一种缝纫机的双电机位置反馈控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型为一种缝纫机的双电机位置反馈系统，其特征在于，其包括一第一位置传感器、一第一编码器、一第二位置传感器、一第二编码器、一控制器和一继电器电路，其中，所述第一位置传感器设置在一伺服电机内，每隔时间间隔，所述第一编码器设置在所述伺服电机的输出轴上，每隔时间间隔，所述第一编码器将采集的电机的主轴转速信息传输至所述控制器中；所述述控制器包括一数据转换器、一位移比较器和一速度比较器，所述数据转换器将所述第一二、位置传感器和第一、二编码器采集的数据转换成所述位移比较器和速度比较器在同一电压下的数据。在双电机的应用情况下，对双电机的联动性能进行反馈，保证电机的同步性能以及稳定性。
【专利说明】 一种缝纫机的双电机位置反馈控制系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种缝纫机的控制系统，特别涉及一种缝纫机的双电机位置反馈控制系统。
【背景技术】
[0002]现有技术中的缝纫机控制系统，均包括伺服电机的控制系统，且多采用开环控制系统。
[0003]如中国专利《缝纫机》，公开了一种缝纫机，其包括用于驱动使加工布与缝针相对移动的驱动对象部的脉冲电机；上下驱动缝针的缝纫机电机；对脉冲电机及缝纫机电机进行驱动控制的控制装置，其特征在于，具有附设在所述脉冲电机上、对脉冲电机的实际旋转量进行检测的编码器装置，所述控制装置以开环方式对脉冲电机进行控制，同时可根据编码器装置检测到的脉冲电机的旋转量对缝纫机电机进行控制。
[0004]上述专利技术中采用开环控制的方式，传动部件和执行部件的稳定性不高。
[0005]针对上述缺陷，本实用新型创作者提供一种更加完善的方案。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的在于提供一种缝纫机的双电机位置反馈控制系统，用以克服上述技术缺陷。
[0007]为实现上述目的，本实用新型提供一种缝纫机的双电机位置反馈控制系统，其包
括一第一位置传感器、一第一编码器、一第二位置传感器、一第二编码器、一控制器和一继
电器电路，其中，所述第一位置传感器设置在一伺服电机内，每隔时间间隔石(石>0)，所
述第一位置传感器将采集的所述伺服电机的转子位置信息传输至所述控制器内；所述第
二位置传感器设置在一步进电机内，每隔时间间隔％(石>0),所述第二位置传感器将采集
的所述步进电机的转子位置信息传输至所述控制器内；所述第一编码器设置在所述伺服
电机的输出轴上，每隔时间间隔石⑶>0),所述第一编码器将采集的电机的主轴转速信
息传输至所述控制器中；所述第二编码器设置在所述步进电机的输出轴上，每隔时间间隔
> O),所述第二编码器将采集的电机的主轴转速信息传输至所述控制器中；所述述控
制器包括一数据转换器、一位移比较器和一速度比较器，所述数据转换器将所述第一二、位置传感器和第一、二编码器采集的数据转换成所述位移比较器和速度比较器在同一电压下的数据；所述位移比较器，其内存储有一预设的伺服电机和步进电机转子的位置阈值，其将采集的位置信息与该预设的位置阈值进行比较，并将结果其传输至所述处理器内；所述速度比较器，其内存储有预设的一伺服电机和步进电机的角速度阈值，所述第二 PLC处理器将采集到的角速度信息与该预设的角速度阈值进行比较，并将结果出来传输至所述处理器内；所述处理器将同一时刻的位置和速度的比较结果进行判断，若所述步进电机或伺服电机两者的位置和速度值均不在预设的阈值范围内，则所述处理器向与其连接的继电器电路中的启停继电器电路发送控制指令，控制所述伺服电机停止运动。
[0008]进一步，所述处理器将同一时刻的步进电机和伺服电机的速度值信息进行作比，与预设在其内的两电机的转速比阈值进行对比，若该值不在预设的转速比阈值范围内，则所述处理器向所述停继电器电路发送控制指令，所述步进电机和伺服电机停止运动。
[0009]进一步，所述数据转换器包括顺次连接的一耦合保护电路、一滤波电路、一放大增益电路和一输出端口，
[0010]其中，所述耦合保护电路，其用以抑制电干扰，信号经过所述耦合保护电路后通过滤波电路得到需求数据波形，经所述放大增益模块进行放大后，加载至一预设电压U0,并经所述输出端口传输至所述位移比较器和速度比较器中。
[0011]进一步，所述继电器电路还包括一加减速继电器电路，若位置和速度的比较结果有一个在预设的阈值范围内，则所述处理器向所述加减速继电器电路发送控制指令，所述加减速继电器电路动作，所述伺服电机相应的加减速。
[0012]进一步，所述位移比较器包括一 PLC处理器。
[0013]与现有技术比较本实用新型的有益效果在于:本实用新型对伺服电机的转子位置和输出轴速度分别进行采集后，同时与一预设的阈值进行比对，根据反馈的比对结果，通过一继电器电路对伺服电机进行随时控制，保证电机不丢步，减少的过度发热损毁电机，同时保证传动部分以及执行部分的稳定运行；在双电机的应用情况下，对双电机的联动性能进行反馈，保证电机的同步性能以及稳定性；所述数据转换器将采集的信号还原至一预设电压上，保证对比结果的准确性。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型缝纫机的双电机位置反馈控制系统的功能框图；
[0015]图2为本实用新型缝纫机的双电机位置反馈控制系统的数据转换器的功能框图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图，对本实用新型的详细技术特征作进一步描述，以便更加清楚的理解本实用新型。
[0017]请参阅图1所示，其为本实用新型缝纫机的双电机位置反馈控制系统的功能的框图，该反馈控制系统包括一伺服电机1、一第一位置传感器2、一第一编码器3、一步进电机
11、一第二位置传感器12、一第二编码器13、一控制器4和一继电器电路5,其中，所述第一位置传感器2设置在所述伺服电机I内，其用以检测所述伺服电机I的主转子在运动过程中的位置，将转子磁钢磁极的位置信号转换成电信号，并传输至所述控制器4内；所述第一编码器3设置在所述伺服电机I的输出轴上，其测量所述伺服电机I的角速度转换成电信号后，传输至所述控制器4内；所述第二位置传感器12设置在所述步进电机11内，其用以检测所述步进电机2的主转子在运动过程中的位置，并将电信号传输至所述控制器4内；所述第二编码器13设置在所述步进电机13的输出轴上，其测量所述步进电机11的角速度转换成电信号后，传输至所述控制器4内。
[0018]在本实用新型中，所述步进电机11和伺服电机I之间分别控制不同的传动件，所述伺服电机I与缝纫机的主轴连接，所述步进电机与物料输送轴连接，两电机之间联动，故两电机之间的转速按照预设的转速比进行运转。
[0019] 在本实用新型中，若电机主轴或转子每转一周进行一次扫描，将增加控制器处理数据的繁杂程度，故为了减轻控制器的工作量且保持所测位置与相应速度的同时性，预先设置一时间间隔T0(T0> O),每隔时间T0，所述位置传感器和编码器分别将采集的两电机的转子位置信息和电机的主轴转速信息传输至所述控制器中。
[0020]请参阅图2所示，其为本实用新型缝纫机的位置反馈控制系统的数据转换器的功能框图，所述控制器4包括一数据转换器41、一位移比较器42和一速度比较器43，所述数据转换器41将所述位置传感器42和旋转编码器43采集的数据进行转换，转换成所述位移比较器42和速度比较器43在同一电压下的数据。所述数据转换器41包括一耦合保护电路411、一滤波电路412、一放大增益电路413和一输出端口 414，上述各模块顺次连接，其中，所述耦合保护电路311，其用以抑制电干扰，信号经过所述耦合保护电路311后通过滤波电路312得到需求数据波形，经所述放大增益模块313进行放大后，加载至一预设电压U0,
并经所述输出端口 414传输至所述位移比较器42和速度比较器43中。
[0021]所述第一位置传感器2和第二位置传感器12的信息经转换后传输至所述位移比较器42中，所述位移比较器42包括一第一 PLC处理器，其内存储有一预设的伺服电机和步进电机转子的位置阈值，所述第一 PLC处理器将采集的位置信息与该预设的位置阈值进行比较，并将结果其传输至所述处理器44内；所述第一编码器3和第二编码器13将采集的速度信息传输至所述速度比较器43中，所述速度比较器43中包括一第二 PLC处理器，其内存储有预设的一伺服电机和步进电机的角速度阈值，所述第二 PLC处理器将采集到的角速度信息与该预设的角速度阈值进行比较，并将结果传输至所述处理器44内。
[0022]所述处理器44将同一时刻的位置和速度比较结果，进行判断，若步进电机或伺服电机两者的位置和速度值均不在预设的阈值范围内，则所述处理器44向与其连接的继电器电路5发送控制指令，所述继电器电路5包括一启停继电器电路和一加减速继电器电路，所述启停继电器电路动作，所述伺服电机或步进电机停止运动；若步进电机或伺服电机的位置和速度数值其中之一不在预设的阈值范围内，则所述处理器44向所述加减速继电器电路发送控制指令，所述加减速继电器电路动作，所述伺服电机或步进电机相应的加减速，以保证所述传动部分的稳定性。
[0023]同时，所述处理器44将同一时刻的步进电机和伺服电机的速度值信息进行作比，与预设在其内的两电机的转速比阈值进行对比，若该值不在预设的转速比阈值范围内，则所述处理器44向所述停继电器电路发送控制指令，所述步进电机11和伺服电机I停止运动。
[0024]本实用新型对伺服电机的转子位置和输出轴速度分别进行采集后，同时与一预设的阈值进行比对，根据反馈的比对结果，通过一继电器电路对伺服电机进行随时控制，保证电机不丢步，减少的过度发热损毁电机，同时保证传动部分以及执行部分的稳定运行?’在双电机的应用情况下，对双电机的联动性能进行反馈，保证电机的同步性能以及稳定性。
[0025]以上以较佳的实施例作参考，对本实用新型的技术特征及效果进行了简要说明，本实用新型并不限于上述实施方式，在不脱离本实用新型宗旨的范围内，本领域技术人员可作各种变更及修改。
【权利要求】
1.一种缝纫机的双电机位置反馈系统，其特征在于，其包括一第一位置传感器、一第一编码器、一第二位置传感器、一第二编码器、一控制器和一继电器电路，其中，所述第一位置传感器设置在一伺服电机内，每隔时间间隔石>0)，所述第一位置传感器将采集的所述伺服电机的转子位置信息传输至所述控制器内；所述第二位置传感器设置在一步进电机内，每隔时间间隔石⑶>0)，所述第二位置传感器将采集的所述步进电机的转子位置信息传输至所述控制器内；所述第一编码器设置在所述伺服电机的输出轴上，每隔时间间隔U% > O)，所述第一编码器将采集的电机的主轴转速信息传输至所述控制器中；所述第二编码器设置在所述步进电机的输出轴上，每隔时间间隔％(石>0)，所述第二编码器将采集的电机的主轴转速信息传输至所述控制器中；所述述控制器包括一数据转换器、一位移比较器和一速度比较器，所述数据转换器将所述第一二、位置传感器和第一、二编码器采集的数据转换成所述位移比较器和速度比较器在同一电压下的数据；所述位移比较器，其内存储有一预设的伺服电机和步进电机转子的位置阈值，其将采集的位置信息与该预设的位置阈值进行比较，并将结果其传输至处理器内；所述速度比较器，其内存储有预设的一伺服电机和步进电机的角速度阈值，第二 PLC处理器将采集到的角速度信息与该预设的角速度阈值进行比较，并将结果出来传输至所述处理器内；所述处理器将同一时刻的位置和速度的比较结果进行判断，若所述步进电机或伺服电机两者的位置和速度值均不在预设的阈值范围内，则所述处理器向与其连接的继电器电路中的启停继电器电路发送控制指令，控制所述伺服电机停止运动。
2.根据权利要求1所述的缝纫机的双电机位置反馈系统，其特征在于，所述处理器将同一时刻的步进电机和伺服电机的速度值信息进行作比，与预设在其内的两电机的转速比阈值进行对比，若该值不在预设的转速比阈值范围内，则所述处理器向所述停继电器电路发送控制指令，所述步进电机和伺服电机停止运动。
3.根据权利要求2所述的缝纫机的双电机位置反馈系统，其特征在于，所述数据转换器包括顺次连接的一耦合保护电路、一滤波电路、一放大增益电路和一输出端口，其中，所述耦合保护电路，其用以抑制电干扰，信号经过所述耦合保护电路后通过滤波电路得到需求数据波形，经所述放大增益模块进行放大后，加载至一预设电压％ ,并经所述输出端口传输至所述位移比较器和速度比较器中。
4.根据权利要求3所述的缝纫机的双电机位置反馈系统，其特征在于，所述继电器电路还包括一加减速继电器电路，若位置和速度的比较结果有一个在预设的阈值范围内，则所述处理器向所述加减速继电器电路发送控制指令，所述加减速继电器电路动作，所述伺服电机相应的加减速。
5.根据权利要求3所述的缝纫机的双电机位置反馈系统，其特征在于，所述位移比较器包括一 PLC处理器。
【文档编号】H02P5/50GK203466758SQ201320412989
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年7月11日 优先权日:2013年7月11日
【发明者】吕德爽 申请人:温州亿生科技有限公司