CN103046244A - 缝纫机的控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种缝纫机的控制装置，即使在供给电力不稳定的电力情况恶劣环境下，也安全使用缝纫机。在电器箱(110)内设有用于电源开关(144)闭合时为了驱动缝纫机而被供给的电力充电的电力电容器(155)和对电力电容器(155)进行放电的放电部(190)。当在电源开关(144)闭合状态下电器箱(110)的盖部(114)处于打开状态时，放电部(190)与外部电力的供给及中断无关地使电力电容器(155)放电。而且，当电源开关(144)闭合状态下，从外部供给电力且电器箱(110)的盖部(114)处于关闭状态时，以及当电源开关(144)闭合状态下，从外部供给的电力被中断且盖部(114)处于关闭状态时，放电部(190)不使电容器(155)放电。

Description

缝纫机的控制装置

技术领域

本发明涉及在缝纫机中具备电器箱的缝纫机的控制装置。

背景技术

一般，工业用缝纫机由于要求高速旋转驱动或快速提速，所以在大型电力电容器中充电而向具有电机的驱动系统瞬时供给高电力。

在这种工业用缝纫机中，例如，专利文献1所示，通过使用者使用完缝纫机时切断(断开)电源开关来检测缝纫机的电源断开状态。当检测到电源断开状态时，缝纫机将缝制了几针等缝制时的缝纫机的设定信息等信息写入存储器中，接着，使用放电电阻将储存在电力电容器中的电荷进行放电。这样，在电源开关断开时，使缝纫机在再启动时读取设定信息来实现再启动时的缝制稳定，同时防止在对安装有电力电容器的控制部进行维护等服务时由于触摸引起作业者触电等的危险。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-225583号公报

发明内容

但是，设想工业用缝纫机在如电力情况恶劣的发展中国家使用时等，在输入电源也就是从外部供给的电力不恒定的环境下使用。

在该环境下，当从外部供给至工业用缝纫机的输入电源的电压变动激烈时，发生停电或电源接头等的接触不良。因此，在上述结构的以往缝纫机中，相当于频繁重复进行与闭合/断开电源开关的状态(电力供给及中断)相同的状态。所以，在以往的缝纫机中，每当供给的电力被中断时，电流流向放电电阻，从而使放电电阻的发热增加，最坏时有可能烧坏。

本发明是鉴于所述问题而作出，目的在于提供一种缝纫机的控制装置，即使是在供给电力不稳定的电力情况恶劣的环境下，也能够安全使用缝纫机的。

本发明的缝纫机的控制装置的一个方式，其具备：电源开关，用于闭合/断开来自外部的电力供给；电源中断检测部，用于检测从所述外部供给的所述电力的中断；电容器，当所述电源开关闭合时，为了驱动缝纫机而被供给的所述电力充电；电压检测部，用于检测所述电容器的电压；放电部，当所述电源开关断开时，使所述电容器进行放电；电器箱，收容所述电容器和所述放电部，且开闭自如地安装有盖部；开闭检测部，检测所述电器箱的所述盖部的开闭状态；当所述电源开关处于闭合状态且所述电器箱的盖部处于打开状态时，所述放电部与所述来自外部的电力供给及中断无关地使所述电容器进行放电，而当所述电源开关处于闭合状态，从所述外部供给电力且所述电器箱的盖部处于关闭状态时，以及当所述电源开关处于闭合状态，从外部供给的电力被中断且所述电器箱的盖部处于关闭状态时，所述放电部不使所述电容器进行放电。

根据本发明，即使在电力情况恶劣而频繁发生电源闭合断开的供给电力不稳定的环境下，也能够安全使用缝纫机。

附图说明

图1是表示具备本发明的一实施方式涉及的缝纫机控制装置的缝纫机整体结构示意图。

图2是表示在图1所示的缝纫机中，电器箱的盖部被打开状态的主要部分外观图。

图3是表示本发明的一实施方式涉及的缝纫机控制装置的主要部分的块图。

图4是表示本发明的一实施方式涉及的缝纫机控制装置的主要部分的结构图。

图5是表示在本发明的一实施方式涉及的缝纫机控制装置中的放电控制的流程图。

附图标记

10：缝纫机

15：驱动电机

18：操作面板

100：控制装置

110：电器箱

112：箱体

114：盖部

120：控制部

122：控制基板

130：电源开关闭合/断开检测部

132：电源显示部

140：检测部(电源中断检测部)

142：显示部

144：电源开关

150：电力电容器电压检测部(电压检测部)

155：电力电容器(电容器)

160：箱开闭检测部(开闭检测部)

170：冲击电阻电流路径部

172：冲击电流防止电阻

180：存储器

190：放电部

191：放电电阻驱动器

192：放电电阻

具体实施方式

下面，参照附图详细说明本发明的实施方式。

图1是表示具备本发明的一实施方式涉及的缝纫机的控制装置100的缝纫机10整体结构示意图。该缝纫机10由处于与缝纫机正面侧相对置的位置的作业者使用。

在缝纫机10中，缝纫机头部20立设在缝纫机机座部21上，该缝纫机机座部21，沿着未图示的缝纫机工作台的顶板面配置。在缝纫机10中，在缝纫机头部20的一侧面(右侧面)20a处，安装有电器箱110。

图2是表示在图1所示的缝纫机10中，电器箱110的盖部114被打开状态的主要部分的外观图。

如图2所示，在该电器箱110内，收容有控制基板122和驱动电机15，该控制基板122上安装有用于控制缝纫机驱动的控制装置100的控制部120。也就是，该缝纫机10是在缝纫机头部20内的未图示的主轴上直接连接了驱动电机15的直接驱动型缝纫机。

在缝纫机10中的电器箱110具有：箱体112，固定在缝纫机头部20的同时向前面侧开口；盖部114，拆装自如地安装在箱体112上，用于封闭所述箱体112的开口。

在此，电器箱110通过相对于箱体112将盖部114从箱体112的前面侧取下，从而开闭自如。通过从箱体112拆下盖部114，在正面侧露出电器箱110的内部。

在电器箱110的正面侧，也就是盖部114上安装有操作面板18，通过该操作面板18对缝纫机10进行各种设定。

在电器箱110内配设的控制基板122配设在箱体112内。也就是说，电器箱110内收容有电力电容器(电容器)155和放电部190。再有，虽然未图示，在盖部114侧安装有滤波基板，该滤波基板用于除去在供给到控制基板122的供给电压中的噪声。

而且，在箱体112中设有电源开关144，该电源开关144从盖部114的前表面形成的开口部向外部露出。

其次，使用图3及图4说明具备控制基板122的控制部120和控制装置100。

图3是表示本发明的一实施方式涉及的缝纫机10的控制装置100的主要部分的块图，图4是表示本发明的一实施方式涉及的缝纫机10的控制装置100的主要部分的结构图。

该缝纫机10的控制装置100具有：控制部120；电源开关闭合/断开检测部130；检测部(电源中断检测部)140；电源开关144；电源显示部132；电力电容器电压检测部(电压检测部)150；箱开闭检测部(开闭检测部)160；冲击电阻电流路径部170；非易失性存储器180，放电部190。除此之外，如图4所示，控制装置100具有：电力电容器155；开关电源123，用于产生经过整流的直流电源；交流伺服驱动器124，用于对驱动电机15进行驱动控制；电源开关144；滤波器146；整流电路148；冲击电流防止电阻172，连接有冲击电阻电流路径部170；保护电路156。

电源开关144对缝纫机10(控制装置100)供给/停止电源。

电源开关闭合/断开检测部130检测电源开关144的闭合/断开，并将检测信号输出到控制部120的同时，输出到电源显示部132。再有，在此，电源显示部132由LED(Light Emitting Diode：发光二极管)构成，与电源开关144的闭合/断开相对应地进行点亮/熄灭，从而显示电源开关144的闭合/断开。电源显示部132例如设在操作面板18上。

检测部140用于检测在电源开关闭合状态下电源向缝纫机10供给的电压，换言之，检测从外部供向缝纫机10的电力的供给/中断，并将检测信号输出到控制部120。

电力电容器电压检测部150检测电力电容器155的电压，并输出到控制部120。再有，电力电容器电压检测部150也可以在电器箱110内设置由LED等构成的电力电容器电压监视器，并向该电力电容器电压监视器输出信号，从而由该电力电容器电压监视器显示电力电容器155的电压。

电力电容器155通过电源开关144、滤波器146、整流电路148、冲击电流防止电阻172而与电源连接。当电源开关144闭合而从电源供给电力时，电力电容器155通过冲击电流防止电阻172被充电。即，当电源开关144闭合时，电力电容器155被供给的电力充电，以用于驱动缝纫机。

箱开闭检测部160检测盖部114相对于电器箱110的箱体112的开闭(拆装)情况，并输出到控制部120，在此，作为箱开闭检测部160，例如使用设在盖部114的倾斜传感器等。由倾斜传感器检测盖部114的倾斜，并输出到控制部120，由控制部120判断为将盖部114移动的状态，即打开盖部114的状态。

在此，冲击电阻电流路径部170是继电器电路(参照图4)。冲击电阻电流路径部170根据从控制部120的信号，使用冲击电流防止电阻172对电力电容器155进行充电，或者在电力电容器155充电后使冲击电流防止电阻172的两端部之间短路。

存储器180是非易失性存储器，通过控制部120写入缝纫机的各种设定信息，并读取被写入的各种设定信息。

放电部190具有放电电阻驱动器191和放电电阻192，并基于从控制部120输入的信号使电力电容器155进行放电。具体地说，在放电部190中，放电电阻驱动器191基于来自控制部120的指示信号而驱动，并使用与电力电容器155连接的放电电阻192，释放出储存在电力电容器155中的电荷(使电力电容器155放电)。

控制部120具备：CPU(Central Processing Unit：中央处理器)、作为主存储装置的RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)及ROM(ReadOnly Memory：只读存贮器)。CPU从ROM读取对应于处理内容的程序，并从存储器180中读取各种设定信息，并在RAM上展开，与展开的程序协同并基于各种设定信息，控制控制装置100的各构成要素的动作。

具体地说，控制部120基于从电源开关闭合/断开检测部130、检测部140、电力电容器电压检测部150、箱开闭检测部160等输入的信号，控制冲击电阻电流路径部170、放电电阻驱动器191的驱动。

例如，当电源开关144被闭合时，控制部120驱动冲击电阻电流路径部170，并通过冲击电流防止电阻172对电力电容器155进行充电。

而且，当电源开关144处于闭合状态下，从电源向缝纫机10无变动地持续供给电力，而当盖部114处于关闭状态时，也就是，当缝纫机处于通常的使用状态时，控制部120不会使电力电容器155放电。

此外，当电源开关144断开时，控制部120驱动放电电阻驱动器191，并使用放电电阻192使电力电容器155放电。即，当电源开关144断开时，基于控制部120的指示，放电部190使电力电容器155放电。

再有，由控制部120进行的在放电部190中的电力电容器155的放电处理，是在存储器180中写入缝制时的缝纫机的设定信息之后进行。

也就是说，由控制部120进行的电力电容器155的放电，在放电之前必须要将临时存储在RAM中的缝制模式、设定的针数等缝制时的设定信息写入存储器180中。

进一步，当检测出电器箱110的盖部114处于打开状态时，控制部120驱动放电电阻驱动器191，而放电电阻驱动器191使用放电电阻192对电力电容器155进行放电。

此外，当电源开关144处于闭合状态下检测出电力中断且盖部114处于关闭状态时，控制部120不会使电力电容器155放电。

再有，当电力电容器155的电压处于下限驱动电压(下限电源电压)之前，控制部120通过放电部190使电力电容器155放电，该下限驱动电压是驱动放电电阻驱动器191使电力电容器155放电时所需的最低电压。也就是，控制部120在能够使电力电容器155放电时，驱动放电电阻驱动器191而释放出电力电容器155的电荷。

由此，当由于停电或电源插头等接触不良导致来自电源的电力供给/中断(相当于电源开关144的闭合/断开)频繁重复时，只要是大于下限电源电压的电压且电器箱110的盖部114被关闭，则电力电容器155不进行放电。因此，放电电阻192不会因放电部190的放电电阻驱动器191而高频度地进行动作，也不发热。还有，下限电源电压例如是40V。

此外，当电力供给处于被中断状态且电器箱110的盖部114关闭的情况下，只要是处于下限电源电压以下，控制部120驱动放电电阻驱动器191，并使用放电电阻192对电力电容器155进行放电。

此外，控制部120与电源开关144的闭合/断开对应地点亮/熄灭作为显示部142的电源显示用LED灯。

此外，控制部120基于来自箱开闭检测部160的信号，判断为电器箱110的盖部114打开时，将来自未图示的设定部的设定信息存储在存储器180中。其存储之后，马上驱动放电电阻驱动器191，并利用放电电阻192使电力电容器155放电。因此，能够防止进行维护时等服务中的危险。

在此，使用图4说明控制装置100中的放电控制。根据控制部120的指示，在放电部190，驱动放电电阻驱动器191，并利用放电电阻192使电力电容器155进行放电。

首先，作业者在使用缝纫机10时，通过闭合电源开关144，向缝纫机10的控制装置100供给来自电源的电力。由此，电荷利用与整流电路148连接的冲击电流防止电阻172储存于电力电容器155，从而向控制部120供给控制电压。

具体地说，在控制装置100中，来自电源的交流电压，经由电源开关144，并在经由滤波器146时被降低噪声，经由整流电路148及冲击电流防止电阻172，由电力电容器155转换成直流电压。经转换的直流电压被供给到交流伺服驱动器124、开关电源123。当通过开关电源123向控制部120供给控制电压时，控制部120及各部处于可动作的状态。由此，启动缝纫机10使它处于可使用状态，也就是，处于电源开关144闭合状态的“缝纫机驱动中”的状态。表示该电源开关144闭合断开的信号，通过电源开关144被输入到控制部120。

通过控制电压的供给，控制部120读取存储在存储器180中的缝纫机的设定信息。控制部120将读取的设定信息展开在RAM上，当通过未图示的踏板信号检测器输入缝纫机启动信号及电机驱动速度指令信号时，向交流伺服驱动器124输出电机驱动信号。由此，通过来自交流伺服驱动器124的电流输出使驱动电机15(参照图1)旋转。当驱动电机15旋转时，控制部120基于未图示的电机编码器输出的电机编码信号，控制向交流伺服驱动器124输出的脉冲宽度(PWM控制)，以基于指令速度的速度控制驱动电机15。此时，控制部120还从RAM、存储器180中读取在当前被操作面板18选择的模式中所设定的针数。然后，控制部120对由未图示的针位置检测器按每一旋转输出一个脉冲的针位置信号进行计数。将该计数值与所述设定针数进行比较，控制交流伺服驱动器124以根据被选择的模式进行缝纫，从而处于可进行通常缝制的状态。

在“缝纫机驱动中”的状态下，在步骤S11中，控制部120基于从箱开闭检测部160的信号，检测电器箱110的盖部114的开闭。即，在步骤S11中，判断电器箱110的盖部114是否处于关闭状态，当处于关闭状态时，转到步骤S12，当处于未关闭状态，也就是盖部114处于打开状态时，转到步骤S15。

在步骤S12中，控制部120基于来自检测部140的信号，判断向缝纫机供给的电力(电源)是否被中断，并判断电力是否供给到控制装置100。当步骤S12中电力未被中断时，也就是，有电力供给时，转到步骤S13，当电力被中断时转到步骤S14。

在步骤S13中，基于从电源开关闭合/断开检测部130的输入判断电源开关144是否处于断开。当电源开关144未断开时，也就是，电源开关144处于闭合时，转到步骤S14，当电源开关144断开时，转到步骤S15。

在步骤S14中，控制部120基于来自电力电容器电压检测部150的信号，判断电力电容器155的电压是否处于放电电阻驱动器191能够通过控制部120驱动的下限电源电压。在该步骤S14中，如果是下限电源电压，则转到步骤S15，当不是下限电源电压时，转到步骤S16中继续控制缝纫机的驱动。

在步骤S15中，控制部120通过放电电阻驱动器191进行放电处理。在此，放电处理是指，进行存储器180中的写入存储处理后，立即进行电力电容器155的放电的处理。

具体地说，控制部120将通过操作面板18等设定的缝制时的缝纫机10的各种设定信息写入存储器180中后，立即通过放电电阻驱动器191进行电力电容器155的放电。还有，写入设定信息后的立即放电，也可以使用定时器等进行。

这样，在控制装置100中，当电源开关144闭合状态下电器箱110的盖部114处于打开状态时，放电部190与来自外部的电力供给/中断无关地对电力电容器155进行放电。此外，当电源开关144闭合状态下，从外部供给电力且电器箱110的盖部114处于关闭状态时，放电部190不对电力电容器155进行放电。进一步，当电源开关144闭合状态下，从外部供给的电力被中断且电器箱110的盖部114处于关闭状态时，放电部190不对电力电容器155进行放电。

由此，即使由于频繁停电或电源插头等接触不良导致对缝纫机10的电源供给及电源中断频繁重复，也与以往不同，不会出现每次电源中断都使用放电电阻192的现象。因此，能够减少放电电阻192的发热，能够防止在电源中断时放电电阻192的异常发热，或极端情形下电阻被烧坏的情况。而且，由于能够减少放电电阻192的发热，从而能够实现节能效果。

进一步，即使频繁重复电源供给及电源中断，也不会出现每次电源供给时均向冲击电流防止电阻172供给电力的现象，从而能够防止冲击电流防止电阻172自身异常发热或电阻烧坏的情况。

再有，作为用于检测盖部114开闭的箱开闭检测部160，使用了用于检测盖部114自身倾斜角度的倾斜传感器，但并不限定于此，只要能够检测盖部114的开闭，具有任何结构也可以。例如，也可以使用用于检测将盖部114固定在箱体112上时使用的螺钉的固定状态或螺钉的拆装状态的传感器。

再有，在此，以硬件构成的场合为例对本发明进行了说明，但本发明也可以通过软件实现。例如，也可以将本实施方式中的放电处理的算法用编程语言来描述，并将该程序存储在存储器180中，通过具备可开闭电器箱的缝纫机控制部来执行。

而且，用于所述实施方式的说明的各功能块，典型的是通过作为集成电路的大规模集成电路来实现。这些可以个别成为一个芯片，也可以是一个芯片包含一部分或全部。在此为大规模集成电路，但根据集成度的不同，也可以是集成电路、系统大规模集成电路、超级大规模大规模集成电路、超大规模大规模集成电路。

本次公开的实施方式应理解为是各方面的例示并不是用于限定。本发明的保护范围并不是用所述说明来限定而是根据权利要求书的范围来限定。意在包括权利要求的范围和均等意思及范围内的所有变更。

产业上的可利用性

本发明涉及的缝纫机的控制装置，具有即使在供给电力不稳定的电力情况恶劣的环境下也能够安全使用缝纫机的效果，作为在电力情况恶劣的国外使用的缝纫机的控制装置而有用。

Claims (3)

1.一种缝纫机的控制装置，具备：

电源开关，用于闭合/断开来自外部的电力供给；

电源中断检测部，用于检测从所述外部供给的所述电力的中断；

电容器，当所述电源开关闭合时，为了驱动缝纫机而被供给的所述电力充电；

电压检测部，检测所述电容器的电压；

放电部，当所述电源开关断开时，使所述电容器进行放电；

电器箱，收容所述电容器和所述放电部，且开闭自如地安装有盖部；

开闭检测部，检测所述电器箱的所述盖部的开闭状态；

当所述电源开关处于闭合状态且所述电器箱的盖部处于打开状态时，所述放电部与所述来自外部的电力供给及中断无关地使所述电容器进行放电，

当所述电源开关处于闭合状态，从所述外部供给电力且所述电器箱的盖部处于关闭状态时，以及，当所述电源开关处于闭合状态，从外部供给的电力被中断且所述电器箱的盖部处于关闭状态时，所述放电部不使所述电容器进行放电。

2.如权利要求1所述的缝纫机的控制装置，其中，

当所述电容器的电压处于所述放电部使所述电容器放电时所用的下限驱动电压时，所述放电部使所述电容器进行放电。

3.如权利要求1或2所述的缝纫机的控制装置，还具备：

显示部，用于显示所述电源开关的闭合/断开。

Images