CN105887374A - 缝纫机及其应用的安全保护装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种缝纫机及其应用的安全保护装置，包括：红外线传感器；处理器，与所述红外线传感器电连接；驱动单元，与所述处理器电连接；电动机，与所述驱动单元电连接；位置检测单元，与所述处理器以及所述电动机电连接。本发明通过红外线传感器感知是否有人的手指的靠近，当感知到时，将电动机锁定在当前的位置，这样，当操作人员的手指靠近红外线传感器，即使操作人员误踩踏板，也不会启动电动机而受到损伤。

Description

缝纫机及其应用的安全保护装置
技术领域
本发明涉及安全领域，特别是涉及一种缝纫机及其应用的安全保护装置。
背景技术
近年来，随着机械制造、电子信息行业的发展，缝纫机控制器的性能越来越好，可靠性要求越来越高。然而，技术集成到一定程度，用户体验和品牌效应会变成最终制胜法宝。从操作者角度考虑，安全永远是第一位的。自从1790年第一台链式缝纫机诞生以来，由于操作工误操作扎到手指的案例从来就没有停止过。尤其是新手，在穿针或送步时，出于对机器的不了解和畏惧而受伤的案例很多。
针对该问题，设计师从机械结构上改良，在机针周围加挡手，试图彻底解决该问题。然而由于结构设计的弊端，且又由于现在多为高速电机，扭力大，扎穿手指甚至反复扎的严重案例仍多有发生。因为这种挡手存在以下弊端：
(一)当缝纫中途断线时，由于机头灯可以照明，操作者一般不会断电就去穿线，而挡手是一条半开放式金属框，在它的另一端和下端都有足够的空间将手指伸到机针下方，若此时误踩脚踏板，则就可能误伤手指。
(二)目前的挡手是金属材质，会对操作者的视线造成影响。有些操作者甚至不习惯有挡手而将其拆除，这也加大了特定情况下扎手的风险。
(三)家用缝纫机在带电情况下，当在家长临时离开时，儿童可能会因为好奇而把玩，这样也有扎手的风险。
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及其应用的安全保护装置，用于解决现有技术中不能智能、有效的解决缝纫机操作过程中扎手的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种安全保护装置，包括：红外线传感器；处理器，与所述红外线传感器电连接；驱动单元，与所述处理器电连接；电动机，与所述驱动单元电连接；位置检测单元，与所述处理器以及所述电动机电连接。
于本发明一具体实施例中，所述红外线传感器为红外热传感器。
于本发明一具体实施例中，所述红外热传感器用于根据温度变化产生电信号，并将所述电信号发送至所述处理器，当所述处理器根据接收的所述电信号判断温度升高值大于预设温度阈值时，根据所述位置检测单元当前检测的位置信号，向所述驱动单元发送锁定信号，以供所述驱动单元根据所述锁定信号令所述电动机锁定至当前位置，所述当前位置与所述位置检测单元当前检测的位置信号相对应。
于本发明一具体实施例中，当所述处理器根据接收的所述电信号判断温度下降值大于预设温度阈值时，向所述驱动单元发送解锁信号，以供所述驱动单元根据所述解锁信号令所述电动机启动运行。
于本发明一具体实施例中，还包括比较器，与所述红外线传感器以及所述处理器电连接，用以将所述红外线传感器的可吸收波长限制在预设范围内。
于本发明一具体实施例中，所述预设范围为5-14μm。
于本发明一具体实施例中，所述红外线传感器包括红外感应敏感元件以及与所述红外感应敏感元件电连接的放大器。
于本发明一具体实施例中，所述红外感应敏感元件的个数为2个。
于本发明一具体实施例中，所述放大器为场效应三极管。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种缝纫机，包括缝纫机机头以及如上任一项所述的安全保护装置，其中，所述红外线传感器设置于所述缝纫机机头的上方。
如上所述，本发明的缝纫机及其应用的安全保护装置，包括：红外线传感器；处理器，与所述红外线传感器电连接；驱动单元，与所述处理器电连接；电动机，与所述驱动单元电连接；位置检测单元，与所述处理器以及所述电动机电连接。本发明通过红外线传感器感知是否有人的手指的靠近，当感知到时，将电动机锁定在当前的位置，这样，当操作人员的手指靠近红外线传感器，即使操作人员误踩踏板，也不会启动电动机而受到损伤。
附图说明
图1显示为本发明的安全保护装置在具体实施例中的模块示意图。
图2显示为本发明的一具体实施例中红外线传感器的电路示意图。
图3显示为本发明的一具体实施例中应用图2所示的红外线传感器的电路示意图。
元件标号说明
1 安全保护装置
11 红外线传感器
111 红外感应敏感元件
112 电阻
113 场效应管
114 电阻
12 处理器
13 驱动单元
14 电动机
15 位置检测单元
16 比较器
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员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与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
请参阅图1显示为本发明的安全保护装置在一具体实施例中的模块示意图。所述安全保护装置优选的应用于缝纫机当中，所述缝纫机具有机头。
所述安全保护装置1包括：红外线传感器11；处理器12，与所述红外线传感器11电连接；驱动单元13，与所述处理器12电连接；电动机14，与所述驱动单元13电连接；位置检测单元15，与所述处理器12以及所述电动机14电连接。
于本发明一具体实施例中，所述红外线传感器11为红外热传感器。优选，本发明的红外热感应头型号为PIR200B，入射角度为138°，其内特殊材料的极性分子可以在特定条件下有序排列而形成自发极化，当材料吸收红外线热能产生温度变化时，分子状态发生变化，引起表面束缚电荷变化，这称为热释电效应。为了检测是否有手指靠近所述缝纫机的机头，优选的，将所述红外线传感器11设置于所述机头的位置。
于本发明一具体实施例中，所述红外热传感器用于根据温度变化产生电信号，并将所述电信号发送至所述处理器12，当所述处理器12根据接收的所述电信号判断温度升高值大于预设温度阈值时，例如，手指逐渐接近所述红外热传感器时，温度会逐步升高，且手指接近到一定程度时，温度升高到一定程度，则根据所述位置检测单元15当前检测的位置信号，向所述驱动单元13发送锁定信号，以供所述驱动单元13根据所述锁定信号令所述电动机14锁定至当前位置，所述当前位置与所述位置检测单元15当前检测的位置信号相对应。
于本发明一具体实施例中，当所述处理器12根据接收的所述电信号判断温度下降值大于预设温度阈值时，向所述驱动单元13发送解锁信号，以供所述驱动单元13根据所述解锁信号令所述电动机14启动运行。
于本发明一具体实施例中，所述红外线传感器11包括红外感应敏感元件以及与所述红外感应敏感元件电连接的放大器，优选的，所述放大器为场效应三极管。优选的，所述红外感应敏感元件的个数为2个。请参阅图2，显示为本发明的一具体实施例中红外线传感器的电路示意图，所述红外线传感器11包括两个红外感应敏感元件111、电阻112、场效应管113，所述两个红外感应敏感元件111串联后与一电阻112并联，电阻112的一端与场效应管113的栅极电连接，电阻112的另一端接地，优选的，本实施例中，所述场效应管113为P沟道场效应管。当人手指靠近传感头时，图2中的2个红外感应敏感元件会发生热释电效应，输出电平使内置的场效应管113的源极电平产生波动，实现对温度的识别。
于本发明一具体实施例中，进一步参阅图3，显示为本发明的一具体实施例中应用图2所示的红外线传感器的电路示意图。所述安全保护装置1还包括比较器16，与图1所示的红外线传感器11以及所述处理器12电连接，所述红外线传感器11的电路结构参考图2及关于图2的相关描述，所述比较器16用以将所述红外线传感器11的可吸收波长限制在预设范围内。具体的，所述比较器16的一输入端与所述红外线传感器11的场效应管113的源极电连接，且所述输入端通过一电阻114与所述场效应管113的栅极电连接，于本发明一具体实施例中，所述预设范围为5-14μm，即限制为感知人体的波长范围，从而实现对人手的识别，区别于金属、塑料、木质台板等材料。
为了可以更有效的检测人手指的靠近，且有效避免手指被扎伤，优选的，所述红外线传感器11设置于所述缝纫机机头的上方。
综上所述，本发明的缝纫机及其应用的安全保护装置，包括：红外线传感器；处理器，与所述红外线传感器电连接；驱动单元，与所述处理器电连接；电动机，与所述驱动单元电连接；位置检测单元，与所述处理器以及所述电动机电连接。本发明通过红外线传感器感知是否有人的手指的靠近，当感知到时，将电动机锁定在当前的位置，这样，当操作人员的手指靠近红外线传感器，即使操作人员误踩踏板，也不会启动电动机而受到损伤。所以，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 (10)

1.一种安全保护装置，其特征在于，包括：
红外线传感器；
处理器，与所述红外线传感器电连接；
驱动单元，与所述处理器电连接；
电动机，与所述驱动单元电连接；
位置检测单元，与所述处理器以及所述电动机电连接。
2.根据权利要求1所述的安全保护装置，其特征在于：所述红外线传感器为红外热传感器。
3.根据权利要求2所述的安全保护装置，其特征在于：所述红外热传感器用于根据温度变化产生电信号，并将所述电信号发送至所述处理器，当所述处理器根据接收的所述电信号判断温度升高值大于预设温度阈值时，根据所述位置检测单元当前检测的位置信号，向所述驱动单元发送锁定信号，以供所述驱动单元根据所述锁定信号令所述电动机锁定至当前位置，所述当前位置与所述位置检测单元当前检测的位置信号相对应。
4.根据权利要求3所述的安全保护装置，其特征在于：当所述处理器根据接收的所述电信号判断温度下降值大于预设温度阈值时，向所述驱动单元发送解锁信号，以供所述驱动单元根据所述解锁信号令所述电动机启动运行。
5.根据权利要求1所述的安全保护装置，其特征在于：还包括比较器，与所述红外线传感器以及所述处理器电连接，用以将所述红外线传感器的可吸收波长限制在预设范围内。
6.根据权利要求5所述的安全保护装置，其特征在于：所述预设范围为5-14μm。
7.根据权利要求1所述的安全保护装置，其特征在于：所述红外线传感器包括红外感应敏感元件以及与所述红外感应敏感元件电连接的放大器。
8.根据权利要求7所述的安全保护装置，其特征在于：所述红外感应敏感元件的个数为2个。
9.根据权利要求7所述的安全保护装置，其特征在于：所述放大器为场效应三极管。
10.一种缝纫机，其特征在于，包括缝纫机机头以及如权利要求1～9中任一项所述的安全保护装置，其中，所述红外线传感器设置于所述缝纫机机头的上方。
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