CN104120547B - 一种缝纫机的自动送线系统的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种缝纫机的自动送线系统,包括上轴、下轴、控制装置、布料进给装置以及缝纫线张力调节装置,所述上轴一端与缝纫机驱动机构相连,另一端连接有挑线杆及缝纫针;所述下轴一端经传动轴与所述上轴相连,另一端设有旋梭,所述旋梭上绕有缝纫底线;其特征在于:所述缝纫线张力调节装置包括一旋转体及一步进电机,所述旋转体与所述步进电机的输出端相连,所述缝纫机驱动机构及步进电机的控制端与所述控制装置相连,所述旋转体上绕有缝纫面线,该缝纫面线穿过挑线杆与所述缝纫针相连;其控制方法为:设定参数、缝纫针缝纫、旋转体收线、布料移动、旋转体放线。本发明中缝出的线迹整齐,缝纫质量高。
Description
技术领域
本发明涉及一种缝纫机,尤其涉及一种缝纫机的自动送线系统及其控制方法,主要用于带挑线杆的缝纫机。
背景技术
缝纫机是用一根或多根缝纫线,在缝料上形成一种或多种线迹,使一层或多层缝料交织或缝合起来的机器。缝纫机能缝制棉、麻、丝、毛、人造纤维等织物和皮革、塑料、纸张等制品,缝出的线迹整齐美观、平整牢固,缝纫速度快、使用简便。
在现有技术中带有挑线杆的缝纫机的送线系统主要是由挑线杆、夹线器及旋梭构成。其中,夹线器完全是由人工手动调节弹簧的松紧来夹线的,但是,夹线器存在以下几点不足:
1、夹线器由人工调节松紧度,人工调节不够精确,易调节过松或者过紧,使缝纫出来的线迹比较乱;
2、挑线杆上升,收掉布料下方的底线时,还会从夹线器中拉出部分面线,那么无法将布料之下的面线全部收回,使布料之下的面线无法收紧,影响布料的缝制质量,布料后期易脱线;
3、挑线杆上升,从夹线器中拉出面线时,如果夹线器调制过紧,会对面线产生过大的张力,此时面线就会对移动的布料产生一个拉力,这个拉力则会影响布料的平整度,影响整个线迹;如果夹线器调制较松,那么无法将布料之下的面线全部收回,使布料之下的面线无法收紧,影响布料的缝制质量。
因此,何时收放线、收放线量的控制,是本领域技术人员需要努力的方向。
发明内容
本发明目的是提供一种缝纫机的自动送线系统的控制方法,通过使用该系统及控制方法,提高了送线的精确性,保证了布料的缝制质量。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:一种缝纫机的自动送线系统,包括上轴、下轴、控制装置、布料进给装置以及缝纫线张力调节装置, 所述上轴一端与缝纫机驱动机构相连,另一端连接有挑线杆及缝纫针;所述下轴一端经传动轴与所述上轴相连,另一端设有旋梭,所述旋梭上绕有缝纫底线;所述缝纫线张力调节装置包括一旋转体及一步进电机,所述旋转体与所述步进电机的输出端相连,所述缝纫机驱动机构及步进电机的控制端与所述控制装置相连,所述旋转体上绕有缝纫面线,该缝纫面线穿过挑线杆与所述缝纫针相连。
上述技术方案中,所述控制装置包括操作屏、编码器及控制芯片,所述操作屏及编码器的信号输出端与所述控制芯片相连,所述缝纫机驱动机构及步进电机的控制端与所述控制芯片相连。
上述技术方案中,所述布料进给装置经连杆与所述上轴相连。
上述技术方案中,还包括一给进电机,所述给进电机的输出轴上连接有一转轴,所述布料进给装置经所述转轴与所述给进电机相连,所述给进电机的信号输出端与所述控制装置相连。
为达到上述目的,本发明采用了一种缝纫机的自动送线系统的控制方法,其步骤为:
①在控制装置内设置参数,所述参数包括旋转体的收线量L1、放线量L2,所述收线量L1=X,所述放线量L2=F*D+X,所述D为布料相邻两个针眼之间的距离,所述F为常数系数,所述1≤F≤2。
②缝纫机驱动机构驱动上轴转动,所述上轴带动挑线杆及缝纫针开始向下运动。
③当挑线杆到达最低点后向上运动,此时控制装置控制步进电机工作,步进电机带动旋转体正向旋转,与挑线杆共同作用,将布料下方的缝纫面线收掉,其收线量为L1,使缝纫面线与缝纫底线在布上形成一个线迹;
④收线完成后,挑线杆继续上升,这时布料进给装置带动布料移动,此时步进电机带动旋转体反向旋转,开始放线,放线量为L2,当挑线杆上升至最高点时,步进电机暂停工作,旋转体暂停放线;
⑤挑线杆从最高点向下运动,直至缝纫针接触布料,此时布料移动结束,且移动距离为一个针距,完成一次循环。
上述技术方案中,所述步骤②中包括以下步骤:
(1)缝纫机的上轴带动缝纫针与挑线杆向下运动,在缝纫针尚未接触布 料时,下轴带动旋梭逆时针转动;
(2)挑线杆向下运动,缝纫针带着缝纫面线穿过布料,并到达最低点,旋梭逆时针转动;
(3)挑线杆继续向下运动,缝纫针则开始向上回升,此时旋梭的钩尖钩住缝纫面线,带着缝纫面线逆时针旋转,使缝纫面线与缝纫底线交叉;
(4)挑线杆继续向下运动,缝纫针继续回升,旋梭带着缝纫面线逆时针转动,当旋梭钩尖运动至脱钩点时,缝纫面线脱离旋梭钩尖,此时挑线杆到达最低点;
上述技术方案中,所述缝纫机包括:
上轴,所述上轴一端与缝纫机驱动机构相连,另一端连接有挑线杆及缝纫针,所述缝纫机驱动机构为驱动电机;
下轴,所述下轴一端经传动轴与上轴相连,另一端设有旋梭,所述旋梭上绕有缝纫底线;
控制装置,所述控制装置由操作屏、编码器及控制芯片组成,所述操作屏及编码器的信号输出端与所述控制芯片相连;
布料进给装置,对被缝制布料进行移动;
缝纫线张力调节装置,所述缝纫线张力调节装置由一旋转体及步进电机组成,所述旋转体与所述步进电机相连,所述缝纫机电动机及步进电机的信号输出端与所述控制芯片相连,所述旋转体上绕有缝纫面线,该缝纫面线穿过挑线杆并与缝纫针相连。
上述技术方案中,所述控制芯片控制所述缝纫机的驱动电机及所述步进电机的转动,所述编码器检测所述缝纫机驱动电机的转速、方向以及缝纫机中缝纫针、挑线杆及旋梭的位置,并反馈至所述控制芯片。
由于上述技术方案运用,本发明与现有技术相比具有下列优点:
1.本发明中中缝纫线张力调节装置包括一旋转体及一步进电机,所述旋转体与所述步进电机的输出端相连,缝纫面线绕于旋转体上,该缝纫面线穿过挑线杆与所述缝纫针相连,通过步进电机及旋转体控制收、放缝纫面线的时机以及收、放缝纫线量,与以往采用夹线器的结构相比,步进电机及旋转体配合挑线杆的运动进行主动的收、放缝纫面线,且收、放缝纫面线的时机及线量准确,使缝纫面线的输出与针距达到一致,缝出的线迹整齐,且布 料在移动过程当中不会受到缝纫面线的拖拽力,使布料移动时保持平整,保证了面料缝纫的质量;
2.本发明中在控制装置中设定旋转体的收线量L1、放线量L2,其中L1=X,根据缝纫机的机械结构和周期运动决定;L2=F*D+X,D为布料相邻针眼之间的距离,根据实际缝纫情况选择,F为常数系数,根据布料的材质、厚度、针迹等情况进行选择,参数的设置可以预先运算好每针放线和收线的时间及长度,然后由控制装置控制步进电机带动旋转体进行精确的收、放线,使缝纫线不会受到张力,与以往受采用夹线器导致缝纫线受张力的结构相比,不受张力的缝纫线不会对布料产生任何拖拽力,有效保证了缝纫线线迹的整齐,提高了缝纫质量;
3.本发明成本低廉,易于实现。
附图说明
图1是本发明实施例一中的结构示意图;
图2是本发明实施例一中的缝纫机缝纫过程Ⅰ;
图3是本发明实施例一中的缝纫机缝纫过程Ⅱ;
图4是本发明实施例一中的缝纫机缝纫过程Ⅲ;
图5是本发明实施例一中的缝纫机缝纫过程Ⅳ;
图6是本发明实施例一中的缝纫机缝纫过程Ⅴ;
图7是本发明实施例一中的缝纫机缝纫过程Ⅵ;
图8是本发明实施例一中挑线杆的运动节点图。
其中:1、上轴;2、挑线杆;3、缝纫针;4、下轴;5、传动轴;6、旋梭;7、缝纫底线;8、操作屏;9、编码器;10、控制芯片;11、旋转体;12、步进电机;13、缝纫面线;14、布料;15、缝纫机驱动机构;16、进给耙齿;17、连杆。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述:
实施例一:参见图1~8所示,一种缝纫机的自动送线系统,包括:
上轴1,所述上轴1一端与缝纫机驱动机构15相连,另一端连接有挑线杆2及缝纫针3,所述缝纫机驱动机构15为驱动电机;
下轴4,所述下轴4一端经传动轴5与所述上轴1相连,另一端设有旋梭6,所述旋梭6上绕有缝纫底线7;
控制装置,所述控制装置包括操作屏8、编码器9及控制芯片10,所述操作屏8及编码器9的信号输出端与所述控制芯片10相连;
布料进给装置,所述布料进给装置为进给耙齿16,所述进给耙齿16经连杆17与所述上轴相连。
以及缝纫线张力调节装置,所述缝纫线张力调节装置包括一旋转体11及一步进电机12,所述旋转体11与所述步进电机12的输出端相连,所述缝纫机驱动机构15及步进电机12的控制端与所述控制芯片10相连,所述旋转体11上绕有缝纫面线13,该缝纫面线13穿过挑线杆2与所述缝纫针3相连,如图1所示。
在本实施例中,所述控制芯片10控制所述缝纫机的驱动电机及所述步进电机12的转动,所述编码器9检测所述缝纫机驱动电机的转速、方向以及缝纫机中缝纫针3、挑线杆2及旋梭6的位置,并反馈至所述控制芯片10。
为达到上述目的,本实施例采用了一种缝纫机的自动送线系统的控制方法,参见图2~7,其步骤为:
①在操作屏8内设置参数,操作屏8内的参数反馈至控制芯片10,
所述参数包括旋转体11的收线量L1、放线量L2,所述收线量L1=X,所述放线量L2=F*D+X,所述D为布料14相邻两个针眼之间的距离,所述F为常数系数,所述1≤F≤2。
②缝纫机的上轴1带动缝纫针3与挑线杆2向下运动,在缝纫针3尚未接触布料14时,下轴4带动旋梭6逆时针转动,参见图2;
③挑线杆2向下运动,缝纫针3带着缝纫面线13穿过布料14,并到达最低点,旋梭6逆时针转动,参见图3、4;
④挑线杆2继续向下运动,缝纫针3则开始向上回升,此时旋梭6的钩尖钩住缝纫面线13,带着缝纫面线13逆时针旋转,使缝纫面线13与缝纫底线7交叉,参见图5;
⑤挑线杆2继续向下运动,缝纫针3继续回升,旋梭6带着缝纫面线13逆时针转动,当旋梭6钩尖运动至脱钩点时,缝纫面线13脱离旋梭6钩尖,此时挑线杆2到达最低点,参见图5、6;
⑥当挑线杆2到达最低点后向上运动,此时控制装置控制步进电机12工作,步进电机12带动旋转体11正向旋转,与挑线杆2共同作用,将布料14下方的缝纫面线13收掉,其收线量为L1,使缝纫面线13与缝纫底线7在布上形成一个线迹,该线迹为缝纫面线13与缝纫底线7缝纫之后构成的一条轨迹,参见6、7;
⑦收线完成后,挑线杆2继续上升,这时布料进给装置带动布料14移动,此时步进电机12带动旋转体11反向旋转,开始放线,放线量为L2,当挑线杆2上升至最高点时,步进电机12暂停工作,旋转体11暂停放线,参见图6、7;
⑧挑线杆2从最高点向下运动,直至缝纫针3接触布料14,此时布料14移动结束,且移动距离为一个针距,完成一次循环,参见图2、7。
如上所述,在采用夹线器的结构中,在步骤⑦中,挑线杆在继续上升的同时,还会从夹线器中拉出缝纫面线,这个过程就是本实施例中的放线过程,但是由于夹线器松紧调节的问题,如果夹线器调制得比设定值紧,会对缝纫面线产生过大的张力,此时缝纫面线就会对移动的布料产生一个拉力,而这个拉力则会影响布料的平整,导致缝纫质量的不合格。如果夹线器调制得比设定值松,则会使步骤⑥中的收线过程中无法将布料之下的缝纫面线完全收掉,导致布料之下的缝纫面线无法收紧,使缝纫物缝纫过松,易开线或脱线,导致缝纫质量不合格。
而在本实施例中,用步进电机12控制旋转体11替代夹线器的收、放线,在缝纫面线13与缝纫底线7交叉且缝纫面线13脱离旋梭6钩尖之后,步进电机12带动旋转体11正向旋转,与挑线杆2共同作用,将布料14下方的缝纫面线13收掉,然后布料进给装置带动布料移动,布料在移动的同时,步进电机12带动旋转体11反向旋转,根据设定的放线系数,与布料移动进行同步放线,使布料14移动的同时,缝纫面线13松紧适度,既不松,也不紧,让布料14在移动过程中不受任何缝纫面线13的拖拽力,使布料14保持平整,缝纫出整齐的线迹。
在本实施例中,L1=X,L2=F*D+X,其中,F是常数,一般根据布料厚度来确定取值,其取值范围1≤F《2;X的选择是根据缝纫机的机械结构和周期运动决定的,X主要是由挑线杆2的运动来决定的,挑线杆2从最高点向 下运动,直至缝纫针3穿过布料14到达最低点,且旋梭6的钩尖勾住缝纫面线13,其中挑线杆2所运动的距离则是收线量X的取值,也就是图2~图5中挑线杆2运动所需要缝纫面线13的长度。如图8所示,挑线杆2从最高点a运动至最低点c,其中b点位旋梭6的钩尖勾住缝纫面线13时挑线杆2所运动到的位置,X的取值就是挑线杆2从a点运动至b点所需要缝纫面线13的长度。
在缝纫机缝纫过程当中,其收、放线量基本相同,但是在起针和剪线时还是略有不同的,在起针时,因为收线量比后期的收线动作更大,可以根据需要留的线头长度控制收线量,收线的时间最早可以提前至旋梭6刚勾住缝纫面线13时。最后一针剪线时,旋转体11是没有收线动作的,而布料14下的缝纫面线13是由挑线杆2的升高而带出,如果旋转体11参与收线,就会将缝纫面线13从针眼里面拉出。在最后一个剪线的过程当中,有两个放线动作,第二个放线动作最早可以提前至旋梭6钩尖刚勾住缝纫面线13时,也就是图5中这个位置。通过调节第二次放线的时间及放线量控制剪线后缝纫针3上所留的缝纫面线13长度。
在本实施例中,以厚度为3㎜的棉布,平缝,针距10㎜为例,收线量L1采用8㎜,常数系数D选用1.3,则放线量L2为21㎜。其中,10㎜为两个针眼之间的直线距离所需要的缝纫面线13长度,另外3㎜则为布料14厚度,而这3㎜又分为两部分,因为缝纫面线13和缝纫底线7是相交于布料14的中间,也就是厚度的1.5㎜处,因此,其中1.5㎜是用于前一个针眼的,另外1.5㎜则是用于后一个针眼的;还有8㎜则是缝纫针3将缝纫面线13带入到布料17底部与缝纫底线7相交所需要的长度,也就是收线量的长度。
实施例二:一种缝纫机的自动送线系统,在本实施例中,其结构与实施例一基本相似,不同点在于:缝纫机上还包括一给进电机,所述给进电机的输出轴上连接有一转轴,所述布料进给装置经所述转轴与所述给进电机相连,所述给进电机的信号输出端与所述控制装置相连。
Claims (6)
1.一种缝纫机的自动送线系统,包括上轴、下轴、控制装置、布料进给装置以及缝纫线张力调节装置,所述上轴一端与缝纫机驱动机构相连,另一端连接有挑线杆及缝纫针;所述下轴一端经传动轴与所述上轴相连,另一端设有旋梭,所述旋梭上绕有缝纫底线;其特征在于:所述缝纫线张力调节装置包括一旋转体及一步进电机,所述旋转体与所述步进电机的输出端相连,所述缝纫机驱动机构及步进电机的控制端与所述控制装置相连,所述旋转体上绕有缝纫面线,该缝纫面线穿过挑线杆与所述缝纫针相连;
所述步进电机带动旋转体旋转,所述旋转体与所述挑线杆共同对缝纫面线进行收放线作用;
所述控制装置包括操作屏、编码器及控制芯片,所述编码器的信号输出端及操作屏与所述控制芯片相连,所述缝纫机驱动机构及步进电机的控制端与所述控制芯片相连;
所述控制芯片控制所述缝纫机的驱动电机及所述步进电机的转动,所述编码器检测所述缝纫机驱动电机的转速、方向以及缝纫机中缝纫针、挑线杆及旋梭的位置,并反馈至所述控制芯片;
所述布料进给装置经连杆与所述上轴相连。
2.根据权利要求1所述的缝纫机的自动送线系统,其特征在于:还包括一给进电机,所述给进电机的输出轴上连接有一转轴,所述布料进给装置经所述转轴与所述给进电机相连,所述给进电机的信号输出端与所述控制装置相连。
3.一种缝纫机的自动送线系统的控制方法,其步骤为:
①在控制装置内设置参数,所述参数包括旋转体的收线量L1、放线量L2,所述收线量L1=X,所述放线量L2=F*D+X,所述D为布料相邻两个针眼之间的距离,所述F为常数系数,所述1≤F≤2;
②缝纫机驱动机构驱动上轴转动,所述上轴带动挑线杆及缝纫针开始向下运动;
③当挑线杆到达最低点后向上运动,此时控制装置控制步进电机工作,步进电机带动旋转体正向旋转,与挑线杆共同作用,将布料下方的缝纫面线收掉,其收线量为L1,使缝纫面线与缝纫底线在布上形成一个线迹;
④收线完成后,挑线杆继续上升,这时布料进给装置带动布料移动,此时步进电机带动旋转体反向旋转,开始放线,放线量为L2,当挑线杆上升至最高点时,步进电机暂停工作,旋转体暂停放线;
⑤挑线杆从最高点向下运动,直至缝纫针接触布料,此时布料移动结束,且移动距离为一个针距,完成一次循环。
4.根据权利要求3所述的缝纫机的自动送线系统的控制方法,其特征在于:所述步骤②中包括以下步骤:
(1)缝纫机的上轴带动缝纫针与挑线杆向下运动,在缝纫针尚未接触布料时,下轴带动旋梭逆时针转动;
(2)挑线杆向下运动,缝纫针带着缝纫面线穿过布料,并到达最低点,旋梭逆时针转动;
(3)挑线杆继续向下运动,缝纫针则开始向上回升,此时旋梭的钩尖钩住缝纫面线,带着缝纫面线逆时针旋转,使缝纫面线与缝纫底线交叉;
(4)挑线杆继续向下运动,缝纫针继续回升,旋梭带着缝纫面线逆时针转动,当旋梭钩尖运动至脱钩点时,缝纫面线脱离旋梭钩尖,此时挑线杆到达最低点。
5.根据权利要求3所述的缝纫机的自动送线系统的控制方法,其特征在于:所述缝纫机包括:
上轴,所述上轴一端与缝纫机驱动机构相连,另一端连接有挑线杆及缝纫针,所述缝纫机驱动机构为驱动电机;
下轴,所述下轴一端经传动轴与上轴相连,另一端设有旋梭,所述旋梭上绕有缝纫底线;
控制装置,所述控制装置由操作屏、编码器及控制芯片组成,所述操作屏及编码器的信号输出端与所述控制芯片相连;
布料进给装置,对被缝制布料进行移动;
缝纫线张力调节装置,所述缝纫线张力调节装置由一旋转体及步进电机组成,所述旋转体与所述步进电机相连,所述缝纫机电动机及步进电机的信号输出端与所述控制芯片相连,所述旋转体上绕有缝纫面线,该缝纫面线穿过挑线杆并与缝纫针相连。
6.根据权利要求5所述的缝纫机的自动送线系统的控制方法,其特征在于:所述控制芯片控制所述缝纫机的驱动电机及所述步进电机的转动,所述编码器检测所述缝纫机驱动电机的转速、方向以及缝纫机中缝纫针、挑线杆及旋梭的位置,并反馈至所述控制芯片。
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