一种缝纫机自动换梭装置
技术领域
实用新型涉及缝纫机械技术领域，更具体的是涉及一种缝纫机自动换梭装置，用于工业缝纫机的自动换梭芯的技术领域。
背景技术
平缝机工作时依托梭芯实现面线与底线的交织缝纫，最终完成缝制工作。当梭芯上的底线用完后，需要更换新的绕满底线的梭芯后才能继续缝纫。当前通用的做法是人工换取。人工换取效率低下，自动化程度低。同时在缝纫的过程中可能需要采用其他不同颜色的线，其他不同粗细的线或者其他材质的线等等，人工换取的做法显得非常笨拙，特别是针对以后智能机器人缝纫时，流水线式的工作要求梭芯的换取也是流水线式的，且是高度智能化、集成化的。
缝纫机的旋梭中安装有梭壳和梭芯，梭芯上缠绕有缝线，且梭芯上缠绕的缝线量有限，如果车工发现梭芯内缝线用完后再停止缝纫，往往会因为产生空针而破坏布料或者某条缝合线，从而导致缝合线缝到中途停止、并需要将已缝纫的部分缝合线拆除。因此，在实际操作中，车工会根据经验缝纫一段时间后就停止缝纫，再将旋梭中的梭芯取出，并将梭芯上残留的缝线全部抽出，重新将梭芯绕满缝线后装入旋梭中、再继续缝纫，故耗时长、操作繁琐、效率低，最终导致缝纫效率低。为此，大多数缝纫机中都配置有自动换梭芯装置。
目前，自动换梭芯装置一般由转盘、以及多个放置于转盘上且事先已绕好缝线的梭芯和梭壳构成，缝纫机旋梭内梭芯上的缝线用完后，则自动将旋梭内的梭芯和梭壳取下，再自动将转盘上缠绕满缝线的梭芯和梭壳换到旋梭中，实现自动换梭芯。
但是现有的自动换梭装置均不能很好地识别梭芯上的缝纫线是不是达到了更换的标准,而现有技术中的自动换梭装置中无准确识别梭芯上缝纫线的剩余量，如果梭芯上缝纫线的剩余过量就会造成缝纫线的浪费，如果梭芯上缝纫线早已用尽，再进行更换会导致目标织物出现未缝纫的部分出现，造成织物需要返工重新缝制，而增加生产成本。
实用新型内容
实用新型的目的在于：为了解决现有自动换梭装置中梭芯上缝纫线的剩余量无法识别的技术问题，实用新型提供一种缝纫机自动换梭装置。
实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
一种缝纫机自动换梭装置，包括梭芯盘以及送梭机构，梭芯盘能够放置装有梭芯的梭壳，梭芯盘在步进电机或者伺服电机驱动下转动，送梭机构能够将梭芯盘上装有梭芯的梭壳与缝纫机上装有梭芯的梭壳进行更换，所述梭芯的突缘上设置有贯穿梭芯的缝线检测孔，所述送梭机构包括梭芯抓取机构以及缝线检测装置，梭芯抓取机构包括转盘、驱动转盘转动的马达二、固定设置在转盘上的线性导轨、能够在线性导轨上来回滑动的滑块、驱动滑块在线性导轨上滑动的气缸一、固定设置在滑块上且能够抓取缝纫机以及梭芯盘上的梭壳及其梭芯的抓取机构，马达二为伺服电机或者步进电机，抓取机构上设置有能够检测梭芯上缝线剩余量的激光传感器。
激光传感器检测梭芯上缝线余量的方法为：当安装在缝纫机上的梭芯上的缝线充足，能够将贯穿梭芯的缝线检测孔遮挡，由于梭芯处于转动状态，激光传感器就能够持续收到梭芯的发射光，当缝纫机上的梭芯上的缝线不能够遮挡贯穿梭芯的缝线检测孔时，激光传感器所发出的激光会通过缝线检测孔穿过，而造成激光传感器不能够收到发射光，由于梭芯处于转动状态，因此当梭芯转到缝线检测孔对准激光传感器的发射端时，激光传感器将无法收到发射光，因此当缝纫机上的梭芯上的缝线不能够遮挡贯穿梭芯的缝线检测孔时，激光传感器收到间断的反射光。最终，缝纫机控制系统通过将激光传感器收集的间断信号作为判定更换梭芯的信号，然后控制缝纫机停机，然后利用缝纫机的控制系统控制送梭机构自动更换梭壳以及梭芯。与传统的自动换梭装置相比较，本技术方案可以准确地检测出梭芯上的缝线余量是否充足，能够让避免产生空针而破坏布料或者某条缝合线，从而导致缝合线缝到中途停止的情况发生，让缝纫机能够持续地进行生产任务。
进一步地，梭芯盘设置有两个，两个梭芯盘相对于送梭机构对称，每个梭芯盘上均设置有多个装有梭芯的梭壳，多个梭壳围绕梭芯盘回转中心均匀分布，其中一个梭芯盘由马达一驱动，另一个梭芯盘由马达三驱动，马达一和马达三均为伺服电机或者步进电机。
通过设置两个梭芯盘，能够放置更多的备用梭芯，能够让缝纫机完成一天或者多个班次或者一个班次的使用量，能够提高生产效率，当纺织工厂需要换班的时候直接将梭芯盘上的备用梭芯，准备好无需停机，并且设置两个梭芯盘还能够根据纺织物的工艺需求增加或者减少梭芯盘上备用梭芯的使用量，因此增加了缝纫机自动换梭芯的应用范围，让缝线使用量较大的织物也能够满足相应班次的生产需要。
进一步地，所述抓取机构包括固定设置在滑块上并且能够容纳梭壳的容梭器、能够拉开梭壳的梭门的卡爪以及能够驱动卡爪运动的气缸二。
进一步地，卡爪包括横块、竖立在横块上的竖块以及固定设在竖块上的卡块，横块中部与滑块铰接，横块的一端与气缸二的活塞杆铰接，竖块设置在横块的另一端，竖块一端与横块连接，竖块的另一端与卡块固定连接。
进一步地，梭芯盘与马达一或者马达三的转轴可拆卸连接。通过将梭芯盘设置为可拆卸连接，可以让梭芯盘的更换以及安装可以快速进行，提高梭芯盘更换效率，从而缩短纫缝操作的辅助时间，从而增加了缝纫机的工作时间，从而提高了生产效率以及产量。
进一步地，气缸一上设置有气缸磁性开关。气缸磁性开关的设置可以保证气缸一的活塞杆的伸缩量能够在预定的范围内，当气缸一推动滑块的时候还能够在预定的位置停止，通过气缸磁性开关来控制气缸一的活塞杆的行程，提高滑块定位精度，而抓取机构是固定在滑块上，因此提高抓取机构的定位精度。
进一步地，马达一、马达二和马达三均由缝纫机的控制系统控制。利用缝纫机自带的控制系统控制来控制马达一、马达二和马达三能够将纫缝工艺程序与自动换梭装置控制程序结合，让缝纫程序能够直接控制自动换梭装置进行自动更换梭芯的操作。
进一步地，所述卡块为月牙形结构。
实用新型的有益效果如下：
1、与传统的自动换梭装置相比较，本技术方案可以准确地检测出梭芯上的缝线余量是否充足，能够让避免产生空针而破坏布料或者某条缝合线，从而导致缝合线缝到中途停止的情况发生，让缝纫机能够持续地进行生产任务。
2、通过设置两个梭芯盘，能够放置更多的备用梭芯，能够让缝纫机完成一天或者多个班次或者一个班次的使用量，能够提高生产效率，当纺织工厂需要换班的时候直接将梭芯盘上的备用梭芯，准备好无需停机，并且设置两个梭芯盘还能够根据纺织物的工艺需求增加或者减少梭芯盘上备用梭芯的使用量，因此增加了缝纫机自动换梭芯的应用范围，让缝线使用量较大的织物也能够满足相应班次的生产需要。
3、通过将梭芯盘设置为可拆卸连接，可以让梭芯盘的更换以及安装可以快速进行，提高梭芯盘更换效率，从而缩短纫缝操作的辅助时间，从而增加了缝纫机的工作时间，从而提高了生产效率以及产量。
4、气缸磁性开关的设置可以保证气缸一的活塞杆的伸缩量能够在预定的范围内，当气缸一推动滑块的时候还能够在预定的位置停止，通过气缸磁性开关来控制气缸一的活塞杆的行程，提高滑块定位精度，而抓取机构是固定在滑块上，因此提高抓取机构的定位精度。
5、利用缝纫机自带的控制系统控制来控制马达一、马达二和马达三能够将纫缝工艺程序与自动换梭装置控制程序结合，让缝纫程序能够直接控制自动换梭装置进行自动更换梭芯的操作。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的工作结构示意图；
图3是送梭机构的结构示意图；
图4是梭芯的立体结构示意图；
图5是本实用新型的应用以及安装示意图。
附图标记：1-梭芯盘，2-容纳仓，3-固定柱，4-固定座，5-马达一，6-转盘，7-滑块，8-线性导轨，9-马达二，10-梭壳，11-马达三，12-气缸一，13-卡爪，14-容梭器，15-固定板，16-气缸二，17-梭芯，18-缝线检测孔，19-机座，20-机台板，21-连接盘，22-定位轴，23-销孔，24-定位孔。
具体实施方式
为使实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实用新型实施例中的附图，对实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的实用新型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实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的实用新型的范围，而是仅仅表示实用新型的选定实施例。基于实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于实用新型保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在实用新型实施方式的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对实用新型的限制。
实施例1
如图1到5所示，本实施例提供一种缝纫机自动换梭装置，包括梭芯盘1以及送梭机构，梭芯盘1能够放置装有梭芯17的梭壳10，梭芯盘1在步进电机或者伺服电机驱动下转动，送梭机构能够将梭芯盘1上装有梭芯17的梭壳10与缝纫机上装有梭芯17的梭壳10进行更换，所述梭芯17 的突缘上设置有贯穿梭芯17的缝线检测孔，所述送梭机构包括梭芯抓取机构以及缝线检测装置，梭芯抓取机构包括转盘6、驱动转盘6转动的马达二9、固定设置在转盘6上的线性导轨8、能够在线性导轨8上来回滑动的滑块7、驱动滑块7在线性导轨8上滑动的气缸一12、固定设置在滑块 7上且能够抓取缝纫机以及梭芯盘1上的梭壳10及其梭芯17的抓取机构，马达二9为伺服电机或者步进电机，抓取机构上设置有能够检测梭芯17上缝线剩余量的激光传感器，线性导轨8与转盘 6通过螺钉连接。
梭芯盘1设置有两个，两个梭芯盘1相对于送梭机构对称，每个梭芯盘1上均设置有多个能够容纳装有梭芯17的梭壳10的容纳仓3，多个容纳仓3围绕梭芯盘1回转中心均匀分布，每个容纳仓3内设置有用于固定梭壳10的固定柱3，其中一个梭芯盘1由马达一5驱动，另一个梭芯盘1 由马达三11驱动，马达一5和马达三11均为伺服电机或者步进电机。
所述抓取机构包括固定设置在滑块7上并且能够容纳梭壳10的容梭器14、能够拉开梭壳10 的梭门的卡爪13以及能够驱动卡爪13运动的气缸二16。
卡爪13包括横块、竖立在横块上的竖块以及固定设在竖块上的卡块，横块中部与滑块7铰接，横块的一端与气缸二16的活塞杆铰接，竖块设置在横块的另一端，竖块一端与横块连接，竖块的另一端与卡块固定连接，卡块设置为弧形结构，所述卡块为月牙形结构。
梭芯盘1与马达一5或者马达三11的转轴可拆卸连接。马达一5以及马达三11的转轴上均固定有连接盘21，连接盘21上设置有与马达一5以及马达三11的转轴过盈配合的孔，马达一5以及马达三11的转轴穿过连接盘21后漏出的部分即为定位轴22，定位轴22能够与梭芯盘1上的定位孔24相穿插间隙配合，连接盘21上设固定设置有两个定位销，两个定位销相对于定位轴22对称，定位孔24中心为梭芯盘1的回转中心，梭芯盘1上还设置有两个能够与两个定位销相匹配的销孔23，定位孔24以及销孔23均为通孔。
气缸一12上设置有气缸磁性开关。气缸磁性开关设置为两个，其中一个用于控制气缸一12 活塞杆的伸出量，另一个用于控制气缸一12活塞杆的回程位置。
马达一5、马达二9和马达三11、控制气缸一12以及气缸二16的电磁阀、控制气缸一12 的气缸磁性开关均由缝纫机的控制系统控制。
实施例2
缝纫机自动换梭方法包括如下步骤：
S1.利用激光传感器对准梭芯17的突缘上贯穿梭芯17的缝线检测孔，如果梭芯17上的缝线剩余量充足，激光传感器会收到持续的返射光，如果梭芯17上的缝线剩余量达到了换梭余量，激光传感器会收到间断的返射光；
S2.当激光传感器收到间断的发射光后，缝纫机会停止运转，气缸一12推动滑块7向缝纫机上的梭壳靠近，直至滑块7上抓取机构能够将梭壳10以及梭芯17一并抓取；
S4.气缸一12拉动滑块7远离缝纫机的旋梭，让滑块7回到初始位置；
S5.让马达二9驱动转盘6转动，直到抓取机构正对梭芯盘1上能够放置装有梭芯17的梭壳10 的位置；
S6.气缸一12推动滑块7，让滑块7上的抓取机构将梭壳10及其梭芯17一并放置在梭芯盘1 上，然后松开梭壳10；
S7.气缸一12拉动滑块7，让滑块7上的抓取机构远离梭芯盘1；
S8.让步进电机或者伺服电机驱动梭芯盘1转动，让抓取机构正对梭芯盘1上装有已经缠好线的梭芯17的梭壳10；
S9.气缸一12推动滑块7，让滑块7上的抓取机构靠近梭芯盘1上的梭壳10；
S10.抓取机构抓取梭壳10之后，让气缸一12拉动滑块7，让滑块7上的抓取机构远离梭芯盘1；
S11.让马达二9驱动转盘6转动，让抓取机构正对缝纫机的旋梭；
S12.气缸一12推动滑块7，让抓取机构将梭壳10及其梭芯17安装在缝纫机的旋梭上后，松开梭壳10；
S13.气缸一12拉动滑块7，让滑块7上的抓取机构远离缝纫机的旋梭；
S14.完成换梭。
其中，抓取机构包括能够容纳梭壳10的容梭器14、能够拉开梭壳10的梭门的卡爪13以及能够驱动卡爪13运动的气缸二16，气缸一12以及气缸二16均通过缝纫机控制系统来控制，利用缝纫机控制系统控制气缸一12以及气缸二16的连接的电磁阀的开闭来实现，同时结合气缸磁性开关，让缝纫机控制系统能够精确控制气缸一12以及气缸二16的活塞杆的伸出位置。
当换完一次梭芯之后，马达一5或者马达三11会转动一次，让梭芯盘1转动一定角度，其梭芯盘1转动的角度为每个梭芯盘1上能够放置的梭芯17数量除以360°，当系统检测到两个其中一个梭芯盘1所转动的次数已经达到梭芯盘1的梭芯17容量，将换下的梭壳10及其梭芯17安装到这个梭芯盘1上后，就会将换取梭芯17的动作转向另一个梭芯盘1上，即马达二9驱动转盘6 转向另一个梭芯盘1，并将另一个梭芯盘1上的梭壳10及其梭芯17取下安装到缝纫机的旋梭内，当另一个梭芯盘1转动次数也达到了梭芯17容量，这时系统会发出更换梭芯盘1上的梭芯17。
实施例3
缝纫机自动换梭装置的安装以及应用方法：如图1到5所示，将马达一5、马达二9以及马达三11均设置在一个固定座4上，固定座4与缝纫机的机座19通过螺钉固定连接，整个自动换梭装置位于机台板20的下方，自动换梭装置上方设置有一个盖板，盖板上表面与机台板20的上表面相平，机座19上固定设置有能够支撑盖板的支架，马达一5、马达二9以及马达三11的壳体均与固定座4通过螺钉固定连接，马达一5以及马达三11的转轴均贯穿固定座4后再与梭芯盘1连接，马达二9的转轴贯穿固定座4后再与梭芯盘1连接转盘6固定连接，盖板上开设有两个能够通过梭芯盘1的拿取孔，两个拿取孔分别与梭芯盘1一一对应，两个拿取孔处均设置有封盖，封盖与盖板可拆卸连接，当需要取出梭芯盘1的时候移开封盖就能够取出。
