斜置式装饰片供给装置 【技术领域】
本发明涉及一种斜置式装饰片供给装置，其将送料机构设置成在刺绣机机头的斜前方升降移动、且工作时沿斜向将装饰片输送到缝制位置，既不会妨碍刺绣机的穿线操作，也不占用机头的侧向空间，可适用于小头距刺绣机。
背景技术
在服装、鞋帽、箱包、饰品等物品上镶绣各种装饰片，可增强物品的装饰效果，使之更加吸引消费者，提高销售量和产品价值。通常，装饰片是一种中心穿孔、表面光亮或具有装饰色彩的金属薄片或镀膜塑料薄片，装饰片串接成条带状，在缝制时通过切刀切下并通过手工或机器将其缝制到物品上。为了克服手工缝制效率低、一致性差等不足，目前广泛采用专用缝制机器或具有镶绣功能的刺绣机进行装饰片的缝制。
公知的，用于缝制装饰片的刺绣机具有装饰片供给装置，该装置安装在机器的机头上，由升降机构、供料机构、送料机构等机构组成。其工作原理如下：在不需要进行装饰片缝制作业时，通过升降机构将传送机构提升到待机位置，以避免影响机器正常刺绣作业；在需要进行装饰片缝制作业时，通过升降机构将传送机构下降到工作位置，传送机构将从供料机构送来的装饰片条带输送到缝制位置，切刀将装饰片条带的端部切断，然后通过机针将切下的装饰片缝制到物品上。
更具体地说，现有装饰片喂入装置的升降机构，包括固定在刺绣机机头上的固定支架、用于安装供料机构和送料机构的活动支架，活动支架通过滑轨或连杆组与固定支架连接、并且通过气缸或电机驱动而可升降移动。
供料机构，具有与升降机构的活动支架连接的支承架，在支承架的顶端设置有用于卷绕装饰片条带的可转动盘体。在支承架上还设置有导向轮。通过供料机构可向送料机构供给装饰片条带。
送料机构，可分为拨叉驱动送料和滚轮驱动送料两种结构形式。其中，滚轮式送料机构包括连接到活动支架的支承座、设置在支承座上的步进电机、可转动地支承的驱动轮、设置在驱动轮下方且具有导向槽的导向块、以及由固定刀和可往复摆动的活动刀组成的切刀机构等，驱动轮与步进电机的输出轴之间通过公知的带式、链式传动机构连接，驱动轮的圆周面上间隔设置有与装饰片的中心孔对应的凸齿部，驱动轮转动时通过其凸齿部拖动装饰片条带，并沿导向块的导向槽向前输送到缝制位置，然后针杆的下落驱动活动刀摆动与固定刀配合将装饰片条带的端部切断，机针将切下的装饰片缝制到物品上。
现有的装饰片供给装置有两种结构形式：一种是侧置式，即整个装置安装在刺绣机机头侧面，并且工作时其送料机构从机头侧面向缝制位置输送装饰片；另一种是前置式，即整个装置安装在刺绣机机头正前方，工作时其送料机构从机头正前面向缝制位置输送装饰片。两种装置各具优点和局限性：侧置式装置的优点是不会妨碍机针穿线等操作，不足之处是装置位于两个机头的横向间距中，需占用较大的空间，不适于在小头距刺绣机上使用；前置式装置的优点是不占用机头的侧向空间，可适用于小头距刺绣机，不足之处是会妨碍机针穿线等操作。
不仅如此，实际使用表明，现有装饰片供给装置还存在以下不足之处需要加以解决：
升降机构的固定支架、活动支架之间采用滑动连接，这就要求机构的各部件必须有较高的加工和安装精度，否则会导致机构升降动作不顺畅，导致了机构部件的制造、安装难度和成本相应地增加。而且，升降机构的活动支架容易随着机器高速绣作的震动而摆动、跳动，稳定性不高，导致装饰片喂入产生偏差，影响镶绣质量。
当传送机构与机针的相对位置调整好后，是通过螺钉直接锁紧固定到升降机构，使用一段时间或在机器高速绣作的震动作用下容易松动、移位，导致装饰片喂入产生偏差，影响镶绣质量，而且传送机构锁紧固定后无法根据需要进行移动调节。
活动刀轴通过轴套直接支承，采用摩擦传动，各部件必须有较高的加工和安装精度，并且容易磨损，活动刀轴转动的灵活度不高；活动刀通过设置在活动刀轴和支承座之间的扭簧保持在打开位置，安装难度大，并且扭簧总是处于受力状态，容易产生失效现象。
活动刀在摆动时容易将绣线刮断，并且活动刀刀刃部较厚，只能用于切断直径较大(如3mm以上)的装饰片，限制了其应用的范围。
当步进电机断电后，驱动轮容易因震动、误触碰等原因而产生角位移，从而使装饰片条带偏离正确的送料位置，这种状态若不及时纠正，将会使送料机构重新工作后无法将装饰片准确输送到缝制位置。因此，每当步进电机断电再上电后，操作人员都必须检查确定装饰片条带是否偏离正确的送料位置，才能开始缝制操作，费时费工，降低了工作效率，带来很大的不便。
【发明内容】
本发明的目的是针对现有装饰片供给装置的不足，提供一种斜置式装饰片供给装置。
为此，本发明提供的斜置式装饰片供给装置，至少包括升降机构，其具有固定在刺绣机机头针杆箱上的固定支架、以及活动连接在所述固定支架上且由致动器驱动升降的活动支架；送料机构，其具有连接到所述活动支架的支承座、设置在所述支承座上的步进电机、由所述步进电机驱动的送料驱动机构、送料导向机构、以及切刀机构；其特征是：所述送料机构设置成位于所述刺绣机机头针杆箱的斜前方且可在一待机位置和一工作位置之间升降移动，并使所述送料机构到达工作位置后所述送料导向机构从针杆箱斜前方指向装饰片缝制位置。
最好的，在所述固定支架和所述活动支架之间连接有互相平行的上、下连杆，且每个连杆的两端通过轴承分别可转动地支承在与所述固定支架、所述活动支架连接的连接轴上，在所述上、下连杆之间连接有锁定件，所述锁定件的一端连接到所述上连杆、另一端可自由摆动并可被选择地顶持到所述下连杆。
最好的，所述固定支架和所述活动支架相对面上分别形成有凸台和凹槽、并且当所述活动支架下降到工作位置时所述凸台和所述凹槽形成定位配合。
最好的，还包括调节锁紧机构，该机构包括上座体，与所述升降机构的活动支架连接，其由第一滑座和第一锁紧块组合成具有第一滑槽的块体；下座体，与所述送料机构连接，其由第二滑座和第二锁紧块组合成具有与所述上座体的第一滑槽垂直延伸的第二滑槽的块体；滑块，其上部形成有第一滑轨、下部形成有与所述第一滑轨垂直延伸的第二滑轨，所述滑块通过所述第一滑轨配合在所述第一滑槽中、且可处于被所述第一锁紧块锁紧或可滑动的状态，所述滑块通过所述第二滑轨配合在所述第二滑槽中、且可处于被所述第二锁紧块锁紧或可滑动的状态；第一调节螺杆，设置成可驱动所述滑块与所述上座体沿所述第一滑槽相对滑动；以及第二调节螺杆，设置成可驱动所述滑块与所述下座体沿所述第二滑槽相对滑动。
最好的，所述滑块具有沿平行于所述第一滑轨方向延伸的第一螺孔、以及沿平行于所述第二滑轨方向延伸的第二螺孔，所述第一调节螺杆沿与所述第一滑槽平行的方向设置且可转动地支承在第一螺杆座上、并且与所述第一螺孔配合，所述第二调节螺杆沿与所述第二滑槽平行的方向设置且可转动地支承在第二螺杆座上、并且与所述所述第二螺孔配合，所述第一螺杆座、所述第二调节螺杆分别固定在所述上座体、所述下座体上。
最好的，所述调节锁紧机构的所述第一滑槽、所述第二滑槽在平面上与所述送料机构的送料方向偏离一个角度。
最好的，所述切刀机构包括固定刀，固设在所述支承座上、且使其刀口与所述导向槽前端缘齐平；活动刀轴，平行设置在所述导向槽一侧、且通过轴承可转动地支承在所述支承座上；活动刀，设置在所述活动刀轴的前端部、且其侧面垂直贴靠在所述导向槽前端缘，并且可在一打开位置和一切断装饰片条带的位置之间往复摆动；以及弹性件，设置成可将所述活动刀保持在打开位置。
最好的，所述弹性件为连接在所述支承座和所述活动刀轴之间的拉簧，所述拉簧呈自然状态地将所述活动刀保持在打开位置。
最好的，所述活动刀具有变薄的刀刃部，并且在刀背部形成下凹的缺口。
最好的，还包括光电式自动对位装置，该装置包括安装在所述步进电机输出轴上的光栅、以及安装在所述支承座的光电探测元件，并且所述光栅设置成对应所述装饰片条带的正确送料位置产生一指示信号、以及所述光电探测元件设置成可响应所述光栅的指示信号且输出一控制信号使所述步进电机定位在该位置。
本发明提供的具有装饰片供给装置的升降机构，其有益效果是：
送料机构设置成在刺绣机机头的斜前方升降移动，且工作时其送料导向机构沿斜向将装饰片输送到缝制位置，克服现有的侧置式和前置式装置的不足之处，既不会妨碍刺绣机的穿线操作，也不占用机头的侧向空间，可适用于小头距刺绣机。
升降机构的连杆与活动支架、固定支架之间采用轴承滚动连接，保证了升降动作的顺畅，降低了零部件的加工难度和制造成本，并且延长了机构的使用寿命；并且当活动支架下降到工作位置时，活动支架、固定支架的凸台和凹槽形成配合定位，可有效防止高速绣作时机构的左右摆动，提高机构的稳定性。
采用了调节锁紧机构，利用双向滑槽锁紧滑块，解决了现有技术中装饰片供给装置调整锁紧后容易松动、移位问题，使装置在高速绣作时更加稳定。同时，可灵活简便地调节送料机构与针杆的相对位置。
活动刀轴通过轴承可转动地支承，既可延长零部件的使用寿命和降低加工难度，又可增加活动刀轴转动的灵活性。并采用呈自然状态的拉簧将活动刀保持在打开位置，平时拉簧处于自然状态，克服现有装置中扭簧容易损坏的问题。
由于活动刀的刀背形成下凹的缺口，因此在摆动时不容易刮扯到绣线，可有效地降低断线率。并且活动刀的刀刃较薄，能用于切断直径较小(如3mm以下)的装饰片，克服了现有活动刀的不足。
由于设置有光电式自动对位装置，当装饰片条带偏离正确的送料位置后能够自动进行纠正，免除了人工检查调整的麻烦，节省时间，提高效率。
以下，通过实施例对本发明作进一步详细说明。
【附图说明】
图1是本发明提供的斜置式装饰片供给装置的示意图。
图2是图1的左视图。
图3是图1的右视图。
图4是图1的俯视图。
图5是斜置式装饰片供给装置的立体示意图。
图6是斜置式装饰片供给装置的升降机构的立体示意图。
图7是斜置式装饰片供给装置的供料机构的立体示意图。
图8是斜置式装饰片供给装置的调节锁紧机构的立体示意图。
图9是图5所示调节锁紧机构的部件分解图。
图10是斜置式装饰片供给装置的送料机构的立体示意图。
图11是驱动轮与步进电机传动连接的示意图。
图12是活动刀和活动刀轴的安装示意图。
图13是斜置式装饰片供给装置安装刺绣机的针杆箱上的俯视图。
图14是在工作位置时送料机构与刺绣机的针杆机构相对关系的立体示意图。
【具体实施方式】
参照图1至图5，本发明提供的斜置式装饰片供给装置，其包括：升降机构1、供料机构2、调节锁紧机构3、送料机构4。参照图13，斜置式装饰片供给装置通过其升降机构1安装在刺绣机的针杆箱5的正面。针杆箱5垂直安装在机头的水平梁(图中未示出)上，在针杆箱上垂直安装有针杆机构6，在针杆机构6下方形成缝制工作面。
参照图6和图13，升降机构1包括固定支架11、活动支架12、连杆131、下连杆132、锁定板14和气缸15。固定支架11具有安装孔110，可通过紧固件固定到针杆箱5的正面上。活动支架12用于安装供料机构2和送料机构4，其通过互相平行的上连杆131和下连杆132连接到固定支架11，活动支架12与针杆箱5正面大致呈平行设置、并位于针杆箱5横向外侧，活动支架12由下述气缸15驱动可沿一弧形轨迹在垂直于缝制工作面的方向上升降移动。在固定支架11和活动支架12的相对面上分别形成有上下延伸且可构成相互配合的凹槽111和凸台121。每个连杆的两端通过轴承(图中未示出)分别支承在连接轴133、134上，连接轴133、134分别连接到固定支架11、活动支架12的侧面。锁定板14的一端通过螺钉141连接到上连杆131、另一端可自由摆动，其作用是当活动支架12被提升到待机位置时，可通过手工将锁定板14的自由端顶持到下连杆132，从而将上、下连杆131、132稳固支撑。气缸15的活塞杆151的端部通过连接板152和挡圈153连接到一连接杆154上，该连接杆154连接在固定支架11的侧面，气缸15的缸体通过连接杆155连接到活动支架12的侧面。
上述升降机构的工作原理如下：根据装饰片缝制作业需要，通过刺绣机的计算机控制系统的程序控制电气和压力空气系统，向气缸15输送压力空气而使其活塞杆151伸缩移动从而带动活动支架12和送料机构4的升降。具体地说，在不需要进行装饰片缝制作业时，气缸15的活塞杆151伸出将活动支架12和送料机构4提升到待机位置；在需要进行装饰片缝制作业时，气缸15的活塞杆151缩回将活动支架12和送料机构4下降到工作位置。当活动支架12下降到工作位置时，活动支架12的凸台121和固定支架11的凹槽111相互配合，起到左右定位的作用，可有效防止高速绣作时机构左右摆动，提高稳定性。
参照图7，供料机构2，用于向送料机构供给装饰片条带，包括通过紧固件固定在升降机构1的活动支架12上的支承架21、设置在支承架21顶部的料盘安装机构、设置在支承架21侧面的导向机构。料盘安装机构由档板221、转轴222、挡圈223、弹簧224等部件构成，用于安装定位图中未示出的料盘，料盘上卷绕有装饰片条带并可通过绕转轴222转动而将装饰片条带送出。导向机构用于对输送的装饰片条带进行导向，其包括呈非直线形排列的多个导向轮231，其中一个导向轮231通过连接臂232可摆动地设置在支承架21，并且在支承架21上设置限定连接臂232摆动幅度的止挡件233、以及在支承架21和连接臂232之间连接扭簧234以提供预紧力，这样可克服因输送速度变化带来的影响，保证装饰片条带被可靠地输送。
参照图8和图9，调节锁紧机构3包括上座体31、下座体32、滑块33、螺杆座34、螺杆座35、调节螺杆36和调节螺杆37。上座体是由滑座310和锁紧块311通过螺栓312组装成具有滑槽313的块体，滑座310通过螺栓314连接固定在升降机构1的活动支架12下端。下座体是由滑座320和锁紧块321通过螺栓322组装成具有滑槽323的块体，滑座320通过螺栓(图中未示出)连接固定在送料机构4的支承座41上端。滑槽313、滑槽323均为燕尾槽2，且在平行于缝制工作面的水平面上呈相互垂直延伸。滑块33的上部形成有滑轨331、下部形成有滑轨332，滑轨331和滑轨332在平行于缝制工作面的水平面上呈相互垂直延伸。滑轨331、滑轨332具有可与滑槽313、滑槽323配合的燕尾型面，滑块33还形成有沿平行于滑轨331方向延伸的螺孔333、以及沿平行于滑轨332方向延伸的螺孔334。螺杆座34、螺杆座35分别通过螺栓341、螺栓35 1固定在滑座310、滑座320的侧面。调节螺杆36沿与滑槽313平行的方向设置，其一端可转动地支承在螺杆座34上、另一端与螺孔333配合。调节螺杆37，沿与滑槽323平行的方向设置，其一端可转动地支承在螺杆座35上、另一端与螺孔334配合。
上述调节锁紧机构3具有可调节状态和锁紧状态，具体描述如下：滑块33的上部通过滑轨331配合在上座体的滑槽313中、下部通过滑轨332配合在下座体的滑槽323中。当锁紧块311通过螺栓312锁紧到滑座310、锁紧块321通过螺栓322锁紧到滑座320时，滑槽313、滑槽323分别通过其两侧壁和槽底将滑块33的滑轨331和滑轨332夹紧，使调节锁紧机构处于稳固的锁紧状态；当松开螺栓312和锁紧块311后，即可解除滑槽313对滑块33的滑轨331的夹紧，此时通过转动调节螺杆36可使滑块33沿滑槽313的方向移动，从而带动锁紧在滑块33上的下座体、以及连接在下座体的送料机构沿滑槽313的方向移动，进行位置调节；同样的，当松开螺栓322和锁紧块321，通过转动调节螺杆37可使下座体沿滑槽323的方向与滑块33和上座体相对移动，从而使送料机构沿该方向进行位置调节。通过上述调节，可使送料机构4的送料方向准确指向缝制位置。
为了能方便、快捷地移动调节送料机构4的位置，最好将调节锁紧机构3设置成使滑槽313、滑槽323与送料机构4的送料方向在平行于缝制工作面的水平面上偏离一个角度。
参照图10至图12，送料机构4，包括支承座41、步进电机42、送料驱动机构、送料导向机构、切刀机构和光电式自动对位装置。参照图13、图14，该送料机构4连接在调节锁紧机构3的滑座320上且位于针杆箱5的斜前方，其通过升降机构1的驱动可在垂直于缝制工作面的方向上升降移动并定位在一待机位置和一工作位置。送料机构4到达工作位置时，可沿斜向输送装饰片条带到针杆机构6下方的缝制位置。送料机构4的这种设置既不会妨碍刺绣机的穿线操作，也不占用机头的侧向空间。
支承座41，具有与缝制工作面平行的上端面、垂直于缝制工作面的两个平行的安装侧面、以及向下斜伸的前端部，支承座41通过其上端面连接到调节锁紧机构3的滑座320的下端面、并且使其前端部相对于针杆箱5斜前方。
步进电机42，通过支撑柱421固定在支承座41的一个安装侧面，其与刺绣机的控制装置电连接。
送料驱动机构，包括驱动轮43和传动部件，驱动轮43连接在驱动轴431的一端，驱动轴431水平穿设在支承座41上并通过轴承432可转动地支承，从而将驱动轮43与步进电机42相对地设置在支承座41的另一安装侧面。传动部件包括连接在步进电机42输出轴上的主动轮433、连接在驱动轴431上的从动轮434、以及连接主动轮433和从动轮434之间的传动带435，用于将步进电机42输出的动力传递给驱动轴431，从而驱使驱动轮43转动。驱动轮43的圆周面上间隔设置有与装饰片的中心孔对应的凸齿部436，驱动轮43转动时可通过其凸齿部439拖动输送装饰片条带。
送料导向机构，包括输入导向轮441、弹性导向片442和输出导向块443，输入导向轮441通过支架444固定在支承座41上，弹性导向片442通过水平设置的连接杆445固定在支承座41上，且弹性导向片442的前端部靠压到驱动轮43的圆周面，通过输入导向轮441、弹性导向片442的作用，可将供料机构2送来的装饰片条带可靠地导引到驱动轮43，以防止装饰片条带偏移。输出导向块443设置在驱动轮43下方、并通过螺钉固定在下述固定刀45上面，输出导向块443具有与驱动轮43对准的导向槽446，并且当送料机构4到达工作位置后，该导向槽446在缝制工作面内从针杆箱5斜前方指向装饰片缝制位置，驱动轮43转动时可将装饰片条带沿导向槽446输送到缝制位置。
切刀机构，包括板状的固定刀451，呈水平设置并固设在支承座41的前端部上，其刀口与输出导向块443的导向槽446前端缘齐平；活动刀轴452，平行设置在导向槽446一侧、且两端通过轴承453、454可转动地支承在支承座41上，活动刀轴452的后端部固定有驱动块455，驱动块455延伸有连接柱456；活动刀457，其一端设置在活动刀轴452的前端部、另一端可自由摆动，活动刀457具有相对的前、后侧面，并且使后侧面垂直贴靠导向槽446前端缘，活动刀457具有变薄的刀刃部，活动刀457的刀背部形成下凹的缺口459；以及拉簧458，连接在支承座41和驱动块455的连接柱456之间，并且呈自然状态地将活动刀457保持在打开位置。
切刀机构的工作原理是：当送料机构4下降到工作位置时，装饰片条带沿导向槽446向前被输送到缝制位置后，针杆机构的针杆61和压脚62下落、并通过其针箍部63将活动刀457的自由端压下，活动刀457摆动并与固定刀451刀口配合将装饰片条带沿导向槽446前端缘切断，然后机针将切下的装饰片缝制到物品上。当缝制完成后，针杆机构升起，活动刀457在拉簧458作用下回复到打开位置。
光电式自动对位装置，包括安装在步进电机42输出轴上的光栅461、以及安装在支承座41的光电探测元件462。工作原理是：当装饰片条带由驱动轮43沿导向槽446达到正确送料位置，调整光栅461的位置使其向光电探测元件462发送一光信号，光电探测元件响应后输出一控制信号给刺绣机的控制装置，以记录光栅461的位置。当步进电机断电后，如果驱动轮43因外界因素影响产生角位移而使装饰片条带偏离正确的送料位置，当步进电机再上电后，由于光栅461也产生了角位移，因此光电探测元件不响应，刺绣机的控制装置驱动步进电机转动同步地带动驱动轮43，当装饰片条带回复到正确送料位置时，光栅461再次发出光信号，光电探测元件响应后输出一控制信号给刺绣机的控制装置，使步进电机停止转动以将驱动轮43定位，从而实现装饰片条带送料位置偏离的自动纠正。
以上结合了实施例对本发明进行了说明，但这并不构成对本发明的限制，任何在同样的构思下作出的修改、变化和替换，也均属于本发明保护的范围。