CN1003128B - 缝纫机控制装置 - Google Patents

Abstract

在皮带轮３ｂ固定在电动机５的轴６上，皮带轮３ａ固定到缝纫机１的轴２上并由皮带７将电动机５的旋转从皮带轮３ｂ传给皮带轮３ａ的缝纫机中，设有检测缝纫机转速的检测器４和检测电动机转速的检测器１０。缝纫机开始运转时由两个检测器分别检测出缝纫机转速和电动机转速，由控制装置的运算部分８ｂ求出转速传输比，由此自动校正电动机５的转速，从而在更换皮带轮３ａ、３ｂ改变转速传输比时，可正确地控制缝纫机的转速。

Description

缝纫机控制装置

本发明涉及将缝纫机转速控制在规定值上的缝纫机控制装置。

工业用缝纫机一般多为电动机驱动的电动式。此类缝纫机是由皮带轮和皮带将电动机的旋转送递给缝纫机轴，以驱动缝纫机轴旋转。在这种情况下，缝纫机的转速控制是通过控制交流电动机供电电源频率的方法来改变电动机转速而实将的，例如日本公开专利公报昭58-33979号提出的装置。

但是，这种现有装置的缺点在于，它假设转速传输比是恒定的，采用缝纫机转速不反馈到电动机驱动控制部分去的开环式控制，当使缝纫机转速控制在规定值上而设定电动机转速后，在改变皮带轮时转速传输比实际会发生变化，结果是同一电动机转速下缝纫机转速将不同，因而不能正确控制缝纫机的旋转。

本发明的目的为提供一种转速传输比改变时缝纫机转速不会变化的装置。

为了克服上述缺点，本发明是从电动机转速和缝纫机转速中求出转速传输比，根据它来控制缝纫机。

采用本发明，在转速传输比改变时可校正电动机的转速，使缝纫机转速始终保持在规定值上。

图1～图5示出本发明的一个实施例。

图1是总体构成图;

图2是控制电路图;

图3是电动机转速检测器和缝纫机转速检测器的输出波形图;

图4是缝纫机转速、踏板踏动信号、速度指令信号和切换开关（15）切换状态四者的时间图;

图5是运算部分操作流程图。

图1是本发明的一个实施例框图。图中（1）是缝纫机的机身，（2）是缝纫机轴，（3a）是与缝纫机轴（2）一起旋转的皮带轮，（4）是检测缝纫机轴（2）转速的缝纫机转速检测器，（5）是三相交流可变速电动机，（6）是电动机（5）的轴，（3b）是与电动机轴（6）一起旋转的皮带轮，（7）是将皮带轮（3b）的旋转传送给皮带轮（3a）的皮带，（8）是缝纫机的控制装置，（9）是踏板。缝纫机控制装置（8）包括控制部分（8a）和运算部分（8b）。当踏板（9）开始踏动时，控制部分（8a）以0.5～1倍的转速低速驱动电动机（5）旋转，同时将表示所驱动的转速的信号传送给运算部分（8b）。然后由运算部分（8b）给出下述表示转速传输比的信号，并依照这个表示转速传输比的信号向电动机（5）传送出驱动信号，使电动机（5）达到规定的转速。与此同时，将表示所驱动的转速的信号又传送给运算部分（8b）。运算部分（8b）根据控制部分（8a）传来的表示电动机（5）转速的信号和缝纫机转速检测器（4）传来的表示缝纫机转速的信号，从中产生出表示转速传输比的信号。

这样构成的装置其操作过程如下。一踏动踏板（9），控制部分（8a）就向电动机（5）传送出使其低速旋转的信号，并将表示驱动电动机（5）当时的转速的信号传送给运算部分。于是，电动机（5）以0.5～1倍的转速低速旋转，并通过皮带轮（3b）、皮带（7）和皮带轮（3a）将电动机的旋转传送给缝纫机轴（2），使缝纫机轴（2）旋转，再由缝纫机转速控制器（4）产生出表示其转速的信号，传送给运算部分（8b）。

缝纫机转速M是电动机转速m与皮带轮转速传输比N的乘积，其表达式如下：

M＝N×m

因此，电动机转速受控于m＝M/N。要使缝纫机转速M始终保持于所需值，在转速传输比N改变时电动机转速m必须改变。

为此，如前所述，在缝纫机开始工作时先使电动机以0.5～1倍的转速低速旋转，在此期间得到缝纫机和电动机两者的转速检测器来的信号，将它们传送给运算部分（8b），计算那时皮带轮转速传输比N。这样将运算部分（8b）通过运算求得的N值传送给控制部分（8a），控制部分（8a）立即对电动机（5）的转速进行控制，使之达到按m＝M/N确定的转速，驱动缝纫机工作。此后，每当电动机（5）启动时都进行上述的动作。如果皮带轮转速传输比N有变化，便对电动机传速m进行控制，使之适应于N值。于是，缝纫机始终以确定的转速工作。

在需要提高速度时，可更换皮带轮（3a）、（3b）中的一个或两个。

也就是说，根据缝纫机（1）的情况，有的必须达10000rpm（每分钟的转数）的最高转速，而电动机（5）的最高转速一般为3000～4000rpm，因此有时要将电动机（5）的转速按皮带轮（3a）和（3b）的转速传输比加以改变。

此外，有时需要选择电动机（5）或缝纫机（1）的转矩。也就是说依靠转速传输比可改变电动机（5）必需的转矩。例如，当缝纫机（1）一侧皮带轮（3a）的外径比电动机（5）一侧皮带轮（3b）的外径大时，电动机（5）所需的转矩可以小;或者说，在电动机（5）的最大转矩一定时，可以使缝纫机（1）的转矩加大。

下面，对本发明的一个实施例作进一步的说明。图2为缝纫机控制装置（8）的详细框图，图中（5）是上述的电动机，（8a）是控制部分，（由微处理机构成），（10）是电动机转速检测器，由它检测电动机（5）的转速，输出图3（a）所示相位差90°的两列脉冲。检测元件装在电动机（5）的轴（b）的周围，例如，电动机（5）每旋转一周即输出500个脉冲信号。（11）是根据电动机转速检测器（10）来的信号检测旋转方向和位置的检测器。（12）是将检测器（11）输出的位置反馈信号转换为速度反馈信号的转换器。（13）是将缝纫机的停止位置指令信号加到检测器（11）输出的检测信号上的加法器，例如在停机时，要使机针在到达下边位置后再向上返回15°的位置处停止时，可将这位置指令信号加入。（14）是位置指令信号放大器。（15）是切换开关，它在踏板（9）给出的（对应于踏板踏动的）速度指令信号的端子①、给出位置指令信号的端子②和给出转速传输比运算时的速度指令信号的端子③之间切换。（16）是速度反馈信号加法器。（17）是速度指令信号放大器，（19）是模/数（A/D）转换器，将电动机（5）的电源电踏中二相电流检测器（18）来的模拟信号转换为数字信号。（20）是3相-2相转换器。（21）是加热器，将上述放大器（17）来的速度指令信号加上转换器（20）的转矩电流。（22）也是加法器，将励磁电流指令信号加上转换器（20）来的励磁电流。（23）、（24）都是电流放大器。（25）是2相-3相转换器。（26）是由转换器（25）的输出信号控制的驱动电路。（27）是由驱动电路（26）控制的输出电路，例如是晶体管换流电路，这个电路的晶体管受上述驱动电路（26）的控制，从而对可变速电动机（5）进行速度控制。

图3（b）表示上述缝纫机转速检测器（4）的输出信号，缝纫机轴每旋转一周输出32个单列脉冲，缝纫机轴旋转一周输出一个上位置信号和一个下位置信号，根据这个上位置信号和下位置信号可检测出机针位于上方或是下方。

下面，参照图4说明本实施例的动作。

图4为缝纫机转速、踏板（9）踏动信号、缝纫机速度指令信号和切换开关（15）切换状态四者的时间图。在接通电源后，电动机（5）先处于停止状态。（区间A）。

接着踏动踏板（9），使缝纫机（1）运转。依靠踏板踏动信号启动转速传输比的运算，缝纫机以一定速度（100～300rpm的低速）旋转。此时，测量出在缝纫机转速检测器（4）输出的规定脉冲数期间，电动机转速检测器（10）输出的脉冲个数，根据这脉冲数之比就可求出转速传输比N。（区间B）

在区间B时切换开关（15）切换到端子③上。

转速传输比运算结束后，缝纫机按（踏板（9）踏动量）×（转速传输比N）求出的指令值旋转。于是缝纫机（1）以比例于踏板（9）踏动量的正确速度运转。（区间C）

踏板（9）停止踏动时，踏动信号消失，缝纫机向预定位置确定的转速值减速，并以该位置确定的转速输转到目标位置。（区间D）

然后，切换开关（15）从端子①切换到端子②，依靠加有位置指令信号的位置环路的控制，输出图4（C）所示的缝纫机速度指令信号，使缝纫机（1）旋转到最终停止位置。（区间E）

图5是转速传输比运算部分（8b）的工作流程图。图中的脉冲N是缝纫机转速检测器（4）检测的脉冲数，皮带轮F在转速传输比运算前和运算中为0，运算结束后为1。此外，

K＝（电动机转速检测器（10）来的脉冲数）/（缝纫机转速检测器（4）来的脉冲数）

而常数值决定了在缝纫机转速检测器（4）来的多少个脉冲期间运算转速传输比N的值。

在最初的步骤（31）中预置脉冲N＝0和皮带轮F＝0，然后在步骤（32）中判断是否处于转速传输比N的运算前或运算中。当是处于运算前或运算中时，在步骤（33）中判断踏板（9）踏动信号是否为ON（通），即判断缝纫机（1）是否被驱动。不被驱动时，进入步骤（34），结果脉冲N＝O;被驱动时，在步骤（35）中判断缝纫机转速检测器的检测信号是否由低电平变到了高电平。已变到高电平时，在步骤（36）中将缝纫机转速检测器（4）的脉冲计数值加1。然后，在下一个步骤（37）中将此脉冲数与上述设定的脉冲数（常数值）进行比较。大于或等于常数值时，进入下一个步骤（38），计算转速传输比N。也就是，在给定的缝纫机转速检测器（4）的脉冲数期间，计数电动机转速检测器（10）的脉冲有多少个来求出N。

然后，在步骤39中使皮带轮F＝1，转速传输比的运算便告结束。在进行其它处理（步骤40）之后，又返回到步骤（32）。

如上所述，本发明是从电动机转速和缝纫机转速中求出转速传输比，根据这转速传输比对缝纫机进行控制，因此，即使转速传输比改变，也可通过对电动机转速的校正使缝纫机转速始终保持于规定值上，达到了正确控制缝纫机的效果。

Claims (3)

1、在具有由电动机（5）的旋转而驱动的缝纫机（1）、指令上述缝纫机转速的操作部分（9）、检测缝纫机转速的缝纫机转速检测装置（4）、以及根据上述操作部分的指令转速和缝纫机检测装置检测的转速来控制上述缝纫机转速的缝纫机控制装置中，其特征在于设有检测上述电动机转速的电动机转速检测装置（10），还设有转速传输比的运算部分（8b），该运算部分是根据上述缝纫机转速检测装置所检测的转速和上述电动机转速检测装置所检测的电动机转速来求出转速传输比的，还设有根据上述运算部分的运算结果来控制电动机（5）转速的控制部分（8a）。

2、根据权利要求1所述的缝纫机控制装置，其特征在于控制部分（8a）设有给出使电动机运转保持在所给定的恒定速度上的指令信号的端子（3），给出从操作部分（9）来的速度指令信号的端子（1）、还给出了从电动机（5）启动时起运算转速传输比时将上述端子（3）与电动机（5）的电源部分相连的切换开关（15）。

3、根据权利要求1所述的缝纫机控制装置中，在其运算部分（8b）中设有判断电动机（5）启动后是否运算转速传输比的步骤（32），当在步骤（32）中判断出未运算时再判断操作部分（9）是否给出速度指令信号的步骤（33），当在步骤（33）中判断出速度指令信号已给出时再判断缝纫机转速检测装置（4）是否检测出缝纫机转速的步骤（35）、当在步骤（35）中判断出已检测出缝纫机转速时运算转速传输比的步骤（38）。

Images