缝纫机驱动器和缝纫机的制作方法

相关申请的交叉引用

德国专利申请102015226666.4的内容通过引用整体合并于此。

本发明涉及一种缝纫机驱动器。

背景技术：

许多不同设计的缝纫机驱动器是已知的，例如，来自de19714520a1。

技术实现要素：

本发明的目的是开发一种缝纫机驱动器，使得在提供信号传输的安全性的情况下，降低结构开销。

所述目的通过具有磁性编码器系统的缝纫机驱动器来实现，所述磁性编码器系统包括：

由磁性材料制成的圆盘，所述圆盘被磁化；

交替的北极元件和南极元件，所述北极元件和南极元件用作增量标记，所述增量标记包括：

全环增量轨道，所述全环增量轨道沿着圆盘的圆周360°延伸为环；

额外的环形部分增量轨道，所述环形部分增量轨道被设计为圆盘上的环形部分。

根据本发明，已经发现这样的布置具有明显的优势。圆盘可以以旋转固定的方式连接到旋转轴，特别是电机轴。具体地，在例如被固定到机器上部的电机中，可预计到属于后者的编码器系统将变脏到一定程度，例如这会使可视化检测更加困难。增量标记是围绕圆盘的圆周360°的全环增量轨道以及覆盖圆盘的一部分的额外的环形部分增量轨道的形式。由于污垢不再削弱磁通量，因此磁性增量标记可以使得例如相当大地降低构造(特别是密封编码器壳体)的成本。有利地，由于这个原因，特别是不需要专门的密封轴承(例如，轴轴承)，这相当于相当大的节省。两个增量轨道的检测信号可以被分配给单独的信号估算。此外，可以使用两个以上的增量轨道。此外，可以使用两个以上的环形部分增量轨道。有利地，单独的环形部分增量轨道在圆盘的圆周上延伸至不同程度，这使得例如可以识别旋转方向。增量轨道可以应用到圆盘的顶壁和/或底壁。增量轨道可以附接到圆盘的外圆周上。增量轨道可以应用到圆盘的外壳壁上。圆盘可以由铁素体材料制成。缝纫机驱动器可以被设计为伺服电动机。具有磁性编码器系统的缝纫机驱动器使驱动器(特别是缝纫机电机)的优化控制成为可能，以及因此可以有助于操纵缝纫机。

从de3990206t1中已知一种编码器系统。此外，从us4,551,676a、us2015/0091554a1和us4,987,040a中已知编码器系统。

环增量轨道在无干扰的情况下能够可靠地确定位置信息和速度信息，其中全环增量轨道用于确定位置信息和速度信息。假设在电机的转子和圆盘之间确保1:1转换，则电机的电机轴的速度对应于磁盘的速度。

环形部分增量轨道用于转子的零点参考，其中环形部分增量轨道用于零点参考。

环增量轨道的位置信息和速度信息的估算通过具有集成的微控制器和磁传感器的估算单元来执行，具有集成的微控制器和磁传感器的估算单元执行全环增量轨道的估算。这确保了紧凑的编码器系统。

额外的单独的磁传感器用于检测环形部分增量轨道。因此这个传感器使单独的零点参考成为可能。

根据本发明的缝纫机的优点对应于上面已经参考缝纫机驱动器解释的那些优点。

附图说明

下面参考附图更加详细地说明本发明的实施例。

图1示出附接在缝纫机的伺服电动机上的编码器系统组件的立体图；

图2示出编码器系统组件的立体平面图；

图3示出磁性编码器系统的立体细节图。

具体实施方式

下面参考图1、图2和图3来解释用于缝纫机伺服电动机形式的缝纫机驱动器的磁性编码器系统的一个实施例。

编码器系统组件1用于将磁性编码器系统2固定到缝纫机的伺服电动机。所述组件1包含挨着磁性编码器系统2的连接法兰3。通过连接法兰3，磁性编码器系统2被固定在伺服电动机上。另外伺服电动机(未示出)的电机轴4通过连接法兰3中的开口以及通过磁性编码器系统2的圆形中通开口来引导。

环状围绕穿通开口的磁性编码器系统2的磁盘(特别是铁素体圆盘)5以旋转固定的方式连接到伺服电动机的电机轴4。在额外安装到连接法兰3上的板6上有估算单元7。后者被设计为相对于连接法兰3是固定的(参照图2)。

除了估算单元7之外，磁性编码器系统2还包括全环增量轨道8(fullringincrementaltrack)和环形部分增量轨道9(annularsectionincrementaltrack)(参照图3)。全环增量轨道8和环形部分增量轨道9围绕磁盘5的圆周延伸，其中，环形部分增量轨道9仅包括圆周的一部分。增量轨道8、9具有交替的北极元件10和南极元件11。增量轨道8、9相对于彼此同轴布置并且相对于电机轴4同轴布置，其中，环形部分增量轨道9的半径ra小于全环增量轨道8的半径rv(参照图3)。

估算单元7布置在磁盘5的对面，使得估算单元7的第一磁传感器(未示出)检测全环增量轨道8，而估算单元7的另一个磁传感器(未示出)详细地检测环形部分增量轨道9。两个磁传感器彼此径向偏移布置。

编码器系统组件的不同额外变型(未示出)是可能的。

代替根据上述实施例的环形部分增量轨道9的恰好一个环形部分增量轨道，还可以提供更多个的环形部分增量轨道。所述环形部分增量轨道的环形部分的圆周延伸部分可以彼此不同。在这样的情况下，例如如果提供具有不同圆周延伸部分的两个或三个环形部分增量轨道，则在原则上可以利用编码器系统的这种变型实现旋转方向检测。在这样的情况下，两种不同类型的圆周延伸部分是足够的。例如，“短/长/长”的顺序可以与“长/长/短”的顺序区别开以识别旋转的方向。

如果使用多个全环增量轨道，则后者可以相对于共同的旋转轴被布置在不同的半径部分上。这有助于磁传感器扫描所述增量轨道。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种缝纫机驱动器和缝纫机。缝纫机驱动器的磁性编码器系统(2)包括被磁化的磁盘以及交替的北极元件(10)和南极元件(11)，所述北极元件(10)和南极元件(11)用作增量标记。后者被设计为包括：全环增量轨道(8)，所述全环增量轨道(8)围绕铁素体圆盘(5)的圆周延伸；以及环形部分增量轨道(9)，所述环形部分增量轨道(9)被设计为铁素体圆盘(5)上的环形部分。结果是用于缝纫机的伺服电动机的磁性编码器系统。

技术研发人员：沃尔夫冈·辛恩
受保护的技术使用者：德商福兰克及凯尔西纳股份有限公司及电动机与电器装置厂分公司
技术研发日：2016.12.23
技术公布日：2017.07.18