一种高稳定性的绣花机压脚独立驱动机构
技术领域
本实用新型涉及绣花机技术领域，具体是一种高稳定性的绣花机压脚独立驱动机构。
背景技术
现有的绣花机在压脚驱动结构的设计上，经历了从传统的压脚、针杆一体驱动的方式到压脚、针杆分开驱动的方式的转变，因为压脚独立驱动的方式更能满足当下刺绣需要，可以单独调节压脚初始高度，对不同布料适应性好，消除原一体式所用主轴负载过大的问题。
如专利号为CN201721055665.8的专利文件公开的一种绣花机的独立压脚控制机构，包括机头座，所述的机头座上设有驱动机构，所述的驱动机构通过连杆传动结构连有压脚驱动座，所述的压脚驱动座活动套设于相对机头座固连的压脚驱动杆，所述的压脚驱动座的一端连有且当压脚驱动座沿着压脚驱动杆轴向上下移动能够随压脚驱动座同步运动的压脚针杆，所述的压脚针杆上连有压脚，且所述的压脚驱动座的周向外侧还通过杆体定位结构连有相对于压脚驱动座活动设置且在压脚驱动座上下移动时互不干涉的针杆组件，该方案虽可实现压脚独立控制，但由于其利用的是连杆传动结构来驱动压脚驱动座，故仍存在弊端。该方案中驱动电机带动第一连杆、第二连杆转动，将两者的转动运动转换成压脚驱动座的直线运动，但是也正是由于连杆的转动运动，压脚驱动座最终的受力在大小和方向上也是在往复变化的（相当于有竖直和水平的分力存在且不断变化），而并非仅在竖直方向上受到平顺均匀地牵引，故电机的转动角度与压脚升降位移非简单线性的对应关系，较为复杂，以致于电机相关控制及调整算法繁复，设计难度相对较大。另外，该方案中电机输出力矩与压脚驱动座的行程调节实际是相冲突的，也即其压脚驱动座在增大上下行程这一点上存在难以克服的问题，因为如果要使得压脚驱动座能向上或向下有更大的位移，则需要将连杆做得越长，但若是如此，电机输出力矩在传递到压脚驱动座时就会出现越大的损耗（另外，前述提到的水平方向的分力所造成的升降阻力也会造成损耗），以致于在高速运行状态下传动结构稳定性无法保证，压脚驱动座的升降行程可调节范围小且难以轻易改变，整体无法达到较佳较稳定的使用工况。
发明内容
本实用新型的技术目的在于提供一种高稳定性的绣花机压脚独立驱动机构，解决现有技术中连杆传动方式所存在的电机调节控制复杂、升降行程与运行稳定性冲突、传动损耗大的问题。
本实用新型的具体技术方案如下：一种高稳定性的绣花机压脚独立驱动机构，包括机头、导向杆、传动滑块和驱动组件，所述传动滑块套设在所述导向杆上而可沿着所述导向杆竖直升降，所述驱动组件包括驱动电机、过渡传动部和滑块连接部，所述驱动电机连接在所述机头的外壁上，所述过渡传动部传动连接在所述驱动电机与所述滑块连接部之间，所述滑块连接部受所述过渡传动部带动而做直线升降运动，所述滑块连接部固定连接于所述传动滑块并带动其竖直升降。
作为优选，所述过渡传动部包括主动带轮和至少一从动带轮，所述主动带轮由所述驱动电机带动，所述从动带轮连接在所述机头的侧壁所设置的连接轴上；所述滑块连接部包括皮带，所述皮带绕接在所述主动带轮及所述从动带轮上，所述皮带固定连接于所述传动滑块并带动其竖直升降。
作为优选，经过绕接定型后的所述皮带包含至少一竖直带动段，所述传动滑块上设有皮带连接部，所述皮带连接部与所述竖直带动段固定连接。
作为优选，所述皮带上设有齿槽，所述皮带连接部上设有与所述皮带上的齿槽相啮合的皮带连接面。
作为优选，所述皮带连接部上设有皮带紧固槽，所述皮带置入并固定在所述皮带紧固槽中。
作为优选，所述过渡传动部包括带动齿轮，所述带动齿轮由所述驱动电机带动；所述滑块连接部包括齿条，所述带动齿轮与所述齿条啮合连接，所述齿条固定连接于所述传动滑块并带动其竖直升降。
作为优选，所述过渡传动部还包括至少一过渡齿轮，所述过渡齿轮由所述驱动电机传动带动，所述带动齿轮由所述过渡齿轮传动带动。
本实用新型的技术优点在于所述压脚独立驱动机构结构紧凑，在设置方式上较为灵活，所述升降块能够在竖直方向上平顺地升降，相对传统的连杆传动方式动力输出损耗较小，所述升降块的上下位移量受限制度低，通过所述驱动组件可较容易地实现升降行程的调整且调节控制较为简单可靠，即使在高速运行状态下，也可以有效保证稳定性，传动顺畅，安全高效，绣品质量得以提高，值得在本领域内推广使用。
附图说明
图1为本实用新型实施例一的结构示意图；
图2为本实用新型实施例二的结构示意图；
图3为本实用新型实施例三的结构示意图；
图4为本实用新型实施例四的结构示意图；
图5为本实用新型实施例五的结构示意图；
图6为本实用新型实施例六的结构示意图；
图7为本实用新型实施例有关针杆、压脚杆、针杆驱动杆的结构示意图；
图8为本实用新型实施例有关针杆、压脚杆、针杆驱动杆的结构示意图；
图中编号对应的各部分名称分别为：1-机头，2-导向杆，3-传动滑块，31-皮带连接部，311-皮带连接面，312-皮带紧固槽，32-压脚杆连接部，321-对接腔，33-驱动杆连接部，331-连接槽，4-压脚杆，41-驱动块，411-对接头，5-针杆驱动杆，6-针杆，a1-皮带，a11-竖直带动段，a2-主动齿轮，a3-从动齿轮，b1-齿条，b2-带动齿轮，c1-驱动电机。
具体实施方式
下面将结合附图，通过具体实施例对本实用新型作进一步说明：
如背景技术中提到的对比文件那样，现有的连杆传动机构通过多个直连杆相互铰接的形式，来传递电机动力并由其端头带动所连接的部件升降，依赖于多连杆的逐级传动。多连杆的动作是转动的形式，其对传动滑块的施力的方向和大小是在周而复始地变化的，传动滑块相当于受到不断变化的竖直方向的分力和水平方向的分力，因此驱动源例如电机的调节控制相对复杂，动作配合要求高，其与所述导向杆之间还因为水平方向的分力加大了升降阻力。另外，传动滑块的位移上下限受到连杆的长度设置影响，若想实现既要使驱动输出动力损耗小，又要使传动滑块的升降行程尽可能变大或是可调节范围大的目的，是相矛盾的，无法轻易改变，这也是该方案的主要缺陷。
基于以上问题，申请人在经过思考和实践后，提出了一种丝杠传动式压脚独立驱动装置，包括针杆架、针杆6、压脚杆4、针杆驱动杆5、机头1、导向杆2、传动滑块3和驱动组件，导向杆2连接在机头1的前侧，传动滑块3套设在导向杆2上而可沿着导向杆2竖直升降，本装置中驱动组件包括驱动电机c1、过渡传动部和滑块连接部，驱动电机c1连接在机头1的外壁上，过渡传动部由驱动电机c1传动带动，过渡传动部传动连接在驱动电机c1与滑块连接部之间，滑块连接部受过渡传动部带动而做直线升降运动，滑块连接部固定连接于所述传动滑块并带动其竖直升降，滑块连接部仅在竖直方向上对传动滑块3施力带动，滑块传动部位于机头1内部，过渡传动部按传动行程的长短可以仅设置有位于机头1内部的部分，或者是设置有位于机头1内部及机头1外部的部分。该方案消除了传动多连杆结构存在的传动控制复杂、传动稳定性有缺陷的问题，电机的调控简易，使得传动滑块3能够在竖直方向上平顺升降，结构设置灵活度高，升降行程受限制度且调整简易，升降行程的增大与高稳定性不存在较大冲突，相应的电机的运转控制简单且动力传递损耗低。
实施例一：见图1，过渡传动部包括一个主动带轮a2和一个从动带轮a3，两个带轮均设于机头1内部，驱动电机c1连接在机头1的外壁上，主动带轮a2连接于驱动电机c1的输出轴，从动带轮a3连接在机头1的内侧壁所设置的连接轴上；滑块连接部包括皮带a1，皮带a1绕接在主动带轮a2和从动带轮a3上；传动滑块3套设在导向杆2上，传动滑块3上设有皮带连接部31，皮带连接部31与皮带a1连接固定。经过绕接定型后的皮带a1包含一竖直带动段a11，图1中即两端竖直向的皮带a1的靠外侧那段，皮带连接部31与竖直带动段a11连接固定。皮带a1为双面传动皮带，皮带连接部31上设有皮带a1上的齿槽面相啮合的连接面312，即皮带连接部31与皮带a1啮合固定，连接面312可以设为单独的一面，如图1所示，也可以设为相互之间间隔形成皮带置入槽的两个面。为了让啮合固定的方式更为牢固，容易想到的，可以通过额外的部件，如绳、带等起到额外的绑缚固定效果，或如抱箍、卡夹等起到额外的抱紧效果，或如螺钉、螺母等起到额外的固定连接效果。
实施例二：见图2，本实施例与实施例一的区别在于，皮带连接部31上设置上下贯通式的皮带紧固槽311（可为侧向开口槽，方便竖直带动段a11置入），竖直带动段a11置入皮带紧固槽311中并与之卡接固定或固连，可通过螺钉、抱箍、胶贴等固定件将竖直带动段a11进行固定，皮带连接部31也可直接通过这样的固定方式与皮带a1固定连接，但效果不如前述方式。
实施例三：见图3，本实施例与实施例一的区别在于，存在第二个从动带轮a3，这往往是由于该例中驱动电机c1的输出轴与机头1的侧板的连接位置有别于图1所示的，或者机头1的结构成型有别于图1所示的，或者导向杆2与驱动组件的相对位置有别于图1所示的而作出的结构适应性调整，利用更多的带轮来调整竖直带动段a11的形成位置。该例中的两个从动带轮a3分处上下，从而使两者之间所绕置的皮带a1形成一竖直带动段a11。
实施例四：见图4，本实施例与实施例三的区别在于，驱动电机c1的安装朝向有所不同，且皮带连接部31上是开设皮带紧固槽311的方式。实施例三中，以及实施例一和实施例二中，其中的驱动电机c1都是将输出轴朝向机头1的侧板，本实施例中，驱动电机c1侧贴着机头1的侧板并把输出轴朝向机头1的前方，这样的设置可以在一定程度上减少驱动电机c1于水平方向上所占的长度，整体布局更合理更美观。在此种安装形式中，更多个从动带轮a3就显得更为必要，主动带轮a2于机头1前部靠外侧处与驱动电机c1的输出轴连接，两个从动带轮a3于机头1前部靠内侧处上下正对，也即让处在两个从动带轮a3之间的皮带a1形成竖直带动段a11。
实施例五：见图5，本实施例与实施例四的区别在于，驱动电机c1的安装方位有所不同，并且驱动电机c1与主动带轮a2之间还设有额外的过渡传动部。不同于实施例一，本实施例中驱动电机c1换装到了机头另一侧的侧板上，该块侧板是可拆卸式的独立板体。此时驱动电机c1的输出轴位置、传动滑块3、皮带、带轮之间的相对位置若仍然按照图1的布置的话，会不好协调动作，故此增设了过渡传动组件。图示中额外的过渡传动部采用的仍然是带轮加皮带的方式，位于机头1的外部，用于传动带动机头1内部的主动带轮a2及从动带轮a3，设置简单，运行稳定，布置在机头1上相对于独立侧板的一体成型式侧板外，一个过渡带轮通过转轴杆及联轴器与驱动电机c1连接，另一个过渡带轮通过转轴杆与主动带轮a2连接。额外的过渡传动部也可以利用带轴的齿轮，以齿轮传动的形式带动主动带轮a2。额外的过渡传动部就是将驱动电机c1的动力传动给主动带轮a2，有关于类似的现有传动结构，还可以为齿轮传动的方式，在此不再赘述。
实施例六：见图6，本实施例与前述所有的实施例的区别在于，驱动组件非齿轮加皮带式传动，而是齿轮加齿条的方式。具体的，滑块连接部包括齿条b1，过渡传动部包括带动齿轮b2，驱动电机c1连接在机头1的外壁上，带动齿轮b2连接在驱动电机c1的输出轴上并同时与齿条b1啮合连接；传动滑块3套设在导向杆2上，齿条b1与传动滑块3的齿条固定部31连接固定，简单地可采用螺接固定。带动齿轮b2转动带动齿条b1发生相对位移，从而使得与齿条b1固连的传动滑块3实现升降。容易理解的，结合实施例五所说的，额外的过渡传动部也可以套用到此处，用来调整电机位置，并通过额外的过渡传动部驱动带动齿轮b2。
驱动组件也可以再增加一个过渡齿轮，驱动电机c1连接在机头1上，过渡齿轮连接在驱动电机c1的输出轴上，带动齿轮b2连接在机头1的内壁所设置的连接轴上并与过渡齿轮啮合连接。当然，若有设置需要，比如传动滑块3与带动齿轮b2的连接位置有所要求，过渡齿轮可以设置更多个，过渡齿轮之间前后依次啮合连接，便于适配调整。
除以上所有实施例的描述外，再对与传动滑块3相关联的针杆6、压脚杆4、针杆驱动杆5的设置进行补充描述，见图7、图8。针杆架连接在机头1的前侧，与机头1的前侧开口部相对接，在图中省略未示出，针杆6、压脚杆4均活动连接在针杆架上。针杆驱动杆5连接在机头1上，也在机头1的前侧开口部竖直设置，与导向杆2平行，其上（一般为杆体顶部）设有传动推拉部件来带动针杆a。
传动滑块3上还设有压脚杆连接部32，压脚杆4上设有驱动块41，压脚杆连接部32与驱动块41对接，驱动块41受压脚杆连接部32带动而带动压脚杆4运动。驱动块41一体成型或固定安装在压脚杆4上，与压脚杆4一起升降。压脚杆连接部32上设置对接腔321，而驱动块41上设置对接头411，对接头411置入对接腔321中。此处的“对接”可以理解为诸如孔与杆、槽与块等类似结构件的配合，配合时可以是过盈配合也可以是间隙配合。图示中，对接腔321如图示中那样是水平向的开槽，且进一步的，对接头411与对接腔321并非相固接，而是伸入其中并在传动滑块3上升或下降时，对接腔321的上内壁或下内壁与对接头411相抵，对接头411被压迫随动即可，这也是满足换色操作的需要。在一些实施例中，“对接”还可以以如下方式理解：压脚杆4上套设有复位弹簧，复位弹簧位于驱动块41和针杆架的下梁之间（压脚杆4装在针杆架上，针杆架省略未示出），故前述提到的压脚杆连接部32与驱动块41的对接还可以是压脚杆连接部32位于驱动块41上方的形式，利用压脚杆连接部32下压驱动块41来带动压脚杆4下降，利用复位弹簧使得压脚杆4自行回位。
传动滑块3上还设有驱动杆连接部33，驱动杆连接部33与针杆驱动杆5活动连接而可沿着针杆驱动杆5竖直移动，针杆驱动杆5与导向杆2一样固定连接在机头1上。图8中可以看到，驱动杆连接部33上设有连接槽331，该连接槽331半包套在针杆驱动杆5的杆体表面，当然也可以全包套的形式，但是相对而言，半包套的形式既实现相对滑动功能，又便于拆装检修。驱动杆连接部33的存在，使得传动滑块3在竖直升降中保持稳定，不会发生旋转偏位，进而保证压脚杆4被准确、稳定地带动升降。
另外，驱动块41上也设置了一针杆连接部，用来与针杆架上的针杆6活动连接而可沿着针杆6竖直移动，这是为了防止压脚杆4旋转，起定位作用。针杆连接部也相当于一延伸的端块并且也设置了竖直贯通的开槽，该开槽全包套或半包套在针杆6上。针杆6的升降即是由针杆驱动杆5上顶部的传动推拉部件来带动实现，现有技术中也已成熟运用。
本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。本实用新型的目的已经完整有效地实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。
