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(zhǎng)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(duì)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(duì)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(dòng)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(duì)這三個(gè)機(jī)構(gòu)和機(jī)構(gòu)間的時(shí)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(gè)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(dòng)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(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，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(dòng)連桿軸5做為支點(diǎn)做上下往復(fù)擺動(dòng)。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(yùn)動(dòng)。
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(dòng)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(dòng)連桿軸5連接在一起，當(dāng)針桿上升到zui高點(diǎn)時(shí)，挑線桿也處于zui高位置，當(dāng)針桿下降到zui低點(diǎn)時(shí)，挑線桿也處于zui低位置。從這個(gè)結(jié)構(gòu)上便可知道，挑線桿的挑線時(shí)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(shí)機(jī)呢？這個(gè)問題將在以后的調(diào)試部分加以說明。
2差動(dòng)送布和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)
差動(dòng)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(duì)該機(jī)構(gòu)進(jìn)行綜合分析，然后對(duì)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(dòng)牙 8、差動(dòng)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(dòng)調(diào)節(jié)杠桿 19、差動(dòng)調(diào)節(jié)連桿 20、差動(dòng)牙架連桿 21、差動(dòng)調(diào)節(jié)滑塊 22、差動(dòng)調(diào)節(jié)柄
送料牙和差動(dòng)牙的運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)，另一組是由送料機(jī)構(gòu)來完成前后方向的運(yùn)動(dòng)。送料牙和差動(dòng)牙在兩組力的合成作用下形成一個(gè)橢圓形的運(yùn)動(dòng)軌跡，完成送布工作的整個(gè)過程。
當(dāng)主軸1順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)抬牙偏心輪2和抬牙連桿組件3做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，送料牙架5和差動(dòng)牙架8將隨著抬牙連桿3的運(yùn)動(dòng)以送料偏心銷9為支點(diǎn)做上下擺動(dòng)，送料牙6和差動(dòng)牙7將形成抬牙方向的運(yùn)動(dòng)。
當(dāng)送料偏心輪10隨主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)送料連桿組件11，并驅(qū)動(dòng)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(dòng)。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(dòng)傳遞到送料曲柄16，并以送料軸17為軸心做擺動(dòng)，完成前后方向的送布運(yùn)動(dòng)。
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(dòng)角度，起到改變送料牙6和差動(dòng)牙7的水平方向運(yùn)動(dòng)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(dòng)牙架連桿20的一端是通過鉸鏈與差動(dòng)牙架8連接，另一端則可通過差動(dòng)調(diào)節(jié)柄22、差動(dòng)調(diào)節(jié)杠桿18和差動(dòng)調(diào)節(jié)桿19來改變差動(dòng)調(diào)節(jié)滑塊21的位置，從而改變差動(dòng)牙架連桿20另一端與送料軸中心距的位置，當(dāng)這個(gè)中心距的尺寸與送料牙的尺寸不相同時(shí)，將改變送料牙和差動(dòng)牙之間的同步關(guān)系，從而達(dá)到調(diào)節(jié)差動(dòng)比的功能。差動(dòng)調(diào)節(jié)滑塊21離送料軸中心距越大，差動(dòng)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(dòng)件，繞主軸1為軸心轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)連桿3和牙架4以機(jī)殼上一支點(diǎn)6蹺動(dòng)，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(zhǎng)度和支點(diǎn)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(dòng)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(shí)，帶動(dòng)連桿3和送料牙調(diào)節(jié)座5繞送料杠桿軸6擺動(dòng)，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(yùn)動(dòng)幅度，起到調(diào)節(jié)針距的目的；而送料曲柄8則通過差動(dòng)調(diào)節(jié)滑塊9帶動(dòng)牙架連桿11以送料軸10為中心擺動(dòng)。牙架連桿11的另一端則與牙架12相連，帶動(dòng)其在滑塊13內(nèi)完成送布方向的運(yùn)動(dòng)。
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(dòng)送料牙架運(yùn)動(dòng)，另一組則通過差動(dòng)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(cuò)開送料牙連桿一端和件10的中心距離，從而起到差動(dòng)調(diào)節(jié)的功能。
以上是對(duì)送布和差動(dòng)機(jī)構(gòu)做了一個(gè)原理性分析，那么該機(jī)構(gòu)怎樣對(duì)送布的配合時(shí)間進(jìn)行調(diào)節(jié)呢？在這里將抬牙連桿和差動(dòng)連桿的長(zhǎng)度設(shè)置為一可調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，然后在支點(diǎn)6處設(shè)置了一個(gè)偏心銷，通過這三個(gè)地方的調(diào)節(jié)，就能對(duì)送布的配合時(shí)間進(jìn)行調(diào)整了。
一般情況下，在設(shè)計(jì)和出廠時(shí)，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(shí)間為：送布牙下降到與針板平面平齊時(shí)，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(dòng)送料相關(guān)的問題會(huì)出現(xiàn)的幾個(gè)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(tái)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(dòng)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(yùn)動(dòng)軌跡為一橢圓，它是由插背方向的前后運(yùn)動(dòng)和勾線方向的左右擺動(dòng)的兩組運(yùn)動(dòng)的合成。下面將其分成兩路進(jìn)行分析。
彎針前后方向的運(yùn)動(dòng)：當(dāng)主軸1順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)送料偏心輪2 和送料連桿組件3做上下方向的運(yùn)動(dòng)。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(dòng)。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(dòng)時(shí)，帶動(dòng)彎針前后連桿推動(dòng)與彎針軸12緊固的彎針軸擋塊11向前運(yùn)動(dòng)?；赝藭r(shí)則通過彎針軸套管10的一端與彎針軸肩的接觸來實(shí)現(xiàn)彎針軸向后的運(yùn)動(dòng)。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(yùn)動(dòng)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(dòng)導(dǎo)軌限制其余五個(gè)自由度，確保彎針軸僅做前后方向的運(yùn)動(dòng)。
彎針勾線方向的運(yùn)動(dòng)：當(dāng)主軸1做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，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(dòng)彎針驅(qū)動(dòng)連桿17和彎針杠桿18繞彎針杠桿軸19做往復(fù)擺動(dòng)。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(dòng)而做勾線方向的往復(fù)擺動(dòng)。
彎針前后及引線方向的運(yùn)動(dòng)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(shí)，帶動(dòng)連桿3和送料牙調(diào)節(jié)座4繞送料杠桿軸5擺動(dòng)，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(dòng)彎針軸9做前后方向的運(yùn)動(dòng)。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(yùn)動(dòng)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(dòng)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(dòng)時(shí)，帶動(dòng)彎針驅(qū)動(dòng)連桿3和彎針杠桿4的一端繞彎針杠桿軸5擺動(dòng)，而另一端則連接彎針連桿6帶動(dòng)彎針軸7繞彎針軸套8擺動(dòng)，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(dòng)角度為55°40'。
以上對(duì)整個(gè)機(jī)器的主要傳動(dòng)機(jī)構(gòu)做了詳細(xì)的分析，下面再對(duì)這幾個(gè)機(jī)構(gòu)相互間的時(shí)序配合關(guān)系加以說明。
成縫機(jī)件的運(yùn)動(dòng)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(gè)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(yùn)動(dòng)配合情況及相關(guān)分析說明如下：
當(dāng)主軸在0°時(shí)，機(jī)針處在zui高點(diǎn)。此時(shí)第四根針（長(zhǎng)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(shí)，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(yùn)動(dòng)行程為30毫米。
當(dāng)主軸轉(zhuǎn)過180°后，機(jī)針運(yùn)動(dòng)到zui低位置，此時(shí)彎針也正好擺動(dòng)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(huì)產(chǎn)生下列故障：當(dāng)“彎針引線量”過大時(shí)，由于機(jī)針的下極限點(diǎn)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(shí)由于機(jī)針的下極限點(diǎn)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(shí)，彎針運(yùn)動(dòng)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(shí)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(shí)，彎針正好運(yùn)動(dòng)到第四根針的中心位置。
當(dāng)彎針?biāo)玫木€的種類不同時(shí)，它穿過機(jī)針背后時(shí)的位置也有所區(qū)別：
使用羊毛線或伸縮大的線時(shí)，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(shí)，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(shí)，彎針返回到第四根針的另一側(cè)中心位置，此時(shí)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(shí)高出約0.8～1毫米。
彎針在“往程”與“返程”中機(jī)針對(duì)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(duì)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(shí)，彎針背和第四根機(jī)針（長(zhǎng)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(shì)。此時(shí)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(shí)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(duì)于直針和彎針運(yùn)動(dòng)軌跡的時(shí)序關(guān)系分析，下面再對(duì)其它成縫機(jī)構(gòu)的時(shí)序作說明：
當(dāng)主軸轉(zhuǎn)到280°左右時(shí)，牙齒回升到針板上平面處，剛好和縫料接觸。此時(shí)機(jī)針也剛剛離開針板開始執(zhí)行送料動(dòng)作。當(dāng)主軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)到約3°左右時(shí)，送料牙和差動(dòng)牙運(yùn)動(dòng)到zui高點(diǎn)，此時(shí)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(shí)，送料牙降至針板平面，完成整個(gè)送料工作。此時(shí)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(shí)，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(shí)，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(shí)，勒線針和繃針處于另一個(gè)極限位置，完成交織面線的工作。
以上對(duì)整個(gè)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(shí)序關(guān)系進(jìn)行了分析。知道了其工作原理，就能更好地對(duì)在實(shí)際使用過程中發(fā)現(xiàn)的問題加以判斷和解決。
