基于绣花机机头的雕孔功能独立驱动方法技术领域
本发明涉及一种绣花机机头，具体的说是一种基于绣花机机头的雕孔
功能独立驱动方法。
背景技术
目前对于绣花机行业，随着产品性能以及布料美观度要求的提升，在
同一块布料上实现雕孔以及刺绣变得越来越频繁。现有同时具备雕孔功能
和刺绣功能的绣花机机头其对于这两种功能的实现过程，一般是需要进行
切换(专业名称为换色)的也就是进行刺绣和雕孔功能进行切换也称为换
色，具体到部件变化是针杆与雕孔刀杆之间的切换(换色)。这里究其原
因是主轴统一驱动导致的也就是雕孔功能和刺绣功能均由主轴驱动，必然
需要使用换色箱装置进行切换。由于上述技术现实的存在导致了绣花机机
头在完成雕孔与刺绣功能过程中频繁切换，不仅损耗大量的生产效率，而
且大大降低了设备的使用寿命，增加了故障率。如何实现一种基于绣花机
机头的雕孔功能独立驱动方法一直是本领域技术人员研究的对象。
发明内容
本发明提供了一种生产效率高、使用寿命长、性能可靠的基于绣花机
机头的雕孔功能独立驱动方法。
一种基于绣花机机头的雕孔功能独立驱动方法，包括如下步骤：
一、取消掉绣花机机头上原有的换色箱装置或者取消掉绣花机机头上
原有换色箱装置上关于雕孔部分的换色功能；对于消掉绣花机机头上原有
换色箱装置上关于雕孔部分的换色功能的理解是，现有的换色箱装置上关
于雕孔部分的换色、切换结构，均可保留或者全部取消或者部分取消，对
于全部保留其只要不使用也应该属于本发明设计方法之内，或者这种保留
并没有其他特别的用处。
二、通过绣花机机头上的主轴，由主轴通过针杆的驱动系统驱动针杆
上下运动；
三、设置独立的雕孔电机，由雕孔电机通过雕孔刀的驱动系统驱动雕
孔刀上下运动；
上述步骤二、三之间并不存在先后的顺序关系，对于针杆的驱动系统
以及雕孔刀的驱动系统根据本领域技术人员现有的知识，采用现有的普通
驱动系统实现。该种方法并不缺少解决技术问题的必要技术结构，其主要
技术特征是取消掉绣花机机头上原有的换色箱装置或者取消掉绣花机机
头上原有换色箱装置上关于雕孔和刺绣功能的换色部分，对于原有换色箱
装置的理解或者限定基于现有绣花机上的任何换色箱装置。由于取消了换
色箱装置也就不存在切换，并且在方法上取消换色箱的切换功能，也就为
步骤二、三提供了实现的可能，最具有意向不到的技术效果是虽然取消了
换色箱功能，但是仍然具备雕孔和刺绣双重功能，当然还是可以切换，只
是不需要通过换色箱装置切换，也能达到上述技术目的，这是本专利最主
要的必要技术方法之一，完全不是现有技术所能提示或者想到的，步骤三
就实现了雕孔功能独立驱动。
步骤三的独立的雕孔电机，可以在步骤二的绣花机机头上的主轴停转
状态下独立运行。该种方法大大降低了主轴的能耗，在雕孔过程中可以有
选择的进行停机操作。现有的绣花机机头其主轴在工作状态下是完全无法
实现停机工作的，而本专利具备停机状态下的雕孔能力。
步骤二中针杆的驱动系统为一种双针杆驱动系统，所述的双针杆驱动
系统是通过绣花机机头上的主轴驱动凸轮机构，凸轮机构通过连杆组件同
时驱动两根针杆同时下上运动。双针杆驱动系统大大提高了绣花机的生产
效率，实现了高速性能。
作为一种优选结构所述的连杆组件包括三个连接孔的三孔连杆，其中
第一连接孔连接定位插销，第二连接孔连接凸轮机构，第三连接孔插接连
接销，连接销两端分别连接有针杆，也就是三孔连杆连接有两个针杆，实
现双针杆的联动效果。
所述的双针杆驱动系统上配合双挑线结构；所述的双挑线杆结构包括
双挑线齿，双挑线齿两侧设有对应的挑线杆，双挑线齿后侧设有安装于绣
花机机头上的张力保持装置；所述的张力保持装置包括分别上下配合双挑
线齿的上压力块和下压力块，保持绣线应有的张力。
所述的步骤三中雕孔刀的驱动系统包括雕孔电机驱动的雕孔驱动轴，
雕孔驱动轴上安装雕孔摇臂，雕孔摇臂通过横向连接轴连接雕孔刀刀杆。
所述的双针杆驱动系统的两根针杆侧边均设有一根雕孔刀刀杆，两根
雕孔刀刀杆在连接轴的共同驱动下实现双雕孔能力，进一步提高工作效
率。
基于绣花机机头的雕孔功能独立驱动方法，包括如下步骤四：步骤二
中针杆的驱动系统同步驱动压脚；所述的压脚具有预压能力。压脚预压能
力通过连接压脚升降电机控制压脚运动到预压位置，而后压脚配合与绣花
机机头主轴电机联动旋转的压脚凸轮实现最终压脚。压脚预压大大缩短了
压脚的实际行程提高了工作效率。压脚分为左右两片，分别对应一个针杆
上的针头，实现双压脚能力。
为了实现上述方法本专利提供了一种更加详尽的基于绣花机机头的
雕孔功能独立驱动装置，包括安装有雕孔装置和刺绣装置的绣花机机头，
所述的雕孔装置包括上下运动的雕孔刀刀杆以及刀头，所述的刺绣装置包
括上下运动的针杆以及针头，所述的雕孔刀刀杆和针杆在上下运动过程中
相互之间不需要切换，均由相互独立的驱动系统驱动。
作为一种具体的实施方案所述的雕孔装置的驱动系统包括独立的雕
孔电机，以及连接雕孔电机的雕孔刀刀杆传动系统，传动系统驱动雕孔刀
刀杆上下运动；上述独立的雕孔电机其独立是相对于绣花机机头上的主轴
电机。这里对于雕孔刀刀杆传动系统应该理解为本领域技术人员根据现有
的知识可以实现的任何的普通传动系统。该种雕孔装置的驱动系统其相对
于现有绣花机机头上的雕孔装置最大的区别在于，现有的雕孔装置没有雕
孔电机带动更加没有传动系统这一概念，而是通过主轴由换色箱切换后进
行上下运动的。对于本发明独立的雕孔电机其连接的雕孔驱动轴统一驱动
绣花机上的多个雕孔刀，实现设备的均一性等同于主轴驱动针杆功能。
所述的雕孔刀刀杆传动系统包括连接雕孔电机的雕孔传动带轮，雕孔
传动带轮中心连接有雕孔驱动轴，雕孔驱动轴上安装有雕孔摇臂，雕孔摇
臂通过横向连接轴连接雕孔刀刀杆。该种传动系统通过雕孔摇臂结构由横
向连接轴连接雕孔刀刀杆，当然这里的雕孔刀刀杆是一个或者两个以上
的，达到雕孔刀刀杆以及刀头驱动的稳定性和均一性。
所述的刺绣装置的驱动系统包括机头主轴电机，以及连接机头主轴电
机的针杆传动系统，针杆传动系统驱动针杆以及针头上下运动。这里对于
针杆传动系统应该理解为本领域技术人员根据现有的知识可以实现的任
何的普通传动系统。该种刺绣装置的驱动系统其相对于现有绣花机机头上
的刺绣装置最大的区别在于，现有的刺绣装置必然通过主轴由换色箱切换
后进行上下运动的。而本发明刺绣装置的驱动系统完全摒弃了换色箱装
置，直接由机头主轴驱动，大大降低了设备成本，提高了工作效率。
所述的针杆传动系统包括连接机头主轴电机的从动带轮，从动带轮中
心连接有主轴，主轴上安装有凸轮机构，凸轮机构通过连杆组件驱动针杆。
对于凸轮机构可以采用现有一些凸轮装置实现，当然也可以是更加先进的
凸轮机构。通过凸轮机构实现针杆上下运动，在机械结构上确保了针杆运
行的精确度。
所述的连杆组件包括设有三个连接孔的三孔连杆，其中第一连接孔连
接定位插销，第二连接孔连接凸轮机构，第三连接孔插接连接销，连接销
两端分别连接有针杆，也就是三孔连杆连接有两个针杆。该种连杆组件通
过三孔连杆结构由连接销连接两个针杆，实现了双针杆的联动结构，大大
提高了生产效率和设备精度。
作为优选技术结构所述的三孔连杆与针杆之间设有转接装置，转接装
置包括驱动器，对应驱动器设有跳跃电磁铁，驱动器套接于针杆主动轴上，
驱动器一侧边连接三孔连杆，另一侧边连接针杆，实现补绣和隔头功能，
当然也实现了三孔连杆与针杆之间的连接关系。
所述的刺绣装置的驱动系统同步驱动压脚驱动装置；所述的压脚驱动
装置包括：压脚升降电机，以及压脚升降电机驱动的压脚预压装置，压脚
预压装置配合与机头主轴电机联动旋转的压脚凸轮。压脚预压装置是一种
将压脚运行到距离布料一定距离的装置，这里的距离一般是2到6毫米之
间最佳，当然也可以超出这个范围。压脚预压装置大大缩短了压脚的实际
行程提高了工作效率，而压脚预压装置配合与机头主轴电机联动旋转的压
脚凸轮最终实现压脚功能，并且这种压脚功能与主轴驱动的针杆以及针头
是高度同步的提高压脚的工作性能。
所述的压脚预压装置包括连接压脚升降电机的压脚驱动轴，压脚驱动
轴通过压脚连杆连接压脚连接架，压脚连接架上分别设有压脚辅助轴和压
脚导向轴，压脚辅助轴底部安装有压脚；所述的压脚连接架中间设有压脚
弹簧，压脚弹簧与压脚连接架之间设有压脚升降传动块，压脚升降传动块
配合连接压脚凸轮。该种压脚预压装置实现了压脚独立预压以及同步主轴
压脚的功能。
所述的压脚分为左右两片，分别对应一个针杆上的针头，对于压脚的
左右两片结构，其相当于一个压脚控制、配合了两个针杆上的针头结构，
提高了两个针头之间布料的平整性，克服了传统压脚针对单一针头只能平
整有限布料区域的技术弊端。
所述的三孔连杆连接有两个针杆上，对应设有配合的双挑线杆结构；
所述的双挑线杆结构包括双挑线齿，双挑线齿两侧设有对应的挑线杆，双
挑线齿后侧设有安装于绣花机机头上的张力保持装置；所述的张力保持装
置包括分别上下配合双挑线齿的上压力块和下压力块。该种双挑线杆结构
通过双挑线齿两侧设有对应的挑线杆，实现一次输出控制两个挑线杆的技
术目的，达到了其与两个针杆以及针头的高度同步配合性能。
上述关于一些名称的说明针杆的驱动系统与刺绣装置的驱动系统是
一种类似名词的关联关系，并不相互冲突，还有就是雕孔刀的驱动系统与
雕孔装置的驱动系统是一种类似名词的关联关系，并不相互冲突。
本发明通过在方法上取消换色箱的切换功能，采用绣花机机头上的主
轴，由主轴通过针杆的驱动系统驱动针杆上下运动，设置独立的雕孔电机，
由雕孔电机通过雕孔刀的驱动系统驱动雕孔刀上下运动，实现了雕孔功能
独立驱动。本发明虽然取消了换色箱功能，但是仍然具备雕孔和刺绣双重
功能，当然还是可以切换，只是不需要通过换色箱装置切换，也能达到雕
孔和刺绣两种技术目的。
附图说明
如图1所示为本发明基于绣花机机头的雕孔功能独立驱动装置立体结构示
意图；
如图2所示为本发明中刺绣装置的立体结构示意图；
如图3所示为本发明中刺绣装置的炸开安装结构示意图；
如图4所示为本发明中雕孔装置的立体结构示意图；
如图5所示为本发明中雕孔装置的炸开安装结构示意图；
如图6所示为本发明中压脚驱动装置的立体结构示意图；
如图7所示为本发明中压脚驱动装置的炸开安装结构示意图。
具体实施方式
一种基于绣花机机头的雕孔功能独立驱动方法，包括如下步骤：
一、取消掉绣花机机头上原有的换色箱装置或者取消掉绣花机机头上
原有换色箱装置上关于雕孔部分的换色功能；
二、通过绣花机机头上的主轴，由主轴通过针杆的驱动系统驱动针杆
上下运动；
三、设置独立的雕孔电机，由雕孔电机通过雕孔刀的驱动系统驱动雕
孔刀上下运动；步骤三中雕孔刀的驱动系统包括雕孔电机驱动的雕孔驱动
轴，雕孔驱动轴上安装雕孔摇臂，雕孔摇臂通过横向连接轴连接雕孔刀刀
杆。步骤三的独立的雕孔电机，可以在步骤二的绣花机机头上的主轴停转
状态下独立运行，降低绣花机整体能耗。
作为优选方法步骤二中针杆的驱动系统为一种双针杆驱动系统，所述
的双针杆驱动系统是通过绣花机机头上的主轴驱动凸轮机构，凸轮机构通
过连杆组件同时驱动两根针杆同时下上运动。双针杆驱动系统的两根针杆
侧边均设有一根雕孔刀刀杆，两根雕孔刀刀杆在连接轴的共同驱动下实现
双雕孔能力。
双针杆驱动系统上还配合双挑线结构；双挑线杆结构包括双挑线齿，
双挑线齿两侧设有对应的挑线杆，双挑线齿后侧设有安装于绣花机机头上
的张力保持装置；张力保持装置包括分别上下配合双挑线齿的上压力块和
下压力块。
基于绣花机机头的雕孔功能独立驱动方法，包括如下步骤四：步骤二
中针杆的驱动系统同步驱动压脚；压脚具有预压能力。压脚预压能力通过
连接压脚升降电机控制压脚运动到预压位置，而后压脚配合与绣花机机头
主轴电机联动旋转的压脚凸轮实现最终压脚。
如图1所示一种基于绣花机机头的雕孔功能独立驱动装置，包括安装
有雕孔装置和刺绣装置的绣花机机头，雕孔装置包括上下运动的雕孔刀刀
杆5以及刀头，刺绣装置包括上下运动的针杆6以及针头，本发明的雕孔
刀刀杆和针杆在上下运动过程中相互之间不需要切换，均由相互独立的驱
动系统驱动。
如图4、5所示作为一种具体的实施方案雕孔装置的驱动系统包括独
立的雕孔电机，以及连接雕孔电机的雕孔刀刀杆5传动系统，传动系统驱
动雕孔刀刀杆5上下运动。雕孔刀刀杆传动系统包括连接雕孔电机的雕孔
传动带轮2，雕孔传动带轮2中心连接有雕孔驱动轴19，雕孔驱动轴19
上安装有雕孔摇臂18，雕孔摇臂18通过横向连接轴17连接雕孔刀刀杆5。
该种传动系统具体的工作过程为雕孔电机旋转带动雕孔传动带轮2、雕孔
驱动轴19旋转，进而达到雕孔摇臂18上下旋转，带动雕孔刀刀杆5独立
上下运动的技术目的。
如图2、3所示刺绣装置的驱动系统包括机头主轴电机，以及连接机
头主轴电机的针杆传动系统，针杆传动系统驱动针杆6以及针头上下运动。
针杆传动系统包括连接机头主轴电机的从动带轮1，从动带轮1中心连接
有主轴7，主轴7上安装有凸轮机构，凸轮机构13通过连杆组件驱动针杆
6。对于凸轮机构可以采用现有一些凸轮装置实现，当然也可以是更加先
进的凸轮机构。通过凸轮机构实现针杆上下运动，在机械结构上确保了针
杆运行的精确度。
连杆组件包括设有三个连接孔的三孔连杆14，其中第一连接孔连接定
位插销，第二连接孔连接凸轮机构13，第三连接孔插接连接销32，连接
销32两端分别连接有针杆6，也就是三孔连杆14连接有两个针杆6，这里
所说的连接一般指的是间接连接，也就是通过其他一般普通的现有连接方
式实现。该种连杆组件通过三孔连杆结构由连接销连接两个针杆，实现了
双针杆的联动结构，大大提高了生产效率和设备精度。
作为优选技术结构所述的三孔连杆14与针杆6之间设有转接装置，
转接装置包括驱动器12，对应驱动器12设有跳跃电磁铁10，驱动器12
套接于针杆主动轴11上，驱动器12一侧边连接三孔连杆14，另一侧边连
接针杆6，实现补绣和隔头功能，当然也实现了三孔连杆与针杆之间的连
接关系。三孔连杆14连接有两个针杆6，对应设有配合的双挑线杆结构；
双挑线杆结构包括双挑线齿9，双挑线齿9两侧设有对应的挑线杆8，双
挑线齿9后侧设有安装于绣花机机头上的张力保持装置。张力保持装置包
括分别上下配合双挑线齿9的上压力块16和下压力块15。该种双挑线杆
结构通过双挑线齿9两侧设有对应的挑线杆8，实现一次输出控制两个挑
线杆6的技术目的，达到了其与两个针杆6以及针头的高度同步配合性能。
如图6、7所示刺绣装置的驱动系统同步驱动压脚驱动装置；压脚驱
动装置包括：压脚升降电机3，以及压脚升降电机3驱动的压脚预压装置，
压脚预压装置配合与机头主轴电机联动旋转的压脚凸轮24。压脚预压装置
包括连接压脚升降电机3的压脚驱动轴4，压脚驱动轴4通过压脚连杆29
连接压脚连接架28，压脚连接架28上分别设有压脚辅助轴22和压脚导向
轴23，压脚辅助轴22底部安装有压脚21；压脚连接架28中间设有压脚
弹簧27，压脚弹簧27与压脚连接架28之间设有压脚升降传动块26，压
脚升降传动块26配合连接压脚凸轮24。该种压脚预压装置实现了压脚独
立预压以及同步主轴压脚的功能。具体的工作过程为：压脚升降电机3旋
转驱动压脚驱动轴4旋转，使得压脚连杆29下压压脚连接架28，压脚连
接架28通过压脚导向轴23带动压脚21到达预压位置，而后压脚凸轮24
在机头主轴电机驱动下由压脚升降传动块26控制压脚实现频繁同步升降
压脚。与机头主轴电机联动旋转的压脚凸轮24，其具体的实现过程一般采
用带轮组结构通过凸轮从动轴20连接实现。
作为优选结构压脚21分为左右两片，分别对应一个针杆6上的针头，
对于压脚21的左右两片结构，其相当于一个压脚控制、配合了两个针杆
上的针头结构，提高了两个针头之间布料的平整性，克服了传统压脚针对
单一针头只能平整有限布料区域的技术弊端。