专利名称：缝纫设备车缝及送料马达同步运转控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是关于一种控制技术，特别是有关于一种缝纫设备车缝及送料马达同步运转控制装置，其可应用于整合至一缝纫设备，用以对该缝纫设备上的车缝针驱动伺服马达和送料马达提供一同步运转控制机制。
背景技术：
缝纫机是一种用来制做纺织品的机器，其主要机制为将纺织品用线自动缝成一体。目前自动化的缝纫机的构造主要包括一车缝机制和一送料机制；其中车缝机制包括一伺服马达和一车缝针；而送料机制则包括一送料马达，用以将一车缝材料，例如一卷松紧带，馈送至该车缝针。在进行车缝操作时，车缝机制即藉由伺服马达来驱动车缝针进行一上下循环往复的车缝动作，而于此同时送料机制即藉由送料马达的驱动来将松紧带馈送至车缝针，令车缝针将松紧带缝入纺织品。在上述的车缝操作过程中，缝纫机的车缝机制所驱动的车缝动作和送料机制所驱动的送料动作，两者必须同步进行，也就是送料马达的运转速度必须以一等比例同步于车缝针驱动伺服马达的运转速度，以让车缝针每一次往复的车缝动作能正好接收到送料马达所馈送出的一适当长度的车缝材料(即松紧带)。假若送料动作未能同步进行而过慢，则可能使得车缝动作无法正常进行，或甚至使得松紧带被扯断；而假若过快，则可能会因馈送出多余过量的松紧带而造成操作的不顺畅。目前业界常用的一种缝纫机，于车缝机制的构造上是采用一种皮带轮传动机构来将伺服马达所产生的扭力透过一个皮带轮来传送给车缝针的驱动轴，因此为了让车缝机制和送料机制两者能同步运转，为此而现有的缝纫机的车缝机制必须设置两组感应式的马达转速及定位侦测模块，分别配置于伺服马达的转轴及车缝针的驱动转轴，用以分别侦测两者于实际运转时的转速值，再依据此两项数值来计算求得送料马达进行同步运转所需要的转速值，最后依据此项数值来控制送料马达的转速同步于车缝机制的伺服马达。然而前述的设计方式于具体实施上会造成一项问题，也就是采用两组感应式马达转速及定位侦测模块会造成缝纫设备的构造具有高复杂度，因此使得产品于实做上不易让两组侦测模块所产生的脉波达到精确的动作时序。此外，此问题也导致制造上的安装配线及使用上的维修工作均非常不便，且由于其构造占用过大的空间及过于消耗电能，因此不只让生产制造过程过于繁杂，且还需要较高的零组件及组装成本，因此在制造及使用上均不便利且不符合成本经济效益。
实用新型内容鉴于以上所述的先前技术的问题，本实用新型的主要目的便是在于提供一种新的缝纫设备车缝及送料马达同步运转控制技术来作为一种可行的解决方案，可用来对缝纫设备上的车缝针驱动伺服马达和送料马达提供一同步运转控制机制，但不必如先前技术般地需要用到两组感应式马达转速及定位侦测模块，而只需要用到一组，因此可大幅降低缝纫设备的构造复杂度，从而解决先前技术在制造、调整、改车及使用上的不便利，且不符合成本经济效益的缺点。为达上述目的所采用的一种马达同步运转控制装置，其可应用于整合至一缝纫设备，且该缝纫设备具有一第一马达及一第二马达，用以对该第一马达及该第二马达提供一同步运转控制机制；该马达同步运转控制装置至少包含一马达转速侦测模块，用以侦测该第一马达的转速值；一同步比例运算模块，可将该马达转速侦测模块所侦测到的第一马达的转速值乘以一预定的同步转速比例值，其中该同步转速比例值等于该第二马达同步于该第一马达运转时的转速比例值，藉以求得一同步转速值；以及一同步运转控制模块，可依据该同步比例运算模块所求得的同步转速值来控制该第二马达的转速正好等于该同步转速值。其中，该第一马达为一车缝针驱动伺服马达，而该第二马达为一送料马达。其更进而包含一同步比例设定模块，可将一预定的同步转速比例值以人为操作方式设定至该同步比例运算模块。其中，该马达转速侦测模块为一感应式的马达转速侦测装置。其中，该同步比例运算模块于具体实施上是采用一微处理器。其中，该同步比例运算模块于具体实施上是采用一客制化的特殊应用集成电路。其中，该同步比例运算模块于具体实施上是采用一可程序化逻辑电路。其中，该可程序化逻辑电路为现场可程序化逻辑闸阵列。其中，该可程序化逻辑电路为可程序化逻辑设备。其中，该可程序化逻辑电路为可程序化逻辑阵列。其中，该可程序化逻辑电路为可程序化阵列逻辑。其中，该同步运转控制模块于具体实施上是采用电脑化数值控制技术。为达上述目的所采用的另一种马达同步运转控制装置，其可应用于整合至一缝纫设备，且该缝纫设备具有一车缝针驱动伺服马达及一送料马达，用以对该车缝针驱动伺服马达及该送料马达提供一同步运转控制机制；该马达同步运转控制装置至少包含一马达转速侦测模块，用以侦测该车缝针驱动伺服马达的转速值；一同步比例运算模块，可将该马达转速侦测模块所侦测到的车缝针驱动伺服马达的转速值乘以一预定的同步转速比例值，其中该同步转速比例值等于该送料马达同步于该车缝针驱动伺服马达运转时的转速比例值，藉以求得一同步转速值；一同步运转控制模块，可依据该同步比例运算模块所求得的同步转速值来控制该送料马达的转速正好等于该同步转速值；以及一同步比例设定模块，可将一预定的同步转速比例值以人为操作方式设定至该同步比例运算模块。其中，该马达转速侦测模块为一感应式的马达转速侦测装置。其中，该同步比例运算模块于具体实施上是采用一微处理器。其中，该同步比例运算模块于具体实施上是采用一客制化的逻辑电路。其中，该同步比例运算模块于具体实施上是采用一可程序化逻辑电路。其中，该同步运转控制模块于具体实施上是采用电脑化数值控制技术。在功能上，本实用新型是用以对缝纫设备上的车缝针驱动伺服马达和送料马达提供一同步运转控制机制，令送料马达的运转可同步于车缝针驱动伺服马达，从而让送料动作可配合车缝动作同步进行。[0026]在构造上，本实用新型于具体实施成一个装置时，其基本构造至少包含(A) —马达转速侦测模块；(B) —同步比例运算模块；以及(C) 一同步运转控制模块；并可进而包含(D) —同步比例设定模块。在实际操作时，本实用新型即可执行以下的控制处理过程= (Stepl)侦测该第一马达的转速值；(Step2)将该第一马达的转速值乘以一预定的同步转速比例值，其中该同步转速比例值等于该第二马达同步于该第一马达运转时的转速比例值，藉以求得一同步转速值；以及(Step3)控制该第二马达的转速等于该同步转速值。在缝纫机的实际应用上，该第一马达即可例如为一车缝针驱动伺服马达，而该第二马达则例如为一送料马达。本实用新型的关键技术及特点在于采用一同步比例运算模块来依据一预设的同步转速比例值计算送料马达同步于车缝针驱动伺服马达运转时所需的转速值，因此可让整体构造仅只需要用到一组马达转速侦测装置，而不必如先前技术般地需要用到两组。此作法即可用来解决先前技术因为用到两组马达转速侦测装置而造成缝纫设备的构造过于复杂的问题，因此可用来降低缝纫设备的构造复杂度，从而解决先前技术由于安装配线、调整及维修工作不便、占用过大的空间、以及过于消耗电能所造成在制造及使用上的不便且不符合成本经济效益的缺点。本实用新型因此较先前技术具有更好的进步性。
图1为本实用新型的缝纫设备车缝及送料马达同步运转控制装置的运作关系示意图；图2为本实用新型的缝纫设备车缝及送料马达同步运转控制装置的输入及输出机制示意图；图3为本实用新型的缝纫设备车缝及送料马达同步运转控制装置的基本架构示意图；图4为本实用新型的缝纫设备车缝及送料马达同步运转控制装置所执行的控制处理过程示意图。为了清楚的理解本实用新型，以下给出附图中各部件的名称以及序号，具体的10缝纫设备；20车缝机制；21车缝针驱动伺服马达；22车缝针；30送料机制；31送料马达；32车缝材料(松紧带)；100本实用新型的缝纫设备车缝及送料马达同步运转控制装置；110马达转速侦测模块；120同步比例运算模块；130同步运转控制模块；210同步比例设定模块。
具体实施方式
以下是配合所附的图式，详细揭露说明本实用新型的缝纫设备车缝及送料马达同步运转控制装置的技术内容及实施例。首先请参阅图1，为本实用新型于具体实施的一个装置时(如标号100所指的方±夹，以下简称为"马达同步运转控制装置")的应用方式。如图所示，本实用新型的马达同步运转控制装置100是用来整合至一缝纫设备10，且该缝纫设备10具有一车缝机制20和一送料机制30 (备注缝纫设备10尚具有许多其它机制及设施，例如抬压脚装置、线张力控制装置、吸线头装置、剪线装置、段数显示装置、等等，但此处仅显示及说明与本实用新型有关的部分)。如图2所示，车缝机制20包括一车缝针驱动伺服马达21和一车缝针22 ;而送料机制30则包括一送料马达31和一车缝材料32，例如为一卷松紧带。于缝纫设备10实际进行车缝操作时，车缝机制20即藉由车缝针驱动伺服马达21来驱动车缝针22进行一上下循环往复的车缝动作；而于此同时送料机制30则同步地藉由送料马达31的驱动来将车缝材料(松紧带)32馈送至车缝针22，令车缝材料(松紧带)32被车缝针22缝入至一纺织品中。在上述的车缝操作过程中，车缝机制20所执行的车缝动作和送料机制30所执行的送料动作，两者必须同步进行，也就是送料马达31的运转速度(以下表示为V2)必须以一等比例(以下表示为R)同步于车缝针驱动伺服马达21的运转速度(以下表示为VI)，其中V2 = V1XR，以让车缝针22的车缝动作能正好接收到送料马达31所馈送出的一适当长度的车缝材料(松紧带)32。假若送料动作未能同步进行而过慢，则会使得车缝动作因无法接收到车缝材料(松紧带)32而无法正常运作，或甚至使得车缝材料(松紧带)32被扯断；而假若过快，则可能会馈送出多余过量的车缝材料(松紧带)32而造成缠线的操作异常状况。于实际应用上，此同步运转比例值例如为1: 5000，代表车缝针驱动伺服马达21每转动5000圈，则送料马达31转动I圈；或例如为180 5000，代表车缝针驱动伺服马达21每转动5000圈，则送料马达31转动180圈。本实用新型的马达同步运转控制装置100即用来设置于车缝机制20的车缝针驱动伺服马达21和送料机制30的送料马达31之间，令两者可同步运转，也就是可控制送料马达31的运转速度V2随时均同步于车缝针驱动伺服马达21的运转速度VI。如图3所示，本实用新型的马达同步运转控制装置100的基本构造上包含以下的功能模块㈧一马达转速侦测模块110 ；⑶一同步比例运算模块120 ;以及(C) 一同步运转控制模块130 ;并可进而包含一同步比例设定模块210。以下即首先分别说明此些构件的个别属性及功能。马达转速侦测模块110是用以侦测车缝针驱动伺服马达21于实际运转时的转速，并将所侦测到的转速数值化成一转速值(以下表示为VI)，并将此转速值Vi作为输出及传送给同步比例运算模块120作进一步的数值处理。于具体实施上，马达转速侦测模块110可例如为一种感应式的马达转速侦测装置，可利用车缝针驱动伺服马达21运转时所触动产生的一脉波串行的频率来侦知车缝针驱动伺服马达21的转轴的转动速度及角度位置。由于此感应式的马达转速侦测装置为一习用已知的装置，因此于此不对其内部构造作详细说明。此外，马达转速侦测模块110于具体实施上并不限于使用光感应脉波编码式的马达转速侦测装置，也可为磁感应式，或其它任何型式的马达转速侦测装置。同步比例运算模块120可将上述的马达转速侦测模块110所侦测到的车缝针驱动伺服马达21的转速值Vl乘以一预定的比例值R(以下称为同步转速比例值)，其中该比例值R等于车缝针驱动伺服马达21及送料马达31于同步运转时的转速比例值，藉以求得送料马达31同步于车缝针驱动伺服马达21来运转时所需的同步转速值(以下表示为V2)，也就是V2 = V1XR，并将所求得的同步转速值V2作为输出及传送至同步运转控制模块130作进一步的处理。在目前所常用的一种缝纫设备上，此同步转速比例值R设定为1: 5000，代表车缝针驱动伺服马达21每转动5000圈，则送料马达31需同步转动I圈；或是设定为180 5000，代表车缝针驱动伺服马达21每转动5000圈，则送料马达31需同步转动180圈。此同步转速比例值R的实际值可预先依据缝纫设备10所实际采用的车缝针驱动伺服马达21和送料马达31来决定，并利用同步比例设定模块210来设定。于具体实施上，此同步比例运算模块120可采用软体或硬体来实施，也就是采用一微处理器配合微电脑程序来执行数值运算，或是采用客制化或可程序化的逻辑电路，例如特殊应用集成电路ASIC (Application-Specific IntegratedCircuit)、现场可程序化逻辑闸阵列 FPGA(Field Programmable Gate Array)、可程序化逻辑装置 PLD(ProgrammableLogic Device)、可程序化逻辑阵列PLA (Programmable Logic Array)、可程序化阵列逻辑PAL (Programmable Array Logic)等等。同步运转控制模块130可接收上述的同步比例运算模块120所输出的同步转速值V2，并依据其数值来控制送料马达31的转速正好等于此同步转速值V2。于具体实施上，此同步运转控制模块130可例如采用现有的电脑化数值控制技术(Computerized NumericalControl, CNC)来依据同步转速值V2的数值控制送料马达31的转速正好等于同步转速值V2 ;但除此之外，也可采用目前任何其它型式的控制技术。同步比例设定模块210可以人为方式针对缝纫设备10的不同型式而设定同步比例运算模块120所用的同步转速比例值R ;例如针对某一型式的缝纫设备将同步转速比例值R设定为1: 5000，而针对另一型式的缝纫设备则将同步转速比例值R设定为180 5000，视缝纫设备10所实际采用的车缝针驱动伺服马达21及送料马达31的规格而定。于前述的构造中，本实用新型相较于先前技术的最主要的不同特点在于车缝针驱动伺服马达21至车缝针22的传动方式为直驱式，也就是车缝针驱动伺服马达21所输出的扭力直接用来驱动车缝针22的运作，而非如先前技术般地需透过一个皮带轮来间接将扭力传送至车缝针22，因此可不必如先前技术般地需分别于伺服马达的转轴及皮带轮的转轴各安装一组感应式的马达转速侦测模块，也就是先前技术需要安装两组马达转速侦测模块，而本实用新型只需要一组。以下即参照图4说明本实用新型的马达同步运转控制装置100于实际应用时的控制处理过程。在实际操作时，当缝纫设备10被使用者启动来开始运作时，其即会致使车缝针驱动伺服马达21开始运转，藉以驱动车缝针22进行一上下循环往复的车缝动作。由于于此同时，送料马达31的运转必须同步于车缝针驱动伺服马达21，而车缝针驱动伺服马达21的转速可能会随时变动而有时较快有时较慢，因此即必须透过本实用新型的马达同步运转控制装置100来让送料马达31的运转随时均同步于车缝针驱动伺服马达21。本实用新型的马达同步运转控制装置100所执行的控制处理过程如下所述。首先于步骤SI中，当车缝针驱动伺服马达21开始运转时，马达转速侦测模块110即会被触动来侦测该车缝针驱动伺服马达21的实际转速值(以下表示为VI)，并将所侦测到的转速数值化成一转速值Vl作为输出及传送给同步比例运算模块120。接着于步骤S2中，同步比例运算模块120即接收马达转速侦测模块110所输出的转速值VI，并将转速值Vl乘以一预定的同步转速比例值R，其中R等于车缝针驱动伺服马达21及送料马达31于同步运转时的转速比例值，藉以求得送料马达31同步于车缝针驱动伺服马达21来进行运转时所需的同步转速值V2，也就是V2 = VlXR,并将所求得的同步转速值V2作为输出及传送至同步运转控制模块130。最后于步骤S3中，同步运转控制模块130即接收同步比例运算模块120所输出的同步转速值V2，并依据其数值来控制送料马达31的转速正好等于此同步转速值V2，让送料马达31的运转同步于车缝针驱动伺服马达21。以上步骤SI至步骤S3的处理动作即持续不断重复进行，让送料马达31的运转无论何时均等比例同步于车缝针驱动伺服马达21。相较于先前技术，本实用新型的特点在于采用一同步比例运算模块来依据一预设的同步转速比例值R计算送料马达31同步于车缝针驱动伺服马达21运转时所需的转速值，从而可让整体构造仅只需要用到一组马达转速侦测装置，而不必如先前技术般地需要用到两组。此作法即可用来解决先前技术因为用到两组马达转速侦测装置而造成缝纫设备的构造过于复杂的问题，因此可用来降低缝纫设备的构造复杂度，从而解决先前技术由于安装配线及维修工作不便、占用过大的空间、以及过于消耗电能所造成在制造及使用上的不便利且不符合成本经济效益的缺点。因此，本实用新型较先前技术具有更好的进步性。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用以限定本实用新型的实质技术内容的范围。本实用新型的实质技术内容是广义地定义于申请专利范围中。假若任何他人所完成的技术实体与下述的申请专利范围所定义者为完全相同、或是为一种等效的变更，均将被视为涵盖于本实用新型的专利范围中。
权利要求1.一种马达同步运转控制装置，其可应用于整合至一缝纫设备，且该缝纫设备具有一第一马达及一第二马达，用以对该第一马达及该第二马达提供一同步运转控制机制，其特征在于，该马达同步运转控制装置至少包含一马达转速侦测模块，用以侦测该第一马达的转速值；一同步比例运算模块，可将该马达转速侦测模块所侦测到的第一马达的转速值乘以一预定的同步转速比例值，其中该同步转速比例值等于该第二马达同步于该第一马达运转时的转速比例值，藉以求得一同步转速值；一同步运转控制模块，可依据该同步比例运算模块所求得的同步转速值来控制该第二马达的转速正好等于该同步转速值。
2.根据权利要求1所述的马达同步运转控制装置，其特征在于该第一马达为一车缝针驱动伺服马达，而该第二马达为一送料马达。
3.根据权利要求1所述的马达同步运转控制装置，其更进而包含一同步比例设定模块，可将一预定的同步转速比例值以人为操作方式设定至该同步比例运算模块。
4.根据权利要求1所述的马达同步运转控制装置，其特征在于该马达转速侦测模块为一感应式的马达转速侦测装置。
5.根据权利要求1所述的马达同步运转控制装置，其特征在于该同步比例运算模块于具体实施上是采用一微处理器。
6.根据权利要求1所述的马达同步运转控制装置，其特征在于该同步比例运算模块于具体实施上是采用一客制化的特殊应用集成电路。
7.根据权利要求1所述的马达同步运转控制装置，其特征在于该同步比例运算模块于具体实施上是采用一可程序化逻辑电路。
8.根据权利要求7所述的马达同步运转控制装置，其特征在于该可程序化逻辑电路为现场可程序化逻辑闸阵列。
9.根据权利要求7所述的马达同步运转控制装置，其特征在于该可程序化逻辑电路为可程序化逻辑设备。
10.根据权利要求7所述的马达同步运转控制装置，其特征在于该可程序化逻辑电路为可程序化逻辑阵列。
11.根据权利要求7所述的马达同步运转控制装置，其特征在于该可程序化逻辑电路为可程序化阵列逻辑。
12.根据权利要求1所述的马达同步运转控制装置，其特征在于该同步运转控制模块于具体实施上是采用电脑化数值控制技术。
13.—种马达同步运转控制装置，其可应用于整合至一缝纫设备，且该缝纫设备具有一车缝针驱动伺服马达及一送料马达，用以对该车缝针驱动伺服马达及该送料马达提供一同步运转控制机制，其特征在于该马达同步运转控制装置至少包含一马达转速侦测模块，用以侦测该车缝针驱动伺服马达的转速值；一同步比例运算模块，可将该马达转速侦测模块所侦测到的车缝针驱动伺服马达的转速值乘以一预定的同步转速比例值，其中该同步转速比例值等于该送料马达同步于该车缝针驱动伺服马达运转时的转速比例值，藉以求得一同步转速值；一同步运转控制模块，可依据该同步比例运算模块所求得的同步转速值来控制该送料马达的转速正好等于该同步转速值；一同步比例设定模块，可将一预定的同步转速比例值以人为操作方式设定至该同步比例运算模块。
14.根据权利要求13所述的马达同步运转控制装置，其特征在于该马达转速侦测模块为一感应式的马达转速侦测装置。
15.根据权利要求13所述的马达同步运转控制装置，其特征在于该同步比例运算模块于具体实施上是采用一微处理器。
16.根据权利要求13所述的马达同步运转控制装置，其特征在于该同步比例运算模块于具体实施上是采用一客制化的逻辑电路。
17.根据权利要求13所述的马达同步运转控制装置，其特征在于该同步比例运算模块于具体实施上是采用一可程序化逻辑电路。
18.根据权利要求13所述的马达同步运转控制装置，其特征在于该同步运转控制模块于具体实施上是采用电脑化数值控制技术。
专利摘要一种缝纫设备车缝及送料马达同步运转控制装置，可应用整合至缝纫设备，用以对缝纫设备的车缝针驱动伺服马达和送料马达提供同步运转控制机制；其特点在于采用同步比例运算模块来依据预设的同步转速比例值计算送料马达同步于车缝针驱动伺服马达运转时所需的转速值，故让整体构造仅只需要用到一组马达转速侦测装置，而解决先前技术需要用到两组马达转速侦测装置而造成构造过于复杂的问题，并解决先前技术中安装配线及维修工作不便、占用过大的空间、以及过于消耗电能所造成在制造及使用上的不便利且不符合成本经济效益的缺点。
文档编号D05B69/10GK202881651SQ20122058194
公开日2013年4月17日 申请日期2012年11月6日 优先权日2012年11月6日
发明者李春长, 李清福, 杨哲南 申请人:贺欣机械厂股份有限公司