缝纫机机头和缝纫机的制作方法

1.本实用新型涉及缝纫机技术领域，具体涉及一种缝纫机机头和缝纫机。


背景技术：

2.缝纫机是常用的缝纫设备，通常可以利用一根或多根缝纫线，在缝料上形成一种或多种线迹，使一层或多层缝料交织或缝合起来；缝纫机能缝制棉、麻、丝、毛、人造纤维等织物和皮革、塑料、纸张等制品，缝出的线迹整齐美观、平整牢固，缝纫速度快、使用简便，在缝纫行业应用广泛。
3.目前，缝纫机的种类多样，但各种结构的缝纫机通常都包括上机头、及与所述上机头相互配合的下机头以及用于放置缝料的缝纫平台，其中，上机头是缝纫机的主要部分，通常由刺料、钩线、挑线、送料四个机构以及绕线、压料、落牙等辅助机构组成，上机头通常设置于缝纫平台的上方；下机头通常包括旋梭机构，且旋梭机构通常设置于缝纫平台上对应上机头的位置处，使得旋梭机构可以与上机头相配合（具体与上机头的机针配合），以顺利的完成缝纫工作。
4.机头可360度旋转的电脑缝纫机（或称为360度旋转完美线迹缝纫机、电脑花样模板缝纫机）是缝纫机的一种，也是一种常用的缝纫机，该缝纫机的上机头可以旋转，且上机头通常设置有针杆和用于驱动针杆升/降的驱动系统，所述针杆竖直设置于上机头，所述驱动系统通常包括马达、传动机构、传动轴、平衡曲柄（或称为平衡块）、曲轴（或曲柄）、传动臂、传动杆以及竖直导向机构，如附图1所示，其中，传动轴通常通过两个轴承连接于机架，马达通过传动机构传动连接传动轴，用于驱动传动轴转动，平衡曲柄通常连接于传动轴的一端，所述曲轴偏心连接于所述平衡曲柄（即，曲轴的回转中心偏离传动轴的回转中心），传动臂的上端可转动的连接于所述曲轴，下端可转动的连接于所述传动杆，传动杆通常水平设置，且传动杆的一端垂直连接于所述针杆，另一端约束于所述竖直导向机构，竖直导向机构用于为传动杆沿竖直方向的移动导向；在实际运行时，驱动系统可以通过驱动传动轴转动，达到驱动针杆沿竖直方向升/降的目的；对于整个上机头而言，针杆通常处于上机头回转中心的位置处，由于上机头可以旋转，因而需要尽量减小上机头的回转半径，然而，采用现有的驱动系统，由于结构上的限制，使得支撑传动轴的轴承都只能安装于平衡曲柄的一侧，如附图1所示，导致支撑传动轴的轴承只能位于远离针杆的位置处，采用这样的结构设计，一方面导致整个上机头的回转半径变大，上机头的体积大，不利于上机头旋转；另一方面，由于在实际运行过程中，针杆会在驱动系统的驱动下不断升/降，且针杆在动作过程中会受到摩擦力，使得支撑传动轴的轴承会受到很大的载荷，不仅会导致轴承出现易磨损、抗疲劳强度降低、噪声大、使用寿命降低等问题，而且针杆的速度不容易提升，不利于实现高速升降功能，亟待解决。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于解决现有缝纫机机头，由于结构上的限制，使得驱动系统
中支撑传动轴的轴承都只能安装于平衡曲柄的一侧，导致轴承存在易磨损、抗疲劳强度低、噪声大、使用寿命降低等问题，并导致机头存在回转半径大等问题，提供了一种设计更加合理的缝纫机机头，不仅可以有效改善轴承的受力，从而可以有效保护轴承、降低噪声、提高轴承的抗疲劳强度并延长轴承的使用寿命，而且可以缩小机头的回转半径，更有利于机头旋转，主要构思为：
6.一种缝纫机机头，包括机架、针杆以及用于驱动针杆竖直升/降的驱动系统，所述驱动系统包括用于传动的传动轴和连接于所述传动轴一端的平衡曲柄，平衡曲柄沿传动轴长度方向的两侧分别设置有第一轴承和第二轴承，且所述传动轴通过所述第一轴承和第二轴承可转动的连接于所述机架。在本方案中，通过将支撑传动轴的第一轴承和第二轴承设置于平衡曲柄的两侧，不仅可以有效支撑和约束传动轴，而且使得轴承可以布置于更靠近针杆的位置处，一方面，可以有效缩小轴承与针杆之间的间距，有利于缩小上机头的回转半径，更有利于上机头旋转；另一方面，可以有效改善轴承及传动轴的受力情况，轴承在运行过程中更不容易磨损，可以有效延长轴承的使用寿命，轴承的抗疲劳强度更高，且轴承运行过程中的噪声更低，此外，采用这样的结构设计，可以更容易的提高针杆的速度，从而有利于实现针杆的高速升降功能。
7.为解决结构上的限制，导致不便于在平衡曲柄的两侧分别安装第一轴承和第二轴承的问题，进一步的，所述平衡曲柄包括回转部和起平衡作用的偏心块，所述回转部构造有适配第一轴承的环形安装面；
8.所述第一轴承通过所述环形安装面安装于所述回转部，所述第二轴承安装于所述传动轴，且所述第一轴承和第二轴承分别位于所述偏心块的两侧。在本方案中，偏心块的中心偏离传动轴的回转中心；通过在平衡曲柄中的回转部构造环形安装面，并将环形安装面构造为适配第一轴承，使得第一轴承的内圈可以通过该环形安装面安装于回转部，而第一轴承的外圈固定于机架，从而可以方便的将第一轴承安装于平衡曲柄的一侧，且该侧位于传动轴的端部；而第二轴承可以直接安装于传动轴上，从而使得装配后的第一轴承和第二轴承正好分别位于偏心块的两侧，不仅起到支撑有效改善第一轴承和第二轴承的受力情况。
9.优选的，所述回转部与偏心块为一体成型构件，或，所述平衡曲柄与传动轴为一体成型构件，或，所述回转部通过连接件连接于所述偏心块。
10.优选的，所述平衡曲柄构造有适配所述传动轴的安装孔，且所述偏心块构造有横向锁孔，所述横向锁孔垂直于所述安装孔，并与所述安装孔相连通，所述平衡曲柄通过所述安装孔套设于所述传动轴，并通过适配所述横向锁孔的紧固件锁紧于传动轴。在本方案中，通过构造安装孔，使得装配块可以利用安装孔套设于传动轴，而通过构造横向锁孔，并将横向锁孔构造为垂直于安装孔，并与安装孔相连通，以便利用适配横向锁孔的紧固件锁紧平衡曲柄，使得平衡曲柄与传动轴可以连接为一体，并可以同步转动。
11.为便于加工成型，优选的，所述回转部为环形结构。
12.优选的，所述偏心块为扇形块状结构。
13.优选的，所述传动轴水平设置。
14.为驱动传动轴转动，进一步的，所述驱动系统还包括马达和传动机构，所述马达安装于所述机架，并通过所述传动机构传动连接所述传动轴，用于驱动传动轴转动。
15.为改善传动轴的受力，优选的，所述传动机构传动连接于第一轴承与第二轴承之间的传动轴。
16.优选的，所述传动机构包括带传动机构，所述带传动机构包括主动带轮、从动带轮以及传动带，所述主动带轮连接于马达的输出轴，所述从动带轮安装于所述传动轴，所述传动带张紧于所述主动带轮和从动带轮。使得马达可以通过带传动机构驱动传动轴转动。
17.为利用平衡曲柄的旋转驱动针杆竖直升/降，进一步的，所述驱动系统还包括曲轴，所述曲轴的一端安装于所述回转部，并位于偏离传动轴回转中心的位置处。即曲轴偏心安装于回转部，当平衡曲柄在传动轴的带动下转动时，曲轴绕传动轴的回转中心转动，从而可以带动传动臂升降，进而达到驱动传动杆和针杆竖直升/降的目的。
18.为解决曲轴的安装问题，进一步的，所述回转部的端面构造有适配曲轴的装配孔，所述装配孔构造于偏离传动轴回转中心的位置处，所述曲轴的一端固定安装于所述装配孔。
19.为锁紧所述曲轴，进一步的，所述回转部的至少一端构造有向外凸出的凸起，所述装配孔贯穿所述凸起，且所述凸起的侧面构造有横向锁孔，所述横向锁孔与所述装配孔相连通；所述曲轴的一端插于所述装配孔，并通过适配所述横向锁孔的紧固件锁紧。从而达到横向锁紧曲轴的目的，既便于拆卸，又可以有效防止曲轴脱落。
20.为解决利用曲轴带动针杆竖直升降的问题，进一步的，所述驱动系统还包括传动臂、传动杆以及竖直设置于机架的竖直导向机构，其中，
21.所述传动臂的上端可转动的连接于所述曲轴，传动臂的下端可转动的连接于所述传动杆；
22.所述传动杆的一端连接于所述针杆，另一端约束于所述竖直导向机构，竖直导向机构用于为传动杆沿竖直方向的移动导向。使得当平衡曲柄在传动轴的带动下转动时，曲轴绕传动轴的回转中心转动，从而带动传动臂升/降，进而可以在竖直导向机构的约束和导向作用下带动传动杆和针杆竖直升/降。
23.一种缝纫机，包括所述缝纫机机头，还包括与所述机头相互配合的下机头以及用于放置缝料的缝纫平台，所述下机头安装于缝纫平台，所述机头安装于缝纫平台的支撑臂，并位于缝纫平台上方适配所述下机头的位置处。使得机头的机针可以与下机头的旋梭机构相互配合，以便顺利的完成缝纫工作。
24.与现有技术相比，使用本实用新型提供的一种缝纫机机头和缝纫机，结构紧凑，设计更加合理，不仅可以有效改善轴承的受力，从而可以有效保护轴承，起到降低噪声、提高轴承的抗疲劳强度和延长轴承的使用寿命的作用，而且可以缩小机头的回转半径，更有利于机头高速旋转；此外，还有利于实现针杆的高速升降功能。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
26.图1为现有缝纫机机头中，一种驱动系统及针杆的结构示意图。
27.图2为本实用新型实施例1提供的一种缝纫机机头中，一种驱动系统及针杆的主视图。
28.图3为本实用新型实施例1提供的一种缝纫机机头中，一种驱动系统及针杆的三维结构示意图。
29.图4为本实用新型实施例1提供的一种缝纫机机头中，平衡曲柄的两侧分别设置轴承后的三维结构示意图。
30.图5为本实用新型实施例1提供的一种缝纫机机头中，一种平衡曲柄的三维结构示意图之一。
31.图6为图5的前视图。
32.图7为本实用新型实施例1提供的一种缝纫机机头中，一种平衡曲柄的三维结构示意图之二。
33.图8为本实用新型实施例1提供的一种缝纫机机头中，另一种平衡曲柄的三维结构示意图。
34.图中标记说明
35.马达100、输出轴101、传动机构102、传动轴103、平衡曲柄104、曲轴105、传动臂106、传动杆107、竖直导向机构108、导向槽109、针杆110
36.主动带轮201、从动带轮202、传动带203
37.第一轴承301、第二轴承302
38.回转部401、偏心块402、环形安装面403、安装孔404、横向锁孔405、装配孔406、凸起407。
具体实施方式
39.下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
40.实施例1
41.请参阅图2及图3，本实施例中提供了一种缝纫机机头，包括起支撑作用的机架、针杆110以及驱动系统，所述驱动系统设置于所述机架，并与所述针杆110传动连接，用于驱动针杆110沿竖直方向升/降，以便完成缝纫动作。
42.在本实施中，所述机架可以采用现有的机架，所述驱动系统包括马达100、传动机构102、用于传动的传动轴103、平衡曲柄104、曲柄、传动臂106、传动杆107以及竖直导向机构108，其中，
43.所述马达100安装于机架，用于提供动力，马达100可以优先采用伺服电机、步进电机、气动马达100等。
44.如图2及图3所示，传动轴103通常水平设置于所述机架内，马达100通过传动机构
102传动连接传动轴103，以便利用马达100驱动传动轴103转动；在本实施例中，传动机构102具有多种实施方式，例如，传动机构102可以采用齿轮传动机构102、链传动结构、带传动机构102中的一种或多种的组合，作为优选，在本实施中，所述传动机构102包括带传动机构102，所述带传动机构102包括主动带轮201、从动带轮202以及传动带203，其中，如图2及图3所示，所述主动带轮201可以连接于马达100的输出轴101，所述从动带轮202可以安装于传动轴103，所述传动带203张紧于所述主动带轮201和从动带轮202，使得马达100可以通过带传动机构102驱动传动轴103转动。
45.如图2及图3所示，在本实施例中，所述平衡曲柄104连接于所述传动轴103的一端，以便与传动轴103同步转动；如图2及图3所示，所述曲柄的一端连接于所述平衡曲柄104，以便与平衡曲柄104同步转动；所述传动臂106的上端可转动的连接于所述曲轴105，传动臂106的下端可转动的连接于所述传动杆107，以便利用曲柄的转动带动传动臂106升/降，在实施时，传动臂106的上端可以通过轴承连接于曲轴105，传动臂106的下端也可以通过轴承连接于传动杆107。
46.如图2及图3所示，所述传动杆107的一端连接于所述针杆110，另一端约束于所述竖直导向机构108，竖直导向机构108竖直设置于机架，竖直导向机构108用于为传动杆107沿竖直方向的移动导向，使得当平衡曲柄104在传动轴103的带动下转动时，曲轴105可以绕传动轴103的回转中心转动，从而带动传动臂106升/降，进而可以在竖直导向机构108的约束和导向作用下带动传动杆107和针杆110竖直升/降。
47.竖直导向机构108具有多种实施方式，例如，所述竖直导向机构108可以是沿竖直方向构造的导向槽109，如图2及图3所示，传动杆107的一端适配所述导向槽109，并可移动的约束于所述导向槽109内，达到导向和约束的目的；又如，所述竖直导向机构108可以包括相互适配的滑块和滑轨，所述传动杆107的一端连接于滑块，滑轨沿竖直方向布置，并固定于所述机架即可；又如，所述竖直导向机构108可以包括沿竖直方向布置的导向杆，导向杆固定于所述机架，所述传动杆107的一端构造有适配所述导向杆的导向孔，使得传动杆107的一端可以通过所述导向孔套设于导向杆，从而使得传动杆107可以在导向杆的约束下沿竖直方向升/降；竖直导向机构108还有其它类似的实施方式，这里不再一一举例说明。
48.如图2及图3所示，在本实施例中，传动轴103可以通过至少两个轴承安装于所述机架，作为举例，在本实施例中，传动轴103通过第一轴承301和第二轴承302可转动的连接于机架，且第一轴承301和第二轴承302分别设置于平衡曲柄104沿传动轴103长度方向的两侧，如图2-图4所示，采用这样结构设计，不仅可以有效支撑和约束传动轴103，而且使得两个轴承都可以布置于更靠近针杆110的位置处，一方面，可以有效缩小轴承与针杆110之间的间距，有利于缩小上机头的回转半径，更有利于上机头旋转；另一方面，可以有效改善轴承及传动轴103的受力情况，使得轴承在运行过程中更不容易磨损，可以有效延长轴承的使用寿命，轴承的抗疲劳强度也可以得到提高，且轴承运行过程中的噪声会更低，此外，由于针杆110在竖直升/降的过程中存在摩擦力，不利于提速，而采用本实施例所提供的结构后，可以更容易的提高针杆110的速度，从而有利于实现针杆110的高速升降功能。
49.为解决现有技术中由于结构上的限制，导致不便于在平衡曲柄104的两侧分别安装第一轴承301和第二轴承302的问题，本实施例提供了一种平衡曲柄104，所述平衡曲柄104包括回转部401和起平衡作用的偏心块402，如图2-图7所示，所述回转部401构造有适配
第一轴承301的环形安装面403，使得第一轴承301可以通过所述环形安装面403安装于所述回转部401，如图2-图5所示，此时，所述第二轴承302可以安装于所述传动轴103，且所述第一轴承301和第二轴承302分别位于所述偏心块402的两侧，如图2-图5所示，在本实施例中，偏心块402的中心偏离传动轴103的回转中心，以便在回转过程中起到平衡的作用；而通过在平衡曲柄104中的回转部401构造环形安装面403，并将环形安装面403构造为适配第一轴承301，使得第一轴承301的内圈可以通过该环形安装面403安装于回转部401，并可以将第一轴承301的外圈固定于机架，从而可以方便的将第一轴承301安装于平衡曲柄104的一侧，且该侧位于传动轴103的端部，如图2-图5所示；第二轴承302可以直接安装于传动轴103上，从而使得装配后的第一轴承301和第二轴承302正好分别位于偏心块402的两侧，不仅起到支撑的作用，而且可以有效改善第一轴承301和第二轴承302的受力情况。
50.为便于加工成型，在实施时，所述回转部401可以优先采用环形结构，如图4-图6所示，使得回转部401的回转中心、环形安装面403的中心以及传动轴103的回转中心可以相互重合，更有利于实现高速转动；相应地，所述偏心块402可以优先采用扇形块状结构，如图5-图7所示。
51.为便于第二轴承302及从动带轮202的安装，在本实施例中，所述传动轴103可以优先采用阶梯轴。
52.在本实施中，平衡曲柄104具有多种实施方式，例如，所述回转部401与偏心块402可以为一体成型，如图5-图7所示；又如，平衡曲柄104中的回转部401与偏心块402也可以分别单独成型，成型后的回转部401与偏心块402可以通过连接件（如螺栓等）连接为一体，以形成所述平衡曲柄104，也可以分别相邻安装于所述传动轴103，从而也可以起到平衡曲柄104的作用。
53.另外，在本实施例中，平衡曲柄104可以与传动轴103一体成型，如图8所示，也可以可拆卸的安装于传动轴103，如图2-图7所示，例如，在优选的实施方式中，所述平衡曲柄104构造有适配传动轴103的安装孔404，在实施时，所述安装孔404可以构造于回转部401和/或偏心块402，例如，在本实施例中，所述安装孔404贯穿回转部401和偏心块402，如图5-图7所示，相应的，所述平衡曲柄104构造有横向锁孔405，如图7所示，所述横向锁孔405垂直于所述安装孔404，并与所述安装孔404相连通，使得在装配过程中，平衡曲柄104可以通过安装孔404套设于所述传动轴103，并可以通过适配所述横向锁孔405的紧固件锁紧于传动轴103，使得平衡曲柄104与传动轴103可以连接为一体，并可以同步转动；在实施时，所述紧固件可以采用锁紧螺母等，后文不再赘述。
54.在实施过程中，所述横向锁孔405可以为螺纹孔，以便固定紧固件，此外，所述传动轴103上也可以构造适配所述横向锁孔405的锁孔，所述锁孔可以是螺纹孔或光孔，紧固件的前端可以经由横向锁孔405插入对应的锁孔，达到锁紧传动轴103的目的。
55.为改善传动轴103的受力，优选的实施方式中，传动机构102可以传动连接于第一轴承301与第二轴承302之间的传动轴103，例如，如图2-图4所示，所述从动带轮202安装于所述传动轴103，并位于所述平衡曲柄104与所述第二轴承302之间。
56.在更完善的方案中，为利用平衡曲柄104的旋转驱动针杆110竖直升/降，所述曲轴105的一端安装于所述回转部401，并位于偏离传动轴103回转中心的位置处，如图2-图4所示，即曲轴105偏心安装于回转部401，当平衡曲柄104在传动轴103的带动下转动时，曲轴
105绕传动轴103的回转中心转动，从而可以带动传动臂106升降，进而达到驱动传动杆107和针杆110竖直升/降的目的。
57.在装配时，曲轴105与装配孔406可以通过螺纹进行连接，也可以利用螺母将曲轴105固定于回转块；而为便于曲轴105的安装，在进一步的实施方式中，所述回转部401的端面构造有适配曲轴105的装配孔406，所述装配孔406构造于偏离传动轴103回转中心的位置处，如图4及图5所示，使得曲轴105的一端可以固定安装于该装配孔406。
58.而为更好的锁紧装配孔406，在更完善的方案中，所述回转部401的至少一端构造有向外凸出的凸起407，所述装配孔406贯穿所述凸起407，且所述凸起407的侧面构造有横向锁孔405，如图4-图7所示，所述横向锁孔405与所述装配孔406相连通，且可以相互垂直；使得在装配过程中，所述曲轴105的一端可以插于该装配孔406，并可以通过适配该横向锁孔405的紧固件（如锁紧螺栓等）锁紧，从而达到横向锁紧曲轴105的目的，既便于拆卸，又可以有效防止曲轴105脱落；在本实施例中，构造凸起407的目的是为构造装配孔406提供空间，便于装配孔406的加工成型，也便于后续使用过程中，紧固件的安装和拆卸；故在实施时，凸起407可以仅构造于回转部401的一端，也可以构造于回转部401的两端，如图5-图7所示，以便更牢靠的固定曲轴105。
59.在更完善的方案中，本缝纫机机头还包括挑线杆，所述挑线杆的一端可以通过轴承连接于所述曲轴105，使得曲柄的转动可以同时带动传动臂106和挑线杆动作。
60.实施例2
61.本实施例提供了一种缝纫机，包括实施例1中所述的缝纫机机头，还包括与所述机头相互配合的下机头以及用于放置缝料的缝纫平台，所述下机头安装于缝纫平台，所述机头安装于缝纫平台的支撑臂，并位于缝纫平台上方适配所述下机头的位置处，使得机头的机针可以与下机头的旋梭机构相互配合，以便顺利的完成缝纫工作。
62.在实施时，所述机头可以固定安装于所述支撑臂，也可以可转动的安装于支撑臂，使得实际使用过程中，所述机头可以在旋转马达100的驱动下转动，以便更好的适配下方的下机头。
63.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。