专利名称：刺绣框的驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及刺绣机的刺绣框驱动装置。更详细地说，本发明涉及在具有多个针头的多头式刺绣机中使用的刺绣框驱动装置。该刺绣框驱动装置沿着X轴或Y轴方向驱动刺绣框，且按照线性电机的容量对它们进行划分，并与外部接线。由此来防止上述刺绣框的偏移，而且利用一驱动装置和一线性标尺，可以同时控制上述多台线性电机。
如
图1和图2所示，在长方形的台子2的上面放置刺绣框4。为了在X轴方向移动刺绣框4，在台子2的一侧以预定长度纵向形成用于导入的X轴槽6。为了在Y轴方向移动刺绣框4，在台子2的后面以预定长度纵向形成用于导入的Y轴槽8。
在刺绣框4的上面，横梁10位于上述台子2的两侧端的位置，且设置在中央部分。在横梁10上设置有多个针的针头12，针头12的数量与刺绣所需位置数量相应，并等间隔地设置。针头12连接在主轴驱动单元16，该驱动单元位于台子2的下面的另一侧，用于传递动力。
另外，为了在X轴方向移动(前进或后退)上述刺绣框4，上述刺绣框4的一侧端部设置用于提供动力的X轴驱动单元17。参照图3和图4详细说明该X轴驱动单元17。
首先，上述X轴驱动单元17具有位于刺绣框4的一侧端部的可旋转的滚轮18。该滚轮18与用于使刺绣框4沿着X轴方向移动的连接架20的前面部分接合。另外，为了在Y轴方向滑动上述滚轮18，在上述连接架20的前面纵向形成用于引导该滚轮18的引导沟22。
连接架20的下部与支架24的上端接合。该支架24在上述X轴槽6内部滑动。为了在X轴方向上移动上述刺绣框4，上述支架24的下端设置用于提供动力的线性电机26。上述线性电机26连接在控制该线性电机26工作的控制单元28。该控制单元28设置在上述台子2的下面。
为了使刺绣作业人员可以完成各种颜色和式样的刺绣，上述控制单元28还与具有可选择菜单的操作单元30连接。
上述线性电机26可具有多种的类型。下面对本发明实施方案中最合适类型的一种线性电机26的结构进行说明。
首先，上述线性电机26具有在纵向具备磁体32的底架(rack base)34，上述底架34的上面两侧分别设置有用作导引装置的导轨36。导轨36的上面设置可以前进或后退的滑块38。另外，上述滑块38的底面设置有通过供给的电流产生磁场的绕组(没有图示)，该绕组与上述磁铁32相对设置。
另外，如图5和图6所示，在上述刺绣框4的后面设置Y轴驱动单元39，该Y轴驱动单元39可以沿着Y轴方向前进或后退。下面对该结构进行说明。
连接架40设置在上述Y轴驱动单元39的上述刺绣框4的后面，连接架40的背面纵向垂直形成滑动肋42。
上述连接架40的下端设置有沿着Y轴槽8可前进或后退的支架44。该支架44的上端两侧设置有与上述滑动肋42的两侧面滑动接触并起导入作用的可转动的导入滚轮46。在上述导入滚轮46之间设置用于支撑上述滑动条42下端并起引导作用的可转动的支承滚轮48。
另外，为了在Y轴方向移动上述刺绣框4，上述支架44的下端设置用于提供动力的线性电机50。该线性电机50的结构与上述线性电机26相同。
根据需要，也可将具有上述结构的Y轴驱动单元39设置在上述刺绣框4的前端部分。
参照图7说明上述刺绣机的驱动控制单元。该驱动控制单元控制沿着X轴或Y轴方向移动刺绣框4的X轴驱动单元17和Y轴驱动单元39的操作。
刺绣机是一种双轴定位控制机器，在能够进行针线加工的缝纫机的针杆的上下移动期间，把固定有缝纫物(织物)的刺绣框4沿着X轴方向和Y轴方向水平移动。以往把线性AC伺服电机用于刺绣机的驱动装置。
但是，多头式刺绣机的刺绣框4设置在线性电机210的可移动部件上面，以与其一起连动。上述刺绣框4一般由铝构成。因此，当使用多个针头的多头式刺绣机时，X轴方向长度变长。由此如果只使用一个驱动刺绣框4的线性电机210，则沿着X轴和Y轴方向水平移动的刺绣框4，出现两侧端偏移的现象。
因此，在多头式刺绣机中，作为Y轴驱动装置，不使用一个驱动装置，而普遍使用多个驱动装置。
下面说明该驱动控制单元。
图7a表示现有的刺绣框驱动单元和驱动控制单元组成图。图7b表示线性电机的可移动部件的外观图。图7c表示绕组的连线图。
如图7a所示，Y轴驱动单元具有多个(4个)线性电机210、多个(4个)驱动装置220、多个(4个)线性标尺230，通过一个控制器240输出的同步信号进行控制。
如图7b所示，可移动部件的三个线分别与称为u、v、w相的三相绕组连接，地线(G)连接在外面，除此以外的线可在可移动部件内部模制(molded)。
图7c表示了可移动部件内部的绕组连线情况。Y型连线的线性电机，u、v、w相的一侧绕组连接在可移动部件内部进行模制。u、v、w相另一侧的绕组向可移动部件外拉出。
因此，即使当多头式刺绣机的驱动装置通过容量分割而同时控制多个线性电机210时，每一台线性电机210仍然必须另外设置各自的驱动装置220和线性标尺230。
即，需要配置与线性电机210相同数量的驱动装置220和线性标尺230。
其理由是，到目前为止，当将线性电机用作刺绣机的驱动装置时，都是购买使用成品的线性电机。因此，线性电机及其附属器材设备的高价格导致制造成本上升。
在现有技术中，因为通过各自的线性标尺形成控制单元，因此很容易发生错误。
本发明的另一目的是提供一种刺绣框的驱动装置，其特征在于与外部连接的线性电机可以用一个驱动装置和一个控制器来同时控制。
为达到上述目的，根据本发明的一种实施方案，提供一种在多头式刺绣机中使用的刺绣框驱动装置，该多头式刺绣机包括固定织物的刺绣框；具有多个针的多个针头；X轴驱动单元，提供用于使刺绣框沿着X轴方向移动的动力；Y轴驱动单元，提供用于使刺绣框沿着Y轴方向移动的动力；驱动控制单元，分别输出X轴和Y轴驱动控制信号以用于控制所述X轴驱动单元和Y轴驱动单元，其特征在于，上述X轴驱动单元或Y轴驱动单元和所述驱动控制单元包括线性电机部分，其中多个线性电机与外部连线；控制器，输出线性电机驱动信号；驱动装置，根据从控制器输出的线性电机的驱动信号，对线性电机部分的指定线性电机供给驱动电流，以同时驱动多个线性电机；线性标尺，用于将所述线性电机的运动所对应的输出信号反馈到所述驱动装置，以控制由所述驱动装置操纵的线性电机的运动。
优选地，上述线性电机部分的各个线性电机包括可移动部件，上述可移动部件的内部绕组两端向外引出。
优选地，上述线性电机部分的多个线性电机串联或并联连接成Y型连接方式。
如上所述，本发明通过把线性电机可移动部件的三相绕组的六条线引出到外部，使多个线性电机可以与外部连接，从而实现了用一个驱动装置和一个线性标尺稳定地同时控制多个线性电机的驱动控制单元。
另外，本发明通过把多个线性电机与外部连接，可提供不仅简化驱动控制单元的结构、而且制造成本低廉的刺绣框驱动装置。
而且，本发明通过减少驱动控制单元的驱动装置和线性标尺等部件，不仅节约了电机安装空间、简化了机械结构，而且在A/S等技术支持时操作简单。
本发明通过使用可与外部连接的线性电机，可提供根据刺绣机大小而容易地增减其容量的刺绣框驱动装置。
发明的实施方式下面参照附图详细说明本发明的目的、特征以及优点。
下面参照附图8和图9说明与上述现有驱动单元和驱动控制单元不同的本发明的驱动单元和驱动控制单元的一个实施方案。
图8a是多个线性电机以Y型连接方式串联连接的实施方式中刺绣框驱动单元和驱动控制单元的结构图。图8b是可移动子部件的外观图。图8c表示绕组连接的一个实施例。
参照图8a，本发明的驱动单元和驱动控制单元包括串联连接有多个线性电机的线性电机部分310；输出线性电机驱动信号的控制器340；通过从上述控制器340输出上述线性电机的驱动信号，对上述线性电机部分310的指定线性电机供给驱动电流，来同时驱动多个线性电机的驱动装置320；线性标尺(linear scale)330，用于将所述线性电机的运动所对应的输出信号反馈到所述驱动装置320，以控制由该驱动装置操纵的线性电机的运动(移动量)。
上述驱动单元和驱动控制单元只适用于为驱动X轴的X轴驱动单元，或者只适用于为驱动Y轴的Y轴驱动单元，或者同时适用于X轴驱动单元和Y轴驱动单元。例如，X轴驱动单元使用一个线性电机，Y轴驱动单元使用多个线性电机，或者X轴和Y轴都使用多个线性电机。
上述线性电机部分310的各个线性电机包括作为线性(即直线)移动的电机的可移动部件。
如上所述，以往的线性电机的可移动部件是把u，v，w三个绕组引出至外部，u，v，w三个绕组则模制在可移动部件的内部。本发明中，如图8b所示，通过把可移动部件的u，v，w，u，v，w六个绕组全部引出至外部，六个绕组在外部与相邻线性电机以Y型连接方式连接。
图8b的字符“G”表示地线。
如图8a所示，由于四个线性电机(M1，M2，M3，M4)是串联连接的，只需要设置一个驱动装置320和一个线性标尺330。
即，控制器340通过一个驱动装置320可同时控制串联连接的四个线性电机(M1，M2，M3，M4)。此时，线性标尺330也只具有与驱动装置相同的个数。
当需要线性电机(M1，M2，M3，M4)工作时，上述控制器340从上述驱动装置320输出信号以提供驱动电流。当需要停止线性电机(M1，M2，M3，M4)的工作时，上述控制器340从上述驱动装置320输出信号，以中断驱动电流的提供。
图8c显示了可移动部件的绕组连接情况图。图8c所示的六个绕组如图8b所示引出至可移动部件的外部。
图9显示了如上所述的引出至可移动部件外面的各绕组与线性电机(M1，M2，M3，M4)串联连接时的等效电路图。
即，线性电机M1的u与u相连，线性电机M2的u与u相连，线性电机M3的u与u相连，线性电机M4的u与u相连，形成串联连接(U)。另外，线性电机M1的v与v相连，线性电机M2的v与v相连，线性电机M3的v与v相连，线性电机M4的v与v相连，形成串联连接(V)。线性电机M1的w与w相连，线性电机M2的w与w相连，线性电机M3的w与w相连，线性电机M4的w与w相连，形成串联连接(W)。如图9所示，串联连接的U，V，W以Y型方式连接。
因此，当把四个线性电机串联连接成Y型连接方式时，驱动刺绣框300的总功率是四个线性电机310的容量之和。此时，通过一个驱动装置320和一个线性标尺330，可稳定地同时控制四个线性电机。
本发明不限于上述实施形式，本领域技术人员在不脱离所附权利要求书所定义的本发明宗旨和范围的情况下，可以进一步做出各种变化以及改进。
权利要求
1.用于多头式刺绣机的刺绣框的驱动装置，所述多头式刺绣机包括固定织物的刺绣框；具有多个针的多个针头；X轴驱动单元，提供用于使所述刺绣框沿着X轴方向移动的动力；Y轴驱动单元，提供用于使所述刺绣框沿着Y轴方向移动的动力；驱动控制单元，分别输出X轴和Y轴驱动控制信号以用于控制所述X轴驱动单元和Y轴驱动单元，其特征在于，所述X轴驱动单元或Y轴驱动单元和所述驱动控制单元包括线性电机部分，其中多个线性电机与外部连线；控制器，输出线性电机驱动信号；驱动装置，根据从所述控制器输出的所述线性电机的驱动信号，对所述线性电机部分的指定线性电机供给驱动电流，以同时驱动多个线性电机；线性标尺，用于将所述线性电机的运动所对应的输出信号反馈到所述驱动装置，以控制由所述驱动装置操纵的线性电机的运动。
2.如权利要求1所述的刺绣框驱动装置，其特征在于所述线性电机部分的各个线性电机包括可移动部件，所述可移动部件的内部绕组两端向外引出。
3.如权利要求1所述的刺绣框驱动装置，其特征在于所述线性电机部分的多个线性电机串联或并联连接成Y型连接方式。
全文摘要
本发明的刺绣框驱动装置通过一驱动装置和一线性标尺，可稳定地同时控制多个线性电机。本发明的刺绣框驱动装置的X轴驱动单元或Y轴驱动单元以及驱动控制单元包括线性电机部分，其中多个线性电机与外面连线；用于输出线性电机驱动信号的控制器；驱动装置，根据从所述控制器输出的所述线性电机的驱动信号，对所述线性电机部分中规定的线性电机供给驱动电流，来驱动多个线性电机；以及线性标尺，为了控制由驱动装置操纵的线性电机的运动(移动量)，将与所述线性电机的运动对应的输出信号反馈到所述驱动装置。
文档编号D05C9/00GK1470702SQ0313746
公开日2004年1月28日 申请日期2003年6月24日 优先权日2002年6月24日
发明者权况根 申请人:日星特殊精密株式会社