CN109989193A - 一种用于缝纫机上的缝料厚度检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于缝纫机上的缝料厚度检测装置，属于缝纫设备技术领域。它解决了现有检测装置会妨碍工人上料且结构复杂成本高的问题。本检测装置包括支撑座、滚轮支撑座和安装座，支撑座安装在上述缝纫机机头上，滚轮支撑座通过摆动结构与支撑座连接且能绕支撑座上下摆动，滚轮支撑座上安装有滚轮，滚轮外周面的最下端高度低于滚轮支撑座的下端面高度，安装座上设有线性霍尔传感器和厚度检测轴，厚度检测轴能够相对安装座沿竖直方向上下移动，厚度检测轴的中部设有与上述线性霍尔传感器相对设置的感应头且下端抵靠在上述滚轮支撑座的上端面上。本检测装置具有检测准确、结构简单、装配拆卸方便、成本低且不会妨碍工人上料的优点。

Description

一种用于缝纫机上的缝料厚度检测装置

技术领域

本发明属于缝纫设备技术领域，涉及一种布料厚度检测装置，特别是一种用于缝纫机上的布料厚度检测装置。

背景技术

缝纫机为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。缝纫机能缝制棉、麻、丝、毛、人造纤维等织物和皮革、塑料、纸张等制品，缝出的线迹整齐美观、平整牢固，缝纫速度快、使用简便。缝料包括有棉、麻、丝、毛、人造纤维等织物和皮革、塑料、纸张等制品，从厚薄角度来看，缝料具有不同厚度的厚料和薄料，现有缝纫机中的压脚机构普遍能够适应不同厚度的缝料，但是在缝制不同厚度的缝料时，为了使得电机输出的转速、转矩以及厚料机中的压料交替量能够及时根据缝料厚度的不同做出相应调整以更好配合不同厚度缝料的缝制，电控需要在缝制前知晓缝料具体的厚度变化情况以控制调整电机输出转速、转矩以及厚料机中的压料交替量，从而避免缝料缝制的针距大小不一且线迹不美观的情况。

目前有采用超声波传感器来检测缝料厚度的方式，比如公开的公告号为CN1572946B，名称为包括用于检测缝料厚度的传感器的缝纫机的中国专利，该技术方案包括一具有用于缝料的一支撑板的基板；一具有包含一头部的一相邻臂的形成于所述支承板上的支柱；一具有一缝纫针的针迹形成位置；一用于沿进给方向进给所述缝料的进给装置；所述传感器具有一用于将相应于所述针迹形成位置的上游的所述缝料的厚度的测量值发送给一电子控制系统的线路；所述控制系统包括一用于根据所检测的厚度将开关命令发送给所述缝纫机上的至少一个调节元件和/或一驱动马达的单元；其中，所述传感器是一包括一发射部件和一接收部件的超声波传感器；以及所述发射部件和所述接收部件位于沿所述进给方向的所述针迹形成位置的上游并且位于所述缝纫机的所述头部上且在支承板上方距离处；所述控制系统包括一用于记录表示在所述缝纫机的所述传感器和所述支承板之间的距离的值的第一存储器，和一用于记录表示所述缝料中的一第一缝料的厚度的第二值的第二存储器。但是，超声波传感器成本较高，而且结构复杂且安装要求较高。

为了解决上述成本高且安装要求高的问题，目前公开了公告号为CN105862265A，名称为一种缝纫机布料厚度检测装置的中国专利，该技术方案包括旋转臂、传感器装置和上压轮安装座，所述的上压轮安装座上安装有上压轮，上压轮通过转动轴一转动安装在上压轮安装座上且下端面凸出上压轮安装座下端面外，所述旋转臂中部通过销轴安装在缝纫机机头上且旋转臂绕销轴摆动，所述上压轮安装座通过传动结构与上述旋转臂下端连接且所述传动结构能驱动旋转臂绕销轴摆动，所述的传感器装置与上述旋转臂的上端连接且能检测旋转臂的摆动幅度信息并发送给缝纫机电控。虽然该技术方案解决了上述成本高且安装要求高的问题，但仍存在着一些问题：由于该检测装置是安装在机针的外侧，即上缝料那侧，那么工作上缝料时会受限，不易操作；同时，为了达到更好地效果，设置下滚轮结构与上压轮结构配合，但下滚轮较占用下方空间，导致更换梭心时会很麻烦。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种成本低且不会妨碍工人上料的用于缝纫机上的缝料厚度检测装置。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种用于缝纫机上的缝料厚度检测装置，所述缝纫机包括电控、缝纫机机头和安装在缝纫机机头上的机针，其特征在于：该缝料厚度检测装置位于上述机针右侧设置，且包括支撑座、滚轮支撑座和安装座，所述支撑座安装在上述缝纫机机头上，所述滚轮支撑座通过摆动结构与支撑座连接且能绕支撑座上下摆动，滚轮支撑座上安装有滚轮，滚轮外周面的最下端高度低于滚轮支撑座的下端面高度，所述安装座上设有线性霍尔传感器和呈竖直方向设置的厚度检测轴，所述厚度检测轴能够相对安装座沿竖直方向上下移动，所述厚度检测轴的中部设有与上述线性霍尔传感器相对设置的感应头且下端抵靠在上述滚轮支撑座的上端面上。

在上述的一种用于缝纫机上的缝料厚度检测装置中，所述的支撑座包括铰接部和在铰接部上端面的后侧边缘往上延伸而成的安装部，铰接部上端面除与安装部连接部分外形成一台阶面，所述安装部通过固定螺钉固定安装在缝纫机机头的后侧壁上，安装时，所述安装部的侧壁和台阶面分别连接在缝纫机机头的后侧壁和下侧壁上。

在上述的一种用于缝纫机上的缝料厚度检测装置中，所述的摆动结构包括摆杆和开设在支撑座铰接部的凹槽，所述铰接部上固设有摆杆轴，所述摆杆轴横穿过上述的凹槽，所述摆杆一端与摆杆轴转动连接，另一端与上述滚轮支撑座固连。

在上述的一种用于缝纫机上的缝料厚度检测装置中，所述的凹槽贯通支撑座铰接部的前侧壁和下侧壁。

在上述的一种用于缝纫机上的缝料厚度检测装置中，所述的滚轮支撑座的一侧壁上固设有一滚轮轴，滚轮轴上套设有滚轮轴卡簧，上述滚轮套设在滚轮轴上且能绕滚轮轴转动，所述滚轮位于上述滚轮轴卡簧和滚轮支撑座一侧壁之间。

在上述的一种用于缝纫机上的缝料厚度检测装置中，所述的安装座与支撑座之间设有安装板，所述安装板呈L型且包括呈相互垂直设置的长板和短板，安装板位于上述摆杆的上方且长板固连在支撑座侧壁上，上述安装座通过螺栓固连在短板上且位于支撑座的正前方。

在上述的一种用于缝纫机上的缝料厚度检测装置中，所述的安装座具有安装槽且横截面呈U字型，所述安装槽的槽底壁固连在上述的安装板短板上，安装槽的槽底壁上固连有传感器安装座，上述线性霍尔传感器安装在传感器安装座上，上述厚度检测轴的两端分别穿设并伸出安装槽的上下两槽壁，上述感应头位于两上下槽壁之间。

在上述的一种用于缝纫机上的缝料厚度检测装置中，所述的传感器安装座上下两端分别开有条形安装槽，通过螺栓穿过条形安装槽将传感器安装座固连在上述安装槽的槽底壁上。

在上述的一种用于缝纫机上的缝料厚度检测装置中，所述的滚轮位于机针的正前方，所述的支撑座、滚轮支撑座、安装座各自的中心线以及摆杆、厚度检测轴各自的轴心线均位于同一平面上且位于机针的右侧。

在上述的一种用于缝纫机上的缝料厚度检测装置中，所述的感应头为永久磁铁。

一种缝纫机，包括缝纫机电控和电机，其特征在于：还包括上述的缝料厚度检测装置，所述电控内设有延时电路和信号调理电路及控制电路，所述缝纫机电控分别通过延时模块和信号调理电路及控制电路与电机和缝料厚度检测装置连接。

与现有技术相比，本缝料厚度检测装置具有如下几个优点：

1、该装置安装在机针的右侧，即缝纫机机身下方的那侧，远离缝料上料位置，从而不会妨碍缝料的上料工作；

2、滚轮位于机针的正前方，缝料上料先经过滚轮检测其厚度后再通过机针进行缝制，经过滚轮实际厚度检测的位置都是机针实际要缝制的缝料位置，如此，电控控制电机的转速、转矩及压料交替量调节是非常准确的，防止当缝料左右厚度不一的，检测的缝料厚度与实际通过机针的缝料厚度不同从而导致调节与实际需要的转速、转矩及压料交替量不一致的情况发生；

3、该装置采用线性霍尔传感器、感应头、厚度检测轴和滚轮支撑座等结构，能够将缝料厚度的变化转换为电压输出给电控，缝料厚度变化与输出电压变化为线性关系，从而使电控能够准确驱动其他机构来改变转速，转矩，压脚交替量等参数，提高调节准确性；

4、本装置整体结构简单，装配方便，成本低。

附图说明

图1是本检测装置安装在缝纫机上的结构示意图。

图2是本检测装置的结构示意图。

图3是本检测装置应用在缝纫机上的电路原理框图。

图中，1、缝纫机机头；2、支撑座；21、铰接部；22、安装部；23、凹槽；24、台阶面；3、摆杆轴；4、摆杆；5、安装板；51、长板；52、短板；6、安装座；7、传感器安装座；71、条形安装槽；8、线性霍尔传感器；9、厚度检测轴；10、感应头；11、滚轮支撑座；12、滚轮；13、滚轮轴；14、滚轮轴卡簧；15、缝纫机机身。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

如图1所示，缝纫机包括电控、缝纫机机头1和安装在缝纫机机头1上的机针，本缝料厚度检测装置是安装在缝纫机机头1上。如图2所示，本缝料厚度检测装置具体包括支撑座2、滚轮支撑座11和安装座6，支撑座2包括铰接部21和在铰接部21上端面的后侧边缘往上延伸而成的安装部22，铰接部21上端面除与安装部22连接部分外形成一台阶面24，即铰接部21上端面其中一部分位置连接有安装部22，另外一部分形成一台阶面24，安装部22的前侧面和铰接部21的台阶面24构成夹角为钝角的两安装面，安装时，两安装面刚好分别贴合在缝纫机机头1的后侧壁和下侧壁上，然后通过固定螺钉将安装部22的上端固定在缝纫机机头1的后侧壁上，整体检测装置是通过安装部22安装在缝纫机机头1上的，拆卸及安装均非常方便。其两安装面的倾斜角度刚好与缝纫机机头1的后侧壁和下侧壁相匹配，这样安装时支撑座2安装在缝纫机机头1上更加稳固，同时使得整体结构更加紧凑美观。

支撑座2铰接部21上开有凹槽23，凹槽23位于支撑座2铰接部21的下端部且贯通支撑座2铰接部21的前侧壁和下侧壁，铰接部21上固设有摆杆轴3，摆杆轴3的中部位于凹槽23中，滚轮支撑座11通过摆杆4与支撑座2连接，摆杆4一端位于凹槽23内且套设在摆杆轴3上，另一端固连在滚轮支撑座11上。滚轮支撑座11的左侧壁上固设有一滚轮轴13，滚轮轴13上套设有滚轮轴卡簧14，滚轮12套设在滚轮轴13上且能绕滚轮轴13转动且滚轮12位于滚轮轴卡簧14和滚轮支撑座11左侧壁之间。滚轮12外周面的最下端高度低于滚轮支撑座11的下端面高度，即滚轮支撑座11的下端面高于滚轮12外周面的最下端周面，这样保证在检测时滚轮12接触缝料，而滚轮支撑座11不接触到缝料。而滚轮12是能够转动的，这样在缝料进料时，在缝料前行的带动下滚轮12配合转动，使进料更为顺畅，滚轮12被抬升更为顺畅，避免滚轮12对缝料产生过多阻力从而使缝料在送料时产生皱褶影响缝制。

安装座6与支撑座2之间安装有安装板5，安装板5呈L型且包括呈相互垂直设置的长板51和短板52，安装板5位于摆杆4的上方且与滚轮12分别位于摆杆4的左右两侧。长板51通过螺栓固连在支撑座2侧壁上，安装座6通过螺栓固连在短板52上且位于支撑座2的正前方。安装座6具有安装槽且横截面呈U字型，由一个槽底壁和上下两个槽壁构成，槽底壁通过螺栓固连在安装板5短板52上，槽底壁上安装有传感器安装座7，传感器安装座7上下两端分别开有条形安装槽71，通过螺栓穿过条形安装槽71将传感器安装座7固连在上述安装槽的槽底壁上。线性霍尔传感器8固定安装在传感器安装座7上，通过螺栓在条形安装槽71上的安装位置的调节，可以根据需要调节线性霍尔传感器8在安装槽的槽底壁上的安装位置。厚度检测轴9的两端分别穿设并伸出安装槽的上下两槽壁且呈竖直方向设置，厚度检测轴9能够相对安装座6沿竖直方向上下移动，感应头10位于两上下槽壁之间且位于安装槽内，感应头10为永久磁铁，厚度检测轴9的下端抵靠在滚轮支撑座11的上端面上。初始状态时，感应头10与线性霍尔传感器8正对设置，上述的传感器安装座7上的条形安装槽71结构设计也是为了调整线性霍尔传感器8位置使得线性霍尔传感器8与感应头10正对设置。

滚轮12位于机针的正前方，即滚轮12的中心线与机针位于同一直线上，缝料上料先经过滚轮12检测其厚度后再通过机针进行缝制，经过滚轮12实际厚度检测的位置都是机针实际要缝制的缝料位置，如此，电控控制电机的转速、转矩及压料交替量调节是非常准确的，防止当缝料左右厚度不一的，检测的缝料厚度与实际通过机针的缝料厚度不同从而导致调节与实际需要的转速、转矩及压料交替量不一致的情况发生。支撑座2、滚轮支撑座11、安装座6各自的中心线以及摆杆4、厚度检测轴9各自的轴心线均位于同一平面上且位于机针的右侧，缝纫机机身15下方的那侧，远离缝料上料位置，从而不会妨碍缝料的上料工作。

本检测装置的工作原理如下：

当缝料进料后，缝料先通过滚轮12，滚轮12初始状态是与缝纫机的上料台接触的，当缝料接触滚轮12后，缝料前行驱动滚轮12转动进而抬升滚轮12，此时缝料穿过在滚轮12和上料台之间，滚轮12抬升的距离即是缝料的厚度，滚轮12抬升后，带动滚轮支撑座11抬升，由于厚度检测轴9的下端始终与滚轮支撑座11的上端面接触连接的，那么厚度检测轴9也会被驱动上升一个缝料厚度的高度，那么位于厚度检测轴9上的感应头10也相对线性霍尔传感器8错开一个缝料厚度的距离(初始状态时，感应头10与线性霍尔传感器8为正对设置)，感应头10与线性霍尔传感器8错开后，其磁场强度会发生变化，而线性霍尔传感器8的输出电压与磁场强度呈线性关系，即线性霍尔传感器8的输出电压与缝料厚度有着一一对应关系，这样电控根据从线性霍尔传感器8处传输过来的输出电压大小即可知晓当前缝料的实际厚度，电控根据这个实际厚度就可以控制电机输出相应的转速及转矩，以及其他机构调整相应的压脚交替量等，从而避免缝制时出现大小针距、缝纫线迹不美观等问题出现，该检测装置对缝料厚度的检测准确且方便，同时结构简单，成本低，同时检测准确度更高。

实施例二

如图3所示，缝纫机，包括缝纫机电控和电机，还包括缝料厚度检测装置，电控内设有延时电路和信号调理电路及控制电路，缝纫机电控分别通过延时模块和信号调理电路及控制电路与电机和缝料厚度检测装置连接。当然，还包括有用户界面，电控与用户界面连接通信。滚轮12到机针之间具有一定的距离，因此，电控接收到缝料厚度信息后到实际的缝制是有时间差的，在电控中设置延时电路是为了消除这个时间差，使机针实际缝制的位置与实际检测的缝料位置厚度是相对应上的，从而使当前调整输出的转速、转矩及压脚交替量是符合当前缝料缝制位置的厚度需求的。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种用于缝纫机上的缝料厚度检测装置，所述缝纫机包括电控、缝纫机机头(1)和安装在缝纫机机头(1)上的机针，其特征在于：该缝料厚度检测装置位于上述机针右侧设置，且包括支撑座(2)、滚轮支撑座(11)和安装座(6)，所述支撑座(2)安装在上述缝纫机机头(1)上，所述滚轮支撑座(11)通过摆动结构与支撑座(2)连接且能绕支撑座(2)上下摆动，滚轮支撑座(11)上安装有滚轮(12)，滚轮(12)外周面的最下端高度低于滚轮支撑座(11)的下端面高度，所述安装座(6)上设有线性霍尔传感器(8)和呈竖直方向设置的厚度检测轴(9)，所述厚度检测轴(9)能够相对安装座(6)沿竖直方向上下移动，所述厚度检测轴(9)的中部设有与上述线性霍尔传感器(8)相对设置的感应头(10)且下端抵靠在上述滚轮支撑座(11)的上端面上。

2.根据权利要求1所述的一种用于缝纫机上的缝料厚度检测装置，其特征在于，所述的支撑座(2)包括铰接部(21)和在铰接部(21)上端面的后侧边缘往上延伸而成的安装部(22)，铰接部(21)上端面除与安装部(22)连接部分外形成一台阶面(24)，所述安装部(22)通过固定螺钉固定安装在缝纫机机头(1)的后侧壁上，安装时，所述安装部(22)的侧壁和台阶面(24)分别连接在缝纫机机头(1)的后侧壁和下侧壁上。

3.根据权利要求2所述的一种用于缝纫机上的缝料厚度检测装置，其特征在于，所述的摆动结构包括摆杆(4)和开设在支撑座(2)铰接部(21)的凹槽(23)，所述铰接部(21)上固设有摆杆轴(3)，所述摆杆轴(3)横穿过上述的凹槽(23)，所述摆杆(4)一端与摆杆轴(3)转动连接，另一端与上述滚轮支撑座(11)固连。

4.根据权利要求3所述的一种用于缝纫机上的缝料厚度检测装置，其特征在于，所述的凹槽(23)贯通支撑座(2)铰接部(21)的前侧壁和下侧壁。

5.根据权利要求3或4所述的一种用于缝纫机上的缝料厚度检测装置，其特征在于，所述的滚轮支撑座(11)的一侧壁上固设有一滚轮轴(13)，滚轮轴(13)上套设有滚轮轴卡簧(14)，上述滚轮(12)套设在滚轮轴(13)上且能绕滚轮轴(13)转动，所述滚轮(12)位于上述滚轮轴卡簧(14)和滚轮支撑座(11)一侧壁之间。

6.根据权利要求5所述的一种用于缝纫机上的缝料厚度检测装置，其特征在于，所述的安装座(6)与支撑座(2)之间设有安装板(5)，所述安装板(5)呈L型且包括呈相互垂直设置的长板(51)和短板(52)，安装板(5)位于上述摆杆(4)的上方且长板(51)固连在支撑座(2)侧壁上，上述安装座(6)通过螺栓固连在短板(52)上且位于支撑座(2)的正前方。

7.根据权利要求6所述的一种用于缝纫机上的缝料厚度检测装置，其特征在于，所述的安装座(6)具有安装槽且横截面呈U字型，所述安装槽的槽底壁固连在上述的安装板(5)短板(52)上，安装槽的槽底壁上固连有传感器安装座(7)，上述线性霍尔传感器(8)安装在传感器安装座(7)上，上述厚度检测轴(9)的两端分别穿设并伸出安装槽的上下两槽壁，上述感应头(10)位于两上下槽壁之间。

8.根据权利要求7所述的一种用于缝纫机上的缝料厚度检测装置，其特征在于，所述的传感器安装座(7)上下两端分别开有条形安装槽(71)，通过螺栓穿过条形安装槽(71)将传感器安装座(7)固连在上述安装槽的槽底壁上。

9.根据权利要求5所述的一种用于缝纫机上的缝料厚度检测装置，其特征在于，所述的滚轮(12)位于机针的正前方，所述的支撑座(2)、滚轮支撑座(11)、安装座(6)各自的中心线以及摆杆(4)、厚度检测轴(9)各自的轴心线均位于同一平面上且位于机针的右侧。

10.一种缝纫机，包括缝纫机电控和电机，其特征在于：还包括上述权1～9中任一所述缝料厚度检测装置，所述电控内设有延时电路和信号调理电路及控制电路，所述缝纫机电控分别通过延时模块和信号调理电路及控制电路与电机和缝料厚度检测装置连接。