一种基于四连杆机构的家居手持式小型钉扣子机器
技术领域：
本发明涉及一种自动钉扣子的装置，具体地说是一种小型的简单操作自动完成钉扣步骤的钉扣子的装置。
背景技术：
当今时代，衣服着装是人们日常生活中必不可少的。而扣子则是许多衣物不可或缺的关键部件。面对高频率的使用量，固定扣子的绳子的断裂以及因此导致的扣子的遗失给生活不便的问题始终困扰着我们。如果人工扣子缝补需要一定的技能训练，大多数的年轻人无法胜任这种工作。而现有的钉扣子的自动装置都是服装加工厂使用的大型设备，价格昂贵不适合家用。这些情况使得钉扣子成为了一件费时费力的事情。
随着人们对扣子缝补功能要求的不断提高以及科技的不断进步，市面上出现了各种类型的钉扣子的工具。但现有的钉扣子的工具普遍自动化程度以及适应各种四孔纽扣的呢你较低，只有简单的机械辅助单元而没有控制单元，因此只能实现简单的辅助功能，而无法实现自动钉扣子的功能。
因此设计一种新型的家居小型钉扣子机器显得十分的有必要，有利于推动纺织自动化的进程，推进自动钉扣子机器设备的开发、研制与应用。
发明内容：
本发明提供的钉扣装置能够有效解决钉扣子过程的繁琐工序，使之成为任何人都能轻松使用的自动化化程度较高的钉扣子的装置。
为了解决上述的技术问题，本发明采用下述技术方案：家居手持式小型钉扣子机器主要由家居手持式小型钉扣子机器主要由左壳体(1)、缝纫机线(2)、缝纫机线套筒轴(3)、Arduino微控制器(4)、摇杆连杆转动轴(5)、扳机 (6)、连杆(7)、曲柄连杆轴(8)、曲柄凸轮(9)、内六角螺钉(10)、圆柱往复活塞固定架(11)、中心步进电机输出轴(12)、衣服固定头(13)、偏心步进电机固定架(14)、偏心步进电机(15)、偏心步进电机输出轴(16)、联轴器(17)、绕线平面板(18)、四孔扣子(19)、丝杠螺母(20)、丝杠 (21)、钉扣针(22)、从动锥齿轮(23)、圆片形磁铁(24)、调距电机输出轴(25)、圆柱往复活塞右半(26)、圆柱往复活塞左半(27)、中心步进电机(28)、电池盒(29)、电池(30)、回位弹簧(31)、扳机转动轴(32)、左壳体(33)、壳体固定螺母(34)、电池盒端盖(35)、月牙连接板(36)、转动螺栓轴(37)组成。所述缝纫机线(2)套装在左壳体(1)和右壳体(33) 上的缝纫机线套筒轴(3)上，所述Arduino微控制器(4)通过螺钉固定在插紧在左壳体(1)和右壳体(33)上，并与偏心步进电机(15)、调距电机(25)、中心步进电机(28)、电池盒(29)通过电线相连，四节电池(30)安装在电池盒中，为Arduino微控制器(4)、偏心步进电机(15)、调距电机(25)和中心步进电机(28)供电，所述摇杆连杆转动轴(5)将扳机(6)和连杆(7) 连接在一起并保证扳机(6)和连杆(7)能发生相对转动，所述曲柄连杆轴(8) 将连杆(7)和曲柄凸轮(9)连接在一起并保证连杆(7)和曲柄凸轮(9)能发生相对转动，内六角螺钉(10)将圆柱往复活塞固定架(11)固定在左壳体 (1)和右壳体(33)上，所述中心步进电机输出轴(12)与圆柱往复活塞左半 (27)固连，所述衣服固定头(13)、偏心步进电机(15)固定在偏心步进电机固定架(14)上，偏心步进电机固定架(14)通过过盈连接与衣服固定头(13) 相连，所述偏心步进电机输出轴(16)通过联轴器(17)与绕线平面板(18) 相连、所述钉扣针(22)与丝杠螺母(20)固连，所述丝杠螺母(20)和丝杠 (21)螺纹配合，所述回位弹簧(31)和圆柱往复活塞固定架(11)、中心步进电机(28)固连，所述右壳体(33)和左壳体(1)通过壳体固定螺母(34) 连接，所述电池盒端盖(35)装在右壳体(33)上，所述扳机(6)、连杆(7)、曲柄凸轮(9)等共同组成四连杆机构。
采用本发明的有益效果是，实现了穿针引线的自动化过程，通过简单的扣动扳机配合控制单元的自动化控制实现了简单操作的目的。不需经过特定的技能训练即可实现缝补扣子的任务。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
附图说明：
图1是本发明所述家居手持式小型钉扣子机器总体结构示意图；
图2是主视图的全剖视图；
图3是主视图的全剖视图的小电机与丝杠部分的内部结构的局部放大图；
图4是大电机与圆柱移动活塞的细节图；
图5是部分的内部结构图；
图6是绕线平面板(18)图；
图7是曲柄凸轮机构(9)图；
图8是圆柱往复活塞固定架(11)图；
图中符号表示以下意义：左壳体(1)、缝纫机线(2)、缝纫机线套筒轴 (3)、Arduino微控制器(4)、摇杆连杆转动轴(5)、扳机(6)、连杆(7)、曲柄连杆轴(8)、曲柄凸轮(9)、内六角螺钉(10)、圆柱往复活塞固定架 (11)、中心步进电机输出轴(12)、衣服固定头(13)、偏心步进电机固定架(14)、偏心步进电机(15)、偏心步进电机输出轴(16)、联轴器(17)、绕线平面板(18)、四孔扣子(19)、丝杠螺母(20)、丝杠(21)、钉扣针 (22)、从动锥齿轮(23)、圆片形磁铁(24)、调距电机(25)、圆柱往复活塞右半(26)、圆柱往复活塞左半(27)、中心步进电机(28)、电池盒(29)、电池(30)、回位弹簧(31)、扳机转动轴(32)、右壳体(33)、壳体固定螺母(34)、电池盒端盖(35)、月牙连接板(36)、转动螺栓轴(37)。
具体实施方式：
家居手持式小型钉扣子机器主要由左壳体(1)、缝纫机线(2)、缝纫机线套筒轴(3)、Arduino微控制器(4)、摇杆连杆转动轴(5)、扳机(6)、连杆(7)、曲柄连杆轴(8)、曲柄凸轮(9)、内六角螺钉(10)、圆柱往复活塞固定架(11)、中心步进电机输出轴(12)、衣服固定头(13)、偏心步进电机固定架(14)、偏心步进电机(15)、偏心步进电机输出轴(16)、联轴器(17)、绕线平面板(18)、四孔扣子(19)、丝杠螺母(20)、丝杠(21)、钉扣针(22)、从动锥齿轮(23)、圆片形磁铁(24)、调距电机输出轴(25)、圆柱往复活塞右半(26)、圆柱往复活塞左半(27)、中心步进电机(28)、电池盒(29)、电池(30)、回位弹簧(31)、扳机转动轴(32)、左壳体(33)、壳体固定螺母(34)、电池盒端盖(35)、月牙连接板(36)、转动螺栓轴(37) 组成。所述缝纫机线(2)套装在左壳体(1)和右壳体(33)上的缝纫机线套筒轴(3)上，所述Arduino微控制器(4)通过螺钉固定在插紧在左壳体(1) 和右壳体(33)上，并与偏心步进电机(15)、调距电机(25)、中心步进电机(28)、电池盒(29)通过电线相连，四节电池(30)安装在电池盒中，为Arduino微控制器(4)、偏心步进电机(15)、调距电机(25)和中心步进电机(28)供电，所述摇杆连杆转动轴(5)将扳机(6)和连杆(7)连接在一起并保证扳机(6)和连杆(7)能发生相对转动，所述曲柄连杆轴(8)将连杆(7) 和曲柄凸轮(9)连接在一起并保证连杆(7)和曲柄凸轮(9)能发生相对转动，内六角螺钉(10)将圆柱往复活塞固定架(11)固定在左壳体(1)和右壳体(33) 上，所述中心步进电机输出轴(12)与圆柱往复活塞左半(27)固连，所述衣服固定头(13)、偏心步进电机(15)固定在偏心步进电机固定架(14)上，偏心步进电机固定架(14)通过过盈连接与衣服固定头(13)相连，所述偏心步进电机输出轴(16)通过联轴器(17)与绕线平面板(18)相连、所述钉扣针(22)与丝杠螺母(20)固连，所述丝杠螺母(20)和丝杠(21)螺纹配合，所述回位弹簧(31)和圆柱往复活塞固定架(11)、中心步进电机(28)固连，所述右壳体(33)和左壳体(1)通过壳体固定螺母(34)连接，所述电池盒端盖(35)装在右壳体(33)上，所述扳机(6)、连杆(7)、曲柄凸轮(9)等共同组成四连杆机构。
当需要缝扣子时，抬起衣服固定头(13)，将钉扣针(22)与绕线平面板 (18)移动至需要钉扣子的地方，通过调整月牙连接板(36)保证圆片形磁铁 (24)与对应的固定孔位对齐，然后合上固定头(13)，固定好衣服的位置。之后扣动扳机(6)，通过曲柄凸轮(9)推动圆柱活塞往复直线移动，推动钉扣针(22)向前方推进，穿过扣子的眼后达到绕线平面板(18)上的小孔，与此同时，由Arduino微控制器(4)所发出的控制信号将使调距电机(25)驱动的从动锥齿轮(23)调整丝杠(21)伸展并旋转90度，将缝衣线缠绕在扣子上；在一定的时间差下步进电机4会驱动上扣绕线平面板(18)作90度旋转，同时丝杠(21)会回位驱动钉扣针(22)收缩至扣眼处，于是放松扳机(6)，钉扣针(22)正好对准孔位收回，最后将与绕线平面板(18)拔出，完成钉扣子的操作。
优选的，所述电池盒12为拉伸弹出式，可以减轻不供电时的装置重量。
优选的，所述上扣绕线平面板(18)可与细轴8作为可拔插件，可定制为扣子型号所需的大小和眼位。
