Устройство для перемещения материала

 

Использование: в области швейной промышленности и касается устройств, осуществляющих перемещение материала в швейных вышивальных полуавтоматах и полуавтоматах для прокладывания строчек определенного контура. Сущность изобретения: с целью повышения производительности и качества шитья за счет повышения скорости перемещения и точности позиционирования материала устройство содержит траверсу, соединенную с помощью кинематической цепи с шаговым электродвигателем, и каретку, установленную на направляющих траверсы и получающих движение от второго шагового двигателя, и две понижающие зубчатые передачи. 1 ил.

Устройство относится к области швейного машиностроения, а более конкретно к устройствам, осуществляющим передвижение материала в вышивальных полуавтоматах и в полуавтоматах для прокладывания строчек определенного контура.

Известно устройство, в котором один из барабанов установлен на направляющем валу с возможностью перемещения вдоль его оси, что позволяет значительно упростить передачу с гибким элементом. При этом число направляющих роликов уменьшается до одного на один тросик, а длина гибкого элемента минимальна. Кроме того, в качестве гибкого элемента в этом случае может быть использован зубчатый ремень, обладающий большей жесткостью и прочностью, чем тросик. Однако указанное устройство имеет существенный недостаток - ограниченность скорости и точности перемещения из-за невозможности существенно снизить передаточное число по конструктивным соображениям.

Техническая задача, на решение которой направлено предполагаемое изобретение, повышение производительности и качества шитья за счет повышения скорости перемещения и точности позиционирования материала.

Задача решается за счет того, что в устройстве, содержащем траверсу, соединенную с помощью кинематической цепи с шаговым электродвигателем, каретку, установленную на направляющих траверсы, держатель материала, жестко связанный с кареткой, направляющий вал, соединенный со вторым шаговым электродвигателем, барабан, установленный на направляющем валу, ролик, гибкий элемент, охватывающий барабан и ролик, и концами прикрепленный к каретке, направляющий вал соединен с шаговым электродвигателем посредством понижающей зубчатой передачи, а кинематическая цепь привода каретки содержит также понижающую зубчатую передачу.

Существенным отличием предполагаемого изобретения является наличие в кинематических цепях привода каретки и траверсы зубчатых передач с понижающим передаточным числом u. Число u определяется отношением угловой скорости электродвигателя к линейной скорости материала, измеряется в рад/м.

Частота вращения шагового электродвигателя n [об/мин] с учетом сил инерции и принятого линейного изменения скорости материала может быть определена по формуле где М_дв момент на валу электродвигателя, Н·м; m_пр масса подвижных деталей в кинематической цепи, приведенная к валу электродвигателя, кг; S длина стежка, м.

В существующих устройствах [1,2,3] с гибкими элементами где d диаметр ведущего барабана.

Из соотношения (2) следует, что увеличить передаточное число можно за счет уменьшения диаметра барабана d. Из конструктивных соображений примем d_min=0,016 м. Тогда u=125 рад/м.

При использовании понижающей зубчатой передачи в цепи с гибкой связью u_зуб.=5 и общее передаточное число u=625 рад/м.

В соответствии с уравнением (1) увеличение u ведет к возрастанию n при всех прочих равных условиях.

Для увеличения точности позиционирования материала следует уменьшать дискрету ΔS программируемого перемещения, которая определяется по формуле где Δα угловая дискрета шагового электродвигателя, рад.

Приведенный пример показывает, что с увеличением u от 125 рад/м до 625 рад/м дискрета перемещения материала уменьшается в 5 раз, а частота вращения главного вала машины в соответствии с соотношением (1) может быть увеличена в 2,2 раза.

Достигается это введением в кинематическую цепь понижающей зубчатой передачи.

Изобретение поясняется чертежом, где изображен общий вид устройства.

Устройство для перемещения материала смонтировано в корпусе 1. К корпусу на двух парах кронштейнов 2 и 3 закреплены цилиндрические направляющие 4 и 5. На них установлены два П-образных ползуна 6 и 7, соединенные между собой цилиндрическими направляющими 8. Ползуны 6, 7 и направляющие 8 образуют жесткую конструкцию траверсы.

По боковым сторонам траверсы к ползунам 6 и 7 соответственно прикреплены концы тросов 9 и 10. Трос 9 намотан на барабан 11 и огибает ролик 12, установленный на кронштейне 13. Трос 10 намотан на барабан 14 и огибает ролик 15, установленный на кронштейне 16. Барабаны 11 и 14 жестко посажены на вал 17, установленный в подшипниках кронштейнов 18 и 19. На одном из концов вала 17 закреплена шестерня 20, находящаяся в зацеплении с шестерней 21, посаженной на вал электродвигателя 22.

Транспортирующая каретка 23 установлена на направляющих 8 траверсы. К каретке 23 прикреплены концы троса 24, который намотан на барабан 25 и огибает ролик 26. Последний установлен на оси ползуна 6. Барабан 25 установлен на ходовом валу 27 между проушинами ползуна 7. Вал установлен в подшипниках кронштейнов 28, 29. На конце вала закреплена шестерня 30, находящаяся в зацеплении с шестерней 31. Последняя располагается на валу электродвигателя 32.

Устройство работает следующим образом. Держатель материала 33 получает перемещение по оси Y (см.чертеж) от электродвигателя 22. Движение от вала двигателя через шестерни 21, 20 передается валу 17 и барабанам 11 и 14. Барабаны, связанные тросами 9, 10 с ползунами 6, 7 траверсы, перемещают ее по оси Y вдоль направляющих 4 и 5. Совместно с траверсой перемещается каретка 23 и держатель материала 33.

Перемещение по оси Х каретка 23 получает от электродвигателя 32, вращающий момент от которого передается ходовому валу 27 с помощью шестерен 31, 30. Отверстие в барабане 25 имеет профиль, аналогичный профилю поперечного сечения вала. Таким образом, барабан, охваченный проушинами ползуна 7, имеет возможность перемещаться линейно вместе с траверсой и поворачиваться вместе с валом 27, передавая вращающий момент от электродвигателя 32. Под действием этого момента барабан 25 поворачивается и трос 24 перемещает каретку 23 в направлении оси Х.

Электродвигателям 22, 32 с помощью системы управления задается старт-стопный режим работы, что обеспечивает требуемую закономерность перемещения ткани при образовании стежков. Время перемещения ткани синхронизировано с временем работы шьющих инструментов головки машины.

Предлагаемое устройство обеспечивает требуемое качество технологической операции и позволяет осуществлять транспортирование материала при больших скоростных режимах, чем в существующих полуавтоматах.

Формула изобретения

Устройство для перемещения материала, содержащее два шаговых электродвигателя с моментами на валу М_дв, систему управления, траверсу, средство кинематической связи одного шагового электродвигателя с траверсой, имеющее приведенную массу m_пр и передаточное число u, содержащее два барабана, два ролика, два гибких элемента, охватывающих барабаны и ролики и концами прикрепленных к траверсе, каретку, установленную на направляющих траверсы, держатель материала, жестко связанный с кареткой, средство кинематической связи другого шагового электродвигателя с кареткой, имеющее передаточное число u, содержащее ходовой вал, установленный на нем с возможностью перемещения вдоль его оси барабан, ролик, гибкий элемент, охватывающий барабан и ролик и концами прикрепленный к каретке, отличающееся тем, что средства кинематической связи шаговых электродвигателей с траверсой и кареткой содержат понижающие зубчатые передачи, а система управления выполнена с возможностью старт-стопного режима перемещений держателя материала и самого материала на длину стежка s с числом перемещений n в единицу времени в соответствии с приближенной зависимостью

для увеличения числа перемещений держателя материала.

РИСУНКИ

Рисунок 1