CN101457446A - 袜头缝合机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种袜头缝合机，包括电源供电部分、电机驱动部分、微机控制部分和信号检测部分，还包括进料装置、裁剪装置、带升降缝合装置、输送装置，其特征在于所述的电机驱动部分有主电机驱动电路和所述的带升降缝合装置升降电机驱动电路，微机控制部分包括触摸屏或键盘、液晶显示器和微控制器，所述的各电机驱动电路、触摸屏或键盘、液晶显示器、信号检测部分均与所述微控制器电连接，所述的裁剪装置、带升降缝合装置、输送装置和主电机传动连接。这种袜头缝合机，具有控制精确到位、袜头缝合线平整美观等优点。

Description

袜头缝合机

技术领域

本发明涉及的是一种用来缝合袜头的机械，特别涉及的是微机控制的缝合机械。

背景技术

传统的袜子缝头机输送袜子的方式是一千多枚小针作圆周运动进入修边及缝头，其圆盘上的小针脆弱容易磨损，运转速度慢，生产效率低。为了能够解决该问题，便有人发明了一种工作效率高的袜子缝头机。查中国专利数据库，其中一种名称为《直线式袜子缝头机》，公告号为CN200952072Y的实用新型专利。这种结构的袜头缝合机，其很大程度上提高了生产效率；但是由于袜头两端由于纤维物的弹性作用，会进行收缩，造成袜头中间高两端底的形状。上述的直线式袜子缝头机，只能对袜头进行直线缝合，直线缝合后的袜子穿着不舒服，由于不能对收缩后的袜头进行曲线缝合，这就使缝制的袜头不平整，并且还会由于直线的缝合出现袜头两端缝制不到位而导致的漏缝现象，因而使缝合后的袜子出现次品。同时由于上述的直线式袜子缝头机，由于其控制系统的不完善，不能控制相应电机的转速，导致袜头缝合线的密度不够均匀，尤其是在机器开始启动时缝合处和机器停止时缝合处出现严重的不均匀现象，使得袜头缝制后出现质量问题。

发明内容

鉴于背景技术存在的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种能够精确匹配各电机的转动，使得袜头的缝合线变得均匀美观的袜头缝合机。为此，本发明是采取如下技术方案来解决上述技术问题的：一种袜头缝合机，包括电源供电部分、电机驱动部分、微机控制部分和信号检测部分，还包括进料装置、裁剪装置、带升降缝合装置、输送装置，其特征在于所述的电机驱动部分有主电机驱动电路和所述的带升降缝合装置升降电机驱动电路，微机控制部分包括触摸屏或键盘、液晶显示器和微控制器，所述的各电机驱动电路、触摸屏或键盘、液晶显示器、信号检测部分均与所述微控制器电连接，所述裁剪装置、带升降缝合装置、输送装置和主电机传动连接；所述的电机驱动电路板上都安装电连接插件，这些电路板通过该连接插件与所述的微控制器电连接；所述的电机驱动电路板接插在底板电路板上；所述的各电机驱动电路板通过所述底板电路板上的电连接插件与对应的电机相连接；所述的各电机驱动电路板安装在袜头缝合机的机架上；所述的检测部分包括有袜头传感器、断纱传感器，这些传感器与所述的微机控制部分电连接；所述主电机采用直流无刷电机或伺服电机，所述带升降缝合装置升降电机为步进电机或伺服电机；所述直流无刷电机采用闭环控制，将直流无刷电机转动的角度信号反馈到微处理器，再由所述微处理器控制直流无刷电机的转动角度或速度；所述的带升降缝合装置安装高度传感器或零位传感器、幅度限位部件，该限位部件也可以作为升降的零位点、防止升降幅度过大；进料装置上安装了上料光电传感器；所述的进料装置与进料电机传动连接；所述的进料装置也可以与所述的主电机传动连接。

本发明中，采用微机控制各电机的驱动电路，各个电机能够相互匹配工作；采用直流无刷电机，能够使得电机的温升减少、寿命增长；采用闭环控制，更能精确控制电机的转动角度，使其转速稳定，使袜头的缝合线均匀平整，尤其是在袜头缝合机开始启动时和停止时，袜头的缝合线也显得非常均匀，使得袜头的缝合线精度进一步地提高；其各个电机的转动匹配都可以通过微机控制部分的触摸屏或者键盘的输入来设定，具有设定参数方便的优点。同时，其电机驱动电路板通过接插件连接，或者再通过底板电路板来连接，具有接插快速方便，并便于检修安装特点；安装幅度限位部件，该限位部件防止带升降缝合装置升降时幅度过大，防止过低，使缝针触碰其他机械部位，也可以作为升降的零位点，节省其他检测电路；进料装置上安装了上料光电传感器，上料后机器能自动启动和缺料能自动停机，缩短了机器的响应时间，提高了生产效率；进料装置、裁剪装置、带升降缝合装置、输送装置和主电机传动连接，简化机器的结构节约成本，便于安装调试，降低机械故障；

附图说明

下面再结合附图进一步描述本发明的有关细节。

图1为本发明袜头缝合机整机结构示意图；

图2为带升降缝合装置设置升降电机的结构示意图；

图3为电路板插在底板电路板上的结构示意图；

图4为微控制器外围电路图；

图5为直流无刷电机驱动电路图；

图6为步进电机驱动电路图；

图7为检测部分高度传感器采用霍尔元件的电路图。

图1-3中，标记1为进料装置；2为支架；3为缝合装置；4为带升降缝合装置；5为液晶显示器；6为升降电机；7为底板电路板；8为电路板；9为按钮；10为螺杆；11为滑块；12为废料回收装置；13为电连接插件。

图4中，IC0为微控制器，采用AT89C52单片机，IC1为与门电路，IC2E、IC2F为反向器，CLOCK为时钟电路，ICPOW为三端稳压器件，IC3为触摸屏电路，R4为复位电阻，C5为滤波电容，D2、D3为降压二极管，为IC3提供约3.4V电源，ICK2为数据储存器件，IC2为三线译码器，C1和R26组成复位电路，C4、C2为晶振，P5连接触摸屏，P2连接液晶显示器，R3、R7组成液晶显示器对比度调节，P6连接至底板电路板的接插件，P7为排阻，IC0单片机第14脚和第15脚与图5中的IC5C和IC5F连接。

图5中，N1、N2、N3、N11、N22、N23为直流电机绕组驱动功率管，也可采用场效应管，MT1为直流无刷电机控制专用芯片，型号为MC33035，D1、D5、D6、D7、D8、D9续流二极管，R8、R9、R10、R2、R5、R6为偏置限流电阻，R1为电流取样电阻，R13、R14组成分压电路同C6组成电流取样电路，R11、C3决定驱动电路的斩波频率，R13和E1同PWM脉冲连接决定MT1上第11脚的电平高低，该电平决定电路电流大小。IC4为单片机，采用89C2051型号，R15和E5组成单片机复位电路，C7为晶振，R16为N4偏置电阻，N4为NPN三极管，ICP02为三端稳压器件，P8为接插件，接插于底板电路板上，单片机根据外部信号CLK的脉冲个数，控制直流无刷电机的转动，每个脉冲对应直流电机转动15度，由直流电机转轴上反馈的信号控制MT1的工作，实现严格控制电机的速度、角度，MT1采用MC33035型号，具体工作原理参阅该集成电路资料。

图6中，D11、D12、D10、D4为续流二极管，MT2为步进电机驱动专用集成电路，采用TA8435H型号，具体工作原理参阅该集成电路资料；R17、R18为电路取样电阻，C8决定MT2电路斩波频率的高低，ICP03为三端稳压器件，P9为该电路板接插件，接插于底板电路板上。

图7中，检测部分高度传感器采用霍尔元件，N5、N6为线性霍尔元件，ICP04为三端稳压器件，IC5A、IC5B、C9、C11、R19、R20组成振荡电路，R21、R19、R20的连接点电位的高低决定振荡频率，C9、C11的大小与振荡频率有关，由IC5C缓冲输出。IC5D、IC5E、C10、C12、R22、R23组成振荡电路；R24、R22、R23的连接点电位的高低决定振荡频率，C10、C12的大小与振荡频率有关，由IC5F缓冲输出。图2中的IC0检测该振荡频率的周期，P3、P1为排阻，INPUT1、INPUT2为信号检测部分信号输入集成电路，OUTPUT为信号输出集成电路，该输出信号连接步进电机驱动电路，采用A/D转换电路的，将线性霍尔元件的信号脚连接到微控制器的A/D引脚上，P10为接插件，接插于底板电路板上。

接插在底板的电路板上的电路板有：电源供电部分电路板，图5的直流无刷电机驱动电路板，图6的步进电机驱动电路板，图7的检测部分电路板，各种电机的连接线，检测部分各种传感器件的连接线，底板电路板根据接插在上面各电路板的连接情况进行电路布线，安装对应对插的接插件。

具体实施方式

如图所示，这种袜头缝合机包括电源供电部分、电机驱动部分、微机控制部分和信号检测部分，还包括进料装置、裁剪装置、两个带升降缝合装置、输送装置，其特征在于所述的电机驱动部分有主电机驱动电路和所述的带升降缝合装置升降电机驱动电路，微机控制部分包括触摸屏或键盘、液晶显示器和微控制器，所述的各电机驱动电路、触摸屏或键盘、液晶显示器、信号检测部分均与所述微控制器电连接，所述的进料装置、裁剪装置、带升降缝合装置、输送装置和主电机传动连接；所述的电机驱动电路板上都安装电连接插件，这些电路板通过该连接插件与所述的微控制器电连接；所述的电机驱动电路板接插在底板电路板上；所述的各电机驱动电路板通过所述底板电路板上的电连接插件与对应的电机相连接；所述的各电机驱动电路板安装在袜头缝合机的机架上，也可以安装在独立的箱体内置于机器旁边；所述的检测部分包括有袜头传感器、断纱传感器，这些传感器与所述的微机控制部分电连接；所述主电机采用直流无刷电机或伺服电机，所述带升降缝合装置升降电机为步进电机或伺服电机；所述直流无刷电机采用闭环控制，将直流无刷电机转动的角度信号反馈到微处理器，再由所述微处理器控制直流无刷电机的转动角度或速度；所述的带升降缝合装置安装高度传感器或零位传感器、幅度限位部件，该限位部件也可以作为升降的零位点、防止升降幅度过大；进料装置上安装了上料光电传感器；所述的进料装置与进料电机传动连接；所述的进料装置也可以与所述的主电机传动连接。

所述的检测部分包括有袜头传感器、断纱传感器、带升降缝合装置的高度传感器或零位传感器，这些传感器通过接插件接插在所述的底板上，并与所述的微机控制部分电连接；所以，袜头进入缝合机后便由微机控制部分自动控制，当遇到袜头的缝合线断开时，其断纱传感器便将信号传送到微控制器，令其停机；其缝合装置的高度传感器，是用来感应缝合装置与输送装置底板之间的距离，其缝合装置的高度调整是通过一个升降装置来实现的，该升降装置的升降由所述的升降步进电机驱动；由于升降电机由升降电机驱动电路驱动，所以，这种高度传感器配合微控制器后，就能对袜头进行曲线缝合，也可以利用步进电机的开环控制，免用高度传感器；该高度传感器也可以作为高度零点定位，微控制器控制步进电机进行曲线缝合，高度传感器可以换用零位传感器；

本发明工作时，先要对第一缝合装置和第二缝合装置上的上下缝合针进行穿线，对于第二缝合装置的穿线，通过按钮9来控制微控制器，微控制器控制升降电机6，升降电机6上的输出轴带动螺杆10旋转，使得螺杆上的滑块11处于最大行程，同样也调高第二缝合装置4与缝制处的空间，便于穿线，再次按动按钮9，微控制器便控制升降电机6，使得第二缝合装置4回到工作位置，其微控制器控制升降电机6使第二缝合装置4上下移动，调大第二缝合装置4与缝制处之间的空间。第一缝合装置3和第二缝合装置4穿好线后，袜头便由进料装置1进入，上料传感器(图中未示出)检测到上料后，启动机器工作，由进料装置1中的链条输送带送到裁剪装置，裁剪装置上的切刀对袜头的缝合线圈裁切平整后，再通过输送装置输送到第一缝合装置3，在输送到第一缝合装置3前，由输送装置上的传感器检测袜头的进入边，传感器信号通过微控制器，第一缝合装置3对袜头进行缝制。第一次缝制后，随着输送装置将袜头送入，传感器便检测到袜头的第二边，其信号也通过微控制器控制第二缝合装置4以及升降电机6，微控制器也按照设定的数值，控制第二缝合装置4的升或者降，并且控制缝合速度，以便对袜头进行曲线缝合，达到二次缝合的要求，使得袜头缝合平整，穿着舒服，减少次品率。本实施例可以只安装一个带升降的缝合装置，进行单次缝合。该袜头缝合机还可以缝制其他纺织或针织物品。

Claims (10)

1、一种袜头缝合机，包括电源供电部分、电机驱动部分、微机控制部分和信号检测部分，还包括进料装置、裁剪装置、带升降缝合装置、输送装置，其特征在于所述的电机驱动部分有主电机驱动电路和所述的带升降缝合装置升降电机驱动电路，微机控制部分包括触摸屏或键盘、液晶显示器和微控制器，所述的各电机驱动电路、触摸屏或键盘、液晶显示器、信号检测部分均与所述微控制器电连接，所述的裁剪装置、带升降缝合装置、输送装置和主电机传动连接。

2、根据权利要求1所述袜头缝合机，其特征在于所述的电机驱动电路板上都安装电连接插件，这些电路板通过该连接插件与所述的微控制器电连接。

3、根据权利要求2所述袜头缝合机，其特征在于所述的电机驱动电路板接插在底板电路板上，所述的各电机驱动电路板通过所述底板电路板上的电连接插件与对应的电机相连接。

4、根据权利要求1所述袜头缝合机，其特征在于所述的各电机驱动电路板安装在袜头缝合机的机架上。

5、根据权利要求1所述袜头缝合机，其特征在于所述的检测部分包括有袜头传感器、断纱传感器，这些传感器与所述的微机控制部分电连接。

6、根据权利要求1所述的袜头缝合机，其特征在于所述主电机采用直流无刷电机或伺服电机，所述带升降缝合装置升降电机为步进电机或伺服电机。

7、根据权利要求6所述的袜头缝合机，其特征在于所述直流无刷电机采用闭环控制，将直流无刷电机转动的角度信号反馈到微处理器，再由所述微处理器控制直流无刷电机的转动角度或速度。

8、根据权利要求1所述的袜头缝合机，其特征在于带升降缝合装置安装高度传感器或零位传感器。

9、根据权利要求1所述袜头缝合机，其特征在于进料装置上安装了上料光电传感器。

10、根据权利要求1所述的袜头缝合机，其特征在于带升降缝合装置还安装幅度限位部件，该限位部件防止带升降缝合装置升降时幅度过大，也可以作为升降的零位点。

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