一种缝纫机及其控制方式的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于缝纫机制造技术领域，具体涉及一种缝纫机及其控制方式。
【背景技术】
[0002]工业电脑缝纫机要实现自动剪线、自动定针数缝制、自动拨弦、自动加固缝等功能，必须采用伺服控制方式。技术而言，目前已逐步往基于矢量控制的交流伺服控制方式方向发展，在技术结构上有速度环、电流环和位置环。
[0003]采用矢量控制算法，实现速度环、电流环和位置环的伺服控制，缝纫机伺服系统三环控制框图如图2所示，实现三环控制要随时清楚缝纫机的机针运动的空间位置。目前通用做法是采用安装于电机端面的光电编码器来检测缝纫机的机针位置，所述光电编码器原理图如图3所示。通过电机旋转，带动缝纫机机针的上下运动，同时光电编码器输出脉冲，中央处理器记光电编码器输出脉冲的个数以及调试的零点位置，就可以判断缝纫机机针所在运动空间的位置。但采用光电编码器的方式检查机针位置，如果判断失误，不但不能完成缝纫机的自动控制功能，还有可能拨断缝纫机的机针;而为了提高控制精度，通用做法是提高编码器的线数，即提高每转一圈输出的脉冲数，同时成本也越高(几百元以上)，因此成本较尚O
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种缝纫机及其控制方式，通过线性霍尔传感器与安装于针杆的磁钢的感应，将反应磁感位置信息的电压信号通过A/D模数转换器传输到中央处理器(CPU)，并最终通过CPU实现对机针位置的精确控制，实现缝纫机停针的精确定位，确保缝纫机自动剪线可靠，以解决上述现有技术不足的问题。
[0005]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
本发明中一种缝纫机，所述缝纫机包括缝纫机台板、缝纫机针杆及固定于缝纫机针杆下的缝纫机机针，其特征在于，所述缝纫机还包括线性霍尔传感器、磁钢、A/D模数转换器及中央处理器，所述线性霍尔传感器安装于缝纫机台板底面，所述磁钢安装于缝纫机针杆上，并且随缝纫机针杆位移而位移。
[0006]优选地，所述磁钢与缝纫机机针的相对位置在缝纫机工作过程中恒定。
[0007]本发明中一种缝纫机的控制方式，其特征在于，通过所述磁钢与线性霍尔传感器的位置变化，线性霍尔传感器产生反应缝纫机机针位置的电压信号并将电压信号传输到A/D模数转换器，所述A/D模数转换器将电压信号采样并输出对应的数字信号到中央处理器，所述中央处理器将数字信号转换为针位信号，最后由所述中央处理器结合针位信号并对缝纫机伺服控制。
[0008]优选地，所述A/D模数转换器根据所需缝纫机精度选择。
[0009]本发明的有益效果在于，可以不断给中央处理器提供缝纫机机针位置信息，缝纫机的机针运动到什么位置非常清楚，克服了目前缝纫机只能依靠提高编码器输出脉冲数的办法来识别缝纫机机针空间位置精度的缺陷，提高了系统的停机位置的准确性，提高了自动剪线、自动拨线的可靠性，避免目前缝纫机时有剪断机针或拨断机针的现象发生。同时该种控制方式不但可以检测缝纫机运转时机针的极限位置，也可以实时检测其运动空间位置，可以省去缝纫机伺服控制常用的机针定位器和编码器。本发明采用线性霍尔传感器来感应缝纫机机针的位置，可以精确检测在缝纫机机针运动上下极限范围内的所有位置，可以根据控制精度的要求，选用合适的模数转换器，使控制方式灵活方便;在伺服控制方式上，由于CPU可以实时得到缝纫机的机针位置信号，可以提高系统停机位置的准确性，提高了自动剪线、自动拨线的可靠性，避免了剪断机针或拨断机针的风险。
【附图说明】
[0010]如图1为本发明所述的一种缝纫机的系统结构原理图；
如图2为缝纫机伺服系统三环控制框图；
如图3为光电编码器原理图；
如图4为本发明中磁钢围绕霍尔传感器运动的作用效果图；
如图5为本发明中线性霍尔传感器输出信号图；
如图6为线性霍尔传感器输出信号CPU采样细分示意图；
其中，I一磁钢，2—缝纫机台板，3—线性霍尔传感器，4一缝纫机机针，5—缝纫机针杆。
【具体实施方式】
[0011]为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合【具体实施方式】，进一步阐述本发明。
[0012]实施例1
如图1所示，一种缝纫机，所述缝纫机包括缝纫机台板2、缝纫机针杆5及固定于缝纫机针杆5下的缝纫机机针4，所述缝纫机还包括线性霍尔传感器3、磁钢1、A/D模数转换器及中央处理器，所述线性霍尔传感器3安装于缝纫机台板2底面，所述磁钢I安装于缝纫机针杆5上，并且随缝纫机针杆5位移而位移。
[0013]值得注意的是，所述磁钢I与缝纫机机针4的相对位置在缝纫机工作过程中恒定。
[0014]本发明中一种缝纫机的控制方式，通过所述磁钢I与线性霍尔传感器3的位置变化，线性霍尔传感器3产生反应缝纫机机针4位置的电压信号并将电压信号传输到A/D模数转换器，所述A/D模数转换器将电压信号采样并输出对应的数字信号到中央处理器，所述中央处理器将数字信号转换为针位信号，最后由所述中央处理器结合针位信号并对缝纫机伺服控制。
[0015]在本实例中，所述A/D模数转换器为8位A/D模数转换器。
[0016]实施例2
与上述实施例1的不同之处在于，在本实例中，所述A/D模数转换器为10位A/D模数转换器。
[0017]实施例3
与上述实施例1的不同之处在于，在本实例中，所述A/D模数转换器为16位A/D模数转换器。
[0018]基于上述，结合图4至图6所示，通过安装于缝纫机针杆5上的磁钢I与安装于缝纫机台板2下面的线性霍尔传感器3发生作用，随着缝纫机机针4的运动，磁钢I与线性霍尔传感器3的相对位置发生变化，磁钢I与线性霍尔传感器3的相对位置越近，线性霍尔传感器3感应出信号越强，反之越弱。将反应缝纫机机针4位置的，由线性霍尔传感器3感应的信号送给A/D模数转换器，得到反映磁钢I与线性霍尔传感器3相对位置信息的数字信号，将该信号送给控制系统的中央处理器(CPU)，CPU结合该针位信号就可进行缝纫机伺服控制，实现缝纫机停针的精确定位。实施例1选用8位A/D模数转换器，将得到128个反映不同针位的数字信号;实施例2选用10位A/D模数转换器，将得到512个反映不同针位的数字信号;实施例3选用16位A/D模数转换器，将得到32768个反映不同针位的数字信号。A/D模数转换器的位数越高，检测的精度越高，将反映不同针位的数字信号送给控制系统的中央处理器(CPU)，中央处理器就可以实时得到精确反映缝纫机机针运行位置的针位信号，中央处理器结合该针位信号就可进行缝纫机伺服控制，实现缝纫机停针的精确定位，确保缝纫机自动剪线、自动拨线等功能稳定可靠，确保伺服控制的稳定性。
[0019]本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求范围内。
【主权项】
1.一种缝纫机，所述缝纫机包括缝纫机台板、缝纫机针杆及固定于缝纫机针杆下的缝纫机机针，其特征在于，所述缝纫机还包括线性霍尔传感器、磁钢、A/D模数转换器及中央处理器，所述线性霍尔传感器安装于缝纫机台板底面，所述磁钢安装于缝纫机针杆上，并且随缝纫机针杆位移而位移。2.根据权利要求1所述的一种缝纫机，其特征在于，所述磁钢与缝纫机机针的相对位置在缝纫机工作过程中恒定。3.—种如权利要求2所述的缝纫机的控制方式，其特征在于，通过所述磁钢与线性霍尔传感器的位置变化，线性霍尔传感器产生反应缝纫机机针位置的电压信号并将电压信号传输到A/D模数转换器，所述A/D模数转换器将电压信号采样并输出对应的数字信号到中央处理器，所述中央处理器将数字信号转换为针位信号，最后由所述中央处理器结合针位信号并对缝纫机伺服控制。4.根据权利要求2所述的一种缝纫机的控制方式，其特征在于，所述A/D模数转换器根据所需缝纫机精度选择。
【专利摘要】本发明公开了一种缝纫机及其控制方式，属于缝纫机制造技术领域，所述缝纫机包括缝纫机台板、缝纫机针杆及固定于缝纫机针杆下的缝纫机机针，所述缝纫机还包括线性霍尔传感器、磁钢、A/D模数转换器及CPU，所述线性霍尔传感器安装于缝纫机台板底面，所述磁钢安装于缝纫机针杆上，并且随缝纫机针杆位移而位移；其控制方式为通过所述磁钢与线性霍尔传感器的位置变化，线性霍尔传感器将电压信号传输到A/D模数转换器，A/D模数转换器将电压信号采样并输出对应的数字信号到CPU，最后由CPU结合针位信号并对缝纫机伺服控制。本发明可以提高系统停机位置的准确性，提高了自动剪线、自动拨线的可靠性，避免了剪断机针或拨断机针的风险。
【IPC分类】D05B69/10
【公开号】CN105714487
【申请号】CN201610179079
【发明人】贲礼进, 浦振托, 陈继永
【申请人】江苏工程职业技术学院