挑线杆、旋梭、摆梭、轴类，你了解吗？

  1  挑线杆

缝制设备的主体和核心，以平缝机为例，不管它的机构多么复杂、精密，只要是用针和线对缝料进行缝纫，就离不开针杆机构、勾线机构、挑线机构、送料机构四大基本机构的联合运动。

在四大机构中，输送、回收、收紧针线的机构称作挑线机构。挑线杆在每一个缝纫工作循环中担负着收、放面线并与送布机构配合完成缝纫线迹的形成。挑线簧、夹线器、缓线钩均从属于挑线机构，适当地调节张力和收线辅件，是保持良好线迹的重要条件。

挑线机构的工作特性在于挑线杆孔的上下运动，当挑线杆向下运动时，一是为向下降的机针供线，二是当旋梭勾住面线时，又向旋梭供给面线，直到面线绕过梭心架后结束。当挑线杆向上运动时，它又承担着把面线从梭架上脱出和将缝料中已形成的线迹抽紧，形成一个牢固的线迹，并从线团中抽出面线为下一个线迹的形成作准备。
 
挑线机构分为：
1.凸轮挑线机构。由凸轮带动挑线杆运动的机构。
2.连杆挑线机构。由四连杆机构带动挑线杆运动的机构。挑线杆是四连杆机构的连杆。
3.滑杆挑线机构。由曲柄滑杆机构带动挑线杆运动的机构。挑线杆是四连杆机构的导杆。
4.旋转挑线机构。由一个或两个装有挑线销的园盘或其它形状的构件，以旋转运动进行挑线运动的机构。
5.针杆挑线机构。固接于针杆上的过线或夹线装置，或直接固装于针杆的挑线杆机构。
 
在工业缝纫机中一般采用连杆挑线、针杆挑线最为多见。挑线方式分为两种，一为进针前将前一个线圈抽紧；二为退针时利用收线器的张力装置收紧。在包缝机或绷缝机（含双线链式缝纫机）上采用第一种收紧方式，平缝机采用第二种收紧方式。机针在第二次入线时所需缝线来自两个方面，一是收紧前一个线迹时获得，二是在克服张力调节器压力后从线团上抽取。一般情况下，挑线杆的行程和运动轨迹是相对固定的，由于它的从属地位，决定了机构各相关尺寸不太可能进行调整，应严格按照定位要求进行制造和安装。
 
平缝机的挑线机构最开始设计时有凸轮机构、连杆机构等，由于连杆机构各杆件都是低副连接，有许多优势，特别是使棉线的断线率降低，因此，目前工业平缝机均采用连杆挑线机构。目前工业缝纫机的四连杆挑线机构，其作用主要是防止送布牙将缝料向前送进时拉长线段和放松缝线，使机针在穿刺缝料时减少干扰力，按输送和收紧缝线的方式完成线迹用线量的适当调整，保证针刺力作用的正确位置。

根据缝纫机的工作原理，对挑线杆、机针和摆梭的运动配合有严格的时间要求。尤其是对挑线杆，要求其与缝纫机的各机构动作配合必须十分准确和协调，否则，轻则影响缝纫效果，会引起“跳针”和“断线”等故障，重则无法工作。因此，对挑线杆制造工艺要求较高。
宁波五菱工贸实业有限公司（以下简称：五菱）投入巨资引进具有日本领先技术的热处理多用炉，全面掌控零件热处理质量。技术精湛，在挑线杆组件制造方面持续进步，一直在做高端挑线杆组件，拥有大量优秀技术人才专门开发各种高、精、尖的新产品，并在缝纫机零部件企业中率先引入ERP管理系统，全面提高企业信息化管理水平，增强企业竞争力。2009年以来，五菱缝纫机组件，包括挑线杆组件，一直被日本、德国、台湾地区等各大企业定为“免检产品”，并被评为“优秀供应商”，其挑线杆产品通过了“浙江制造”的“品”字标认证。

2020年新冠肺炎疫情期间，五菱一直在做工艺上的改进和研发，五菱总经理方钰珂指出，“今年五菱更加注重工艺研发，特别是热处理和磨床工艺的处理，生铁的铸造工艺和其他材料不同，需要有经验和有技术的工人去研发。”通过生铁铸造，将金属熔炼成符合要求的液体并浇进铸型里，经过冷却、凝固，清整处理后得到挑线杆组件的初步形状、尺寸和性能；磨床工艺也是五菱需要加强的重点，这方面需要不断提升自动化程度。

方钰珂透露，五菱的品保部门在公司里面的权威很高，客户一旦反馈有什么问题，品保部门会检查所有与之相关的工作，所以五菱的挑线杆组件在很多缝纫机整机厂是免检产品，这也得益于规范、严格的品保制度和执行。五菱每年都会把利润的一部分投入到设备上，特别是加工中心的投入。拥有多年做工业缝纫机挑线杆组件经验的五菱，2020年把家用缝纫机的挑线杆组件也纳入了生产中。

  2  旋梭、摆梭

旋梭

在缝制设备中，以锁式线迹缝合的缝纫机最为普遍，这些缝纫机大多数是采用旋梭，以其梭尖勾住线环，同时扩大线环，并引导线环环绕过梭心而构成锁式线迹的。旋梭是缝纫机的重要组成部分，如果说电控是缝纫机的大脑，那么旋梭就是缝纫机的心脏。旋梭由梭床、旋梭皮、旋梭板、旋梭架组成。
 

旋梭工作示意图

旋梭的工作原理通常在机针上升一定距离后，旋梭床的梭尖，开始勾进线环，梭尖勾住线环后继续转动，当线环被送到旋梭架导轨口时，线环被梭架分线钩勾住，这时机针应由下极限位置上升2mm左右。旋梭架上的分线钩子应当在线环快要接近时，使线环端部留有时间移到导轨的后面去，分线钩子与机针运动轴线角为50°左右，由梭床梭尖外框凸面上边45°处勾住线环，继续转动，线环的端部勾在分线钩子上，为了使线环顺利地滑到梭架的表面上，导线板尾部的斜边把线环的线头面向外拨开，而线环的后部，一边被梭架分线钩子勾着，向梭架底部滑下，在这瞬间，机针从旋梭机构中退出。
 

由于梭架过线处非常光滑，使线环顺利地从梭架底部滑出，能使梭尖转过180°时，挑线杆上升，把挑线杆之前所送下来的剩余部分线收上来，梭尖勾住线环继续旋转，线环前半部分在导线板下面，通过外框凸面45°斜面后，正在移动的导线板边缘，逐步高出梭架，把前半部线环向外拨开，后半部线环由梭架分线钩子勾住，而把线环前后分开，最后线环前后面套过梭架，把底线套在中间，经挑线杆拉紧线环，形成线迹。

作为在高速运转下促成柔性的面料与刚性的机械无缝接合的中枢纽带，旋梭恰恰体现了缝纫的功能。“旋梭看起来普通，作用却很大，而且工艺很复杂，要经过 250 多道工序，每道工序都要精雕细琢。”宁波德鹰精密机械有限公司（以下简称：德鹰）董事长顾志英说。

旋梭安装在缝纫机的下轴上，内梭固定，外梭随轴转动，速度可以达到每分钟10 000转，即每秒约167转，在一分钟内可以缝纫5 000个接头 (转两周形成一个线结），而且线结之间的距离一般在1毫米左右，有时甚至达到0.7毫米，还不能断线、跳线和产生折皱。针对旋梭加工的特点，德鹰通过优化工艺技术改造，采用先进设备，提高了产品的精密性、耐用性和稳定性，也提高了生产效率，有些旋梭品质甚至赶超了日本旋梭。
“旋梭生产的核心技术与生产设备息息相关，非标设备决定了旋梭的技术独立性和唯一性。”顾志英说。目前， 德鹰已经掌握了六大类180多个规格的非标设备生产技术。这些非标设备在很大程度上取代了人工生产，也稳定了产品性能和品质。正是得益于非标设备的打磨，德鹰旋梭获得国家制造业“单项冠军”称号，旋梭产品牢牢锁定高端市场。
 

一只小小的旋梭，半径不超过2cm，却是工艺复杂，经过250多道工序才能完成。作为缝纫机的“心脏”，直接决定缝制的效果。因此缝纫机质量好坏，对旋梭的品质要求很高，其中旋梭的抛光是旋梭生产中很重要的一环，以前只能用人工来做抛光这一道工序，近几年生产旋梭的零件厂家开始使用设备来代替人工抛光，达到使旋梭、梭壳、脱线钩、梭架、梭芯、梭芯套等旋梭零部件去毛刺、倒角、去氧化皮、除锈、打磨抛光、精密抛光、镜面抛光等效果。

宁波市鄞州勇耀缝制机械有限公司（以下简称：勇耀）总经理李刚告诉本刊记者，“通过旋梭抛光机抛光后，旋梭精度更好，内外无毛刺，光滑顺畅，粗糙度最高可达Ra0.001μm；抛光后的旋梭外观大幅提升，运行时显著减小缝纫机噪声，有效延长使用寿命；通过抛光机抛光后的旋梭具有不易断线、收线好、无浮线、无卡线、无跳线、不绉布等性能。”

有鉴于此，勇耀秉持精益求精的匠人情怀，不吝成本，不计投入，力求在细节方面将旋梭打造得臻于完美。“从专业角度看，拿放大镜观察零件的局部与角落，你就能体会成本在工艺上的体现了”，李刚如是说，“除了高成本的投入，对每个环节的严格把关也是我们生产出来的产品达到精良水准的一大原因。原材料进来后，会马上细分成小段投放到生产线上，我们在管理层面不断改弦易辙，争取每一个环节都精益求精。”

 摆梭

锁式线迹缝纫机中的摆梭，是由半旋转机构带动，用摆梭把机针线环勾住并套过摆梭及其梭心套与梭线交织形成锁式线迹的机构。提到摆梭，就离不开旋梭，两个零件都是为了机针把线和底线勾在一起，不管摆梭还是旋梭都是为了达到这一目的，只是设计不同而已，把摆梭和旋梭放在一起比较，也能更好地介绍摆梭。
 
旋梭形成线迹的原理与摆梭基本相同，但它形成线迹的过程和方法与摆梭又有所不同，旋梭是作等角速度旋转运动，而摆梭是作不等速往复摆动运动；在机针作一次上下往复运动中（主轴旋转一周），旋梭等角速度旋转两周，而摆梭来回摆动一次；旋梭的旋梭架是固定的，旋梭床是转动的，它是由梭床尖来勾住线环，由旋梭架钩子来进行分线，使其绕过梭心套与梭架底部、上边，从旋梭板头处面脱线形成线环的。

宁波市鄞州固联缝制设备有限公司（以下简称：固联）主打产品是家用多功能缝纫机摆梭，同时也兼营其它花样机摆梭。固联总经理李善法表示，摆梭的生产对于光洁度和硬度有很高的要求，产品的质地太硬或太软均属不达标，因此他们选用生铁作为加工产品的原材料。同时，摆梭的样式繁多，可粗略分为 20～30种，依据不同的种类，需要不断调整加工尺寸和精密度。由于摆梭是成熟产品，固联员工对加工工序中的难点已经了然于胸，加之摆梭产品呈现单件利润低、总体销售量大的特征，因此尽管行业会呈现起起伏伏的波浪形发展趋势，但是总体业务始终停留在正轨上。

2020年年初以来，在严重的新冠肺炎疫情对包括缝制机械行业在内的各个领域造成冲击的危局之下，固联却呈现“风景这边独好”的繁荣之象。究其原因，一来是因为国内家用缝纫机大都以出口为主，疫情期间，许多国家口罩供不应求，消费者利用家用缝纫机自制口罩，还有一部分居家隔离的消费者利用缝纫机做手工补贴家用，因而摆梭的市场比较稳定，并未呈现低迷的态势；二来是得益于固联的决策层一直以来对产品质量的高度重视，对产品技术的持续开发与几十年如一日多产多销的战略部署，这大约也是固联多年来连续斩获国家专利奖项、不断获得长足发展的秘诀所在。李善法提到，目前固联平均一个月生产30万个摆梭，产品销售情况良好。
2020年开年至今，固联在原材料价格与土地成本持平的前提下，计划通过提升员工待遇的方式留住现有人才、进而引进新人才。李善法坚信，人才是企业的灵魂。他希望人才的保留与更新可以应对企业人才逐渐老龄化的现状，从而有利于公司的长足进步。固联一方面凭借往昔的根基狠抓主打产品的质量，另一方面也在设法以自动化设备及厂房的投入不断研发新的产品，为公司的发展注入持续的活力。李善法提到，固联近年为研发新产品，在设备和厂房上投入了两千万元。斥巨资研发出的新产品在使用寿命和整体性能不变的前提下，有效降低了原料成本，为公司带来了可观的盈利，同时也获得了国家专利。未来，固联的发展方向是保证老产品质量，研发改进新产品性能，不断扩大发展空间。

  3  轴类

工业缝纫机主要是由四个运动部分组成的完整体系，前端是刺布部分，利用机针刺入缝料然后逐渐拉紧形成线圈，挑线部分是机头刺布部分连续不断地供给线以及在线圈回收时可以很快收起，勾线部分是利用旋梭轴前端上的线相互打结后才开始工作，送布部分则是承担在完成一次完整缝纫工作后能迅速向机头供应缝料。通过压脚部分来压紧缝料以及改变针距的间距，这些都是通过缝纫机之间的机械机构协调同步运动，保证缝纫机能够顺利完成缝制工作。而这些机构的运动，都需要用一种零件来完成，那就是轴。

 
按照缝纫机不同机种所需轴的种类，可分为直轴和曲轴，直轴大都用在平缝机上，曲轴大都用在包缝机和绷缝机上；按照轴的功能分类，可以分为上轴、下轴和竖轴，以平缝机为例，平缝机上轴带动针杆机构、挑线机构运动，下轴带动以旋梭为中心的挑线机构，竖轴起到连接上下轴连动的作用。
新鄞工缝纫机科技（宁波）有限公司（以下简称：鄞工）自 1997年建厂以来，一直是以生产各种缝纫机轴类零配件的专业工厂，鄞工生产的各种轴类零件为全国许多大型整机厂家配套，工艺先进，并具有精湛的检测手段。拥有全套高精度设备和热处理加工能力，是全国缝制机械行业中专业生产轴类重点工厂，产品质量深受用户好评，曾被中国管理科学研究院评定为“中国名优产品”，是全国缝制机械行业骨干零部件企业。
2020年上半年，鄞工在三个月当中申报了十项专利，截止采访时鄞工董事长包国放告诉本刊记者，“目前已经批下四项专利，其中一项是发明专利，从2020 年开年后到5月份，鄞工除了在改进工艺上花了大量时间和精力，还在持续改造、升级设备，比如自动清洗机、自动打包机，这些设备有一部分已经投入使用，目的就是为了提高质量，提升效率，减少人工操作。”
现在整机厂对轴的工艺标准要求也越来越严格，为了匹配整机厂提升质量的要求，包国放举例，有个技术要求，轴类里面有一个过油的油槽，有一个正油槽，还有一个反油槽，需要一个倒一个顺，怎么做？包国放和研发团队一起做了升级，改成一个通过式的、由红外线控制的设计，原先一天的产量只有200 ～ 250根，现在一天八个小时的产量可以达到3 000根，一个人管理三台设备，产量翻了十倍之多，可见工艺改进的重要性。再比如轴承里面有一个螺纹，整机厂要求不但要通止规，还要加一个底孔，孔的大小也要通止规——底空的通止规，包国放也不断钻研，最后终于达到了整机厂的要求。2018 年本刊记者去鄞工采访的时候工人有150个，现在是140个工人，原来一个月最高产值400万元左右，现在鄞工月产值增加了，人反而减少了。
虽然生产工人减少了，但是包国放说附属工比以前多了，附属工的工作也是为了提高轴类零件的质量，需要人工擦轴的表面，检测轴的表面；轴类零件在热处理之后需要校直，但是人工校直很有难度，需要两个V型铁，工人把轴承夹在中间，放一个仪表来校直，这样需要大量人工才能校直，包国放想要取消人工校直，采用自动化设备校直，所以还需要投入自动化的校直设备。包国放还提到了正态分布在零件制造工艺中的应用，把零件工差往中间靠拢，这样轴类的整体质量就会提高，如果其他零件也使用正太分布方法提高整体质量，零件之间在磨合当中相互配合，提高缝纫机的寿命，同时也提高缝纫机的稳定性。
 
鄞工这两年一直在提升质量，提高产能，改进自动化装备，包国放认为，人要往高处走，想要在这个行业做稳做实，必须稳步跟进整机厂的需求，稳步改进、提升零件质量。第一要做的就是改革，第二是管理，第三是培训，包国放透露2019年鄞工的员工培训费用占总产值的0.2%，并制定了一个三年计划，人员要减少到100人，在此基础上产值增加20%，扩大管理人员队伍，进一步升级生产系统，这些目标都会在鄞工的发展计划中体现。