电脑刺绣机向多头和超多头发展是一个趋势，但是超多头机器的设计并不是简单的多头机的复制，而是涉及到绣框传动的稳定、机架振动的抑制、主轴传动的稳定和刺绣控制软件功能的拓展，本该文以一种超多头（90头）刺绣机的设计说明解决上述问题的方法，对类似产品的设计有参考作用。
引言
电脑刺绣机是一种机电一体化程度很高的缝制设备，用于在服饰或布料上绣花，刺绣花样由打版系统输入，花版数据通过磁碟或者介质传送到刺绣机控制系统，控制电脑根据花版数据要求，在刺绣机针离开布面的时候，控制绣框在X方向或者Y方向移动规定的针距，固定在绣框内的绣品随绣框作X、Y方向的移动，等待下次机针向下刺绣，刺穿布面，与旋梭底线套接，形成线迹。绣框与绣针两者的配合，在绣品上完成图样的刺绣。图1为电脑刺绣机工作原理图。
电脑刺绣机一般由机械系统、传动系统和控制系统三部分组成。机械系统主要由机架、箱体部件、刺布机构、挑线机构、夹线机构、换色机构、送布机构和刺绣框部件所组成；传动系统的主电机一般为交流滑差电机或变频电机，根据刺绣针距的长短变化，调节电机的转速，主电机通过同步齿形带带动上下轴，上轴带动刺布机构和挑线杆机构运动，下轴传动旋梭及剪线机构运动，刺布机构和旋梭机构的配合，完成底线和面线的锁套，形成了锁式线迹。X方向步进电机和y方向步进电机，带动绣框完成平面运动，形成刺绣花样。控制系统是刺绣机的控制核心，它将花样数据分解为X、Y方向的运动距离并控制步进电机运动，同时还控制主电机和移框电机的运动配合，避免刺绣针撤拉布面。此外，控制系统还具备多种刺绣编辑、状态和故障的显示等功能。
1 超多头电脑刺绣机的关键技术
普通电脑刺绣机设计技术已经比较成熟，但是为了追求更高的生产效率，用户提出了多达65～90头的电脑刺绣机要求，刺绣机制造厂为了满足市场的需求，也需要研制这种超多头的电脑刺绣机。一般普通电脑刺绣机头数最多为12～45头，设备长度8～9米，现在采用超多头设计，虽然设备的头间距会有所缩短，但是设备的总长度还是会增加30%幅度，达到11米以上。因此，超多头电脑刺绣机的设计不是简单地在普通刺绣机上增加头数，而是需要重新设计，在超多头电脑刺绣机研制中，需要解决以下几个方面的关键问题：
（1）绣框的驱动方式
普通刺绣机绣框一般采用X向2点、Y向4～5点的驱动方式（图2）。步进电机通过滑车，推动绣框在X、Y方向移动，在绣框比较小的情况下，这种方式是可行的，但是现在超多头电脑刺绣机，绣框的宽度已经大大超过传统的机型，如仍然采用传统的传动方式，将会引起绣框的扭振，使花型变形，所以需要对传动方式进行创新设计。
（2）机架振动的减振
刺绣机绣框的工作过程是非连续工作，也就是说它在机针每次刺入布面时必须静止，在针杆离开布面后，则要求快速启动。由于一般平绣速度可达每分钟750针以上，特别是头数增加、机器长度增加后，绣框运动时的振动将会更加强烈，而整机的振动是制约刺绣机速度提高的关键。
|
