本實用新型涉及一種繡花機的針桿組件和繡花機機頭，屬于繡花機配件領域。

背景技術：

隨著科技的進步，電腦繡花機已經成為繡花行業的主要機械設備，而繡花機中最為重要的部分便是繡花機的機頭部分。

繡花機機頭，基本包括針桿架、針桿、壓腳，針桿和壓腳均可相對于針桿架作縱向的往復直線運動，針桿的整個運動行程，主要分為初次下降階段、縫紉階段、完全回位階段。而傳統的繡花機機頭中，這幾個階段中，針桿和壓腳通常是一起運動的，尤其是縫紉階段內，針桿在下降時帶動壓腳下降以壓緊布面，而針桿回升時同時帶動壓腳進行回升，而縫紉階段往往是針桿的高速往復運動的階段。這給傳統的繡花機機頭造成的弊端是，針桿在縫紉階段運動時要附帶著壓腳運動，從而造成針桿的負載力過大，限制了針桿的往復運動速度，從而限制了繡花機機頭的工作效率。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題在于克服現有技術的不足而提供一種繡花機的針桿組件和繡花機機頭，能夠有效減少針桿的負載力，提高繡花機機頭的工作效率。

解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：

一種繡花機的針桿組件，包括針桿和壓腳，所述針桿設有針夾，所述壓腳包括桿體和壓板，所述針桿下降時下壓所述桿體以帶動壓腳下降，壓腳的回升與針桿的回升相互獨立運行，所述針桿組件還包括復位器，壓腳由所述復位器驅動回升，在縫紉階段內，所述壓板與針夾之間形成有防止壓腳對針桿產生負載的避讓間隙。

采用本實用新型的有益效果：傳統的繡花機機頭中，針桿和壓腳的運動都是聯動的，不相互分離，針桿下降帶動壓腳下降，針桿回升帶動壓腳回升，所以，為了減少針桿的負載，理論上應該將針桿的往復運動和壓腳的往復運動實現相互分離，即針桿的往復運動與壓腳的往復運動相互獨立運行，相互不干涉，這樣兩者在運動時，所受的負載也相互獨立，這樣設計后，針桿在運動時不用全部承擔壓腳的負載，從而有效減少了針桿運動時所受到的負載，在同一驅動力的前提下，可以保證針桿的運動速度更快，從而讓繡花機機頭在單位時間內的下針次數更多，大大提高了繡花機機頭的工作效率。但是針桿和壓腳如果完全獨立運行，則需要兩套驅動系統來驅動，這樣會增加零件，增加繡花機機頭的體積，也相應增加了繡花機機頭的成本。

本實用新型中針桿和壓腳在實際運動并非是完全獨立，也存在聯動的關系，該聯動關系主要在針桿下降過程中，針桿在下降過程中，會帶動壓腳下降，實現聯動的效果，而在回升過程中，針桿是依靠繡花機機頭內的針桿驅動器進行回升，而壓腳則是依靠壓腳中的復位器進行回升，所以針桿和壓腳兩者是在回升過程中獨立運行的。

這樣設計，對于驅動針桿的針桿驅動器而言，針桿驅動器只需要提供給針桿驅動力，不需要承擔復位壓腳的驅動力，即相對于傳統的繡花機而言，只承擔了部分的負載；

對于壓腳的復位器而言，只需要提供給壓腳復位的作用力即可，而不需要對壓腳提供下壓力，故對壓腳而言，復位器可以采用更簡單的機構來實現，比如可采用線徑較細的彈簧就可以實現。或者采用其他不需要提供下壓力、只需要提供回復力的復位器。

另外，繡花機在運行中有一段為縫紉階段，縫紉階段是指針桿在被初次下壓之后、完全回位之前的階段，針桿在該階段內高速往復運動，本實用新型中，在縫紉階段內，壓腳的壓板與針夾之間始終保持有一個避讓間隙，該避讓間隙可以是壓板與針夾之間的縱向間隙，也可以是壓板與針夾之間的橫向間隙，目的是為了在縫紉階段，針夾與壓板之間不發生碰撞或撞擊，防止兩者之間產生作用力或負載力。而傳統的繡花機中都需要針桿帶動壓腳回位，故通常都要靠針夾撞擊壓板來帶動壓板回升，這樣的設計，壓板勢必會對針夾產生負載，相當于對針桿產生負載，不利于針桿高速運動。而本實用新型中，針夾與壓板之間不發生作用力，完全分離，運動時不會發生碰撞之類的干涉，也沒有其他連接件拉動，從而減少壓板對針桿的負載力。

最后一點，傳統繡花機機頭，如上文所說，針桿在回升過程中需要帶動壓腳回升，要實現針桿和壓腳同步回升的效果，一旦同步效果不好，針桿在下次下壓時，會碰撞到還在回升過程中的壓腳，這樣顯然加劇了對針桿的負載，故傳統的繡花機機頭中對壓腳中的復位器要求比較高，比如復位器采用是的彈簧，則需要采用線徑較粗的彈簧來提供較大的回復力，讓壓腳快速復位，而在本實用新型中，由于針桿與壓腳是獨立回升，針桿在回升時不需要帶動壓腳回升，兩者不需要實現精確的同步回升，對壓腳的復位器要求很低，就如上文所說的，可采用線徑較細的彈簧就可以實現，而且采用線徑較細的彈簧，針桿在下壓時即便受到反向撞擊，受到復位器的反作用力也很小，不會對針桿產生過大負載。

作為優選，所述復位器包括設在所述桿體上的復位彈簧，所述桿體被下壓時，所述復位彈簧被壓縮。由于本實用新型中的復位器只是單純起到將桿體復位的作用，同時也不用保證很好的同步性，故復位器可優選采用簡單的復位彈簧即可，而且還可以采用線徑較細的彈簧，成本低，對針桿的負載更小。

作為優選，所述針桿上設有壓腳驅動塊，所述針桿下降時，所述壓腳驅動塊驅動所述桿體下降。在針桿上設置壓腳驅動塊，可以讓針桿和桿體實現聯動作用。

本實用新型還公開了一種繡花機機頭，包括針桿架，采用的便是上文所述的針桿組件，所述針桿和壓腳相對于所述針桿架往復運動。

作為優選，所述繡花機機頭包括用于驅動所述針桿的針桿驅動器，所述壓腳驅動塊包括設在針桿上用于被所述針桿驅動器驅動的第一固定環。針桿驅動器在驅動針桿往復運動時，需要通過第一固定環來實現，第一固定環在傳統的繡花機機頭中已經是固有的，本方案中則是很好的利用了該固定的特征來實現對桿體的下壓，結構更緊湊，也不增加成本。

作為優選，所述壓腳驅動塊包括設在所述針桿上的第二固定環，所述第二固定環可拆安裝在針桿上。壓腳驅動塊可以是額外配置在針桿的第二固定環，該第二固定環優選是軸向位置可調，這樣就可以控制所述針桿下降多少行程后再對桿體進行下壓。

作為優選，所述桿體包括上限位塊，所述復位器包括復位彈簧，所述復位彈簧套設在桿體上并被限位在所述上限位塊和針桿架之間。設置上限位塊后，復位彈簧就在限制在上限位塊和針桿架之間，復位彈簧被壓縮后反彈力直接作用在上限位塊上。

作為優選，所述針桿上設有壓腳驅動塊，所述針桿未下壓時，所述壓腳驅動塊和上限位塊之間設有初始間隙。壓腳驅動塊和上限位塊之間設置初始間隙后，針桿在下降過程中，壓腳驅動塊從初始狀態下降直至接觸到上限位塊這段行程內，不會受到復位彈簧的彈力，負載更小。

作為優選，所述上限位塊上設有穿孔，上限位塊通過穿孔套設在所述針桿上。把上限位塊套設在針桿上，讓上限位塊在升降時更穩定，晃動度小。

作為優選，所述針桿架包括下擋板和背板，所述針桿活動安裝在下擋板上，所述背板上設有導向槽，所述上限位塊部分伸入導向槽內且可沿所述導向槽滑動。設置這種類似的導向的結構后，上限位塊不會發生周向轉動，從而避免讓桿體在往復運動過程中與其他零部件發生碰撞干涉，背板上的導向槽通常是為針桿的往復運動提供導向作用，本方案中，該導向槽還可以為上限位塊提供導向作用，同時上限位塊上設置滑槽，讓上限位塊在不發生左右晃動和轉動。

作為優選，所述針桿架包括下擋板，所述針桿和所述桿體均穿過所述下擋板，所述復位彈簧位于上限位塊與下擋板之間，所述桿體上設有用于限制桿體的回升上限的下限位套。設置下限位套后，可以對桿體起到限位作用，防止桿體在復位彈簧的彈力作用下從下擋板中脫離。

作為優選，所述繡花機機頭還包括用于在縫紉階段保持所述桿體處于下壓狀態的鎖定器。本方案中所指的下壓狀態，是指桿體不回到初始位置的狀態，鎖定器可以讓桿體處于被下壓的狀態，不跟隨針桿回升，從而讓針桿下次下降時，不用再次下壓壓腳，即當鎖定器鎖定壓腳后，針桿完全處于獨立運行，與壓腳完全分離，從而讓針桿的負載力更小，能讓針桿更高速地運行。

作為優選，所述鎖定器包括位于桿體側方可周向轉動的鎖定塊，所述桿體上設有擋塊，所述桿體下降到預設位置時，所述鎖定塊轉動至擋塊上方以限制擋塊上升。利用鎖定塊可以周向轉動的特性，轉動到擋塊上方時，實現對桿體的鎖定，當鎖定塊轉動一定角度后，便不會對擋塊實現限位作用，桿體可以回到初始狀態位置，這邊所指的預設位置，通常是桿體下降到最低位置處或接近最低位置處，用于使壓板壓腳布料。

作為優選，述繡花機機頭還包括驅動箱和設在驅動箱內用于驅動所述針桿的針桿驅動器，所述針桿驅動器包括設在驅動箱內的固定軸，所述鎖定塊轉動連接在所述固定軸上。傳統繡花機機頭內的針桿驅動器基本都有固定軸，用于安裝驅動針桿的驅動滑塊，所以鎖定塊可以借助原有的固定軸，轉動安裝在固定軸上，使得內部結構更緊湊。

作為優選，所述鎖定塊的側壁上設有撥動片，所述鎖定器還包括用于撥動所述撥動片的撥桿。在鎖定塊上設置撥動片，用撥桿撥動撥動片，撥桿對撥動片的作用力沿固定軸的切向方向，從而讓鎖定塊發生周向轉動，這種驅動方式結構簡單，驅動力更直接。

作為優選，所述針桿驅動器還包括設在固定軸上的驅動滑塊，所述驅動滑塊與所述撥桿之間設有第一連桿機構。利用第一連桿機構來驅動，第一連桿機構是與驅動滑塊連接，從而讓驅動滑塊來作為驅動源，節省了在繡花機機頭內額外設置其他驅動源的成本。

作為優選，所述第一連桿機構包括第一連桿、第二連桿、第三連桿，第一連桿一端被所述驅動滑塊驅動，另一端與第二連桿連接，第三連桿一端與所述撥桿連接，第三連桿另一端與第二連桿鉸接，第三連桿的中間位置與驅動箱鉸接。用三根連桿的傳動來驅動撥桿，在成本上更低，同時機械傳動的方式更可靠。

作為優選，所述第一連桿和第二連桿連接處設有腰形孔，所述腰形孔設在第一連桿或第二連桿上。設置腰形孔后，第一連桿和第二連桿之間的鉸接位置可以通過腰形孔來調節，當其他零件在裝配時產生誤差時，可以通過腰形孔來實現調整，保證第一連桿機構可安裝到驅動箱內。

作為優選，所述鎖定器包括電磁鐵，所述電磁鐵通電產生磁力以驅動所述撥桿。用電磁鐵作為驅動源的優點在于體積占用更小，同時結構上更簡單，可以用電來控制鎖定塊的鎖定和松開。也可以單獨采用電機驅動的方式，用第二電機通過第二連桿機構來驅動所述撥桿。

作為優選，所述繡花機機頭還包括在縫紉階段內用于驅動所述鎖定塊上下浮動的鎖定塊驅動器。繡花機整機工作時，大部分情況下布料是要經常移動的，故實際運行時，當針桿在工作狀態下回升時，桿體也要相應實現微量回升，以讓布料實現平移，而設計鎖定塊驅動器后，可以驅動鎖定塊在軸向方向進行短距離移動，限定了鎖定塊的軸向位置，也就是限定了桿體在下壓狀態下的浮動上限位置。

作為優選，所述鎖定塊向上浮動的起始時間晚于所述針桿向上回升的起始時間。該設計實際為延時設計，即讓鎖定塊延遲于針桿回升，當針桿回升的瞬間，讓鎖定塊還處于最低位，當針桿回升一定行程后，鎖定塊才開始上浮，這樣設計的目的是，是讓針桿在回升的瞬間，壓腳還壓緊布料，可以讓針桿在拉起瞬間不至于把布料帶起，可以讓線縫地更緊密，同時繡完后的布料也更平整。

作為優選，述繡花機機頭還包括驅動箱和設在驅動箱內用于驅動所述針桿的針桿驅動器，所述針桿驅動器包括轉動安裝在驅動箱內的第一凸輪，所述鎖定塊驅動器包括第二凸輪，第一凸輪和第二凸輪同軸轉動，第一凸輪驅動針桿往復運動，第二凸輪驅動鎖定塊上下浮動，第一凸輪的驅動凸點和第二凸輪的驅動凸點相互錯位。本方案中延時設計，主要通過兩個凸輪的驅動凸點相互錯位來實現，即第一凸輪先驅動針桿回升，此時第二凸輪還未開始驅動鎖定塊，當第一凸輪回升一段行程后，第二凸輪在驅動鎖定塊向上浮動，鎖定塊向上浮動時，壓腳開始松開布料。這樣的結構，調節延時的間隔只需要調節兩個凸輪的驅動凸點的周向錯位角度即可，比較容易控制和調節。

作為優選，所述鎖定塊驅動器還包括搖桿，搖桿中間位置轉動連接在驅動箱上，搖桿的一端貼近第二凸輪的周側面，搖桿的另一端驅動所述鎖定塊。第二凸輪在轉動時，利用周側面的驅動凸點來定時驅動搖桿擺動，從而使得搖桿的另一端也相應擺動來推動鎖定塊軸向移動。

作為優選，所述搖桿中用于驅動所述鎖定塊的一端設有調節螺釘，通過調節螺釘來調節搖桿的端部與鎖定塊之間的距離。調節搖桿的端部與鎖定塊之間的距離，目的在于調節鎖定塊的初始軸向位置。

本實用新型的其他特點和優點將會在下面的具體實施方式、附圖中詳細的揭露。

【附圖說明】

下面結合附圖對本實用新型做進一步的說明：

圖1為本實用新型中繡花機機頭實施例一的結構示意圖；

圖2為本實用新型中繡花機機頭實施例一的爆炸示意圖；

圖3為本實用新型中繡花機機頭實施例一的針桿架的底部視角示意圖；

圖4為本實用新型中繡花機機頭實施例一中針桿、壓腳的裝配示意圖；

圖5為本實用新型中繡花機機頭實施例一中壓板和針夾的示意圖；

圖6為本實用新型中繡花機機頭實施例一中針桿驅動器的結構示意圖；

圖7為本實用新型中繡花機機頭實施例一中針桿驅動器的側向示意圖；

圖8為本實用新型中繡花機機頭實施例一中鎖定塊驅動器的工作原理圖；

圖9為本實用新型中繡花機機頭實施例一中第一凸輪和第二凸輪的錯位示意圖；

圖10為本實用新型中繡花機機頭實施例二中壓板處的橫截面示意圖；

圖11為本實用新型中繡花機機頭實施例三中壓板和針夾的示意圖；

圖12為本實用新型中繡花機機頭實施例四中壓板和針夾的示意圖；

圖13為本實用新型中繡花機機頭實施例五中針桿驅動器的結構示意圖；

圖14為本實用新型中繡花機機頭實施例六中針桿驅動器的結構示意圖。

【具體實施方式】

下面結合本實用新型實施例的附圖對本實用新型實施例的技術方案進行解釋和說明，但下述實施例僅為本實用新型的優選實施例，并非全部。基于實施方式中的實施例，本領域技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得其他實施例，都屬于本實用新型的保護范圍。

在下文描述中，出現諸如術語“內”、“外”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或者位置關系的為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了方便描述實施例和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或者元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

實施例1

如圖1至圖4所示，本實施例中為繡花機機頭，其包括針桿架1，針桿架1安裝有針桿組件，針桿組件包括針桿10、壓腳2，針桿10的底部設有針夾103，壓腳2包括壓板20、桿體21和復位器，本實施例中復位器優選為復位彈簧22，針夾103和壓板20在圖1至4中未示出，可參見圖5中，針桿10和壓腳2均可以相對于針桿架1作往復運動，此外繡花機機頭還包括驅動箱30和設在驅動箱30內的針桿驅動器，針桿驅動器包括第一凸輪31，第一凸輪31在第一電機的驅動下實現轉動，從而帶動針桿10作直線往復運動，第一電機在圖1至3中未示出，需要說明的是，圖1至圖3中，為了簡化表示，在針桿架1上只示意出一根針桿10和一套壓腳2，實際產品中，針桿架1上并列排布有若干桿針桿10和若干套壓腳2。

傳統的繡花機機頭中，針桿10和壓腳2的運動都是聯動的，不相互分離，在縫紉階段也是如此，針桿10下降帶動壓腳2下降，針桿10回升帶動壓腳2回升。所以，為了減少針桿10的負載，理論上應該將針桿10的直線往復和壓腳2的往復運動實現相互分離，即針桿10的往復運動與壓腳2的往復運動相互獨立運行，相互不干涉，這樣兩者在運動時，所受的負載也相互獨立，這樣設計后，針桿驅動器在驅動針桿10在運動時不用全部承擔壓腳2的負載，從而有效減少了針桿10運動時所受到的負載，在同一驅動力的前提下，可以保證針桿10的運動速度更快，從而讓繡花機機頭在單位時間內的下針次數更多，大大提高了繡花機機頭的工作效率。但是針桿10組件和壓腳2如果完全獨立運行，則需要兩套驅動系統來驅動，這樣會使得驅動箱30內零件增多，增加繡花機機頭的體積，也相應增加了繡花機機頭的成本。

而本實施例中針桿10和壓腳2在實際運動并非是完全獨立，也存在聯動的關系，該聯動關系主要在針桿10下降過程中，針桿10在下降過程中，會帶動壓腳2下降，實現聯動的效果，而在回升過程中，針桿10是依靠繡花機機頭內的針桿驅動器進行回升，而壓腳2則是依靠壓腳2中的復位器進行回升，所以針桿10和壓腳2兩者在回升過程中是獨立運行的。

這樣設計，對于針桿驅動器而言，針桿驅動器只需要提供針桿10的驅動力，不需要承擔回復壓腳2的驅動力，即相對于傳統的繡花機而言，本實施例中針桿驅動器只承擔了部分的負載；

對于壓腳2的復位器而言，只需要提供給壓腳2復位的作用力即可，而不需要對壓腳2提供下壓力，故對壓腳2而言，可以采用更簡單的機構來實現，比如可采用線徑較細的彈簧就可以實現。本實施例中的復位器就是采用線徑較細的彈簧，例如可選擇線徑0.2mm～0.4mm的彈簧鋼，而傳統的要保證較強復位力，基本要選擇線徑0.6mm以上的彈簧鋼。

另外，如圖5所示，繡花機在運行中有一段為縫紉階段，縫紉階段是指針桿10在被初次下壓之后、完全回位之前的階段，針桿10在該階段內高速往復運動，本實施例中，在縫紉階段內，壓腳的壓板20與針桿的針夾103之間始終保持有一個避讓間隙H，該避讓間隙H在本實施例中是壓板20與針夾103之間的縱向間隙，也可以是壓板與針夾之間的橫向間隙，本實施例展示的是縱向間隙，橫向間隙的實施方式具體可參見實施例2，設置避讓間隙H是目的是為了在縫紉階段，針夾103與壓板20之間不發生碰撞或撞擊。而傳統的繡花機中都需要針桿帶動壓腳回位，故通常都要靠針夾103碰撞壓板20來帶動壓板20回升，這樣的設計，壓板20勢必會對針夾103產生負載，相當于對針桿10產生負載，不利于針桿10高速運動。而本實施例中，針夾103一直活動在壓板20的上方，針夾103與壓板20之間不發生作用力，完全分離，運動時不會發生碰撞之類的干涉，也沒有其他連接件拉動，從而減少壓板對針桿10的負載力。

最后一點，傳統繡花機機頭，針桿10在回升過程中需要帶動壓腳2回升，要實現針桿10和壓腳2同步回升的效果，一旦同步效果不好，針桿10在下次下壓時，會碰撞到還在回升過程中的壓腳2，這樣的反向撞擊顯然加劇了對針桿10的負載，故傳統的繡花機機頭中對壓腳2中的復位器要求比較高，如果復位器采用是的彈簧，則需要采用線徑較粗的彈簧來提供較大的回復力，讓壓腳2快速復位，而在本實施例中，由于針桿10與壓腳2是獨立回升，針桿10在回升時不需要帶動壓腳2回升，兩者不需要實現精確的同步回升，對壓腳2的復位器要求很低，本實施例中就是采用線徑較細的復位彈簧22，針桿10在下壓時即便受到反向撞擊，受到復位彈簧22的反作用力也很小，不會對針桿10產生過大負載。

具體的結構：

針桿架、針桿、壓腳部分：針桿架1包括上擋板11、下擋板12、背板13，上擋板11和下擋板12上并列設置有多個針桿孔14，針桿10從上擋板11的針桿孔14內穿入并從下擋板12的針桿孔14內伸出，且可軸向活動，針桿10的底部固定安裝有針夾103，下擋板12上設置有壓腳孔15，壓腳2包括壓板20、桿體21和復位彈簧22，壓板20設在桿體21的底部，用于壓緊布料，本實施例中展示的壓板20是一平面板，當然也可以是其他結構，復位彈簧22套設在桿體21上，桿體21插裝在壓腳孔15內，桿體21的下面部分伸出下擋板12，上面部分則伸出在下擋板12上方，桿體21的頂部設有上限位塊211，組裝完成后，復位彈簧22則被限位在上限位塊211的底面和下擋板12的頂面之間，為防止桿體21從下擋板12中脫離，桿體21靠近底部位置設置有下限位套212，可參見圖2中所示。本實施例中上限位塊211可以是與桿體21一體成型，也可以是單獨固接在桿體21上。

僅以上述結構來看，針桿10的往復運動和桿體21的往復運動是獨立運行的，互不干涉，而為了讓針桿10下壓時與桿體21實現聯動，在針桿10上設置了壓腳驅動塊，壓腳驅動塊隨針桿10上下升降，當針桿10下降時，壓腳驅動塊也相應下降，從而與桿體21上的上限位塊211相抵并下壓所述桿體21的上限位塊211，以實現針桿10在下降過程中帶動桿體21也下降。

對于壓腳驅動塊，可以有多種實施方式，最簡單的是直接利用針桿10上固有的第一固定環101，因為傳統的繡花機機頭，針桿10上本身就自帶第一固定環101，該第一固定環101是用來被針桿驅動器所驅動的，該第一固定環101會跟隨針桿10上下運動，可以實現下壓桿體21的作用。

而本實施例壓腳驅動塊采用另一種優選方案，采用一個額外的固定環來實現，即第二固定環102，第二固定環102位于第一固定環101的下方，第二固定環102采用抱箍的結構，通過螺栓或螺絲緊固的方式固定在針桿10上，當需要調節時，可以松開螺栓或螺絲，讓第二固定環102在針桿10上滑動，可以實現軸向位置調節，這樣可以調節桿體21下壓的起始時間，根據不同的工況來自行調節。設置了可調節的第二固定環102后，就可以不用調節第一固定環101的軸向位置。

在本實施例中，在初始狀態下，第二固定環102和上限位塊211之間是存在初始間隙的，該初始間隙是預留給第二固定環102做空行程的，第二固定環102從初始位置下滑到接觸上限位塊211這段行程內，針桿10是獨立運行的，不受復位彈簧22的作用力，即針桿10在這段行程內不受壓腳2的負載作用，這樣可以減少針桿10在下降過程中的負載。

為了讓壓腳2在往復運動過程中更穩定，本實施例中的上限位塊211是套設在針桿10上的，具體而言，是在上限位塊211上設置穿孔，穿孔的直徑大小與針桿10的直徑大小匹配，上限位塊211通過穿孔套設在針桿10上，這樣桿體21在升降時，上端與針桿10配合，靠近下面部分與下擋板12上的壓腳孔15配合，實現兩端定位，穩定性更好。

由于針桿10是圓柱形，上限位塊211上的穿孔、下擋板12上的壓腳孔15是圓孔，故桿體21在升降中會發生轉動，為了防止上限位塊211發生轉動，本實施例還包括用于防止所述上限位塊211與所述針桿10發生相對轉動的導向結構，本實施例中針桿架1的背板13上設有若干根導向槽131，導向槽131是傳統的繡花機機頭都有的，其作用主要起到對第一固定環101的導向作用，防止其轉動，第一固定環101在側面凸設有側凸塊1011，側凸塊1011在導向槽131內滑動，在本實施例中，該導向槽131也同樣可以用來導向上限位塊211，參見圖3和圖4，上限位塊211的外形呈“凸”字狀，寬度較小端2111伸入在導向槽131內，寬度較大端2112則貼合在背板13的側面上，這樣設計，上限位塊211只在導向槽131內實現上下滑動，而不能實現轉動或左右晃動，“凸”字形的設計還能滿足不前后晃動。當然本領域通過本實施例的構思也容易想到，上限位塊211的形狀并不局限于設置成“凸”字形，還可以是在上限位塊211的側壁上設置滑槽，讓導向槽131嵌入在滑槽內。

針桿驅動器部分：如上文提到的，本實施例中的針桿驅動器包括設在驅動箱30內的固定軸32，固定軸32的軸向方向和針桿10的軸向方向平行，固定軸32上設置驅動滑塊33，驅動箱30內轉動連接有第一凸輪31，第一凸輪31通過針桿連桿機構來驅動所述驅動滑塊33上下往復運動，驅動滑塊33的側面凸設有凸柱331，通過凸柱331和第一固定環101上的側凸塊1011配合來實現驅動針桿10上下運動，由于針桿驅動器部分，是現有繡花機機頭上常用的技術方案，不作過多闡述。

本實施例在驅動箱30內增設了一個在縫紉階段內保持所述桿體21處于下壓狀態的鎖定器。這里所指的桿體21的下壓狀態，是指桿體21在下壓后不回到初始位置的狀態，桿體21在下壓狀態下時，復位彈簧22是處于壓縮狀態的。鎖定器鎖定桿體21后，可以讓桿體21處于被下壓的狀態，不跟隨針桿10回升，從而讓針桿10下次下降時，第二固定環102不用再次下壓上限位塊211。當鎖定器鎖定壓腳2后，針桿10的運動就完全處于獨立運行，與壓腳2完全分離，無論是下降過程，還是回升過程，全程都是獨立運行，從而讓針桿10的負載力更小，能讓針桿10更高速地運行。

鎖定器：如圖6和圖7所示，在固定軸32上轉動安裝了鎖定塊4，鎖定塊4可沿固定軸32的軸線中心周向轉動，在桿體21上設置擋塊，所述桿體21下降到預設位置時，所述鎖定塊4轉動至擋塊上方以限制擋塊上升，當鎖定塊4轉動一定角度后，鎖定塊4從擋塊上方轉離，便不會對擋塊實現限位作用，桿體21可以回到初始狀態位置。利用鎖定塊4的轉動特性來實現對桿體21的限位和放行，結構緊湊，體積小，也不影響其他零部件的運動。

具體而言，本實施例中為了進一步提高結構的緊湊性，桿體21上的擋塊就是上限位塊211，上限位塊211伸出導向槽131的那部分，可作為擋塊來使用，而鎖定塊4的側面則凸設有鎖定凸起40，鎖定凸起40轉動到上限位塊211上方，以實現限位。當然在其他實施方式中，擋塊可以是單獨固定在桿體21上的零部件。

本實施例通過第一連桿機構來實現驅動所述鎖定塊4轉動，鎖定塊4的側壁上側向延伸有撥動片44，當有作用力垂直作用在撥動片44上時，撥動片44會帶動鎖定塊4整體轉動，所述第一連桿機構包括第一連桿51、第二連桿52、第三連桿53，第一連桿51一端鉸接在驅動箱30上，驅動滑塊33側壁上設有推柱332，驅動滑塊33在向上移動時，推柱332的斜面會推動第一連桿51，第一連桿51的另一端與第二連桿52的一端鉸接，第二連桿52的另一端與第三連桿53鉸接，第三連桿53的另一端連接有撥桿54，本實施例中撥桿54為轉動連接在第三連桿53端部的滾輪，第三連桿53在兩個端部的中間位置設有轉動柱531，轉動柱531與驅動箱30鉸接，轉動柱531可作為一個轉動的支點。

當第一連桿51被推柱332推動時，第一連桿51轉動，拉動第二連桿52，第二連桿52在被拉動時，拉動第三連桿53，第三連桿53被拉動時，會以轉動柱531為支點發生轉動，從而讓撥桿54接觸到撥動片44，從而實現驅動鎖定塊4轉動。

由于第一連桿機構中，第一連桿51、第三連桿53都需要轉動安裝在驅動箱30上，位置是固定的，而驅動箱30上的裝配孔在加工時可能存在誤差，或者第一連桿51自身在加工時產生變形等因素，很多時候第一連桿機構安裝到驅動箱30內容易產生卡死等現象，本實施例中為了避免這類情況，第二連桿52在與第一連桿51的連接處設置了腰形孔521，利用腰形孔521，可以調整第一連桿51和第二連桿52的連接位置，即便是存在加工誤差或裝配誤差，也可以利用腰形孔521來彌補這些誤差帶來的影響。

在繡花機整機工作時，大部分情況下布料是要經常移動的，只有很少情況下布料是不需要移動的，故實際運行時，當針桿10在工作狀態下回升時，桿體21也要相應實現微量回升，以讓布料實現平移，為了讓桿體21在下壓狀態下實現上下浮動，本實施例中還包括用于驅動所述鎖定塊4上下浮動的鎖定塊驅動器，鎖定塊驅動器可以驅動鎖定塊4在沿固定軸32的軸向方向進行短距離移動，限定了鎖定塊4的軸向位置，也就是限定了桿體21在下壓狀態下的浮動上限位置。

所以，本實施例中的桿體21的運行包括幾個階段：

第一階段：上限位塊211在未被第二固定環102撞擊時，桿體21處于初始位置；

第二階段：上限位塊211被下壓到預定位置后，被鎖定塊4鎖定，桿體21保持在下壓狀態，即復位彈簧22是處于被壓縮狀態；

第三階段：在桿體21保持下壓狀態的前提下，鎖定塊4自身在鎖定塊驅動器的驅動下上下浮動，鎖定塊4上下浮動，桿體21在復位彈簧22的作用下，跟隨鎖定塊4上下浮動，但是不會回升到初始位置，該階段即繡花機機頭的縫紉階段；

第四階段：縫紉階段結束后，針桿10完全回升時，鎖定塊4轉動一定角度后失去對桿體21的限位，桿體21在復位彈簧22的作用下，回到第一階段的初始位置。

鎖定塊驅動器的具體結構：包括第二凸輪61、搖桿62，第二凸輪61是與第一凸輪31同軸轉動的，搖桿62包括第一搖桿621和第二搖桿622，第一搖桿621和第二搖桿622相交呈“V”形，第一搖桿621和第一搖桿621相交處轉動連接在驅動箱30上，第一搖桿621由第二凸輪61驅動，鎖定塊4包括浮動體41和固定體42，所述鎖定凸柱331設置在浮動體41上，固定體42被軸向限位在固定軸32上，只能沿固定軸32周向轉動，而不能軸向移動，而浮動體41則可以相對于固定體42發生軸向浮動，本實施例中浮動體41中間設有U形槽，固定體42容置在U形槽內，固定體42的一端面與U形槽的壁面之間設有短彈簧43，浮動體41的側壁上凸設有浮動抵塊411，搖桿62整體擺動時，第二搖桿622的端部抵住浮動抵塊411，使得浮動體41相對于固定體42發生相對位移，從而實現浮動體41的軸向移動，即實現了上文所指的鎖定塊4上下浮動。工作原理可參見圖8，圖8中的距離L就是鎖定塊4的浮動行程，虛線部分為第二凸輪61轉動一定角度后，搖桿62、第二凸輪61的示意圖。

由于針桿10從最低位置回升時，會施加給布料向上的作用力，理想的情況應該是針桿10在回升的瞬間，讓壓腳2仍壓在布料上，延時回升，等到針桿10回升一段行程后，壓腳2再實現回升，即所述鎖定塊4向上浮動的起始時間晚于所述針桿10向上回升的起始時間。這樣設計的目的是，是讓針桿10在回升的瞬間，壓腳2還處于壓緊布料狀態，可以讓針桿10在拉起瞬間不至于把布料帶起，可以讓線縫地更緊密，同時繡完后的布料也更平整。

延時設計：如圖9中所示，圖中Q1為第一凸輪31的驅動凸點，本實施例中驅動凸點是指凸輪的周側面中相對凸出的那部分，用來實現偏心驅動，Q2為第二凸輪61的驅動凸點，在本實施例中，Q1和Q2相互錯位設置，Q1到圓心O的連線和Q2到圓心O的連線之間存在角度差，以圖9為例，當第一凸輪31和第二凸輪61都是逆時針轉動時，Q2始終要延遲于Q1轉動到同一位置，這樣就能實現當Q1已經驅動驅動滑塊33開始上升時，Q2還未驅動到搖桿62，即鎖定塊4還未上浮。即用兩個驅動凸點的角度差來完成延時的效果。

另外，本實施例中第二搖桿622的端部設有調節螺釘63，通過調節螺釘63來調節第二搖桿622的端部與鎖定塊4之間的距離。調節搖桿62的端部與鎖定塊4之間的距離，目的在于調節鎖定塊4的初始軸向位置，這種調節的目的在于，布料的厚度有差別，調節鎖定塊4的初始軸向位置，有助于調節壓腳2與布料的壓緊程度。

整個繡花機機頭的工作原理如下：

第一步，針桿10、壓腳2都處于初始位置；

第二步，第一電機啟動，使第一凸輪31轉動，針桿10開始在針桿驅動器的作用下，進行初次下降，針桿10上的第二固定環102撞擊到桿體21上的上限位塊211；

第三步，針桿10、桿體21一起下降，下降過程中，驅動滑塊33上的推柱332撞到第一連桿51，撥動鎖定塊4轉動，避讓桿體21，讓壓腳2壓到布料上，針桿10的初次下降階段基本結束；

第四步，鎖定塊4回位，鎖死桿體21，使其保持下壓狀態，不回升到初始位置，繡花機進入縫紉階段；

第五步，在縫紉階段內針桿10回升，這一步驟中的回升是指工作狀態下的回升，不是指回升到初始位置，且這段內，由于針桿10的往復行程較短，驅動滑塊33的推柱332不會撞擊到第一連桿51，在這工作期間內，第二凸輪61也同時驅動鎖定塊4上下浮動，并存在延時效應；

第六步，縫紉階段結束后，針桿10完全回升，此時驅動滑塊33上的推柱332會撞擊第一連桿51，從而讓鎖定塊4再次轉動，失去對桿體21的限位，讓桿體21回復到初始狀態。

實施例2

如圖10所示，本實施例中與實施例1的區別在于，本實施例中的避讓間隙是指壓板20與針夾103之間的橫向間隙，圖10是在壓板20處的橫截剖視圖，本實施例中壓板20設置有供針桿10穿過的過孔201，該過孔201的孔徑大于針夾103的外徑，使得針夾103在上下升降過程中不會與壓板20產生碰撞，從而不會對針桿10產生作用力。

實施例3

如圖11所示，本實施例與實施例1的區別在于，本實施例中壓板20的結構有所區別，本實施例中的壓板20包括上壓板202和下壓板203，上壓板202和下壓板203之間用連接板連接，實際生產制造時上壓板202、連接板、下壓板203是一體結構，可用連續折彎來實現，形成一個整體的壓板20，在本實施例中，針夾103處于上壓板202和下壓板203之間，而實施例中的所說的避讓間隙H，在本實施例中也包括上縱向間隙H1和下縱向間隙H2。在整個縫紉階段，針夾103在上壓板202和下壓板203之間活動，始終與上壓板202、下壓板203之間存在間隙，從而保證壓板20整體在回升時，不會與針夾103發生負載作用，本實施例這種壓板20結構，抗彎強度更好。

實施例4

如圖12所示，本實施例與實施例3比較類似，也是采用上壓板202和下壓板203的壓板結構，而本實施例中的避讓間隙H則包括橫向間隙和縱向間隙，即在上壓板202設置了過孔201，該過孔201的口徑大于針夾103的外徑，針夾103可以從上壓板202上穿過，同時在針夾103與下壓板203也設置了縱向間隙H2，以保證針夾103與下壓板203之間發生作用力。這樣設計可以讓針夾103的運動行程更長，不局限在上壓板202和下壓板203之間，可擴展到針桿架與下壓板203之間。

實施例5

如圖13所示，本實施例與實施例1的區別在于，鎖定器有所區別，本實施例中驅動第一連桿51的不是驅動滑塊，而是單獨設置了一個第二電機35，第一連桿51的轉動由第二電機35來驅動，從而將鎖定塊4的轉動通過電機驅動來實現，第二電機35的驅動則由控制電路進行控制。

實施例6

如圖14所示，本實施例與實施例1的區別在于，鎖定器有所區別，本實施例中驅動第一連桿51的不是驅動滑塊，而是單獨設置了一個電磁鐵36，電磁鐵36連接有第四連桿55，第四連桿55的另一端連接撥桿54，第四連桿55的中間位置鉸接在驅動箱30上，電磁鐵36通電、斷電時會產生收縮，從而拉動第四連桿55，第四連桿55在被拉動時，會撥動鎖定塊4轉動，從而將鎖定塊4的轉動通過電磁鐵36來驅動，電磁鐵36的通電、斷電則由控制電路進行控制。

實施例7

本實施例與實施例1的區別在于，鎖定塊驅動器有所不同，本實施例中鎖定塊驅動器包括第三電機和第三連桿機構，第三連桿機構與所述鎖定塊連接，在本實施例中，由第三電機通過第三連桿機構來驅動鎖定塊上下浮動，即與針桿驅動器相互分離，由第三電機單獨驅動，而延時的效果，可以采用控制電路來實現，即控制電路連接第一電機和第三電機，用控制電路控制第一電機和第三電機的啟動時間差，來實現延時的效果。

以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，熟悉該本領域的技術人員應該明白本實用新型包括但不限于附圖和上面具體實施方式中描述的內容。任何不偏離本實用新型的功能和結構原理的修改都將包括在權利要求書的范圍中。