Устройство перемещения сшиваемого материала швейного полуавтомата

(12) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ УСТРОЙСТВО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ СШИВАЕМОГО МАТЕРИАЛА ШВЕЙНОГО ПОЛУАВТОМАТА(71) Заявитель Витебский государственный технологический университет(73) Патентообладатель Витебский государственный технологический университет(57) 1. Устройство перемещения сшиваемого материала швейного полуавтомата, содержащее корпус, траверсу, установленную в корпусе с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости вдоль направляющей, каретку, установленную на траверсе с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости перпендикулярно направлению перемещения траверсы, держатель материала, установленный на каретке с возможностью съема, два шаговых электродвигателя, средства кинематической связи шаговых электродвигателей с траверсой и кареткой, выполненные в виде зубчатых передач и передач рейка-шестерня, барабана и ходового вала, отличающееся тем, что траверса снабжена дополнительной направляющей для каретки, установленной параллельно первой, а средства кинематической связи шаговых электродвигателей с траверсой и кареткой снабжены дополнительным барабаном,причем оба барабана установлены по краям траверсы, выполнены с возможностью вращения вместе с ходовым валом и перемещения вместе с траверсой вдоль ходового вала. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в корпусе установлены цилиндрическая направляющая для траверсы и ходовой вал квадратного сечения. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что барабаны содержат эксцентрические оси и установленные на них ролики, контактирующие с рабочими поверхностями ходового вала. 2501 1 Устройство относится к области швейного машиностроения, а более конкретно к устройствам, осуществляющим перемещение сшиваемого материала в полуавтоматах для сборки плоских заготовок верха обуви. Известно устройство перемещения сшиваемого материала швейного полуавтомата 1, которое содержит корпус, траверсу, установленную в корпусе с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости вдоль направляющей, каретку, установленную на траверсе с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости перпендикулярно направлению перемещения траверсы, держатель материала, установленный на каретке с возможностью съема, шаговые электродвигатели, средства кинематической связи шаговых электродвигателей с траверсой и кареткой, выполненные в виде зубчатых передач и передач рейка-шестерня. Указанное выше устройство обладает невысокими динамическими характеристиками, из-за того, что двигатель привода каретки закреплен непосредственно на подвижной траверсе, что повышает массу подвижных частей устройства и обуславливает необходимость применения для перемещения траверсы двух спаренных электродвигателей. Известно также устройство перемещения сшиваемого материала швейного полуавтомата 2, которое содержит корпус, траверсу, установленную в корпусе с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости вдоль направляющей, каретку, установленную на траверсе с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости перпендикулярно направлению перемещения траверсы, держатель материала, установленный на каретке с возможностью съема, два шаговых электродвигателя, средства кинематической связи шаговых электродвигателей с траверсой и кареткой, выполненные в виде зубчатых передач и передач рейка-шестерня, барабана и ходового вала. Недостатком указанного выше устройства является повышенный износ пар трения, вызванный наличием четырех направляющих для траверсы, что создает избыточную кинематическую связь, и с учетом погрешностей изготовления направляющих приводит к появлению дополнительных сил сопротивления движению траверсы. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство перемещения сшиваемого материала швейного полуавтомата 3, которое содержит корпус, траверсу, установленную в корпусе с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости вдоль направляющей, каретку, установленную на траверсе с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости перпендикулярно направлению перемещения траверсы, держатель материала, установленный на каретке с возможностью съема, два шаговых электродвигателя, средства кинематической связи шаговых электродвигателей с траверсой и кареткой, выполненные в виде зубчатых передач и передач рейка-шестерня, барабана и ходового вала. Недостатком этого устройства является недостаточная жесткость каретки в вертикальном направлении,что в результате воздействия рабочих инструментов швейной головки, приводит к значительным вертикальным перемещениям каретки с закрепленным на ней держателем материала и может быть причиной низкого качества стачивания (пропуска стежков, искажений контура строчки). Это обуславливается тем, что траверса содержит одну направляющую для каретки, а средства кинематической связи шаговых электродвигателей с траверсой и кареткой содержат один барабан. Кроме того, наличие трех направляющих для траверсы создает избыточную кинематическую связь, что с учетом погрешностей изготовления направляющих приводит к появлению дополнительных сил сопротивления движению траверсы, повышенному износу пар трения, увеличению зазоров в процессе эксплуатации, колебаниям держателя материала в горизонтальной плоскости и искажению контура строчки, из-за того, что корпус этих устройств содержит две направляющие для траверсы, а третьей направляющей служит ходовой вал, образующий шлицевое соединение с траверсой. Отсутствие компенсаторов износа в парах трения приводит к потере точности позиционирования держателя материала относительно рабочих инструментов швейной головки в процессе эксплуатации и снижает надежность устройства. Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение надежности работы устройства, качества стачивания сшиваемого материала, точности позиционирования сшиваемого материала относительно рабочих инструментов швейной головки и улучшение динамических характеристик устройства. Задача решается за счет того, что в устройстве перемещения сшиваемого материала швейного полуавтомата, содержащего корпус, траверсу, установленную в корпусе с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости вдоль направляющей, каретку, установленную на траверсе с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости перпендикулярно направлению перемещения траверсы, держатель материала,установленный на каретке с возможностью съема, два шаговых электродвигателя, средства кинематической связи шаговых электродвигателей с траверсой и кареткой, выполненные в виде зубчатых передач и передач рейка-шестерня, барабана и ходового вала, траверса снабжена дополнительной направляющей для каретки,установленной параллельно первой, а средства кинематической связи шаговых электродвигателей с траверсой и кареткой снабжены дополнительным барабаном, причем оба барабана установлены по краям траверсы,выполнены с возможностью вращения вместе с ходовым валом и возможностью перемещения вместе с траверсой вдоль ходового вала 2 2501 1 в корпусе установлены цилиндрическая направляющая для траверсы и ходовой вал квадратного сечения барабаны содержат эксцентричные оси и установленные на них ролики, контактирующие с рабочими поверхностями ходового вала. Использование траверсы с двумя направляющими для каретки позволяет устранить вертикальные колебания каретки и держателя материала под воздействием рабочих инструментов швейной головки, что повышает надежность работы устройства, качество стачивания сшиваемых материалов и точность позиционирования сшиваемого материала относительно рабочих инструментов швейной головки. Установка двух барабанов по краям траверсы, выполненных с возможностью вращения вместе с ходовым валом и возможностью перемещения вместе с траверсой вдоль ходового вала, позволяет устранить перекосы каретки относительно направляющих траверсы и повысить точность позиционирования держателя материала относительно рабочих инструментов швейной головки. Установка в корпусе одной цилиндрической направляющей для траверсы и ходового вала квадратного сечения,выполняющего функцию второй направляющей для траверсы, позволяет избавиться от избыточных кинематических связей, что повышает надежность работы устройства и точность позиционирования держателя материала относительно рабочих инструментов швейной головки. Установка в барабанах роликов с эксцентричными осями позволяет при регулировке устранять зазоры между траверсой и ходовым валом, возникающие при износе пар трения, что улучшает динамические характеристики устройства, повышает надежность работы устройства и точность позиционирования держателя материала относительно рабочих инструментов швейной головки. Сущность изобретения поясняется на фигурах 1-5,где на фигуре 1 изображен общий вид устройства, на фигурах 2-5 - конструкция барабанов. Устройство содержит корпус 1, траверсу 2, установленную в корпусе 1 с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости вдоль направляющей 3, каретку 4, установленную на траверсе 2 с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости перпендикулярно направлению перемещения траверсы 2, держатель материала 5 с закрепленными в нем сшиваемым материалами, установленный на каретке 4 с возможностью съема, шаговые двигатели 6 и 7, средства кинематической связи шаговых электродвигателей с траверсой 2 и кареткой 4, выполненные в виде зубчатых передач и передач рейка-шестерня, двух барабанов 8 и ходового вала 9. Траверса 2 поддерживает и фиксирует в заданном положении держатель материала 5 относительно швейной головки 10. Направляющая 3 для траверсы выполнена цилиндрической, а ходовой вал 9 имеет квадратное сечение. Направляющая 3 и шаговые электродвигатели 6 и 7 жестко закреплены в корпусе 1. На валы шаговых электродвигателей 6 и 7 насаженны зубчатые шестерни 11 и 12. Ходовой вал 9 и промежуточный вал 13 установлены в корпусе 1 с возможностью вращения. По краям траверсы 2 установлено два барабана 8, выполненных с возможностью вращения вместе с ходовым валом 9 и возможностью перемещения вместе с траверсой 2 вдоль ходового вала 9. На одном из концов промежуточного вала 13 закреплено зубчатое колесо 14, находящееся в зацеплении с зубчатой шестерней 11,а на другом - зубчатая шестерня 15. На конце ходового вала 9 закреплено зубчатое колесо 16, находящееся в зацеплении с зубчатой шестерней 12. Каретка 4 опирается на две параллельные цилиндрические направляющие 17, закрепленные в траверсе 2. По краям каретки 4, на нижней ее поверхности, закреплены зубчатые рейки 18. На барабанах 8 закреплены зубчатые шестерни 19, находящиеся в зацеплении с зубчатыми рейками 18. На нижней поверхности траверсы 2 закреплена зубчатая рейка 20, которая находится в зацеплении с зубчатой шестерней 15. Барабан 8 содержит подшипники 21, установленные в траверсе 2, установочную гайку 22, фиксирующую подшипники 21 на барабане 8, две пары роликов 23 и 24, расположенных в различных сечениях барабана 8 и контактирующих со взаимно перпендикулярными рабочими плоскостями ходового вала 9, эксцентричные оси 25 и 26 с фиксирующими гайками 27 на их концах, а также ролики 28, установленные на осях 29 и контактирующие с цилиндрическими участками рабочих поверхностей ходового вала 9. Барабаны 8 позволяют перемещать траверсу 2 вдоль ходового вала 9 независимо от его вращательного движения, посредством подшипников 21, установленных в траверсе 2 и закрепленных на барабанах 8, а также посредством роликов 28, установленных на осях 29. 2501 1 Устройство работает следующим образом. Перед началом работы сшиваемые материалы закрепляются в держателе материала 5, после чего держатель материала 5 присоединяется к каретке 4. Шаговым электродвигателям б и 7 с помощью системы программного управления швейного полуавтомата задается старт-стопный режим работы, обеспечивающий заданный закон движения держателя материала 5 с закрепленными в нем сшиваемыми материалами в рабочей зоне полуавтомата. Вращение от вала шагового электродвигателя 7 через зубчатую шестерню 12, зубчатое колесо 16 передается ходовому валу 9 и барабанам 8. Барабаны 8 передают вращательное движение посредством двух пар роликов 23 и 24, установленных на эксцентричных осях 25, 26, зубчатым шестерням 19. Зубчатые шестерни 19, закрепленные на барабанах 8, передают движение зубчатым рейкам 18, которые перемещают каретку 4 с установленным на ней держателем материала 5 по направляющим 17 вдоль горизонтальной оси . Вращение от вала шагового электродвигателя 6 через зубчатую шестерню 11, зубчатое колесо 14, промежуточный вал 13, зубчатую шестерню 15 передается на зубчатую рейку 20, которая перемещает траверсу 2 с кареткой 4 и держателем материала 5 по направляющей 3 и ходовому валу 9 посредством барабанов 8 вдоль горизонтальной оси У. Перемещения сшиваемых материалов вдоль горизонтальных осей Х и У в зоне шитья синхронизировано с рабочими инструментами швейной головки 10. Предлагаемое устройство обладает улучшенными динамическими характеристиками, имеет высокую надежность и точность позиционирования держателя материала относительно рабочих инструментов швейной головки, обеспечивает высокое качество стачивания. оставитель Т.С. Волосевич Редактор В.Н. Позняк Т.А. Лущаковская Корректор Т.Н. Никитина А.М. Бычко С.А. Тикач Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.