CN108998899B - 一种自动改善收线的送布机构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种自动改善收线的送布机构,包括牙架、固定在牙架上端的送布牙、与牙架一端相连接并驱动牙架上下往复运动的抬牙组件、以及与牙架另一端相连接并驱动牙架前后往复运动的送布组件,还包括独立于缝纫机中主电机的抬牙驱动电机,所述抬牙驱动电机与抬牙组件相连接、驱动抬牙组件动作。本申请中,抬牙组件的相位可调节,与缝纫机中由主电机驱动转动的主轴、连接在主轴端部的挑线刺布机构之间可以为非同步的关系,从而可以改变送布牙从针板中向上冒出的时间点t1、以及送布牙向下沉入针板中的时间点t2,即可以提前或延迟送布,进而使得缝线的收紧程度不同,故缝纫机具有不同的收线效果,能够较好地适应于不同厚度的缝料。

Description

一种自动改善收线的送布机构
技术领域
本发明涉及一种自动改善收线的送布机构。
本发明还涉及一种包含有上述自动改善收线的送布机构的缝纫机。
背景技术
目前,缝纫机中配置的送布机构主要包括抬牙组件和送布组件,抬牙组件和牙架的一端相连接、驱动牙架上下往复运动,送布组件和牙架的另一端相连接、驱动牙架前后往复运动,故牙架的运动轨迹为椭圆形,如图5所示。缝纫机中的送布机构主要有以下两种结构:1、单电机驱动:使用一个电机同时驱动抬牙组件和送布组件;2、双电机驱动:使用两个电机分别驱动抬牙组件和送布组件。
单电机驱动的送布机构如图1和图2所示,其包括主轴100、固定在主轴100端部的主电机、抬牙组件、送布组件、牙架200和固定在牙架200上的送布牙300,抬牙组件包括平行于主轴100的抬牙轴400、固定在主轴100上端抬牙偏心轮500、连接抬牙偏心轮500和抬牙轴400之间的抬牙连杆600、以及连接在抬牙轴400和牙架200之间的抬牙曲柄700,送布组件包括平行于主轴100的送布轴800、固定在主轴100上端送布偏心轮900、连接送布偏心轮900和送布轴800之间的送布连杆110、以及连接在送布轴800和牙架200之间的牙架座120。主电机转动,带动抬牙偏心轮500和送布偏心轮900一起转动,从而驱动抬牙组件和送布组件动作,进而驱动送布牙300动作。
双电机驱动的送布机构可参见申请号为201510640537.9的中国发明专利说明书所公开的一种双电机驱动送料机构;简单说,其采用主电机(即第一电机)驱动抬牙组件动作,采用额外一个电机(即第二电机)驱动送布组件动作,进而驱动送布牙动作。
上述单电机驱动的送布机构和双电机驱动的送布机构存在以下共同特性:送布机构的摆动主要影响送布牙在前后方向(即图2中所示的X方向)的位移SX,抬牙机构的摆动主要影响送布牙在上下方向(即图2中所示的Y方向)的位移SY,而位移SX和位移SY相对于主轴的转角φ的函数曲线分别如图3和图4所示,位移SY=0时为针板平面,位移SX和位移SY共同合成送布牙类似椭圆状的运动轨迹,如图5所示。图5中,时间点t1为送布牙从针板平面中向上冒出时的时间点,时间点t2为送布牙从针板平面中向下沉入时的时间点,而时间点t1和t2由抬牙机构相对于主轴的相位差决定,或者说,由曲线SY-φ决定。
但是,单电机驱动的送布机构和双电机驱动的送布机构中,抬牙机构都是由主电机和主轴驱动的,而主轴远离主电机的一端还安装有挑线刺布机构,从而使得抬牙机构的动作和挑线刺布机构的动作是同步地,或者说,抬牙机构和挑线刺布机构相对于主轴都是同步相位的,从而使得送布机构中送布牙在上下方向上的往复运动与挑线刺布机构中挑线杆的动作是同步的,即:上述时间点t1和t2都是固定的、无法调节,进而导致缝纫机的收线效果也是相同的、无法调节。但是,不同厚度的缝料对收线效果的要求会有所不同,进而使得现有技术中的缝纫机送布机构的适应性较差,不能较好地适应于不同布料。
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自动改善收线的送布机构,其能够改变送布牙的上下往复运动相对于主轴的同步相位,使缝纫机具有不同的收线效果。
为实现上述目的,本发明提供一种自动改善收线的送布机构,包括牙架、固定在牙架上端的送布牙、与牙架一端相连接并驱动牙架上下往复运动的抬牙组件、以及与牙架另一端相连接并驱动牙架前后往复运动的送布组件,还包括独立于缝纫机中主电机的抬牙驱动电机,所述抬牙驱动电机与抬牙组件相连接、驱动抬牙组件动作。
进一步地,送布机构还包括缝纫机中的主轴和主电机,所述主电机与抬牙驱动电机之间独立控制,所述主电机与主轴相连接、驱动主轴转动,所述主轴与送布组件相连接、驱动送布组件动作。
进一步地,所述送布组件包括平行于主轴的送布轴、连接在主轴和送布轴之间的第一送布驱动单元、以及连接在送布轴和牙架之间的第二送布驱动单元。
进一步地,所述第一送布驱动单元包括固定套设在主轴上的送布偏心轮、具有固定摆动支点的送布摆动座、送布连杆、第一送布摆杆、第二送布摆杆、以及固定于送布轴的送布曲柄,所述送布连杆的一端可转动地套设在送布偏心轮的外周,所述送布连杆的另一端与第一送布摆杆的一端、以及第二送布摆杆的一端同轴铰接,所述第一送布摆杆的另一端与送布摆动座铰接,所述第二送布摆杆的另一端与送布曲柄铰接。
进一步地,所述第二送布驱动单元包括固定于送布轴的牙架座,所述牙架座与牙架相铰接。
进一步地,所述抬牙组件包括与缝纫机中主轴相平行的抬牙轴、连接在抬牙驱动电机和抬牙轴之间的第一抬牙驱动单元、以及连接在抬牙轴和牙架之间的第二抬牙驱动单元。
进一步地,所述第一抬牙驱动单元包括抬牙驱动曲柄、抬牙连杆、以及固定于抬牙轴的抬牙摆杆,所述抬牙驱动曲柄的一端与抬牙驱动电机的输出轴相固定,所述抬牙连杆的两端分别与抬牙驱动曲柄的另一端、以及抬牙摆杆相铰接。
进一步地,所述第二抬牙驱动单元包括固定于抬牙轴的抬牙曲柄、开设在抬牙曲柄中的滑槽、以及与滑槽滑动配合的滑块,所述滑块与牙架相铰接。
本发明还提供一种缝纫机,所述缝纫机中安装有如上所述的送布机构。
进一步地,所述缝纫机中还安装有电控模块、以及用于检测缝料厚度的缝料厚度检测机构,所述抬牙驱动电机和缝料厚度检测机构中的检测传感器都与电控模块相连接;当缝纫机缝纫时,所述电控模块根据检测传感器反馈的缝料厚度信号控制抬牙驱动电机的输出转速。
进一步地,所述缝料厚度检测机构包括固定于缝纫机中压脚杆的被感元件,所述检测传感器固定于缝纫机中的机壳。
进一步地,所述检测传感器为霍尔传感器,所述被感元件为磁铁。
如上所述,本发明涉及的自动改善收线的送布机构、及缝纫机,具有以下有益效果:
本申请中,抬牙组件由独立于主电机的抬牙驱动电机独立控制,故抬牙组件的相位可调节,与缝纫机中由主电机驱动转动的主轴、连接在主轴端部的挑线刺布机构之间可以为非同步的关系,从而可以改变送布牙从针板中向上冒出的时间点t1、以及送布牙向下沉入针板中的时间点t2,即可以提前或延迟送布,进而使得缝线的收紧程度不同,故缝纫机具有不同的收线效果,能够较好地适应于不同厚度的缝料。
附图说明
图1为现有技术中单电机驱动的送布机构的结构示意图。
图2为图1中在牙架处的左视图。
图3为现有技术中送布机构中送布牙在前后方向上的位移SX与主轴转角φ的关系曲线图。
图4为现有技术中送布机构中送布牙在上下方向上的位移SY与主轴转角φ的关系曲线图。
图5为图1涉及的送布机构中送布牙的运动轨迹。
图6和图7为本申请中自动改善收线的送布机构在不同视角下的结构示意图。
图8为图7的A圈放大图。
图9为本申请中缝料厚度检测机构的结构示意图。
图10为送布牙从针板中冒出时的压脚高度。
图11为压脚高度h与时间T的关系曲线图。
图12为本申请中抬牙驱动电机的独立控制对SY-φ曲线的影响的示意图。
图13为本申请中送布提前对收线效果的影响的示意图。
图14为本申请中送布延迟对收线效果的影响的示意图。
元件标号说明
1 牙架
2 送布牙
3 抬牙驱动电机
4 主轴
5 送布轴
6 送布偏心轮
7 送布摆动座
8 送布连杆
9 第一送布摆杆
10 第二送布摆杆
11 送布曲柄
12 牙架座
13 抬牙轴
14 抬牙驱动曲柄
15 抬牙连杆
16 抬牙摆杆
17 抬牙曲柄
171 滑槽
18 滑块
19 检测传感器
20 被感元件
21 连接座
22 压脚杆
23 压脚
24 压力弹簧
25 针板
26 轴套
27 缝料
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,本说明书附图所绘的结构、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。
以下实施例中,将主轴4的轴向定义为左右方向,且主轴4朝向机头的一端为左端,主轴4朝向机尾的一端为右端,且将缝纫时送布机构的送布方向定义为前方向。
本申请提供一种缝纫机,特别是提供一种该缝纫机中的自动改善收线的送布机构。如图6和图7所示,自动改善收线的送布机构包括牙架1、固定在牙架1上端的送布牙2、与牙架1后端相连接并驱动牙架1上下往复运动的抬牙组件、以及与牙架1前端相连接并驱动牙架1前后往复运动的送布组件、以及独立于缝纫机中主电机的抬牙驱动电机3,所述抬牙驱动电机3与抬牙组件相连接、驱动抬牙组件动作。另外,缝纫机还具有主轴4、以及安装在主轴4左端的挑线刺布机构,所述主电机固定在主轴4的右端、驱动主轴4转动,所述主电机与抬牙驱动电机3之间独立控制。
缝纫机在缝纫时,抬牙组件驱动牙架1和送布牙2上下往复运动,送布组件驱动牙架1和送布牙2前后往复运动,故送布牙2做上下往复和前后往复的复合运动,其运动轨迹如图5所示、大致上呈椭圆状。当送布牙2从针板25中向上冒出时,随着送布牙2的向前运动,驱动压脚23下方的缝料27向前移动,实现送布。同时,配合缝纫机中的挑线刺布机构,在缝料27上形成线迹。特别地,本申请中的抬牙组件由独立于主电机的抬牙驱动电机3独立控制,即:送布牙2的上下往复运动由抬牙驱动电机3独立控制,故抬牙组件的相位可调节,与缝纫机中由主电机驱动转动的主轴4、连接在主轴4端部的挑线刺布机构之间可以为非同步的关系,从而可以改变送布牙2从针板25中向上冒出的时间点t1、以及送布牙2向下沉入针板25中的时间点t2。比如:通过独立控制抬牙驱动电机3,可以提前送布,或者说,如图12所示,使原有的曲线SY-φ整体在图12中向左平移、形成新的曲线SY-φ-1,因此,送布牙2从针板25中向上冒出的时间点t1、以及送布牙2向下沉入针板25中的时间点t2都提前,在此情况下,如图13所示,挑线刺布机构中的挑线杆开始收线时部分缝线已经被缝料27和针板25夹住,使挑线杆收线的阻力变大,导致收线时缝线不易被收紧,适合厚度较薄、容易起皱的缝料27。又比如:通过独立控制抬牙驱动电机3,可以延迟送布,或者说,如图12所示,使原有的曲线SY-φ整体在图12中向右平移、形成新的曲线SY-φ-2,因此,送布牙2从针板25中向上冒出的时间点t1、以及送布牙2向下沉入针板25中的时间点t2都延后,在此情况下,如图14所示,挑线刺布机构中的挑线杆开始收线时缝线未被缝料27和针板25夹住,故挑线杆收线的阻力较小,收线时缝线更易被收紧,适合厚度较厚的缝料27。因此,本申请中,通过独立控制的抬牙驱动电机3可使抬牙组件的相位可调节,进而能够提前或延迟送布,使得缝线的收紧程度不同,故缝纫机具有不同的收线效果,能够较好地适应于不同厚度、不同材质的缝料27,大大提升缝纫机对不同缝料27的适应性,有效提升产品的竞争力。
本申请中,送布组件由缝纫机中的主电机驱动,因此,如图6和图7所示,主轴4与送布组件相连接、驱动送布组件动作。所述送布组件包括平行于主轴4的送布轴5、连接在主轴4和送布轴5之间的第一送布驱动单元、以及连接在送布轴5和牙架1之间的第二送布驱动单元。如图6至图8所示,所述第一送布驱动单元包括固定套设在主轴4上的送布偏心轮6、具有固定摆动支点的送布摆动座7、送布连杆8、两个位于送布摆动座7内侧的第一送布摆杆9、两个分别位于第一送布摆杆9和送布连杆8之间的第二送布摆杆10、以及固定于送布轴5右端的送布曲柄11,所述送布连杆8的上端可转动地套设在送布偏心轮6的外周,所述送布连杆8的下端与第一送布摆杆9的后端、以及第二送布摆杆10的后端同轴铰接,所述第一送布摆杆9的前端与送布摆动座7铰接,所述第二送布摆杆10的前端与送布曲柄11铰接。所述第二送布驱动单元包括固定于送布轴5左端的牙架座12,所述牙架座12与牙架1相铰接。主电机驱动主轴4转动,主轴4带动送布偏心轮6一起转动,通过送布连杆8驱动送布摆动座7摆动,再通过第一送布摆杆9和第二送布摆杆10驱动送布曲柄11摆动,送布曲柄11、送布轴5和牙架座12一起摆动,进而驱动牙架1和送布牙2在一定范围内前后往复运动。送布组件中,牙架座12的摆动幅度影响送布牙2在前后方向的位移SX
所述抬牙组件的优选结构为:如图6和图7所示,抬牙组件包括与缝纫机中主轴4相平行的抬牙轴13、连接在抬牙驱动电机3和抬牙轴13之间的第一抬牙驱动单元、以及连接在抬牙轴13和牙架1之间的第二抬牙驱动单元。所述第一抬牙驱动单元包括抬牙驱动曲柄14、抬牙连杆15、以及固定于抬牙轴13的抬牙摆杆16,所述抬牙驱动曲柄14的前端与抬牙驱动电机3的输出轴相固定,所述抬牙连杆15的两端分别与抬牙驱动曲柄14的后端、以及抬牙摆杆16相铰接。所述第二抬牙驱动单元包括固定于抬牙轴13左端的抬牙曲柄17、开设在抬牙曲柄17中的滑槽171、以及与滑槽171滑动配合的滑块18,所述滑块18与牙架1相铰接。抬牙驱动电机3驱动抬牙驱动曲柄14摆动,抬牙驱动曲柄14通过抬牙连杆15带动抬牙摆杆16摆动,而抬牙摆杆16、抬牙轴13和抬牙曲柄17一起摆动,进而通过滑块18驱动牙架1和送布牙2在一定范围内上下往复运动。抬牙组件中,抬牙曲柄17的摆动幅度影响送布牙2在上下方向的位移SY
上述送布机构中,所述主电机和抬牙驱动电机3都固定于缝纫机中的机壳。
进一步地,本发明还提供一种缝纫机,所述缝纫机中安装有如上所述的送布机构。另外,所述缝纫机中还安装有电控模块、以及用于检测缝料厚度的缝料厚度检测机构,所述抬牙驱动电机3和缝料厚度检测机构中的检测传感器19都与电控模块相连接;当缝纫机缝纫时,所述电控模块根据检测传感器19反馈的缝料厚度信号控制抬牙驱动电机3的输出转速,从而根据缝料厚度的变化自动改变送布牙2相对上轴的同步相位,也即为根据缝料厚度自动改善收线效果,极大地提高了缝纫机的通用性,使缝纫机能够较好地适应于不同的缝料。
所述缝料厚度检测机构的优选结构为:如图9所示,缝料厚度检测机构包括固定于缝纫机中压脚杆22连接座21、以及固定于连接座21的被感元件20,故被感元件20和压脚杆22相固定,检测传感器19固定于缝纫机中的机壳;优选地,检测传感器19为霍尔传感器,被感元件20为磁铁。另外,压脚杆22的上端抵接有压力弹簧24、下端安装有压脚23,压脚杆22可上下移动地套装在轴套26中,该轴套26固定于缝纫机的机壳。在缝纫机过程中,当缝料厚度变化时,会使压脚23的高度h发生变化,进而通过压脚23会使压脚杆22上移或下移,进而带动被感元件20一起上移或下移,改变被感元件20和检测传感器19之间的距离,使得检测传感器19的输出信号随缝料厚度的变化而变化,电控模块根据检测传感器19的输出信号即可实时监控缝料厚度h0,同时电控模块根据缝料厚度h0控制抬牙驱动电机3的输出。比如:电控模块中预存有多个缝料厚度区间:[h0(1):h0(2)]、[h0(2):h0(3)]、…、[h0(n-1):h0(n)],电控模块中还预存有与每个缝料厚度区间一一对应的抬牙驱动电机3的输出摆角;缝纫机在缝纫时,电控模块根据实时监控缝料厚度h0、判断缝料厚度h0在哪个缝料厚度区间内,之后控制抬牙驱动电机3输出对应的摆角,使得曲线SY-φ适应于缝料厚度h0,自动改善收线效果。因此,不同的缝料厚度区间对应不同的送布提前或送布延迟的相位差。
另外,上述缝料厚度检测机构中,检测传感器19的输出信号是与压脚高度h一一对应的,但在缝纫机运转过程中,当送布牙2从针板25中向上冒出时,从针板25中向上冒出的送料牙的这一部分高度也会引起压脚高度h的变化,如图10和图11所示,当送布牙2未从针板25中向上冒出时,压脚高度h=缝料厚度h0;但当送布牙2从针板25中向上冒出时,压脚高度h>缝料厚度h0;当送布牙2向上运动至最高点时,压脚高度h具有最大值hmax。为了使电控模块根据检测传感器19的输出信号准确地判断缝料厚度h0,缝料厚度检测机构还包括连接在检测传感器19和电控模块之间的滤波模块,滤波模块用于将受针板25中向上冒出的送料牙的这一部分高度变化引起的部分滤除,使电控模块准确识别缝料厚度h0。
综上所述,本申请涉及的送布机构及缝纫机具有以下优点:采用独立控制的抬牙驱动电机3驱动抬牙组件,使送布牙2的抬牙动作可调;能够实时监测压脚高度,并能够准确识别缝料厚度;根据识别的缝料厚度自动调整送布牙2的抬牙动作相对于主轴4的相位,使收线效果适用于缝料的当前缝料厚度。
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 (9)

1.一种缝纫机,该缝纫机中安装有自动改善收线的送布机构,所述送布机构包括牙架(1)、固定在牙架(1)上端的送布牙(2)、与牙架(1)一端相连接并驱动牙架(1)上下往复运动的抬牙组件、以及与牙架(1)另一端相连接并驱动牙架(1)前后往复运动的送布组件,其特征在于:所述送布机构还包括独立于缝纫机中主电机的抬牙驱动电机(3),所述抬牙驱动电机(3)与抬牙组件相连接、驱动抬牙组件动作,所述送布牙(2)的上下往复运动由抬牙驱动电机(3)独立控制,使抬牙组件的相位可调节,抬牙组件与缝纫机中由主电机驱动转动的主轴(4)、以及连接在主轴(4)端部的挑线刺布机构之间可以为非同步的关系;所述缝纫机中还安装有电控模块、以及用于检测缝料厚度的缝料厚度检测机构,所述缝料厚度检测机构包括固定于缝纫机中机壳的检测传感器(19)、以及固定于缝纫机中压脚杆(22)的被感元件(20),所述抬牙驱动电机(3)和缝料厚度检测机构中的检测传感器(19)都与电控模块相连接,所述电控模块和检测传感器(19)之间连接有滤波模块,所述滤波模块用于将受针板(25)中向上冒出的送料牙的这一部分高度变化引起的部分滤除,所述电控模块中预存有多个缝料厚度区间、以及与每个缝料厚度区间一一对应的抬牙驱动电机(3)的输出摆角;当缝纫机缝纫时,所述电控模块根据检测传感器(19)的输出信号实时监控缝料厚度h0,电控模块判断缝料厚度h0所在的缝料厚度区间,电控模块再控制抬牙驱动电机(3)输出对应的摆角。
2.根据权利要求1所述的缝纫机,其特征在于:还包括缝纫机中的主轴(4)和主电机,所述主电机与抬牙驱动电机(3)之间独立控制,所述主电机与主轴(4)相连接、驱动主轴(4)转动,所述主轴(4)与送布组件相连接、驱动送布组件动作。
3.根据权利要求2所述的缝纫机,其特征在于:所述送布组件包括平行于主轴(4)的送布轴(5)、连接在主轴(4)和送布轴(5)之间的第一送布驱动单元、以及连接在送布轴(5)和牙架(1)之间的第二送布驱动单元。
4.根据权利要求3所述的缝纫机,其特征在于:所述第一送布驱动单元包括固定套设在主轴(4)上的送布偏心轮(6)、具有固定摆动支点的送布摆动座(7)、送布连杆(8)、第一送布摆杆(9)、第二送布摆杆(10)、以及固定于送布轴(5)的送布曲柄(11),所述送布连杆(8)的一端可转动地套设在送布偏心轮(6)的外周,所述送布连杆(8)的另一端与第一送布摆杆(9)的一端、以及第二送布摆杆(10)的一端同轴铰接,所述第一送布摆杆(9)的另一端与送布摆动座(7)铰接,所述第二送布摆杆(10)的另一端与送布曲柄(11)铰接。
5.根据权利要求3所述的缝纫机,其特征在于:所述第二送布驱动单元包括固定于送布轴(5)的牙架座(12),所述牙架座(12)与牙架(1)相铰接。
6.根据权利要求1所述的缝纫机,其特征在于:所述抬牙组件包括与缝纫机中主轴(4)相平行的抬牙轴(13)、连接在抬牙驱动电机(3)和抬牙轴(13)之间的第一抬牙驱动单元、以及连接在抬牙轴(13)和牙架(1)之间的第二抬牙驱动单元。
7.根据权利要求6所述的缝纫机,其特征在于:所述第一抬牙驱动单元包括抬牙驱动曲柄(14)、抬牙连杆(15)、以及固定于抬牙轴(13)的抬牙摆杆(16),所述抬牙驱动曲柄(14)的一端与抬牙驱动电机(3)的输出轴相固定,所述抬牙连杆(15)的两端分别与抬牙驱动曲柄(14)的另一端、以及抬牙摆杆(16)相铰接。
8.根据权利要求6所述的缝纫机,其特征在于:所述第二抬牙驱动单元包括固定于抬牙轴(13)的抬牙曲柄(17)、开设在抬牙曲柄(17)中的滑槽(171)、以及与滑槽(171)滑动配合的滑块(18),所述滑块(18)与牙架(1)相铰接。
9.根据权利要求1所述的缝纫机,其特征在于:所述检测传感器(19)为霍尔传感器,所述被感元件(20)为磁铁。
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