动作完成后，驱动电机30从剪线区的终点转角直接同方向先继续转动至驱动电机30的抬压脚区，不和主轴10转角联动，强制复位滚珠64和强制复位臂52接触配合，使剪线机构强制复位。

综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。