一种缝纫机自动抬压脚的控制方法与流程

本发明属于服装制造设备技术领域，涉及一种缝纫机的自动抬压脚结构，特别是一种缝纫机的自动抬压脚的缓冲降噪控制方法。

背景技术：

缝纫机是用一根或多根缝纫线，在缝料上形成一种或多种线迹，使一层或多层缝料交织或缝合起来的机器。缝纫机能缝制棉、麻、丝、毛、人造纤维等织物和皮革、塑料、纸张等制品，缝出的线迹整齐美观、平整牢固，缝纫速度快、使用简便。压脚是缝纫机上的重要部件，缝纫机工作过程需要抬起缝纫机的压脚，目前缝纫机上具有人工和自动两种操作方式进行抬压脚。人工抬压脚方式是通过人工驱动相应的人工传动机构进行抬压脚，比较费时费力，人工劳动强度大；在自动抬压脚方式中通常是通过电磁铁作为动力源驱动相应的自动传动机构进行抬压脚的。

例如中国专利(公开号：cn108611770a，公开日：2018-10-02)公开了一种缝纫机抬压脚结构，包括自动抬压脚驱动源组件、顶柱、膝靠顶杆、后杠杆组件、拉杆、压脚提升机构、以及安装在压脚提升机构下端的压脚组件，后杠杆组件包括能够绕同一固定轴线摆动的自动抬压脚杠杆和膝靠抬压脚杠杆，顶柱的一端与自动抬压脚杠杆的一端相连接、另一端与自动抬压脚驱动源组件的移动部相抵接，膝靠抬压脚杠杆的一端与膝靠顶杆铰接、另一端与拉杆一端铰接，拉杆另一端与压脚提升机构的上端相连接；自动抬压脚杠杆和膝靠抬压脚杠杆之间具有避让机构，当由膝靠顶杆驱动膝靠抬压脚杠杆摆动进行膝靠抬压脚时、避让机构使自动抬压脚杠杆不摆动，当由自动抬压脚驱动源组件驱动自动抬压脚杠杆进行自动抬压脚时、避让机构使膝靠抬压脚杠杆随自动抬压脚杠杆同步摆动。

上述专利文献中通过电磁铁驱动抬压脚结构抬起压脚，并在抬压脚释放后通过弹簧的回复力使得压脚回位。在这个结构及控制方法中存在如下问题：一是抬起时由于电磁铁以最大的力抬起压脚噪音较大且容易损坏零部件；二是下降时由于弹簧的力较大，压脚没有任何缓冲的降下来冲击力和噪音很大。

技术实现要素：

本发明针对现有的技术存在的上述问题，提供一种缝纫机自动抬压脚的控制方法，本发明所要解决的技术问题是：如何缓冲压脚的动作力度，从而降低磨损、减少噪声。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种缝纫机自动抬压脚的控制方法，缝纫机包括控制面板、电控系统、抬压脚组件以及能够驱动所述抬压脚组件动作的电磁铁，其特征在于，所述控制面板能够调节电控系统给电磁铁提供的电压值，所述控制方法包含以下步骤：a、通过控制面板设置电控系统给电磁铁驱动压脚抬升时提供的电压值u1，u1＜umax，持续时间t0；通过控制面板设置在压脚回落时电控系统给电磁铁提供的电压值u2以及持续时间t1，u2＜u1，t1＜t0；

b、当压脚需要抬升时，电控系统给电磁铁的电压值为u1，持续时间为t0；

c、经过时间t2后(t2≥0)，当压脚需要降落时，电控系统给电磁铁的电压值为u2，持续时间为t1；

其中，umax为现有技术中电控系统驱动电磁铁动作的最大电压值。

在上述的缝纫机自动抬压脚的控制方法中，所述缝纫机包括机头，所述抬压脚组件包括设置在机头处的压紧杆、能够带动所述压紧杆上升的提升前杠杆与提升后杠杆、以及连接所述提升后杠杆与提升前杠杆的提升拉杆，缝纫机的压脚设置在所述压紧杆下端，所述压紧杆上套设有压紧弹簧，所述电磁铁能够驱动所述提升后杠杆摆动。

其原理如下：电磁铁作为驱动压脚抬升的驱动源，通过自动抬压脚传动结构来带动压紧杆及压脚抬升；具体来说，电控系统控制电磁铁动作，推动提升后杠杆摆动；提升后杠杆通过提升拉杆带动提升前杠杆摆动，提升前杠杆带动压紧杆向上移动，抬升压脚，实现抬压脚动作。现有技术中当抬压脚的电磁铁通电吸合时，压紧杆克服压紧弹簧的弹力被抬起，为了使得电磁铁能够确保抬起压脚，通常是以最大的电压值umax驱动的，从而使得电磁铁的吸力有较大盈余，产生较大的吸力并造成声音大、相关零件受力加大容易损坏的问题；当电磁铁断电释放时，在压紧弹簧弹力作用及自身重力作用下压紧杆以及压脚瞬间回位并产生较大噪音；本技术方案中增加了一个可调的参数，可供使用者根据实际的压力情况去调节电磁铁吸力的大小；本技术方案中通过控制电磁铁的电压值和导通时间，对电磁铁驱动压脚抬起时的驱动力进行灵活的调节设置，对下降的压脚作用相反的外力进行缓冲释放，从而大幅降低了冲击力，减少了磨损，减轻了噪音，优化了使用环境，提高了使用寿命。

本技术方案中控制面板用于显示电控部分信息，以及作为输入端调整电控系统的参数命令，电控系统部分包含硬件及软件程序，用于控制电磁铁的信号输入；控制面板的显示数据及接受控制面板的命令输入及执行。

在上述的缝纫机自动抬压脚的控制方法中，所述电磁铁的外壳上固连有安装支架，所述电磁铁的外壳内设有静铁芯以及缠绕在所述静铁芯上的线圈，所述静铁芯中部活动插设有动铁芯且动铁芯的一端伸出所述电磁铁的外壳外部；所述线圈上连接有连接电控系统的电线；所述缝纫机还包括电控箱，所述电控系统设置在所述电控箱内，所述控制面板上设有显示屏、增加键、减少键。

当线圈被通电后，动铁芯与静铁芯分别被磁化为两个相对极性的磁铁，从而产生磁吸力。磁吸力的大小与如下因素有关：

磁吸力f∝磁感应强度b,而b∝i*n(电流与匝数的乘积),而i＝u/r；对于同一个电磁铁来说，匝数以及电阻r是一个定值，我们通过改变电压u值来改变吸力f大小。

在上述的缝纫机自动抬压脚的控制方法中，所述控制面板上具有多个控制代码，各个控制代码与上述u1、u2、t0、t1、t2一一对应，所述增加键和减少键能够调整上述u1、u2、t0、t1、t2的值。通过增加键和减少键来调节电压值大小，设置一个既可以正常自动抬压脚工作的又可以取得较低合理的电压值，从而降低自动抬压脚起抬时的噪音以及提高相关零件的使用寿命。

在上述的缝纫机自动抬压脚的控制方法中，所述提升后杠杆呈l型，所述提升后杠杆的中部通过轴位螺钉铰接在缝纫机的机壳上；所述提升后杠杆的一端与所述电磁铁的动铁芯相铰接；所述提升后杠杆的另一端与所述提升拉杆的一端相铰接；所述压紧杆上固设有提升块，所述提升前杠杆的中部铰接在缝纫机的机壳上，所述提升前杠杆的一端与所述提升块的下侧相抵靠，所述提升前杠杆的另一端与所述提升拉杆的另一端活动连接。进一步的，提升前杠杆的一端横向伸出且该端具有限位凹槽，提升块的下侧位于该限位凹槽内；提升前杠杆的另一端向上伸出且该端与提升拉杆的另一端相铰接。

在上述的缝纫机自动抬压脚的控制方法中，所述压紧杆上的上端螺接有调压螺钉、辅助螺钉以及能够锁紧所述调压螺钉的锁止螺母，所述压紧弹簧的两端分别作用在所述调压螺钉和所述提升块上。通过调压螺钉的旋转可以来调节压紧弹簧的压缩量，从而根据不同缝料调整不同的压脚压力，同时通过控制面板调整电磁铁的供电电压，进而来改变电磁铁的磁吸力，达到最佳的抬升压脚效果。

与现有技术相比，本发明中通过控制电磁铁的电压值和导通时间，对电磁铁驱动压脚抬起时的驱动力进行灵活的调节设置，对下降的压脚作用相反的外力进行缓冲释放，从而大幅降低了冲击力，减少了磨损，减轻了噪音，优化了使用环境，提高了使用寿命。

附图说明

图1是本缝纫机的立体结构示意图。

图2是本缝纫机中自动抬压脚的结构示意图。

图3是本缝纫机中电磁铁的结构简图。

图4是现有技术中电磁铁的电压供给示意图。

图5是本技术方案中电磁铁的电压供给示意图。

图中，1、压紧杆；2、压脚；3、压紧弹簧；4、提升前杠杆；5、提升拉杆；6、提升后杠杆；7、电磁铁；71、安装支架；72、动铁芯；73、静铁芯；74、电线；75、线圈；8、机头；9、控制面板；10、电控箱；11、调压螺钉；12、提升块；13、锁止螺母。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1、图2和图3所示，缝纫机包括机头8、控制面板9、电控系统、设置在机头8处的压紧杆1以及设置在压紧杆1下端的压脚2，压紧杆1上套设有压紧弹簧3，机头8内设置有提升后杠杆6、能够驱动提升后杠杆6摆动的电磁铁7、能够带动压紧杆1上升的提升前杠杆4以及连接提升后杠杆6与提升前杠杆4的提升拉杆5，控制面板9能够调节电控系统给电磁铁7提供的电压值，本控制方法包含以下步骤：

a、通过控制面板9设置电控系统给电磁铁7驱动压脚2抬升时提供的电压值u1，u1＜umax，持续时间t0；通过控制面板9设置在压脚2回落时电控系统给电磁铁7提供的电压值u2以及持续时间t1，u2＜u1，t1＜t0；

b、当压脚2需要抬升时，电控系统给电磁铁7的电压值为u1，持续时间为t0；

c、经过时间t2后t2≥0，当压脚2需要降落时，电控系统给电磁铁7的电压值为u2，持续时间为t1；

其中，umax为现有技术中电控系统驱动电磁铁7动作的最大电压值。

进一步的，本实施例中电磁铁7的外壳上固连有安装支架71，电磁铁7的外壳内设有静铁芯73以及缠绕在静铁芯73上的线圈75，静铁芯73中部活动插设有动铁芯72且动铁芯72的一端伸出电磁铁7的外壳外部；线圈75上连接有连接电控系统的电线74；缝纫机还包括电控箱10，电控系统设置在电控箱10内，控制面板9上设有显示屏、增加键、减少键。控制面板9上具有多个控制代码，各个控制代码与上述u1、u2、t0、t1、t2一一对应，增加键和减少键能够调整上述u1、u2、t0、t1、t2的值。

当线圈75被通电后，动铁芯72与静铁芯73分别被磁化为两个相对极性的磁铁，从而产生磁吸力。磁吸力的大小与如下因素有关：

磁吸力f∝磁感应强度b,而b∝i*n(电流与匝数的乘积),而i＝u/r；对于同一个电磁铁7来说，匝数以及电阻r是一个定值，我们通过改变电压u值来改变吸力f大小。

结合图4和图5所示，电磁铁7作为驱动压脚2抬升的驱动源，通过自动抬压脚传动结构来带动压紧杆1及压脚2抬升；具体来说，电控系统控制电磁铁7动作，推动提升后杠杆6摆动；提升后杠杆6通过提升拉杆5带动提升前杠杆4摆动，提升前杠杆4带动压紧杆1向上移动，抬升压脚2，实现抬压脚2动作。现有技术中当抬压脚2的电磁铁7通电吸合时，压紧杆1克服压紧弹簧3的弹力被抬起，为了使得电磁铁7能够确保抬起压脚2，通常是以最大的电压值umax驱动的，从而使得电磁铁7的吸力有较大盈余，产生较大的吸力并造成声音大、相关零件受力加大容易损坏的问题；当电磁铁7断电释放时，在压紧弹簧3弹力作用及自身重力作用下压紧杆1以及压脚2瞬间回位并产生较大噪音；本技术方案中增加了一个可调的参数，可供使用者根据实际的压力情况去调节电磁铁7吸力的大小；本技术方案中通过控制电磁铁7的电压值和导通时间，对电磁铁7驱动压脚2抬起时的驱动力进行灵活的调节设置，对下降的压脚2作用相反的外力进行缓冲释放，从而大幅降低了冲击力，减少了磨损，减轻了噪音，优化了使用环境，提高了使用寿命。

本技术方案中控制面板9用于显示电控部分信息，以及作为输入端调整电控系统的参数命令，电控系统部分包含硬件及软件程序，用于控制电磁铁7的信号输入；控制面板9的显示数据及接受控制面板9的命令输入及执行。

如图2所示，提升后杠杆6呈l型，提升后杠杆6的中部通过轴位螺钉铰接在缝纫机的机壳上；提升后杠杆6的一端与电磁铁7的动铁芯72相铰接；提升后杠杆6的另一端与提升拉杆5的一端相铰接；压紧杆1上固设有提升块12，提升前杠杆4的中部铰接在缝纫机的机壳上，提升前杠杆4的一端与提升块12的下侧相抵靠，提升前杠杆4的另一端与提升拉杆5的另一端活动连接。进一步的，提升前杠杆4的一端横向伸出且该端具有限位凹槽，提升块12的下侧位于该限位凹槽内；提升前杠杆4的另一端向上伸出且该端与提升拉杆5的另一端相铰接；压紧杆1上的上端螺接有调压螺钉11、辅助螺钉以及能够锁紧调压螺钉11的锁止螺母13，压紧弹簧3的两端分别作用在调压螺钉11和提升块12上。通过调压螺钉11的旋转可以来调节压紧弹簧3的压缩量，从而根据不同缝料调整不同的压脚2压力，同时通过控制面板9调整电磁铁7的供电电压，进而来改变电磁铁7的磁吸力，达到最佳的抬升压脚2效果。

如图4所示，现有压脚2抬升的电磁铁7电压输入示意图，在0-t0时间内给一定值电压umax，此时电磁铁7吸合，压脚2保持抬起状态；t0之后电压值为0，自动抬压脚组件在压紧弹簧3压力及自重的作用下瞬间回位；如图5所示，本发明设计的抬压脚2电磁铁7电压输入时，在抬压脚2释放之后即t1短暂时间内给电磁铁7输入一较小电压值u2从而使得电磁铁7以一个较小的吸合力工作，起到缓冲作用。特别说明的是u2＜u1，t2≥0、t0＞t1，t1的值很小，不影响缝纫机的缝纫工作。且u2、u1、t0、t1、t2值同样可以进行设置调节。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了1、压紧杆；2、压脚；3、压紧弹簧；4、提升前杠杆；5、提升拉杆；6、提升后杠杆；7、电磁铁；71、安装支架；72、动铁芯；73、静铁芯；74、电线；75、线圈；8、机头；9、控制面板；10、电控箱；11、调压螺钉；12、提升块；13、锁止螺母等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。