縫紉機(jī)是人類發(fā)明的一種非常實(shí)用而巧妙的工具，它的出現(xiàn)，極大的提高了衣服縫合效率和質(zhì)量。本文將介紹一下電動縫紉機(jī)的原理，并附有電動縫紉機(jī)工作原理原3D視頻。

    事實(shí)上，縫紉機(jī)核心部位的自動縫合機(jī)制簡單得令人難以置信，不過驅(qū)動這一機(jī)制的機(jī)器相當(dāng)精細(xì)，需要靠齒輪、滑輪和電機(jī)的配合來正確行使功能。

　　縫紉機(jī)工作原理

　　縫紉機(jī)與汽車有某些相似之處：市場上有數(shù)百種型號的機(jī)器，但價格和性能差別相當(dāng)大。在低端產(chǎn)品中，有傳統(tǒng)的最基本的電動設(shè)計，適合偶爾家用;而在高端產(chǎn)品中，有設(shè)計復(fù)雜的、可以掛接到計算機(jī)的電子縫紉機(jī)。紡織品公司有許多型號的縫紉機(jī)可選，包括?？p某種產(chǎn)品的改良型號。 

　　但是，就像汽車一樣，大多數(shù)縫紉機(jī)的基本原理都是相同的。汽車的核心是內(nèi)燃機(jī)引擎，縫紉機(jī)的核心是線圈縫合系統(tǒng)。

　　線圈縫合方法與普通手工縫紉差異很大。在最簡單的手工縫合中，縫紉者在針尾端的小眼中系上一根線，然后將針連帶線完全穿過兩片織物，從一面穿到另一面，然后再穿回原先一面。這樣，針帶動線進(jìn)出織物，把它們縫合在一起。

　　雖然這對手工來說非常簡單，但是要用機(jī)器進(jìn)行牽拉卻極其困難。機(jī)器需要在織物的一邊釋放針，然后在另一邊即刻再次抓住它。然后，它需要把松散的線全部拉出織物，調(diào)轉(zhuǎn)針的方向，然后反方向重復(fù)所有步驟。這一過程對一個簡單的機(jī)器來說太復(fù)雜了，并且不實(shí)用，而且即使對手工來說，也只有用較短的線時才好用。

　　相反，縫紉機(jī)只需將針部分穿過織物。在機(jī)針上，針眼就在尖頭的后面，而不是在針的尾端。

　　針固定在針桿上，針桿由電機(jī)通過一系列的齒輪和凸輪(稍后會詳細(xì)介紹)牽引做上下運(yùn)動。

　　當(dāng)針的尖端穿過織物時，它在一面向另一面拉出一個小線圈。織物下面的一個裝置會抓住這個線圈，然后將其包住另一根線或者同一根線的另一個線圈。在下面兩節(jié)中，我們將會看到這個系統(tǒng)究竟是如何工作的。

　　鎖扣和鏈條

　　我們了解了縫紉機(jī)的核心是線圈縫合。事實(shí)上有多種不同類型的線圈縫合，而且它們的原理也略有不同。

　　最簡單的線圈縫合是鏈?zhǔn)娇p合。若要縫出鏈?zhǔn)娇p合，縫紉機(jī)會在線的后面用相同長度的線打環(huán)。您可以在下圖中看到這類縫線的其中一種。

　　織物位于針下面的一塊金屬板上，用壓腳固定。每次縫合開始時，針穿過織物拉出一個線圈。一個做線圈的裝置在針拉出前抓住線圈，該裝置與針同步運(yùn)動。一旦針拉出織物，送布牙裝置就會將織物往前拉。

　　當(dāng)針再次穿過織物時，新的線圈將直接穿過前一個線圈的中間。做線圈的裝置會再次抓住線，圍繞下一個線圈做線圈。這樣，每個線圈都會把下一個線圈固定到位。

　　鏈?zhǔn)娇p合的主要優(yōu)點(diǎn)是可以縫得非常快。但是，它不是特別的結(jié)實(shí)，如果線的一端松開，可能整個縫紉會全部松脫。大多數(shù)縫紉機(jī)使用一種更結(jié)實(shí)的縫線，叫做鎖縫。您可以在下面的動畫中了解典型的鎖縫裝置的工作原理。

　　鎖縫裝置最重要的元件是擺梭鉤和線軸組件。線軸就是放在織物下面的一卷線。它位于擺梭的中央，后者在電機(jī)的帶動下旋轉(zhuǎn)，與針的運(yùn)動同步。

　　與鏈?zhǔn)娇p合相同，針穿過織物拉出一個線圈，在送布牙向前移動織物的同時它再次升起，然后將另外一個線圈套入。不過，這種縫合機(jī)制不是將不同的線圈連接在一起，而是將它們與從線軸上松開的另一段線連接起來。

　　當(dāng)針將線套入線圈時，旋轉(zhuǎn)的擺梭用鉤針抓住線圈。隨著擺梭的旋轉(zhuǎn)，它圍繞來自線軸的線拉出線圈。這使得縫合非常結(jié)實(shí)。

　　接下來，我們將了解縫紉機(jī)如何讓所有這些部件保持同步。

　　總工作原理圖

　　傳統(tǒng)的電動縫紉機(jī)是一項(xiàng)神奇的工程作品。如果卸下外殼，您就會看到許多齒輪、凸輪、曲柄和傳送帶，所有這一切都靠一個電機(jī)驅(qū)動。這些元件的精確配置在不同機(jī)器之間有很大差異，但是它們的工作原理是相通的。

　　在該圖中，電機(jī)通過傳動帶與驅(qū)動輪相連。驅(qū)動輪帶動長長的上驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)，后者與多個不同的機(jī)械元件相連。驅(qū)動軸的末端是一個曲柄，它可帶動針桿上下運(yùn)動。曲柄還可帶動挑線桿。挑線桿與針桿同步運(yùn)動，向下運(yùn)動可以松出足夠線段以在織物下形成線圈，然后在它從擺梭鉤放開后向上運(yùn)動以拉緊線圈。

　　線從縫紉機(jī)頂部的線軸經(jīng)挑線桿和壓線板組件引出。通過轉(zhuǎn)動壓線板組件，縫紉者可以拉緊穿入針的線。縫紉較薄的織物時，必須拉得緊一些;縫紉較厚的織物時應(yīng)拉得松一些。

　　沿驅(qū)動軸的第一個元件是一個簡單的驅(qū)動帶，可以帶動下驅(qū)動軸。下驅(qū)動軸的末端與一組錐齒輪相連，錐齒輪可帶動擺梭組件旋轉(zhuǎn)。由于二者與同一個驅(qū)動軸相連，所以擺梭組件和針組件始終保持一致運(yùn)動。

　　下驅(qū)動軸還可帶動連桿運(yùn)動，后者可操縱送布牙裝置。一個連桿在每個周期中前后滑動送布牙。同時，另一個連桿帶動送布牙上下運(yùn)動。兩個連桿同步，使送布牙壓住織物，將其向前移動，然后向下運(yùn)動釋放織物。然后，在再次壓住織物重復(fù)周期之前，送布牙將移回原位。

　　電機(jī)用腳踏板控制，縫紉者可以輕松實(shí)現(xiàn)變速。這一設(shè)計的優(yōu)點(diǎn)是將所有這些部件連接在一起，當(dāng)您踩動腳踏板時，電機(jī)會以相同的速率帶動所有的過程。無論電機(jī)轉(zhuǎn)多快，這一過程始終可以保持絕對同步。

　　圖中所示的縫紉機(jī)只能產(chǎn)生直形針腳，這是一種用直縫縫合織物的簡單針腳。大多數(shù)現(xiàn)代的縫紉機(jī)都要靈活得多;它們可以形成多種針腳，有時甚至可以生成復(fù)雜的圖案。在下一節(jié)中，我們將了解現(xiàn)代縫紉機(jī)是如何做到這一點(diǎn)的。

　　計算機(jī)工藝

　　我們認(rèn)識了傳統(tǒng)電動縫紉機(jī)內(nèi)部的機(jī)制。這一基礎(chǔ)設(shè)計的一個重要擴(kuò)充就是能夠縫制不同類型的針腳。傳統(tǒng)縫紉機(jī)的典型針腳樣式都是在Z字形針腳的基礎(chǔ)上變化的。Z字形針腳名符其實(shí)：是一條鋸齒狀針腳。

　　Z字形針腳很容易做到。您只需在針組件上下運(yùn)動時將它從一邊移動到另一邊。在傳統(tǒng)的電動縫紉機(jī)中，針桿與另一個連桿相連，后者由主驅(qū)動軸上的凸輪帶動。接上連桿時，旋轉(zhuǎn)的凸輪可以將連桿從一邊移到另一邊。連桿使針桿在進(jìn)行上下運(yùn)動的同時，同步進(jìn)行水平方向的前后傾斜運(yùn)動。

　　現(xiàn)代縫紉機(jī)的工作原理略有不同?，F(xiàn)在的高端家用縫紉機(jī)內(nèi)置計算機(jī)，還有小監(jiān)視器顯示以便于操作。在這些縫紉機(jī)中，計算機(jī)直接控制多個不同的電機(jī)。這些電機(jī)可以精確地移動針桿、壓線板、送布牙和其他縫紉機(jī)元件。通過這種精細(xì)的控制，它能夠產(chǎn)生數(shù)百種不同的針腳。在一個特定的針腳式樣中，計算機(jī)使電機(jī)按照精確的速度帶動針桿做上下運(yùn)動以及左右運(yùn)動。通常，不同針腳的計算機(jī)程序存儲在可移動存儲盤或磁帶中。也可以將縫紉機(jī)計算機(jī)連接到PC，以直接從互聯(lián)網(wǎng)上下載式樣。

　　一些電子縫紉機(jī)還能夠創(chuàng)造出復(fù)雜的刺繡式樣。這些縫紉機(jī)有一個機(jī)動化工作區(qū)，它把織物放在針組件下面。它們還有一系列的傳感器，能夠告訴計算機(jī)縫紉機(jī)所有部件的位置。通過在調(diào)整針組件時精確地前后和左右移動工作區(qū)來改變縫合樣式，計算機(jī)就能生成無限種精致的形狀和線條?？p紉者只需從存儲器中加載式樣或者自創(chuàng)式樣，幾乎所有其他的事情都可以交給計算機(jī)來完成。計算機(jī)會在必要時提醒縫紉者換線或者做其他調(diào)整。

　　顯然，這種高科技縫紉機(jī)要比200年前完全手動的縫紉機(jī)復(fù)雜許多，但是它們都是基于同一個簡單的縫合系統(tǒng)：針穿過織物產(chǎn)生一個線圈并被另一根線套住。一些奇思妙想永遠(yuǎn)地改變了世界，這一創(chuàng)造性方法就是其中之一。