CN105821596B - 一种缝纫机底线余量检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种缝纫机底线线量检测方法，依次包括以下步骤：缠绕在所述绕线柱上的残余底线带动梭芯转动，梭芯带动凸缘上的多个被感应件同步地转动；传感器感应到从梭芯套的通孔中露出的被感应件后、输出一个脉冲信号，该脉冲信号由间隔分布的高电平和低电平形成；缝纫机的电控模块接收来自传感器的脉冲信号、并检测脉冲信号的电平频率；当脉冲信号的电平频率变大时，则电控模块判断绕线柱上底线余量足够、并控制缝纫机主电机继续转动；当脉冲信号的电平频率变小时，则电控模块判断绕线柱上底线余量不足、并控制缝纫机主电机停止转动。本申请根据梭芯转速的变化来判断梭芯上的底线余量是否足够，其检测精度极高、可靠性好。

Description

一种缝纫机底线余量检测方法

技术领域

本发明涉及一种缝纫机，特别是涉及一种缝纫机底线余量检测方法。

背景技术

锁式线迹是缝纫机按一定规律将面线和底线相互串套联结配置于缝料上、并形成牢固且美观的线迹，常用于将两片缝料相互缝合。如图1所示，锁式线迹的形成过程包括以下6个阶段：刺料阶段、线环形成阶段、线环扩大阶段、套环阶段、线环收缩阶段、以及成缝阶段，图1a至图1e分别为线环形成阶段、线环扩大阶段、套环阶段、线环收缩阶段和成缝阶段；其中，在成缝阶段，挑线器收线，使得面线所形成的线环与缠绕在旋梭梭芯上的底线交织到缝料里，从而形成锁式线迹，因此，锁式线迹的形成过程中，面线和底线缺一不可。

然而，在实际工作条件下，缠绕在梭芯上的底线的存储量相比较于面线的存储量而言、要少的多，故在工作中，梭芯底线的使用速度远快于面线的使用速度，故需要频繁地更换梭芯。但是，由于梭芯安装在缝纫机底板的下方，故梭芯上底线的剩余量难以检测，只能依靠工人自身的经验和使用情况自行取出梭芯进行观察和检测，从而给用户造成了极大的不便，进而导致工作效率低、资源浪费的问题。

为此，申请号为201310445824.5的中国发明专利说明书公开了一种缝纫机底线预警装置的预警方法，其设置有监测主机转速的第一传感器、监测缝纫机内梭芯角速度的第二传感器、以及声光报警器，控制器通过第一传感器和第二传感器的反馈信号来确认梭芯上的底线是否不足，当梭芯上的底线确实不足时，则控制器控制声光报警器发出预警，提示底线不足。但是，其底线余量检测的原理是：底线余量＝底线缠绕量-面线用量，此方法存在精度低的问题；具体说，在每次剪线后会产生累积误差，故其精度不高，且在更换新的梭芯后将产生无法检测的情况，故只能实现一对一的检测，灵活度不高。

为了提高底线余量检测的精度，申请号为201410284852.8的中国发明专利说明书公开了一种缝纫机底线线量检测装置和检测方法，其包括设置在梭芯的凸缘上且由吸光性材料制成的第一表面部和由反光性材料制成的第二表面部、设置在梭壳上的透光孔、以及固定在底板内的传感器，传感器包括用于发射光线的发射器和用于接收光线的接收器，传感器的接收器和发射器均正对从透光孔处露出的第一表面部或第二表面部；当传感器接收器的输出信号为由间隔分布的高电平和低电平形成的脉冲信号时，则电控模块判断梭芯上底线余量足够；当传感器接收器的输出信号为由高电平或低电平形成的直线信号时，则电控模块判断梭芯上底线余量不足，故其能够实时、及时地检测出底线是否用完，避免了面料的浪费和返工的频率，从而提高缝纫效率和缝纫质量。上述缝纫机底线线量检测装置和检测方法的检测原理是：当梭芯上的底线余量减少到一定程度后，梭芯上残余底线与梭芯之间的摩擦力不足以带动梭芯继续转动，以此来判断梭芯上底线余量是否足够。但是，当缝纫机在高速运转时机器会产生较大的震动，该震动会传递至梭芯处、使梭芯在机器震动的作用下继续转动，从而使得传感器接收器仍然输出脉冲信号，直至底线全部被用完，此时，会在缝料上形成一段没有线迹的空洞，也就是说，上述缝纫机底线线量检测装置和检测方法在缝纫机高速运转的情况下、是不能实时、及时地检测出底线是否用完。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种缝纫机底线余量检测方法，其检测精度极高，在缝纫机高速运转的情况下仍然能够精确地判断出梭芯上底线余量是否不足。

为实现上述目的，本发明提供一种缝纫机底线余量检测方法，包括缝纫机底线余量检测装置，该缝纫机底线余量装置包括梭芯套、安装在梭芯套中的梭芯、以及与缝纫机的电控模块相连接的传感器，所述梭芯包括绕线柱和设在绕线柱两端的凸缘，两个凸缘中，至少有一个凸缘的外端面上设有多个沿凸缘的周向均匀间隔分布、且用于被传感器感应的被感应件，所述梭芯套上开设有一通孔，所述传感器正对从梭芯套的通孔中露出的被感应件；所述缝纫机底线余量检测方法依次包括以下步骤：

A、缝纫机的电控模块获取缝纫机主电机的实际转速n，当缝纫机主电机的实际转速n不为零时，则进行步骤B；

B、缠绕在所述绕线柱上的残余底线带动梭芯转动，梭芯带动凸缘上的多个被感应件同步地转动；

C、传感器感应到从梭芯套的通孔中露出的被感应件后、输出一个脉冲信号，该脉冲信号由间隔分布的高电平和低电平形成；

D、缝纫机的电控模块接收来自传感器的脉冲信号、并检测脉冲信号的电平频率；

当脉冲信号的电平频率变大时，则电控模块判断绕线柱上底线余量足够、并控制缝纫机主电机继续转动；

当脉冲信号的电平频率变小时，则电控模块判断绕线柱上底线余量不足、并控制缝纫机主电机停止转动。

优选地，所述缝纫机的电控模块中预设有采样周期，所述脉冲信号的电平频率为在采样周期内、高电平或低电平出现的次数。

进一步地，还包括与电控模块相连接、且安装在缝纫机机壳上的操作面板；所述步骤A之前还具有步骤A1、通过操作面板输入本次缝纫时缝纫机主电机的理论转速N_L、理论针距D_L、以及理论缝料厚度T_L；

所述步骤A中，缝纫机的电控模块还获取缝纫机的实际针距d和实际缝料厚度t；

所述步骤D中，当电控模块检测到脉冲信号的电平频率变小但缝纫机主电机的实际转速n小于缝纫机主电机的理论转速N_L、或实际针距d小于理论针距D_L、或实际缝料厚度t小于理论缝料厚度T_L时，则重复步骤A1至步骤D。

进一步地，还包括与电控模块相连接的报警装置，所述步骤D中，当脉冲信号的电平频率变小、电控模块判断绕线柱上底线余量不足时，电控模块触发报警装置发出底线余量不足的报警。

优选地，所述报警装置为蜂鸣器或闪烁图标或警示灯。

进一步地，所述传感器为磁电式传感器，所述被感应件由磁性材料制成。

或者，所述传感器为反射式光电传感器，所述被感应件由反光材料制成。

或者，所述传感器为霍尔传感器，所述被感应件由静电储存材料制成。

进一步地，所述缝纫机的底板上固定有一与梭芯套相对设置的支架，所述传感器固定在支架上。

如上所述，本发明涉及的缝纫机底线余量检测方法，具有以下有益效果：

本申请根据梭芯转速的变化来判断梭芯上的底线余量是否足够，相对于现有技术而言，本申请有效排除了在底线余量不足时但由于缝纫机高速运转引起的机壳震动使得梭芯仍然转动、从而导致电控模块根据传感器的反馈信号做出底线余量足够的误判断，进而使得本申请的检测精度极高、可靠性好。

附图说明

图1为现有技术中锁式线迹的形成过程图。

图2为本申请中缝纫机底线余量检测装置的结构示意图。

图3为图2中梭芯的端面图。

图4为本申请中缝纫机底线余量检测方法的流程图。

图5为本申请中传感器输出的脉冲信号的示意图。

元件标号说明

1 传感器

2 梭架

3 梭芯

31 绕线柱

32 凸缘

4 梭芯套

41 弹簧片

42 通孔

5 底线

6 被感应件

7 支架

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本申请提供一种缝纫机底线余量检测装置和一种缝纫机底线余量检测方法，用于实时监测缝纫机中底线余量是否不足，当监测到底线余量不足时，则电控模块做出相应的判断，以防止在缝料上出现一段没有线迹的空洞。具体说，如图2和图3所示，所述缝纫机底线余量检测装置包括安装在缝纫机底板内的旋梭、安装在缝纫机机壳上电控箱内的电控模块、以及与缝纫机的电控模块相连接的传感器1，所述旋梭包括梭架2、套在梭架2上的梭芯3、以及用于收容梭芯3的梭芯套4，所述梭芯3由梭芯套4上的弹簧片41压紧在梭架2上，所述梭芯3包括绕线柱31和设在绕线柱31两端的凸缘32，所述绕线柱31上缠绕有底线5；梭芯3的两个凸缘32中，至少朝向梭芯套4的这一个凸缘32的外端面上设有多个沿该凸缘32的周向均匀间隔分布、且用于被所述传感器1感应的被感应件6；所述梭芯套4上开设有一通孔42，所述传感器1正对从梭芯套4的通孔42中露出的被感应件6或凸缘32的端面；所述缝纫机的底板上固定有一与梭芯套4相对设置的支架7，所述传感器1固定在支架7上。

缝纫机在工作过程中，缝纫机主电机带动缝纫机的主轴转动，主轴带动各机构运转，使得面线和底线不断地相互交织，从而在缝料上形成线迹。因此，在缝纫机缝纫过程中，缠绕在梭芯3的绕线柱31上的底线5不断地被拉出，故梭芯3上的残余底线5拉动梭芯3转动；随着梭芯3上的底线余量的不断减少，梭芯3的转动速度会逐渐加快；但当梭芯3上的底线余量减少到一定程度后，梭芯3上的残余底线5与梭芯3之间的摩擦力不断地减小，且由于弹簧片41对梭芯3的压紧力，在梭芯3与梭架2之间产生摩擦力，此时，梭芯3上的残余底线与梭芯3之间的摩擦力不足以带动梭芯3继续快速转动，故梭芯3的转速会逐渐减小；当梭芯3上的底线5全部用完时，则梭芯3的转速为零。由上述内容可知：梭芯3从底线余量足够到底线余量不足的过程中，梭芯3的转速变化为：先逐渐加速、后逐渐减速至零。由上述内容可知：当梭芯3开始减速时，表示梭芯3上的底线余量不足，但由于缝纫时底线仍然可以被拉出、以及缝纫机高速运转引起的机壳震动和底板震动，其使得梭芯3在底线余量不足的情况下仍然能够转动，因此，若根据梭芯3是否处于运动状态是无法准确地判断梭芯3上底线余量是否不足。

为此，本申请还提供一种缝纫机底线余量检测方法，如图4所示，依次包括以下步骤：

步骤A、缝纫机的电控模块获取缝纫机主电机的实际转速n，当缝纫机主电机的实际转速n不为零时，说明缝纫机处于缝纫状态、而不是停机状态，此时进行下述步骤B。

步骤B、缝纫过程中，缠绕在梭芯3的绕线柱31上的残余底线5带动梭芯3转动，梭芯3带动凸缘32上的多个被感应件6同步地转动。

步骤C、传感器1感应到从梭芯套4的通孔42中露出的被感应件6后、输出一个脉冲信号，该脉冲信号由间隔分布的高电平和低电平形成。同时，梭芯3从底线余量足够到底线余量不足的过程中，梭芯3的转速是先逐渐加速、再逐渐减速的，因此，如图5所示，传感器1输出的脉冲信号中高电平或低电平的持续时间是先逐渐减小、再逐渐增加的，故该脉冲信号的电平频率是先逐渐增加、再逐渐减小的。

步骤D、缝纫机的电控模块接收来自传感器1的脉冲信号、并检测脉冲信号的电平频率；当脉冲信号的电平频率变大时，说明梭芯3的转速不断地增加，则电控模块判断绕线柱31上底线余量足够、并控制缝纫机主电机继续转动；当脉冲信号的电平频率变小时，说明梭芯3的转速不断地减小，则电控模块判断绕线柱31上底线余量不足、并控制缝纫机主电机停止转动。

上述缝纫机底线余量检测方法中，电控模块判断梭芯3上底线余量是否足够的依据是：传感器1输出的脉冲信号的电平频率是否减小，即梭芯3的转速是否减小，也即为脉冲信号中高电平或低电平的持续时间是否增加。因此，本申请根据梭芯3转速的变化能够准确检测到梭芯3上的底线余量开始不足的余量节点，所述余量节点为传感器1输出的脉冲信号中、电平频率开始减小的这个时间节点，或者说，所述余量节点为传感器1输出的脉冲信号中、相邻两个高电平或低电平的持续时间之差λ由负数开始变为正数的这个时间节点(差值λ＝后一个高电平持续时间-前一个高电平持续时间，或者，差值λ＝后一个低电平持续时间-低一个高电平持续时间)。所以，本申请通过检测梭芯3转速的变化来判断底线余量是否不足，相对于现有技术而言，本申请有效排除了在底线余量不足时但由于缝纫机高速运转引起的机壳震动使得梭芯3仍然转动、从而导致电控模块根据传感器1的反馈信号做出底线余量足够的误判断，进而使得本申请的检测精度极高、可靠性好。

优选地，如图4所示，所述缝纫机的电控模块中预设有采样周期，所述脉冲信号的电平频率为在采样周期内、高电平或低电平出现的次数。

进一步地，缝纫机在缝纫过程中，当缝纫机主电机的转速增大或缝制的缝料厚度变大或缝纫时针距变大时，都会导致带出的底线量增加，从而使得梭芯3的转速增加；当缝纫机主电机的转速减小或缝制的缝料厚度减小或缝纫时针距减小时，都会导致带出的底线量减小，从而使得梭芯3的转速减小，为了排除这些因素对电控模块判断底线余量是否足够或底线余量是否不足时的干扰，缝纫机底线余量检测装置还包括与电控模块相连接、且安装在缝纫机机壳上的操作面板；缝纫机底线余量检测方法还包括位于步骤A之前的步骤A1，如图4所示，所述步骤A1包括以下内容：通过操作面板输入本次缝纫时缝纫机主电机的理论转速N_L、理论针距D_L、以及理论缝料厚度T_L；所述步骤A中，缝纫机的电控模块还获取缝纫机的实际针距d和实际缝料厚度t；所述步骤D中，当电控模块检测到脉冲信号的电平频率变小但缝纫机主电机的实际转速n小于缝纫机主电机的理论转速N_L、或实际针距d小于理论针距D_L、或实际缝料厚度t小于理论缝料厚度T_L时，则重复步骤A1至步骤D；当电控模块检测到脉冲信号的电平频率变大但缝纫机主电机的实际转速n大于缝纫机主电机的理论转速N_L、或实际针距d大于理论针距D_L、或实际缝料厚度t大于理论缝料厚度T_L时，也需要重复步骤A1至步骤D。因此，本申请采用逐步排除的方法排除了除底线余量变化引起的电平频率变化之外的其他影响因素，进一步提高底线余量不足的检测精度。

进一步地，还包括与电控模块相连接的报警装置，所述报警装置为蜂鸣器或闪烁图标或警示灯等；所述步骤D中，当脉冲信号的电平频率变小、电控模块判断绕线柱31上底线余量不足时，电控模块触发报警装置发出底线余量不足的报警，比如电控模块触发蜂鸣器发出报警声、或触发闪烁图标闪烁、或触发警示灯亮。

上述缝纫机底线余量检测装置中，所述传感器1的选择有多种，比如：所述传感器1选用磁电式传感器，相应地，所述被感应件6由具有磁性、能够被磁电式传感器感应的磁性材料制成。或者，所述传感器1选用反射式光电传感器，相应地，所述被感应件6由反光材料制成。或者，所述传感器1选用可感应静电变化的霍尔传感器，相应地，所述被感应件6由可储存静电的静电储存材料制成，比如静电驻极体。

综上所述，本申请涉及的缝纫机底线余量检测方法利用控制变量法，在排除缝纫机主机转速、缝料厚度、缝纫针距等因素对梭芯转速影响的前提下，缝纫机的电控模块判断并检测出传感器输出的脉冲信号中电平间隔由长变短转而由短变长的这一个时间节点，该时间节点也为传感器输出的脉冲信号中电平频率由小变大转而由大变小的节点，也即为梭芯转速由小变大转而由大变小的节点，电控模块检测到上述时间节点后进而判断底线余量不足，且电控模块同时控制缝纫机停止运转、并对用于发出底线余量不足的预警，提醒用户更换梭芯。因此，相对于现有技术而言，上述缝纫机底线余量检测方法具有以下优点：

1、能够有效排除底线余量不足时但梭芯仍被带动转动时引起检测误差，从而极大地提高了底线余量不足的检测精度和检测可靠性，能够严格且实时地监控底线余量。

2、判断底线余量不足后，梭芯上残余底线少，故能够省线。

3、每次更换梭芯后，都能够对梭芯上的底线余量进行实时监控，且每次剪线、再次缝纫后都不会产生有累积误差。

综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种缝纫机底线余量检测方法，包括缝纫机底线余量检测装置，该缝纫机底线余量装置包括梭芯套、安装在梭芯套中的梭芯、与缝纫机的电控模块相连接的传感器、以及与电控模块相连接且安装在缝纫机机壳上的操作面板，所述梭芯包括绕线柱和设在绕线柱两端的凸缘，两个凸缘中，至少有一个凸缘的外端面上设有多个沿凸缘的周向均匀间隔分布、且用于被传感器感应的被感应件，所述梭芯套上开设有一通孔，所述传感器正对从梭芯套的通孔中露出的被感应件；其特征在于：所述缝纫机底线余量检测方法依次包括以下步骤：

A1、通过操作面板输入本次缝纫时缝纫机主电机的理论转速N_L、理论针距D_L、以及理论缝料厚度T_L；

A、缝纫机的电控模块获取缝纫机主电机的实际转速n、缝纫机的实际针距d和实际缝料厚度t，当缝纫机主电机的实际转速n不为零时，则进行步骤B；

B、缠绕在所述绕线柱上的残余底线带动梭芯转动，梭芯带动凸缘上的多个被感应件同步地转动；

C、传感器感应到从梭芯套的通孔中露出的被感应件后、输出一个脉冲信号，该脉冲信号由间隔分布的高电平和低电平形成；

D、缝纫机的电控模块接收来自传感器的脉冲信号、并检测脉冲信号的电平频率；

当脉冲信号的电平频率变大时，则电控模块判断绕线柱上底线余量足够、并控制缝纫机主电机继续转动；

当脉冲信号的电平频率变小时，若电控模块判断缝纫机主电机的实际转速n小于缝纫机主电机的理论转速N_L、或实际针距d小于理论针距D_L、或实际缝料厚度t小于理论缝料厚度T_L时，重复步骤A1至步骤D；否则电控模块判断绕线柱上底线余量不足、并控制缝纫机主电机停止转动。

2.根据权利要求1所述的缝纫机底线余量检测方法，其特征在于：所述缝纫机的电控模块中预设有采样周期，所述脉冲信号的电平频率为在采样周期内、高电平或低电平出现的次数。

3.根据权利要求1所述的缝纫机底线余量检测方法，其特征在于：还包括与电控模块相连接的报警装置，所述步骤D中，当脉冲信号的电平频率变小、电控模块判断绕线柱上底线余量不足时，电控模块触发报警装置发出底线余量不足的报警。

4.根据权利要求3所述的缝纫机底线余量检测方法，其特征在于：所述报警装置为蜂鸣器或闪烁图标或警示灯。

5.根据权利要求1所述的缝纫机底线余量检测方法，其特征在于：所述传感器为磁电式传感器，所述被感应件由磁性材料制成。

6.根据权利要求1所述的缝纫机底线余量检测方法，其特征在于：所述传感器为反射式光电传感器，所述被感应件由反光材料制成。

7.根据权利要求1所述的缝纫机底线余量检测方法，其特征在于：所述传感器为霍尔传感器，所述被感应件由静电储存材料制成。

8.根据权利要求1所述的缝纫机底线余量检测方法，其特征在于：所述缝纫机的底板上固定有一与梭芯套相对设置的支架，所述传感器固定在支架上。