專利名稱：電腦繡花機針桿架驅動裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電腦繡花機，特別是涉及電腦繡花機針桿架驅動裝置。
背景技術：
隨著人們生活質量的提高，對衣著服飾、家居辦公等日常用品的質量檔次也提出了苛刻的要求，特別是刺繡產品，精美多彩的刺繡花樣、清晰的花樣邊緣、均勻的花樣光澤越來越受到人們的青睞。電腦繡花機換色裝置便是服務于繡花機的一個必要機構，它的作用主要是使刺繡花樣顏色不再是單一的顏色。電腦繡花機換色裝置主要由兩部分組成，一部分是針桿架驅動裝置，另一部分是 針位信號采集裝置。在針桿架上設置有很多針，每根針上的繡線具有不同的顏色，通過變換針位從而繡出色彩斑斕的花樣，使刺繡出來的花樣不再是單一的顏色。所以，換色其實也就是換針，由于每針上的繡線各有不同的顏色，所以行內普遍稱作“換色”。針桿架驅動裝置的作用是使繡花機針桿架左右往復移動，從而變換針位，使繡花機繡出具有顏色變化的繡品。如圖I所示，現有公知的電腦繡花機針桿架驅動裝置由變頻電機、圓柱凸輪33、推桿34、推桿驅動座35及推桿驅動座滑軌組成。由變頻電機通過齒輪組連接圓柱凸輪，在圓柱凸輪上間隔設置有螺旋凹槽36，推桿34固定設置在驅動座35上，且推桿的軸線與圓柱凸輪的軸線平行，在驅動座的一端固定設置滾針37，該滾針37與螺旋凹槽36滾動配合連接。工作時，由變頻電機帶動圓柱凸輪轉動，旋轉一周360°便可更換三個針位，中間經兩個平臺，滾針在平臺時有30°的旋轉角度，在此30°的旋轉角度上針位保持不動，所以真實的換針角度是90°。圓柱凸輪轉動時，在驅動座滑軌的約束下，驅動座做直線位移，帶動推桿也做直線位移，當需要針位回轉時，變頻電機反轉，驅動座向相反方向發生位移，如此往復，驅動針桿架發生往復直線位移，完成換針動作。采用此種結構的針桿架驅動裝置，由于圓柱凸輪的制造工藝復雜，對曲線凹槽曲線曲率的精度要求高，所以制造成本高；由于滾針與凹槽間為低副傳動結構，凹槽受磨損的現象嚴重，圓柱凸輪的壽命短；為使滾針沿著凹槽移動，滾針和凹槽間存在間隙，在滾針不磨損的情況下針位偏差大于等于0. 1mm，況且，在圓柱凸輪工作過程中，凹槽受磨損的現象嚴重，當驅動座做往復位移時，針位回差更大。當針位回差大于0. Imm時，繡品花樣的邊緣清晰度低、顏色層次不分明，所以得到的繡品品質低；由于圓柱凸輪旋轉90°，推桿帶動針桿架變換一個針位，旋轉角度很小，直線動作距離長，所以要求驅動電機的功率高；由于曲線凹槽間設置有平臺，加之驅動座的運動為變速運動，使換色的時侯換色速度無法提升、跨針換色無法一次換色到位、間隔停頓、運行不流暢、有很大的碰撞噪音。

實用新型內容本實用新型的目的是，針對現有技術中針桿架驅動裝置針位精確度低、噪音大、結構復雜、換色速度慢、效率低的不足，提供一種針桿架驅動裝置，它不僅噪音小，且能提高換針的針位的精確度和速度，提高繡品的品質及工作效率。本實用新型的目的是通過下述技術方案實現的一種電腦繡花機針桿架驅動裝置，所述針位架驅動裝置由螺桿螺母傳動副、驅動螺桿轉動的步進電機、驅動座、推桿及導軌組成，所述驅動座與所述螺母固定連接，所述導軌與所述驅動座滑動連接，當所述螺桿轉動時，所述螺母帶動驅動座做直線運動，所述推桿與所述驅動座固定連接，且所述推桿與所述導軌平行設置；所述螺桿螺母傳動副為滾珠螺桿螺母傳動副；所述的針桿架驅動裝置設置有箱體，所述螺桿通過軸承與所述箱體轉動固定連接；所述螺桿的一端與所述步進電機軸固定連接，所述軸承為推力軸承及滾動軸承， 所述螺桿的另一端為階梯軸，所述推力軸承及滾動軸承設置在第一臺階上，所述在推力軸承及滾動軸承間設置軸承壓板，所述軸承壓板固定設置在所述箱體上，所述第二臺階的直徑大于滾動軸承的內徑，滾動軸承壓板的內徑小于所述滾動軸承的外徑，由設置在螺桿自由端的手輪壓緊所述推力軸承；所述螺桿的一端通過徑向設置的內緊釘與所述步進電機軸固定連接；所述滾珠螺桿的導程為5mm ;所述的步進電機電連接編碼器。采用本實用新型結構的針桿架驅動裝置，由于針桿架的直線運動是由步進電機驅動螺桿螺母副形成，所以換色時運行速度均勻，中間無停頓，針位精確、噪音小；與圓柱凸輪式針桿架驅動裝置變換一個針位大概需要轉90°即0. 25圈相比,本結構的針桿架驅動裝置，其螺桿的導程為5mm，變換一個針位需要轉3圈即1080°，扭力比現有圓柱凸輪式針桿架驅動裝置省10倍；跨針換色一次性換色到位，換色過程無間歇也無停頓，勻速平滑到位。

圖I為本實用新型現有技術換色裝置結構示意圖；圖2為本實用新型電腦繡花機針桿架驅動裝置實施例結構示意圖；圖3為螺桿臺階軸部分結構實施例示意圖。附圖標記說明I-箱體2-螺桿3-螺母4-滾動軸承5-軸承壓板6-推力軸承7_手輪8_導軌9-直線軸承16-驅動座19-推桿22-步進電機23-編碼器26-第一臺階27-第二臺階
具體實施方式
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步的描述如圖2-3所示，針桿架驅動裝置由固定設置在驅動座16上的推桿19、螺桿螺母副、導軌8及驅動螺桿2轉動的步進電機22組成，驅動座16與導軌8滑動配合連接、與螺母3固定連接，推桿與導軌8平行設置，螺桿的一端通過軸承與箱體I固定連接，另一端通過螺絲與步進電機軸頂緊連接。步進電機通過編碼器23與電控系統電連接。優選螺桿螺母副為滾珠螺桿螺母副，防止由于螺桿螺母的磨損使驅動座在回程時產生間隙，而使針位不準確。導軌與驅動座間通過直線軸承滑動配合連接。使滑動摩擦減小，滑動更加靈活。為防止螺桿2在轉動過程中發生軸向位移，螺桿的與軸承的連接端為階梯軸，推力軸承6及滾動軸承4設置在第一臺階26上，軸承壓板5設置在推力軸承6及滾動軸承4之間，軸承壓板5與箱體I固定連接，第二臺階27的直徑大于滾動軸承4的內徑，軸承壓板5的內徑小于滾動軸承4的外徑，由軸承壓板5限制滾動軸承4向右側位移，由第二臺階27的軸肩限制滾動軸承4向左移動，這樣可以限制螺桿向步進電機方向發生軸向位移，由第二臺階限制螺桿向右移動。在螺桿的自由端設置方頭，用來安裝手輪，手輪的安裝孔為內臺階孔，大孔為圓孔，小孔為方孔，其大孔的直徑大于等于第一臺階的直徑，手輪通過方孔與方頭固定連接，大孔的孔深值略大于第一臺階長度減去滾動軸承厚度再減去壓板厚度再減去推力軸承厚度，這樣手輪不僅可方便推力軸承間隙的調節，同時還兼具壓緊、固定推力軸承6的作用。通過上述軸承、軸承壓板、手輪及臺階軸的配合，限制螺桿發生軸向位移，同 時，推力軸承6使螺桿2轉動靈活、順暢。手輪、軸肩、推力軸承、滾動軸承及軸承壓板的結合簡化、縮短、緊湊了整體結構。優選推力軸承設置在箱體I外，方便對軸承間隙的調節及驅動裝置的裝配、維修拆卸作業。優選滾珠螺母3的外型為法蘭式，這樣方便定位、裝卸，并可微調與螺桿的同心度。優選導軌為平行設置的兩根，使驅動座位移更平穩。優選滾珠螺桿的導程為5mm，外徑$ 20mm,每個針位距離為15mm，這樣當螺桿轉3圈即1080°時，相對應軸向的直線運動變換一個針位，相比較圓柱凸輪的轉90°變換一個針位，省力近12倍。工作時，編碼器23接收電控系統的換色信號，把旋轉圈數數據傳輸給步進電機，步進電機22直接驅動滾珠螺桿作旋轉運動。首先，滾珠螺桿2被滾動軸承4、軸承壓板5、壓力軸承6、手輪7所約束只能作旋轉運動，而不能軸向直線移動；其次，由于滾珠螺母3被固定在驅動座16上，驅動座16被兩根導軌軸8約束只能沿著導軌軸8作軸向運動，所以當滾珠螺桿2受到步進電機22的驅動作旋轉運動時，與之嚙合的滾珠螺母3便帶動驅動座16作往復直線位移。安裝在驅動座16上的推桿19隨著驅動座16作同步直線運動，推桿19通過拉桿連接針桿架來完成針位的換色動作。采用滾珠螺桿螺母傳動副驅動推桿，螺桿螺母傳動副屬于高副傳動，換色時動作均勻流暢、無噪音、速度快、效率高；一款12針的本裝置可以同樣應用在9針、6針等規格的針桿架機器上，規格應用范圍廣；本實用新型的針桿架驅動裝置，由步進電機驅動滾珠螺桿做旋轉運動，滾珠螺母在導軌的約束下做勻速直線往復位移，螺桿螺母副間為滾動摩擦，螺桿螺母副不易磨損，在回程中不易產生間隙，所以換針時針位準確，由于步進電機能在受慣性作用后換色針位過頭過位后主動彈回，所以即使發生針位慣性過頭，也可由步進電機進行糾正，所以換針針位準確，提聞了換針的精確度，提聞了繡品的品質。
權利要求1.一種電腦繡花機針桿架驅動裝置，其特征在于所述針位架驅動裝置由螺桿螺母傳動副、驅動螺桿轉動的步進電機(22)、驅動座(16)、推桿(19)及導軌(8)組成，所述驅動座(16)與所述螺母(3)固定連接，所述導軌與所述驅動座滑動連接，當所述螺桿(2)轉動時，所述螺母帶動驅動座做直線運動，所述推桿與所述驅動座固定連接，且所述推桿與所述導軌平行設置。
2.如權利要求I所述的一種電腦繡花機針桿架驅動裝置，其特征在于所述螺桿螺母傳動副為滾珠螺桿螺母傳動副。
3.如權利要求I所述的一種電腦繡花機針桿架驅動裝置，其特征在于所述的針桿架驅< 動裝置設置有箱體(I )，所述螺桿通過軸承與所述箱體轉動固定連接。
4.如權利要求I所述的一種電腦繡花機針桿架驅動裝置，其特征在于所述螺桿的一端與所述步進電機軸固定連接，所述軸承為推力軸承(6)及滾動軸承(4)，所述螺桿的另一端為階梯軸，所述推力軸承(6)及滾動軸承(4)設置在第一臺階上，所述在推力軸承及滾動軸承間設置軸承壓板(5)，所述軸承壓板固定設置在所述箱體(I)上，所述第二臺階的直徑大于滾動軸承(4)的內徑，滾動軸承壓板(5)的內徑小于所述滾動軸承(4)的外徑，由設置在螺桿自由端的手輪(7 )壓緊所述推力軸承(6 )。
5.如權利要求4所述的一種電腦繡花機針桿架驅動裝置，其特征在于所述螺桿的一端 通過徑向設置的內緊釘與所述步進電機軸固定連接。
6.如權利要求2所述的一種電腦繡花機針桿架驅動裝置，其特征在于所述滾珠螺桿的導程為5mm。
7.如權利要求I所述的一種電腦繡花機針桿架驅動裝置，其特征在于所述的步進電機電連接編碼器。
專利摘要本實用新型針對現有技術中針桿架驅動裝置針位精確度低、噪音大、結構復雜、換色速度慢、效率低的不足，提供一種電腦繡花機針桿架驅動裝置，它由螺桿螺母傳動副、驅動螺桿轉動的步進電機、驅動座、推桿及導軌組成，所述驅動座與所述螺母固定連接，所述導軌與所述驅動座滑動連接，當所述螺桿轉動時，所述螺母帶動驅動座做直線運動，所述推桿與所述驅動座固定連接，且所述推桿與所述導軌平行設置，采用此種結構的針桿架驅動裝置，不僅噪音小，且能提高換針的針位的精確度和速度，提高繡品的品質及工作效率。
文檔編號D05C11/06GK202559084SQ20122020971
公開日2012年11月28日 申請日期2012年5月10日 優先權日2012年5月10日
發明者趙尚品 申請人:諸暨瑪雅電器機械有限公司