一种缝纫机及缝纫方法
技术领域
本发明属于缝制机械技术领域，涉及一种缝纫机及缝纫方法。
背景技术
目前，工业缝纫机的线迹可分为链式线迹及锁式线迹两种。其中，锁式线迹是最常见的，缝纫机工作时，电机匀速转动驱动带动主轴转动，进而带动刺料机构中的机针运动，引带面线穿过缝料，在到达下极限位置后，向上提升。由于缝料与缝线间存有摩擦力，因此面线未能随机针同步提升，而是滞留在缝料下面，在弹性的作用下膨向机针两侧，形成环类；接着，旋梭的梭尖在运动过程中到达机针处，从面线环中穿过，并在继续旋转运动中，将钩住的线环不断扩大；绕至自身半径处后，像跳绳那样“跃”过扩大了的线环；再往下的动作是挑线杆收线，送布牙送料为使这些动作有足够的时间顺利进行，旋梭仍以原速旋转一周，但不再钩线，仅仅空转一圈。由于挑线杆的收线作用，原先被旋梭扩大并“跃”过面线环迅速缩小，直至将旋梭锁芯中引出的底线牵拉至缝料中，形成一次交织。机针到达上极限位置后，再次向下引线刺料时，缝纫机周而复始，重复上述动作过程，从而在缝料上形成连续不断有规律的锁式线迹。
这种方式在主轴转速低时，线环形成稳定可靠。但是随着主轴转动速度增加，线环形成的时间短，线环小且不稳定，极易失效，产生断线。这种高速下容易断线的问题，主要是由于在高速时线环形成的关键时刻，针杆回升速度快，进而造成线环来不及形成，机针将面线一同带回，使线环小且不稳定，造成旋梭在勾线的时刻，容易劈到线而不是穿过线环。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种缝纫机及缝纫方法，本发明所要解决的技术问题是：如何提高锁式线迹的线环形成稳定性。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
一种缝纫机，所述缝纫机包括机头、电机、主轴和针杆，所述电机固定于机头上，所述主轴转动设置于机头上，所述电机的输出端与主轴相连接，所述主轴通过传动机构与针杆相连接，所述针杆的下端设置有机针，所述针杆的下方具有供机针穿过的针板，其特征在于，所述机针由其位移最低点移动至针板处的该段行程为第一行程，同一周期内该机针其它的行程为第二行程，第一行程中所述电机的平均转速ω1小于第二行程中电机的平均转速ω2。
在上述的一种缝纫机中，所述电机为伺服电机。
在上述的一种缝纫机中，作为优选，所述ω1的大小为ω2的1/2。
在上述的一种缝纫机中，所述传动机构包括曲柄和连杆，所述曲柄的一端与所述主轴的端部相连接，所述曲柄的另一端与连杆的一端相连接，所述连杆的另一端铰接于针杆上，所述针杆上固定有滑块，所述机头沿竖直方向设置有与所述滑块相配合的滑轨。
为实现上述目的及其它相关目的，本发明还提供一种使用上述缝纫机的缝纫方法，其特征在于，所述缝纫方法包括以下步骤：
A、将布料放置于针板上，启动电机，以大小为ω2的平均速度带动机针由上往下穿过布料及针板，并朝其位移最低点处移动；
B、将电机的平均速度降低为ω1，并带动机针由其位移最低点处朝针板移动；
C、将电机的平均速度提升至ω2，带动机针向其位移最高处移动。
在上述的一种缝纫方法中，作为一种方案，所述电机在机针到达其位移最低点处时即开始减速，当机针回升并离开针板处时，电机开始增速。
在上述的一种缝纫方法中，作为另一种方案，当机针由上往下移动至靠近布料时，所述电机即开始减速，当机针的下端由下往上回升至靠近布料时，所述电机开始增速。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明通过降低第一行程中电机的平均转速，即降低机针由其位移最低点回升至针板处的速度，从而增加线环形成的时间，进而增大线环，有效避免旋梭勾线时劈到线，提高锁式线迹的线环形成稳定性。
附图说明
图1是实施例中本缝纫机的结构示意图。
图2是实施例中缝纫机剌料机构的结构示意图。
图3是实施例中缝纫机的电机转速与角度关系图。
图中，1、电机；2、主轴；3、针杆；4、传动机构；5、机针；6、针板；7、曲柄；8、连杆；9、滑块；10、滑轨。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1所示，本缝纫机包括机头、电机1、主轴2和针杆3，电机1固定于机头上，且本实施例中优选为伺服电机1。而主轴2转动设置于机头上，电机1的输出端与主轴2相连接，主轴2通过传动机构4与针杆3相连接，针杆3的下端设置有机针5，针杆3的下方具有供机针5穿过的针板6，具体来讲，针板6通常设置于台板上，并位于机针5的正下方。本实施例中，传动机构4包括曲柄7和连杆8，曲柄7的一端与主轴2的端部相连接，曲柄7的另一端与连杆8的一端相连接，连杆8的另一端铰接于针杆3上，针杆3上固定有滑块9，机头沿竖直方向设置有与滑块9相配合的滑轨10。电机1转动，可依次通过主轴2、曲柄7、连杆8从而带动针杆3、机针5移动。
电机1转动时，可通过主轴2、传动机构4来带动针杆3、机针5移动，机针5运动时，由其位移最高点出发往下移动至针板6处，再由针板6处继续往下移动至其位移最低点处，然后由其位移最低点处移动至针板6处，再由针板6处继续回升至其位移最高点处，此为机针5运动的一个完整的周期。假设，机针5由其位移最低点移动至针板6处的该段行程为第一行程，同一周期内该机针5其它的行程为第二行程，第一行程中电机1的平均转速ω1小于第二行程中电机1的平均转速ω2。
现有技术中电机1在整个周期中均是匀速转动的，而本实施例中，由于ω1小于ω2，即机针5由其位移最低点回升至针板6处的速度与其它行程中电机1的转速相更小，相应的，与现有技术相比，机针5由其位移最低点回升至针板6处的速度得到有效的降低，而该段时间正是锁式线迹的线环形成关键时期，因此，速度降低相应的则增加了线环形成的时间，进而增大线环，有效避免旋梭勾线时劈到线，提高锁式线迹的线环形成稳定性。
作为优选，第一行程中，电机1以ω1大小的转速匀速转动，而在第二行程中，电机1以ω2大小的转速匀速转动。而本申请之所以在权利要求中将其定义为平均转速，是为了避免后续研发需要或者竞争对手为了规避，将第一行程或者第二行程中某处进行突然的变速而导致其不在本申请的保护范围内；事实上，如果电机1在第一行程或第二行程中作了其它变速，也仍然能够实现本发明目的，只是相应的效率不如本优选方案。
作为优选，本申请中的ω1的大小为ω2的1/2。如此设计，既可有效地保证有足够的线环形成时间，同时又可避免过度增加周期长度而影响缝纫效率。
例如：若主轴2伺服电机1正常转速为4000r/min，传统情况下，机针5从最低点回升形成线环时的回升速度为V。使用本发明提供的速度曲线时，机针5从最低点回升形成线环的回升速度为V/2；此时，电机1的转速计算如下
匀速转动时，转动周期为：
前3/4周期为：
最后1/4周期为：
进而可以求得转速：
即采用本申请，缝纫机的实际工作效率相当于3200r/min。但形成线环时只相当于2000r/min。既有效地保证了缝制效率，又增加了线环形成时间，提高了线环形成稳定性。
又如图3所示，点a至点b该段行程为机针5由最高点向下运动的阶段，此时电机1的转速保持为4000r/min，而由b点开始，电机1开始减速，直至机针5达到最低点即c处，机针5由最低点运动至针板6处的该段距离中，即图中c点于d点的行程，电机1保持以较低的速度匀速转运，直至机针5到达针板6处，电机1开始增速，直于机针5达到最高点，即图中由d到e的行程。
一种使用上述缝纫机的缝纫方法，其特征在于，缝纫方法包括以下步骤：
A、将布料放置于针板6上，启动电机1，以大小为ω2的平均速度带动机针5由上往下穿过布料及针板6，并朝其位移最低点处移动；
B、将电机1的平均速度降低为ω1，并带动机针5由其位移最低点处朝针板6移动；
C、将电机1的平均速度提升至ω2，带动机针5向其位移最高处移动。
作为一种方案，电机1在机针5到达其位移最低点处时即开始减速，直至机针5回升并离开针板6处时，电机1开始增速。
作为另一种方案，当机针5由上往下移动至靠近布料时，电机1即开始减速，直至机针5的下端由下往上回升至靠近布料时，电机1开始增速。举例而言，电机1在机针5即将刺入布料之前1/50周期开始进行减速。减速持续时间到机针5即将离开布料前1/50周期即开始进行加速，并一直加速到本次周期结束。
综上所述，本发明通过降低第一行程中电机1的平均转速，即降低机针5由其位移最低点回升至针板6处的速度，从而增加线环形成的时间，进而增大线环，有效避免旋梭勾线时劈到线，提高锁式线迹的线环形成稳定性。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
