TWI779485B - 旋轉頭花樣縫紉機及其縫紉方法 - Google Patents

Abstract

本發明旋轉頭花樣縫紉機能運用縫紉方法來對車縫物進行高速縫製作業，而旋轉頭花樣縫紉機含有車頭、車頭轉向機構、送料機構與控制器，車頭安裝有針棒與搖擺機構，搖擺機構能帶動針棒進行往復擺動，而車頭轉向機構能帶動車頭進行轉動，送料機構能帶動車縫物進行移動，且控制器能控制針棒的擺動方向相同於車縫物的移動方向，其中，控制器經由送料機構而改變車縫物的移動方向，同時，控制器經由車頭轉向機構而控制車頭進行轉動以改變針棒的擺動方向，讓改變後的針棒擺動方向能相同於改變後的車縫物移動方向，藉此，旋轉頭花樣縫紉機能減少送料機構停頓的時間以提高縫製車縫物的作業效率。

Description

旋轉頭花樣縫紉機及其縫紉方法

本發明有關於一種能控制車頭進行轉動的旋轉頭花樣縫紉機及其縫紉方法，特別是一種能同時控制車頭進行轉動、控制針棒進行擺動以及控制車縫物移動方向的旋轉頭花樣縫紉機及其縫紉方法，讓旋轉頭花樣縫紉機在對車縫物進行縫製的期間，針棒的擺動方向與車縫物移動方向都能保持一致。

隨著縫紉機自動化與高速化的演進，工業用縫紉機除了具有節省人力與提高產量的功效之外，現今更包含了針對各種不同目的而開發出對應功能的機型，因此，目前市面已有一種單針旋轉頭花樣縫紉機，而單針旋轉頭花樣縫紉機能隨著縫製路徑來旋轉機針與旋梭的方向，藉以模擬人工操作傳統縫紉機的過程中轉動車縫物的車縫方式，進而成形在車縫物的縫紉線跡都能保持一致的樣態。

請參閱圖1A與圖1B所示，單針旋轉頭花樣縫紉機80的上方設有一車頭81以及一車頭轉向機構82，並且，單針旋轉頭花樣縫紉機80在車頭轉向機構82的下方設有一釜軸台轉向機構83與一送料機構84，其中，車頭81安裝有一能沿著Z軸進行上下運動的針棒811以及一連接於針棒811的機針812，而車頭轉向機構82能帶動車頭81以Z軸為軸心進行轉動，使得針棒811與機針812一起進行轉動，而當車頭81進行轉動時，釜軸台轉向機構83同時帶動一針板85與一旋梭86以Z軸為軸心進行轉動，另外，送料機構84則透過夾具來帶動一車縫物87沿著圖式中的X軸方向與Y軸方向進行移動，藉此，車頭轉向機構82、釜軸台轉向機構83與送料機構84三者相互配合而能在車縫物87上依據縫製圖案而車縫形成一縫紉線跡，進而能取代傳統人工操作縫紉機，相對形成在車縫物87的縫目線跡能夠達到美觀的需求。

如圖所示，單針旋轉頭花樣縫紉機80對車縫物87進行車縫作業的過程中，車頭81的機針812會貫穿於車縫物87，使得一安裝於機針812的面線813能交織於一安裝於旋梭86的底線861，然而，當機針812貫穿於車縫物87時，送料機構84必須暫時停止帶動車縫物87或是降低帶動車縫物87的移動速度，否則送料機構84會持續帶動車縫物87沿著X軸方向與Y軸方向進行移動，使得針棒811在貫穿於車縫物87時，車縫物87透過送料機構84會拉動於機針812，導致機針812會被進行移動的車縫物87拉彎變形，使機針812損壞或是使車縫物87形成有孔徑過大的穿孔，而讓車縫物87變成瑕疵品。

為了避免機針812被移動中的車縫物87過度拉彎變形，單針旋轉頭花樣縫紉機80對車縫物87進行車縫作業時，送料機構84在機針812貫穿於布料的過程中會降低帶動車縫物87的移動速度，或是讓送料機構84能間歇性帶動車縫物87進行水平移動，使機針812貫穿於車縫物87時，送料機構84停止帶動車縫物87進行水平移動，而當機針812從車縫物87拔離時，送料機構84才重新開始帶動車縫物87進行水平移動，雖然，送料機構84間歇性帶動車縫物87進行水平移動都能避免機針812被移動中的車縫物87拉彎變形，但是會限制送料機構84帶動車縫物87的移動頻率，換言之，就會降低單針旋轉頭花樣縫紉機80縫製車縫物87的作業效率，或者，為了提高單針旋轉頭花樣縫紉機80縫製車縫物87的作業效率，送料機構84在機針812貫穿於布料的過程中持續帶動車縫物87進行移動，而此種車縫方式，單針旋轉頭花樣縫紉機80也只能針對厚度較薄或材質較軟的車縫物87(如：薄布料)進行車縫作業，使得單針旋轉頭花樣縫紉機80的應用範圍就會被侷限。

本發明的主要目的在於能依據車縫物的移動方式而改變針棒的運動方式，使得針棒除了能沿著Z軸進行上下運動之外，針棒還能進行水平方向的擺動，使得機針貫穿於車縫物之後，針棒能在車縫物進行水平移動的情況下同時帶動機針進行擺動，進而移動中車縫物不會過度拉扯機針以讓機針不會產生變形，致使能提高送料機構帶動車縫物的移動速度，相對能提高針棒進行上下往復移動的速度。

本發明的次要目的在於送料機構帶動車縫物的移動速度能夠保持均勻，或是降低間歇性帶動車縫物移動的速度變化率，使得旋轉頭花樣縫紉機縫製車縫物的作業效率能夠有效提高，甚至能擴大旋轉頭花樣縫紉機的應用範圍，使得旋轉頭花樣縫紉機不但能針對厚度較薄或材質較軟的車縫物進行車縫作業，還能縫製厚度較厚的車縫物(如：皮革)或材質較硬的車縫物。

為實現前述目的，本發明提供一種旋轉頭花樣縫紉機，上述旋轉頭花樣縫紉機能對一車縫物進行車縫作業，並包含：一車頭、一車頭轉向機構、一送料機構以及一控制器，上述車頭，具有一針棒機構以及一搖擺機構，上述針棒機構具有一針棒驅動源以及一透過上述針棒驅動源能進行上下運動的針棒，而上述搖擺機構具有一連接於上述針棒的針棒座以及一能帶動上述針棒座進行往復擺動的搖擺驅動源。

上述車頭轉向機構能帶動上述車頭以Z軸為軸心進行轉動，使得上述針棒機構與搖擺機構兩者能一起轉動，而上述送料機構具有一能帶動上述車縫物沿著X軸方向進行移動的X軸送料單元以及一能帶動上述車縫物沿著Y軸方向進行移動的Y軸送料單元，然而，上述控制器電性連接於上述針棒機構、搖擺機構、車頭轉向機構與送料機構。

其中，上述控制器控制上述送料機構帶動上述車縫物進行移動，同時，上述控制器控制上述搖擺機構來讓上述針棒的擺動方向相同於上述車縫物的移動方向，其中，上述控制器能控制上述送料機構改變上述車縫物的移動方向，同時，上述控制器控制上述車頭轉向機構帶動上述車頭進行轉動，上述搖擺機構與上述車頭一起進行轉動以改變上述針棒的擺動方向，讓上述針棒改變後的擺動方向與車縫物改變後的移動方向都能保持一致。

於此實施例中，當上述控制器控制上述送料機構帶動上述車縫物進行移動時，上述控制器同時控制上述搖擺機構帶動上述針棒進行搖擺，讓一安裝於上述針棒的機針在貫穿於上述車縫物的期間能同步與上述車縫物進行移動。

此外，上述搖擺機構進一步在上述針棒座與搖擺驅動源之間設有一搖擺傳動單元，上述搖擺傳動單元具有一連接於上述搖擺驅動源的擺動臂、一連接於上述針棒座的搖擺件以及一位在上述擺動臂與搖擺件之間的擺動連桿，上述搖擺驅動源能帶動上述擺動臂進行轉動以帶動上述搖擺件進行擺動。

另外，上述車頭安裝有一內壓腳機構，上述內壓腳機構具有一內壓腳傳動單元以及一平行設置於上述針棒的內壓腳，上述內壓腳傳動單元能帶動上述內壓腳上下移動，而上述內壓腳連接於上述針棒座，使得上述針棒與內壓腳兩者能同步進行往復搖擺。

其中，上述旋轉頭花樣縫紉機進一步具有一位在上述車頭下方的底座以及一安裝於上述底座的釜軸台轉向機構，上述底座安裝有一能進行轉動的轉動座以及一連接於上述轉動座的旋梭，而上述釜軸台轉向機構電性連接於上述控制器，當上述車頭進行轉動時，上述控制器同時控制上述釜軸台轉向機構帶動上述轉動座以Z軸為軸心進行同方向轉動。

再者，本發明另提供一種縫紉方法，上述縫紉方法包含：一資料取得步驟，取得一車縫路徑，而上述車縫路徑具有複數個不同位置的車縫點，並依據上述複數個車縫點而形成複數個表示上述兩車縫點之間距離的縫目距離以及複數個表示上述車頭轉向幅度的轉向指令；一移動步驟，上述送料機構依據上述車縫路徑的其中一個上述車縫點而帶動上述車縫物沿著上述車縫路徑進行移動；一車縫步驟，上述針棒驅動源帶動上述針棒沿著Z軸方向進行往復運動，同時，上述搖擺驅動源帶動上述針棒依據上述縫目距離進行往復擺動，讓上述針棒的擺動方向能相同於上述車縫物的移動方向；一轉向步驟，上述車頭轉向機構依據上述轉向指令而帶動上述車頭進行轉動，使上述針棒的擺動方向能夠改變；以及一再度移動步驟，上述送料機構依據上述車縫路徑的另一個上述車縫點而帶動上述車縫物沿著不同方向進行移動，讓上述車縫物的移動方向能夠改變，使上述針棒改變後的擺動方向與車縫物改變後的移動方向都能保持一致。

其中，上述資料取得步驟進一步取得一欲車縫圖案以及一設定縫目距離，上述欲車縫圖案的曲線而形成上述車縫路徑，而上述欲車縫圖案透過上述設定縫目距離而形成上述複數個車縫點，而每一個上述車縫點具有一座標指令，於此實施例中，每兩個鄰近的上述車縫點依據各自的上述座標指令而形成上述轉向指令。

本發明的特點在於旋轉頭花樣縫紉機加裝有搖擺機構，而搖擺機構能帶動針棒進行擺動，使得針棒除了受到上軸帶動而能進行上下運動之外，針棒還能同時受到搖擺機構帶動而能進行水平方向的擺動，藉此，在機針貫穿於車縫物之後，針棒能在車縫物進行水平移動的情況下同時進行水平方向的擺動，使得移動中車縫物不會拉扯機針而讓機針的形狀產生變形，致使能提高機針的使用壽命。

此外，當控制器控制車頭轉向機構帶動車頭進行轉動時，進行轉動的車頭能同時帶動搖擺機構進行轉動，使得針棒的擺動方向能夠改變，而控制器還能同時控制送料機構以透過X軸送料單元與Y軸送料單元而改變車縫物的移動方向，進而車縫物不論以任何方式進行移動，改變後的針棒擺動方向與改變後的車縫物移動方向都能保持一致，藉此，送料機構帶動車縫物的移動速度能夠有效提升，使得旋轉頭花樣縫紉機縫製車縫物的作業效率能夠有效提高，甚至能擴大旋轉頭花樣縫紉機的應用範圍，使得旋轉頭花樣縫紉機適用於能縫製厚度較厚或材質較硬的車縫物。

茲為便於更進一步對本發明之構造、使用及其特徵有更深一層明確、詳實的認識與瞭解，爰舉出較佳實施例，配合圖式詳細說明如下：

在本圖式中，X軸的兩側是指操作者面向於本發明旋轉頭花樣縫紉機1的左右兩側，而Y軸的兩側是指操作者面向本發明旋轉頭花樣縫紉機1的前後兩側，至於Z軸的兩側是指操作者面向本發明旋轉頭花樣縫紉機1的上下兩側，進而於本案說明書中，「左」、「右」、「前」、「後」、「上」、「下」等方向性詞彙，是指縫紉機操作者所面向本發明旋轉頭花樣縫紉機1的方向。

請參閱圖2與圖3所示，於第一較佳實施例中，本發明旋轉頭花樣縫紉機1主要由一縫紉機本體10、一車頭轉向機構20、一送料機構30以及一釜軸台轉向機構40以及一控制器50(如圖9所示)所構成，縫紉機本體10設有一車頭11、一支柱12以及一底座13三部分，請參閱圖3與圖4所示，車頭11的內部設有一針棒機構14、一內壓腳機構15以及一搖擺機構16，其中，針棒機構14具有一連接於車頭11的針棒驅動單元141以及一連接於針棒驅動單元141的針棒作動單元142，於此實施例中，針棒驅動單元141具有一能產生旋轉動力的的針棒驅動源141a以及一能相對於車頭11進行轉動的上軸141b，針棒驅動源141a固定於車頭11，並且，針棒驅動源141a組裝一第一針棒皮帶輪141c，而第一針棒皮帶輪141c裝設有一針棒傳動皮帶141d以連接於一連接於上軸141b的第二針棒皮帶輪141e，使針棒驅動源141a能經由第一針棒皮帶輪141c、針棒傳動皮帶141d以及第二針棒皮帶輪141e來帶動上軸141b進行轉動，其中，上軸141b水平設置於車頭11，並且，上軸141b於靠近針棒作動單元142的上方設有一曲柄軸連桿141f來連接於針棒作動單元142。

如圖所示，針棒作動單元142具有一能進行上下運動的針棒142a以及一組裝於針棒142a的機針142b，針棒142a垂直設置於針棒驅動單元141的上軸141b，並且，針棒142a連接於針棒驅動單元141的曲柄軸連桿141f，使上軸141b透過針棒驅動源141a而帶動針棒142a與機針142b兩者沿著Z軸進行上下運動，另外，內壓腳機構15具有一平行設置於針棒142a的內壓腳151，而內壓腳151透過一內壓腳傳動單元152而連接於上軸141b，使針棒驅動源141a帶動上軸141b進行轉動時，內壓腳傳動單元152能帶動內壓腳151進行上下移動。

請參閱圖5A與圖5B所示，搖擺機構16連接於車頭11，於此實施例中，搖擺機構16具有一固定於車頭11的搖擺驅動源161、一能相對於車頭11進行搖擺的針棒座162以及一位在搖擺驅動源161與針棒座162之間的搖擺傳動單元163，搖擺驅動源161具有一能產生旋轉動力的旋轉軸161a，而旋轉軸161a平行於針棒機構14的上軸141b，其中，針棒座162具有一連接於搖擺驅動源161的連接部162a以及一成形於連接部162a下端部的針棒穿設部162b，而針棒穿設部162b同時連接針棒機構14的針棒142a與內壓腳機構15的內壓腳151，於此實施例中，針棒穿設部162b形成有一容置空間162c，其中，針棒142a安裝有一位在容置空間162c內部的針棒限位塊142c，內壓腳151安裝有一位在容置空間162c內部的內壓腳限位塊153，使得針棒142a與內壓腳151分別受到針棒限位塊142c與內壓腳限位塊153帶動而進行上下移動，如圖所示，搖擺傳動單元163具有一擺動臂163a、一擺動連桿163b以及一搖擺件163c三部分，擺動臂163a的一端固定於旋轉軸161a，而擺動臂163a於遠離旋轉軸161a的一端樞轉連接於擺動連桿163b，然而，搖擺件163c的相對兩端分別連接於擺動連桿163b與針棒座162，使得搖擺件163c位在擺動連桿163b與針棒座162之間，於此實施例中，搖擺件163c設有一樞接於擺動連桿163b的搖擺臂163c1以及一連接於搖擺臂163c1的搖擺軸163c2，搖擺臂163c1鎖固於搖擺軸163c2，而搖擺軸163c2平行於針棒機構14的上軸141b，並且，搖擺軸163c2大致垂直於搖擺臂163c1。

請參閱圖6A與圖6B所示，搖擺驅動源161進行轉動，讓搖擺傳動單元163的擺動臂163a能同步進行轉動，使一成形在擺動臂163a與擺動連桿163b之間的樞接點164能繞著旋轉軸161a進行移動，當擺動臂163a進行轉動時，針棒座162能同時帶動針棒機構14的針棒142a與內壓腳機構15的內壓腳151沿著垂直於搖擺軸163c2的方向進行往復擺動，由於擺動臂163a擺動臂163a大致垂直於擺動連桿163b、擺動連桿163b大致垂直於搖擺臂163c1以及擺動臂163a的長度甚小於搖擺臂163c1的長度，使得針棒座162轉動的角度遠小於旋轉軸161a需要轉動的角度，因此，搖擺驅動源161所需求的扭力遠小於針棒座162需求擺動的力距，進而可以選用體積較小的搖擺驅動源161。

再請參閱圖2所示，縫紉機本體10的支柱12連接於縫紉機本體10的底座13，而底座13於遠離支柱12的一端設有一轉動座17，請參閱圖7與圖8所示，底座13的內部安裝有一由一旋梭驅動單元181與一旋梭作動單元182所構成的旋梭機構18，而轉動座17的內部設有一釜軸台171，並且，轉動座17的上方安裝有一針板172，而針板172設有一對位於機針142b的針孔172a，於此實施例中，針孔172a的延伸方向對應於針棒142a的擺動方向，如圖所示，旋梭驅動單元181具有一能產生旋轉動力的旋梭驅動源181a以及一能相對於轉動座17進行轉動的下軸181b，旋梭驅動源181a固定於轉動座17，並且，旋梭驅動源181a連接於一組裝於位在轉動座17外部的第一旋梭皮帶輪181c，而下軸181b的一端連接於一樞轉連接於轉動座17的第二旋梭皮帶輪181d，其中，第一旋梭皮帶輪181c與第二旋梭皮帶輪181d兩者共同組裝一旋梭傳動皮帶181e，使得旋梭驅動源181a能經由第一旋梭皮帶輪181c、旋梭傳動皮帶181e與第二旋梭皮帶輪181d來帶動下軸181b進行轉動，然而，下軸181b水平設置於底座13，並且，下軸181b於遠離第二旋梭皮帶輪181d的一端穿入至釜軸台171的內部以組裝於旋梭作動單元182。

如圖所示，旋梭機構18的旋梭作動單元182具有一垂直設置的釜軸182a，釜軸182a樞轉連接於釜軸台171，而釜軸182a的上端連接一旋梭182b，並且，釜軸182a的下端設有一位於釜軸台171內部的傘齒輪組182c來連接於旋梭驅動單元181的下軸181b，使得旋梭驅動單元181的旋梭驅動源181a帶動旋梭驅動單元181的下軸181b進行轉動時，下軸181b能經由傘齒輪組182c而帶動旋梭182b以釜軸182a為軸心進行轉動。

請再參閱圖3所示，車頭轉向機構20位在縫紉機本體10的車頭11與縫紉機本體10的支柱12之間，使得車頭11經由車頭轉向機構20而連接於支柱12，其中，車頭轉向機構20具有一固定於支柱12的車頭齒輪箱21以及一組裝於車頭齒輪箱21的車頭驅動源22，如圖所示，車頭齒輪箱21經由一呈現中空樣態的車頭轉動柱23而連接於車頭11的上面，而車頭驅動源22能經由車頭齒輪箱21而帶動車頭11以一呈現垂直樣態的轉動軸線L為軸心進行轉動，使車頭11能相對於支柱12進行旋轉，而當車頭11進行旋轉時，針棒機構14、內壓腳機構15與搖擺機構16三者皆同步與車頭11進行轉動，於此實施例中，轉動軸線L平形於Z軸。

如圖2所示，送料機構30安裝於縫紉機本體10的底座13，其中，送料機構30具有一能沿著X軸方向進行移動的的X軸送料單元31以及一能沿著Y軸方向進行移動的的Y軸送料單元32，於此實施例中，X軸送料單元31組裝一夾具單元33，而Y軸送料單元32乘載X軸送料單元31，使得Y軸送料單元32能帶動X軸送料單元31與夾具單元33兩者能相對於底座13而沿著Y軸進行移動。

請參閱圖8所示，釜軸台轉向機構40具有一位在下方轉動座17的釜軸台齒輪箱41以及一組裝於釜軸台齒輪箱41的釜軸台驅動源42，如圖所示，釜軸台齒輪箱41的上方設有一釜軸台轉動柱43來連接於轉動座17，而釜軸台驅動源42能經由釜軸台齒輪箱41而帶動轉動座17以轉動軸線L為軸心進行轉動，使轉動座17能相對於底座13進行旋轉，而當轉動座17進行旋轉時，旋梭機構18同步與縫紉機本體10的車頭11進行轉動，於此實施例中，當車頭轉向機構20帶動縫紉機本體10的車頭11進行轉動時，釜軸台轉向機構40會同時也帶動轉動座17進行轉動，而轉動軸線L重疊於釜軸台轉動柱43的軸心。

請參閱圖9所示，控制器50同時電性連接於針棒機構14、搖擺機構16、車頭轉向機構20、送料機構30與釜軸台轉向機構40，而控制器50能控制針棒機構14的針棒驅動源141a進行運轉、控制搖擺機構16的旋轉軸161a進行運轉、控制車頭轉向機構20的車頭驅動源22進行運轉、控制送料機構30的X、Y軸送料單元31、32進行水平移動與控制釜軸台轉向機構40的釜軸台驅動源42進行運轉。

請參閱圖10與圖11所示，於具體應用時，旋轉頭花樣縫紉機1運用一縫紉方法F來對一車縫物60(如圖12所示)進行車縫作業，首先，進行一資料取得步驟S1，操作人員將一表示形狀花紋的欲車縫圖案以及一表示縫目長度的設定縫目距離輸入至控制器50，而控制器50依據上述欲車縫圖案的曲線而形成一車縫路徑70，並且，控制器50透過上述欲車縫圖案的曲線與設定縫目距離而演算形成複數個車縫點71，而複數個車縫點71沿著車縫路徑70依序間隔排列，使得每一個車縫點71的位置都不相同，於此實施例中，每一個車縫點71具有一表示車縫點71位置的座標指令以及一表示車頭11轉動幅度的轉向指令，而每兩個車縫點71之間透過各自的的座標指令而形成一縫目距離72已表示兩個車縫點71之間的距離，其中，每兩個車縫點71之間透過各自的座標指令而形成上述轉向指令，藉此，車縫路徑70含有複數個車縫點71、複數個縫目距離72、複數個上述座標指令以及複數個上述轉向指令，然而，將上述欲車縫圖案與設定縫目距離輸入至控制器50來形成車縫路徑70僅為方便說明之用，亦即操作人員可透過一外部電腦繪製形成上述欲車縫圖案，並將上述設定縫目距離輸入至控制器上述外部電腦，使得上述外部電腦透過上述欲車縫圖案與設定縫目距離而形成車縫路徑70，接下來，操作人員再將含有複數個車縫點71、複數個縫目距離72、複數個上述座標指令以及複數個上述轉向指令的車縫路徑70直接輸入至控制器50。

請參閱圖10與圖12所示，當控制器50具有車縫路徑70之後，控制器50依據車縫路徑70的第一個車縫點71的上述座標指令而控制送料機構30的X、Y軸送料單元31、32帶動車縫物60進行水平移動，使得車縫物60透過X、Y軸送料單元31、32而能沿著一平行於X軸的第一方向D1進行移動，進而使車縫物60向左移動至針棒機構14的針棒142a下方，藉此，即完成一移動步驟S2，於此實施例中，第一個車縫點71的轉向指令是表示縫紉機本體10的車頭11不需要進行轉向，使得車縫物60沿著第一方向D1移動之前，車頭轉向機構20沒有帶動車頭11進行轉動，然而，第一方向D1平行於X軸僅方便說明之用，亦即第一方向D1可平行於Y軸或是同時傾斜於X軸與Y軸。

請參閱圖10與圖13A所示，當控制器50執行移動步驟S2時，控制器50同時進行一車縫步驟S3，當送料機構30帶動車縫物60沿著第一方向D1進行水平移動時，控制器50依據位在第一個車縫點71與第二個車縫點71之間的縫目距離72而控制針棒機構14的針棒驅動源141a與搖擺機構16的旋轉軸161a進行轉動，使得針棒機構14的針棒142a從一平行於Z軸的平行狀態A1轉變於一不平行於Z軸的第一傾斜狀態A2，讓針棒機構14的上軸141b能帶動針棒機構14的針棒142a沿著傾斜於Z軸的方向斜向靠近於車縫物60，進而針棒機構14的機針142b斜向貫穿於車縫物60，使車縫物60形成一透過機針142b形成的貫穿孔(圖未示)，請參閱圖13B所示，當機針142b貫穿於車縫物60之後，控制器50繼續依據上述車縫路徑70的其中一個車縫點71的上述座標指令來控制送料機構30的X、Y軸送料單元31、32帶動車縫物60沿著第一方向D1進行移動，而控制器50繼續控制搖擺機構16的搖擺驅動源161進行轉動，此時，搖擺機構16的搖擺軸163c2垂直於第一方向D1，使得搖擺驅動源161透過搖擺軸163c2而能帶動搖擺機構16的針棒座162沿著第一方向D1進行左右擺動，讓針棒座162同時帶動針棒機構14的針棒142a與內壓腳機構15的內壓腳151兩者都沿著第一方向D1進行擺動，進而針棒142a從第一傾斜狀態A2依序轉變為平行狀態A1以及一相反於第一傾斜狀態A2的第二傾斜狀態A3，其中，當針棒142a呈現第二傾斜狀態A3時，上軸141b能帶動針棒142a沿著傾斜於Z軸的方向斜向遠離於車縫物60，讓機針142b斜向離開於車縫物60，其中，當機針142b貫穿於車縫物60的過程中，送料機構30持續帶動車縫物60進行移動，而車縫物60上的貫穿孔的移動速度會大致接近於車縫物60的移動速度，因此，進行移動的車縫物60不會對機針142b產生力量過大的側向力，使得機針142b即使受到車縫物60的側向力的影響而不會彎曲變形。

請參閱圖14所示，接下來，控制器50再次同時進行移動步驟S2與車縫步驟S3，使得控制器50依據車縫路徑70的第二個車縫點71的上述座標指令而控制送料機構30的X、Y軸送料單元31、32帶動車縫物60進行水平移動，於此實施例中，第二個車縫點71的轉向指令同樣是表示車頭11不需要進行轉向，讓搖擺機構16的搖擺軸163c2呈現垂直於第一方向D1的樣態，使送料機構30依然帶動車縫物60沿著第一方向D1進行移動，而針棒機構14的機針142b斜向貫穿於車縫物60的不同位置，而控制器50透過位在第二個車縫點71與第三個車縫點71之間的縫目距離72而控制搖擺機構16的針棒座162進行擺動，使得機針142b離開車縫物60之後，車縫物60的表面能形成一平行於第一方向D1的縫目61，於此實施例中，搖擺件163c的搖擺軸163c2平行於Y軸，進而針棒座162沿著第一方向D1進行擺動時，機針142b與內壓腳151兩者是沿著X軸進行左右擺動。

請參閱圖10與圖15所示，當控制器50在執行完成車縫路徑70的第三至第十個車縫點71的過程中，由於第三至第十個車縫點71的轉向指令也是表示車頭11不需要進行轉向，使得車縫物60透過送料機構30都是沿著第一方向D1進行移動，進而車縫物60的形成有複數個平行於第一方向D1的縫目61，而當控制器50要執行第十一個車縫點71時，因為第十一個車縫點71的轉向指令表示縫紉機本體10的車頭11要逆時針旋轉，進而開始進行一轉向步驟S4，控制器50依據第十一個車縫點71的轉向指令而控制車頭轉向機構20的車頭驅動源22產生旋轉動力，使得車頭驅動源22帶動縫紉機本體10的車頭11以轉動軸線L為軸心進行轉動，讓針棒機構14、內壓腳機構15與搖擺機構16三者同時與車頭11進行轉動，使得搖擺件163c的搖擺軸163c2從垂直於第一方向D1的樣態改變為同時傾斜於X軸與Y軸的樣態，進而改變搖擺機構16的針棒座162的擺動方向，讓針棒座162的擺動方向從第一方向D1改變為不同於第一方向D1的第二方向D2，進而針棒座162能沿著第二方向D2進行往復擺動，致使針棒機構14的機針142b與內壓腳機構15的內壓腳151兩者是沿著同時傾斜於X軸與Y軸的方向進行擺動，同時，控制器50同樣依據上述轉向指令而釜軸台轉向機構40的釜軸台驅動源42產生旋轉動力，使得釜軸台驅動源42帶動轉動座17進行轉動，進而轉動座17相對於縫紉機本體10的底座13以轉動軸線L為軸心進行轉動，讓旋梭機構18與轉動座17一起同步於車頭11進行轉動，然而，第二方向D2同時傾斜於X軸與Y軸僅方便說明之用，亦即只要第二方向D2不同於第一方向D1。

如圖10所示，控制器50於進行轉向步驟S4的過程中，控制器50同時進行一再度移動步驟S5，控制器50依據上述車縫路徑70的第十一個車縫點71的上述座標指令而控制送料機構30，讓X軸送料單元31與Y軸送料單元32兩者相互配合而改變車縫物60的移動方向，讓車縫物60透過送料機構30而沿著第二方向D2進行移動，此時，進行一再度車縫步驟S6，控制器50控制針棒機構14的針棒驅動源141帶動針棒機構14的機針142b貫穿於車縫物60，而控制器50透過位在第十一個車縫點71與第十二個車縫點71之間的縫目距離72而控制搖擺機構16的針棒座162進行擺動，讓車縫物60的表面形成有平行於第二方向D2的縫目61，藉此，當縫紉機本體10的車頭11進行轉動之後，針棒142a的擺動方向還能與車縫物60的移動方向保持一致。

然而，於第一較佳實施例中，針棒機構14的針棒142a能沿著第一方向D1或第二方向D2進行擺動以及車縫物60透過送料機構30而能沿著第一方向D1或第二方向D2進行移動僅為方便說明之用，亦即控制器50依據不同個車縫點71的轉向指令而能改變縫紉機本體10的車頭11的轉動幅度，讓針棒機構14的針棒142a能沿著不同於第一、二方向D1、D2的其他方向進行擺動，相對讓送料機構30也能沿著不同於第一、二方向D1、D2的其他方向進行移動。

請參閱圖16與圖17所示，於第二較佳實施例中，與第一較佳實施的差別在於機針142b、針孔172a與旋梭作動單元182三者形成對稱於轉動軸線L的雙針型式，如圖所示，針棒作動單元142的針棒142a安裝一靠近於針孔172a的機針座142d，而機針座142d連接兩個彼此間隔排列的機針142b，而針板172對應機針142b而形成有兩個針孔172a，相對旋梭驅動單元181的下軸181b連接有兩個旋梭作動單元182，使得旋梭機構18設有兩個旋梭182b來分別對位於其中一個針孔172a，然而，於第二較佳實施例中的旋轉頭花樣縫紉機1的運作方式相同於第一較佳實施例，因而於此實施例中，將不再重複描述。

以上所舉實施例，僅為方便說明本發明並非加以限制，在不離本發明範疇，熟悉此一行業技藝人士依本發明申請專利範圍及發明說明所作之各種簡易變形與修飾，均仍應含括於以下申請專利範圍中。

1:旋轉頭花樣縫紉機 10:縫紉機本體 11:車頭 12:支柱 13:底座 14:針棒機構 141:針棒驅動單元 141a:針棒驅動源 141b:上軸 141c:第一針棒皮帶輪 141d:針棒傳動皮帶 141e:第二針棒皮帶輪 141f:曲柄軸連桿 142:針棒作動單元 142a:針棒 142b:機針 142c:針棒限位塊 142d:機針座 15:內壓腳機構 151:內壓腳 152:內壓腳傳動單元 153:內壓腳限位塊 16:搖擺機構 161:搖擺驅動源 161a:旋轉軸 162:針棒座 162a:連接部 162b:針棒穿設部 162c:容置空間 163:搖擺傳動單元 163a:擺動臂 163b:擺動連桿 163c:搖擺件 163c1:搖擺臂 163c2:搖擺軸 164:樞接點 17:轉動座 171:釜軸台 172:針板 172a:針孔 18:旋梭機構 181:旋梭驅動單元 181a:旋梭驅動源 181b:下軸 181c:第一旋梭皮帶輪 181d:第二旋梭皮帶輪 181e:旋梭傳動皮帶 182:旋梭作動單元 182a:釜軸 182b:旋梭 182c:傘齒輪組 20:車頭轉向機構 21:車頭齒輪箱 22:車頭驅動源 23:車頭轉動柱 30:送料機構 31:X軸送料單元 32:Y軸送料單元 33:夾具單元 40:釜軸台轉向機構 41:釜軸台齒輪箱 42:釜軸台驅動源 43:釜軸台轉動柱 50:控制器 60:車縫物 61:縫目 70:車縫路徑 71:車縫點 72:縫目距離 A1:平行狀態 A2:第一傾斜狀態 A3:第二傾斜狀態 F:縫紉方法 D1:第一方向 D2:第二方向 L:轉動軸線 S1:資料取得步驟 S2:移動步驟 S3:車縫步驟 S4:轉向步驟 S5:再度移動步驟 S6:再度車縫步驟 80:單針旋轉頭花樣縫紉機 81:車頭 811:針棒 812:機針 813:面線 82:車頭轉向機構 83:釜軸台轉向機構 84:送料機構 85:針板 86:旋梭 861:底線 87:車縫物

圖1A為習知旋轉頭花樣縫紉機的立體圖； 圖1B為機針被移動中的車縫物拉彎變形的示意圖； 圖2為本發明旋轉頭花樣縫紉機於第一較佳實施利的立體圖； 圖3為本發明車頭轉向機構安裝於車頭的示意圖； 圖4為針棒機構、內壓腳機構與搖擺機構四者位在車頭內部的示意圖； 圖5A為搖擺機構連接於針棒機構的示意圖； 圖5B為搖擺機構連接於針棒機構的分解圖； 圖6A與圖6B為搖擺機構帶動針棒擺動的示意圖； 圖7為釜軸台與旋梭機構安裝於轉動座的示意圖； 圖8為釜軸台轉向機構安裝於轉動座的示意圖； 圖9為控制器電性連接於針棒機構、搖擺機構、車頭轉向機構、送料機構與釜軸台轉向機構的模組示意圖； 圖10為縫紉方法的步驟流程圖； 圖11為車縫路徑的示意圖； 圖12為送料機構帶動車縫物進行橫向移動的示意圖； 圖13A為機針斜向插入車縫物的示意圖； 圖13B為機針進行擺動以從第一傾斜狀態轉變為平行狀態的示意圖； 圖14為車縫物形成有多個平行於第一方向的縫目的示意圖； 圖15為車頭轉向機構帶動車頭進行轉動的示意圖；以及 圖16與圖17為本發明旋轉頭花樣縫紉機於第二較佳實施利的示意圖。

1:旋轉頭花樣縫紉機 10:縫紉機本體 11:車頭 12:支柱 13:底座 17:轉動座 171:釜軸台 181b:下軸 20:車頭轉向機構 21:車頭齒輪箱 22:車頭驅動源 23:車頭轉動柱 30:送料機構 31:X軸送料單元 32:Y軸送料單元 33:夾具單元 40:釜軸台轉向機構 41:釜軸台齒輪箱 42:釜軸台驅動源 43:釜軸台轉動柱

Claims (6)

1. 一種旋轉頭花樣縫紉機，能對一車縫物進行車縫作業，並包含：一車頭，具有一針棒機構以及一搖擺機構，上述針棒機構具有一針棒驅動源以及一透過上述針棒驅動源能進行上下運動的針棒，而上述搖擺機構具有一連接於上述針棒的針棒座以及一能帶動上述針棒座進行往復擺動的搖擺驅動源；一底座，位在上述車頭的下方，上述底座安裝有一能進行轉動的轉動座以及一連接於上述轉動座的旋梭；一車頭轉向機構，能帶動上述車頭以Z軸為軸心進行轉動，使得上述針棒機構與搖擺機構兩者能一起轉動；一送料機構，具有一能帶動上述車縫物沿著X軸方向進行移動的X軸送料單元以及一能帶動上述車縫物沿著Y軸方向進行移動的Y軸送料單元；一釜軸台轉向機構，安裝於上述底座，而上述釜軸台轉向機構能帶動上述轉動座以Z軸為軸心進行轉動；以及一控制器，電性連接於上述針棒機構、搖擺機構、車頭轉向機構、送料機構與釜軸台轉向機構；其中，上述控制器控制上述送料機構帶動上述車縫物進行移動，同時，上述控制器控制上述搖擺機構來讓上述針棒的擺動方向相同於上述車縫物的移動方向；其中，上述控制器能控制上述送料機構改變上述車縫物的移動方向，同時，上述控制器控制上述車頭轉向機構帶動上述車頭進行轉動，上述搖擺機構與上 述車頭一起進行轉動以改變上述針棒的擺動方向，讓改變後的上述針棒擺動方向與改變後的上述車縫物移動方向都能保持一致；其中，當上述車頭進行轉動時，上述控制器同時控制上述釜軸台轉向機構帶動上述轉動座以Z軸為軸心進行同方向轉動。
2. 如請求項1所述旋轉頭花樣縫紉機，其中，當上述控制器控制上述送料機構帶動上述車縫物進行移動時，上述控制器同時控制上述搖擺機構帶動上述針棒進行搖擺，讓一安裝於上述針棒的機針在貫穿於上述車縫物的期間能同步與上述車縫物進行移動。
3. 如請求項1所述旋轉頭花樣縫紉機，其中，上述搖擺機構進一步在上述針棒座與搖擺驅動源之間設有一搖擺傳動單元，上述搖擺傳動單元具有一連接於上述搖擺驅動源的擺動臂、一連接於上述針棒座的搖擺件以及一位在上述擺動臂與搖擺件之間的擺動連桿，上述搖擺驅動源能帶動上述擺動臂進行轉動以帶動上述搖擺件進行擺動。
4. 如請求項1所述旋轉頭花樣縫紉機，其中，上述車頭安裝有一內壓腳機構，上述內壓腳機構具有一內壓腳傳動單元以及一平行設置於上述針棒的內壓腳，上述內壓腳傳動單元能帶動上述內壓腳上下移動，而上述內壓腳連接於上述針棒座，使得上述針棒與內壓腳兩者能同步進行往復搖擺。
5. 一種縫紉方法，應用如請求項1至4中任一項所述的旋轉頭花樣縫紉機，而上述縫紉方法包含：一資料取得步驟，取得一車縫路徑，而上述車縫路徑具有複數個不同位置的車縫點，並依據上述複數個車縫點而形成複數個表示上述兩車縫點之間距離的縫目距離以及複數個表示上述車頭轉向幅度的轉向指令； 一移動步驟，上述送料機構依據上述車縫路徑的其中一個上述車縫點而帶動上述車縫物進行移動；一車縫步驟，上述針棒驅動源帶動上述針棒沿著Z軸方向進行往復運動，同時，上述搖擺驅動源帶動上述針棒依據上述縫目距離進行往復擺動，讓上述針棒的擺動方向能相同於上述車縫物的移動方向；以及一轉向步驟，上述車頭轉向機構依據上述轉向指令而帶動上述車頭進行轉動，使上述針棒的擺動方向能夠改變；以及一再度移動步驟，上述送料機構依據上述車縫路徑的另一個上述車縫點而帶動上述車縫物沿著不同方向進行移動，讓上述車縫物的移動方向能夠改變，使上述針棒改變後的擺動方向與車縫物改變後的移動方向都能保持一致。
6. 如請求項5所述縫紉方法，其中，上述資料取得步驟進一步取得一欲車縫圖案以及一設定縫目距離，上述欲車縫圖案的曲線而形成上述車縫路徑，而上述欲車縫圖案透過上述設定縫目距離而形成上述複數個車縫點，而每一個上述車縫點具有一座標指令，每兩個鄰近的上述車縫點依據各自的上述座標指令而形成上述轉向指令。

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