一种针杆可旋转的缝纫机

技术领域

本发明涉及缝纫机技术领域，具体涉及一种针杆可旋转的缝纫机。

背景技术

随着缝纫技术的不断进步和缝纫工艺要求的不断提升，现有缝纫设备所能缝制的花样越来越多，缝纫设备的数控化程度越来越高，不仅为缝纫工作带来了便利，而且使得缝纫设备的应用范围越来越广。

针杆可旋转的缝纫机是一种常见的缝纫设备，通常包括机头、针杆、设置于针杆的机针、穿刺驱动模块、旋转驱动模块以及旋梭机构（或称为旋梭体），穿刺驱动模块和旋转驱动模块通常都设置于机头的机壳内，针杆设置于对应旋梭机构（或称为旋梭体）的位置处，使得机针可以与旋梭机构相配合。穿刺驱动模块与针杆传动连接，以便驱动针杆进行上下穿刺动作，同时，旋转驱动模块也与针杆传动连接，以便驱动针杆旋转，使得该缝纫机的机针不仅可以进行上下穿刺动作，而且可以旋转，以便更好的与下方的旋梭机构相配合。

现有针杆可旋转的缝纫机中，由于针杆既可以在穿刺驱动模块的驱动下进行穿刺动作，又可以在旋转驱动模块的驱动下旋转，因此，需要针杆在进行穿刺动作时，针杆与旋转驱动模块始终保持传动连接状态，同时，也需要针杆在进行旋转动作时，针杆也与穿刺驱动模块始终保持传动连接状态，为此，需要穿刺驱动模块和旋转驱动模块与针杆具有特殊的传动连接结构。现有技术中公开了很多特殊的传动连接结构，虽然使得针杆同时具有穿刺和旋转的功能，但是通常都存在容易加速针杆磨损，大大降低针杆使用寿命等问题，例如，现有针杆可旋转的缝纫机中，穿刺驱动模块通常包括电机、穿刺驱动机构和连接头，如中国专利CN 109554846 A中所示，电机通过穿刺驱动机构与连接头传动连接，针杆设置有限位挡圈，如附图1所示，连接头限位约束于限位挡圈，且针杆可以相对于连接头旋转，这样既可以利用穿刺驱动模块驱动针杆升降，又使得针杆具有旋转的自由度。现有技术中，旋转驱动模块通常包括电机和传动套，传动套套设于针杆，针杆上通常需要配置槽（或平面）或花键，针杆通过槽或花键与传动套传动连接，虽然这样的设计可以利用传动套驱动针杆旋转，又可以利用穿刺驱动模块驱动针杆相对于传动套竖直升降，但是会降低针杆的抗疲劳强度，比如，在中国专利CN 109554846 A及中国专利CN 110004608 A所公开的缝纫机中，旋转驱动模块配置有适配针杆的针杆下套（即传动套）、螺钉、圆柱夹持块、涡轮以及马达，同时，通过直接将针杆外圆削去一部分的方式在针杆上加工出一夹持面，针杆下套构造有销孔和与销孔相连通的螺纹孔，针杆下套套设于针杆，并使得销孔对应所述夹持面，将圆柱夹持块设置于销孔内，圆柱夹持块的一端面与针杆上的夹持面相接触，螺钉螺纹连接于螺纹孔，并顶紧圆柱夹持块，达到固定圆柱夹持块的目的；马达与涡轮传动连接，涡轮与针杆下套相连，在运行过程中，马达可以驱动针杆下套旋转，针杆下套通过圆柱夹持块与夹持面的接触带动针杆旋转，而当穿刺驱动模块驱动针杆竖直穿刺动作（即升降动作）时，针杆相对于针杆上下动作，虽然可以同时实现针杆的穿刺和旋转功能，但是，采用这样的传动连接结构，在实际中，第一、需要在针杆的侧面加工槽（如夹持面），会降低针杆的抗疲劳强度，尤其是现有的针杆通常都很细（只有7-8mm），从而非常不利于针杆的结构强度和使用寿命。第二、在针杆升降穿刺动作及旋转动作的过程中，针杆会与传动套（如针杆下套）及圆柱夹持块会发生接触和摩擦，针杆通常处于高速动作状态（通常3000r/min，甚至更高），尤其是当毛削等杂质进入针杆会与传动套或圆柱夹持块的接触面时，第一方面，针杆会快速磨损，并大大降低针杆的抗疲劳强度，从而降低针杆的使用寿命；第二方面，随着摩擦的加剧，针杆摩擦位置处的温度会急剧升高，导致针杆受热不均匀，针杆非常容易变形；第三方面，针杆动作过程中的噪声较大；第四方面，针杆动作过程中所承受的外载荷很大，也不利于针杆抗疲劳强度。正是由于这些因素的影响，严重降低了针杆的抗疲劳强度，不仅导致针杆不稳定，影响缝纫精度，而且使得针杆的使用寿命大大降低，尤其是对于高速缝纫机而言，针杆的使用寿命通常不会超过1个月。虽然现有技术公开了很多的针杆结构和针杆传动连接结构，但是仍然没有解决上述问题，如何在缝纫机机头狭小的装配空间内提高针杆的抗疲劳强度、稳定性以及使用寿命，还亟待解决。

发明内容

本发明第一方面要解决现有针杆可旋转缝纫机中，针杆会与旋转驱动模块发生接触摩擦，导致针杆的抗疲劳强度达到降低，从而导致针杆稳定性和使用寿命显著降低的问题，提供了一种新型的缝纫机，针杆不仅具有穿刺和旋转功能，而且可以有效防止针杆与旋转驱动模块发生接触和摩擦，可以有效提高针杆的抗疲劳强度，主要构思为：

一种针杆可旋转的缝纫机，包括机壳、针杆、穿刺驱动模块以及旋转驱动模块，针杆设置有限位挡圈，穿刺驱动模块与针杆传动连接，用于驱动针杆进行穿刺动作，

所述旋转驱动模块包括第一电机和第一齿部，所述第一电机安装于机壳，所述第一齿部可转动的连接于机壳，

至少一个所述限位挡圈设置有第二齿部，所述第二齿部包括适配所述第一齿部的齿，各齿分别沿针杆的圆周方向布置，且所述齿为直齿，

第一电机与第一齿部传动连接，用于驱动第一齿部转动，第一齿部与第二齿部相啮合，用于带动针杆转动，

第一齿部中齿的长度大于第二齿部中齿的长度，在针杆进行穿刺动作的过程中，第一齿部与第二齿部保持啮合状态。在本方案中，通过在针杆的限位挡圈上设置第二齿部，不仅使得第二齿部可以与针杆相连为一体，以便利用第二齿部传递动力，并使第二齿部与针杆同步动作，而且无需在针杆上配置额外的传动部件，以便适配机头内狭小的装配空间；通过在旋转驱动模块中配置第一齿部，并使第一齿部与第二齿部相啮合，以便利用第一齿部与第二齿部的啮合将旋转动力传递到针杆，不仅可以解决利用第一电机驱动针杆旋转的问题，而且在旋转过程中，针杆与旋转驱动模块没有直接接触和摩擦，既可以避免针杆发生磨损，从而可以有效提高针杆的抗疲劳强度，又可以有效改善针杆动作过程中的受力情况，降低针杆上的载荷，有利于提高针杆的稳定性和使用寿命；通过将第一齿部的齿和第二齿部的齿都构造为直齿，直齿的长度方向与针杆的长度方向平行，同时将第一齿部中齿的长度构造为大于第二齿部中齿的长度，确保在针杆穿刺动作的过程中，第一齿部与第二齿部可以始终保持啮合状态，这样的设计，一方面可以有效防止第一齿部与第二齿部相互分离，可以有效避免重新啮合过程带来的如何重新对准、如何防止啮合过程发生碰撞、如何保证啮合精度等问题，从而可以有效简化机械结构并有效降低控制难度，另一方面使得针杆的升降穿刺动作与旋转动作互不干扰，并可以更顺畅的相互配合，且在针杆穿刺动作及旋转动作的过程中，针杆也不会与旋转驱动模块直接接触和摩擦，不仅可以有效避免针杆发生磨损，有效提高针杆的抗疲劳强度和使用寿命，而且可以大大降低针杆上的载荷，使得针杆在缝纫过程中更稳定，有利于提高缝纫机的缝纫精度和缝纫质量。

为解决驱动针杆进行穿刺动作的问题，进一步的，所述穿刺驱动模块包括第二电机、穿刺驱动机构以及连接头，其中，

连接头限位约束于两个限位挡圈之间，且针杆可相对于连接头转动，

第二电机安装于机壳，第二电机通过穿刺驱动机构与连接头传动连接，用于驱动连接头沿针杆的长度方向移动。以便达到驱动针杆进行穿刺动作，同时，所述限位挡圈不仅可以与连接头实现限位配合，而且可以与第一齿部实现传动配合，使得限位挡圈具有多种功能，从而可以简化结构，更适配缝纫机机头内狭小的装配空间。

优选的，两个限位挡圈分别构造有所述第二齿部，两个限位挡圈分别与第一齿部相啮合。在方案中，由于两个限位挡圈是间隔布置的，使得两个第二齿部相互间隔，再结合两个第二齿部分别与第一齿部相啮合，这样一方面，可以有效增加啮合长度，有利于传动更平稳、更精准；另一方面，两个第二齿部与第一齿部形成两处啮合，无需增加每个第二齿部的长度及限位挡圈的厚度即可满足更平稳传动的需求，并可以满足机头内狭小装配空间中的传动需求。此外，以便利用两个限位挡圈来同时带动针杆转动，一方面，可以在不改变现有穿刺驱动模块的情况下，利用限位挡圈来有效解决缝纫机中针杆会与旋转驱动模块发生摩擦，导致针杆的疲劳强度和使用寿命显著降低的问题，另一方面，不需要在现有针杆的基础上增加其余的结构，结构简单，并适用于机头内狭小的装配空间，且通用性更好。

为解决针杆进行穿刺动作的过程，第一齿部与第二齿部始终保持啮合状态的问题，进一步的，所述第一齿部中齿的长度为L，两个限位挡圈中齿的长度分别为L1和L2，两个限位挡圈之间的间距为H，针杆的最大穿刺行程为W，其中，L≧H+L1+L2+W。从而可以确保在针杆的穿刺行程范围内，两个限位挡圈上的第二齿部始终与第一齿部处于完全啮合状态，使得传动更平稳，传动精度更高，更有利于提高缝纫的稳定性和精度。

为解决驱动针杆进行穿刺动作的问题，进一步的，所述穿刺驱动机构包括传动轴、平衡块、曲轴、连杆以及导向结构，其中，传动轴可转动的连接于机壳，第二电机与传动轴传动连接，用于驱动传动轴转动，平衡块设置于传动轴，曲轴的一端偏心连接于平衡块，连杆的上端可转动的连接于曲轴，连杆的下端可转动的连接于连接头，连接头的一端可移动的约束于导向结构，导向结构竖直设置于机壳，用于为连接头沿针杆长度方向的移动导向。以便利用第二电机驱动连接头沿针杆长度方向动作，从而可以通过限位挡圈驱动针杆同步沿针杆长度方向动作，实现针杆的穿刺动作。

为解决第一电机与针杆无接触传动的问题，一些方案中，所述旋转驱动模块包括齿轮和传动柱，所述第一齿部为构造于齿轮的齿，所述齿为直齿，齿轮安装于传动柱，传动柱可转动的设置于机壳，传动柱与针杆平行，第一电机与传动柱传动连接。使得第一电机可以通过齿轮与限位挡圈的啮合来驱动针杆旋转，整个旋转驱动模块与针杆没有直接接触和摩擦，不存在磨损针杆的问题，从而有利于提高针杆的抗疲劳强度。

为解决第一电机与针杆无接触传动的问题，另一些方案中，还包括传动柱，所述传动柱采用阶梯轴结构，且传动柱包括至少两个轴段，所述第一齿部为构造于其中一个轴段的齿，所述齿为直齿，传动柱与针杆平行，第一电机与所述传动柱传动连接。在本方案中，通过将传动柱采用阶梯轴结构，且传动柱包括至少两个轴段，以便对传动柱进行加工、定位和装配；通过将第一齿部直接构造于其中一个轴段，使得第一齿部与传动柱为一体结构，不仅便于加工成型，而且可以进一步提高传动柱的强度和刚度，并可以在保证传动柱结构强度的情况下将整个传动柱做得更小，更满足在机头内狭小的装配空间中进行装配的需求。此外，在装配时，通过约束和定位传动柱即可实现对第一齿部的约束和定位，不仅装配更方便，而且可以简化机头的内部结构，有利于降低成本。

为解决便于合理布置第一电机位置的问题，进一步的，所述旋转驱动模块还包括第一传动机构，所述第一电机通过第一传动机构与所述传动柱传动连接。通过配置第一传动机构，可以更灵活的布置第一电机的位置，从而可以更合理的利用机头内狭小的装配空间。

优选的，所述第一传动机构包括联轴器或齿轮传动机构或带传动机构。

本发明第二方面要解决适配缝纫机机头中狭小装配空间的问题，进一步的，所述传动柱的另一个轴段还构造有第三齿部，所述旋转驱动模块还包括第一传动机构，所述第一传动机构与所述第三齿部传动连接。在本方案中，通过同时在传动柱集成第一齿部和第三齿部，便于一体加工成型，一方面，不仅可以有效保证传动柱的结构强度，而且便于在缝纫机的机头内进行整体装配，无需分别为第一齿部和第三齿部配置单独的定位结构和约束结构等，可以降低对安装空间的要求；另一方面，可以在保证结构强度的情况下将整个传动柱做得更小，更适配缝纫机机头内狭小的安装空间。

本发明第三方面要解决针杆高速穿刺动作过程中传动柱轴向窜动的问题，进一步的，还包括适配传动柱的第一限位结构和适配传动柱的第二限位结构，所述第一限位结构用于限制传动柱沿其中一个轴向方向移动，所述第二限位结构用于限制传动柱沿另一个轴向方向移动。在本方案中，通过配置第一限位结构，可以限制传动柱沿其中一个轴向方向移动，而通过配置第二限位结构，可以限制传动柱沿另一个轴向方向移动，通过第一限位结构与第二限位结构的配合，可以限位约束传动柱，从而可以有效防止针杆高速穿刺动作带动传动柱轴向窜动。

优选的，所述第一限位结构和第二限位结构分别为设置于传动柱两端的限位块。以便利用限位块限位约束传动柱的两端。

本发明第四方面要解决便于更换针杆的问题，进一步的，所述限位挡圈构造有适配针杆的中心孔和连接孔，连接孔的一端与中心孔相连通，另一端贯穿限位挡圈的外侧面，所述连接孔构造有内螺纹，

还包括紧固件，紧固件构造有适配内螺纹的外螺纹，紧固件螺纹连接于限位挡圈，并顶紧针杆。在本方案中，采用顶紧的方式来固定限位挡圈，不仅便于安装、拆卸和调节限位挡圈的位置，从而便于针杆的更换和装配，而且使得限位挡圈可以更牢靠的安装于针杆，显著提高限位挡圈与针杆的连接强度，以便通过限位挡圈向针杆传递更大的扭矩，可以满足利用限位挡圈驱动针杆旋转的需求。

与现有技术相比，使用本发明提供的一种针杆可旋转的缝纫机，可以有效防止针杆在动作过程中与旋转驱动模块发生接触和摩擦，不仅可以避免针杆发生磨损、避免整个受热不均而变形，从而可以有效提高针杆的抗疲劳强度，而且可以有效降低针杆动作过程中的载荷，并可以显著降低噪音，从而可以有效提高针杆的稳定性和使用寿命，尤其适用于高速缝纫机。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为一种现有缝纫机中的一种穿刺驱动模块的结构示意图。

图2为本发明实施例1提供的一种缝纫机中，一种穿刺驱动模块的结构示意图。

图3为图2中连接头处的剖视图。

图4为本发明实施例1提供的一种缝纫机中，一种旋转驱动模块的结构示意图。

图5为图4中A-A处的剖视图。

图6为图4的局部放大示意图。

图7为本发明实施例2提供的一种缝纫机中，一种传动柱的结构示意图。

图8为图7的端视图。

图9为本发明实施例2提供的一种缝纫机中，一种旋转驱动模块的结构示意图。

图10为本发明实施例3提供的一种缝纫机中，一种旋转驱动模块的结构示意图。

图11为本发明实施例4提供的一种缝纫机中，限位挡圈处的剖视图。

图中标记说明

旋转驱动模块1、第一电机11、第一传动机构12、主动带轮121、从动带轮122、同步带123、传动柱13、第一齿部14、齿15、第三齿部16、光轴17

穿刺驱动模块2、第二电机21、穿刺驱动机构22、连接头23、套筒231、第二传动机构24

传动轴31、平衡块32、曲轴33、连杆34、导向结构35

针杆4、机针41

限位挡圈5、第二齿部51、中心孔52、连接孔53、内螺纹531

第一限位结构61、第二限位结构62

旋梭机构7

轴承8

紧固件9。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例中提供了一种针杆可旋转的缝纫机，包括机头、针杆4、穿刺驱动模块2、旋转驱动模块1以及旋梭机构7，其中，

如图2-图4所示，所述针杆4可以竖直布置于机头的机壳，以便沿竖直方向进行上下穿刺动作；同时，穿刺驱动模块2与针杆4传动连接，以便利用穿刺驱动模块2驱动针杆4沿竖直方向进行穿刺动作。在实施时，针杆4设置于旋梭机构7的上方，针杆4设置有限位挡圈5，如图2及图3所示，限位挡圈5可以与穿刺驱动模块2相配合，在实施时，针杆4的端部还设置有机针41，如图2所示，以便与下方的旋梭机构7相配合。在实施时，所述旋梭机构7可以采用现有的旋梭机构7（或称为旋梭体），以便与这里不再举例说明。在实施时，限位挡圈5可以采用现有的常规固定方式固定于针杆4，这里不再赘述。

在本实施例中，如图2及图4所示，所述旋转驱动模块1包括第一电机11和第一齿部14，第一齿部14包括若干齿15，且所述齿15为直齿，直齿的长度方向与针杆4的长度方向平行，第一电机11安装于机壳，所述第一齿部14可转动的连接于机头的机壳，第一电机11与第一齿部14传动连接，以便利用第一电机11驱动第一齿部14转动。

在本实施例中，如图2及图4所示，所述针杆4设置有第二齿部51，使得第二齿部51可以与针杆4相连为一体，以使得针杆4与第二齿部51可以同步动作。所述第二齿部51包括适配所述第一齿部14的齿15，各齿分别沿针杆4的圆周方向布置，同样地，所述齿为直齿，直齿的长度方向与针杆4的长度方向平行。在装配时，第一齿部14与第二齿部51相啮合，不仅可以通过第一齿部14带动针杆4转动，从而达到利用第一电机11驱动针杆4旋转的目的；而且第二齿部51还可以相对于第一齿部14沿针杆4的中心轴线方向直线移动，且移动过程中，第一齿部14不会对第二齿部51造成任何阻挡。

在实施时，第一齿部14中齿的长度大于第二齿部51中齿的长度，如图4所示，使得在针杆4进行穿刺动作的过程中，第一齿部14与第二齿部51可以始终保持啮合状态。

为驱动针杆4进行穿刺动作，在一种实施方式中，如图2所示，所述穿刺驱动模块2包括第二电机21、穿刺驱动机构22以及连接头23，其中，针杆4上设置有两个间隔布置的限位挡圈5，如图2所示，连接头23限位约束于两个限位挡圈5之间，不仅针杆4可相对于连接头23转动，而且可以通过连接头23带动针杆4竖直升降。在实施时，第二电机21安装于机壳，第二电机21可以通过穿刺驱动机构22与连接头23传动连接，以便利用第二电机21驱动连接头23沿针杆4的长度方向（即，轴线方向，后文不再赘述）移动。而为实现连接头23与针杆4的可转动连接，具有多种实施方式，作为一种举例，如图2及图3所示，连接头23的一端构造有适配针杆4的套筒231，套筒231的内径大于针杆4的外径，同时，套筒231的长度小于两个限位挡块之间的间距，套筒231套设于两个限位挡圈5之间的针杆4上，如图2及图3所示，从而使得针杆4和限位挡块可以相对于连接头23的套筒231转动。此外，在作为另一种举例，连接头23的一端也可以构造为适配针杆4的牙叉，牙叉限位约束于两个限位挡块，也能实现相同的效果。

在实施时，穿刺驱动机构22也具有多种实施方式，例如，在一种实施方式中，所述穿刺驱动机构22包括传动轴31、平衡块32、曲轴33、连杆34以及导向结构35，如图2所示，其中，传动轴31可以通过轴承8可转动的连接于机壳，第二电机21可以通过联轴器、带传动机构或齿轮传动机构等第二传动机构24与传动轴31传动连接，用于驱动传动轴31转动，平衡块32设置于传动轴31，曲轴33的一端偏心连接于平衡块32，连杆34的上端可转动的连接于曲轴33，连杆34的下端可转动的连接于连接头23，如图2所示，连接头23的一端可移动的约束于导向结构35，导向结构35与针杆4平行，导向结构35可以是导向槽或导轨等，用于为连接头23的穿刺动作导向，从而可以更精确的利用第二电机21驱动连接头23沿针杆4的长度方向动作，进而达到驱动针杆4进行穿刺动作的目的。在其它的实施方式中，所述穿刺驱动机构22还可以采用凸轮机构、曲柄连杆34机构或直线模组等，只要能驱动连接头23沿针杆4的长度方向来回移动即可，这里不再一一举例说明。

在实施时，第二齿部51具有多种实施方式，作为一种举例，第二齿部51中的齿可以直接构造于针杆4的外表面，并沿针杆4的圆周方向围成一圈，但是由于针杆4很细，这种实施方式会大大增加针杆4的加工难度，显著提高成本。作为另一种举例，第二齿部51可以是齿轮，所述齿轮安装于针杆4即可，但是这种实施方式会在现有缝纫机的机头内增设一个或两个齿轮，不仅会增加针杆4的装配难度，而且会占用机头内更多的装配空间，使得机头内的装配空间更小。为解决这些问题，在本实施例所提供的优选实施方式中，至少一个所述限位挡圈5设置有第二齿部51，即，所述第二齿部51可以优先设置于限位挡圈5，通过在针杆4的限位挡圈5上设置第二齿部51，一方面，使得第二齿部51可以与针杆4相连为一体，以便利用第二齿部51传递动力，并使第二齿部51与针杆4同步动作，达到驱动针杆4旋转的目的；另一方面，限位挡圈5不仅可以与连接头23实现限位配合，而且可以与第一齿部14实现传动配合，使得限位挡圈5具有多种功能，从而可以简化结构，无需在针杆4上配置额外的传动部件，更适配缝纫机机头内狭小的装配空间，具有其它实施方式不能达到的显著优势。

在一种实施方式中，可以在一个限位挡圈5设置第二齿部51，利用该限位挡圈5与第一齿部14传动连接。而在另一种优选的实施方式中，两个限位挡圈5分别构造有所述第二齿部51，如图2-图4所示，且两个限位挡圈5上的齿一一对应，使得两个限位挡圈5可以分别与同一第一齿部14相啮合。具体而言，由于两个限位挡圈5是间隔布置的，使得两个第二齿部51相互间隔，再结合两个第二齿部51分别与第一齿部14相啮合，这样一方面可以有效增加啮合长度，有利于传动更平稳、更精准；另一方面，两个第二齿部51与第一齿部14形成两处啮合，无需增加每个第二齿部51的长度及限位挡圈5的厚度即可满足更平稳传动的需求，并可以满足机头内狭小装配空间中的传动需求。此外，以便利用两个限位挡圈5来同时带动针杆4转动，一方面，可以在不改变现有穿刺驱动模块2的情况下，利用限位挡圈5来有效解决缝纫机中针杆4会与旋转驱动模块1发生摩擦，导致针杆4的疲劳强度和使用寿命显著降低的问题，另一方面，不需要在现有针杆4的基础上增加其余的结构，结构简单，并适用于机头内狭小的装配空间，且通用性更好。

可以理解，在实施时，可以在现有限位挡圈5上加工第二齿部51，也可以直接采用现有的齿轮作为限位挡圈5，都能达到驱动针杆4旋转的目的。在本实施例中，第二齿部51中的齿沿限位挡圈5的圆周方向围成一圈，如图4及图5所示，以便实现任意角度的旋转。当然，在另一些实施方式中，第二齿部51中的齿也可以沿限位挡圈5的圆周方向围成圆弧形，以便实现特定角度的旋转。

在实施时，第一齿部14具有多种实施方式，作为一种举例，所述旋转驱动模块1还包括齿轮，此时，所述第一齿部14可以为构造于齿轮的齿15，且所述齿15为直齿，齿轮可转动的设置于机壳，齿轮的中心轴线与针杆4的中心轴线平行，第一电机11与齿轮传动连接，以便驱动齿轮转动。在实施时，所述齿轮可以安装于一根传动柱13，如图4所示，所述传动柱13可以通过轴承8连接机壳，第一电机11与该传动柱13传动连接，以便驱动该传动柱13和齿轮同步转动，达到驱动针杆4旋转的目的。在实施时，所述齿轮可以优先采用柱状齿轮，且齿轮中齿的长度大于第二齿部51中齿的长度，以便满足针杆4穿刺动作过程中第一齿部14与第二齿部51保持啮合的需求。在这种实施方式中，第一电机11可以通过齿轮与限位挡圈5的啮合来驱动针杆4旋转，整个旋转驱动模块1与针杆4没有直接接触和摩擦，不存在磨损针杆4的问题，可以显著提高针杆4的抗疲劳强度。当然，在实施时，所述传动柱13可以优先采用阶梯轴结构，以便加工、定位和装配。

作为另一种举例，所述旋转驱动模块1还包括传动柱13，所述传动柱13采用阶梯轴结构，且传动柱13包括至少两个轴段，如图4-图6所示，所述第一齿部14为构造于其中一个轴段的齿，所述齿为直齿，传动柱13可以通过轴承8可转动的设置于机壳，如图4所示，并使传动柱13与针杆4平行，如图4所示，使得沿针杆4的长度方向，传动柱13与针杆4的之间的中心间距保持不变，以便针杆4相对于传动柱13移动；第一电机11与所述传动柱13传动连接，以便利用第一电机11驱动传动柱13及设置于传动柱13的第一齿部14同步转动。在这种实施方式中，通过将传动柱13采用阶梯轴结构，且传动柱13包括至少两个轴段，以便对传动柱13进行加工、定位和装配；通过将第一齿部14直接构造于其中一个轴段，使得第一齿部14与传动柱13为一体结构，不仅便于加工成型，而且可以进一步提高传动柱13的强度和刚度，并可以在保证传动柱13结构强度的情况下将整个传动柱13做得更小，更满足在机头内狭小的装配空间中进行装配的需求。此外，在装配时，通过约束和定位传动柱13即可实现对第一齿部14的约束和定位，不仅装配更方便，而且可以简化机头的内部结构，有利于降低成本。

可以理解，在实施时，所述第一齿部14中齿可以沿传动柱13的圆周方向围成圆弧形，以便实现特定角度的旋转，而在优选的实施方式中，第一齿部14中齿可以沿传动柱13的圆周方向围成一圈，以便实现任意角度的旋转。

为便于合理布置第一电机11的位置，在进一步的实施方式中，所述旋转驱动模块1还包括第一传动机构12，所述第一电机11通过第一传动机构12与所述传动柱13传动连接。通过配置第一传动机构12，可以更灵活的布置第一电机11的位置，从而可以更合理的利用机头内狭小的装配空间。在实施时，所述第一传动机构12可以包括联轴器或齿轮传动机构或带传动机构。作为举例，如图4所示，所述第一传动机构12采用的是同步带123传动机构，所述同步带123传动机构包括设置于第一电机11输出轴的主动带轮121、同步带123以及设置于传动柱13的从动带轮122，同步带123张紧于主动带轮121和从动带轮122，从而可以利用第一电机11驱动传动柱13转动。

如图4及图6所示，在一种实施方式中，两个限位挡圈5上的第二齿部51分别与传动柱13上的第一齿部14相啮合，由于都采用直齿，直齿的长度方向与针杆4的长度方向（轴向）平行，且相互啮合的齿与齿之间也具有一定的间隙，使得限位挡圈5可以在连接头23的带动相对于传动柱13沿针杆4的长度方向来回移动，从而实现针杆4的穿刺动作，且在针杆4进行穿刺动作的过程中，第二齿部51始终与第一齿部14处于啮合状态，即，在极限位置处，沿第二齿部51中齿的长度方向，齿的部分区域还与第一齿部14保持啮合状态。当然，为提高啮合的稳定性，在一种优选的实施方式中，在针杆4进行穿刺动作的过程中，第二齿部51可以始终与第一齿部14处于完全啮合状态，即，沿第二齿部51中齿的长度方向，与第一齿部14相啮合的齿，整根齿都与第一齿部14相啮合，也就是说，在针杆4进行穿刺动作的过程中，第二齿部51没有超出第一齿部14的范围。为便于说明，如图6所示，此时，第一齿部14中齿的长度为L，两个限位挡圈5中齿的长度分别为L1和L2，两个限位挡圈5之间的间距为H，针杆4的最大穿刺行程为W，其中，L≧H+L1+L2+W。从而可以确保在针杆4的穿刺行程范围内，两个限位挡圈5上的第二齿部51始终与第一齿部14处于完全啮合状态，使得传动更平稳，传动精度更高，更有利于提高缝纫的稳定性和精度。

本实施例所提供的缝纫机，通过在旋转驱动模块1中配置第一齿部14，并使第一齿部14与第二齿部51相啮合，以便利用第一齿部14与第二齿部51的啮合将旋转动力传递到针杆4，不仅可以解决利用第一电机11驱动针杆4旋转的问题，而且在旋转过程中，针杆4与旋转驱动模块1没有直接接触和摩擦，既可以避免针杆4发生磨损，从而可以有效提高针杆4的抗疲劳强度，又可以有效改善针杆4动作过程中的受力情况，降低针杆4上的载荷，有利于提高针杆4的稳定性和使用寿命；通过将第一齿部14的齿和第二齿部51的齿都构造为直齿，直齿的长度方向与针杆4的长度方向平行，同时将第一齿部14中齿的长度构造为大于第二齿部51中齿的长度，确保在针杆4穿刺动作的过程中，第一齿部14与第二齿部51可以始终保持啮合状态，这样的设计：第一、可以有效防止第一齿部14与第二齿部51相互分离，可以有效避免重新啮合过程带来的如何重新对准、如何防止啮合过程发生碰撞、如何保证啮合精度等问题，从而可以有效简化机械结构并有效降低控制难度。第二、使得针杆4的升降穿刺动作与旋转动作互不干扰，并可以更顺畅的相互配合，且在针杆4穿刺动作及旋转动作的过程中，针杆4也不会与旋转驱动模块1直接接触和摩擦，可以有效避免针杆4发生磨损，有效提高针杆4的抗疲劳强度和使用寿命，事实证明，本缝纫机中针杆4的使用寿命显著增加，通常高速缝纫机中的针杆4至少都能用半年以上，更换频率显著降低，使用成本也显著降低。第三、可以大大降低针杆4上的载荷，同时，针杆4也不存在热量集中、分布不均匀的问题，使得针杆4在缝纫过程中更稳定，更不容易变形，有利于提高缝纫机的缝纫精度和缝纫质量。第四、可以有效降低针杆4动作过程中的噪音，尤其是不会在高速动作过程中产生摩擦声。第五、无需对针杆4进行任何加工和改进，采用现有的常规针杆4即可，通用性更好，成本更低。

实施例2

为解决更适配缝纫机机头中狭小装配空间的问题，本实施例2与上述实施例1的主要区别在于，本实施例所提供的缝纫机中，所述传动柱13的另一个轴段还构造有第三齿部16，所述第三齿部16包括构造于该轴段的齿，所述齿沿轴段的圆周方向围成一圈，如图7-图9所示，此时，所述旋转驱动模块1还包括第一传动机构12，所述第一传动机构12与所述第三齿部16传动连接，以便通过第三齿部16驱动传动柱13转动，通过传动柱13带动第一齿部14转动，第一齿部14驱动第二齿部51转动，最后通过第二齿部51带动针杆4转动。

在本实施例中，通过同时在传动柱13集成第一齿部14和第三齿部16，便于一体加工成型，一方面，不仅可以有效保证传动柱13的结构强度，而且便于在缝纫机的机头内进行整体装配，无需分别为第一齿部14和第三齿部16配置单独的定位结构和约束结构等，可以降低对安装空间的要求；另一方面，可以在保证结构强度的情况下将整个传动柱13做得更小，更适配缝纫机机头内狭小的安装空间。

第三齿部16具有多种实施方式，当第一传动机构12采用的是齿轮传动机构时，所述第三齿部16中的齿可以是直齿，也可以是斜齿。当第一传动机构12采用的是同步带123传动机构时，所述第三齿部16中的齿采用的是同步带123轮齿，如图7-图9所示，例如，在一种实施方式中，第一传动机构12包括主动带轮121和同步带123，所述同步带123张紧于主动带轮121和第三齿部16，如图9所示，第一电机11与主动带轮121传动连接，使得主动带轮121、同步带123以及第三齿部16可以构成同步带123传动机构，使得第一电机11可以通过该同步带123传动机构驱动传动柱13转动，以达到驱动针杆4旋转的目的，这样不仅具有同步带123传动机构的优势，而且还可以根据实际要求合理的布置第一电机11的位置，更便于在机头的狭小空间内布置第一电机11。在实施时，所述主动带轮121可以直接安装于第一电机11的输出轴，如图9所示，也可以通过现有的传动机构与第一电机11的输出轴传动连接。

由于机头的装配空间狭小，使得传动柱13的最大直径也比较小，由于第一齿部14的长度较长，加工距离较大，传动柱13容易在加工第一齿部14的过程中（即，滚齿的过程中）发生变形，为解决该技术问题，在更进一步的方案中，沿传动柱13的长度方向，第一齿部14与第二齿部51之间构造预留有至少一个轴段，且邻近第一齿部14的轴段的外径小于第一齿部14处的外径，大于或等于第二齿部51处的外径，且该轴段构造为光轴17，例如，如图7及图9所示，第一齿部14与第二齿部51之间构造预留有一个轴段，该轴段的外径小于第一齿部14处的外径，大于或等于第二齿部51处的外径，这样的设计，一方面，使得第一齿部14与第二齿部51可以相互间隔开，以便分别加工和传动，另一方面，可以减少第一齿部14的滚齿加工量，同时，也有利于将光轴17的直径构造为尽量大，以提高传动柱13的强度和刚度，从而可以有效防止加工长距离第一齿部14的过程中，传动柱13发生变形，有利于提高稳定性。

可以理解，在本实施例中，所述外径是指外直径，所述内径是指内直径。

实施例3

在针杆4进行高速穿刺动作过程中，第二齿部51相对于第一齿部14高速移动，而传动柱13及第一齿部14处于静止状态，使得第二齿部51会对传动柱13产生沿其轴向的作用力，使得传动柱13容易出现轴向窜动的问题，为解决该技术问题，本实施例3与上述实施例1或2的主要区别在于，本实施例所提供的缝纫机，还包括适配传动柱13的第一限位结构61和适配传动柱13的第二限位结构62，所述第一限位结构61用于限制传动柱13沿其中一个轴向方向（传动轴31的轴向方向）移动，相应地，所述第二限位结构62用于限制传动柱13沿另一个轴向方向移动，而通过第一限位结构61与第二限位结构62的配合，可以限位约束传动柱13，从而可以有效防止针杆4高速穿刺动作带动传动柱13轴向窜动。

在实施时，第一限位结构61和第二限位结构62分别具有多种实施方式，例如，第一限位结构61可以设置于传动柱13的轴肩处，第一限位结构61可以是设置于机头中机壳的挡块、挡板等，同理，第二限位结构62也可以设置于传动柱13的轴肩处，第二限位结构62也可以是设置于机头中机壳的挡块、挡板等。又如，第一限位结构61可以设置于传动柱13的端部，此时，第一限位结构61可以是设置于机头中机壳的限位块、限位板等。同理，第二限位结构62可以设置于传动柱13的端部，此时，第二限位结构62可以是设置于机头中机壳的限位块、限位板等。作为举例，如图10所示，在本实施例中，所述第一限位结构61和第二限位结构62分别为设置于传动柱13两端的限位块，限位块可拆卸的固定于机壳，以便利用限位块限位约束传动柱13的两端，从而可以有效防止传动柱13轴向窜动。

实施例4

由于针杆4是易损件，在不满足加工需求时就需要更换，而为解决便于更换针杆4的问题，本实施例4与上述实施例1或2或3的主要区别在于，本实施例所提供的缝纫机中，所述限位挡圈5构造有适配针杆4的中心孔52和连接孔53，如图11所示，连接孔53的一端与中心孔52相连通，另一端贯穿限位挡圈5的外侧面，所述连接孔53构造有内螺纹531。

相应地，还包括紧固件9，如图11所示，紧固件9构造有适配内螺纹531的外螺纹，使得紧固件9可以螺纹连接于限位挡圈5，以便利用紧固件9顶紧针杆4，从而通过顶紧的方式来固定限位挡圈5，不仅便于安装、拆卸和调节限位挡圈5的位置，从而便于针杆4的更换和装配，而且使得限位挡圈5可以更牢靠的安装于针杆4，显著提高限位挡圈5与针杆4的连接强度，以便通过限位挡圈5向针杆4传递更大的扭矩，可以满足利用限位挡圈5驱动针杆4旋转的需求。

在实施时，连接孔53的数目可以是一个、两个或多个，紧固件9的数目适配连接孔53，当包括至少两个连接孔53时，各连接孔53可以分别沿限位挡圈5的圆周方向均匀分布，从而可以沿针杆4的圆周方向均匀顶紧针杆4，一方面，可以有效改善针杆4的受力，使得针杆4的受力更均衡，另一方面更有利于调节限位挡圈5的位置，使得限位挡圈5的中心轴线可以与针杆4的中心轴线重合，从而有利于提高传动精度，解决保证传动精度的问题。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。