工业平缝机四种机构的功能及工作原理
用引导线缝纫针刺穿缝纫材料的机构称为针杆机构。针杆机构的任务是驱动针,引导面线穿过缝料,形成面线环,为针脚的交织做准备。
针杆机构的功能最终由机针实现。为了在缝纫机工作时将缝纫材料缝在一起,机针要做穿刺运动。机针穿刺缝料的运动方式有垂直和水平、直线和曲线。由于用途不同,缝纫机的针杆机构也不同。大多数缝纫机都是做垂直往复直线运动的,而一些特殊的机器,如缝纫机、缝纫机、绣花机,除了做垂直往复直线运动外,还做横向摆动,但这个横向摆动时间必须在针离开缝料后开始,进入缝料前结束。
针杆的高度定位是缝纫设备使用和维护中的一个重要参数。双直针或多直针的高度不同,高度定位一般以长针为准。
针杆运动的上止点和下止点之间的距离称为针杆行程。针杆行程是缝纫设备的重要参数,针杆行程和机针的有效工作行程是两回事。机针有效行程是指从机针刺布的瞬间到机针最低点的距离。
直针的选择应尽可能与缝料的厚度、缝纫线的粗细、缝制产品的工艺质量相统一,这样直针才能保证在刺穿缝料时不损伤缝料和缝纫线,有利于形成线圈。
1.1针插入
用机针缝制布料的过程叫做插针。机针是缝纫机的关键部件之一,针杆机构及其机构的动作都是通过它来实现的。机针在进针时要克服来自缝料的正阻力和缝料侧面的摩擦力,由于缝线、机针和缝料之间相互作用力的变化,张力达到最高点。
为了减少针和缝纫材料之间的摩擦,我们可以采用针(尤其是针尖)的精密制造、针的涂层和缝纫材料的软化,或者在针和缝线中加入硅油的方法。
除了针与缝料的摩擦力外,还有压脚压力和针板孔的大小。如果选针不当,或者制造不良,或者针板的孔太大,就会在缝料上形成孔洞,造成缝料的损坏,不仅影响美观,还会降低牢固度。因此,在满足缝纫强度要求的情况下,应尽量使用直径较小的针,针对特殊的缝纫材料选择专用针,以减少摩擦,达到良好的缝纫效果。
1.2进线
缝纫针将缝纫线带到缝纫材料反面的过程称为穿线。送线阶段从针下降到针眼与缝料接触开始,直到形成所需线迹长度(针杆处于下止点位置)。
线入口的长度不等于形成针脚所需的缝线长度。形成线圈是一个重要的参数,能被缝纫机的梭尖和梭钩准确地进入,防止断线和跳针。引入缝纫机的线量大约是实际用线量的6倍。所以每根线都要多次刺穿缝料,摩擦次数的增加会影响缝线的强度,容易导致断线。
在螺纹插入过程中,螺纹插入角是影响螺纹应力变化的重要因素,因此应尽可能减小螺纹插入角。缝线、缝料和机针之间相互作用力的变化主要取决于缝线和缝料的特性和厚度的变化,所以缝线的质量和机针的正确选择非常重要。
1.3成圈
针携带针线穿过缝纫材料,到达最低点然后上升,由于缝纫材料和针之间的摩擦形成线环。形成线圈的目的是使缝纫机(钩)顺利进入线圈,实现底线的交织。顶部螺纹环由以下两个因素形成。
(1)当针随着针线到达下止点时,由于针眼的向下张力和针缘与引入槽处的缝料的挤压,缝线的张力最大。当针上升时,针眼顶部的张力消失,线段的一部分处于自由状态(此时只要给线段加一个小的力,线段就会变形)。随着机针的上升,缝线本身具有一定的回弹力,加上针眼底部对缝线产生的支撑力,这是形成线圈的条件之一。
(2)从针的结构来看,针的针槽可分为长槽和短槽(或缺档),一边是长槽,一边是短槽(或缺档)。导入槽是直径大于面线的长槽,导出槽是直径小于面线的短槽(或缺齿)结构。当机针退出缝料时,导入槽一侧的缝纫线不与缝料摩擦,而导出槽一侧的缝纫线与缝料挤压摩擦,因此乱针不会一起上升而停留在缝料下面。这个摩擦力很明显是短槽边(缺位)大于长槽边,这是形成丝圈的另一个条件。
三线缝纫机在空缝时,线迹线圈的形成主要依靠弯曲针线来扣紧直针,使缝线嵌在针槽内,起到类似缝料的作用,所以在无缝料的情况下仍能形成线迹,这一点与其他机器不同。
线环的大小和稳定性是缝纫机能否可靠进入,实现底线交织,形成线迹的关键。为了保证缝线环能够顺利的被缝纫机机头进入,需要满足两个条件:一是缝线环具有一定的宽度,二是缝线环在进入线圈时必须与缝纫机机头的轨迹平面垂直。
线圈的形成与针的上升大小不同。针的上升量不能太大或太小。如果上升量太小,线圈宽度不够,不利于缝纫机的进入。虽然回针量过大,有利于缝纫机进入,但由于线圈形成时间长,线圈偏转,缝纫机难以进入。试验表明,对于正常厚度和密度的缝料,理想的成圈阶段应是针上升约2 ~ 3 mm时。
针板孔直径过大或过小也会对进针产生不利影响。如果针板孔过大,针进入缝料时的冲击力会使缝料下垂,可能形成针孔,下垂的缝料在起针时会随针移动,影响线圈的正常形成。一般来说,针板孔的直径约为机针直径的1.5 ~ 2倍,机针应保持在针板孔的中心。
线圈的形成和稳定性与针的规格和质量、缝料的性质、质地、密度和厚度、原料的规格、种类、缝线的捻度和捻线方向、针和针板、压脚压力和压布状态有关。
2挂钩机构
钩线圈的机构叫钩线机,起钩、分、跨、断、放底线的作用。
常见的缝纫机有旋梭、摆梭、线钩、旋梭、叉钩等。摆梭多用于双线锁式线迹缝纫机、弯针缝纫机和扣眼缝纫机。弯针多用于链式线迹缝纫机、平缝机和双线、三线、四线、五线、六线缝纫机。叉钩的主要应用对象是单线链式线迹缝纫机、串珠机等。旋梭多用于单线链式线迹缝纫机和纽扣缝纫机。转钩时的区别是最后一个线环进入前一个线环(自连线环),线钩是线钩和直针的区别,线钩和线钩连续进入互连的线环。
2.1进圈
缝纫机针尖穿入针侧的针线圈的过程称为插圈。形成良好的循环是为缝纫机钩尖的可靠进入做准备。针线圈越大或越稳定,订书机穿入线圈的可能性就越大,即使订书机与安装位置稍有不同,也能顺利进入线圈。
为了使针杆上升时缝纫机的钩尖在适当的时间内进入直针圈,在针杆高度正常的情况下,大多数工业缝纫机规定针杆达到最低时上升2.2 ~ 2.5 mm,旋梭或线的钩尖达到直针的中心线, 并在针眼上方1.5 ~ 2.5 mm处会合,与直针后平面保持0.05 ~ 0.1 mm的间隙。 如果是双直针单弯针钩(如平缝机),则是根据钩与短直针的匹配尺寸并兼顾长针进行调试。
不同的机器有不同的调试原理和匹配尺寸。对于不同类型的设备,除了调整说明书规定的参数外,还应考虑缝纫机形式和缝纫条件,根据缝纫、缝纫和机械磨损中的特殊需要,适当提前或推迟钩尖与直针重合的时间,即针眼上方相交位置的变化,以弥补一些不足,从而克服线钩不能准确进入线圈而造成的跳针、挑线不良等故障。
缝纫机中的线的钩尖的另一面向外突出或倾斜,以便在进入圆后扩大缝纫圆,有利于底线的交织,线钩的另一突出面还具有形成底线三角线圈的作用。
2.2针头拔出
当线圈被缝纫机钩住时,将机针从缝料中抽出的过程称为退针。当抽回针时,缝线的一部分通过长针槽从缝纫材料中抽出,这通过挑线机构拉紧缝线。当针刚从缝纫中退出时,针线圈已被缝纫机钩住,并处于展开或控制过程中。长针槽相对机针运动前,缝线与针眼的上下边缘发生摩擦,对缝线的强度影响很大。为了减少摩擦,针眼出口侧的下部设计有切口,这是为了减少退针时缝线的磨损,提高缝纫质量。作者建议使用质量好的机针,防止缝线损伤。
挑线机构
输送、回收和收紧针线的机构称为挑线机构。挑线杆在每个工作循环中负责收线和放线,并与送布机构配合完成缝纫线迹的形成。
由于缝纫机的移动、绕线器的调整和缝料的移动,在形成线迹时,线迹相互插入后锁紧,符合线迹结构要求的过程称为紧圈。挑线形式有针杆挑线、连杆挑线、凸轮挑线、滑杆挑线、转盘挑线等。在工业缝纫机中,连杆挑线和针杆挑线是最常见的。挑线有两种方式:一种是进针前先把前面的线圈拉紧;第二,拔针时,用绕线机的张力装置拉紧。在包衣机或平缝机上(包括双线链式缝纫机)采用1拧紧法,在平缝机上采用二次拧紧法。机针第二次插线所需的缝纫线来自两个方面:一是收紧前一针时获得的;第二种是在克服张力调节器的压力后从线圈中抽出。
挑线机构的工作特点在于挑线杆孔的上下运动。GC工业缝纫机的运动曲线呈枝叶状。挑线杆向下运动时,一是为下针供线;第二,当梭子钩住面线时,它将面线供给梭子,直到面线绕过梭框。当挑线杆向上运动时,它负责将面线从梭架中拉出,并收紧缝纫材料中已经形成的线迹,以形成牢固的线迹,并将面线从线球中拉出,以准备形成下一个线迹。一般来说,挑线杆的行程和轨迹是相对固定的。由于其处于从属位置,无法调整机构的相关尺寸,因此应严格按照定位要求进行安装。
对于一些缝纫机,比如旋梭,可以根据缝纫材料的种类适当选择。旋梭的种类分为n种型号,它们的主要区别在于旋梭尾钩的长度,尾钩用于在绕线过程中控制面线,分别针对软薄料、普通料、厚硬料或特殊缝料。
挑线弹簧、线夹和线慢钩都从属于挑线机构。正确调整张力和挑线附件是保持良好线迹的重要条件。此外,送布机构的送料时间错误,当钩针机构中缝纫机的钩针和退针时间存在较大误差时,线环的收紧效果也会受到影响。
供应装置
输送缝纫材料的机构称为送料机构。
将缝纫材料在原来的位置移动一段距离,以便在新的位置形成下一针的过程称为送料。常见的送料方式有:下送料机构、上送料机构、针送料机构(针与下复合送料机构)、上下复合送料机构、上、针与下复合送料机构、差动送料机构、滚轮送料机构、皮带送料机构。在大多数情况下,进给运动是一种复合运动,即水平运动和垂直运动的结合。它是一个封闭的曲线运动,即送布齿在每个针距中要上下前后交替运动。当送布器完成进给运动时,它下降到针板的下部,与缝纫材料分离,并退回到原始位置,为下一次进给运动做准备。
进给运动时间应在直针离开缝纫后开始,在下一次缝纫前结束进给运动(针、下复合或针、下复合进给方式除外)。以平缝机为例,它的定位标准是当针杆高度和送布齿高度正常时,直针尖(针眼)下降到针板平面时送布齿与针板平齐,也就是我们通常所说的三重同步。否则会出现送布不畅、缝料起皱、断针、影响线迹收紧等故障。
在缝纫机的送料过程中,大多是依靠压脚施加的压力来配合送料运动。由于压脚的作用,缝料之间、缝料与送布齿之间产生摩擦力,有利于送布,减少缝料之间的滑移。为了减少压脚与缝料的摩擦,我们可以保持压脚底板平整光滑,压脚底板要与针板的送布齿平行。在不影响送料效果的情况下,可以适当降低压脚压力,选择摩擦系数低的工程塑料压脚。
压脚的压力取决于缝纫材料的性质。缝料厚时压力较大,缝料软或薄时压力较小。送布齿的高度和节距也应随缝料的厚度而不同。齿距选择方法:粗齿为中厚材料,细齿为薄材料。还要注意送布器在针板的槽内保持相应的平行度、水平度和前后距离,送料时缝料的运动方向和速度要与送布器一致,尽量减少打滑现象。工业缝纫机的针距通常以毫米为单位。针距越密,耗线量越大。不同的缝纫材料和同一种缝纫材料的粗细或位置不同,要选择合适的针距。
在缝纫机或双针链式线迹缝纫机上,当线钩移动到与机针或另一个线钩正交的位置时,形成一个三角形圆,以便直针或另一个线钩的尖端穿过。有两种情况:一是在三线缝纫机上,大弯针穿过小弯针的三角线圈,而直针穿过大弯针的三角线圈后才刺穿缝料;第二,在双链缝纫机或平缝机上,由线钩形成的三角针在直针刺入缝料后刺入。
底线线圈形成的原因是,钩子不需要刺破缝料,头部要做得厚一些,侧面有凸起的形状,这样钩子上原来的缝线自然形成一个三角形的缺口。另外,三角线圈要形状稳定,有足够的线圈空间,这需要借助底线挑线装置的回缩和挂钩本身来实现。
缝纫设备属于精密机械的一种。在缝制的过程中,主要依靠四大机构(包括其他辅助机构)的配合。无论哪里稍微跑偏,都会影响缝纫质量。作为缝制设备的管理和维护人员,要综合分析和研究各阶段主要零件的配合状态、时间要求、尺寸参数、几何形状、光洁度等,尽量做到调试和维护准确可靠,辅以正常的润滑保养和正确的操作,才能达到良好的缝制效果。