一種在上極限位置具有停頓功能的六桿穿料機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種應(yīng)用在模板縫紉機(jī)上的穿料機(jī)構(gòu)，具體涉及一種在上極限位置具有停頓功能的六桿穿料機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]智能模板縫紉機(jī)要求針桿在縫料中的停留時(shí)間短，留給送料機(jī)構(gòu)的送料時(shí)間長(zhǎng)。根據(jù)縫紉工藝要求，針桿進(jìn)入縫料后，送料動(dòng)作必須停止，不得送料，只有當(dāng)針桿退出縫料后，送料機(jī)構(gòu)才能開(kāi)始送料。針桿停留在縫料中的時(shí)間越長(zhǎng)，留給送料機(jī)構(gòu)的送料時(shí)間就越短，因此，必須提高送料機(jī)構(gòu)的速度，但現(xiàn)有的傳統(tǒng)模板縫紉機(jī)在送料的兩個(gè)方向上采用兩只電機(jī)，兩只電機(jī)反復(fù)啟動(dòng)、停機(jī)，反復(fù)動(dòng)作需要耗費(fèi)時(shí)間，限制了送料速度的提高。如今模板縫紉機(jī)發(fā)展的主要障礙是機(jī)構(gòu)的送料速度不高，這限制了模板縫紉機(jī)的運(yùn)行速度。因此，模板縫紉機(jī)要求針桿在工作行程縫料中滯留的時(shí)間短一些，下穿速度高一點(diǎn)。
[0003]穿料機(jī)構(gòu)安裝在模板縫紉機(jī)上軸與針桿之間，穿料機(jī)構(gòu)把上軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成針桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)針桿刺穿縫料的動(dòng)作，而后退出縫料?，F(xiàn)有技術(shù)中多數(shù)穿料機(jī)構(gòu)由四桿曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和針桿往復(fù)系統(tǒng)組成，其針桿在上極限位置不具有近似停頓的功能，導(dǎo)致針桿在工作行程區(qū)域內(nèi)的停留時(shí)間較長(zhǎng)，完成穿料動(dòng)作的速度相對(duì)較慢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了滿足上述需求，本發(fā)明旨在提供一種在上極限位置具有停頓功能的六桿穿料機(jī)構(gòu)，利用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的連桿三角形上一點(diǎn)作近似圓弧段運(yùn)動(dòng)，在該點(diǎn)接一組連桿滑塊桿件，那么輸出滑塊在針桿上極限位置的鄰近區(qū)域近似不動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了針桿下穿縫料速度快和在縫料區(qū)停留時(shí)間短的特點(diǎn)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種在上極限位置具有停頓功能的六桿穿料機(jī)構(gòu)，由作為第一級(jí)桿件的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)和作為第二級(jí)桿件的雙桿組件組成，所述曲柄搖桿機(jī)構(gòu)包括曲柄、連桿三角形和搖桿，所述連桿三角形由第一連桿、第二連桿和第三連桿兩兩連接而成，所述第一連桿兩端分別連接所述曲柄的一端和所述搖桿的一端，所述曲柄另一端與固定機(jī)架上的曲軸鉸接，所述搖桿另一端與固定在機(jī)架上的搖軸鉸接，所述雙桿組件的一端鉸接在所述第二連桿與所述第三連桿的連接點(diǎn)上，所述雙桿組件的另一端與一可在機(jī)架上滑動(dòng)的針桿(滑塊)連接。
[0006]進(jìn)一步的，所述曲柄搖桿機(jī)構(gòu)各桿件的幾何尺寸滿足下列條件，以所述曲柄長(zhǎng)度為基準(zhǔn):
LAB = 8-12 毫米；
LBC = 2.7 X LAB - 3.0X LAB ；
LCD = LBC ；
LAD = 3.6 X LAB-3.9 X LAB ；
其中，LAB表示所述曲柄的長(zhǎng)度，LBC表示所述第一連桿的長(zhǎng)度，LCD表示所述搖桿長(zhǎng)度，LAD表示所述曲軸與所述要搖軸之間機(jī)架的長(zhǎng)度。
[0007]進(jìn)一步的，所述連桿三角形滿足下列條件:
LCF = LBC ；
其中，LBC表示所述第一連桿的長(zhǎng)度，LCF表示所述第三連桿的長(zhǎng)度。
[0008]作出隨所述曲柄運(yùn)動(dòng)的所述連接點(diǎn)的軌跡曲線，取該軌跡曲線的近似圓弧段，在近似圓弧段上按間隔30 °對(duì)應(yīng)取三個(gè)點(diǎn)，求出這三個(gè)點(diǎn)組成圓弧段的半徑。
[0009]進(jìn)一步的，所述雙桿組的幾何尺寸滿足下列條件:
取所述雙桿組件的長(zhǎng)度等于上述該圓弧段半徑值。
[0010]變動(dòng)所述連接點(diǎn)的位置，變動(dòng)所述針桿(滑塊)的X位置，連桿曲線隨之變動(dòng)，每次變動(dòng)求出所述針桿(滑塊)的位移曲線。連桿曲線逼近的目標(biāo)是所述針桿(滑塊)在上極限位置鄰近的位移曲線趨于平坦。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明適合于現(xiàn)有穿料機(jī)構(gòu)技術(shù)的改造和新機(jī)設(shè)計(jì)，使用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的連桿曲線，在連桿上一點(diǎn)作近似圓弧段運(yùn)動(dòng)，在該連桿點(diǎn)接一組雙桿組件和針桿，取雙桿組件的長(zhǎng)度近似等于該圓弧段半徑值，那么針桿在上極限位置具有近似停頓性能。
[0012]讓針桿在上極限位置作近似停頓，是為了在針桿的工作行程區(qū)域內(nèi)更快完成穿料動(dòng)作。針桿在上極限位置區(qū)作小幅動(dòng)作，針桿在上極限位置近似停頓角度長(zhǎng)，等于縮短工作行程區(qū)域內(nèi)的停留時(shí)間，針桿在工作行程區(qū)域內(nèi)速度加快，針桿在縫料內(nèi)停留時(shí)間縮短，意味著更快地完成針桿穿縫料動(dòng)作。同時(shí)從縫紉性能考慮，針桿刺穿縫料的速度越大越好，速度大，針桿的動(dòng)能大，刺穿縫料的穿透力更大。
[0013]上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。
【附圖說(shuō)明】
[0014]此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
圖1為正置曲柄滑塊穿料機(jī)構(gòu)的原理示意圖；
圖2為正置曲柄滑塊穿料機(jī)構(gòu)的針桿的位移曲線；
圖3為本發(fā)明六桿穿料機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)原理圖；
圖4為本發(fā)明六桿穿料機(jī)構(gòu)的針桿位移曲線；
圖5為正置曲柄滑塊穿料機(jī)構(gòu)的針桿速度曲線；
圖6為本發(fā)明六桿穿料機(jī)構(gòu)的針桿速度曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例，來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
[0016]模板縫紉機(jī)一般采用結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的正置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，圖1表示正置曲柄滑塊刺料機(jī)構(gòu)的原理示意圖，參見(jiàn)圖1所示，上軸G帶著曲柄GH以角速度ω逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)連桿HI帶動(dòng)滑塊I (即針桿)作上下往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。
[0017]如圖1采用坐標(biāo)系A(chǔ)XY，取上軸G的回轉(zhuǎn)中心為坐標(biāo)原點(diǎn)。圖中12表示滑塊I的上極限位置，^表示滑塊I的下極限位置。在研究縫紉機(jī)各機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)配合時(shí)，以穿料針桿下極限位置作為運(yùn)動(dòng)的起始位置，曲柄GH的轉(zhuǎn)角Θ以針桿最低位置為運(yùn)動(dòng)的起始位置0°。
[0018]圖2表示正置曲柄滑塊穿料機(jī)構(gòu)的滑塊I (針桿)的位移曲線。正置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的滑塊動(dòng)程等于曲柄長(zhǎng)度的兩倍，上下極限位置之間的間距就是滑塊(針桿)的動(dòng)程，參見(jiàn)圖2所示，針桿的動(dòng)程約20.5毫米。針桿的運(yùn)動(dòng)性能接近簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)比較平穩(wěn)，其加速度變化也比較平穩(wěn)。
[0019]圖3表示本發(fā)明的六桿穿料機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)原理圖。本發(fā)明的六桿穿料機(jī)構(gòu)在針桿上極限位置具有停頓的性能，其設(shè)計(jì)原理為:六桿穿料機(jī)構(gòu)使用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的連桿曲線，在連桿上一點(diǎn)作近似圓弧段運(yùn)動(dòng)，在該連桿點(diǎn)接一組雙桿組件和針桿(滑塊)，取雙桿組件的長(zhǎng)度近似等于該圓弧段半徑值，那么針桿(滑塊)在上極限位置就具有近似停頓性能。
[0020]參見(jiàn)圖3所示，一種在上極限位置具有停頓功能的六桿穿料機(jī)構(gòu)，由作為第一級(jí)桿件的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)ABCD和作為第二級(jí)桿件的雙桿組件FE組成，所述曲柄搖桿機(jī)構(gòu)ABCD包括曲柄AB、連桿三角形Λ BCF和搖桿⑶，所述連桿三角形Λ BCF由第一連桿BC、第二連桿BF和第三連桿CF兩兩連接而成，所述第一連桿BC兩端分別連接所述曲柄AB的一端和所述搖桿CD的一端,所述曲柄AB另一端與固定機(jī)架上的曲軸A鉸接,所述搖桿CD另一端與固定在機(jī)架上的搖軸D鉸接，所述雙桿組件FE的一端鉸接在所述第二連桿BF與所述第三連桿CF的連接點(diǎn)F上，所述雙桿組件FE的另一端與一可在機(jī)架上滑動(dòng)的針桿E連接。所述連接點(diǎn)F是所述第一連桿BC上延伸出的一點(diǎn)，所述連接點(diǎn)F的平面運(yùn)動(dòng)經(jīng)雙桿組件FE帶動(dòng)所述針桿E作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0021]進(jìn)一步的，所述曲柄搖桿機(jī)構(gòu)ABCD各桿件的幾何尺寸滿足下列條件，以所述曲柄AB長(zhǎng)度為基準(zhǔn):
LAB = 8-12 毫米；
LBC =