挑線桿、旋梭、擺梭、軸類(lèi),你了解嗎?
1 挑線桿
縫制設(shè)備的主體和核心,以平縫機(jī)為例,不管它的機(jī)構(gòu)多么復(fù)雜、精密,只要是用針和線對(duì)縫料進(jìn)行縫紉,就離不開(kāi)針桿機(jī)構(gòu)、勾線機(jī)構(gòu)、挑線機(jī)構(gòu)、送料機(jī)構(gòu)四大基本機(jī)構(gòu)的聯(lián)合運(yùn)動(dòng)。
在四大機(jī)構(gòu)中,輸送、回收、收緊針線的機(jī)構(gòu)稱作挑線機(jī)構(gòu)。挑線桿在每一個(gè)縫紉工作循環(huán)中擔(dān)負(fù)著收、放面線并與送布機(jī)構(gòu)配合完成縫紉線跡的形成。挑線簧、夾線器、緩線鉤均從屬于挑線機(jī)構(gòu),適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)張力和收線輔件,是保持良好線跡的重要條件。
挑線機(jī)構(gòu)分為:
1.凸輪挑線機(jī)構(gòu)。由凸輪帶動(dòng)挑線桿運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。
2.連桿挑線機(jī)構(gòu)。由四連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)挑線桿運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。挑線桿是四連桿機(jī)構(gòu)的連桿。
3.滑桿挑線機(jī)構(gòu)。由曲柄滑桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)挑線桿運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。挑線桿是四連桿機(jī)構(gòu)的導(dǎo)桿。
4.旋轉(zhuǎn)挑線機(jī)構(gòu)。由一個(gè)或兩個(gè)裝有挑線銷(xiāo)的園盤(pán)或其它形狀的構(gòu)件,以旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行挑線運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。
5.針桿挑線機(jī)構(gòu)。固接于針桿上的過(guò)線或夾線裝置,或直接固裝于針桿的挑線桿機(jī)構(gòu)。
在工業(yè)縫紉機(jī)中一般采用連桿挑線、針桿挑線最為多見(jiàn)。挑線方式分為兩種,一為進(jìn)針前將前一個(gè)線圈抽緊;二為退針時(shí)利用收線器的張力裝置收緊。在包縫機(jī)或繃縫機(jī)(含雙線鏈?zhǔn)娇p紉機(jī))上采用第一種收緊方式,平縫機(jī)采用第二種收緊方式。機(jī)針在第二次入線時(shí)所需縫線來(lái)自兩個(gè)方面,一是收緊前一個(gè)線跡時(shí)獲得,二是在克服張力調(diào)節(jié)器壓力后從線團(tuán)上抽取。一般情況下,挑線桿的行程和運(yùn)動(dòng)軌跡是相對(duì)固定的,由于它的從屬地位,決定了機(jī)構(gòu)各相關(guān)尺寸不太可能進(jìn)行調(diào)整,應(yīng)嚴(yán)格按照定位要求進(jìn)行制造和安裝。
平縫機(jī)的挑線機(jī)構(gòu)最開(kāi)始設(shè)計(jì)時(shí)有凸輪機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)等,由于連桿機(jī)構(gòu)各桿件都是低副連接,有許多優(yōu)勢(shì),特別是使棉線的斷線率降低,因此,目前工業(yè)平縫機(jī)均采用連桿挑線機(jī)構(gòu)。目前工業(yè)縫紉機(jī)的四連桿挑線機(jī)構(gòu),其作用主要是防止送布牙將縫料向前送進(jìn)時(shí)拉長(zhǎng)線段和放松縫線,使機(jī)針在穿刺縫料時(shí)減少干擾力,按輸送和收緊縫線的方式完成線跡用線量的適當(dāng)調(diào)整,保證針刺力作用的正確位置。
根據(jù)縫紉機(jī)的工作原理,對(duì)挑線桿、機(jī)針和擺梭的運(yùn)動(dòng)配合有嚴(yán)格的時(shí)間要求。尤其是對(duì)挑線桿,要求其與縫紉機(jī)的各機(jī)構(gòu)動(dòng)作配合必須十分準(zhǔn)確和協(xié)調(diào),否則,輕則影響縫紉效果,會(huì)引起“跳針”和“斷線”等故障,重則無(wú)法工作。因此,對(duì)挑線桿制造工藝要求較高。
2020年新冠肺炎疫情期間,五菱一直在做工藝上的改進(jìn)和研發(fā),五菱總經(jīng)理方鈺珂指出,“今年五菱更加注重工藝研發(fā),特別是熱處理和磨床工藝的處理,生鐵的鑄造工藝和其他材料不同,需要有經(jīng)驗(yàn)和有技術(shù)的工人去研發(fā)。”通過(guò)生鐵鑄造,將金屬熔煉成符合要求的液體并澆進(jìn)鑄型里,經(jīng)過(guò)冷卻、凝固,清整處理后得到挑線桿組件的初步形狀、尺寸和性能;磨床工藝也是五菱需要加強(qiáng)的重點(diǎn),這方面需要不斷提升自動(dòng)化程度。
2 旋梭、擺梭
旋梭
在縫制設(shè)備中,以鎖式線跡縫合的縫紉機(jī)最為普遍,這些縫紉機(jī)大多數(shù)是采用旋梭,以其梭尖勾住線環(huán),同時(shí)擴(kuò)大線環(huán),并引導(dǎo)線環(huán)環(huán)繞過(guò)梭心而構(gòu)成鎖式線跡的。旋梭是縫紉機(jī)的重要組成部分,如果說(shuō)電控是縫紉機(jī)的大腦,那么旋梭就是縫紉機(jī)的心臟。旋梭由梭床、旋梭皮、旋梭板、旋梭架組成。
旋梭工作示意圖
旋梭的工作原理通常在機(jī)針上升一定距離后,旋梭床的梭尖,開(kāi)始勾進(jìn)線環(huán),梭尖勾住線環(huán)后繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)線環(huán)被送到旋梭架導(dǎo)軌口時(shí),線環(huán)被梭架分線鉤勾住,這時(shí)機(jī)針應(yīng)由下極限位置上升2mm左右。旋梭架上的分線鉤子應(yīng)當(dāng)在線環(huán)快要接近時(shí),使線環(huán)端部留有時(shí)間移到導(dǎo)軌的后面去,分線鉤子與機(jī)針運(yùn)動(dòng)軸線角為50°左右,由梭床梭尖外框凸面上邊45°處勾住線環(huán),繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),線環(huán)的端部勾在分線鉤子上,為了使線環(huán)順利地滑到梭架的表面上,導(dǎo)線板尾部的斜邊把線環(huán)的線頭面向外撥開(kāi),而線環(huán)的后部,一邊被梭架分線鉤子勾著,向梭架底部滑下,在這瞬間,機(jī)針從旋梭機(jī)構(gòu)中退出。
由于梭架過(guò)線處非常光滑,使線環(huán)順利地從梭架底部滑出,能使梭尖轉(zhuǎn)過(guò)180°時(shí),挑線桿上升,把挑線桿之前所送下來(lái)的剩余部分線收上來(lái),梭尖勾住線環(huán)繼續(xù)旋轉(zhuǎn),線環(huán)前半部分在導(dǎo)線板下面,通過(guò)外框凸面45°斜面后,正在移動(dòng)的導(dǎo)線板邊緣,逐步高出梭架,把前半部線環(huán)向外撥開(kāi),后半部線環(huán)由梭架分線鉤子勾住,而把線環(huán)前后分開(kāi),最后線環(huán)前后面套過(guò)梭架,把底線套在中間,經(jīng)挑線桿拉緊線環(huán),形成線跡。
作為在高速運(yùn)轉(zhuǎn)下促成柔性的面料與剛性的機(jī)械無(wú)縫接合的中樞紐帶,旋梭恰恰體現(xiàn)了縫紉的功能。“旋梭看起來(lái)普通,作用卻很大,而且工藝很復(fù)雜,要經(jīng)過(guò) 250 多道工序,每道工序都要精雕細(xì)琢。”寧波德鷹精密機(jī)械有限公司(以下簡(jiǎn)稱:德鷹)董事長(zhǎng)顧志英說(shuō)。
旋梭安裝在縫紉機(jī)的下軸上,內(nèi)梭固定,外梭隨軸轉(zhuǎn)動(dòng),速度可以達(dá)到每分鐘10 000轉(zhuǎn),即每秒約167轉(zhuǎn),在一分鐘內(nèi)可以縫紉5 000個(gè)接頭 (轉(zhuǎn)兩周形成一個(gè)線結(jié)),而且線結(jié)之間的距離一般在1毫米左右,有時(shí)甚至達(dá)到0.7毫米,還不能斷線、跳線和產(chǎn)生折皺。針對(duì)旋梭加工的特點(diǎn),德鷹通過(guò)優(yōu)化工藝技術(shù)改造,采用先進(jìn)設(shè)備,提高了產(chǎn)品的精密性、耐用性和穩(wěn)定性,也提高了生產(chǎn)效率,有些旋梭品質(zhì)甚至趕超了日本旋梭。
一只小小的旋梭,半徑不超過(guò)2cm,卻是工藝復(fù)雜,經(jīng)過(guò)250多道工序才能完成。作為縫紉機(jī)的“心臟”,直接決定縫制的效果。因此縫紉機(jī)質(zhì)量好壞,對(duì)旋梭的品質(zhì)要求很高,其中旋梭的拋光是旋梭生產(chǎn)中很重要的一環(huán),以前只能用人工來(lái)做拋光這一道工序,近幾年生產(chǎn)旋梭的零件廠家開(kāi)始使用設(shè)備來(lái)代替人工拋光,達(dá)到使旋梭、梭殼、脫線鉤、梭架、梭芯、梭芯套等旋梭零部件去毛刺、倒角、去氧化皮、除銹、打磨拋光、精密拋光、鏡面拋光等效果。
寧波市鄞州勇耀縫制機(jī)械有限公司(以下簡(jiǎn)稱:勇耀)總經(jīng)理李剛告訴本刊記者,“通過(guò)旋梭拋光機(jī)拋光后,旋梭精度更好,內(nèi)外無(wú)毛刺,光滑順暢,粗糙度最高可達(dá)Ra0.001μm;拋光后的旋梭外觀大幅提升,運(yùn)行時(shí)顯著減小縫紉機(jī)噪聲,有效延長(zhǎng)使用壽命;通過(guò)拋光機(jī)拋光后的旋梭具有不易斷線、收線好、無(wú)浮線、無(wú)卡線、無(wú)跳線、不縐布等性能。”
有鑒于此,勇耀秉持精益求精的匠人情懷,不吝成本,不計(jì)投入,力求在細(xì)節(jié)方面將旋梭打造得臻于完美。“從專(zhuān)業(yè)角度看,拿放大鏡觀察零件的局部與角落,你就能體會(huì)成本在工藝上的體現(xiàn)了”,李剛?cè)缡钦f(shuō),“除了高成本的投入,對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)的嚴(yán)格把關(guān)也是我們生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品達(dá)到精良水準(zhǔn)的一大原因。原材料進(jìn)來(lái)后,會(huì)馬上細(xì)分成小段投放到生產(chǎn)線上,我們?cè)诠芾韺用娌粩喔南乙邹H,爭(zhēng)取每一個(gè)環(huán)節(jié)都精益求精。”
擺梭鎖式線跡縫紉機(jī)中的擺梭,是由半旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動(dòng),用擺梭把機(jī)針線環(huán)勾住并套過(guò)擺梭及其梭心套與梭線交織形成鎖式線跡的機(jī)構(gòu)。提到擺梭,就離不開(kāi)旋梭,兩個(gè)零件都是為了機(jī)針把線和底線勾在一起,不管擺梭還是旋梭都是為了達(dá)到這一目的,只是設(shè)計(jì)不同而已,把擺梭和旋梭放在一起比較,也能更好地介紹擺梭。
旋梭形成線跡的原理與擺梭基本相同,但它形成線跡的過(guò)程和方法與擺梭又有所不同,旋梭是作等角速度旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),而擺梭是作不等速往復(fù)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng);在機(jī)針作一次上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)中(主軸旋轉(zhuǎn)一周),旋梭等角速度旋轉(zhuǎn)兩周,而擺梭來(lái)回?cái)[動(dòng)一次;旋梭的旋梭架是固定的,旋梭床是轉(zhuǎn)動(dòng)的,它是由梭床尖來(lái)勾住線環(huán),由旋梭架鉤子來(lái)進(jìn)行分線,使其繞過(guò)梭心套與梭架底部、上邊,從旋梭板頭處面脫線形成線環(huán)的。
寧波市鄞州固聯(lián)縫制設(shè)備有限公司(以下簡(jiǎn)稱:固聯(lián))主打產(chǎn)品是家用多功能縫紉機(jī)擺梭,同時(shí)也兼營(yíng)其它花樣機(jī)擺梭。固聯(lián)總經(jīng)理李善法表示,擺梭的生產(chǎn)對(duì)于光潔度和硬度有很高的要求,產(chǎn)品的質(zhì)地太硬或太軟均屬不達(dá)標(biāo),因此他們選用生鐵作為加工產(chǎn)品的原材料。同時(shí),擺梭的樣式繁多,可粗略分為 20~30種,依據(jù)不同的種類(lèi),需要不斷調(diào)整加工尺寸和精密度。由于擺梭是成熟產(chǎn)品,固聯(lián)員工對(duì)加工工序中的難點(diǎn)已經(jīng)了然于胸,加之?dāng)[梭產(chǎn)品呈現(xiàn)單件利潤(rùn)低、總體銷(xiāo)售量大的特征,因此盡管行業(yè)會(huì)呈現(xiàn)起起伏伏的波浪形發(fā)展趨勢(shì),但是總體業(yè)務(wù)始終停留在正軌上。
2020年年初以來(lái),在嚴(yán)重的新冠肺炎疫情對(duì)包括縫制機(jī)械行業(yè)在內(nèi)的各個(gè)領(lǐng)域造成沖擊的危局之下,固聯(lián)卻呈現(xiàn)“風(fēng)景這邊獨(dú)好”的繁榮之象。究其原因,一來(lái)是因?yàn)閲?guó)內(nèi)家用縫紉機(jī)大都以出口為主,疫情期間,許多國(guó)家口罩供不應(yīng)求,消費(fèi)者利用家用縫紉機(jī)自制口罩,還有一部分居家隔離的消費(fèi)者利用縫紉機(jī)做手工補(bǔ)貼家用,因而擺梭的市場(chǎng)比較穩(wěn)定,并未呈現(xiàn)低迷的態(tài)勢(shì);二來(lái)是得益于固聯(lián)的決策層一直以來(lái)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的高度重視,對(duì)產(chǎn)品技術(shù)的持續(xù)開(kāi)發(fā)與幾十年如一日多產(chǎn)多銷(xiāo)的戰(zhàn)略部署,這大約也是固聯(lián)多年來(lái)連續(xù)斬獲國(guó)家專(zhuān)利獎(jiǎng)項(xiàng)、不斷獲得長(zhǎng)足發(fā)展的秘訣所在。李善法提到,目前固聯(lián)平均一個(gè)月生產(chǎn)30萬(wàn)個(gè)擺梭,產(chǎn)品銷(xiāo)售情況良好。
3 軸類(lèi)
工業(yè)縫紉機(jī)主要是由四個(gè)運(yùn)動(dòng)部分組成的完整體系,前端是刺布部分,利用機(jī)針刺入縫料然后逐漸拉緊形成線圈,挑線部分是機(jī)頭刺布部分連續(xù)不斷地供給線以及在線圈回收時(shí)可以很快收起,勾線部分是利用旋梭軸前端上的線相互打結(jié)后才開(kāi)始工作,送布部分則是承擔(dān)在完成一次完整縫紉工作后能迅速向機(jī)頭供應(yīng)縫料。通過(guò)壓腳部分來(lái)壓緊縫料以及改變針距的間距,這些都是通過(guò)縫紉機(jī)之間的機(jī)械機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)同步運(yùn)動(dòng),保證縫紉機(jī)能夠順利完成縫制工作。而這些機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng),都需要用一種零件來(lái)完成,那就是軸。
按照縫紉機(jī)不同機(jī)種所需軸的種類(lèi),可分為直軸和曲軸,直軸大都用在平縫機(jī)上,曲軸大都用在包縫機(jī)和繃縫機(jī)上;按照軸的功能分類(lèi),可以分為上軸、下軸和豎軸,以平縫機(jī)為例,平縫機(jī)上軸帶動(dòng)針桿機(jī)構(gòu)、挑線機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng),下軸帶動(dòng)以旋梭為中心的挑線機(jī)構(gòu),豎軸起到連接上下軸連動(dòng)的作用。
2020年上半年,鄞工在三個(gè)月當(dāng)中申報(bào)了十項(xiàng)專(zhuān)利,截止采訪時(shí)鄞工董事長(zhǎng)包國(guó)放告訴本刊記者,“目前已經(jīng)批下四項(xiàng)專(zhuān)利,其中一項(xiàng)是發(fā)明專(zhuān)利,從2020 年開(kāi)年后到5月份,鄞工除了在改進(jìn)工藝上花了大量時(shí)間和精力,還在持續(xù)改造、升級(jí)設(shè)備,比如自動(dòng)清洗機(jī)、自動(dòng)打包機(jī),這些設(shè)備有一部分已經(jīng)投入使用,目的就是為了提高質(zhì)量,提升效率,減少人工操作。”
鄞工這兩年一直在提升質(zhì)量,提高產(chǎn)能,改進(jìn)自動(dòng)化裝備,包國(guó)放認(rèn)為,人要往高處走,想要在這個(gè)行業(yè)做穩(wěn)做實(shí),必須穩(wěn)步跟進(jìn)整機(jī)廠的需求,穩(wěn)步改進(jìn)、提升零件質(zhì)量。第一要做的就是改革,第二是管理,第三是培訓(xùn),包國(guó)放透露2019年鄞工的員工培訓(xùn)費(fèi)用占總產(chǎn)值的0.2%,并制定了一個(gè)三年計(jì)劃,人員要減少到100人,在此基礎(chǔ)上產(chǎn)值增加20%,擴(kuò)大管理人員隊(duì)伍,進(jìn)一步升級(jí)生產(chǎn)系統(tǒng),這些目標(biāo)都會(huì)在鄞工的發(fā)展計(jì)劃中體現(xiàn)。