CN104711793A - 一种工业缝纫机直驱电机停针位置的控制方法及设置装置 - Google Patents

Abstract

一种工业缝纫机直驱电机停针位置的控制方法，工业缝纫机直驱电机采用增量式正交编码器，预先设置并记录工业缝纫机直驱电机停针位的编码器计数值，电机转动中，其直驱电机增量式正交编码器获取的计数值与该直驱电机停针位的编码器计数值相等时，直驱电机停止转动。电机控制器随时获取直驱电机的编码值，并与存储器中的停针位置编码值比较。停针操作器上还设置非易失存储器，用于保存从编码器获取的停针位置编码器的计数值，并受电机控制器的处理器操作移动至电机控制器中的存储器。能够直接进行工业缝纫机停针位的设置，并且能够连续调节停针位且调节简便。简化工业缝纫机直驱电机停针装置，降低系统的硬件成本。

Description

一种工业缝纫机直驱电机停针位置的控制方法及设置装置

技术领域

         本发明涉及工业缝纫机停针位的设置方法。

背景技术

所谓的工业缝纫机直驱电机，是指通过连轴器和缝纫机主轴直接相联，驱动缝纫机运行的电机。直驱电机带动缝纫机主轴转动一圈时，缝纫机的针杆（连同缝纫机针）完成一次上下往复运动。在缝纫机停机时，使缝纫机针自动停在规定位置。一般有上停针位、下停针位二个位置。

目前，大多使用直驱电机的工业缝纫机，其停针位置信号的调节装置如图1所示，在直驱电机10后轴上固定一个铝基盘40，在铝基盘40上沿圆周有一定数量的盲孔30，将一个圆形的磁钢20固定在对应的盲孔30内，通过检测磁钢的位置以确定停针位置。在调节停针位置时，需要将磁钢从原来的盲孔中取出，再重新固定到相应的盲孔内，以改变停针位置。因此，该结构无法对停针位置进行连续调节，且调节繁琐，不适应工业缝纫机的高效控制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种工业缝纫机直驱电机停针位置的控制方法，运用这种控制方法，能方便实现工业缝纫机直驱电机停针位的连续调节，真正实现“所见即所得”的停针位设置效果，以适应工业缝纫机的高效控制。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：

工业缝纫机直驱电机停针位置的控制方法，工业缝纫机直驱电机采用增量式正交编码器，预先设置并记录工业缝纫机直驱电机停针位的编码器计数值，电机转动中，其直驱电机增量式正交编码器获取的计数值与该直驱电机停针位的编码器计数值相等时，直驱电机停止转动。

由于工业缝纫机直驱电机采用增量式正交编码器，电机转动后电机的每一个角度位置对应一个确定的编码器计数值，因此每个直驱电机停针位也对应一个确定的编码器计数值，当电机转动，其不断得到的增量式正交编码器计数值等于停针位的编码器计数值时，就是直驱电机对应的停针位置。

更好地，所述增量式正交编码器上设置计数基准点确认机构，通过该机构获取编码器计数器的计数基准点，然后再确定停针位时的编码器计数值。

上述计数基准点确认机构可以包括以下几种形式：

编码盘上设置狭缝，由对射式光电开关感知狭缝位置而确定计数基准点。

编码盘上设置反射条，由反射式光电开关感知反射条位置而确定计数基准点。

编码盘上设置吸收条，由反射式光电开关感知反射条位置而确定计数基准点。

旋转盘上设置磁钢，由霍尔传感器感应磁钢位置感知反射条位置而确定计数基准点。

更好地，先人为移动直驱电机至所述的停针位时，后发出指令获取此时编码器中的计数值并存储在存储器中；另设一处理器，实时获取直驱电机转动时的编码器计数值，并与存储器中的停针位的计数值比较，至相等时，发出指令，使直驱电机停止转动。

本发明还相应地提供了一种工业缝纫机直驱电机停针位置的控制装置，包括电机控制器、带电机编码器的直驱电机、停针操作器；电机控制器包括处理器、存储器，处理器获取直驱电机上的电机编码器的计数值、编码器计数器的计数基准点信号，得到电机编码器的实际计数值；停针操作器发出控制指令，获取电机编码器的实际计数值并存储到存储器中；由工业缝纫机人为移到停针位置时，通过停针操作器发出指令，获取当前停针位置编码器的计数值并移至存储器，完成停针位置的设置；随后工业缝纫机直驱电机正常转动，电机控制器随时获取直驱电机的编码值，并与存储器中的停针位置编码值比较，至二者相等时，电机控制器发出停止指令，使直驱电机停止转动，此时停针的位置即为前面设置时的停针位置。

上述停针操作器还设置显示器，显示停针位置值，可以更直观地获得停针位置的信息。

上述停针操作器上还设置非易失存储器，用于保存从编码器获取的停针位置编码器的计数值，并受电机控制器的处理器操作移动至电机控制器中的存储器。

本发明与现有技术相比具有如下优点：能够直接进行工业缝纫机停针位的设置，并且能够连续调节停针位且调节简便。还能达到工业缝纫机设置时看到的停针位与控制后停止时的停针位在同一停针位置的效果；同时，简化了工业缝纫机直驱电机停针装置，降低了系统的硬件成本。

附图说明

图1 现有工业缝纫机直驱电机停针位置的调节装置。

图2 工业缝纫机直驱电机的增量式正交编码器的立体分解示意图。

图3 工业缝纫机直驱电机的增量式正交编码器的侧视图。

图4 本发明方法所涉及实施例的控制原理框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图2所示，工业缝纫机直驱电机普遍采用矢量控制技术，直驱电机采用增量式正交编码器，增量式正交编码器包括编码盘1、光电编码器2、光电开关3。编码盘1上的光栅5与光电编码器2配合，在编码盘转动一圈时会输出固定数量的脉冲，脉冲数由编码器光栅的线数决定，编码盘上的狭缝4与光电开关3配合产生的信号作为编码器计数器的计数基准点,本实施例电机上电转动后等光电开3检测到狭缝4后，直驱电机的每一个角度位置对应一个确定的编码器计数值。假定从电机与缝纫机主轴连接面方向看，电机顺时针转动一圈时，正交编码器的计数值从0到计数值最大值之间变化一次，因此，每个停针位置对应一个编码器计数值。

本发明提供的工业缝纫机直驱电机停针位置的控制方法，将上述停针位置对应的编码器计数值，预先设置并记录在存储器中，在电机转动中，将电机增量式正交编码器获取的计数值与该直驱电机停针位的编码器计数值比较，至相等时，直驱电机停止转动，此时针正好在需要的停针位上。

如图4所示，根据上述停针位的控制方法发明了工业缝纫机直驱电机的停针位的控制装置，其包括电机控制器、直驱电机、操作面板。

电机控制器包括处理器、存储器、电机编码器接口、电机驱动、通讯模块；通过电机编码器接口模块与直驱电机编码器连接，获得电机的编码器的计数值、编码器计数器的计数基准点信号；通过电机驱动模块与直驱电机的电源线连接，驱动电机旋转；通过通讯模块与操作面板通讯，传输数据与指令。处理器模块完成数据的处理与控制功能，存储器模块包含非易失存储器，用于保存控制参数。

本实施例中操作面板作为停针操作器，其包括处理器、存储器、通讯模块和、按键和显示器件。处理器模块完成按键处理、控制参数的存取操作和显示。存储器包含非易失存储器，用于保存控制参数。通讯模块与电机控制器通讯，传输数据与指令。

上述操作面板还可以独立设置显示器，通过显示器来显示停针位置值和其他相关的信息，可以更直观地获得停针位置等信息。

为简化结构，电机控制器中的存储器和控制面板中的存储器可为同一个。

运用本控制装置，设置停针位的具体步骤如下：

1、控制系统上电，电机控制器驱动电机旋转，电机转动到光电开关检测到狭缝４后（以此作为计数基准点），电机的每一个角度位置对应一个确定的编码器计数值。

2、用手转动电机轴，让电机处于停针位，得到光电编码器当前的计数值。电机控制器通过通讯模块把光电编码器当前的计数值实时发送给操作面板。

3、按下操作面板上的停针位设置按键，这时，操作面板记录并保存由电机控制器实时发送过来的光电编码器当前的计数值到操作面板中的存储器，同时，操作面板通过通讯模块把这个计数值作为停针位参数发送给电机控制器，电机控制器通过通讯模块接收并保存这个停针位参数到电机控制器的非易失存储器。

4、电机控制器通过比较电机光电编码器的计数值与电机控制器的存储器中的停针位参数，就可以确定直驱电机的停针位置，以实现停针控制。

当电机控制器上电时，会从非易失存储器中读取停针位参数，作为停针位控制的依据。

当需要重新设置停针位时，重新按下操作面板上的停针位设置按键，电机控制器接收到操作面板发送过来最新的停针位参数时，电机控制器将用最新的停针位参数覆盖以前的停针位参数。

上述实施例中引用的工业缝纫机直驱电机的停针位包括直驱电机的上停针位和直驱电机的下停针位。

Claims (6)

1.工业缝纫机直驱电机停针位置的控制方法，其特征在于：工业缝纫机直驱电机采用增量式正交编码器，预先设置并记录工业缝纫机直驱电机停针位的编码器计数值，电机转动中，其直驱电机增量式正交编码器获取的计数值与该直驱电机停针位的编码器计数值相等时，直驱电机停止转动。

2.如权利要求1所述的工业缝纫机直驱电机停针位置的控制方法，其特征在于：所述的增量式正交编码器上设置计数基准点确认机构，通过该机构获取编码器计数器的计数基准点，然后再确定停针位时的编码器计数值。

3.如权利要求1或2所述的工业缝纫机直驱电机停针位置的控制方法，其特征在于：先人为移动直驱电机至所述的停针位时，后发出指令获取此时编码器中的计数值并存储在存储器中；另设一处理器，实时获取直驱电机转动时的编码器计数值，并与存储器中的停针位的计数值比较，至相等时，发出指令，使直驱电机停止转动。

4.一种工业缝纫机直驱电机停针位置的控制装置，其特征在于：包括电机控制器、带电机编码器的直驱电机、停针操作器；电机控制器包括处理器、存储器，处理器获取直驱电机上的电机编码器的计数值、编码器计数器的计数基准点信号，得到电机编码器的实际计数值；停针操作器发出控制指令，获取电机编码器的实际计数值并存储到存储器中；由工业缝纫机人为移到停针位置时，通过停针操作器发出指令，获取当前停针位置编码器的计数值并移至存储器，完成停针位置的设置；随后工业缝纫机直驱电机正常转动，电机控制器随时获取直驱电机的编码值，并与存储器中的停针位置编码值比较，至二者相等时，电机控制器发出停止指令，使直驱电机停止转动，此时停针的位置即为前面设置时的位置。

5.如权利要求4所述的工业缝纫机直驱电机停针位置的控制装置，其特征在于：还设置显示器，显示停针位置值。

6.如权利要求4所述的工业缝纫机直驱电机停针位置的控制装置，其特征在于：还设置非易失存储器，用于保存从编码器获取的停针位置编码器的计数值，并受电机控制器的处理器操作移动至电机控制器中的存储器。