WY系列电脑一体袜机缝齿盘的设计*

2021-02-22王卫东郭嘉诚黄浩杨

机械制造 2021年2期

王卫东秦研郭嘉诚黄浩杨

1.浙江工业职业技术学院机械工程学院浙江绍兴 312099 2.浙江伟盈智能科技股份有限公司浙江诸暨 311800

1 设计背景

浙江省是纺织机械及纺织品生产制造大省,织袜业已成为浙江省纺织业的支柱产业之一。当前,大部分织袜生产企业都采用传统电脑袜机进行织袜编织生产,织袜过程中在袜机上编织袜身,然后利用手工转移方式将袜身转移到袜头缝合机上进行缝合编织。采用此种方式进行织袜生产,产品的生产效率和档次不能达到时代的要求,同时产品的生产成本也高,很难满足当前织袜行业的生产需求。由此可见,提升袜机的加工性能和质量迫在眉睫。

袜机的发展经历了手工编织、机电控制、微电脑控制,逐步转向智能、高效、电脑一体化[1-2]。WY系列电脑一体袜机将成形编织机构与袜头缝合机构结合在一起,形成集编织、翻转、转移、缝合技术于一体的电脑一体袜机,能够根据计算机设计的不同花型进行织袜编织,有效满足高档织袜的生产要求,实现一步成形法全自动织袜生产。WY系列电脑一体袜机中的缝齿盘在袜身转移之后的袜头自动缝合中起关键性作用,开展对WY系列电脑一体袜机缝齿盘的理论分析与设计,具有重要的现实意义。

2 缝合原理

随着科学技术的不断发展,织袜编织成形技术经历了手工编织、三步成形法、两步成形法,直至现在的一步成形法[3]。采用一步成形法编织工艺,袜身在编织成形后,不再经过人工转移,待缝合袜头可以在WY系列电脑一体袜机上直接进行缝合。应用自动对目缝合技术,将待缝合袜头的每一上下缝齿针通过对目缝合机构对目后自动缝合,实现了全自动织袜生产。

在WY系列电脑一体袜机上,对目缝合机构位于转移机构和自动吹出机构之间,转移机构将在成形编织机构中编织成形的袜身转移到袜头缝合机构的缝齿盘上。转移机构由转移上盘和转移下盘组成[4]。在转移机构中,气流牵拉系统的吸风装置将袜头线圈向针筒内吸入,袜头线圈滑落到转移针针钩中。此时,转移上盘开始下降,将袜头线圈全部转移到转移下盘针钩上。完成袜头线圈转移后,转移上盘开始上升,转移下盘继续移动,将待缝合的袜头线圈转移至缝齿盘的上下缝齿针上。缝齿盘将转移之后的袜头线圈通过旋转半环支架翻转180°,缝合机构进行袜头自动缝合,实现织袜编织的一步成形,在提高生产效率的同时,还能使袜头缝合部分更为美观[5]。

缝齿盘主要由半环支架、旋转半环支架、大齿轮盘、上缝齿针、下缝齿针、定位销孔等组成,如图1所示。半环支架、旋转半环支架为半圆形结构形式,半环支架通过销钉、螺栓固定在大齿轮盘上。大齿轮盘由伺服电机控制,实现0°～270°旋转。当旋转半环支架翻转180°后,半环支架上的上缝齿针与旋转半环支架上的下缝齿针对齐,达到对目要求。在袜头缝合过程中,依靠小齿轮、持线器、主缝合针、大小弯针及缝齿盘之间的相互配合,实现袜头自动缝合。

▲图1 缝齿盘结构

3 翻转定位装置设计

袜头缝合过程中,旋转半环支架的定位及翻转精度十分关键,直接影响待缝合袜头每一针的对目准确程度。若袜头对目不准,会出现漏针或重复缝合现象,直接影响成品袜子的美观及穿着舒适度[6-7]。旋转半环支架腰形凸起结构上的两个旋转支撑孔与大齿轮盘腰形凸起结构上的两个旋转支撑孔通过销钉进行连接,这四个旋转支撑孔之间的同轴度误差必须控制在0.005 mm以内,这样才能保证旋转半环支架翻转后待缝合袜头每一针对目[8]。在旋转半环支架与大齿轮盘配合孔的加工过程中[9],笔者采用孔心侧定位专用夹具对工件进行定位。

旋转半环支架的两侧对称分布着两个定位销孔,当旋转半环支架翻转180°进行袜头缝合时,定位销插入定位销孔内,实现旋转半环支架与半环支架的有效定位,避免袜头缝合时出现移位或者错位。当袜头缝合完毕后,两个定位销同时拔出,旋转半环支架返回到初始位置,待编织好的织袜通过自动吹出机构吹出,进行下一次待缝合袜头线圈转移。翻转定位装置如图2所示。