CN110453398A - 用于膨胀型面料的压脚控制方法及其控制机构 - Google Patents

用于膨胀型面料的压脚控制方法及其控制机构 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于膨胀型面料的压脚控制方法及其控制机构。它解决了现有的技术问题。本用于膨胀型面料的压脚控制方法及其控制机构本方法包括下述步骤：A、设置压料压脚的工作原点：压脚电机驱动压料压脚回位至工作原点，采集该位置的压脚电机输出轴转动角度的脉冲信号，将采集到的脉冲信号传送给PLC控制器；B、设置压料压脚的工作低点：压脚电机输出轴驱动压料压脚下降至能够实现压布工作的工作点，采集该位置的压脚电机输出轴转动角度的脉冲信号，将采集到的脉冲信号传送给PLC控制器C、设置压料压脚的工作高点。本发明具有精度高等优点。

Description

用于膨胀型面料的压脚控制方法及其控制机构
技术领域
本发明属于绣花机技术领域，尤其涉及一种用于膨胀型面料的压脚控制方法及其控制机构。
背景技术
绣花机代替了传统的手工刺绣并被广泛应用于制作各种绣品。在自动化程度越来越高的今天，电脑绣花机具有传统的手工刺绣方式无法实现的高效率和高速度的特点。一般地，绣花机设有针杆、压脚和用于驱动针杆和压脚的传动装置。绣花机的压脚需要高速往复运转，其运动轨迹被控制得稳定可靠，才能保证针杆顺利扎线，也是保证绣品线迹良好的要素。现有的压脚大多通过单独的电机直接控制压脚升降，压脚直接在原点和工作点往返升降，由于电机扭力的原因，压脚在回程过程中难以准确地回到原点，因此压脚再次下降时高度容易产生偏差，压脚的精度较低。
针对这一问题，人们在长期的生产生活实践中也进行了探索研究，例如，中国实用新型专利公开了一种用于绣花机的压脚装置及绣花[申请号：201820335244.9]，压脚装置包括设有压脚的压脚杆、转轴和用于驱动转轴的电机，还包括固定座，压脚杆设有多根，各压脚杆穿设于固定座上且周向受到限位，各压脚杆传动连接于转轴，转轴在电机的驱动下转动并通过传动机构带动各压脚杆移动实现压脚压紧或松开面料。
上述的方案在一定程度上改进了现有技术的部分问题，但是，该方案还至少存在以下缺陷：压脚难以准确地回到原点，精度低。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种精度高的用于膨胀型面料的压脚控制方法。
本发明的另一个目的是针对上述问题，提供一种用于膨胀型面料的压脚控制机构。
为达到上述目的，本用于膨胀型面料的压脚控制方法采用了下列技术方案：
本方法包括下述步骤：
A、设置压料压脚的工作原点：压脚电机驱动压料压脚回位至工作原点，采集该位置的压脚电机输出轴转动角度的脉冲信号，将采集到的脉冲信号传送给PLC控制器；
B、设置压料压脚的工作低点：压脚电机输出轴驱动压料压脚下降至能够实现压布工作的工作点，采集该位置的压脚电机输出轴转动角度的脉冲信号，将采集到的脉冲信号传送给PLC控制器；
C、设置压料压脚的工作高点：压脚电机输出轴回转，此时压料压脚向上移动，但不回位至工作原点，采集该位置的压脚电机输出轴转动角度的脉冲信号，将采集到的脉冲信号传送给PLC控制器；
D、设置压料压脚的升降速度：将步骤A、步骤B、步骤C中采集到脉冲信号存储至PLC控制器中的存储器，所述的压脚电机的驱动轴连接有压脚控制板，通过压脚控制板设置压料压脚由工作原点下降至工作高点和工作高点至工作低点时的压脚电机的输出轴角速度。压料压脚的在升降方向上分别设置工作原点、工作高点和工作低点，通过设置压料压脚由工作原点下降至工作高点和工作高点至工作低点时的压脚电机的输出轴角速度，提高压料压脚的升降精度。
在上述的用于膨胀型面料的压脚控制方法中，在上述的步骤D中，所述的压脚电机输出轴在工作原点至工作高点过程中转动的角速度小于工作低点至工作高点过程中转动的角速度。因此能够让压料压脚在回位过程中有个缓冲过程并且可控，避免压料压脚在上升过程中由于压脚电机的扭力过大导致压料压脚回不到工作原点的情况发生。
在上述的用于膨胀型面料的压脚控制方法中，在上述的步骤A、步骤B、步骤C、步骤D中，所述的压脚控制板通过CAN通讯与PLC控制器相连。
在上述的用于膨胀型面料的压脚控制方法中，所述的压料压脚工作高点至工作低点的行程长度小于压料压脚工作原点至工作高点的行程长度，且所述的压料压脚工作高点在竖直方向位于压料压脚工作原点之下，所述的压料压脚工作低点竖直方向位于压料压脚工作高点之下。因此压料压脚在回原点过程中具有长距离，慢速度，能够保证压料压脚准确地能够回到原点。
为达到上述目的，本用于膨胀型面料的压脚控制方法的控制机构采用了下列技术方案：
包括机头，所述的机头上设有针杆架，所述的针杆架上设有往复升降的针杆体和针杆压脚，所述的压料压脚的中部开口供针杆压脚和/或针杆体穿过的开口部，且所述的压料压脚与设置在机架上的升降驱动组件相连，所述的升降驱动组件通过连有连杆组件的驱动轴与压脚电机相连，所述的机架上设有接近开关，所述的驱动轴上设有与接近开关相对应设置的感应器。针杆压脚和针杆体能够在沿开口部轴向往复升降，这里的压料压脚的直径大于针杆压脚的直径，因此在针杆压脚对布料压紧的基础上，再通过压料压脚对针杆压脚的周向外侧的布料进行压平，能够有效压紧膨胀型的面料，并且通过接近开关和感应器能够提高压料压脚升降高度的精度。
在上述的用于膨胀型面料的压脚控制方法及其控制机构中，所述的升降驱动组件包括压料驱动座，所述的压料压脚固连于针杆架上的压料针杆上，所述的压料驱动座与压料针杆相邻设置，且所述的压料驱动座朝向压料针杆的一侧设有驱动块，所述的压料针杆朝向压料驱动座的一侧设有与驱动块相对应设置的升降座，且所述的升降座与驱动块在垂直方向的投影至少部分重合。压料驱动座上的驱动块在下降过程后与升降座相抵靠，这里的升降座与压料针杆相固连，因此升降座能够被驱动块所抵压后下降。
在上述的用于膨胀型面料的压脚控制方法及其控制机构中，所述的连杆组件包括一端铰接于压料驱动座一侧的第一连杆，所述的第一连杆的另一端与第二连杆相铰接，所述的第二连杆的另一端铰接于与机架相固连的连杆摆动座上，且所述的第二连杆的中部转动连接有摆臂驱动轴承，所述的摆臂驱动轴承的外缘与转动连接于机头上的凸轮相抵靠。第一连杆通过第二连杆的摆动实现传动，这里的第二连杆的中部的摆臂驱动轴承与凸轮相抵靠，另一端与连杆摆动座相铰接且该点为固定端，因此第二连杆与第一连杆相连的一端为摆动端，在凸轮转动过程中，第二连杆实现摆动，传动可靠。
在上述的用于膨胀型面料的压脚控制方法及其控制机构中，所述的驱动轴包括第一传动轴和第二传动轴，所述的凸轮的中部穿设有第一传动轴，所述的第一传动轴转动连接于机头并穿设在凸轮中部，所述的压脚电机的输出连接有第一带轮，所述的机架上固连有带轮固定座，所述的第二传动轴转动连接在带轮固定座上，所述的第二传动轴上设有第二带轮，且所述的第二带轮和第一带轮之间绕设有传动带，且所述的第一传动轴和第二传动轴之间通过轴套体相传动。第一带轮和第二带轮通过传动带相连，第二带轮中部穿设的第二传动轴通过轴套体实现与第一传动轴的同步转动。
在上述的用于膨胀型面料的压脚控制方法及其控制机构中，所述的凸轮的一侧设有与第一传动轴相套设的限位挡块，所述的感应器设置在轴套体和限位挡块之间。
在上述的用于膨胀型面料的压脚控制方法及其控制机构中，所述的感应器包括截面呈环状的安装座和本体，所述的安装座的周向方向上设有至少一个用于固定本体的安装槽，所述的安装槽的开口的轴心线的延伸方向与安装座的轴心相交，且所述的本体设置在安装槽内。本体的轴心线与接近开关的轴心线位于同一轴线上时，压料压脚位于工作原点。
与现有的技术相比，本用于膨胀型面料的压脚控制方法及其控制机构的优点在于：通过在控制压脚电机让压料压脚在工作原点和工作低点之间设置工作高点，使得压料压脚能够在这一过程中具有一定的缓冲高度，并且通过控制电机输出轴的角速度能够实现一过程中的速度控制，从而提高压料压脚的精度。
附图说明
图1是本发明提供的结构框图；
图2是本发明提供的结构示意图；
图3是本发明提供的机头一侧的结构示意图；
图4是本发明提供的压料压脚的结构示意图；
图中，压料压脚1、压脚电机2、PLC控制器3、存储器4、压脚控制板5、机头6、针杆架7、针杆体8、针杆压脚9、开口部10、升降驱动组件11、连杆组件12、驱动轴13、接近开关14、感应器15、压料驱动座16、压料针杆17、驱动块18、升降座19、第一连杆20、第二连杆21、连杆摆动座22、摆臂驱动轴承23、凸轮24、第一传动轴25、第二传动轴26、第一带轮27、带轮固定座28、第二带轮29、传动带30、轴套体31、限位挡块32、安装座33、本体34、安装槽35。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
如图1-4所示，本用于膨胀型面料的压脚控制方法，包括下述步骤：
A、设置压料压脚1的工作原点：压脚电机2驱动压料压脚1回位至工作原点，采集该位置的压脚电机2输出轴转动角度的脉冲信号，将采集到的脉冲信号传送给PLC控制器3；
B、设置压料压脚1的工作低点：压脚电机2输出轴驱动压料压脚1下降至能够实现压布工作的工作点，采集该位置的压脚电机2输出轴转动角度的脉冲信号，将采集到的脉冲信号传送给PLC控制器3；
C、设置压料压脚1的工作高点：压脚电机2输出轴回转，此时压料压脚1向上移动，但不回位至工作原点，采集该位置的压脚电机2输出轴转动角度的脉冲信号，将采集到的脉冲信号传送给PLC控制器3；
D、设置压料压脚1的升降速度：将步骤A、步骤B、步骤C中采集到脉冲信号存储至PLC控制器3中的存储器4，压脚电机2的驱动轴连接有压脚控制板5，通过压脚控制板5设置压料压脚1由工作原点下降至工作高点和工作高点至工作低点时的压脚电机2的输出轴角速度。压料压脚1的在升降方向上分别设置工作原点、工作高点和工作低点，通过设置压料压脚1由工作原点下降至工作高点和工作高点至工作低点时的压脚电机2的输出轴角速度，提高压料压脚1的升降精度。
优选地，在上述的步骤D中，压脚电机2输出轴在工作原点至工作高点过程中转动的角速度小于工作低点至工作高点过程中转动的角速度，因此能够让压料压脚1在回位过程中有个缓冲过程并且可控，避免压料压脚1在上升过程中由于压脚电机2的扭力过大导致压料压脚1回不到工作原点的情况发生，在上述的步骤A、步骤B、步骤C、步骤D中，压脚控制板5通过CAN通讯与PLC控制器3相连，压料压脚1工作高点至工作低点的行程长度小于压料压脚1工作原点至工作高点的行程长度，且压料压脚1工作高点在竖直方向位于压料压脚1工作原点之下，压料压脚1工作低点竖直方向位于压料压脚1工作高点之下，因此压料压脚1在回原点过程中具有长距离，慢速度，能够保证压料压脚1准确地能够回到原点。
本用于膨胀型面料的压脚控制方法的控制机构，包括机头6，机头6上设有针杆架7，针杆架7上设有往复升降的针杆体8和针杆压脚9，压料压脚1的中部开口供针杆压脚9和/或针杆体8穿过的开口部10，且压料压脚1与设置在机架上的升降驱动组件11相连，升降驱动组件11通过连有连杆组件12的驱动轴13与压脚电机2相连，机架上设有接近开关14，驱动轴13上设有与接近开关相对应设置的感应器15。
针杆压脚9和针杆体8能够在沿开口部10轴向往复升降，这里的压料压脚1的直径大于针杆压脚9的直径，因此在针杆压脚9对布料压紧的基础上，再通过压料压脚1对针杆压脚9的周向外侧的布料进行压平，能够有效压紧膨胀型的面料，并且通过接近开关14和感应器15能够提高压料压脚1升降高度的精度。升降驱动组件11包括压料驱动座16，压料压脚1固连于针杆架7上的压料针杆17上，压料驱动座16与压料针杆17相邻设置，且压料驱动座16朝向压料针杆17的一侧设有驱动块18，压料针杆17朝向压料驱动座16的一侧设有与驱动块18相对应设置的升降座19，且升降座19与驱动块18在垂直方向的投影至少部分重合，压料驱动座16上的驱动块18在下降过程后与升降座19相抵靠，这里的升降座19与压料针杆17相固连，因此升降座19能够被驱动块18所抵压后下降。
进一步地，连杆组件12包括一端铰接于压料驱动座16一侧的第一连杆20，第一连杆20的另一端与第二连杆21相铰接，第二连杆21的另一端铰接于与机架相固连的连杆摆动座22上，且第二连杆21的中部转动连接有摆臂驱动轴承23，摆臂驱动轴承23的外缘与转动连接于机头6上的凸轮24相抵靠，第一连杆20通过第二连杆21的摆动实现传动，这里的第二连杆21的中部的摆臂驱动轴承23与凸轮24相抵靠，另一端与连杆摆动座22相铰接且该点为固定端，因此第二连杆21与第一连杆20相连的一端为摆动端，在凸轮24转动过程中，第二连杆21实现摆动，传动可靠。
更进一步地，驱动轴13包括第一传动轴25和第二传动轴26，凸轮24的中部穿设有第一传动轴25，第一传动轴25转动连接于机头6并穿设在凸轮24中部，压脚电机2的输出轴上连接有第一带轮27，机架上固连有带轮固定座28，第二传动轴26转动连接在带轮固定座28上，第二传动轴26上设有第二带轮29，且第二带轮29和第一带轮27之间绕设有传动带30，且第一传动轴25和第二传动轴26之间通过轴套体31相传动，第一带轮27和第二带轮29通过传动带30相连，第二带轮29中部穿设的第二传动轴26通过轴套体31实现与第一传动轴25的同步转动。
此外，凸轮24的一侧设有与第一传动轴25相套设的限位挡块32，感应器15设置在轴套体31和限位挡块32之间，感应器15包括截面呈环状的安装座33和本体34，安装座33的周向方向上设有至少一个用于固定本体34的安装槽35，安装槽35的开口的轴心线的延伸方向与安装座33的轴心相交，且本体34设置在安装槽35内，本体34的轴心线与接近开关14的轴心线位于同一轴线上时，压料压脚1位于工作原点。
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。
尽管本文较多地使用了压料压脚1、压脚电机2、PLC控制器3、存储器4、压脚控制板5、机头6、针杆架7、针杆体8、针杆压脚9、开口部10、升降驱动组件11、连杆组件12、驱动轴13、接近开关14、感应器15、压料驱动座16、压料针杆17、驱动块18、升降座19、第一连杆20、第二连杆21、连杆摆动座22、摆臂驱动轴承23、凸轮24、第一传动轴25、第二传动轴26、第一带轮27、带轮固定座28、第二带轮29、传动带30、轴套体31、限位挡块32、安装座33、本体34、安装槽35等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种用于膨胀型面料的压脚控制方法及其控制机构，其特征在于，本方法包括下述步骤：
A、设置压料压脚(1)的工作原点：压脚电机(2)驱动压料压脚(1)回位至工作原点，采集该位置的压脚电机(2)输出轴转动角度的脉冲信号，将采集到的脉冲信号传送给PLC控制器(3)；
B、设置压料压脚(1)的工作低点：压脚电机(2)输出轴驱动压料压脚(1)下降至能够实现压布工作的工作点，采集该位置的压脚电机(2)输出轴转动角度的脉冲信号，将采集到的脉冲信号传送给PLC控制器(3)；
C、设置压料压脚(1)的工作高点：压脚电机(2)输出轴回转，此时压料压脚(1)向上移动，但不回位至工作原点，采集该位置的压脚电机(2)输出轴转动角度的脉冲信号，将采集到的脉冲信号传送给PLC控制器(3)；
D、设置压料压脚(1)的升降速度：将步骤A、步骤B、步骤C中采集到脉冲信号存储至PLC控制器(3)中的存储器(4)，所述的压脚电机(2)的驱动轴连接有压脚控制板(5)，通过压脚控制板(5)设置压料压脚(1)由工作原点下降至工作高点和工作高点至工作低点时的压脚电机(2)的输出轴角速度。
2.根据权利要求1所述的用于膨胀型面料的压脚控制方法，其特征在于，在上述的步骤D中，所述的压脚电机(2)输出轴在工作原点至工作高点过程中转动的角速度小于工作低点至工作高点过程中转动的角速度。
3.根据权利要求1所述的用于膨胀型面料的压脚控制方法，其特征在于，在上述的步骤A、步骤B、步骤C、步骤D中，所述的压脚控制板(5)通过CAN通讯与PLC控制器(3)相连。
4.根据权利要求2所述的用于膨胀型面料的压脚控制方法，其特征在于，所述的压料压脚(1)工作高点至工作低点的行程长度小于压料压脚(1)工作原点至工作高点的行程长度，且所述的压料压脚(1)工作高点在竖直方向位于压料压脚(1)工作原点之下，所述的压料压脚(1)工作低点竖直方向位于压料压脚(1)工作高点之下。
5.一种应用权利要求1-4中任意一项所述的用于膨胀型面料的压脚控制方法的控制机构，其特征在于，包括机头(6)，所述的机头(6)上设有针杆架(7)，所述的针杆架(7)上设有往复升降的针杆体(8)和针杆压脚(9)，所述的压料压脚(1)的中部开口供针杆压脚(9)和/或针杆体(8)穿过的开口部(10)，且所述的压料压脚(1)与设置在机架上的升降驱动组件(11)相连，所述的升降驱动组件(11)通过连有连杆组件(12)的驱动轴(13)与压脚电机(2)相连，所述的机架上设有接近开关(14)，所述的驱动轴(13)上设有与接近开关相对应设置的感应器(15)。
6.根据权利要求5所述的用于膨胀型面料的压脚控制方法的控制机构，其特征在于，所述的升降驱动组件(11)包括压料驱动座(16)，所述的压料压脚(1)固连于针杆架(7)上的压料针杆(17)上，所述的压料驱动座(16)与压料针杆(17)相邻设置，且所述的压料驱动座(16)朝向压料针杆(17)的一侧设有驱动块(18)，所述的压料针杆(17)朝向压料驱动座(16)的一侧设有与驱动块(18)相对应设置的升降座(19)，且所述的升降座(19)与驱动块(18)在垂直方向的投影至少部分重合。
7.根据权利要求6所述的用于膨胀型面料的压脚控制方法的控制机构，其特征在于，所述的连杆组件(12)包括一端铰接于压料驱动座(16)一侧的第一连杆(20)，所述的第一连杆(20)的另一端与第二连杆(21)相铰接，所述的第二连杆(21)的另一端铰接于与机架相固连的连杆摆动座(22)上，且所述的第二连杆(21)的中部转动连接有摆臂驱动轴承(23)，所述的摆臂驱动轴承(23)的外缘与转动连接于机头(6)上的凸轮(24)相抵靠。
8.根据权利要求7所述的用于膨胀型面料的压脚控制方法的控制机构，其特征在于，所述的驱动轴(13)包括第一传动轴(25)和第二传动轴(26)，所述的凸轮(24)的中部穿设有第一传动轴(25)，所述的第一传动轴(25)转动连接于机头(6)并穿设在凸轮(24)中部，所述的压脚电机(2)的输出轴上连接有第一带轮(27)，所述的机架上固连有带轮固定座(28)，所述的第二传动轴(26)转动连接在带轮固定座(28)上，所述的第二传动轴(26)上设有第二带轮(29)，且所述的第二带轮(29)和第一带轮(27)之间绕设有传动带(30)，且所述的第一传动轴(25)和第二传动轴(26)之间通过轴套体(31)相传动。
9.根据权利要求8所述的用于膨胀型面料的压脚控制方法的控制机构，其特征在于，所述的凸轮(24)的一侧设有与第一传动轴(25)相套设的限位挡块(32)，所述的感应器(15)设置在轴套体(31)和限位挡块(32)之间。
10.根据权利要求5所述的用于膨胀型面料的压脚控制方法的控制机构，其特征在于，所述的感应器(15)包括截面呈环状的安装座(33)和本体(34)，所述的安装座(33)的周向方向上设有至少一个用于固定本体(34)的安装槽(35)，所述的安装槽(35)的开口的轴心线的延伸方向与安装座(33)的轴心相交，且所述的本体(34)设置在安装槽(35)内。
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