电脑绣花机自动换底线装置技术领域
本发明涉及一种绣花机的换线装置，具体的说是一种电脑绣花机自动
换底线装置。
背景技术
目前对于绣花机行业，梭芯是重要容纳底线的装置，需要频繁更换，
如果采用人工更换不仅需要大量的人力资源，而且需要长时间的停机操作
大大影响了绣花机的正常工作效率。如何实现电脑绣花机自动换底线装置
或者说提高换线装置的精确度、降低换线装置的故障率，一直是本领域技
术人员研究的对象。
中国发明专利专利号201310303545.5公开了一种电脑绣花机自动换
底线装置，包括绣花机扣线叉翻转机构、自动换梭壳机构以及储存备用梭
壳的梭壳仓机构，所述自动换梭壳机构的气缸一的筒体固定安装在支架板
上，支架板与衬块固定安装在过度板上，支架板、衬块、过渡板连接成为
一个L形刚体。该种装置虽然也具备自动换底线装置的功能，但是其无法
确保梭芯的成功率，一旦出现梭芯脱落，装置还在运行就会出现极大的故
障。
发明内容
本发明提供了一种换梭芯精确度高、故障率低、停机时间短、避免人
工换线的电脑绣花机自动换底线装置。
一种电脑绣花机自动换底线装置，包括自动换底线装置自动更换的梭
芯，所述的自动换底线装置包括抓取或者放松梭芯的抓手组件，抓手组件
由抓手控制装置控制；所述的抓手控制装置包括控制抓手组件位移的位移
装置。该种电脑绣花机自动换底线装置通过抓取或者放松梭芯的抓手组
件，将底线用完的梭芯从梭架上抓取出来，然后丢弃，再后抓取新的梭芯，
将新的梭芯安装到梭架上，完成梭芯的更换，实现了停机时间短、自动化
更换的技术目的。抓手控制装置由位移装置控制位移实现了梭芯在空间上
位置的变化，更加有利于梭芯的更换，降低故障率。
作为结构优选位移装置包括连接抓手组件的第一支撑块，第一支撑块
通过导向轴连接第二支撑块，第二支撑块连接设于安装板上的固定转轴，
第一支撑块还通过摆杆一端连接滚柱，滚柱嵌入设于安装板上的导轨槽，
摆杆另一端由电机驱动连接。由此形成电机驱动摆杆摆动，以固定转轴为
支撑点，第一支撑块沿着导轨槽摆动，同时第一支撑块还需要沿导向轴伸
缩以确保位移运动的稳定性，实现了抓手组件沿着导轨槽摆动的技术目
的，完成梭芯更换过程中的位移性能，这里的导轨槽形状优选为圆弧形，
并且圆弧的弧度向着固定转轴弯曲，实现抓手组件的伸缩性能，具有缓冲
效果，相对直线结构的导轨槽延长了设备的使用寿命。
所述的第一支撑块上设有电机转角缓冲装置；所述的电机转角缓冲装
置包括通过螺钉连接滚柱的滑块，滑块与第一支撑块之间设有弹簧。该种
缓冲装置极大的延长了电机的使用寿命，因为电机在驱动摆杆运行过程
中，电机所要旋转的角度是预先设定的，以确保抓手组件可以抓取到梭芯
为标准，由此电机所要旋转的角度必然是过度的，也就是抓手组件抓取到
梭芯后，电机还会继续旋转几度确保抓住，可是抓手组件已经无法在向前
运动了，导致了电机过载极易烧毁电机，滑块与第一支撑块之间的弹簧结
构就是在抓手组件已经无法在向前运动的时候，为电机继续旋转的几度提
供了空间防止过载。
所述的抓手控制装置还包括确认抓手组件抓取成功的确认装置，所述
的确认装置由感应梭芯位置的传感器构成。这种传感器一般为位置传感
器，也可以是接触式传感器，只要感应到抓手组件成功抓取梭芯就可以命
令电机执行下一步工作，如果没有抓取成功可以进行报警，避免抓取失败
引起的设备故障。传感器的位置一般安装于抓手组件下方，也可以是其他
恰当的位置。
所述的位移装置对应设有精度控制装置，所述的精度控制装置包括设
于导轨槽侧边上的两个光栅元件，以及安装于滚柱外端部的配合光栅元件
的斩光片。这种精度控制装置解决了传统电机长时间运行下来存在的累积
误差问题。电机虽然已经设置好了旋转角度，控制摆杆摆动的幅度，但是
电机自身存在的机械误差以及频繁的正反转，长时间积累就会影响到抓取
梭芯工作的可靠性，并且电机在设计过程中存在变速性能，但是这种变速
性能如何体现出来或者说何时变速一直是本领域技术人员难以解决的技
术问题。对于本发明如何解决上述问题：
首先当斩光片触控到光栅元件时，光栅元件的通断信号通过电控装置
控制电机的转角度数。这里电机的转角度数已经是电机获取的第二种转角
度数的命令，第一种是一开始就获得的转角度数，这里的第二种转角度数
由于斩光片是连接在滚柱上的，说明摆杆已经运行到导轨槽的端部附近，
抓手组件已经接近梭芯了，第二种转角度数是一个小角度，其累计误差小
很多几乎忽略不计，相当于电机的转角误差在光栅元件处实现了清零，极
大的提高了位移装置的精度。
其次对于电机变速可以在光栅元件处启动，也就是第一种转角度数执
行过程可以采用高转速，第二种转角度数执行低转速，在兼顾效率的基础
上，进一步提高设备的精度和使用寿命。
所述抓手组件包括连接第一支撑块的安装座，安装座上分别安装有梭
芯保持架、梭芯抓手、自动换底线电机，梭芯抓手连接转轴一端，转轴另
一端通过连接块连接自动换底线电机的电机轴。自动换底线电机的电机轴
前后运动实现转轴正反旋转，这里的自动换底线电机为直线电机，达到了
梭芯抓手开合的技术目的，梭芯抓手开合过程中配合芯保持架完成梭芯的
抓取和放松。这里需要说明的是梭芯抓手开合可以将自动换底线电机直接
与梭芯抓手连接，通过自动换底线电机的电机轴正反旋转控制梭芯抓手开
合，具有相同效果。
所述的梭芯保持架一侧边顶住梭芯，另一侧边内侧设有接触梭芯梭舌
的凸起，凸起配合梭芯抓手完成梭芯抓取。该种梭芯保持架结构通过接触
梭芯梭舌的凸起，极大的提高了抓取的成功率。
所述的安装板上安装有更换梭芯装置；所述的更换梭芯装置包括更换
梭芯，更换梭芯安装于梭芯固定套内，梭芯固定套侧边设有微动开关。更
换梭芯装置上的更换梭芯为新的梭芯，通过微动开关，提高新梭芯安装的
稳定性，帮助梭芯抓手抓到新的梭芯。
所述摆杆与滚柱连接端设有U形槽，U形槽内嵌入滚柱，滚柱在U形
槽两侧设有凸台，其中一个凸台通过螺栓连接滑块，另一个凸台上设有配
合导轨槽的延伸段，延伸段中间设有螺孔，螺孔配合连接斩光片。该种摆
杆将滚柱、斩光片以及滑块、第一支撑块形成了一体联动结构，同时解决
了光栅元件的数据精确获取问题以及电机过载问题。
本发明通过抓取或者放松梭芯的抓手组件，将底线用完的梭芯从梭架
上抓取出来，然后丢弃，再后抓取新的梭芯，将新的梭芯安装到梭架上，
完成梭芯的更换，实现了停机时间短、自动化更换的技术目的。
附图说明
如图1所示为本发明电脑绣花机自动换底线装置主视立体结构示意图；
如图2所示为本发明电脑绣花机自动换底线装置后视立体结构示意图；
如图3所示为本发明电脑绣花机自动换底线装置主视炸开结构示意图；
如图4所示为本发明电脑绣花机自动换底线装置后视炸开结构示意图；
如图5所示为本发明电脑绣花机自动换底线装置中抓手组件结构示意图；
具体实施方式
如图1-5所示一种电脑绣花机自动换底线装置，包括自动换底线装置
自动更换的梭芯5，自动换底线装置包括抓取或者放松梭芯的抓手组件，
抓手组件由抓手控制装置控制；抓手控制装置包括控制抓手组件位移的位
移装置以及确认抓手组件抓取成功的确认装置，确认装置由感应梭芯位置
的传感器20构成。抓手组件包括连接第一支撑块18的安装座22，安装座
22上分别安装有梭芯保持架24、梭芯抓手25、自动换底线电机4，梭芯
抓手25连接转轴一端，转轴另一端通过连接块26连接自动换底线电机4
的电机轴。梭芯保持架24一侧边顶住梭芯5，另一侧边内侧设有接触梭芯
5梭舌的凸起23，凸起23配合梭芯抓手25完成梭芯5抓取。自动换底线
电机4通过连接片21连接安装座22。梭芯抓手25为一端设有安装孔的圆
弧形的块状结构。梭芯5安装于梭架12上，梭架12位于梭箱体内。
位移装置包括连接抓手组件的第一支撑块18，第一支撑块18通过导
向轴19连接第二支撑块10，第二支撑块10连接设于安装板3上的固定转
轴31，第一支撑块18还通过摆杆15一端连接滚柱16，滚柱16嵌入设于
安装板3上的导轨槽13，摆杆15另一端由电机11驱动连接。位移装置对
应设有精度控制装置，精度控制装置包括设于导轨槽13侧边上的两个光
栅元件28，以及安装于滚柱16外端部的配合光栅元件28的斩光片29。
光栅元件28的通断信号通过电控装置30控制电机11的转角度数。
为了保护电机11，第一支撑块18上设有电机转角缓冲装置；电机转
角缓冲装置包括通过螺钉连接滚柱15的滑块17，滑块17与第一支撑块
18之间设有弹簧。
为了提高新梭芯的安装成功率，安装板3上安装有更换梭芯装置；更
换梭芯装置包括更换梭芯32，更换梭芯32安装于梭芯固定套8内，梭芯
固定套8侧边设有微动开关6。微动开关6通过扭簧控制的夹片构成，当
然也可以是其他结构。更换梭芯装置侧边上还设有安装于安装板3上的梭
芯料斗9，梭芯料斗9用于装载更换下来的梭芯。
作为结构优选摆杆15与滚柱16连接端设有U形槽，U形槽内嵌入滚
柱16，滚柱16在U形槽两侧设有凸台，其中一个凸台通过螺栓连接滑块
17，另一个凸台上设有配合导轨槽13的延伸段，延伸段中间设有螺孔，
螺孔配合连接斩光片29。
作为附属装置安装板3上还安装有电控装置30的开关14、换底线固
定座1以及罩盖2。
本发明具体的工作流程为：电机11旋转第一个工作角度，斩光片29
到达光栅元件28处，而后电机11旋转第二个工作角度，在后自动换底线
电机4启动控制梭芯抓手25抓取梭芯5，传感器20确认抓取成功，而后
电机11反向旋转第三个工作角度运行到梭芯料斗9附近时自动换底线电
机4会再次启动放松梭芯5，使得梭芯5落入梭芯料斗9，电机11继续旋
转第四个工作角度，使得斩光片29到达另一个光栅元件28处，电机11
旋转第五个工作角度，在后自动换底线电机4启动由梭芯抓手25抓取更
换梭芯32，传感器20确认抓取成功，电机11再次反向旋转第六个工作角
度，使得斩光片29到达开始的光栅元件28处，然后电机11旋转第二个
工作角度，在后自动换底线电机4启动控制梭芯抓手25将更换梭芯32
放入梭架12上，而后电机11驱动抓手组件往回运动一下后撞击更换梭芯
32，确保更换梭芯32安装牢固，完成更换过程。