CN103981638A - 伸臂旋转式独立驱动自动缝纫设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种伸臂旋转式独立驱动自动缝纫设备，包括分别独立驱动的上机头和下机头。上机头包括机头升降组件、机头旋转组件以及机头组件，机头旋转组件固定在机头升降组件上，机头组件固定在机头旋转组件的下部，上机头可升降也能与下机头同步适应性旋转；下机头包括底线旋转组件以及底梭系统，底梭系统设置在底线旋转组件的上部，底线旋转组件带动底梭系统任意方向360度旋转；上机头和下机头还分别设有伺服控制系统，伺服控制系统控制底线旋转轴的转向与机头旋转轴相互对应且转速相同。本发明可以满足各种加工需要，极大地扩大了适用范围，功能强大；而且稳定性高，故障率低，维修简单方便。

Description

伸臂旋转式独立驱动自动缝纫设备

 

技术领域

本发明涉及缝纫机技术领域，特别涉及一种伸臂旋转式独立驱动自动缝纫设备。

 

背景技术

传统的自动缝纫机构一般包括上机头和下机头，上机头通过传动机构驱动下机头同步运动实现缝纫动作。现有的传动机构复杂，故障率高，维修麻烦，而且上下机头无法旋转，只能缝制直线，针路变向时需要人工处理，生产效率低。

在现有技术中，虽然出现了上机头、下机头单独驱动的自动缝纫设备，上下机头可以通过伺服系统同时联动完成缝纫动作。但是上下机头不能同时旋转，一般只是下机头旋转而上机头固定不旋转，无法模拟人工缝制工艺，而且，逆向缝制时，缝制效果差，达不到产品设计要求。

传统的自动缝纫设备的上机头不能升降，无法适应被缝织物的厚度变化，限制了缝纫设备的使用范围。现有的自动缝纫设备没有设置压脚，缝制时无法保证织物和针迹的稳定，同样也缩小了缝制设备的使用范围。

传统的缝纫设备的剪线机构一般由主轴、凸轮带动剪刀进行剪线，稳定性差，机构复杂，维修麻烦。另一方面，传统的缝纫设备在剪线时，一般设置有内扣线机构扣住针线后再剪线，内扣线机构复杂，维修麻烦，故障率高。

 

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种伸臂旋转式独立驱动自动缝纫设备，上机头与下机头同时做相适应同步高速旋转，可任意转换角度和方向，逆向缝制时效果与顺向完全相同。

本发明是这样实现的，提供一种伸臂旋转式独立驱动自动缝纫设备，包括带有伸臂的机架，机架上设有工作台板，在伸臂的末端固定设有上机头，在上机头的正下方设有下机头，下机头固定在机架上，上机头包括机头升降组件、机头旋转组件以及机头组件，机头旋转组件固定在机头升降组件上，机头组件固定在机头旋转组件的下部；机头旋转组件包括机头导电滑环、机头滑环架、机头安装板、机头旋转电机、机头变速箱以及机头旋转轴，机头导电滑环设置在机头滑环架内并位于机头变速箱的上方，滑环架和机头变速箱分别固定在机头安装板同一侧面上，机头旋转电机固定在机头变速箱的侧部；机头导电滑环包括滑环体以及固定支架，滑环体设置在固定支架中；机头旋转轴为机头变速箱的输出轴，机头旋转轴的上端与机头导电滑环的滑环体联接；机头旋转轴的下端设有机头法兰盘，机头组件固定在机头法兰盘上，机头旋转电机通过机头变速箱带动机头旋转轴转动；下机头包括独立驱动的底线旋转组件以及底梭组件，底梭组件设置在底线旋转组件的上部；底线旋转组件包括底线导电滑环、底线电机、底线变速箱、底线滑环架以及底线旋转轴；底线导电滑环设置在底线滑环架内，底线滑环架固定在底线变速箱的下方，底线电机固定在底线变速箱的侧部；底线导电滑环包括滑环体以及固定支架，滑环体设置在固定支架中；底线旋转轴为底线变速箱的输出轴，底线旋转轴的下端与底线导电滑环的滑环体联接；底线旋转轴的上端设有底线法兰盘，底梭组件固定在底线法兰盘上，底线电机通过底线变速箱带动底线旋转轴转动；上机头和下机头还分别设有伺服控制系统，伺服控制系统控制机头旋转电机以及底线电机，使得底线旋转轴的转向与机头旋转轴相互对应且转速相同。

进一步地，机头升降组件包括滑座底板、电机座、升降电机、滑块、相互配合的滚珠丝杆以及丝杆螺母，电机座固定在滑座底板顶部，升降电机固定在电机座上部，滚珠丝杆与升降电机相联接，丝杆螺母设置在滑块上，升降电机可通过滚珠丝杆和丝杆螺母带动滑块沿滑座底板侧面上下移动，机头旋转组件通过机头安装板固定在滑块侧面；机头滑环架包括左右加强侧板、机头滑环固定座以及上盖板，左右加强侧板分别固定在机头变速箱和机头安装板的两侧，上盖板固定在左右加强侧板的上端；机头导电滑环的固定支架的上端支撑在上盖板上；机头滑环固定座设置在左右加强侧板之间并位于机头导电滑环的中部，在机头滑环固定座上设置有圆孔，机头导电滑环的固定支架固定在圆孔中。

进一步地，机头组件包括机头壳体以及设置在机头壳体上的针杆传动机构、中压脚机构以及外置大压脚机构；针杆传动机构包括有针杆驱动电机、主轴、偏心凸轮、挑线曲柄、挑线连杆、针杆接头、导向滑槽、针杆、针杆同步轮以及针杆同步带，在机头壳体内设有一侧开口的容腔，偏心凸轮、挑线曲柄、挑线连杆、针杆接头以及导向滑槽设置在容腔内；针杆驱动电机通过针杆同步轮以及针杆同步带带动主轴旋转，针杆驱动电机、针杆同步轮以及针杆同步带设置在机头壳体的外侧部；偏心凸轮套接在主轴上，在偏心凸轮上设有凸轮连杆；主轴通过挑线曲柄、挑线连杆以及针杆接头带动针杆上下升降，针杆从机头壳体的下部伸出，缝纫针设置在针杆下端；在针杆接头上设有滑柱，滑柱可在导向滑槽中上下移动；中压脚机构包括有中压脚，在中压脚的下端设有压料柱，在压料柱的中间设有可穿过缝纫针的过针孔；外置大压脚机构包括大压脚，在大压脚的下端设有压料环，压料柱位于压料环的中心孔内，压料环的中心孔径大于压料柱的外径。

进一步地，中压脚机构还包括有压脚传动部件，压脚传动部件包括中间压紧轴、调整臂、中间压紧连杆A、中间压紧连杆B、中间压紧连杆C、位置连杆A、调压螺栓、压紧杆导架、内压脚弹簧以及中压紧杆；凸轮连杆的另一端与中间压紧轴联接，中压脚设置在中压紧杆的下端；中间压紧轴还与调整臂联接；中间压紧连杆A一端与调整臂联接，其另一端联接在中间压紧连杆B的中部；位置连杆A通过铰链螺钉联接在中间压紧连杆B的一端，中间压紧连杆C联接在中间压紧连杆B的另一端，中间压紧连杆C的另一端与压紧杆导架联接；压紧杆导架套接在中压紧杆上，压紧杆导架的侧部凸设有导向片；内压脚弹簧也套接在中压紧杆上且位于压紧杆导架的上方，调压螺栓设置在中压紧杆的上端且位于机头壳体的顶部；凸轮连杆通过中间压紧轴、中间压紧连杆A、中间压紧连杆B、中间压紧连杆C以及压紧杆导架带动中压紧杆上的中压脚上下升降；压脚传动部件通过凸轮连杆与针杆传动机构联动。

进一步地，中压脚机构还包括有压脚调节部件，压脚调节部件包括中压脚调节电机、电机螺母座、传感器以及感应片，中压脚调节电机设置在机头壳体的顶部，电机螺母座与中压脚调节电机输出轴相联接，在电机螺母座的侧部设有导向板，在电机螺母座的底部设有抵触板，抵触板的下端面与铰链螺钉相接触；传感器固定在机头壳体的内侧面上，感应片固定在电机螺母座上。

进一步地，外置大压脚机构还包括压脚气缸、限位块、压脚连杆、压脚套以及大压脚导柱，压脚气缸固定在机头壳体的侧部；限位块设置在压脚气缸的底部，限位块设有限位槽，压脚连杆一端与压脚气缸的伸出轴相联接，其另一端套接在大压脚导柱上，压脚连杆卡接在限位槽中且可沿限位槽上下移动；压脚套设置在机头壳体上，大压脚导柱套接在压脚套中，大压脚设置在大压脚导柱的下端。

进一步地，底梭组件包括底线壳体以及设置在底线壳体上的针板、底梭机构、自动剪线机构和扣线机构；针板设置在底线壳体的顶部；在底线壳体上设有一体结构的壳体底板、剪线侧板、底梭侧板以及顶板，剪线侧板和底梭侧板相互垂直相交且分别与壳体底板和顶板垂直，壳体底板、剪线侧板、底梭侧板以及顶板组成内空容腔的箱体；底梭机构包括梭壳、梭轮电机、梭轮轴、底梭同步带轮以及底梭同步带，梭轮电机通过底梭同步带轮以及底梭同步带带动梭轮轴转动，梭壳设置在梭轮轴上并随梭轮轴一同转动；梭轮电机固定在底梭侧板上，底梭同步带轮以及底梭同步带设置在底梭侧板的外侧部，梭壳设置在箱体的内空容腔中；底梭组件还包括定位钩，定位钩固定在底线壳体的顶板上；定位钩设有钩臂，在钩臂上设有导向筋，导向筋位于梭壳的侧部。

进一步地，自动剪线机构包括剪线电机、剪线铰链、剪线连杆、刀轴、动剪刀体、固定刀体以及剪线弹片，剪线电机通过剪线铰链以及剪线连杆带动刀轴转动，刀轴带动动剪刀体转动，刀轴的上端通过剪线座板和调节固定板固定在剪线侧板上；固定刀体固定在剪线侧板上；剪线弹片设置在动剪刀体的下部且固定在剪线侧板上；动剪刀体设有刀刃部，固定刀体设有延伸臂，刀刃部设置在延伸臂的下方；动剪刀体以及固定刀体设置在梭壳的上方；剪线电机固定在壳体底板上且位于剪线侧板的外侧部。

进一步地，扣线机构包括扣线电磁铁、曲臂以及拨叉座，扣线电磁铁通过曲臂带动拨叉座转动；扣线电磁铁固定在剪线侧板的外侧面，拨叉座设置在箱体的内空容腔中且位于梭壳的前部。

进一步地，底线滑环架包括左右下支撑立板、下盖板、底线滑环固定座以及变速箱护板，左右下支撑立板的上端分别固定在底线变速箱的两侧，其下端分别固定在下盖板的两侧；底线导电滑环的固定支架的下端支撑在下盖板上；底线滑环固定座设置在左右下支撑立板之间并位于底线导电滑环的上部，在底线滑环固定座上设置有圆孔，底线导电滑环的固定支架固定在圆孔中；变速箱护板设置在底线变速箱的底部且位于左右下支撑立板之间。

与现有技术相比，本发明的伸臂旋转式独立驱动自动缝纫设备，包括分别独立驱动的上机头和下机头。上机头包括机头升降组件、机头旋转组件以及机头组件，机头旋转组件固定在机头升降组件上，机头组件固定在机头旋转组件的下部，上机头可升降也能与下机头同步适应性旋转；下机头包括底线旋转组件以及底梭系统，底梭系统设置在底线旋转组件的上部，底线旋转组件带动底梭系统任意方向360度旋转；上机头和下机头还分别设有伺服控制系统，伺服控制系统控制底线旋转轴的转向与机头旋转轴相互对应且转速相同。本发明可以满足各种加工需要，极大地扩大了适用范围，功能强大；而且稳定性高，故障率低，维修简单方便。

 

附图说明

图1为本发明一较佳实施例的立体示意图；

图2为图1中上机头的立体示意图；

图3为图2中机头升降组件的分解示意图；

图4为图2中机头旋转组件的分解示意图；

图5为图2中机头组件的立体示意图；

图6为图2中机头组件的平面图；

图7为图2中针杆传动机构的立体示意图；

图8为图2中中压脚机构的压脚传动部件的立体示意图；

图9为图2中中压脚机构的压脚调节部件的立体示意图；

图10为图2中外置大压脚机构的立体示意图；

图11为图1中下机头的立体示意图；

图12为图11中底线旋转系统的分解示意图；

图13为图11中底梭系统的局部立体示意图；

图14为图13另一角度的立体示意图；

图15为图13中底线壳体的立体示意图。

 

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参照图1所示，本发明伸臂旋转式独立驱动自动缝纫设备的较佳实施例，包括带有伸臂1的机架2，机架2上设有工作台板3，在伸臂1的末端固定设有上机头4，在上机头4的正下方设有下机头5，下机头5固定在机架2上。上机头4位于工作台板3的上方，下机头位于工作台板3的下部。在工作台板3上还设有织物固定板6和X轴移动组件7，织物固定板6通过快速装夹装置固定在X轴移动组件7上，并随X轴移动组件7一同左右移动。X轴移动组件7安装在Y轴移动组件8上，Y轴移动组件8可带动X轴移动组件7前后移动。Y轴移动组件8安装在机架2中且设置在工作台板3的下方。本发明采用伸臂方式，可以扩大缝制范围，减少整机的体积。

请参照图2所示，上机头4包括机头升降组件41、机头旋转组件42以及机头组件43，机头旋转组件42固定在机头升降组件41上，机头组件43固定在机头旋转组件42的下部。机头旋转组件42可带动机头组件43顺时针或逆时针360度旋转，机头升降组件41通过机头旋转组件42带动机头组件43上下移动。

请参照图3所示，机头升降组件41包括滑座底板411、电机座412、升降电机413、滑块414、相互配合的滚珠丝杆415以及丝杆螺母416。电机座412固定在滑座底板411的顶部，升降电机413固定在电机座412的上部。滚珠丝杆415与升降电机413通过联轴器相联接，丝杆螺母416设置在滑块414上，升降电机413可通过滚珠丝杆415和丝杆螺母416带动滑块414沿滑座底板411侧面上下移动。升降电机413为步进电机，由于使用了滚珠丝杆415以及丝杆螺母416，提高了机头升降组件41的工作位置精度，缩短了动作响应时间，满足上机头高速运转的需求。

机头升降组件41还包括滑动连接板417，滑座底板411以及电机座412固定在滑动连接板417的同一侧面上。使用滑动连接板417既提高机头升降组件41安装强度和稳定性，又可以缩短上机头与设备的安装时间，保证安装精度要求。为了提高机头升降组件41的安全性，机头升降组件41还设置有感应器418和感应片419，用于限制滑块414上升的最高位置。感应器418固定在滑座底板411的侧面，感应片419固定在滑块414的侧面。

请参照图4所示，机头旋转组件42包括机头安装板421、机头导电滑环422、机头滑环架、机头旋转电机424、机头变速箱425以及机头旋转轴426。机头旋转组件42通过机头安装板421固定在滑块414的侧面。机头滑环架包括左右加强侧板428和428′、机头滑环固定座423以及上盖板429。

机头导电滑环422设置在机头滑环架内并位于机头变速箱425的上方，机头滑环架和机头变速箱425分别固定在机头安装板421的同一侧面上。机头旋转电机424通过电机接盘427固定在机头变速箱425的侧部。机头导电滑环422包括滑环体以及固定支架，滑环体设置在固定支架中。机头旋转轴426为机头变速箱425的输出轴，机头旋转轴426的上端与机头导电滑环422的滑环体联接，可带动滑环体在固定支架中旋转。机头旋转轴426的下端设有机头法兰盘4261，机头组件43固定在机头法兰盘4261上，机头旋转电机424通过机头变速箱425带动机头旋转轴426转动。机头旋转轴426可带动机头组件43顺时针或逆时针360度旋转。机头旋转电机424为伺服电机，可以提高机头旋转轴426转动时的运动精度和稳定性，便于实现自动化控制。

左右加强侧板428和428′分别固定在机头变速箱425和机头安装板421的两侧，上盖板429固定在左右加强侧板428和428′的上端。机头导电滑环422的固定支架的上端支撑在上盖板429上。机头滑环固定座423设置在左右加强侧板428和428′之间并位于机头导电滑环422的中部，在机头滑环固定座423上设置有圆孔，机头导电滑环422的固定支架固定在圆孔中。机头滑环固定座423、机头安装板421、左右加强侧板428和428′以及上盖板429组成的框架结构增强了机头导电滑环422安装的稳定性，使得机头导电滑环422的滑环体旋转平稳，提高运转精度。

为了提高机头导电滑环422运转的位置精度，在机头旋转组件42中还设有零位传感器4262和零位感应片4263，便于机头导电滑环422定位停止，同时也可以给设备的工作程序提供基准点。零位传感器4262设置在机头变速箱425的底部，零位感应片4263设置在机头旋转轴426的轴侧面上。

为了提高安全性，在机头旋转组件42中还设有滑环保护罩4291和变速箱保护罩4292。滑环保护罩4291固定在上盖板429以及左右加强侧板428和428′的外侧面，变速箱保护罩4292固定在机头变速箱425的外侧面。设备的电源开关4293设置在变速箱保护罩4292，正对操作者，便于用户使用。

请一同参照图5至图10所示，机头组件43包括机头壳体431以及设置在机头壳体431上的针杆传动机构432、中压脚机构433以及外置大压脚机构434。

如图7所示，针杆传动机构432包括有针杆驱动电机4321、主轴4322、偏心凸轮4323、挑线曲柄4324、挑线连杆4325、针杆接头4326、导向滑槽4327、针杆4328、针杆同步轮4329以及针杆同步带4329′。在机头壳体431内设有一侧开口的容腔4311，偏心凸轮4323、挑线曲柄4324、挑线连杆4325、针杆接头4326以及导向滑槽4327设置在容腔4311内。针杆驱动电机4321通过针杆同步轮4329以及针杆同步带4329′带动主轴4322旋转，针杆驱动电机4321、针杆同步轮4329以及针杆同步带4329′设置在机头壳体431的外侧部。偏心凸轮4323套接在主轴4322上，在偏心凸轮4323上设有凸轮连杆4323′。主轴4322通过挑线曲柄4324、挑线连杆4325以及针杆接头4326带动针杆4328上下升降，针杆4328从机头壳体431的下部伸出，缝纫针设置在针杆4328下端。在针杆接头4326上设有滑柱4326′，滑柱4326′可在导向滑槽4327中上下移动。针杆驱动电机4321为伺服电机，提高了针杆4328动作精度。

正常缝制时，针杆驱动电机4321通过针杆同步轮4329和针杆同步带4329′传递后带动主轴4322旋转，主轴4322通过挑线曲柄4324、挑线连杆4325以及针杆接头4326的作用后带动针杆4328上下升降，进行缝制。在主轴4322的一端还设置有手轮4322′，在设备调试时，通过转动手轮4322′也可以带动主轴4322旋转，实现针杆4328的上下升降。

与现有技术相比，针杆传动机构432的主轴4322缩短，提高了针杆传动机构432的动作精度和稳定性，同时，可以使得机头壳体431的体积更小，实现上机头的小型化和集成化。

中压脚机构433包括有中压脚4331，在中压脚4331的下端设有压料柱43311，在压料柱43311的中间设有可穿过缝纫针的过针孔。在缝纫针缝制过程中,中压脚4331降下，使得压料柱43311可压住缝纫针周围的被缝织物。外置大压脚机构434包括大压脚4341，在大压脚4341的下端设有压料环43411，压料柱43311位于压料环43411的中心孔内，压料环43411的中心孔径大于压料柱43311的外径。中压脚机构433可以调节中压脚4331与被缝织物高度，外置大压脚机构434可以调节大压脚4341与被缝织物高度，以便可以加工不同厚度的被缝织物。本发明的中压脚机构433和外置大压脚机构434可以实现模拟人工缝制工艺，无论是正向缝制还是逆向缝制时，缝制效果完全相同。

如图8所示，中压脚机构433还包括有压脚传动部件435，压脚传动部件435包括中间压紧轴4351、调整臂4352、中间压紧连杆A4353、中间压紧连杆B4354、中间压紧连杆C4355、位置连杆A4356、调压螺栓4357、压紧杆导架4358、内压脚弹簧4359以及中压紧杆4350。针杆传动机构432的凸轮连杆4323′的另一端与中间压紧轴4351联接，中压脚4331设置在中压紧杆4350的下端。中间压紧轴4351还与调整臂4352联接。中间压紧连杆A4353一端与调整臂4352联接，其另一端联接在中间压紧连杆B4354的中部。位置连杆A4356通过铰链螺钉4332联接在中间压紧连杆B4354的一端，中间压紧连杆C4355联接在中间压紧连杆B4354的另一端，中间压紧连杆C4355的另一端与压紧杆导架4358联接。压紧杆导架4358套接在中压紧杆4350上，压紧杆导架4358的侧部凸设有导向片43581。内压脚弹簧4359也套接在中压紧杆4350上且位于压紧杆导架4358的上方，调压螺栓4357设置在中压紧杆4350的上端，并通过调压螺母4357′固定在机头壳体431的顶部。调压螺栓4357用于手动调节中压紧杆4350的高度。凸轮连杆4323′通过中间压紧轴4351、中间压紧连杆A4353、中间压紧连杆B4354、中间压紧连杆C4355以及压紧杆导架4358带动中压紧杆4350上的中压脚4331上下升降。压脚传动部件435通过凸轮连杆4323′与针杆传动机构432联动。

如图9所示，中压脚机构433还包括有压脚调节部件436，压脚调节部件436可以通过软件控制自动调节中压脚4331与被缝织物高度。压脚调节部件436包括中压脚调节电机4361、电机螺母座4362、传感器4363以及感应片4364。中压脚调节电机4361设置在机头壳体431的顶部，电机螺母座4362与中压脚调节电机4361输出轴相联接，在电机螺母座4362的侧部设有导向板4365，在电机螺母座4362的底部设有抵触板4366，抵触板4366的下端面与铰链螺钉4332相接触。传感器4363固定在机头壳体431的内侧面上，感应片4364固定在电机螺母座4362上。传感器4363以及感应片4364的安装位置决定了中压脚4331与被缝织物最大高度。中压脚调节电机4361为步进电机，提高压脚调节部件436动作精度。

在机头壳体431的内侧表面镶嵌安装有第一导向块4312和第二导向块4313，在第一导向块4312和第二导向块4313上分别设有导向槽。第一导向块4312可与压紧杆导架4358的导向片43581相配合，导向片43581可在第一导向块4312的导向槽内上下移动。第二导向块4313可与电机螺母座4362的导向板4365相配合，导向板4365可在第二导向块4313的导向槽内上下移动。采用该设计方案可以分别提高中压紧杆4350和电机螺母座4362上下升降的位置精度，提高上机头的工作稳定性。另一方面，可以改变机头壳体431的材质。在本实施例中，机头壳体431的材质为铝合金，第一导向块4312和第二导向块4313的材质为合金钢材，既降低了机头壳体431的重量，保证了第一导向块4312和第二导向块4313的耐磨性，又提高了机头壳体431的加工精度和加工便易性，有利于减少上机头的体积，提高上机头的集成化程度。

如图10所示，外置大压脚机构434还包括压脚气缸4342、限位块4343、压脚连杆4344、压脚套4345以及大压脚导柱4346，压脚气缸4342固定在机头壳体431的侧部。限位块4343设置在压脚气缸4342的底部，限位块4343设有限位槽4347，压脚连杆4344一端与压脚气缸4342的伸出轴相联接，其另一端套接在大压脚导柱4346上，压脚连杆4344卡接在限位槽4347中且可沿限位槽4347上下移动。压脚套4345设置在机头壳体431上，大压脚导柱4346套接在压脚套4345中，大压脚4341设置在大压脚导柱4346的下端。调节大压脚4341的高度以适应不同厚度的被织物加工需要，扩大了本发明的适用范围。

请参照图11以及图12所示，下机头5包括独立驱动的底线旋转组件51以及底梭组件52，底梭组件52设置在底线旋转组件51的上部。

底线旋转组件51包括底线导电滑环511、底线电机512、底线变速箱513以及底线旋转轴514，底线滑环架包括底线滑环固定座15、左右下支撑立板517、下盖板518以及底线底线变速箱护板519。底线导电滑环511设置在底线滑环架内，底线变速箱513固定在变速箱座板53的底面上，底线滑环架固定在底线变速箱13的下方，底线电机512通过电机接盘16固定在底线变速箱513的侧部。

底线导电滑环511包括滑环体以及固定支架，滑环体设置在固定支架中，底线旋转轴514为底线变速箱513的输出轴，底线旋转轴514的下端与底线导电滑环511的滑环体联接，底线旋转轴514可带动滑环体在固定支架中旋转。底线旋转轴514的上端设有法兰盘5141，底梭组件52固定在法兰盘5141上。底线电机512通过底线变速箱513带动底线旋转轴514转动，底线旋转轴514带动底梭组件52任意方向360度旋转。底线电机512为伺服电机，可以提高底线旋转轴514转动时的运动精度和稳定性，便于实现自动化控制。

左右下支撑立板517的上端分别固定在底线变速箱513的两侧，其下端分别固定在下盖板518的两侧。底线导电滑环511的固定支架的下端支撑在下盖板518上。底线滑环固定座515设置在左右下支撑立板517之间并位于底线导电滑环511的上部，在底线滑环固定座515上设置有圆孔，底线导电滑环511的固定支架固定在圆孔中。底线变速箱护板519设置在底线变速箱513的底部且位于左右下支撑立板517之间。底线滑环固定座515、左右下支撑立板517、下盖板518以及底线变速箱护板519组成的框架结构增强了底线导电滑环511安装的稳定性，使得底线导电滑环511的滑环体旋转平稳，提高运转精度。

为了提高底线导电滑环511运转的位置精度，在底线旋转组件51中还设有零位传感器5142和零位感应片5143，便于底线导电滑环511定位停止，同时也可以给设备的工作程序提供基准点。零位传感器5142设置在底线变速箱513的底部，零位感应片5143设置在底线旋转轴514的轴侧面上。变速箱座板53上设有安装孔，便于把下机头固定在独立驱动旋转式缝纫设备的机架上。

本发明的底线旋转组件51可以带动底梭组件52顺时针或逆时针两个方向转动，而现有的缝纫设备只能一个方向转动。底线旋转轴514为底线变速箱513的输出轴，其上端通过法兰盘5141带动底梭组件52旋转，其下端与底线导电滑环511联接带动滑环体同时转动；底线导电滑环511控制下机头的电源和伺服通信系统，底线电机512通过底线变速箱513和伺服机构控制下机头的旋转和针线路的轨迹，与上机头配合，实现模拟人工缝制工艺，无论是正向缝制还是逆向缝制时，缝制效果完全相同。

请一同参照图11至图14所示，底梭组件52包括底线壳体521以及设置在底线壳体521上的针板526、底梭机构522、自动剪线机构523和扣线机构524。针板526设置在底线壳体521的顶部。在针板526的中心设有针孔和注油孔。请参照图15所示，在底线壳体521上设有一体结构的壳体底板5211、剪线侧板5212、底梭侧板5213以及顶板5214。剪线侧板5212和底梭侧板5213相互垂直相交且分别与壳体底板5211和顶板5214垂直，壳体底板5211、剪线侧板5212、底梭侧板5213以及顶板5214组成内空容腔5215的箱体。底线壳体521一体结构的设置既具有足够的强度又简化了结构，保证了其上部件的安装精度，提高底梭组件52的稳定性。

请再一同参照图11、图13和图14所示，底梭机构522包括梭壳5221、梭轮电机5222、梭轮轴5223、底梭同步带轮5224以及底梭同步带5225，梭轮电机5222通过底梭同步带轮5224以及底梭同步带5225带动梭轮轴5223转动，梭壳5221设置在梭轮轴5223上并随梭轮轴5223一同转动。梭轮电机5222固定在底梭侧板5213上，底梭同步带轮5224以及底梭同步带5225设置在底梭侧板5213的外侧部，梭壳5221设置在箱体的内空容腔5215中。梭轮电机5222为伺服电机,提高梭壳5221的运转精度和稳定性。使用底梭同步带轮5224以及底梭同步带5225可以提高梭壳5221转动精度。

底梭组件52的集成化程度比较高，把底梭机构522、自动剪线机构523和扣线机构524整合在同一个底线壳体521，结构简单化，体积小；运转时稳定性好，精度高。

自动剪线机构523包括剪线电机5231、剪线铰链5232、剪线连杆5233、刀轴5234、动剪刀体5235、固定刀体5236以及剪线弹片5237。剪线电机5231通过剪线铰链5232以及剪线连杆5233带动刀轴5234转动，刀轴5234带动动剪刀体5235转动，刀轴5234的上端通过剪线座板5238和调节固定板5239固定在剪线侧板5212上。固定刀体5236固定在剪线侧板5212上。剪线弹片5237设置在动剪刀体5235的下部且固定在剪线侧板5212上，剪线弹片5237可以提高动剪刀体5235的转动时的平稳性，有利于把针线剪断,提高剪线的稳定性。动剪刀体5235设有刀刃部，固定刀体5236设有延伸臂，刀刃部设置在延伸臂的下方。固定刀体5236的延伸臂可以给动剪刀体5235转动时提供导向。动剪刀体5235以及固定刀体5236设置在梭壳5221的上方。剪线电机5231固定在壳体底板5211上且位于剪线侧板5212的外侧部。剪线电机5231为步进电机。采用步进电机剪线，简单方便，维修快。

扣线机构524包括扣线电磁铁5241、曲臂5242以及拨叉座5243，扣线电磁铁5241通过曲臂5242带动拨叉座5243转动。扣线电磁铁5241固定在剪线侧板5212的外侧面，拨叉座5243设置在箱体的内空容腔5215中且位于梭壳5221的前部。拨叉座5243的前端设有拨叉，拨叉可以扣住针线，提高自动剪线机构523剪线的稳定性。本发明采用外扣线方式，极大地提高剪线稳定性，而且维修方便。

底梭组件52还包括定位钩525，定位钩525固定在底线壳体521的顶板5214上。定位钩525设有钩臂，在钩臂上设有导向筋5251，导向筋5251位于梭壳5221的侧部。导向筋5251可以给缝纫针导向，防止断针。

本发明独立驱动旋转式自动缝纫设备的下机头的较佳实施例，其安装在上机头的正下方，可通过软件控制与上机头相配合同步高速旋转。

综上所述，本发明具有以下特点：

第一点，本发明的上机头和下机头相互配合，分别独立驱动，转速高，可任意转换角度和方向；噪音低；上机头可升降；

第二点，上机头和下机头通过伺服软件控制达到精确地同步效果；而且，上机头和下机头的集成化程度高，使得整个上机头和下机头的体积小、重量轻，工作稳定，精度高，故障率低；

第三点，本发明由于采用伸臂结构，减少整体体积，提高了缝制范围；

第四点，上机头同时设置有中压脚机构以及外置大压脚机构，利用同步电机控制中压脚的高度，气缸来控制外置大压脚高度，保持织物料和针线迹的稳定性，达到老式缝制的产品效果；

第五点，下机头设置有自动剪线机构，通过控制剪线电机来实施剪线动作，结构简单，剪线可靠；设置外扣线机构，提高剪线稳定性，而且维修方便。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1. 一种伸臂旋转式独立驱动自动缝纫设备，包括带有伸臂的机架，所述机架上设有工作台板，在所述伸臂的末端固定设有上机头，在所述上机头的正下方设有下机头，所述下机头固定在机架上，其特征在于，所述上机头包括机头升降组件、机头旋转组件以及机头组件，所述机头旋转组件固定在机头升降组件上，所述机头组件固定在机头旋转组件的下部；所述机头旋转组件包括机头导电滑环、机头滑环架、机头安装板、机头旋转电机、机头变速箱以及机头旋转轴，所述机头导电滑环设置在机头滑环架内并位于机头变速箱的上方，所述滑环架和机头变速箱分别固定在机头安装板同一侧面上，所述机头旋转电机固定在机头变速箱的侧部；所述机头导电滑环包括滑环体以及固定支架，所述滑环体设置在固定支架中；所述机头旋转轴为机头变速箱的输出轴，所述机头旋转轴的上端与机头导电滑环的滑环体联接；所述机头旋转轴的下端设有机头法兰盘，所述机头组件固定在机头法兰盘上，所述机头旋转电机通过机头变速箱带动机头旋转轴转动；所述下机头包括独立驱动的底线旋转组件以及底梭组件，所述底梭组件设置在底线旋转组件的上部；所述底线旋转组件包括底线导电滑环、底线电机、底线变速箱、底线滑环架以及底线旋转轴；所述底线导电滑环设置在底线滑环架内，所述底线滑环架固定在底线变速箱的下方，所述底线电机固定在底线变速箱的侧部；所述底线导电滑环包括滑环体以及固定支架，所述滑环体设置在固定支架中；所述底线旋转轴为底线变速箱的输出轴，所述底线旋转轴的下端与底线导电滑环的滑环体联接；所述底线旋转轴的上端设有底线法兰盘，所述底梭组件固定在底线法兰盘上，所述底线电机通过底线变速箱带动底线旋转轴转动；所述上机头和下机头还分别设有伺服控制系统，所述伺服控制系统控制所述机头旋转电机以及底线电机，使得所述底线旋转轴的转向与机头旋转轴相互对应且转速相同。

2. 如权利要求1所述的伸臂旋转式独立驱动自动缝纫设备，其特征在于，所述机头升降组件包括滑座底板、电机座、升降电机、滑块、相互配合的滚珠丝杆以及丝杆螺母，所述电机座固定在滑座底板顶部，所述升降电机固定在电机座上部，所述滚珠丝杆与升降电机相联接，所述丝杆螺母设置在滑块上，所述升降电机可通过滚珠丝杆和丝杆螺母带动滑块沿滑座底板侧面上下移动，所述机头旋转组件通过机头安装板固定在滑块侧面；所述机头滑环架包括左右加强侧板、机头滑环固定座以及上盖板，所述左右加强侧板分别固定在机头变速箱和机头安装板的两侧，所述上盖板固定在左右加强侧板的上端；所述机头导电滑环的固定支架的上端支撑在上盖板上；所述机头滑环固定座设置在左右加强侧板之间并位于所述机头导电滑环的中部，在所述机头滑环固定座上设置有圆孔，所述机头导电滑环的固定支架固定在圆孔中。

3. 如权利要求2所述的伸臂旋转式独立驱动自动缝纫设备，其特征在于，所述机头组件包括机头壳体以及设置在机头壳体上的针杆传动机构、中压脚机构以及外置大压脚机构；所述针杆传动机构包括有针杆驱动电机、主轴、偏心凸轮、挑线曲柄、挑线连杆、针杆接头、导向滑槽、针杆、针杆同步轮以及针杆同步带，在所述机头壳体内设有一侧开口的容腔，所述偏心凸轮、挑线曲柄、挑线连杆、针杆接头以及导向滑槽设置在容腔内；所述针杆驱动电机通过针杆同步轮以及针杆同步带带动主轴旋转，所述针杆驱动电机、针杆同步轮以及针杆同步带设置在机头壳体的外侧部；所述偏心凸轮套接在主轴上，在所述偏心凸轮上设有凸轮连杆；所述主轴通过挑线曲柄、挑线连杆以及针杆接头带动针杆上下升降，所述针杆从机头壳体的下部伸出，缝纫针设置在针杆下端；在所述针杆接头上设有滑柱，所述滑柱可在导向滑槽中上下移动；所述中压脚机构包括有中压脚，在所述中压脚的下端设有压料柱，在所述压料柱的中间设有可穿过缝纫针的过针孔；所述外置大压脚机构包括大压脚，在所述大压脚的下端设有压料环，所述压料柱位于压料环的中心孔内，所述压料环的中心孔径大于压料柱的外径。

4. 如权利要求3所述的伸臂旋转式独立驱动自动缝纫设备，其特征在于，所述中压脚机构还包括有压脚传动部件，所述压脚传动部件包括中间压紧轴、调整臂、中间压紧连杆A、中间压紧连杆B、中间压紧连杆C、位置连杆A、调压螺栓、压紧杆导架、内压脚弹簧以及中压紧杆；所述凸轮连杆的另一端与中间压紧轴联接，所述中压脚设置在中压紧杆的下端；所述中间压紧轴还与调整臂联接；所述中间压紧连杆A一端与调整臂联接，其另一端联接在中间压紧连杆B的中部；所述位置连杆A通过铰链螺钉联接在中间压紧连杆B的一端，所述中间压紧连杆C联接在中间压紧连杆B的另一端，所述中间压紧连杆C的另一端与压紧杆导架联接；所述压紧杆导架套接在中压紧杆上，所述压紧杆导架的侧部凸设有导向片；所述内压脚弹簧也套接在中压紧杆上且位于压紧杆导架的上方，所述调压螺栓设置在中压紧杆的上端且位于机头壳体的顶部；所述凸轮连杆通过中间压紧轴、中间压紧连杆A、中间压紧连杆B、中间压紧连杆C以及压紧杆导架带动中压紧杆上的中压脚上下升降；所述压脚传动部件通过凸轮连杆与针杆传动机构联动。

5. 如权利要求4所述的伸臂旋转式独立驱动自动缝纫设备，其特征在于，所述中压脚机构还包括有压脚调节部件，所述压脚调节部件包括中压脚调节电机、电机螺母座、传感器以及感应片，所述中压脚调节电机设置在机头壳体的顶部，所述电机螺母座与中压脚调节电机输出轴相联接，在所述电机螺母座的侧部设有导向板，在所述电机螺母座的底部设有抵触板，所述抵触板的下端面与铰链螺钉相接触；所述传感器固定在机头壳体的内侧面上，所述感应片固定在电机螺母座上。

6. 如权利要求3所述的伸臂旋转式独立驱动自动缝纫设备，其特征在于，所述外置大压脚机构还包括压脚气缸、限位块、压脚连杆、压脚套以及大压脚导柱，所述压脚气缸固定在机头壳体的侧部；所述限位块设置在压脚气缸的底部，所述限位块设有限位槽，所述压脚连杆一端与压脚气缸的伸出轴相联接，其另一端套接在大压脚导柱上，所述压脚连杆卡接在限位槽中且可沿限位槽上下移动；所述压脚套设置在机头壳体上，所述大压脚导柱套接在压脚套中，所述大压脚设置在大压脚导柱的下端。

7. 如权利要求1所述的伸臂旋转式独立驱动自动缝纫设备，其特征在于，所述底梭组件包括底线壳体以及设置在底线壳体上的针板、底梭机构、自动剪线机构和扣线机构；所述针板设置在底线壳体的顶部；在所述底线壳体上设有一体结构的壳体底板、剪线侧板、底梭侧板以及顶板，所述剪线侧板和底梭侧板相互垂直相交且分别与壳体底板和顶板垂直，所述壳体底板、剪线侧板、底梭侧板以及顶板组成内空容腔的箱体；所述底梭机构包括梭壳、梭轮电机、梭轮轴、底梭同步带轮以及底梭同步带，所述梭轮电机通过底梭同步带轮以及底梭同步带带动梭轮轴转动，所述梭壳设置在梭轮轴上并随梭轮轴一同转动；所述梭轮电机固定在底梭侧板上，所述底梭同步带轮以及底梭同步带设置在底梭侧板的外侧部，所述梭壳设置在箱体的内空容腔中；所述底梭组件还包括定位钩，所述定位钩固定在底线壳体的顶板上；所述定位钩设有钩臂，在所述钩臂上设有导向筋，所述导向筋位于梭壳的侧部。

8. 如权利要求7所述的伸臂旋转式独立驱动自动缝纫设备，其特征在于，所述自动剪线机构包括剪线电机、剪线铰链、剪线连杆、刀轴、动剪刀体、固定刀体以及剪线弹片，所述剪线电机通过剪线铰链以及剪线连杆带动刀轴转动，所述刀轴带动动剪刀体转动，所述刀轴的上端通过剪线座板和调节固定板固定在剪线侧板上；所述固定刀体固定在剪线侧板上；所述剪线弹片设置在动剪刀体的下部且固定在剪线侧板上；所述动剪刀体设有刀刃部，所述固定刀体设有延伸臂，所述刀刃部设置在延伸臂的下方；所述动剪刀体以及固定刀体设置在梭壳的上方；所述剪线电机固定在壳体底板上且位于剪线侧板的外侧部。

9. 如权利要求7所述的伸臂旋转式独立驱动自动缝纫设备，其特征在于，所述扣线机构包括扣线电磁铁、曲臂以及拨叉座，所述扣线电磁铁通过曲臂带动拨叉座转动；所述扣线电磁铁固定在剪线侧板的外侧面，所述拨叉座设置在箱体的内空容腔中且位于梭壳的前部。

10. 如权利要求1所述的伸臂旋转式独立驱动自动缝纫设备，其特征在于，所述底线滑环架包括左右下支撑立板、下盖板、底线滑环固定座以及变速箱护板，所述左右下支撑立板的上端分别固定在底线变速箱的两侧，其下端分别固定在下盖板的两侧；所述底线导电滑环的固定支架的下端支撑在下盖板上；所述底线滑环固定座设置在左右下支撑立板之间并位于所述底线导电滑环的上部，在所述底线滑环固定座上设置有圆孔，所述底线导电滑环的固定支架固定在圆孔中；所述变速箱护板设置在底线变速箱的底部且位于左右下支撑立板之间。