[發(fā)明專(zhuān)利]用光學(xué)編碼器確定直驅(qū)式平縫機(jī)上下針位的結(jié)構(gòu)及其方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810039990.4
• 申請(qǐng)日: 2008-07-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101315288A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜淑忠;李小海;趙繼敏
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海派勒電氣有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01D5/347
• 分類(lèi)號(hào): G01D5/347;D05B69/24
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 屈蘅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用光學(xué)編碼器確定直驅(qū)式平縫機(jī)上下針位的結(jié)構(gòu)及其方法。

背景技術(shù)

具有自動(dòng)剪線、撥線、前后加固功能的直驅(qū)式平縫機(jī)的控制系統(tǒng)包括模式盒、驅(qū)動(dòng)控制器、電機(jī)及編碼器等，驅(qū)動(dòng)控制器電路連接模式盒、編碼器和電機(jī)，編碼器還電路連接電機(jī)，模式盒的作用是顯示各種參數(shù)和通過(guò)模式盒上的鍵盤(pán)輸入各種指令，驅(qū)動(dòng)器根據(jù)控制指令控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速、位置及其他縫紉功能，并保存各種系統(tǒng)參數(shù)。對(duì)于前述的直驅(qū)式平縫機(jī)，需測(cè)量針桿的上下針位，目前大多通過(guò)開(kāi)關(guān)型霍爾傳感器來(lái)測(cè)量，如圖1所示。兩片磁鋼1和2安裝在手輪上，手輪101’和碼盤(pán)102’套在電機(jī)的軸上隨電機(jī)同步旋轉(zhuǎn)，霍爾傳感器1和2及光學(xué)傳感器A、B、Z焊在固定于電機(jī)后端蓋的電路板上，如圖2所示，光學(xué)傳感器A、B、Z集成在所述的光學(xué)編碼器103’內(nèi)，形狀成U字形，碼盤(pán)在中間旋轉(zhuǎn)，平行光束由光學(xué)編碼器103’一側(cè)的發(fā)射部分1031’發(fā)出，利用發(fā)光二極管LED10311’發(fā)出的光線，穿過(guò)透鏡10312’后，再透過(guò)碼盤(pán)102’射到另一側(cè)的檢測(cè)部分1032’中，經(jīng)過(guò)光敏二極管10321’的檢測(cè)、信號(hào)處理電路10322’和放大電路10323’的比較后，輸出A、B、Z位置信號(hào)；

碼盤(pán)結(jié)構(gòu)如圖3所示，碼盤(pán)上刻兩圈光柵，外圈比較密，用在縫紉機(jī)上約需數(shù)百條，內(nèi)圈僅有一條，外圈放大展開(kāi)后如圖4所示。如圖1所示，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)保證電機(jī)轉(zhuǎn)角與針桿位置的固定關(guān)系，因此手輪上的某點(diǎn)N(如圖1中圓點(diǎn))嚴(yán)格對(duì)應(yīng)針桿的位置。當(dāng)針桿到達(dá)上針位即圓點(diǎn)N與圖中的上針位位置對(duì)齊時(shí)，磁鋼1與霍爾傳感器1重合，輸出上針位脈沖信號(hào)。當(dāng)針桿到達(dá)下針位即圓點(diǎn)N與圖中的下針位位置對(duì)齊時(shí)，磁鋼2與霍爾傳感器2重合，輸出下針位脈沖信號(hào)。手輪每轉(zhuǎn)一圈，即輸出一個(gè)上針位信號(hào)和一個(gè)下針位信號(hào)，該信號(hào)送入控制器進(jìn)行處理，完成自動(dòng)剪線、撥線、前后加固等功能。上、下針位是不變的，但手輪與電機(jī)軸的固定、電機(jī)與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的配合、不同廠家的機(jī)器存在差異，因此磁鋼在手輪上的位置無(wú)法預(yù)先確定。機(jī)器裝配完成后，通過(guò)調(diào)節(jié)磁鋼在手輪圓周上的位置就可實(shí)現(xiàn)所需的針桿位置。這種調(diào)節(jié)方法存在三個(gè)缺點(diǎn)，一是在手輪上必需安裝磁鋼，二是必須要有手輪機(jī)器才能正常工作，三是必須用工具才能調(diào)節(jié)磁鋼的位置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供的一種用光學(xué)編碼器確定直驅(qū)式平縫機(jī)上下針位的結(jié)構(gòu)及其方法，去掉了傳統(tǒng)定位方法中使用的霍爾傳感器和磁鋼，從而無(wú)需專(zhuān)用工具也能進(jìn)行調(diào)節(jié)，由于直接利用碼盤(pán)和光學(xué)編碼器來(lái)確定針位，故而針位確定后，即使沒(méi)有手輪機(jī)器也能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種用光學(xué)編碼器確定直驅(qū)式平縫機(jī)上下針位的結(jié)構(gòu)，包含：

模式盒、驅(qū)動(dòng)控制器、電機(jī)和光學(xué)編碼器；驅(qū)動(dòng)控制器電路連接模式盒、光學(xué)編碼器和電機(jī)，光學(xué)編碼器還電路連接電機(jī)；

手輪和碼盤(pán)套在電機(jī)的軸上隨電機(jī)同步旋轉(zhuǎn)；

碼盤(pán)上刻兩圈光柵，外圈比較密，內(nèi)圈僅有一條；

光學(xué)編碼器焊在固定于電機(jī)后端蓋的電路板上，光學(xué)傳感器A、B、Z集成在所述的光學(xué)編碼器內(nèi)，形狀成U字形，碼盤(pán)在中間旋轉(zhuǎn)，平行光束由光學(xué)編碼器一側(cè)的發(fā)射部分發(fā)出，利用發(fā)光二極管發(fā)出的光線，穿過(guò)透鏡后，再透過(guò)碼盤(pán)射到另一側(cè)的檢測(cè)部分中，經(jīng)過(guò)光敏二極管的檢測(cè)、信號(hào)處理電路和放大電路的比較后，輸出A、B、Z位置信號(hào)；

本發(fā)明基于上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，提供一種用光學(xué)編碼器確定直驅(qū)式平縫機(jī)上下針位的方法，由于直驅(qū)式縫紉機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)保證了電機(jī)的轉(zhuǎn)子、針桿位置、手輪三者之間的運(yùn)動(dòng)位置存在嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系，而控制電機(jī)本來(lái)就需要用碼盤(pán)和光學(xué)編碼器測(cè)量電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置，因此只要知道轉(zhuǎn)子位置，就能知道針桿位置，所以本發(fā)明直接利用碼盤(pán)和光學(xué)編碼器來(lái)確定針位；

該方法包含以下步驟：

步驟1、上電，模式盒進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，直驅(qū)式平縫機(jī)進(jìn)入針位設(shè)置狀態(tài)；

步驟2、人工旋轉(zhuǎn)手輪，借助手輪旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子，從而帶動(dòng)針桿上下移動(dòng)；

步驟3、當(dāng)碼盤(pán)上的內(nèi)圈光柵M經(jīng)過(guò)傳感器Z時(shí)，傳感器Z輸出Z信號(hào)，模式盒顯示提示信號(hào)，并且蜂鳴器發(fā)出響聲，驅(qū)動(dòng)控制器開(kāi)始對(duì)傳感器A、B的輸出進(jìn)行計(jì)數(shù)；

步驟4、繼續(xù)按步驟2中的方向旋轉(zhuǎn)手輪，帶動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，直至針桿到達(dá)上針位時(shí)，人工按下模式盒上的控制鍵盤(pán)，驅(qū)動(dòng)控制器將傳感器A、B輸出的脈沖數(shù)字信號(hào)保存；

步驟5、再繼續(xù)按步驟2中的方向旋轉(zhuǎn)手輪，帶動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，直至針桿到達(dá)下針位，人工按下模式盒上的控制鍵盤(pán)，驅(qū)動(dòng)控制器將傳感器A、B輸出的脈沖數(shù)字信號(hào)保存。