曲臂式四針六線拼縫機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理

曲臂式四針六線拼縫機(jī)屬于服裝縫制行業(yè)機(jī)型，其特殊的縫制原理和曲臂式小筒結(jié)構(gòu)，被廣泛應(yīng)用于內(nèi)衣、內(nèi)褲、長筒絲祙等需要拼接縫紉的地方。該機(jī)型接縫牢固，切邊整齊無包邊，線跡美觀，能夠多工序一次縫合，故深受廣大用戶青睞。但是，由于該機(jī)型結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，精度要求高，調(diào)試起來相對比較困難。為了讓廣大用戶和維修人員能夠更加深入地了解該款機(jī)器，以便更好地判斷和處理在使用過程中出現(xiàn)的問題，現(xiàn)將其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)間的工作原理做如下分析，希望對朋友們有所幫助。

四針六線拼縫機(jī)按切布方式可分為單切式和雙切式兩種。其主要結(jié)構(gòu)和基本原理是一致的，不同的僅在于送布導(dǎo)向器和壓腳上有所變化。整機(jī)可分解為三大機(jī)構(gòu)：針桿刺布及挑線機(jī)構(gòu)、差動送布和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)以及彎針勾線機(jī)構(gòu)。

以下分別對這三個機(jī)構(gòu)和機(jī)構(gòu)間的時序配合關(guān)系進(jìn)行詳細(xì)闡述：

1針桿刺布及挑線機(jī)構(gòu)

針桿刺布機(jī)構(gòu)主要由如下幾個構(gòu)件組成（圖1）：

1、曲軸 2、曲柄 3、杠桿連桿組件 4、針桿軸杠桿 5、切刀傳動連桿軸 6、針桿連桿 7、針桿夾頭 8、針桿夾頭螺釘 9、針桿

曲軸1上有一偏心曲柄2，當(dāng)曲軸順時針轉(zhuǎn)動時，通過與杠桿連桿組件3的連接，將力傳遞給針桿軸杠桿4，并以切刀傳動連桿軸5做為支點做上下往復(fù)擺動。針桿軸杠桿4則通過針桿連桿6與針桿連接架7相連，針桿9則由針桿夾頭螺釘8鎖緊固定于針桿夾頭7中，這樣，針桿就隨著曲軸的回轉(zhuǎn)而做上下往復(fù)運動。

直針上下位置的調(diào)節(jié)，可以通過松開針桿夾頭7上的螺釘8，針桿在夾頭孔中能做上下移動從而達(dá)到調(diào)節(jié)機(jī)針高度的目地；而針桿行程的大小，則是靠零件尺寸來控制，不可調(diào)節(jié)，在該系列機(jī)型中，針桿標(biāo)準(zhǔn)行程為30毫米。

挑線桿則與切刀傳動連桿軸5連接在一起，當(dāng)針桿上升到zui高點時，挑線桿也處于zui高位置，當(dāng)針桿下降到zui低點時，挑線桿也處于zui低位置。從這個結(jié)構(gòu)上便可知道，挑線桿的挑線時機(jī)是和針桿同步的且不可調(diào)節(jié)。那么怎樣調(diào)節(jié)松線和收緊線環(huán)的時機(jī)呢？這個問題將在以后的調(diào)試部分加以說明。

2差動送布和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)

差動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)主要是為了完成送布功能和適應(yīng)各種彈性面料而進(jìn)行調(diào)節(jié)的機(jī)構(gòu)。以下首先對該機(jī)構(gòu)進(jìn)行綜合分析，然后對其分解，以便更好了解其工作原理。

各主要工作構(gòu)件如圖2所示

1、主軸 2、抬牙偏心輪 3、抬牙連桿組件 4、送料牙架連桿 5、送料牙架 6、送料牙 7、差動牙 8、差動牙架 9、送料偏心銷 10、送料偏心輪 11、送料連桿組件 12、送料牙調(diào)節(jié)座 13、送料杠桿軸 14、針距調(diào)節(jié)螺釘 15、送料曲柄連桿 16、送料曲柄 17、送料軸 18、差動調(diào)節(jié)杠桿 19、差動調(diào)節(jié)連桿 20、差動牙架連桿 21、差動調(diào)節(jié)滑塊 22、差動調(diào)節(jié)柄

送料牙和差動牙的運動是由兩組機(jī)構(gòu)共同完成的，一組是由抬牙機(jī)構(gòu)來完成上下方向的運動，另一組是由送料機(jī)構(gòu)來完成前后方向的運動。送料牙和差動牙在兩組力的合成作用下形成一個橢圓形的運動軌跡，完成送布工作的整個過程。

當(dāng)主軸1順時針旋轉(zhuǎn)時，帶動抬牙偏心輪2和抬牙連桿組件3做上下往復(fù)運動，送料牙架5和差動牙架8將隨著抬牙連桿3的運動以送料偏心銷9為支點做上下擺動，送料牙6和差動牙7將形成抬牙方向的運動。

當(dāng)送料偏心輪10隨主軸旋轉(zhuǎn)時，帶動送料連桿組件11，并驅(qū)動送料牙調(diào)節(jié)座12繞送料杠桿軸13做往復(fù)回轉(zhuǎn)擺動。送料曲柄連桿15則通過鉸鏈連接和針距調(diào)節(jié)螺釘14，將送料牙調(diào)節(jié)座12的擺動傳遞到送料曲柄16，并以送料軸17為軸心做擺動，完成前后方向的送布運動。

通過調(diào)整針距調(diào)節(jié)螺釘14與送料杠桿軸13的中心距位置，來改變送料曲柄16的擺動角度，起到改變送料牙6和差動牙7的水平方向運動行程的作用，從而達(dá)到調(diào)節(jié)針距的目的。

送料牙架連桿4的一端是通過鉸鏈與送料牙架5連接，另一端則與送料曲柄16連接，且與送料軸17的中心距位置固定不變；而差動牙架連桿20的一端是通過鉸鏈與差動牙架8連接，另一端則可通過差動調(diào)節(jié)柄22、差動調(diào)節(jié)杠桿18和差動調(diào)節(jié)桿19來改變差動調(diào)節(jié)滑塊21的位置，從而改變差動牙架連桿20另一端與送料軸中心距的位置，當(dāng)這個中心距的尺寸與送料牙的尺寸不相同時，將改變送料牙和差動牙之間的同步關(guān)系，從而達(dá)到調(diào)節(jié)差動比的功能。差動調(diào)節(jié)滑塊21離送料軸中心距越大，差動比越大，反之則越小。

機(jī)構(gòu)工作原理如下：

抬牙機(jī)構(gòu)（圖3）：

主軸 2、偏心輪 3、連桿 4、牙架 5、滑塊 6、機(jī)殼

在此機(jī)構(gòu)中偏心輪2為主動件，繞主軸1為軸心轉(zhuǎn)動時，帶動連桿3和牙架4以機(jī)殼上一支點6蹺動，牙架的另一端高度差即為抬牙行程。其大小由偏心輪2的偏心量、牙架長度和支點6的位置決定。

送料機(jī)構(gòu)（圖4）：

1、主軸 2、偏心輪 3、連桿 4、針距調(diào)節(jié)螺釘 5、送料牙調(diào)節(jié)座 6、送料杠桿軸 7、送料曲柄連桿 8、送料曲柄 9、差動調(diào)節(jié)滑塊 10、送料軸 11、牙架連桿 12、牙架 13、滑塊

當(dāng)偏心輪2以主軸1為中心旋轉(zhuǎn)時，帶動連桿3和送料牙調(diào)節(jié)座5繞送料杠桿軸6擺動，送料曲柄連桿7則通過針距調(diào)節(jié)螺釘4與送料曲柄8連接，通過調(diào)節(jié)件4與送料杠桿軸6的中心距大小，就可改變牙架的前后運動幅度，起到調(diào)節(jié)針距的目的；而送料曲柄8則通過差動調(diào)節(jié)滑塊9帶動牙架連桿11以送料軸10為中心擺動。牙架連桿11的另一端則與牙架12相連，帶動其在滑塊13內(nèi)完成送布方向的運動。

在此機(jī)構(gòu)中，與送料曲柄8相連的牙架連桿11分為兩組力進(jìn)行傳遞：一組直接通過件8帶動送料牙架運動，另一組則通過差動調(diào)節(jié)滑塊9與件8連接，并通過調(diào)節(jié)件9和件10的中心距離來錯開送料牙連桿一端和件10的中心距離，從而起到差動調(diào)節(jié)的功能。

以上是對送布和差動機(jī)構(gòu)做了一個原理性分析，那么該機(jī)構(gòu)怎樣對送布的配合時間進(jìn)行調(diào)節(jié)呢？在這里將抬牙連桿和差動連桿的長度設(shè)置為一可調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，然后在支點6處設(shè)置了一個偏心銷，通過這三個地方的調(diào)節(jié)，就能對送布的配合時間進(jìn)行調(diào)整了。

一般情況下，在設(shè)計和出廠時，將抬牙連桿組件中心距的標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)定為125.4，送布連桿組件中心距的標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)定為123.4，這些一般不需要用戶進(jìn)行調(diào)節(jié)。送布連桿偏心銷調(diào)節(jié)到水平位置就可以了。標(biāo)準(zhǔn)的送布時間為：送布牙下降到與針板平面平齊時，針孔上緣與針板上表面剛好平齊。

由上述結(jié)構(gòu)分析可以基本確定與差動送料相關(guān)的問題會出現(xiàn)的幾個環(huán)節(jié)，深入理解該原理后，遇到相關(guān)問題就能很快查出其產(chǎn)生的原因并找出解決方案。

以下再分析一下彎針勾線機(jī)構(gòu)：

3彎針勾線機(jī)構(gòu)

彎針勾線機(jī)構(gòu)直接影響到在縫紉過程中線跡的形成和穩(wěn)定性，因此在整臺機(jī)器結(jié)構(gòu)中占有極為重要的位置。以下首先分析一下該套機(jī)構(gòu)的工作原理（圖5）：

1、主軸 2、送料偏心輪 3、送料連桿組件 4、送料牙調(diào)節(jié)座 5、送料連桿球曲柄

6、送料杠桿軸 7、彎針連桿調(diào)節(jié)螺釘 8、彎針前后連桿 9、彎針軸套管導(dǎo)桿 10、彎針軸套管 11、彎針軸擋塊 12、彎針軸 13、彎針安裝座 14、彎針 15、調(diào)節(jié)螺釘 16、球連桿 17、彎針驅(qū)動連桿 18、彎針杠桿 19、彎針杠桿軸 20、彎針連桿 21、彎針球曲柄

彎針的運動軌跡為一橢圓，它是由插背方向的前后運動和勾線方向的左右擺動的兩組運動的合成。下面將其分成兩路進(jìn)行分析。

彎針前后方向的運動：當(dāng)主軸1順時針旋轉(zhuǎn)時，帶動送料偏心輪2 和送料連桿組件3做上下方向的運動。送料牙調(diào)節(jié)座4則通過與送料連桿球曲柄5的球面鉸鏈連接，繞送料杠桿6做往復(fù)擺動。彎針前后連桿8則借助于調(diào)節(jié)螺釘7與送料牙調(diào)節(jié)座4相連，當(dāng)送料牙調(diào)節(jié)座擺動時，帶動彎針前后連桿推動與彎針軸12緊固的彎針軸擋塊11向前運動?；赝藭r則通過彎針軸套管10的一端與彎針軸肩的接觸來實現(xiàn)彎針軸向后的運動。通過調(diào)節(jié)彎針前后連桿8上的調(diào)節(jié)螺釘7與杠桿軸6的中心距位置，可改變彎針軸套管和彎針軸的前后運動行程，從而起到調(diào)整彎針與直針插背量的作用。彎針軸套管導(dǎo)桿9與機(jī)殼連接后，與彎針軸套管10形成的滑動導(dǎo)軌限制其余五個自由度，確保彎針軸僅做前后方向的運動。

彎針勾線方向的運動：當(dāng)主軸1做順時針轉(zhuǎn)動時，通過調(diào)節(jié)螺釘15和球連桿16組成的偏心機(jī)構(gòu)帶動彎針驅(qū)動連桿17和彎針杠桿18繞彎針杠桿軸19做往復(fù)擺動。彎針球曲柄21則連接彎針連桿20和彎針軸12，使彎針軸隨著主軸的轉(zhuǎn)動而做勾線方向的往復(fù)擺動。

彎針前后及引線方向的運動分解如圖6、圖7：

1、主軸 2、偏心輪 3、連桿 4、送料牙調(diào)節(jié)座 5、送料杠桿軸 6、彎針連桿調(diào)節(jié)螺釘 7、彎針前后連桿 8、彎針軸鉸鏈銷 9、彎針軸

當(dāng)偏心輪2繞主軸1旋轉(zhuǎn)時，帶動連桿3和送料牙調(diào)節(jié)座4繞送料杠桿軸5擺動，彎針連桿調(diào)節(jié)螺釘6和彎針軸鉸鏈銷8連接彎針前后連桿7后，帶動彎針軸9做前后方向的運動。從圖中可知，通過調(diào)節(jié)件6與件5的中心距就可改變彎針前后（插背）運動量的大小。其標(biāo)準(zhǔn)值為2.4毫米。

1、主軸 2、調(diào)節(jié)螺釘 3、彎針驅(qū)動連桿 4、彎針杠桿 5、彎針杠桿軸 6、彎針連桿 7、彎針軸 8、彎針軸套

調(diào)節(jié)螺釘2鑲嵌在主軸1端部的滑槽內(nèi)，形成可調(diào)節(jié)的偏心輪機(jī)構(gòu)，當(dāng)主軸1轉(zhuǎn)動時，帶動彎針驅(qū)動連桿3和彎針杠桿4的一端繞彎針杠桿軸5擺動，而另一端則連接彎針連桿6帶動彎針軸7繞彎針軸套8擺動，此擺角即為彎針引線方向的擺角，其大小由調(diào)節(jié)螺釘2進(jìn)行調(diào)節(jié)。標(biāo)準(zhǔn)擺動角度為55°40'。

以上對整個機(jī)器的主要傳動機(jī)構(gòu)做了詳細(xì)的分析，下面再對這幾個機(jī)構(gòu)相互間的時序配合關(guān)系加以說明。

成縫機(jī)件的運動配合分析

拼縫機(jī)的成縫機(jī)件互相配合關(guān)系如圖8所示。圖上有六個圓環(huán)，由里到外分別表示直針、彎針、繃針、勒線針、挑線桿和送布牙的工作位置。圈外的數(shù)字表示主軸的回轉(zhuǎn)角度。其運動配合情況及相關(guān)分析說明如下：

當(dāng)主軸在0°時，機(jī)針處在zui高點。此時第四根針（長針）針尖距針板上平面標(biāo)準(zhǔn)距離為13.49毫米。旋轉(zhuǎn)至80°左右時，第四根針下降到針板平面，開始刺布。繼續(xù)轉(zhuǎn)到260°左右，第四根針離開針板上平面，完成刺布的工作。在該系列機(jī)型中，針桿運動行程為30毫米。

當(dāng)主軸轉(zhuǎn)過180°后，機(jī)針運動到zui低位置，此時彎針也正好擺動到左極限，也就是彎針將要進(jìn)行“穿線環(huán)”這一工作步驟的起始位置。彎針距左側(cè)*根針的中心標(biāo)準(zhǔn)距離（彎針引線量）為4.76毫米，針孔上緣距離針板上平面約9毫米。

若“彎針引線量”調(diào)節(jié)不當(dāng)，就會產(chǎn)生下列故障：當(dāng)“彎針引線量”過大時，由于機(jī)針的下極限點離針板上平面的間距變大，機(jī)針拋出的線環(huán)形狀也增大，這種線環(huán)容易軟倒，致使彎針穿不進(jìn)線環(huán)而造成跳針。當(dāng)“彎針引線量”過小時由于機(jī)針的下極限點離針板上平面的間距變小，機(jī)針拋出的線環(huán)形狀也變小，彎針較難穿入這種小線環(huán)而常常發(fā)生跳針。

當(dāng)主軸轉(zhuǎn)到218°左右時，彎針運動到左側(cè)*根針的中心位置，彎針針尖距機(jī)針間隙為0-0.05毫米，此時進(jìn)入穿線環(huán)工作狀態(tài)；當(dāng)主軸繼續(xù)轉(zhuǎn)到240°左右時，彎針正好運動到第四根針的中心位置。

當(dāng)彎針?biāo)玫木€的種類不同時，它穿過機(jī)針背后時的位置也有所區(qū)別：

使用羊毛線或伸縮大的線時，彎針應(yīng)在距機(jī)針的穿線孔上端1.0毫米處穿過；

使用化纖類絲線和純棉線時，彎針應(yīng)在距機(jī)針穿線孔上端0.8毫米處穿過。

當(dāng)主軸回轉(zhuǎn)到0°然后繼續(xù)旋轉(zhuǎn)至122°左右時，彎針返回到第四根針的另一側(cè)中心位置，此時彎針針尖距機(jī)針穿線孔上端的標(biāo)準(zhǔn)高度要比“往程”時高出約0.8～1毫米。

彎針在“往程”與“返程”中機(jī)針對彎針的相位尺寸差的許用范圍是0.8～1.0毫米。若彎針在“往”、 “返”過程中對機(jī)針的相位差過大（超出1毫米），則彎針在“返程”中容易引起跳針；若上述的相位差過?。ㄐ∮?.8毫米），則針線的收緊狀況惡化。

當(dāng)主軸在95°左右時，彎針背和第四根機(jī)針（長針）相遇，其針尖正好在彎針背脊的斜面上距后側(cè)面約0.3毫米處與彎針背脊接觸，機(jī)針有種被彎針向前推的趨勢。此時為機(jī)針與彎針標(biāo)準(zhǔn)的“插背量”。而當(dāng)主軸轉(zhuǎn)至144°左右時彎針尖退到*根針的另一側(cè)中心位置，完成穿線環(huán)的工作。

以上是對于直針和彎針運動軌跡的時序關(guān)系分析，下面再對其它成縫機(jī)構(gòu)的時序作說明：

當(dāng)主軸轉(zhuǎn)到280°左右時，牙齒回升到針板上平面處，剛好和縫料接觸。此時機(jī)針也剛剛離開針板開始執(zhí)行送料動作。當(dāng)主軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)到約3°左右時，送料牙和差動牙運動到zui高點，此時牙頂距針板上表面標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定距離為0.8～1.2毫米，具體可根據(jù)縫料厚薄而定。而當(dāng)主軸轉(zhuǎn)至85°左右時，送料牙降至針板平面，完成整個送料工作。此時第五根機(jī)針（定位假針）針尖已降到針板平面以下約4毫米處，防止縫料起皺或位移。

當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)到40°左右時，裝飾面線的勒線針和繃針都處于兩極限位置，相位剛好相反。這時，繃針處于勾線極限位置，勒線針的擋線凹槽中心正好處在*根針的針尖下約1.5毫米處。而當(dāng)主軸轉(zhuǎn)到220°左右時，勒線針和繃針處于另一個極限位置，完成交織面線的工作。

以上對整個四針六線拼縫機(jī)的主要內(nèi)部機(jī)構(gòu)和成縫機(jī)構(gòu)的時序關(guān)系進(jìn)行了分析。知道了其工作原理，就能更好地對在實際使用過程中發(fā)現(xiàn)的問題加以判斷和解決。