CN109706646A - 缝纫机底线余量的监控方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种缝纫机底线余量的监控方法及装置，先将底线的一段预留长度L沿着一个方向缠绕在梭芯上，然后将底线折返，沿相反方向继续缠绕在梭芯上，直至缠满；将上述梭芯安装在缝纫机上进行缝纫，所述底线在消耗的过程中带动梭芯旋转，由传感器检测梭芯的旋转方向变化；一旦传感器检测到梭芯的旋转方向发生改变，控制系统计算梭芯上的底线余量，如果梭芯上的底线余量不足以完成下一条线缝，则在完成当前线缝后，停机报警，提示用户底线用完。

Description

缝纫机底线余量的监控方法及装置

技术领域

本发明涉及工业缝纫机，具体涉及缝纫机的旋梭中底线余量的监控方法及装置。

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。目前服装制造行业大量使用锁式线迹缝纫机，它是一种由旋梭与机针配合使得底线和面线互锁在缝料内，实现锁式线迹的缝制设备。面线穿在机针的针眼中，机针做上升、下降运动；旋梭的梭芯被收容在梭壳内，底线缠绕在梭芯上。面线处于缝料上方且较长，一般可达几千米，更换频率低，操作人员可以通过肉眼观察面线是否需要更换。底线处于缝料下面的旋梭内，操作人员肉眼无法观察，且安放底线的梭芯容线量不大，一般只有几十米，大梭芯可达100米左右，更换频率很高。故操作人员必须经常观察底线是否耗尽、底线是否断线等情况。若不及时发现，会在缝料上空缝，甚至扎坏缝料造成报废，而且还需要重新加装底线补针，即影响缝纫质量又降低了生产效率。

中国发明专利申请说明书CN103334241A公开了一种缝纫机用底线监控装置，所述缝纫机包括底板，以及安装在所述底板上的旋梭，所述旋梭包括梭壳和梭芯，所述梭芯的绕线柱完全收容在梭壳内，所述梭芯的绕线柱上设有反光面，所述梭壳的侧壁上开设一透光孔；所述底板上安装有一光电传感器，所述光电传感器位于所述梭壳的外侧，所述光电传感器由接收器和发射器构成，所述接收器和发射器均对着所述透光孔。该缝纫机用底线监控装置的工作原理是，在底线快用完时，梭芯绕线柱上的反光面会渐渐显露出来，从而使接收器接收到的信号发生变化，以此来判断底线是否用完。但是，上述缝纫机用底线监控装置存在如下缺陷：

1、不能控制底线预留长度。由于梭芯在缠绕底线时，底线在梭芯绕线柱上分布不均匀，在使用时由于底线耗尽漏出反光片的情况各不一样，因此不同梭芯在检测底线余量时各不相同，无法控制底线预留长度。

2、底线预留长度不够长。当机器检测到底线不足时，底线长度不够走完一条线缝。缝纫机的一条线迹从起缝到结束剪线时长度不同，一般消耗底线的长度为0.5米至2米，更长的2米以上也有。而上述底线检测技术检测到底线的余量长度存在不确定，但一般只有0.5米左右，即使是大锁芯一般也只有1米左右，因此传统的底线检测技术的应用范围受到限制。

发明内容

本发明要解决的一个技术问题是提供一种缝纫机底线余量的监控方法，既能按照不同的缝纫要求灵活地设置不同的底线预留长度，又能更加精确地判断出梭芯上的底线即将用完，从而及时提醒用户更换底线。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种缝纫机底线余量的监控方法，包括以下步骤：A.先将底线的一段预留长度L沿着一个方向缠绕在梭芯上，然后将底线折返，沿相反方向继续缠绕在梭芯上，直至缠满；B.将上述梭芯安装在缝纫机上进行缝纫，所述底线在消耗的过程中带动梭芯旋转，由传感器检测梭芯的旋转方向变化；C.一旦传感器检测到梭芯的旋转方向发生改变，控制系统根据预留长度L立即计算出梭芯上底线的剩余长度M，并控制缝纫机继续缝纫当前的线缝，同时开始计算底线的消耗长度N；当缝纫机完成当前线缝后，梭芯上的底线余量为m＝M-N，控制系统进行如下判断：若梭芯上的底线余量m足以完成下一条线缝，则继续缝纫；否则在剪线后停机报警，提示用户底线用完。

优选地，所述底线的预留长度L大于最长线缝的底线用量。

优选地，在梭芯上设有光学标志，所述传感器为光电传感器。

更优地，所述光学标志设置在梭芯的端面上。

进一步地，在梭芯上设置两个不同的光学标志，由一个光电传感器采集两个光学标志不同的反馈信号，从而判断梭芯旋转方向的变化。

本发明要解决的另一个技术问题是提供一种缝纫机底线余量的监控装置，该装置包括以下组成部分：梭芯，安装在缝纫机上，梭芯上缠绕有底线，且底线的一段预留长度先沿着一个方向缠绕在梭芯上，然后将底线折返，沿相反方向继续缠绕在梭芯上，直至缠满；传感器，固定安装在缝纫机上，用于检测梭芯旋转方向的变化；控制系统，与所述传感器相连接，并控制缝纫机的运行，当传感器检测到梭芯旋转方向发生变化时，控制系统计算梭芯上的底线余量，如果梭芯上的底线余量不足以完成下一条线缝，则在完成当前线缝后，停机报警，提示用户底线用完。

优选地，在梭芯上设有光学标志，所述传感器为光电传感器。

更优地，所述梭芯上的光学标志为一个，所述光电传感器为两个。

更优地，所述梭芯上的光学标志为两个，所述光电传感器为一个。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明采用一种特殊的折返的方式将底线缠绕在梭芯上，在底线将要用完时，可以带动梭芯反向旋转，通过检测梭芯旋转方向的变化，可以更加可靠地判断出底线即将用完。

2、通过在梭芯上设置一段缠绕方向不同的底线，可以根据不同的缝制要求，灵活地设置底线的预留长度L，避免在缝纫较长的线缝时产生底线预留长度不足的问题。

3、本发明仅需要对梭芯上的最后一段底线进行监控和计算，可以大大减小累积误差，使底线余量的控制更加精确。

附图说明

图1是本发明缝纫机底线余量的监控装置示意图。

图2是本发明缝纫机底线余量的监控方法的部分流程图。

图3是本发明中用于检测梭芯旋转方向变化的一种传感器布置方式示意图。

图4是本发明中用于检测梭芯旋转方向变化的第二种传感器布置方式示意图。

图5是本发明中用于检测梭芯旋转方向变化的第三种传感器布置方式示意图。

图6是图5中传感器的输出信号波形示意图。

图7是本发明中用于检测梭芯旋转方向变化的第四种传感器布置方式示意图。

图8是图7中传感器的输出信号波形示意图。

图中：

1、梭芯

2、检测信号

3、传感器

4、磁体

10、旋梭

3a、霍尔传感器

3b、光电传感器

A、光学标志

A1、B1、A2、B2、光学标志

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1所示，本发明一种缝纫机底线余量的监控装置，包括梭芯1、传感器3和控制系统。梭芯1是旋梭10的一部分，用于缠绕底线，旋梭10一般安装在缝纫机底板的下方，这部分结构属于公知技术，不再详述。缝纫机在工作时，底线在消耗的过程中会带动梭芯旋转。与现有技术不同的是，当底线临近用完时，本发明中梭芯1的旋转方向会发生变化，因此，设置了传感器3用于检测梭芯1旋转方向的变化，传感器3与缝纫机的控制系统相连接，控制系统可以控制缝纫机的运行。传感器3可以是接触型传感器，也可以是非接触型传感器。传感器3可能是一个，也可能是多个，接收来自梭芯1的检测信号2，由控制系统判断梭芯1的旋转方向是否发生变化。

下面对本发明一种缝纫机底线余量的监控方法进行说明。

本发明中，底线采用一种特殊的方式缠绕在梭芯上，即先将底线的一段预留长度L沿着一个方向缠绕在梭芯1上(比如先沿逆时针方向缠绕)，然后将底线折返，沿相反方向继续缠绕在梭芯上(比如再沿顺时针方向缠绕)，直至缠满。

然后将上述梭芯1安装在缝纫机上进行缝纫，底线在消耗的过程中会带动梭芯1旋转，由传感器3检测梭芯1的旋转方向变化。由于底线的一段预留长度L与其余部分的缠绕方向不同，因此，当底线只剩下最后的这一段预留长度L时，再继续消耗，底线就会带动梭芯1反向旋转。

一旦传感器3检测到梭芯1的旋转方向发生改变，如图2所示，控制系统根据预留长度L立即计算出梭芯上底线的剩余长度M。由于底线存在着折叠，因此当梭芯1反向旋转时，梭芯上底线的剩余长度M并不等于L，而是M＝L-△L，其中△L是一个定值，可以事先由实测得到。因此，当梭芯的旋转方向发生改变时，可以根据M＝L-△L计算出梭芯上底线的剩余长度M。

此时控制系统还要控制缝纫机继续缝纫当前的线缝，同时开始计算底线的消耗长度N，消耗长度N可以由继续缝纫的针数和每针需消耗的底线长度算出。当缝纫机完成当前线缝后，可以算出梭芯上的底线余量为m＝M-N，控制系统进行如下判断：若梭芯上的底线余量m足以完成下一条线缝，则继续缝纫；否则就剪线后停机报警，提示用户底线用完。

从上述控制过程可以看出，缠绕方向不同的最后那一段底线，其预留长度L可以根据缝纫的需要灵活地设置，即便预留长度L设置得较长也不会影响本发明的正常工作。因此，优选地可以使预留长度L大于最长线缝的底线用量，这样，即便在缝纫最长线缝的开头部分时梭芯就开始反向旋转，那么梭芯上的底线余量也能保证把当前线缝完成，避免产生底线预留长度不足的问题。当然，也没有必要把底线的预留长度L设置得太长，如果太长的话，累积误差就会变大，使得底线余量的控制精度降低。比如，可以使底线的预留长度L小于最长线缝的2倍底线用量。

下面再对本发明一种缝纫机底线余量的监控装置进行补充说明。

如图1所示，本发明的监控装置包括梭芯1、传感器3和控制系统。

其中梭芯1安装在缝纫机上，用于供应底线，但底线的缠绕方式是特别的：底线的一段预留长度先沿着一个方向缠绕在梭芯上，然后将底线折返，沿相反方向继续缠绕在梭芯上，直至缠满。

传感器3固定安装在缝纫机上，比如安装在缝纫机底板的下方，用于检测梭芯旋转方向的变化。

控制系统与传感器3相连接，并控制缝纫机的运行，当传感器检测到梭芯旋转方向发生变化时，控制系统计算梭芯上的底线余量，如果梭芯上的底线余量不足以完成下一条线缝，则在完成当前线缝后，停机报警，提示用户底线用完。

现有技术中已经存在公知的手段可以检测物体旋转方向的变化。比如，如图3所示，可以在梭芯1的端面上设置一个磁体4，在梭芯1的外侧设置两个霍尔传感器3a，两个霍尔传感器3a沿着梭芯1的圆周方向间隔一定角度布置，并可以接收磁体4的磁信号。这样，当梭芯1带着磁体4按不同的方向旋转时，两个霍尔传感器3a接收磁信号的先后顺序是不同的，从而可以根据哪个霍尔传感器先接收到磁信号来判断梭芯1的旋转方向。

如图4所示，也可以在梭芯1上设置一个光学标志A，在梭芯1的外侧设置两个光电传感器3b，光电传感器3b优选地采用反射型光电传感器，那么光学标志A优选地是一块反射区域，该反射区域可以由反光涂层或反光贴纸构成。两个光电传感器3b沿着梭芯1的圆周方向间隔一定角度(小于180度)布置，并可以接收来自光学标志A的光学信号。这样，当梭芯1带着光学标志A按不同的方向旋转时，两个光电传感器3b接收光学信号的先后顺序是不同的，从而可以根据哪个光电传感器3b先接收到光学信号来判断梭芯1的旋转方向。

如图5所示，在本发明的一种优选实施方式中，梭芯1上的光学标志A1、B1为两个，而光电传感器3b只有一个。光电传感器3b优选地采用反射型光电传感器，两个光学标志A1、B1可以是两块反射区域，设置在梭芯1的端面上，并且沿着梭芯1的圆周方向间隔一定角度C(0°<C<180°)布置，两个光学标志A1、B1的宽度是不同的，从而它们触发光电传感器3b产生的电信号时长也是不同的。这样，当梭芯1带着两个光学标志A1、B1按不同的方向旋转时，光电传感器3b输出信号的波形就不相同，如图6所示，从而可以根据光电传感器3b输出信号的波形来判断梭芯1的旋转方向。

如图7所示，在本发明的另一种优选实施方式中，梭芯1上的光学标志A2、B2为两个，光电传感器3b也只有一个。光电传感器3b优选地采用反射型光电传感器，两个光学标志A2、B2可以是两块反射区域，设置在梭芯1的端面上，并且不是均匀布置的，两个光学标志A2、B2的反射率是不同的，从而它们触发光电传感器3b产生的电信号强弱也是不同的。这样，当梭芯1带着两个光学标志A2、B2按不同的方向旋转时，光电传感器3b输出信号的波形就不相同，如图8所示，从而可以根据光电传感器3b输出信号的波形来判断梭芯1的旋转方向。

因此，上述图3、图4、图5和图7所示的几种方式都可以实现对梭芯旋转方向的检测。而本发明将梭芯旋转方向的变化作为判断底线即将用光的依据，比现有技术更加可靠。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种缝纫机底线余量的监控方法，其特征在于，包括以下步骤：

A.先将底线的一段预留长度L沿着一个方向缠绕在梭芯上，然后将底线折返，沿相反方向继续缠绕在梭芯上，直至缠满；

B.将上述梭芯安装在缝纫机上进行缝纫，所述底线在消耗的过程中带动梭芯旋转，由传感器检测梭芯的旋转方向变化；

C.一旦传感器检测到梭芯的旋转方向发生改变，控制系统根据预留长度L立即计算出梭芯上底线的剩余长度M，并控制缝纫机继续缝纫当前的线缝，同时开始计算底线的消耗长度N；当缝纫机完成当前线缝后，梭芯上的底线余量为m＝M-N，控制系统进行如下判断：若梭芯上的底线余量m足以完成下一条线缝，则继续缝纫；否则在剪线后停机报警，提示用户底线用完。

2.根据权利要求1所述的监控方法，其特征在于，所述底线的预留长度L大于最长线缝的底线用量。

3.根据权利要求1所述的监控方法，其特征在于，在梭芯上设有光学标志，所述传感器为光电传感器。

4.根据权利要求3所述的监控方法，其特征在于，所述光学标志设置在梭芯的端面上。

5.根据权利要求3或4所述的监控方法，其特征在于，在梭芯上设置两个不同的光学标志，由一个光电传感器采集两个光学标志不同的反馈信号，从而判断梭芯旋转方向的变化。

6.一种缝纫机底线余量的监控装置，其特征在于，包括以下组成部分：

梭芯，安装在缝纫机上，梭芯上缠绕有底线，且底线的一段预留长度先沿着一个方向缠绕在梭芯上，然后将底线折返，沿相反方向继续缠绕在梭芯上，直至缠满；

传感器，固定安装在缝纫机上，用于检测梭芯旋转方向的变化；

控制系统，与所述传感器相连接，并控制缝纫机的运行，当传感器检测到梭芯旋转方向发生变化时，控制系统计算梭芯上的底线余量，如果梭芯上的底线余量不足以完成下一条线缝，则在完成当前线缝后，停机报警，提示用户底线用完。

7.根据权利要求6所述的监控装置，其特征在于，在梭芯上设有光学标志，所述传感器为光电传感器。

8.根据权利要求7所述的监控装置，其特征在于，所述梭芯上的光学标志为一个，所述光电传感器为两个。

9.根据权利要求7所述的监控装置，其特征在于，所述梭芯上的光学标志为两个，所述光电传感器为一个。

10.一种缝纫机，其特征在于，包括权利要求6-9任一项所述底线余量的监控装置。