技术领域本实用新型涉及电脑绣花换底线技术领域，特别涉及一种分立式多功能绣花机换底线装置。
背景技术：
自动换底线装置由于使绣花的生产过程大大减轻人工劳动强度和缩短停机换梭时间，显著提高了生产效率，因而在电脑绣花机上逐步得到普遍的应用。目前，带有自动换底线功能的电脑绣花机，其换底线装置都是作为绣花机整体的组成部分来设计的：整机集中控制，统一驱动，甚至每机头所对应的装置的一些部件也连接在一起。这对于整台机器的控制、操作和动力的安排无疑是合理的。但是，由于以往对换底线装置的设计着重点在于提高设备自动化程度和生产效率，对装置本身的占用空间和安装实用性并未给予足够的考虑。随着人们对绣品要求的多姿多样和市场的开发，尤其绣品图案趋向缩小而需求量又增大；或工厂扩大生产规模、提高产能，这就不仅要增加设备的数量，更主要的是增加单台设备的绣花机头数。目前，大型电脑绣花机的机头数已由几十头发展到100多头。然而增加机头势必加长机架。为了在有限的机架长度装设较多的机头，必须缩小机头间距，而机头间距则很大程度上决定于换底线装置的间距。为此，不得不考虑换底线装置的安装空间问题。但现有电脑绣花机的自动换底线装置，其梭芯传送机构多采用以小滑车沿运行导轨推送的设计（本申请人的发明专利ZL201310552496.9中也采用这种模式），另外也有些设计采用压缩气作推送驱动（参见中国发明专利ZL201310303545.5）等，这些设计结构较为复杂，都难以实现换底线装置的小型化，因而并不便于缩小换底线装置的安装空间和增加单台绣花机的机头数。还有另外的情况是，由于绣花机的换底线装置仍在推广普及过程中，设备的制造厂家所生产的不同的绣花机机型对换底线装置装设的配置要求也会不同（还有的机台不装换底线装置）；而另外则一些电脑绣花机的使用单位却有需要在已购置的设备上自行加装自动换底线装置。因此，提供分立式的换底线装置，实现装设方便和灵活，将有利于电脑绣花机自动换底线技术更好更快地推广和普及，也可降低生产成本。在实现分体式换底线装置的同时，还可以在装置上设有对旋梭的防护保养等机构，使多项功能集中在一体之上，使装置更具独立和完善的特点，有助于进一步实现换底线装置的分立化和小型化。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种分立式多功能绣花机换底线装置，该装置为由独立控制器控制的分立化、小型化的独立结构，带有旋梭自动喷油系统，外接安装于机架上，使电脑绣花机实现自动换底线并具有旋梭维护保养的功能，以提高电脑绣花的生产效率和自动化程度。本实用新型所提出的技术解决方案是这样的：一种分立式多功能绣花机换底线装置，由基板连接角18、安装基板2及设于安装基板2上的用于传送梭芯的滑车10、驱动滑车10运动的滑车电机1、存放梭芯的梭排13、构成喷油系统的喷油泵22、储油盒23、喷油嘴26和独立控制器28组成；安装基板2为独立基板，通过基板连接角18固定连接于旋梭箱基台21上，在安装基板2上开有“L”状的、底边和上端小段均取水平方向的锐角形滑轮导槽8，沿安装基板2正面左侧设有与滑轮导槽8的斜边方向平行的导向轴9；滑车10设于安装基板2正面，滑车10前侧沿水平方向设有一对滑车导杆10-2，滑车10通过该对滑车导杆10-2贯穿滑车导台10-1上的两孔而与滑车导台10-1滑动连接，滑车导台10-1的另一侧设有圆孔套穿过导向轴9而与导向轴9滑动连接，滑车10的后侧面通过轴承与仅能沿着滑轮导槽8滚动的导向滑轮7的转轴连接；在滑车10上还装设有取梭电机11，滑车10对向旋梭19的一端与取梭爪12连接；滑车电机1固装在安装基板2的正面，其输出轴穿过安装基板2并在安装基板2背面与皮带轮A3转轴连接，皮带轮A3通过皮带4与皮带轮B5连接，皮带轮B5的转轴通过轴承与安装基板2连接，皮带轮B5的转轴与设于安装基板2正面的传动叉板6一端固定连接，使传动叉板6可绕皮带轮B5的转轴转动，传动叉板6另一端的叉槽夹持着带动滑车10运动的导向滑轮7滑动连接，滑车电机1与独立控制器28电气连接；梭排13设于安装基板2正面后部穿过安装基板2的方形窗并与安装基板2垂直，梭排13沿与安装基板2垂直固接的两根相互平行的梭排导杆13-1直线往复滑动，梭排13上设有放置备用梭芯14的梭芯存放位及空梭芯存放位15；喷油泵22固接在安装基板2正面右下部，喷油泵22上装有储油盒23，储油盒23与吸油管24贯通连接，吸油管24与装设在安装基板2的出油管25连接，出油管25的末端在对准旋梭19的方向接有喷油嘴26，喷油泵22与独立控制器28电气连接；独立控制器28固接在安装基板2正面左下部，独立控制器28上设有与电脑绣花机主控制器电气连接的主控终端通信接口27及控制本分立式换底线装置开/关状态的独立控制按钮29。所述取梭电机11为直线电机，其输出端与取梭爪12的垂直转轴滑动连接。所述梭排13在其非设置梭芯存放位的后侧面沿垂直方向固装有长条状的拉杆连接板13-2，拉杆连接板13-2的下端则设有夹紧外接拉杆的梭排拉杆夹13-3。所述喷油泵22为双向输出泵，可由独立控制器28的输出信号控制喷油泵22的油液压力和转向，使喷油嘴26喷出雾化的油液。所述独立控制器28通过主控终端通信接口27接收来自绣花机主控制器的控制信号，独立控制器28内部含有滑车电机1、取梭电机11和喷油泵22的控制电路，以及通过设定的感应器测定取梭状态、梭芯位置、梭排位置、滑车行程上下止位、取梭爪位置正确性的检测电路。与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：（1）本实用新型提供的分立式多功能绣花机换底线装置，具有完全的自动换底线并对旋梭维护保养功能，作为独立的部件外接于电脑绣花机，无须任何改装和功能交叉即可成为整机的有机组成部分，使换底线装置进入类似于机头、旋梭箱等电脑绣花机的通用规范配套组件的行列，这对于整机的设计定型、配置模式、组织生产和装配工艺会带来更多的便利和灵活性；即使已在使用的绣花机也可以加装这种分立式换底线装置。分立式多功能换底线装置的应用，对于推动技术创新，提高相关行业企业的生产效率和自动化程度，降低成本，都具有重要意义。（2）本实用新型装置的梭芯移送机构采用电机驱动、滑杆导向，移送行程短，结构简单，以及减少了备用梭芯存储器的位数，缩小了装置的安装空间（虽然存储的备用梭芯数减少了，但实际上并不影响生产效率，因为除多色刺绣等特殊工艺外，一般绣花机都是在每只梭芯的底线用完后才换梭的，两次换梭之间的时间间隔在20分钟以上，负责机台巡检的操作人员有足够时间人工将空的梭芯换上绕满底线的新的备用梭芯而对整机自动换底线时的停机时间毫无影响。因此减少备用梭芯数是可行的），从而有利于缩小机头的安装间距，在有限的机架长度下，增加了整机的机头装设数，适应了绣花机向多机头发展的趋向。目前，采用本实用新型的换梭装置，可使机头间的最小间距达到90mm。（3）本实用新型装置的喷油系统利用喷油泵的双向转动特性，通过控制信号设定喷油量和动作频率，实现定时自动喷油且油液以雾化状喷出，不仅节省了人力，还能按润滑对象定向定范围喷油，做到无漏油，不沾污绣线及其他部位，实现对旋梭润滑、保养的重要功能而又保证绣品质量。（4）本实用新型装置，由于作为梭芯传送机构的滑车采用导杆导向代替导轨导向，增大了梭芯推送时的横向宽松度，从而减少当梭芯推进梭壳时两者可能发生碰撞的风险。特别还由于本实用新型装置的独立控制器设计了具有多项功能的检测电路，在不同流程的动作时对动作部件的位置和工作状态进行检测、判断、反馈、报警以至自动调整，更有效地避免设备的非安全操作和误操作甚至发生梭芯掉落、碰撞损坏之类的事故，赋予设备丰富的防护功能，大大提高了设备的工作可靠性和安全性。附图说明图1是本实用新型一种分立式多功能绣花机换底线装置的结构示意图（正面视图）。图2是图1的左视图。图3是图1的后视图。图中标记说明如下：1，滑车电机；2，安装基板；3，皮带轮A；4，皮带；5，皮带轮B；6，传动叉板；7，导向滑轮；8，滑轮导槽；9，导向轴；10，滑车；10-1，滑车导台；10-2，滑车导杆；11，取梭电机；12，取梭爪；13，梭排；13-1，梭排导杆；13-2，拉杆连接板；13-3，梭排拉杆夹；14，备用梭芯；15，空梭芯存放位；16，梭排拉杆；17，梭排移动电机；18，基板连接角；19，旋梭；20，旋梭箱；21，旋梭箱基台；22，喷油泵；23，储油盒；24，吸油管；25，出油管；26，喷油嘴；27，主控终端通信接口；28，独立控制器；29，独立控制按钮。具体实施方式通过下面实施例对本实用新型作进一步详细阐述。参见图1～图3所示，一种分立式多功能绣花机换底线装置由基板连接角18、安装基板2及设于安装基板2上的滑车10、滑车电机1、梭排13、构成喷油系统的喷油泵22、储油盒23、喷油嘴26以及独立控制器28组成。安装基板2为独立基板，通过基板连接角18固定连接于旋梭箱基台21上，在安装基板2上开有“L”状的、底边和上端小段均取水平方向的锐角形滑轮导槽8，沿安装基板2正面左侧设有与滑轮导槽8的斜边方向平行的导向轴9。滑车10是传送梭芯的机构，设于安装基板2的正面，滑车10前侧沿水平方向设有一对滑车导杆10-2，滑车10通过该对滑车导杆10-2贯穿滑车导台10-1上的两孔而与滑车导台10-1滑动连接，滑车导台10-1的另一侧则设有圆孔套穿过导向轴9而与导向轴9滑动连接；滑车10的后侧面通过轴承与仅能沿着滑轮导槽8滚动的导向滑轮7的转轴连接；在滑车10上还装设有取梭电机11，滑车10对向旋梭19的一端与取梭爪12连接。取梭电机11为直线电机，其输出端与取梭爪12的垂直转轴滑动连接。驱动滑车10运动的滑车电机1固装在安装基板2的正面，其输出轴穿过安装基板2并在安装基板2背面与皮带轮A3转轴连接，皮带轮A3通过皮带4与皮带轮B5连接，皮带轮B5的转轴通过轴承与安装基板2连接，皮带轮B5的转轴与设于安装基板2正面的传动叉板6一端固定连接，使传动叉板6可绕皮带轮B5的转轴转动，而传动叉板6另一端的叉槽夹持着带动滑车10运动的导向滑轮7滑动连接。滑车电机1与独立控制器28电气连接。独立控制器28给出信号启动滑车电机1，从而驱动导向滑轮7带动滑车10沿滑轮导槽8并通过滑车导台10-1沿导向轴9使滑车10上下/左右运动。梭排13设于安装基板2正面后部穿过安装基板2的方形窗并与安装基板2垂直，梭排13沿与安装基板2垂直固接的两根相互平行的梭排导杆13-1直线往复滑动。梭排13上设有放置备用梭芯14的梭芯存放位及空梭芯存放位15。梭排13还在其不设置梭芯存放位的后侧面沿垂直方向固装有长条状的拉杆连接板13-2，拉杆连接板13-2的下端则设有用于夹紧外接拉杆的梭排拉杆夹13-3。喷油泵22固接在安装基板2正面右下部，喷油泵22上装有储油盒23，储油盒23与吸油管24贯通连接，吸油管24与装设在安装基板2的出油管25连接，出油管25的末端对准旋梭19方向接有喷油嘴26。喷油泵22与独立控制器28电气连接。喷油泵22为双向输出泵，由独立控制器28的输出信号控制喷油泵22的油液压力和转向，使喷油嘴26喷出雾化的油液。独立控制器28固接在安装基板2正面左下部，独立控制器28上设有可与电脑绣花机主控制器电气连接的主控终端通信接口27及控制本分立式换底线装置开/关状态的独立控制按钮29，独立控制器28通过主控终端通信接口27接收来自绣花机主控制器的控制信号。独立控制器28内部含有滑车电机1、取梭电机11和喷油泵22的控制电路，以及通过设定的感应器测定取梭状态、梭芯位置、梭排位置、滑车行程上下止位、取梭爪位置正确性的检测电路。分立式多功能绣花机换底线装置的工作过程如下：安装要求：先按设定的位置要求，将基板连接角18的一个直角面固接在绣花机的旋梭箱基台21上，然后将分立式换底线装置的安装基板2与基板连接角18的另一个直角面固接，并精准调整至喷油嘴26斜对向装在绣花机旋梭箱20中的旋梭19的外表面，同时滑车10处于最高位置（即上止点）时取梭爪12的拨爪正对旋梭19的水平中线，而处于最低位置（即下止点）时取梭爪12的拨爪应正对梭排13的空梭芯存放位的中心。如此将每一分立的换底线装置都与绣花机连接成一体后，使一根连接各分立装置的梭排13的梭排拉杆16逐一串穿每一装置的梭排，并分别由各自的梭排拉杆夹13-3夹紧。梭排拉杆16连接梭排移动电机17，可集中控制整台绣花机所有梭排的左右移动，以便各机头同时更换用完底线的梭芯。最后，将独立控制器28的主控终端通信接口27与电脑绣花机主控制器的相应接口连接。自动更换底线梭芯：当绣花机旋梭的底线用完须更换梭芯时，主控终端通信接口27接收到绣花机主控制器发出的信号，独立控制器28启动滑车电机1，驱动导向滑轮7，使滑车10从处于滑轮导槽8中段的待机位置随着导向滑轮7沿滑轮导槽8转动而向斜上方运动，并带动滑车导台10-1也沿导向轴9向斜上方运动，当导向滑轮7行进至滑轮导槽8的上水平段，受滑轮导槽8引导作用，滑车导台10-1停止向上运动，在滑车电机1的驱动下，导向滑轮7继续沿滑轮导槽8的上水平段向前运动，同时滑车10也随着其上的两根滑车导杆10-2沿滑车导台10-1的两内孔的滑动而保持水平方向向前运动直至到达接触到旋梭19的表面；与此同时，独立控制器28发出信号，启动取梭电机11，取梭电机11的输出轴向前推动取梭爪12的垂直转轴绕本身的轴中心线转动，带动取梭爪12夹持旋梭19的空梭芯。此时，滑车电机1随即转向，由于上述动作的逆过程，滑车10后退并继续向下运动至滑轮导槽8的下水平段，然后继续向前并使取梭爪12将空梭芯放入梭排13的空梭芯存放位15。随后导向滑轮7再沿滑轮导槽8的下水平段后退；与此同时，梭排移动电机17驱动梭排拉杆16，拉动梭排13向左移位，使备用梭芯14左移至对准取梭爪12中心的位置。设置独立控制器28的控制程序，可使取梭爪12执行与上述过程类似的将备用梭芯14取出然后送入旋梭19的动作，完成梭芯更换。随后，随着梭排移动电机17的再动作，梭排13右移复位，滑车10回复到位于滑轮导槽8中段的待机状态，从而完成自动换底线的全过程。操作人员在下次换底线之前，取下空梭芯，留出空梭芯存放位15，并在原来放备用梭芯的位置放上新的满底线的备用梭芯。在装置运行过程中，独立控制器28的检测电路通过设定的感应器对装置上的下述动作点进行检测：①检测取梭芯动作和放梭芯动作是否成功；②检测梭排位置，确认梭排的位移（决定空梭芯和备用梭芯的存放位）是否符合换梭流程的要求；③检测备用梭芯，确认备用梭芯及空梭芯位的实际位置是否正确符合换梭要求；④滑车位置检测，确认流程中滑车是否到达预定位置（上止点及下止点），开机时是否处于安全位置；⑤滑车电机及取梭电机状态检测，在电机空闲期间定时进行；⑥取梭爪位置检测，确认取梭爪在取梭前处于打开状态（取梭爪闭合无法取梭）。经检测无异常，流程（动作）才继续执行。当检测发现异常，独立控制器28会发出报警信号，并显示问题检测点，操作人员可按下独立控制按钮29，使该装置单独停机，排除故障后再启动。喷油系统的工作过程：装置的喷油系统可根据对旋梭的润滑和保养要求，按照独立控制器28设定的频率和每次的喷油量，定时执行对旋梭的自动喷油操作。当进行喷油时，控制器发出信号启动油泵电机带动喷油泵22正转，通过吸油管24吸油并将油液加压经由出油管25输送到喷油嘴26，当油液压力达到额定压力时，油液从喷油嘴26成雾状喷出。喷油量由电机通电正转的时间决定。到达预定的喷油量时，油泵电机瞬间通电反转，迅速吸回出油管25内积存的油液，使出油管25和喷油嘴26的油压迅速下降，完成整个喷油过程。这一过程使喷出的油液完全雾化，无残留油液，且射程保持恒定，不会引致油液沾污绣线和溅落到机械的其他部分造成污染，并可保持绣品质量。由于油液压力大，喷油时间极短，约在150mS～1S范围，可利用停机的空隙时间操作，既节省人力，也不影响生产效率。