專利名稱：具有自動線軸裝載器的彈性多頭重型針車的制作方法
技術領域：
本發(fā)明有關一種縫紉或針車機，且特別是關于一種利用由針所裝載的上線與下線軸線來產(chǎn)生鎖針的縫紉或針車機，或是關于任何其他的工業(yè)針車。
背景技術：
目前廣知的縫紉機是使用由插入欲縫合材料層之間的針所裝載的上線；掛鉤形擺梭(hook shuttle)機構(gòu)可在針端的線中形成一環(huán)圈，并使線軸周圍的線形成環(huán)圈，以于材料進一步形成下一個針法時，在針被抽回通過所述材料之前形成鎖針。近年來，這樣的縫紉機具有大幅改良，以電子控制實現(xiàn)了可產(chǎn)生多種不同自動針法的縫紉機；然而，這些現(xiàn)有形式的縫紉機的缺點在于他們僅能穿透纖維或限定厚度的材料，其原因包括了針在依次移動進出所述材料時是呈傾斜的，使得在插針其間，針會與欲縫合材料一起移動；此外，由于上線必須圈住線軸以形成鎖針，當耗盡線軸的線而必須更換線軸時，便對這類機器的自動工作能力造成限制。
目前已有多項關于如何監(jiān)控線軸線殘余量以使操作者可在線耗盡前即改變所使用的線軸的發(fā)明；然而，這并沒有解決改變線軸與重新開始針車時需要耗費時間的問題，特別是在長形縫合的中段。此外，在上、下線的整理過程以及為取出線軸而將已縫合材料移開等多種情形中，皆須改變線軸，因而都被認為是另一個造成產(chǎn)能損失的限制因素。
舉例而言，在材料針車捆束的相關應用中，例如用于將20,000磅供給設備量卸載至遠端地區(qū)及/或軍用的皮帶，便需要將多層高強度捆束材料針穿，然而目前的針車設備尚無法滿足此一需求，因而需要重復多次工作，以針穿縫合多個區(qū)域中的較少量材料。
在其他的應用中，例如在需要將一不透水材料層縫合在普遍的編席片段的頂部時，現(xiàn)有的縫紉機便無法達成此一目的，這有部分原因是因為高度的限制以及無法將材料厚度處理為可使針穿透并縫出一個均勻的鎖針的原因。此外，在某些應用中，例如在縫合防水布或大型覆蓋物時，通常需要縫出彼此間隔一或數(shù)英時的平行縫合，及/或為提升強度而需要多行針車；然而目前這還需要以多次通過縫紉機的方式進行才能完成，這樣的方式相當耗時且困難，端視于欲縫合材料的長度與線軸可以纏繞的線軸線數(shù)量而定。
因此需要制造一種具有可解決上述多種問題的彈性以及具有可以一或數(shù)行針車來縫合多層材料的能力的縫紉機，其將可解決在目前技術中長期存在的縫合中段更換線軸的問題。

發(fā)明內(nèi)容
簡單來說，本發(fā)明提供了一種重型縫紉機，其可解決現(xiàn)有縫紉機的前述缺點，并可縫合多層材料而達四英時、甚至是更厚的厚度。
根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想之一，提供了一種具有自動線軸裝載器的縫紉機，所述自動線軸裝載器包含了一掛鉤裝置，其裝配在具有一線軸保持器的縫紉平面的下方；所述掛鉤裝置是由一驅(qū)動軸驅(qū)動，且最好是可以移動的，其可由一第一操作位置樞轉(zhuǎn)至一第二裝載位置。在所述第二位置的掛鉤裝置鄰近裝設了一線軸裝載器，所述線軸裝載器包含了一吸入管，其可移除任何殘余的線軸核心并使線松弛，利用吸入作用來取出任何接近耗盡的線軸核心；然后所述線軸裝載器便從所述線軸裝載裝置將一替換線軸裝載至所述掛鉤裝置中的所述線軸接收器；所述線軸裝載器最好是移動離開所述掛鉤裝置，且所述掛鉤裝置便轉(zhuǎn)回所述第一操作位置。
在一較佳具體實施方式
中，所述掛鉤裝置可沿所述掛鉤驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)，因此不需要解除及重新載用驅(qū)動系統(tǒng)，因而可有效避免產(chǎn)生時間損耗。
較佳為，所述線軸裝載器亦可移向與移離所述掛鉤裝置以裝載線軸并在所述掛鉤裝置移動時提供足夠空間。
在一較佳具體實施方式
中，所述掛鉤裝置包含了一傳感器以檢測所述線軸何時接近耗盡；此外亦具有用于驅(qū)動材料通過所述縫紉機的驅(qū)動輪，當所述掛鉤裝置從所述第一操作位置移至所述第二線軸裝載位置時，所述驅(qū)動輪便作為可自一驅(qū)動輪載用或解除的多個齒狀滾軸。
在一較佳具體實施方式
中，所述線軸裝載器包含了將線軸裝載至一進料桿上的線軸供應器；為了將單一線軸裝載至所述掛鉤裝置的線軸接收器，在所述進料桿上的線軸會被向前推，使得最后一個線軸可以滑離所述進料桿的末端并進入所述線軸接收器；較佳為，具有一控制臂，其可使得只有一個線軸可以從所述進料桿釋放至所述線軸接收器。
在一較佳具體實施方式
中，所述線軸裝載器最好是裝設為可于至少兩軸之間移動，以于所述掛鉤裝置位于所述第二裝載位置時，使所述線軸裝載器可移向及移離所述掛鉤裝置。
較佳為，具有一線軸壓制臂，其裝設于所述掛鉤裝置且與其分離，并與縫紉機驅(qū)動器同時上下驅(qū)動，而從所述線軸向上升舉，以使得上線的一環(huán)圈通過所述臂下方。此外，在所述臂上附加傳感器，以檢測所述線軸何時接近耗盡，并發(fā)出一控制信號來觸發(fā)以自動執(zhí)行一重新裝載操作。
在一較佳具體實施方式
中，一旦所述線軸壓制臂檢測到所述線軸即將耗盡，便載用一線軸線裁切器以嚙合所述上線并將其切斷，以避免在線軸改變期間產(chǎn)生其他線的拉引。接著所述掛鉤裝置便從所述第一操作位置旋轉(zhuǎn)到所述第二裝載位置，而使原來線軸的任何殘余部分皆經(jīng)由所吸入管而移除，并裝載入一個新的線軸。
在一較佳具體實施方式
中，所述掛鉤裝置可沿所述驅(qū)動軸滑行，而可位于多個位置其中之一，以調(diào)整所述縫紉機的喉寬(throat width)，及/或使得多個縫紉頭可以彼此相鄰放置，如以下所詳細說明的。
在本發(fā)明的另一構(gòu)想中，可以在所述縫紉機上裝設一或多個縫紉頭，并將其調(diào)整為具有一所需要的間隔，以同時進行多重針車。
在一較佳具體實施方式
中，所述掛鉤裝置是經(jīng)由一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器而從所述第一位置旋轉(zhuǎn)到所述第二位置。
在本發(fā)明的另一構(gòu)想中，位于所述線軸保持桿上的其他線軸是利用氣壓流方式而插入所述掛鉤裝置的線軸接收器中。
在本發(fā)明的另一構(gòu)想中，所述線軸裝載器可以移動到一重新備貨位置，其中當所述縫紉機繼續(xù)操作時，可在所述重新備貨位置上裝載一或多個新線軸。較佳為，所述進料桿會樞轉(zhuǎn)向一操作器或是轉(zhuǎn)向位于備貨位置的一自動備貨裝置，以同時裝載多個新線軸。
在本發(fā)明的另一構(gòu)想中，為使縫紉機能夠縫穿欲利用均勻鎖針加以縫合的多層厚材料，通常是厚度為2英時、3英時、甚至是4英時以上的材料，承載針的上線(upper thread)是裝設在一針架上，所述針架是裝設以于所述縫紉機帶動欲縫合材料移動時，同時滑行水平移動；所述針是裝設以于所述針架中橫向(上下)移動，這使針在整個針架隨著欲縫合材料在針插入期間水平來回移動時，可以同時上下移動進行縫合，因而在縫紉期間，針都可以維持于一般為平行、垂直的排列。這個方式消除了針的傾斜，可使針能夠穿入較厚及/或較硬的材料并將其縫合；而由于針不會傾斜移動，因而能夠高速縫穿多層厚材料。
較佳為，針架是裝設以于至少兩水平導桿上滑行移動，并在針移入欲縫合材料中時同時被驅(qū)動，而與將欲縫合材料拉穿所述縫紉機的滾軸同時水平移動。
在一較佳具體實施方式
中，所述縫紉機的多個上縫紉頭是裝設以于所述縫紉機的上框架與驅(qū)動軸上滑行移動，以將用于平行縫紉的多根針之間的距離調(diào)整為任何需要的間隔。
較佳為，所述上線的上縫紉頭上具有一線引與裁線裝置，且其包含由一致動器所驅(qū)動以于所述上線中形成額外松弛部分的一第一掛鉤，以及包含一第二致動器以將線從所述針拉至一致動器驅(qū)動裁切裝置，其于所述針中仍留有足量線尾時裁切線，以重新起始縫合操作而無需將針重新穿線。
本發(fā)明的特征與元件已由特定組合的較佳具體實施方式
加以說明，然而各特征與元件仍可單獨加以應用(無須所述具體實施方式
中的其他特征與元件)，或是以各種不同的組合方式，結(jié)合或不結(jié)合本發(fā)明中的其他特征與元件而使用。


前述發(fā)明內(nèi)容以及以下所述的本發(fā)明較佳具體實施方式
皆可結(jié)合以下的附圖而更清楚被了解；以下附圖皆為說明本發(fā)明而繪制，其僅說明目前的較佳實施方式。需要注意的是，本發(fā)明的范疇并不因而限定于此處所述的確切配置。
圖1是一前視圖，部分為截面圖，其根據(jù)本發(fā)明的一較佳具體實施方式
，說明縫紉機的上針與具有一線軸的下掛鉤裝置；圖2是與圖1相似的一正視圖，其說明了圖1所示的掛鉤裝置旋轉(zhuǎn)90°的情形，而所述線軸接收器是從一般為垂直的方位移動到一般為水平的方位；圖3是一透視圖，說明所述掛鉤裝置位于圖2所示位置的情形，其中一線軸裝載器裝置移動到可從所述線軸接收器吸入接近耗盡的線軸的位置；圖4是與圖3相似的一透視圖，其中所述線軸裝載器已經(jīng)移動到一第二位置，所述線軸裝載機構(gòu)則與所述掛鉤裝置中的線軸接收器對齊；圖5是與圖4相似的一透視圖，其說明了將所述線軸裝載裝置的線軸保持桿上最末端的線軸裝載至所述掛鉤裝置的線軸接收器中；圖6是與圖3相似的一透視圖，其說明了在拉出所述線軸裝載裝置時裝載在位置上的線軸；圖7是一側(cè)視圖，其說明了所述掛鉤裝置轉(zhuǎn)回所述第一操作位置的情形；圖8是本發(fā)明較佳具體實施方式
的詳細透視圖，其說明了所述掛鉤裝置與所述線軸裝載裝置旋轉(zhuǎn)到所述掛鉤裝置的一第一位置；圖9是與圖8相似的一詳細透視圖，其說明了所述掛鉤裝置旋轉(zhuǎn)到一個所述轉(zhuǎn)軸接收器可以被裝載一個新線軸的位置；圖10是本發(fā)明另一較佳具體實施方式
的詳細透視圖，其說明了在一個具有兩個平行的針驅(qū)動器的縫紉機中，位于一線軸裝載位置上的兩個彼此相鄰的線軸裝載裝置；圖11是與圖10相似的一透視圖，其說明了兩個線軸裝載裝置移動至一線軸備貨位置；圖12是如圖10與圖11所示的根據(jù)本發(fā)明的一較佳具體實施方式
的縫紉機前視示意圖，其于一縫紉機框架上具有兩個可移動的上縫紉頭、兩個掛鉤裝置與兩個線軸裝載裝置；圖13是一詳細前視圖，其說明了如圖12所示的具有兩個可移動的上縫紉頭、兩個掛鉤裝置與兩個線軸裝載裝置的縫紉機；圖14是如圖13所示的針頭裝置的放大前視圖，其說明了上線線引與裁切機構(gòu)；圖15是一上縫紉機縫紉頭的概略側(cè)視圖，其說明了根據(jù)本發(fā)明一較佳具體實施方式
的針架裝置與驅(qū)動裝置；圖16是根據(jù)本發(fā)明另一較佳具體實施方式
的上縫紉機的縫紉頭側(cè)視圖，其于所示的最上方位置上具有針；(注意在針與欲縫合材料嚙合之前，所述針架會被驅(qū)動到這個位置的右側(cè)；)圖17與圖16相似，其說明了在中間位置上具有針的所述上縫紉機的縫紉頭，其與所述欲縫合材料幾乎完全嚙合；圖18與圖16及圖17相似，其說明了具有針的所述上縫紉機的縫紉頭被驅(qū)動到最低位置，其中所述掛鉤與線嚙合；圖19是如圖13所示的縫紉機的詳細后視圖，其說明了上縫紉機的縫紉頭的驅(qū)動器；圖20是根據(jù)圖13所示的本發(fā)明較佳實施例的縫紉機的驅(qū)動系統(tǒng)的一放大詳細前透視圖；圖21是根據(jù)圖13所示的本發(fā)明較佳實施例的縫紉機的驅(qū)動系統(tǒng)的一放大詳細后透視圖。
具體實施例方式
以下說明中所使用的特殊用詞僅為方便說明之用，而并非用以限定本發(fā)明的范疇，其中用詞″下(lower)″、″上(upper)″、″左(left)″與″右(right)″代表的是附圖上的參考方向；此外，若非特別說明，本文中的用詞″一(a)″或″一個(one)″是定義為包含一個或更多的數(shù)量。
現(xiàn)在請參閱圖1至圖9，其說明了根據(jù)本發(fā)明的自動線軸裝載縫紉機10。所述自動線軸裝載縫紉機10包含了一框架11(將于圖12與圖13中加以詳細說明)，所述框架11具有上載針縫紉頭12與下掛鉤裝置14，其乘載了各上載針縫紉頭12/下掛鉤裝置14組合的線軸16。如圖1所示，所述掛鉤裝置14最好是包含一旋轉(zhuǎn)掛鉤18，其沿線軸接收器20旋轉(zhuǎn)。所述掛鉤18是由一驅(qū)動軸22與一對斜齒輪24、25加以驅(qū)動，具有材料進料齒輪26形式的驅(qū)動輪(drive dogs)與針開口相鄰并由獨立的驅(qū)動齒輪27驅(qū)動，如圖7所示；中間齒輪28則位于所述齒輪26之間，因而皆以同一方向加以驅(qū)動。一線軸保持器/傳感器臂30可保持所述線軸16的位置，并由所述驅(qū)動軸22上的一凸輪31經(jīng)由一滾軸追蹤器32加以驅(qū)動，其使臂支撐桿33與掛鉤18的移動同時上下移動，以使得上線環(huán)圈可以通過線軸16。傳感器34是貼附于所述臂的末端，如圖8所示，以感測所述臂30何時會下降，其指示線軸16上的線軸線幾乎已經(jīng)用盡。致動器齒輪36是連接至掛鉤裝置14并最好是由一齒狀帶37加以驅(qū)動，以在所述線軸保持器/傳感器臂30指示線軸線已幾乎耗盡時，將掛鉤裝置14移動到線軸裝載位置。
在轉(zhuǎn)動了較佳的90°后，可利用其他的裝置來使所述掛鉤裝置14垂直及/或水平橫跨至一線軸重新裝載位置。
如圖2所示，以下將詳細說明的是，在自動裁切機構(gòu)把上與下線軸線切斷后，整個掛鉤裝置14最好是由所述齒狀帶37驅(qū)動貼附在所述掛鉤裝置14上的驅(qū)動器齒輪36向下旋轉(zhuǎn)，且最好是沿著驅(qū)動軸22而旋轉(zhuǎn)。材料進料齒輪26變成與驅(qū)動齒輪27(如圖7所示)中斷連接，一旦所述掛鉤裝置14已轉(zhuǎn)回圖2所示的位置時，便使用如圖3至圖6中所示的自動線軸裝載器40來將一個新線軸16插入所述線軸接收器20；如圖3所示，所述自動線軸裝載器40包含一吸入管42，所述吸入管42具有一氣體噴嘴43，所述氣體噴嘴43一般是面對遠離所述線軸接收器20的方向，所述線軸裝載器40最好是裝設以于X與Y方向中移動。在一較佳具體實施方式
中，所述線軸裝載器40也可以移動于Z方向，以離開所述掛鉤裝置14而旋轉(zhuǎn)至移動到如圖3所示的第一位置前的位置，其中所述吸入管42與所述線軸接收器20相鄰?？諝鈺到?jīng)所述空氣噴嘴43以產(chǎn)生文氏效應(Venturi effect)，而將仍在所述線軸接收器20中的任何殘余線軸線或線管吸出并丟棄。較佳為，所述吸入管42是裝設在一旋轉(zhuǎn)臂44上，所述旋轉(zhuǎn)臂44是由一致動器45加以致動，使其可以稍微從所述線軸接收器20樞轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)離，并使所述線軸裝載器40只在X方向上橫向移動到下一動作，因此所述線軸裝載桿46一般會與所述線軸接收器20對齊，如圖4所示。
所述線軸裝載桿46最好是包含一桿，多個轉(zhuǎn)軸16可以在所述桿上輕易滑動，例如經(jīng)由樞轉(zhuǎn)堆疊在管中的線軸16，便可輕易使其滑出或是滑到所述桿46上。在一較佳具體實施方式
中，所述線軸16可以被放置在裝載桿46上，并在上面自由滑動；為了能更輕易地進行裝載，所述線軸裝載器本身可以移動至一重新裝載位置，其將于下文中詳細加以說明，或是所述桿46可以樞轉(zhuǎn)方式進行裝設，使其可以樞轉(zhuǎn)到一個更容易進入的裝載位置。
致動器47(如圖11所示)與其具有的一臂48是位于與所述線軸裝載器46末端相鄰的位置，以避免所述線軸16不小心離開所述末端；一旦所述線軸裝載器46是位于鄰近所述線軸接收器20的位置，便可經(jīng)由噴嘴50來施加空氣來對抗位于所述裝載桿46上的杯形驅(qū)動器52，如圖5所示，其可對所述線軸46施壓向前。所述致動器47移動所述臂48，以將一線軸16裝載至所述線軸接收器20中；所述致動器47接著會將所述臂48重新夾到一個可避免其他的任何線軸離開所述裝載器46的位置，所述自動線軸裝載器40接著會從所述線軸接收器20移開，如圖6所示，因此所述線軸16可以維持在所述線軸接收器20中。
需要注意的是，在本發(fā)明的較佳實施方式中，必須將線軸線16的尾部17松弛，且在實際上發(fā)現(xiàn)所述線軸16可以裝載到所述線軸裝載桿46上，而尾部無疑會擺蕩數(shù)英時。而使所述線軸裝載器40可以在X、Y與Z方向上移動的機構(gòu)最好是空氣汽缸(air cylinder)致動器與適當?shù)木€性導桿，另外也可以使用任何合適的機構(gòu)。此外，也可視所述線軸裝載器40的編程特定行進路徑而省略樞轉(zhuǎn)臂；然而，也發(fā)現(xiàn)了特別有利的是，將所述樞轉(zhuǎn)臂向內(nèi)傾斜以使所述吸入管42可以放置在接近所述線軸接收器20的位置，以確定已耗盡的線軸的任何殘余部分都已經(jīng)被吸出。
請參閱圖7，前支撐桿54可將所述掛鉤裝置14保持在所示的操作位置；所述支撐桿54可以向內(nèi)與向外移動，且最好是嚙合在所述掛鉤裝置的狹縫56中，以提供穩(wěn)固的支撐以承載針13在穿透欲縫合材料時所產(chǎn)生的負載。較佳為，所述掛鉤裝置14的后端也與縫紉機10的框架11的一固定支撐元件58接觸，以提供額外的支撐與負載承載能力。
圖8提供了位于第一操作位置的掛鉤裝置14以及位于一備用位置的自動線軸裝載器40的詳細圖；如圖所示，除了向下移動以將材料壓擠向驅(qū)動齒輪26的底部95之外，進料滾軸91與93是位于所述掛鉤14的后側(cè)位置以拉引材料；較佳為，底部95是利用氣壓方式升起或降低，且同樣最好是包含滾軸。圖中清楚說明了用于驅(qū)動所述齒狀帶37的樞轉(zhuǎn)致動軸38，在此一較佳實施方式中是利用旋轉(zhuǎn)的方式，然而如果需要的話，也可以使用直線形線性致動器與樞轉(zhuǎn)連接。圖中也清楚說明了所述臂33的限定中止部分33a，此一中止部分33a可加以調(diào)整以避免所述臂33的過度行進，特別是在所述掛鉤裝置14向下旋轉(zhuǎn)到線軸裝載位置的時候，如圖9詳細所示者。圖中同樣說明了傳感器34的托座34a，此一自動線軸裝載器40亦將進一步詳細加以說明。
現(xiàn)在請參閱圖9，其詳細說明了掛鉤裝置14旋轉(zhuǎn)到一個可經(jīng)由自動線軸裝載器40而將新線軸16裝載入所述線軸接收器20的情形。從所述臂33延伸的線軸保持器/傳感器臂30由所述中止部分33a保持其位置，且不會隨所述掛鉤裝置14向下旋轉(zhuǎn)；所述臂33沿著軸39樞轉(zhuǎn)，而所述軸39亦同樣于圖中清楚加以說明。驅(qū)動齒輪27以及與其相配合的齒狀驅(qū)動帶及滑輪組皆可自所述進料齒輪26解除脫離。
上文中已詳細說明了關于縫紉機10的自動線軸裝載器40的較佳具體實施方式
，該較佳具體實施方式
的一項重要特征使得該掛鉤裝置14可以移動以使該掛鉤裝置14得以沿驅(qū)動軸22樞轉(zhuǎn)；這樣的配置確保在中斷連接或重新連接掛鉤驅(qū)動器時不會產(chǎn)生時間浪費的問題，也使得掛鉤裝置14上的線軸接收器20可以向下旋轉(zhuǎn)以提供更容易進入的方式來自動更換線軸。該掛鉤裝置14在中心栓上也沒有大部分掛鉤裝置上常見的閂鎖，而且如果需要的話，也可以省略中心栓的配置。在本例中，該掛鉤裝置14是由日本Seiko公司的標準掛鉤改良而成，其移除了中心栓的閂鎖；也可以移除此一中心栓并替換為一個位于線軸籃或接收器基部的小中心球。當掛鉤裝置14位于第一操作位置時，由于在正?？p紉操作期間，線軸是由臂30保持其位置，因此就不需要任何閂鎖。
請再參閱圖8，其說明了將線軸線16拉進裁切器59的一致動器57，圖中以虛線表示桿61的掛鉤端鉤住該線軸線并將其拉到裁切器中。裁切器致動器63接著會被致動以裁切該線軸線；該裁切器59與致動器57、63最好是裝設在可旋轉(zhuǎn)掛鉤裝置14上，以維持接近所述線軸線的裁切以及桿61的對齊排列，其抓住線軸線并將其拉到裁切器59內(nèi)。
請參閱圖10與圖11，其根據(jù)本發(fā)明的另一構(gòu)想，說明了一兩針/兩掛鉤的縫紉機的兩線軸裝載裝置40、40’；該線軸裝載裝置40與前述者相同，而第二線軸裝載裝置40’則是其鏡像，以使所述線軸裝載裝置40、40’彼此位置更為靠近。圖中所示者是兩個線軸裝載裝置40、40’，然而也可以使用較多或較少的線軸裝載裝置40、40’，其端視所具有的針/掛鉤裝置的數(shù)量而定。
該線軸裝載裝置40、40’是裝設在一個可樞轉(zhuǎn)框架元件110上，如圖11清楚所示者，該框架元件110在其各端皆具有軸承塊112，且經(jīng)由一致動器114旋轉(zhuǎn)幾乎90°，使得該線軸裝載桿46、46’可移動到一個一般為垂直的位置，而儲備新的線軸；這可以在縫紉機持續(xù)操作時進行以減少時間耗費。
在較佳具體實施方式
中，致動器114是一線性致動器且與一皮帶116連接，該皮帶116旋轉(zhuǎn)一滑輪118，該滑輪118連接至與可移動框架元件110連接的軸承塊的一軸；上述說明的是較佳的配置，然而如果需要的話，也可以使用其他的致動器裝置，包括旋轉(zhuǎn)式致動器，而旋轉(zhuǎn)量則可從約75°變化到約135°，其根據(jù)特定配置而定。較佳為，位于所述線軸裝載裝置上的所有致動器皆為氣壓式，且壓力線(圖中未示)具有足夠的額外變化以進行重新裝載的必要轉(zhuǎn)動。
同樣再參閱圖11，其說明了線軸裝載裝置40、40’的Z方向致動器128、128’，此外，也同樣說明了X方向致動器129、129’，也說明了位于臂48、48’下方的完全致動器47、47’；如前所述，所述完全致動器47、47’的驅(qū)動是為了確認僅裝載入一個新的線軸16。在圖中也同樣說明了具有杯形驅(qū)動器52、52’的線軸裝載桿46、46’。
在一較佳具體實施方式
中，具有線軸裝載裝置40、40’的整個樞轉(zhuǎn)框架元件110是裝設以于Y方向中上下移動；所述軸承塊112是連接至致動器130，所述致動器130則將框架元件110上下移動以調(diào)整所述線軸裝載裝置的高度。較佳為，在樞轉(zhuǎn)所述框架元件110以將線軸裝載裝置40、40’轉(zhuǎn)動到如圖11所示的備貨位置之前，即先降低所述致動器130。
現(xiàn)在請參閱圖12-14，在一較佳具體實施方式
中，該縫紉機10包含了兩個上載針縫紉頭12、12’；雖然說明的是兩的縫紉頭12、12’，但現(xiàn)有該項技藝人士皆了解亦可使用一個、三個、四個或更多個縫紉頭，以及所述縫紉頭12、12’與所述掛鉤裝置14、14’可沿縫紉機10的框架11滑動，以于相鄰的鏡像縫紉頭12、12’之間提供一個小至3英時或更小的距離，其無須采用任何其他的方式。所述線軸裝載裝置40、40’也可以同樣加以定位。
較佳為，各個縫紉頭12、12’與掛鉤裝置14、14’的驅(qū)動軸66、22包含了一平坦部分，其沿著軸66、22的長度而延伸，且所述驅(qū)動滑輪、齒輪及/或扣鏈齒輪(sprockets)則可沿著驅(qū)動軸66、22滑動到一個所需要的位置。
現(xiàn)在請參閱圖15，針13是裝設在可于一針架60中上下滑動的載針軸62上，驅(qū)動臂64連接至針軸62并由驅(qū)動軸66的一計時帶驅(qū)動器加以驅(qū)動。如本領域技術人員所知，一抵銷與杠桿系統(tǒng)可用于進線器68的其他移動。
針架60同樣式裝設以于縫合材料在至少兩平行軸70間橫向移動時產(chǎn)生水平滑動；在一較佳具體實施例中，如圖15所示，有四個平行軸70延伸通過針架60中的軸襯。連接至一驅(qū)動軸74的獨立驅(qū)動臂72是經(jīng)由一連桿裝置76而連接至該針架60，以使針架60以與材料進料方向上的縫合材料相同的速度移動。當針13位于上方位置時，針架60會移回起始位置，而不與欲縫合材料嚙合；這個配置確保13維持在直線上下行進路徑中進出該材料，而不會產(chǎn)生傾斜移動，這個配置也使厚材料，例如12層或更多層的厚度超過11/2英時的尼龍帶皆可被輕易地縫合，或是在不破壞針13或損害縫紉機10的情形下縫穿超過2英時厚的電話簿內(nèi)頁。
根據(jù)本發(fā)明，可使用商用的4英時針來縫穿各種材料，然而如果需要的話，也可以使用較長的針，且如果需要的話，也可使用配置在針旁邊的一中間支撐物，其端視欲縫合材料的厚度而定。
在一特定較佳具體實施方式
中，縫紉機10是用于將兩種不同類型的材料縫合在一起，其中所述材料其中之一是0.5英時厚的未經(jīng)編織的、任意排列纖維網(wǎng)線，其含有部分松脫區(qū)域，較佳為至少是40％；這可以經(jīng)由縫合而貼附于一不透水聚合材料層上，以形成一復合材料，該復合材料在網(wǎng)線區(qū)域中是具有孔隙的。
請參閱圖16-18，其詳細說明了本發(fā)明的另一較佳實施方式的縫紉頭12；在圖16中，針13是位于″上方(up)″位置，在圖17中，針13是位于中間位置，而在圖18中，針13是位于完全的″下方(down)″位置。需注意的是，為求附圖的清晰，在這些附圖中并沒有畫出用以移動針架60的連桿76，然而根據(jù)本發(fā)明的揭露內(nèi)容即可了解在實際的縫紉操作期間，針架60會位于圖16所示的軸70的最右邊位置，在圖17所示的軸70上稍微向左移動，并位于圖18所示的軸的中間部分。當針13被向上拉回離開材料時，針架60會繼續(xù)移動到左邊。
圖15所示的縫紉頭12與圖16-18所示的縫紉頭12的差別在于在圖16-18中只使用了兩軸70；軸70在一般情形中的作用是為了使針架60滑動；圖中同樣也說明了用以升高及降低該底部95的致動器96。
請再次參閱圖12至圖14，其詳細說明了上線84、84’的自動裁線系統(tǒng)83、83’，該自動裁線系統(tǒng)83、83’是位于各個上載針縫紉頭12、12’上。該自動裁線系統(tǒng)包含了一第一致動器85、85’，其于裁線之前先鉤住并將多余的線從線供應器(圖中未示)拉出；接著致動裁切致動器86、86’以將線拉進一裁切裝置87、87’而經(jīng)由一致動器88、88’(如圖14中所示者)加以裁切，該致動器88、88’則接近相對于一固定刀片的剪式裁切刀片。此一自動切離方式有助于材料的移除，亦有助于在使用自動線軸裝載器40更換耗盡的線軸時進行線的裁切。
圖13中也清楚說明了用于將材料拉引穿過縫紉機10的材料驅(qū)動輪91、93(如圖15所示之上與下)以及用于上下移動上驅(qū)動輪91的致動器131。這些材料驅(qū)動輪91、93也同樣可以在驅(qū)動軸133與135上來回滑動，因此他們可以根據(jù)載針縫紉頭12、12’與掛鉤裝置14、14’的位置而位于適當?shù)奈恢弥小?br> 圖19至圖21是根據(jù)本發(fā)明的較佳具體實施方式
，說明了具有兩個縫紉頭12、12’、掛鉤裝置14、14’與線軸裝載裝置40、40’的縫紉機10的驅(qū)動裝置；所有的驅(qū)動軸皆經(jīng)由顯示于附圖左側(cè)的電動馬達201、一系列的驅(qū)動扣鏈齒輪與齒狀滑輪、凸輪與追蹤器及往復運動裝置加以驅(qū)動，以使該縫紉機10的被驅(qū)動元件產(chǎn)生計時正確的旋轉(zhuǎn)與震蕩運動。馬達201經(jīng)由一滑輪204驅(qū)動一齒狀驅(qū)動帶202，如圖20所示。中間齒輪206系裝設以拉緊該驅(qū)動帶202；該帶系連接至裝設在該掛鉤驅(qū)動軸22上的一滑輪208。一第二滑輪210系裝設在馬達201的軸上，并驅(qū)動一第二齒狀驅(qū)動帶212；如圖19與圖21所示，該第二齒狀驅(qū)動帶212是連接至驅(qū)動軸66上的一驅(qū)動輪214以驅(qū)動針。軸66上的滑輪216是經(jīng)由一帶218連接至裝設在一手動驅(qū)動把手222的軸上的滑輪220；在軸66的末端上最好是裝設一速度傳感224。一電驅(qū)動裝置226連接于該掛鉤驅(qū)動軸22，并利用一連接桿與單向離合(clutch)裝置來驅(qū)動下進料滾軸驅(qū)動軸133；一相似的電驅(qū)動器228經(jīng)由一連接桿230連接至手動驅(qū)動把手222，并經(jīng)由一單向離合器連接至針架驅(qū)動軸232；另一臂234與連桿236連接至軸232，并經(jīng)由一單向離合器238驅(qū)動上進料滾軸驅(qū)動軸135。回復裝置240與242最好是被提供于驅(qū)動滾軸與軸232的驅(qū)動線上；較佳為，提供一個獨立的馬達或致動器來旋轉(zhuǎn)軸38，如圖8與圖9所示，以驅(qū)動用于將掛鉤裝置14、14’從第一操作位置轉(zhuǎn)到第二線軸裝載位置的帶37。
圖19至圖21說明的是一個較佳的驅(qū)動裝置，然并不限定驅(qū)動器的構(gòu)想，本領域技術人員是應知，其亦可于具有正確計時馬達時加以變化。
在一較佳具體實施方式
中，縫紉機10上的致動器是氣壓式的，然而本技術領域的人員皆可了解，根據(jù)特定的應用也可以選擇使用其他類型的驅(qū)動器，例如電動式或液壓式。
使用本發(fā)明的縫紉機10可以有效率地連續(xù)連續(xù)重載縫紉帶狀材料及/或其他厚達4英時的較厚材料，而不需手動改變線軸16，耗盡的線軸會自動被檢測并更換。當多個縫紉頭12同時運作時，他們能夠根據(jù)特定應用而排列為具有較近或較遠的間距，也可利用承載有兩根非?？拷尼樀囊慌_架裝置來橋接兩個相鄰的上縫紉頭12、12’。掛鉤裝置14、14’可以移動的更為靠近(距離小于一英時)以提供間隔非?？拷?、平行的重載縫紉針法，其特別有利于防水布或是其他的重載帶式應用。
由于線軸16可以自動更換，此類型的縫紉機因而可以連續(xù)運作，因此，便可發(fā)現(xiàn)到在裝載線軸16時最好是可以自動供油至掛鉤裝置14的掛鉤以避免額外的磨耗。標準的掛鉤裝置并不會承載足夠的貯油器以供本發(fā)明的縫紉機10在連續(xù)重載時使用，因而相較于標準安裝，掛鉤裝置14最好是具有標準形式的掛鉤裝置并經(jīng)改良為以移動方式加以裝設，其使得掛鉤裝置14可以沿驅(qū)動軸22旋轉(zhuǎn)，否則，掛鉤18則以現(xiàn)有方式操作，以于欲縫合材料被向前拉通過縫紉機10時，圈住在線軸16附近、穿透了欲縫合材料的針所占用的上線。
在本發(fā)明的縫紉機中所使用的自動線軸裝載器也可以用于其他的縫紉機中，以減輕經(jīng)常重新裝載線軸的需要，這主要可以經(jīng)由掛鉤裝置14的移動而實行，較佳為經(jīng)由對驅(qū)動軸22的樞轉(zhuǎn)而予以實行，以于維持掛鉤與針驅(qū)動器運作的時間中提供安裝新線軸16的入口。此外，該自動線軸裝載器裝置最好是裝設以移動至一重新備貨位置，以致動或手動儲備新的線軸，這并不需要根據(jù)本發(fā)明而實行。
此外，自動線軸裝載器最好是結(jié)合自動上下裁線器來同時執(zhí)行操作，而自動上下裁線器亦可獨立操作以將已經(jīng)縫紉好的物體的線致動切斷。
針架裝置60也可以于縫紉機中獨立執(zhí)行，以使針13相對于縫合材料僅產(chǎn)生垂直移動，其不會傾斜移動而使針折斷，這樣可以縫合較厚的材料；在將針13插入欲縫合材料的期間，同時移動水平針架60即可達成上述構(gòu)想。
因此本發(fā)明的縫紉機10具有多種優(yōu)勢，包括可以連續(xù)方式縫合較厚及/或較硬的物品，而不會對針產(chǎn)生破壞。
較佳為，縫紉機10的控制是經(jīng)由一PLC而執(zhí)行，因此致動器的移動可以根據(jù)所提供的傳感器加以控制。
在本發(fā)明的較佳具體實施方式
中，利用齒狀皮帶與齒狀滑輪說明了不同的驅(qū)動器，然而本領域技術人員可以了解到亦可使用其他類型的驅(qū)動器，例如直接齒輪驅(qū)動器、鏈與扣鏈齒輪驅(qū)動器、或其他的現(xiàn)有驅(qū)動器，其可對欲操作的不同元件間進行定時操作。
上述說明僅用以詳細說明本發(fā)明的較佳具體實施方式
，然而本發(fā)明的范疇卻不限定于上述的說明示例，本發(fā)明亦可發(fā)展出其他的改良或延伸方式，然皆不背離本發(fā)明如附的權利要求書中所定義的范疇。
權利要求
1.一種縫紉機，其包含一框架，具有一上縫紉頭與支撐于其上的一個下掛鉤裝置；所述掛鉤裝置裝設在一欲縫合材料支撐平面的下方且包含一線軸接收器，所述掛鉤裝置是由一驅(qū)動軸所驅(qū)動，并沿所述驅(qū)動軸的一軸心而從一第一操作位置樞轉(zhuǎn)至一第二線軸裝載位置；一線軸裝載器，其裝設以移動于與所述第二裝載位置中的所述掛鉤裝置相鄰的一位置中，所述線軸裝載器包括一移除裝置與一線軸進料器，所述移除裝置移除任何殘余的線軸核心，而所述線軸進料器將一更換線軸從所述線軸裝載器裝載至所述掛鉤裝置的所述線軸接收器中。
2.如權利要求1所述的縫紉機，其特征在于所述掛鉤裝置包含一傳感器，以檢測所述線軸何時接近耗盡。
3.如權利要求1或2所述的縫紉機，其特征在于還包含經(jīng)由所述縫紉機而驅(qū)動所述材料的旋轉(zhuǎn)輪，當所述掛鉤裝置從所述第一操作位置移動至所述第二線軸裝載位置時，其形成可自一驅(qū)動輪脫離的多個齒狀滾軸。
4.如權利要求1至3中任一項所述的縫紉機，其特征在于所述線軸裝載器包含一線軸供應器，其裝載于一進料桿上。
5.如權利要求1至4中任一項所述的縫紉機，其特征在于為了將一單一線軸裝載至所述掛鉤裝置的所述線軸接收器中，在所述進料桿上的所述線軸通過一推進器而向前推進，使得最后一個線軸可滑離所述進料桿的末端并進入所述線軸接收器中。
6.如權利要求1至5中任一項所述的縫紉機，其特征在于一控制臂是位于所述線軸裝載器上以使得只有一個線軸可以從所述進料桿被釋放至所述線軸接收器中。
7.如權利要求1至6中任一項所述的縫紉機，其特征在于所述線軸裝載器是裝設以于至少兩軸中移動，以使得當所述掛鉤裝置位于所述第二裝載位置時，所述線軸裝載器可移向所述掛鉤裝置或移離所述掛鉤裝置。
8.如權利要求1至7中任一項所述的縫紉機，其特征在于所述移除裝置包含一吸入管。
9.如權利要求8所述的縫紉機，其特征在于使用一文氏管與所述吸入管以自所述線軸接收器移除一耗盡的線軸。
10.如權利要求8所述的縫紉機，其特征在于所述吸入管是裝設以于所述線軸裝載器上樞轉(zhuǎn)移動。
11.如權利要求1至10中任一項所述的縫紉機，其特征在于一線軸壓制臂是與所述掛鉤裝置分離而加以裝設，并與一縫紉機驅(qū)動器同時上下驅(qū)動，而從所述線軸向上升舉，以使得上線的一環(huán)圈通過所述臂下方。
12.如權利要求11所述的縫紉機，其特征在于還包含附加于所述臂的傳感器，以檢測所述線軸何時接近耗盡并發(fā)出一控制器信號來觸發(fā)以執(zhí)行一重新裝載操作。
13.如權利要求12所述的縫紉機，其特征在于還包含一線軸線裁切器，其嚙合于所述線軸線并于所述壓制臂檢測出位于所述線軸接收器中的線軸接近耗盡時裁切所述線軸線。
14.如權利要求13所述的縫紉機，其特征在于還包含一上線裁切器，其嚙合于一上線并對其裁切，以于一線軸改變操作期間避免發(fā)生其他線的拉扯。
15.如權利要求1至14中任一項所述的縫紉機，其特征在于所述掛鉤裝置可沿所述驅(qū)動軸滑行，以使其可定位于多個位置其中之一。
16.如權利要求1至15中任一項所述的縫紉機，其特征在于還包含一第二上縫紉頭與一第二掛鉤裝置，所述上縫紉頭與掛鉤裝置可沿所述框架與所述驅(qū)動軸滑行，以調(diào)整所述縫紉機的一喉寬及/或使得多個縫紉頭可被放置在彼此不同的距離上。
17.如權利要求1至16中任一項所述的縫紉機，其特征在于所述掛鉤裝置是通過一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動而從所述第一位置旋轉(zhuǎn)至所述第二位置。
18.如權利要求1至17中任一項所述的縫紉機，其特征在于所述線軸進料器包含一線軸保持桿與一推進器，其特征在于多個線軸即以可滑動方式位于所述線軸保持桿上，而所述推進器則將一最后線軸從所述保持桿推至所述線軸接收器。
19.如權利要求18所述的縫紉機，其特征在于所述線軸是利用一氣壓流方式而插入至所述掛鉤裝置的所述線軸接收器中。
20.如權利要求1至19中任一項所述的縫紉機，其特征在于所述線軸裝載器可移動至一重新備貨位置，其中當所述縫紉機繼續(xù)操作時，一或多個新線軸可以被裝載至所述重新備貨位置。
21.如權利要求20所述的縫紉機，其特征在于一線軸保持進料桿是樞轉(zhuǎn)裝設于所述線軸裝載器上并可向一重新裝載位置中的操作器樞轉(zhuǎn)，以同時裝載多個新線軸。
22.如權利要求1至21中任一項所述的縫紉機，其特征在于包含裝設于所述框架的多個縫紉頭與掛鉤裝置，其可調(diào)整至一所欲間距以同時進行多重針車。
23.如權利要求1至22中任一項所述的縫紉機，其特征在于該上縫紉頭的一上線載針是裝設在一針架上，以使所述縫紉機可縫穿多層厚材料。
24.如權利要求23所述的縫紉機，其特征在于所述針架是裝設以于欲縫合材料經(jīng)由所述縫紉機移動時，同時滑行而水平移動。
25.如權利要求23或24所述的縫紉機，其特征在于所述針是裝設以于所述針架中橫向移動，使得所述針可在所述針架與欲縫合材料同時水平來回移動時，同時上下移動以進行縫合。
26.如權利要求23至25中任一項所述的縫紉機，其特征在于插入所述針以使所述針在一縫紉操作期間維持一般平行、垂直的對齊而消除所述針的傾斜。
27.如權利要求23至26中任一項所述的縫紉機，其特征在于所述針架是裝設以于至少兩水平導桿上滑行移動，并在所述針移入所述欲縫合材料時受驅(qū)動而于進料滾軸經(jīng)由所述縫紉機拉引所述欲縫合材料時同時水平移動。
28.如前述各權利要求中任一項所述的縫紉機，其特征在于還包含一線引與裁線裝置，其位于所述上線的所述上縫紉頭上，并包含由一致動器所驅(qū)動以于所述上線中形成額外松弛部分的一第一掛鉤，以及包含一第二致動器以將所述線從所述針拉至一致動器驅(qū)動裁切裝置，其于所述針中仍留有足量線尾時裁切所述線，以重新起始縫合操作而無需將所述針重新穿線。
29.一種縫紉機，其包含一框架，具有一上縫紉頭與支撐于其上的一個下掛鉤裝置；所述上縫紉頭的上線載針，裝設于一針架上；以及所述針架，其裝設以于欲縫合材料經(jīng)由所述縫紉機移動時同時水平滑行移動，使得所述針架可以在一縫紉操作期間維持一般平行、垂直的對齊而消除所述針的傾斜，以使所述縫紉機可縫穿多層厚材料。
30.如權利要求29所述的縫紉機，其特征在于所述針架是以可滑動式裝設在一般為水平的兩導軸上。
31.如權利要求29或30所述的縫紉機，其特征在于一驅(qū)動連桿連接于所述針架。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有自動線軸裝載器的縫紉機，所述自動線軸裝載器包含一掛鉤裝置，其裝設于具有一線軸接收器的縫合平面下方。所述掛鉤裝置是由一驅(qū)動軸驅(qū)動并可自一第一操作位置移動至一第二裝載位置。一線軸裝載器是裝設在與所述第二位置上的所述掛鉤裝置相鄰的位置，所述線軸裝載器包含一吸入管，其可移除任何的殘余線軸核心；所述線軸裝載器接著在所述掛鉤裝置反轉(zhuǎn)回所述操作位置之前，先將一替換線軸從所述線軸裝載裝置裝載至所述線軸接收器中。此外，為了將厚材料縫穿，針是承載在可與欲縫合材料同時移動的針架上，以使針在材料被縫合的期間一般皆維持為垂直。
文檔編號D05BGK1791715SQ200480013750
公開日2006年6月21日 申請日期2004年5月19日 優(yōu)先權日2003年5月20日
發(fā)明者馬丁·J·羅特爾, 馬丁·K·偉斯壯 申請人:馬丁·J·羅特爾