一种刺绣机绣框结构、刺绣机的制作方法

本发明属于刺绣机技术领域，尤其涉及一种刺绣机绣框结构、刺绣机。

背景技术：

电脑刺绣机包括刺绣部分和移框部分，刺绣部分的主轴电机经变速机构变速，一路输出至上轴来驱动针杆上下运动，另一路输出至下轴来驱动旋梭旋转供给底线。移框部分的x轴驱动电机和y轴驱动电机分别经驱动机构连接绣框，以便驱动绣框在工作面内沿x轴、y轴方向作往复运动。控制器接收花样数据，根据预定策略输出主轴电机控制信号、x轴驱动电机控制信号及y轴驱动电机控制信号，以便驱动主轴电机、x轴驱动电机、y轴驱动电机。电脑刺绣机在工作时，针杆带着针线进行上下运动，旋梭配合针杆进行旋转，由此完成刺绣动作；绣框则在工作平面的x轴、y轴方向作往复运动，而被刺绣品的图案是绣框沿着x轴、y轴方向运动得到的。

随着绣品图案向大尺寸方向发展，普通绣框无法满足刺绣需求，则需要根据绣品的尺寸更换不同尺寸的绣框来完成绣作，但此方式不灵活也不适用任意尺寸的绣品的刺绣过程，并且随着绣框尺寸的增大，绣框刚性度降低，导致绣框变形弯曲，继而影响刺绣品质。绣品图案的大尺寸变化可以为纵向长度（即绣料置于刺绣机绣框上y轴方向的长度）的延长变化，还可以为横向长度（即绣料置于刺绣机绣框上x轴方向的长度）的延长变化，还可以为纵向长度和横向长度的延长变化。对于纵向长度的延长变化情况，可以在现有绣框（可参照发明专利申请cn201911022584.1公开的绣框结构）上延长y驱动系统中的y轴导轨的长度、绣框于y轴方向的长度以及刺绣机台板于y轴方向的长度。而对于横向长度的延长变化情况，无法直接利用现有绣框完成刺绣过程。因为现有x驱动系统中的x轴导轨的长度一般在1.8米以内，相邻y驱动机构之间间隔约1.8米。x导轨（x导轨沿刺绣机台板的y轴方向布置）与y导轨（y导轨沿刺绣机台板的x轴方向布置）成正交布置于刺绣机台板上方，且x导轨置于y导轨的下方，由于x轴导轨的长度小于设于x轴导轨两侧的两个y轴导轨的间距，则绣框在进行x轴方向运动时不会存在干涉。一旦，绣品图案的尺寸向横向长度延长时，则存在大于1.8米的情况，如绣料为墙布时，绣品图案的横向尺寸可能达到2.8米，则绣框在进行x轴方向运动时x导轨必然与y导轨发生干涉，最终x导轨的x轴有效行程只能为设于x轴导轨两侧的两个y轴导轨之间的间隔距离，这将无法完成绣品。若要使用现有刺绣机完成上述尺寸的绣品时，则需要对绣料进行分段完成，将2.8米的绣料分成2次完成，每次按照1.4米来进行刺绣，则会导致最终绣品出现图案不连续的问题，大大降低了绣品质量。

发明专利申请cn201810817157.1公开了一种大行程刺绣机，并具体公开了刺绣机包括刺绣机机体、设置于机体上的大梁、绣框、x、y方向导轨组件及相应的驱动，所述的x、y导轨组件包括相应x、y方向的导轨、滑动于相应导轨上的滑块，刺绣机还包括至少一个位于绣框x导轨组件的对应处、相对固定的设置于绣框上方的悬挂导轨，所述的悬挂导轨与y方向导轨平行，所述的悬挂导轨每个悬挂导轨上设有至少一个第二滑块，所述的第二滑块可滑动的悬挂于相应的悬挂导轨上，所述的第二滑块固定连接绣框相应处。该发明中的x导轨组件实则为上文所述的y导轨，y导轨组件实则为上文所述的x导轨，该发明仅仅是增加与y导轨组件平行的悬挂导轨来提高绣框的稳定性，但并未解决现有刺绣机无法完成横向长度延长的绣品图案刺绣作业的问题。至于绣框稳定性的提高方面，该发明中悬挂导轨仅一端连接在横梁上，另一端的稳定性主要依靠悬挂导轨本身的强度、以及滑块与悬挂导轨之间的配合。

技术实现要素：

本发明针对现有技术存在的问题，提出了一种刺绣机绣框结构、刺绣机，完成大尺寸或小尺寸绣品图案的刺绣作业，且绣花作业稳定，最终获得高品质的绣品。

本发明是通过以下技术方案得以实现的：

一种刺绣机绣框结构，包括台板、绣框、x导轨、y前导轨、y后导轨、若干x驱动系统、若干y驱动系统；x导轨与绣框的左档和/或右档滑动连接，y前导轨与绣框的前档滑动连接，y后导轨与绣框的后档滑动连接；y前导轨与y后导轨沿x轴方向平行布置于台板上，并带动绣框沿y驱动系统中的y轴轨道运动；x导轨沿y轴方向布置于台板上方且位于y前导轨和y后导轨的上方，x导轨带动绣框沿x驱动系统中的x轴轨道运动；x轴轨道与y轴轨道分别布置于以绣框运动平面为界的上下空间内。

现有刺绣机绣框结构中x导轨位于刺绣机台板上，y导轨置于x导轨上方，x轴轨道和y轴轨道均置于以绣框运动平面为界的下部空间，如设置在台板下方的刺绣机机架底座上。x导轨在x驱动系统的驱动下能带动绣框沿x轴轨道运动，y导轨在y驱动系统的驱动下能带动绣框沿y轴轨道运动。其中，x轴轨道的长度小于位于x轴轨道两侧的两个y值轨道的间距，则，x导轨与y导轨运动时不存在干涉问题。当随着绣品图案向大尺寸方向发展，如绣品图案的大尺寸变化为横向长度延长时，则需要加长x轴轨道的长度，但x轴轨道与y轴轨道均安装在刺绣机机架底座上且位于台板底部的同一平面上，则无法安装长度大于两个y轴轨道间距的x轴轨道，则无法完成大尺寸绣品图案的刺绣作业。

针对此问题，若改变x轴轨道的设置位置来解决上述干涉问题，例如将x轴轨道安装在刺绣机机架底座上，具体在台板下方且设置在y轴轨道的下方，当x轴轨道的长度大于位于x轴轨道两侧的两个y轴轨道的间距时，由于x导轨位于刺绣机台板上，则x导轨与x轴轨道之间的驱动连接很难实现，无法在不影响y导轨与y轴轨道之间的驱动连接下实现；若改变y驱动机构的设置位置来解决上述干涉问题，例如将y轴轨道设置在刺绣机台板上方，可通过设置悬梁的方式布置y轴轨道，并在y轴轨道上设置连接y导轨的y滑车，由于刺绣机台板上往往有多个y轴轨道，且y轴轨道自刺绣机的大梁前端一直延伸至刺绣机的大梁后端，虽然能解决干涉问题，但整个刺绣机台板上布满了带y轴轨道的悬梁，不利于刺绣机作业操作。若仅将其中一个y轴轨道（如位于刺绣机中部的y轴轨道）通过悬梁方式布置在刺绣机台板上方，相应地，在y轴轨道上设置连接y导轨的y滑车，其他y轴轨道与该y轴轨道利用间接传动方式实现同步运动，则在高速刺绣过程中，多个y驱动系统之间的同步性存在差异，绣框无法有效移动，无法有效配合机头完成图案刺绣。

为了实现驱动连接并能完成大尺寸绣品图案的刺绣作业，提出一种将x轴轨道和y轴轨道设置于不同平面，并将x导轨和y导轨设置位置倒置的刺绣机绣框结构。本发明基于上述结构可实现不同尺寸绣品图案的刺绣作业，如位于两个y轴轨道上方的x轴轨道的长度大于或者等于或者小于所述两个y轴轨道的间距。刺绣机可根据默认x轴轨道的长度进行位移移动，也可根据位移移动指令，在x轴轨道的长度范围内实现不同尺寸绣品图案的刺绣作业。

进一步，在此方式布置下，使得若干y轴轨道安装在机架底座上，且均匀分布，整个绣框在y前导轨和y后导轨的带动下能稳定移动。对于将其中一个y轴轨道（如位于刺绣机中部的y轴轨道）通过悬梁方式布置在刺绣机台板上方的情况而言，由于y驱动系统在大梁前后端分成两部分驱动组件，两部分驱动组件之间通过连接板连接，且y驱动系统的驱动电机设置在大梁后端（大梁前端为刺绣机操作侧），则y轴轨道于大梁后端的部分可以通过悬梁方式布置在刺绣机台板上方，而y轴轨道于大梁前端的部分是不可以通过悬梁方式布置在刺绣机台板上方的，这将导致若干y轴轨道无法均布，y轴轨道上需对应布置连接y导轨的y滑车，绣框往复运动时受力不均匀，整个绣框在y前导轨和y后导轨的带动下存在不稳定移动的情况。

作为优选，位于两个y轴轨道上方的x轴轨道的长度大于所述两个y轴轨道的间距。

作为优选，所述y轴轨道设置于刺绣机的机架底座上。

作为优选，刺绣机绣框结构还包括跨接在台板上方的悬梁；所述x轴轨道设置于所述悬梁底部。

作为优选，所述悬梁固定于刺绣机的大梁上，和/或固定于刺绣机的机架底座上。

作为优选，所述x驱动系统包括x驱动机构、x轴轨道；所述x驱动机构包括x滑车、x传动件、x驱动电机；x滑车与x导轨固定连接，x驱动电机驱动x传动件带动x滑车沿x轴轨道运动。

作为优选，所述y驱动系统包括y驱动机构、y轴轨道（7）；所述y驱动机构包括y滑车、y传动件、y驱动电机；y滑车的前端与y前导轨固定连接，y滑车的后端与y后导轨固定连接；y驱动电机驱动传动件带动y滑车沿y轴轨道（7）运动。

一种刺绣机，包括上述刺绣机绣框结构，以及若干刺绣机机头。

本发明具有以下有益效果：

一种刺绣机绣框结构、刺绣机，通过改变x、y导轨及其驱动机构的布置位置，就实现不同尺寸绣品图案的刺绣作业，并且刺绣作业稳定，绣框在高速运动下不易变形，最终获得高品质绣作。

附图说明

图1为本发明一种刺绣机绣框结构的立体示意图；

图2为本发明一种刺绣机绣框结构的俯视图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

本文所提到的“前”、“后”、“左”、“右”按照图中所示方位描述，即依据操作人员站于刺绣机前的方位进行刺绣机作业的习惯为准（如图1中机头100所在位置为刺绣机操作侧）。本文所提到的“y轴”、“x轴”为按照xy坐标系标注的方向，对于仅在技术特征前加入“x”或“y”的并不是限定该特征的位置是按照xy坐标系定义，具体地，x导轨为沿刺绣机y轴方向布置的导轨，x轴轨道沿刺绣机x轴方向布置，x导轨与x轴轨道为一组配合组件，x导轨连接绣框，x导轨连接x驱动系统中的x滑车，x滑车沿x轴轨道运动，即在x驱动系统的驱动下，绣框沿x轴方向移动，如图中刺绣机的前后方向移动。y前导轨/y后导轨为沿刺绣机x轴方向布置的导轨，y轴轨道沿刺绣机y轴方向布置，y前导轨、y后导轨分别与y轴轨道经y驱动系统中的y滑车构连接，三者构成配合组件，y前导轨、y后导轨连接绣框，y滑车沿y轴轨道运动，即绣框沿y轴方向移动，如图中刺绣机的左右方向移动。

如图1、2，本发明一种刺绣机绣框结构包括台板1、绣框2、x导轨3、y前导轨4、y后导轨5、若干x驱动系统、若干y驱动系统。x导轨3与绣框2的左档21或右档22滑动连接，y前导轨4与绣框2的前档23滑动连接，y后导轨5与绣框2的后档24滑动连接。y前导轨4与y后导轨5沿x轴方向平行布置于台板1上，并带动绣框2沿y驱动系统中的y轴轨道7运动。x导轨3沿y轴方向布置于台板1上方且位于y前导轨4和y后导轨5的上方，x导轨3带动绣框2沿x驱动系统中的x轴轨道6运动。

x轴轨道6与y轴轨道7分别布置于以绣框运动平面为界的上下空间内。在一实施方式下（参见图1、2），所述y轴轨道7直接安装于刺绣机机架底座11上，且布置于以绣框运动平面为界的下空间，所述x轴轨道布置于所述台板上方，如将x轴轨道安装在跨接台板的悬梁底部。在另一实施方式下，所述y轴轨道7安装于刺绣机机架底座11上，刺绣机机架底座11上设置有支撑y轴轨道的吊梁12，且y轴轨道布置于以绣框运动平面为界的下空间。所述x轴轨道布置于所述台板上方，如将x轴轨道安装在跨接台板的悬梁9底部。两个实施方式相比较，第二实施方式优于第一实施方式。由于y轴轨道是在刺绣机的y轴方向布置，自大梁的前端延伸至大梁的后端，整体长度较长，且每个刺绣机上安装有多个y轴轨道，若都直接安装在机架底座11上，机架底座11无法足够支撑，尤其是在刺绣机高速运转工作时，y轴轨道更需要稳固支撑。而当机架底座11设置吊梁12（参见图1）时，吊梁12顶部安装y轴轨道，吊梁能为多个y轴轨道提供支撑支点，进一步提高y轴轨道的稳固性。所述吊梁和所述悬梁可单独设置，也可一体设置。图1中吊梁12和悬梁9构成一体结构设置：悬梁9为跨接在台板上方的梁结构，主要由两个沿y轴方向设置的y上梁构成；吊梁12为跨接在台板下方的梁结构，主要由两个沿y轴方向设置的y下梁以及在x轴方向上连接两个y下梁的x下梁构成，其中x下梁可以有两个或多个，同侧的y上梁和y下梁连接。这样，x轨道和y轨道均能被稳固支持。具体地，图1、2示出了纵向跨接在台板1上方的悬梁9，设置两个平行的y上梁，这样两个y上梁可为x轴轨道提供两端支撑力。悬梁9可设置于大梁8下方或上方，或者贯穿刺绣机的大梁8设置。当悬梁9设置在大梁8下方或上方时，悬梁9通过安装在刺绣机机架底座11上的方式设置在大梁下方或上方。当悬梁9贯穿大梁8设置时，悬梁仅固定于刺绣机的大梁上，或者悬梁固定于刺绣机的大梁上且固定在刺绣机的机架底座11上，大梁8能为悬梁提供支撑支点，增加整体悬梁的结构强度。并且，x轴轨道的长度相比于y轴轨道的长度而言，要短的多。综合上述情况，当在此梁结构下设置x轴轨道时，x导轨能与x轴导轨平稳连接，能确保绣框平稳运动。本发明并不限于图1、2中所示的悬梁、吊梁，悬梁还可以横向跨接在台板1上方，吊梁也可以是横向跨接在台板下方并有纵向的连接梁连接而成。

进一步提高绣框连接的结构强度以及绣框运动的稳定性，优选设置带有四组x轴轨道的x驱动系统，两组设于刺绣机大梁8的前方，两组设于刺绣机大梁8的后方，一个x导轨通过x驱动系统的x滑车沿四组x轴轨道运动；每组x轴轨道上运动的x滑车受各自驱动电机驱动，所有驱动电机通过连接轴连接，以实现同步驱动（如图1、2所示）。除此之外，还可设置两组x轴轨道，一组设于刺绣机大梁的前方，一组设于刺绣机大梁的后方，两组x轴轨道均与同一个x导轨驱动连接。对于纵向尺寸较长的绣品图案而言，设置四组x轴轨道，甚至是六组或8组x轴轨道或更多偶数组对于绣框连接的稳定性越好，具体根据纵向尺寸设置相应数量的x轴轨道以及与x轴轨道配合的x滑车等驱动机构；而设置带有两组x轴轨道的x驱动系统可能存在稳定性差的问题。

本发明刺绣机绣框结构可实现不同尺寸的绣品图案刺绣作业。当对于常规尺寸的绣品图案刺绣（主要指现有刺绣机绣框结构能够完成的绣品图案）时，则可将位于两个y轴轨道上方的x轴轨道的长度设置为小于所述两个y轴轨道的间距，并配上与轨道配合的驱动机构；或者可将位于两个y轴轨道上方的x轴轨道的长度设置为大于等于所述两个y轴轨道的间距，并配上与轨道配合的驱动机构，在刺绣机控制程序中设定位移移动指令，该位移移动指令根据常规尺寸的绣品图案刺绣设定；当对于非常规尺寸的绣品图案刺绣（指大于常规尺寸的绣品图案，尤其是纵向长度尺寸超过现有刺绣机刺绣范围的绣品图案）时，则可将位于两个y轴轨道上方的x轴轨道的长度设置为大于等于所述两个y轴轨道的间距，刺绣机可根据默认轨道的长度进行位移移动，也可根据位移移动指令，在x轴轨道的长度范围内实现不同尺寸绣品图案的刺绣作业。

所述x驱动机构包括x驱动电机、传动件。x驱动电机带动传动件（皮带或链条）运动。多个x驱动机构之间为了实现驱动的同步性，每个x驱动机构上的x驱动电机通过驱动轴同轴连接。所述x驱动系统包括x驱动机构、x轴轨道。所述x驱动机构包括x滑车、x传动件（例如皮带或链条）、x驱动电机。x滑车与x导轨固定连接，x驱动电机驱动x传动件带动x滑车沿x轴轨道运动。多个x驱动系统之间为了实现驱动的同步性，每个驱动机构通过沿y轴方向的连接轴连接（如图1）。

所述y驱动系统包括y驱动机构、y轴轨道。所述y驱动机构包括y滑车、y传动件、y驱动电机；y滑车的前端与y前导轨固定连接，y滑车的后端与y后导轨固定连接；y驱动电机驱动传动件带动y滑车沿y轴轨道（7）运动。在一实施方式下，所述y滑车为一个滑车，该滑车能分别连接y前导轨和y后导轨。在另一实施方式下，所述y滑车包括y前滑车、y后滑车、以及连接y前滑车和y后滑车的连接板。y前滑车固定连接y前导轨，y后滑车固定连接y后导轨。y前滑车固定在连接板的前端，y后滑车固定在连接板的后端。上述结构具体参照发明专利申请cn201911022584.1公开的连接板组件及发明专利申请cn201911022584.1中的附图8、9。

所述绣框2包括左档21、右档22、前档23、后档24，该四档构成的呈矩形体的结构。绣框的作用是用以固定绣料，为便于更换，绣框的结构可设置为便于拆卸的结构，例如将前档23与后档24之一设置为可拆卸的结构，或者前档23与后档24全部设置为可拆卸的结构。

按照图1、2所示示例的结构布局设置下，由于绣框2在x轴向运行过程中，绣框的左档靠近前档处的抖动现象会尺寸出现并且抖动幅度会逐渐增大，而这种绣框局部抖动所造成的绣框的不稳定的状态下，容易发生断针的现象。为此，在绣框上配置y前导轨和y后导轨，并利用y前导轨稳定绣框前档，可压制住左前档，解决抖动现象。

x导轨与绣框的左档和/或右档滑动连接，如通过滑动连接点（如发明专利申请cn201911022584.1公开的x副轨压板，在此不再赘述）连接。同样，y前导轨与绣框的前档滑动连接，y后导轨与绣框的后档滑动连接，如通过滑动连接点（如发明专利申请cn201911022584.1公开的y副轨压板，在此不再赘述）连接。上述连接点的数量是根据绣框的行程大小设定，如x导轨处的滑动连接点数量根据绣框的y轴行程大小设定，又如y前导轨/y后导轨处的滑动连接点数量根据绣框的x轴行程大小设定。上述连接的首要目的是绣框在运动过程中受力均匀，确保绣框结构稳定，如对于x导轨处的连接点，需要考虑右档在y轴行程过程中受力均匀，又如对于y前导轨处的连接点，需要考虑左前档处不易发生抖动，则在左前档处设置相应连接点，又如对于y后导轨处的连接点，需要考虑绣框在x轴行程中左档的结构稳定性，则在后档靠近左档处设置相应连接点。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

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