[發明專利]一種縫紉機及其控制方式

在審

• 申請號: 201610179079.8
• 申請日: 2016-03-25
• 公開（公告）號: CN105714487A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 賁禮進;浦振托;陳繼永
• 申請（專利權）人: 江蘇工程職業技術學院
• 主分類號: D05B69/10
• 分類號: D05B69/10
• 代理公司: 無錫萬里知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32263
• 代理人: 王傳林

技術領域

本發明屬于縫紉機制造技術領域，具體涉及一種縫紉機及其控制方式。

背景技術

工業電腦縫紉機要實現自動剪線、自動定針數縫制、自動撥弦、自動加固縫等功能，必須采用伺服控制方式。技術而言，目前已逐步往基于矢量控制的交流伺服控制方式方向發展，在技術結構上有速度環、電流環和位置環。

采用矢量控制算法，實現速度環、電流環和位置環的伺服控制，縫紉機伺服系統三環控制框圖如圖2所示，實現三環控制要隨時清楚縫紉機的機針運動的空間位置。目前通用做法是采用安裝于電機端面的光電編碼器來檢測縫紉機的機針位置，所述光電編碼器原理圖如圖3所示。通過電機旋轉，帶動縫紉機機針的上下運動，同時光電編碼器輸出脈沖，中央處理器記光電編碼器輸出脈沖的個數以及調試的零點位置，就可以判斷縫紉機機針所在運動空間的位置。但采用光電編碼器的方式檢查機針位置，如果判斷失誤，不但不能完成縫紉機的自動控制功能，還有可能撥斷縫紉機的機針；而為了提高控制精度，通用做法是提高編碼器的線數，即提高每轉一圈輸出的脈沖數，同時成本也越高（幾百元以上），因此成本較高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種縫紉機及其控制方式，通過線性霍爾傳感器與安裝于針桿的磁鋼的感應，將反應磁感位置信息的電壓信號通過A/D模數轉換器傳輸到中央處理器（CPU），并最終通過CPU實現對機針位置的精確控制，實現縫紉機停針的精確定位，確保縫紉機自動剪線可靠，以解決上述現有技術不足的問題。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

本發明中一種縫紉機，所述縫紉機包括縫紉機臺板、縫紉機針桿及固定于縫紉機針桿下的縫紉機機針，其特征在于，所述縫紉機還包括線性霍爾傳感器、磁鋼、A/D模數轉換器及中央處理器，所述線性霍爾傳感器安裝于縫紉機臺板底面，所述磁鋼安裝于縫紉機針桿上，并且隨縫紉機針桿位移而位移。

優選地，所述磁鋼與縫紉機機針的相對位置在縫紉機工作過程中恒定。

本發明中一種縫紉機的控制方式，其特征在于，通過所述磁鋼與線性霍爾傳感器的位置變化，線性霍爾傳感器產生反應縫紉機機針位置的電壓信號并將電壓信號傳輸到A/D模數轉換器，所述A/D模數轉換器將電壓信號采樣并輸出對應的數字信號到中央處理器，所述中央處理器將數字信號轉換為針位信號，最后由所述中央處理器結合針位信號并對縫紉機伺服控制。

優選地，所述A/D模數轉換器根據所需縫紉機精度選擇。

本發明的有益效果在于，可以不斷給中央處理器提供縫紉機機針位置信息，縫紉機的機針運動到什么位置非常清楚，克服了目前縫紉機只能依靠提高編碼器輸出脈沖數的辦法來識別縫紉機機針空間位置精度的缺陷，提高了系統的停機位置的準確性，提高了自動剪線、自動撥線的可靠性，避免目前縫紉機時有剪斷機針或撥斷機針的現象發生。同時該種控制方式不但可以檢測縫紉機運轉時機針的極限位置，也可以實時檢測其運動空間位置，可以省去縫紉機伺服控制常用的機針定位器和編碼器。本發明采用線性霍爾傳感器來感應縫紉機機針的位置，可以精確檢測在縫紉機機針運動上下極限范圍內的所有位置，可以根據控制精度的要求，選用合適的模數轉換器，使控制方式靈活方便；在伺服控制方式上，由于CPU可以實時得到縫紉機的機針位置信號，可以提高系統停機位置的準確性，提高了自動剪線、自動撥線的可靠性，避免了剪斷機針或撥斷機針的風險。

附圖說明

如圖1為本發明所述的一種縫紉機的系統結構原理圖；

如圖2為縫紉機伺服系統三環控制框圖；

如圖3為光電編碼器原理圖；

如圖4為本發明中磁鋼圍繞霍爾傳感器運動的作用效果圖；

如圖5為本發明中線性霍爾傳感器輸出信號圖；

如圖6為線性霍爾傳感器輸出信號CPU采樣細分示意圖；

其中，1—磁鋼，2—縫紉機臺板，3—線性霍爾傳感器，4—縫紉機機針，5—縫紉機針桿。

具體實施方式

為使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施方式，進一步闡述本發明。

實施例1

如圖1所示，一種縫紉機，所述縫紉機包括縫紉機臺板2、縫紉機針桿5及固定于縫紉機針桿5下的縫紉機機針4，所述縫紉機還包括線性霍爾傳感器3、磁鋼1、A/D模數轉換器及中央處理器，所述線性霍爾傳感器3安裝于縫紉機臺板2底面，所述磁鋼1安裝于縫紉機針桿5上，并且隨縫紉機針桿5位移而位移。