缝纫机的底线供线机构、缝纫机及缝纫方法
技术领域
本发明涉及缝纫设备技术领域，尤其涉及一种缝纫机的底线供线机构、缝纫机及缝纫方法。
背景技术
缝纫机的缝纫线迹包括链式线迹和琐式线迹，其中，琐式线迹的缝纫机包括旋梭，旋梭具有梭芯和梭壳，使用时，首先将梭芯绕满线，然后装入旋梭的梭壳中，之后旋梭整个装进梭床中进行缝纫。缝纫时，旋梭的梭尖勾住线环，同时让线环扩大继续旋转，此时，旋梭分线钩把线环分开让线环绕过梭床与梭芯线形成琐式线迹。然而，现有的这种缝纫机存在梭芯存线量少的缺陷，导致频繁取换梭芯，浪费缝纫时间，降低了缝纫效率。
发明内容
本发明针对上述问题，克服至少一个不足，提出了一种缝纫机的底线供线机构、缝纫机及缝纫方法。
本发明采取的技术方案如下：
一种缝纫机的底线供线机构，包括：第一套筒、第二套筒、旋梭、第一顶杆、第二顶杆以及底线卡线器；第一套筒和第二套筒相对设置，旋梭可转动地安装于第二套筒靠近第一套筒的一端，旋梭与第二套筒同轴设置，旋梭具有贯通左右两端的通孔，底线卡线器可活动地设于第一套筒内或第二套筒内，第一顶杆和第二顶杆分别可活动设于底线卡线器的左右两侧，用于推动底线卡线器移动，使得底线卡线器穿过旋梭的两侧在第一套筒和第二套筒内来回往复运动。
一种缝纫机，包括以上任一所述的底线供线机构。
一种缝纫方法，包括以下步骤：旋梭转动勾住面线线环，之后继续转动，使面线线环滑落到扩线槽，扩线槽将面线线环扩大，当面线线环扩大到最大时，装有底线的底线卡线器穿过旋梭及面线线环移动到另一侧，旋梭继续转动，面线线环滑出扩线槽勾住底线向上收紧，此时，底线卡线器穿过旋梭回到原位，不断重复上述动作即可形成琐式线迹。
本发明相比于现有技术的有益效果是：本发明，通过改变底线供线机构，采用底线卡线器放置底线，底线卡线器直接放置于第一套筒或第二套筒内，旋梭具有供底线卡线器穿过的通孔，缝纫时，旋梭不停旋转，勾住面线线环扩大，底线卡线器穿过旋梭，在第一套筒和第二套筒内移动，从而使底线穿过面线，之后面线收紧，底线卡线器复位，从而面线和底线锁紧，不断重复上述动作，形成琐式线迹。本发明中，底线卡线器可以安装较大的底线线源，不需要频繁更换底线，避免浪费时间，提高了缝纫效率。并且操作更加简单、缝纫效率更高。
附图说明
图1是本发明缝纫机的结构示意图；
图2是本发明的缝纫机的第一套筒部分的剖面视图；
图3是本发明的缝纫机的第二套筒部分的一实施例的剖面视图；
图4是本发明的缝纫机的第二套筒部分的另一实施例的剖面视图；
图5是本发明的缝纫机的开关转盘的装配示意图；
图6是本发明的缝纫机的第一开关控制块和第二开关控制块的立体图；
图7是本发明的缝纫机的开关转盘的正面视图；
图8是本发明的缝纫机的固定底座的结构示意图；
图9是本发明的缝纫机的第一电磁驱动组件和第二电磁驱动组件的电路原理图；
图10是本发明的缝纫机的旋梭的立体图；
图11是本发明的缝纫机的第一套筒的立体图；
图12是本发明的缝纫机的底线卡线器的结构示意图；
图13是本发明的缝纫机的底线卡线器的侧面视图；
图14是本发明的缝纫方法的原理流程图。
图中各附图标记为：1、缝纫机头；2、工作台；3、缝纫头；4、缝针；5、电机；6、底线供线机构；7、第一套筒、8、第二套筒、9、旋梭、10、第一顶杆、11、第二顶杆、12、底线卡线器；13、转筒；14、转轴；15、第一传动机构；16、第一皮带轮；17、第一皮带；18、第一齿轮；19、第二齿轮；20、第三齿轮；21、第一电磁驱动组件；22、第一壳体；23、第一线圈；24、第二线圈；25、第一密封盖；26、第一密封垫圈；27、第一固定块；28、第二固定块；29、第二电磁驱动组件；30、第二壳体；31、第三线圈；32、第四线圈；33、第二密封盖；34、第二密封垫圈；35、辅助安装块；36、限位圈；37、第二传动机构；38、开关转盘；39、第一开关控制块；40、第二开关控制块；41、第一金属条；42、第二金属条；43、第一金属触点；44、第二金属触点；45、第三金属触点；46、第四金属触点；47、第五金属触点；48、第六金属触点；49、第七金属触点；50、第八金属触点；51、固定底座；52、第一固定部；53、第二固定部；54、第二皮带轮；55、第二皮带；56、连接轴；57、第四齿轮；58、第五齿轮；60、旋梭钩部；61、扩线槽；63、卡线器壳体；64、卡线器壳盖；65、线筒固定柱；66、膨胀橡胶管；67、线筒固定螺钉；68、底线引导滑块；69、底线引导管；70、滑动槽；71、滑动导轨；72、门扇；73、缺口；100、面线线环；200、底线；300、电源。
具体实施方式
下面结合各附图，对本发明做详细描述。
请参考图1-14所示，本发明提供一种缝纫机，包括：缝纫机头1以及底线供线机构6。
缝纫机头1包括工作台2和安装于工作台2上的缝纫头3，缝纫头3具有可上下穿梭工作台2的缝针4，通过缝针4上下穿梭的动作与底线供线机构6配合完成缝纫，缝纫头3内置有电机5以驱动缝针4上下穿梭的动作。缝纫机头1可以是现有的任意一种缝纫机头1结构，在此不作赘述。
本发明的创新之处在于底线供线机构6，底线供线机构6包括：第一套筒7、第二套筒8、旋梭9、第一顶杆10、第二顶杆11、底线卡线器12。
第一套筒7和第二套筒8相对设置，旋梭9可转动地安装于第二套筒8靠近第一套筒7的一端，旋梭9与第二套筒8同轴设置，旋梭9具有贯通左右两端的通孔，以使底线卡线器12可以从中穿过。底线卡线器12可活动地设于第一套筒7内或第二套筒8内，第一顶杆10和第二顶杆11分别可活动设于底线卡线器12的左右两侧，用于推动底线卡线器12移动，使得底线卡线器12穿过旋梭9的两侧在第一套筒7和第二套筒8内来回往复运动。本文中的“左”和“右”均以图所呈现的位置作为参考。“左”和“右”方位的限定仅是为了便于理解，而不是用于限定本发明。
缝纫时，旋梭9勾住面线线环100，旋梭9继续转动扩大面线线环100，此时第一顶杆10推动底线卡线器12移动，穿过旋梭9并移动至第二套筒8内，使得底线穿过面线线环100，之后旋梭9继续转动面线线环100从旋梭9上滑出，面线线环100向上提起并收紧，此时第二顶杆11推动底线卡线器12移动，穿过旋梭9并移回第一套筒7内，如此往复动作形成琐式线迹。
所述底线供线机构6还包括转筒套13、第一传动机构15和转轴14。
转筒套13可转动地套设于第二套筒8的外侧，旋梭9固定于转筒套13的一端，第一传动机构15连接转筒套13的另一端和转轴14，转轴14连接控制机构由控制机构控制转轴14转动。通过控制机构控制转轴14转动，并由第一传动机构15传动，从而带动转筒套13和旋梭9转动。进一步地，所述控制机构可以是缝纫头3内置的电机5，直接由缝纫头3内置的电机5驱动转轴14转动，可以合理利用现有资源，简化结构。
一实施例中，所述第一传动机构15包括两个第一皮带轮16和第一皮带17，两个第一皮带轮16通过第一皮带17连接传动，其中一个第一皮带轮16和转筒套13固定连接，另一个第一皮带轮16和转轴14固定连接。通过皮带和皮带轮的配合实现传动，结构简单，传动效果好。但不限于此，在另一实施例中，所述第一传动机构15包括第一齿轮18、第二齿轮19和第三齿轮20，所述第一齿轮18、第二齿轮19、第三齿轮20依次啮合连接，第一齿轮18和转筒套13固定连接，第三齿轮20和转轴14固定连接。通过齿轮啮合的方式实现传动，同样结构简单，并具有较好的传动效果。由于第一齿轮18和第三齿轮20之间通过第二齿轮19啮合连接，因此第一齿轮18和第三齿轮20的转动方向相同，也就是旋梭9的转动方向与转轴14的转动方向相同，可见，该实施例的传动方式与通过皮带传动的方式具有同样的效果。
进一步地，所述底线供线机构6还包括第一电磁驱动组件21，该第一电磁驱动组件21用于驱动第一顶杆10移动。该第一电磁驱动组件21包括第一壳体22、第一线圈23、第二线圈24、第一密封盖25以及第一密封垫圈26。
所述第一壳体22安装于所述第一套筒7的一端，进一步地，第一壳体22可以采用螺钉固定的方式安装于第一套筒7，采用螺钉固定的方式便于拆装，非常方便，但不限于此，第一壳体22也可以采用其他方式安装于第一套筒7，例如螺纹配合、卡扣连接等连接方式，本发明对此不作限制。
所述第一线圈23和所述第二线圈24并列设于所述第一壳体22内，用于分别控制所述第一顶杆10向左或向右移动从而靠近或远离所述底线卡线器12。
所述第一密封盖25安装于所述第一壳体22靠近所述第一套筒7的一端，将所述第一线圈23和所述第二线圈24密封于所述第一壳体22内。进一步地，所述第一密封盖25可以采用螺钉固定的方式安装于第一壳体22，但本发明对此不作限制。
所述第一密封垫圈26设于第一密封盖25靠近第一套筒7的一侧，该第一密封垫圈26伸入所述第一套筒7内以密封第一套筒7和第一密封盖25的连接处。第一密封垫圈26可以采用橡胶制成，具有较好的密封效果。
所述第一顶杆10依次穿过第一线圈23、第二线圈24、第一密封盖25和第一密封垫圈26。所述第一线圈23和所述第二线圈24在导通状态下分别控制所述第一顶杆10向右或向左移动从而靠近或远离所述底线卡线器12。
所述第一套筒7通过第一固定块27安装于缝纫机头1的工作台2的下方，进一步地，第一固定块27与工作台2固定连接，第一固定块27设有通孔，所述第一套筒7穿过第一固定块27的通孔由第一固定块27固定。
所述第二套筒8通过第二固定块28安装于缝纫机头1的工作台2的下方，进一步地，第二固定块28与工作台2固定连接，第二固定块28设有通孔，所述第二套筒8穿过第二固定块28的通孔由第二固定块28固定。
所述底线供线机构6还包括第二电磁驱动组件29，所述第二电磁驱动组件29用于驱动第二顶杆11移动。该第二电磁驱动组件29包括第二壳体30、第三线圈31、第四线圈32、第二密封盖33以及第二密封垫圈34。
所述第二壳体30安装于所述第二套筒8的一端，进一步地，第二壳体30可以采用螺钉固定的方式安装于第二套筒8，采用螺钉固定的方式便于拆装，非常方便，但不限于此，第二壳体30也可以采用其他方式安装于第二套筒8，例如螺纹配合、卡扣连接等连接方式，本发明对此不作限制。
所述第三线圈31和所述第四线圈32并列设于所述第二壳体30内，用于分别控制所述第二顶杆11向左或向右移动从而靠近或远离所述底线卡线器12。
所述第二密封盖33安装于所述第二壳体30靠近所述第二套筒8的一端，将所述第三线圈31和所述第四线圈32密封于所述第二壳体30内。进一步地，所述第二密封盖33可以采用螺钉固定的方式安装于第二壳体30，但本发明对此不作限制。
所述第二密封垫圈34设于第二密封盖33靠近第二套筒8的一侧，该第二密封垫圈34伸入所述第二套筒8内以密封第二套筒8和第二密封盖33的连接处。第二密封垫圈34可以采用橡胶制成，具有较好的密封效果。
所述第二顶杆11依次穿过第三线圈31、第四线圈32、第二密封盖33和第二密封垫圈34。所述第三线圈31和所述第四线圈32在导通状态下分别控制所述第二顶杆11向左或向右移动从而靠近或远离所述底线卡线器12。
所述底线供线机构6还包括辅助安装块35，该辅助安装块35安装于缝纫机头1的工作台2的下方，该辅助安装块35上设有第一辅助孔，所述转筒套13穿过该第一辅助孔。转筒套13上设有限位圈36，所述限位圈36和所述第一传动机构15分别从辅助安装块35的两侧夹住辅助安装块35，从而限制转筒套13的位置，避免转筒套13在转动过程中发生移位，保证了缝纫过程中旋梭9的稳定运转。
如图所示的实施例中，第二齿轮19可转动地安装于辅助安装块35一侧。
所述底线供线机构6还包括第二传动机构37、开关转盘38、第一开关控制块39、第二开关控制块40。
开关转盘38可转动地安装于辅助安装块35上，开关转盘38通过第二传动机构37连接转轴14，由转轴14控制开关转盘38转动。开关转盘38的一面设有第一金属条41，另一面设有第二金属条42。图中以实现表示位于其中一面的第一金属条41，以虚线表示位于另一面的第二金属条42。
第一开关控制块39和第二开关控制块40分别设于所述开关转盘38的左右两侧。
所述第一开关控制块39上设有两组金属触点，每组金属触点均包括两个金属触点。两组金属触点分别电连接第一线圈23和第二线圈24的两端。具体而言，其中一组金属触点包括第一金属触点43和第二金属触点44，该第一金属触点43和第二金属触点44分别电连接第一线圈23的两端。另一组金属触点包括第三金属触点45和第四金属触点46，第三金属触点45和第四金属触点46分别电连接第二线圈24的两端。两组金属触点和第一线圈23、第二线圈24之间连接有供电的电源300，该电源300可以是直流电源，也可以是交流电源。
当第一金属触点43和第二金属触点44导通时，第一线圈23导通，驱动第一顶杆10向右移动，从而推动底线卡线器12从第一套筒7移动到第二套筒8；当第三金属触点45和第四金属触点46导通时，第二线圈24导通，驱动第一顶杆10向左移动复位。
所述第二开关控制块40上设有两组金属触点，每组金属触点均包括两个金属触点。两组金属触点分别电连接第三线圈31和第四线圈32的两端。具体而言，其中一组金属触点包括第五金属触点47和第六金属触点48，该第五金属触点47和第六金属触点48分别电连接第三线圈31的两端。另一组金属触点包括第七金属触点49和第八金属触点50，第七金属触点49和第八金属触点50分别电连接第四线圈32的两端。两组金属触点和第三线圈31、第四线圈32之间连接有供电的电源300，该电源300可以是直流电源，也可以是交流电源，该电源300和与第一线圈23、第二线圈24连接的电源300可以是同一电源。
当第五金属触点47和第六金属触点48导通时，第三线圈31导通，驱动第二顶杆11向左移动，从而推动底线卡线器12从第二套筒8移动到第一套筒7；当第七金属触点49和第八金属触点50导通时，第四线圈32导通，驱动第二顶杆11向右移动复位。
所述第一开关控制块39和第二开关控制块40通过固定底座51固定安装于辅助安装块35下端。通过螺钉配合锁紧，拆装方便。
所述开关转盘38为一圆形转盘，开关转盘38采用非金属材料(如塑料)制成。
所述开关转盘38上的第一金属条41与第一开关控制块39上的两组金属触点对应，用于接通第一开关控制块39上的任意一组金属触点。当第一金属条41接通第一金属触点43和第二金属触点44时，第一金属触点43和第二金属触点44导通，即第一线圈23导通；当第一金属条41接通第三金属触点45和第四金属触点46时，第三金属触点45和第四金属触点46导通，即第二线圈24导通。
所述第一金属条41的长度方向与开关转盘38的径向方向一致，所述第一开关控制块39呈扇形，底部具有折边，便于安装。所述第一金属触点43与第二金属触点44的连线的方向与开关转盘38的径向方向一致，所述第三金属触点45与第四金属触点46的连线的方向与开关转盘38的径向方向一致，并且，第一金属触点43与第二金属触点44之间的距离小于或等于第一金属条41的长度，第三金属触点45与第四金属触点46之间的距离小于或等于第一金属条41的长度，从而，转动开关转盘38时，第一金属条41可以接通第一金属触点43和第二金属触点44，或接通第三金属触点45和第四金属触点46。本实施例中，第一金属触点43与第二金属触点44之间的距离等于第三金属触点45与第四金属触点46之间的距离。
所述开关转盘38上的第二金属条42与第二开关控制块40上的两组金属触点对应，用于接通第二开关控制块40上的任意一组金属触点。当第二金属条42接通第五金属触点47和第六金属触点48时，第五金属触点47和第六金属触点48导通，即第三线圈31导通；当第二金属条42接通第七金属触点49和第八金属触点50时，第七金属触点49和第八金属触点50导通，即第四线圈32导通。
所述第二金属条42的长度方向与开关转盘38的径向方向一致，所述第二开关控制块40呈扇形，底部具有折边，便于安装。所述第五金属触点47与第六金属触点48的连线的方向与开关转盘38的径向方向一致，所述第七金属触点49与第八金属触点50的连线的方向与开关转盘38的径向方向一致，并且，第五金属触点47与第六金属触点48之间的距离小于或等于第二金属条42的长度，第七金属触点49与第八金属触点50之间的距离小于或等于第二金属条42的长度，从而，转动开关转盘38时，第二金属条42可以接通第五金属触点47和第六金属触点48，或接通第七金属触点49和第八金属触点50。本实施例中，第五金属触点47与第六金属触点48之间的距离等于第七金属触点49与第八金属触点50之间的距离。所述第一金属条41与所述第二金属条42之间具有夹角θ，该夹角θ设置为使得第一金属条41先接通第一开关控制块39上的两组金属触点，然后间隔一段时间第二金属条42再接通第二开关控制块40上的两组金属触点。具体的一个实施例为：开关转盘38保持转动，第一金属条41先接通第一金属触点43和第二金属触点44，1～2秒后，第一金属条41接通第三金属触点45和第四金属触点46；接着1～2秒后，第二金属条42接通第五金属触点47和第六金属触点48；接着1～2秒后，第二金属条42接通第七金属触点49和第八金属触点50。
固定底座51包括相连的第一固定部52和第二固定部53，第一固定部52为平板，通过螺钉安装于辅助安装块35下端，第二固定部53为弧形板，与第一开关控制块39和第二开关控制块40的底部形状相适应，通过螺钉将第一开关控制块39和第二开关控制块40安装于该第二固定部53上。
一实施例中，请参考图所示，第二传动机构37包括两个第二皮带轮54和第二皮带55，两个第二皮带轮54通过第二皮带55连接传动，其中一个第二皮带轮54和转轴14固定连接，另一个第二皮带轮54通过连接轴56和开关转盘38固定连接。通过皮带和皮带轮的配合实现传动，结构简单，传动效果好。但不限于此，在另一实施例中，请参考图所示，所述第二传动机构37包括第四齿轮57和第五齿轮58，所述第四齿轮57和第五齿轮58啮合连接，第四齿轮57和转轴14固定连接，第五齿轮58通过连接轴56和开关转盘38固定连接。通过齿轮啮合的方式实现传动，同样结构简单，并具有较好的传动效果。
所述旋梭9与所述开关转盘38的转速比为2:1。由于旋梭9和开关转盘38都是通过转轴14间接控制转动，因此，通过选择合适的第一传动机构15和第二传动机构37可以得到所需的旋梭9与开关转盘38的转速比。请参考图3所示实施例，第一传动机构15的两个第一皮带轮16的大小相同，则旋梭9的转速与转轴4转速相同。第二传动机构37的两个第二皮带轮54的大小不同，与转轴14连接的第二皮带轮54的直径是与开关转盘38连接的第二皮带轮54的一半，则转轴4的转速是开关转盘38的转速的两倍，从而可以确保所述旋梭9与所述开关转盘38的转速比为2:1。请参考图4所示实施例，第一齿轮18和第三齿轮20的大小相同，则旋梭9的转速与转轴4转速相同；第四齿轮57的直径是第五齿轮58的直径的一半，则转轴4的转速是开关转盘38的转速的两倍，从而可以确保所述旋梭9与所述开关转盘38的转速比为2:1。
所述旋梭9一端设有旋梭钩部60用于勾住线环，另一端通过螺钉安装于转筒套13上，所述旋梭9外表面设有扩线槽61，该扩线槽61与旋梭钩部60配合使得旋梭钩部60勾住的线环滑入扩线槽61中。旋梭9转动时，旋梭钩部60可以勾住线环并扩张至最大，当线环并扩张至最大后，随着旋梭9的转动，旋梭9放掉线环。旋梭9转动一圈的过程就是勾住线环并逐渐扩大线环，直到线环扩张至最大后放掉线环的过程。缝纫过程中，旋梭9只需要不停地转动即可重复勾住线环、扩大线环、放掉线环的动作，而不需要对线环进行扭转，相对于现有的旋梭而言工作过程更加简单，效率更高。
所述底线卡线器12包括卡线器壳体63、卡线器壳盖64、线筒固定柱65、膨胀橡胶管66、线筒固定螺钉67、底线引导滑块68、底线引导管69。
卡线器壳体63一端开口，卡线器壳盖64可翻转地设于卡线器壳体63开口的一端，用于盖住开口。所述线筒固定柱65设于卡线器壳体63内用于放置底线线源，所述线筒固定螺钉67可拆卸地穿过膨胀橡胶管66固定于线筒固定柱65的自由端，用于固定底线线源。所述底线引导滑块68可滑动地安装于卡线器壳体63的顶部，底线引导滑块68可沿着底线卡线器12的长度方向(即图中的左右方向)移动。所述底线引导管69可翻转地设于所述卡线器壳体63内，用于将底线线源的线引导至底线引导滑块68上。
所述卡线器壳体63为圆柱状壳体，所述线筒固定柱65与卡线器壳体63同轴设置。所述底线引导管69一端可翻转地安装于卡线器壳体63，另一端弯折朝向线筒固定柱65，从而便于将线引导至底线引导滑块68上。
安装底线线源时，先打开卡线器壳盖64，翻转底线引导管69避免底线引导管69挡住线筒固定柱65，将底线线源套于线筒固定柱65上，线筒固定螺钉67穿过膨胀橡胶管66插入线筒固定柱65，拧紧线筒固定螺钉67，膨胀橡胶管66被挤压变形包住线筒固定螺钉67的头部，则膨胀橡胶管66朝外扩大从而抵住底线线源使底线线源固定在线筒固定柱65上。之后，将底线线源上的线的端部从底线引导管69中穿过并固定在底线引导滑块68上。然后将底线引导管69翻转至卡线器壳体63内，关上卡线器壳盖64，则可将底线卡线器12装入第一套筒7内。
所述卡线器壳体63底部设有滑动槽70，所述第一套筒7和所述第二套筒8内均设有与滑动槽70配合的滑动导轨71，使得底线卡线器12能够在第一套筒7和第二套筒8内滑动。
所述第一套筒7具有可翻转开合的门扇72，该门扇72沿着第一套筒7侧边翻转，便于打开或关闭，从而方便放置或更换底线卡线器12。该门扇72的形状为半圆筒状，第一套筒7具有与之配合的缺口73，关闭门扇72时，第一套筒7为圆筒状。
本发明还提供一种缝纫方法，包括以下步骤：
旋梭9转动勾住面线线环100，之后继续转动，随着旋梭9的转动，使面线线环100滑落到扩线槽61，扩线槽61将面线线环100扩大，当面线线环100扩大到最大时，装有底线200的底线卡线器12穿过旋梭9及面线线环100移动到另一侧，旋梭9继续转动，面线线环100滑出扩线槽61勾住底线200向上收紧，此时，底线卡线器12穿过旋梭9回到原位，不断重复上述动作即可形成琐式线迹。
该缝纫方法可以采用以上任一实施例所述的缝纫机进行。通过转轴14转动带动旋梭9转动。通过第一顶杆10和第二顶杆11推动底线卡线器12移动，从而，底线卡线器12可以从旋梭9中穿过并在旋梭9的两侧来回移动。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。
