CN110761006B - 一种缝纫机过梗减速装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种缝纫机过梗减速装置，包括缝纫机的电控模块、驱动缝纫机运转的主电机、压脚座、以及压脚板，压脚板的一端为进料端，压脚板铰接在压脚座的下端、具有固定摆动支点，还包括压簧和固定于压脚板的压力传感器，压簧的上下两端分别与压脚座和压力传感器相抵接，主电机和压力传感器都与电控模块相连接；沿缝纫机向前送料的送料方向，压力传感器、压脚板的固定摆动支点、以及压脚板的进料端从前至后依次排布。在缝纫过程中，电控模块通过压力传感器的输出信号能够实时判断是否缝纫过台阶，当缝纫过台阶时电控模块即刻控制缝纫机降速缝纫，故本申请降速及时、不存在降速滞后的现象，能够有效避免断线、断针等，最终保证缝纫质量。

Description

一种缝纫机过梗减速装置及控制方法

技术领域

本发明涉及一种缝纫机过梗减速装置。

本发明还涉及一种包含有上述缝纫机过梗减速装置的缝纫机过梗减速控制方法。

背景技术

缝纫机在缝纫布料的过程中，当布料厚度变厚时都会缝纫过台阶，此时需要降低缝纫机的缝纫速度，即过梗降速。目前，过梗降速主要是通过工人控制的，或者，在缝纫机中配置检测布料厚度的检测装置，缝纫机的电控模块根据检测装置反馈的布料厚度来控制缝纫机降速。但是，现有的过梗降速装置都存在降速滞后的问题，从而导致断线、甚至是断针的后果，不利于缝纫质量的提高。

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过梗减速装置，有效避免过梗降速控制的滞后。

为实现上述目的，本发明提供一种缝纫机过梗减速装置，包括缝纫机的电控模块、驱动缝纫机运转的主电机、压脚座、以及压脚板，所述压脚板的一端为进料端，所述压脚板铰接在压脚座的下端、具有固定摆动支点，还包括压簧和固定于压脚板的压力传感器，所述压簧的上下两端分别与压脚座和压力传感器相抵接，所述主电机和压力传感器都与电控模块相连接；沿缝纫机向前送料的送料方向，所述压力传感器、压脚板的固定摆动支点、以及压脚板的进料端从前至后依次排布。

进一步地，所述压脚座中开设有上下延伸的收容槽，所述收容槽的下端向下贯穿压脚座的下端面，所述压簧的上段部分被收容在压脚座的收容槽中，所述压簧的上端与收容槽的上槽壁相抵接。

进一步地，所述压脚板上设有向上延伸、且位于压脚座左右两侧的连接板部，两个连接板部和压脚座通过一左右延伸的销钉相铰接，所述销钉构成压脚板的固定摆动支点。

本发明还提供一种缝纫机过梗减速控制方法，包括如上所述的缝纫机过梗减速装置，所述缝纫机过梗减速控制方法包括以下步骤：

S1、在电控模块中预设有压力标准值F1；

S2、缝纫机缝纫缝料时，电控模块获取压力传感器输出的实时压力值F2、并根据实时压力值F2的变化做下述控制：

当电控模块获取到压力传感器输出的实时压力值F2等于压力标准值F1时，则电控模块控制主电机以前一时刻的转速输出、使缝纫机维持当前的缝纫速度；

当电控模块获取到压力传感器输出的实时压力值F2小于压力标准值F1时，则电控模块控制主电机的转速减小、使缝纫机降速缝纫；

当电控模块获取到压力传感器输出的实时压力值F2大于压力标准值F1时，则电控模块控制主电机的转速增加、使缝纫机提速缝纫。

进一步地，所述步骤S2还包括以下内容：电控模块获取缝纫机当前的转速、为第一转速；当电控模块获取到压力传感器输出的实时压力值F2小于压力标准值F1时，电控模块还获取压脚板的实时爬坡高度X，电控模块根据预存的降速关系函数f(H)和实时爬坡高度X计算主电机输出的转速、为第二转速，同时电控模块控制主电机以第二转速输出，所述第二转速小于第一转速。

进一步地，所述电控模块中预存有压脚板的进料端距固定摆动支点的距离H、压簧距固定摆动支点的距离h、以及压簧的劲度系数k；当电控模块获取到压力传感器输出的实时压力值F2小于压力标准值F1时有两个阶段：第一阶段内压力传感器输出的实时压力值F2逐渐减小、以及第二阶段内压力传感器输出的实时压力值F2维持第一阶段内的最小值不变；所述压脚板的实时爬坡高度X包括在第一阶段内的第一实时爬坡高度X1、以及在第二阶段内的第二实时爬坡高度X2；

所述第一实时爬坡高度X1为：

所述第二实时爬坡高度X2为：

上述式中，v为缝纫机的缝纫速度、由电控模块实时获取，t为压脚板的爬坡时间、由电控模块实时获取。

进一步地，当电控模块获取到压力传感器输出的实时压力值F2大于压力标准值F1时，则电控模块控制主电机以第一转速输出。

如上所述，本发明涉及的缝纫机过梗减速装置、及缝纫机过梗减速控制方法，具有以下有益效果：

在缝纫过程中，电控模块通过压力传感器的输出信号能够实时判断是否缝纫过台阶，当缝纫过台阶时电控模块即刻控制缝纫机降速缝纫，故本申请降速及时、不存在降速滞后的现象，能够有效避免断线、断针等，最终保证缝纫质量。

附图说明

图1为本申请中缝纫机过梗减速装置的结构示意图。

图2为本申请中缝纫机过梗减速装置在压簧轴线处的剖视图。

图3为缝料在过梗处的结构示意图。

图4为缝料在薄料和厚料切换处的结构示意图。

图5为压脚板爬坡时的状态图。

元件标号说明

1 压脚座

11 收容槽

2 压脚板

21 进料端

22 连接板部

3 压簧

4 压力传感器

5 销钉

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。

如图1所示，本申请提供一种缝纫机过梗减速装置，包括缝纫机的电控模块、驱动缝纫机运转的主电机、压脚座1、以及压脚板2，所述压脚板2的后端为进料端21，所述压脚板2铰接在压脚座1的下端、具有固定摆动支点，还包括压簧3和固定在压脚板2上端面上的压力传感器4，所述压簧3的上下两端分别与压脚座1和压力传感器4相抵接，所述主电机和压力传感器4都与电控模块相连接；沿缝纫机向前送料的送料方向，所述压力传感器4、压脚板2的固定摆动支点、以及压脚板2的进料端21从前至后依次排布；缝纫时，缝料从压脚板2后端的进料端21处进入压脚板2的下方、并在缝纫机中送料机构的作用下向前移动。

缝纫机在平缝时，即：缝料为平整缝料、且厚度不变，此时，在压簧3的作用下，压力传感器4始终输出一个恒定的压力值。但是，在缝纫过程中出现如图3所示的过梗或如图4所示的缝料变厚时，缝纫机都会缝纫过台阶，在缝料厚度变厚处的台阶的作用下，压脚板2爬坡，此时，压脚板2后端的进料端21向上翘起，使得压脚板2安装有压力传感器4的前端向下摆动，如图5所示，故压力传感器4输出的压力值减小，电控模块即刻判断为缝纫过台阶、并即刻控制缝纫机降速缝纫。因此，本申请降速及时、不存在降速滞后的现象，能够有效避免断线、断针等，最终保证缝纫质量。

如图2所示，所述压脚座1中开设有上下延伸的收容槽11，所述收容槽11的下端向下贯穿压脚座1的下端面，所述压簧3的上段部分被收容在压脚座1的收容槽11中，所述压簧3的上端与收容槽11的上槽壁相抵接，使得压簧3不会出现偏移，保证通过压簧3和压力传感器4能够准确地获知压脚板2的状态，从而提高过梗减速控制的准确性。另外，所述压脚板2和压脚座1之间的铰接结构为：如图1和图2所示，所述压脚板2上设有向上延伸、且位于压脚座1左右两侧的连接板部22，两个连接板部22和压脚座1通过一左右延伸的销钉5相铰接，所述销钉5构成压脚板2的固定摆动支点。

进一步地，针对缝纫过程中出现如图3所示的过梗现象，压脚板2存在三种状态：状态一、压脚板2爬坡状态，此时，压脚板2与水平面之间形成仰角，压脚板2后端的进料端21向上摆动、安装有压力传感器4的前端向下摆动，相较于平缝状态，压簧3的弹力减小，故压簧3作用于压力传感器4的作用力也减小，压力传感器4输出的实时压力值F2减小，电控模块判定缝料厚度变厚；状态二、压脚板2平缝状态，此时，压脚板2位于台阶的顶端，压力传感器4输出的实时压力值F2增加至过梗前的输出值；状态三、压脚板2下坡状态，此时，压脚板2后端的进料端21向下摆动、安装有压力传感器4的前端向上摆动，相较于平缝状态，压簧3的弹力增加，故压簧3作用于压力传感器4的作用力也增加，压力传感器4输出的实时压力值F2增加，电控模块判定缝料厚度变薄。

进一步地，针对缝纫过程中出现如图4所示的缝料变厚现象，压脚板2存在两种状态：状态一、压脚板2爬坡状态，此时，压脚板2与水平面之间形成仰角，压脚板2后端的进料端21向上摆动、安装有压力传感器4的前端向下摆动，相较于平缝状态，压簧3的弹力减小，故压簧3作用于压力传感器4的作用力也减小，压力传感器4输出的实时压力值F2减小；状态二、压脚板2平缝状态，此时，压脚板2位于台阶的顶端、厚料起缝的起始端，压力传感器4输出的实时压力值F2增加至过梗前的输出值。

因此，针对上述缝纫机过梗减速装置，本申请还提供一种缝纫机过梗减速控制方法，包括以下步骤：

步骤S1、在电控模块中预设有压力标准值F1，该压力标准值F1为压脚板2在平缝状态下压力传感器4输出的压力值。

步骤S2、缝纫机缝纫缝料时，主电机按设定的转速运转、以第一转速输出，同时，电控模块获取压力传感器4输出的实时压力值F2、并根据实时压力值F2的变化做下述控制：

当电控模块获取到压力传感器4输出的实时压力值F2小于压力标准值F1时，说明压脚板2处于图3中过梗缝纫时的状态一、或图4中缝料变厚时的状态一，此时，电控模块控制主电机的转速减小、使缝纫机降速缝纫，主电机以第二转速输出，第二转速小于第一转速。

当电控模块获取到压力传感器4输出的实时压力值F2等于压力标准值F1时，说明压脚板2处于正常的平缝状态、或处于图3中过梗缝纫时的状态二、或图4中缝料变厚时的状态二，则电控模块控制主电机以前一时刻的转速输出、使缝纫机维持当前的缝纫速度；具体说，当压脚板2处于正常的平缝状态时，主电机仍然以第一转速输出；当压脚板2处于图3中过梗缝纫时的状态二时，主电机以降速后的第二转速输出；当压脚板2处于图4中缝料变厚时的状态二时，主电机也是以降速后的第二转速输出。

当电控模块获取到压力传感器4输出的实时压力值F2大于压力标准值F1时，说明压脚板2处于图3中过梗缝纫时的状态三，则电控模块控制主电机的转速增加、使缝纫机提速缝纫，主电机的转速恢复至降速前的第一转速，主电机以第一转速输出。

因此，本申请涉及的缝纫机过梗减速控制方法能够实现以下内容：1、正常平缝时，主电机仍然以第一转速输出；2、缝纫过梗时，主电机先降速、后以降速后最小转速运转、再提速至第一转速，过梗后，主电机还是以第一转速输出；3、缝纫厚料时，主电机降速，之后以降速后的第二转速输出。

进一步地，当压脚板2处于图3中过梗缝纫时的状态一、或图4中缝料变厚时的状态一时，降速控制的优选方式为：所述步骤S2还包括以下内容：缝纫机正常缝纫时，电控模块获取缝纫机当前的转速，即电控模块获取到主电机输出的第一转速；当电控模块获取到压力传感器4输出的实时压力值F2小于压力标准值F1时，电控模块还获取压脚板2的实时爬坡高度X，电控模块根据预存的降速关系函数f(H)和实时爬坡高度X计算主电机输出的转速，即电控模块根据实时爬坡高度X自动计算出第二转速，同时电控模块控制主电机以第二转速输出；所述降速关系函数f(H)预先存储在电控模块中。因此，本申请是根据不同的实时爬坡高度X来控制主电机具有降速后的不同的第二转速，使得降速控制更加优化，进而提高缝纫质量。

另外，当压脚板2处于图3中过梗缝纫时的状态一、或图4中缝料变厚时的状态一时，或者说，当压脚板2爬坡时具有两个阶段：分别为第一阶段和第二阶段，在第一阶段内，压脚板2的仰角

逐渐增加，相应的，压力传感器4输出的实时压力值F2逐渐减小；在第二阶段内，压脚板2的仰角

维持第一阶段末的最大值不变，相应地，压力传感器4输出的实时压力值F2维持第一阶段末的最小值不变。基于此，电控模块获取压脚板2的实时爬坡高度X的优选方式为：压脚板2的实时爬坡高度X包括在第一阶段内的第一实时爬坡高度X1、以及在第二阶段内的第二实时爬坡高度X2；如图5所示，H为压脚板2的进料端21距固定摆动支点的距离，h为压簧3距固定摆动支点的距离，k为压簧3的劲度系数，v为缝纫机的缝纫速度，t为压脚板2的爬坡时间，在第一阶段中，随着压脚板2仰角

的逐渐增加，由图5所示的简图可得：

F2＝k*X1；

由此可得第一阶段内的第一实时爬坡高度X1为：

在第一阶段末，压脚板2仰角

达到最大值，故第一实时爬坡高度X1也达到最大值、为X1_MAX，之后进入第二阶段，在第二阶段内的第二实时爬坡高度X2为：

电控模块根据压力传感器4输出的实时压力值F2的变化可判断压脚板2是处于第一阶段还是处于第二阶段，从而获取对应的实时爬坡高度X。

因此，在缝纫机开始缝纫前，将压脚板2的进料端21距固定摆动支点的距离H、压簧3距固定摆动支点的距离h、压簧3的劲度系数k、第一实时爬坡高度X1计算函数、以及第二实时爬坡高度X2的计算函数都预存在电控模块中；开始缝纫时，当缝纫过台阶时，电控模块开始计时并实时获取缝纫机的缝纫速度v和压脚板2的爬坡时间t，从而自动计算出压脚板2的实时爬坡高度X、并根据压脚板2的实时爬坡高度X再来实时控制主电机的转速，达到及时减速的目的。

综上所述，本申请在缝纫过梗时，压力传感器4的输出信号变小，电控模块判定爬坡，电控模块控制主电机开始逐渐减速，满足图3中过梗缝纫时的状态一中第一阶段的关系，根据f(X1)计算第一实时爬坡高度X1，并由X1控制主电机的转速；当压力传感器4的输出信号达到最小时，电控模块判断压脚板2进入图3中过梗缝纫时的状态一中第二阶段，根据f(X2)计算第二实时爬坡高度X2，并由X2控制主电机的转速；当压力传感器4的输出信号达到最初平缝状态时的大小时，电控模块判断压脚板2进入图3中过梗缝纫时的状态二，主电机以减速最大化、最小的转速输出；当压力传感器4的输出信号变大、达到临界设定值时，电控模块判定下坡，电控模块控制减速取消，主电机的转速增加恢复至进入减速前的初始速度。同理，在缝纫厚度变厚的缝料时，如图4所示，其与图3中的过梗缝纫相比，不存在下坡状态，故经过状态一后主电机保持减速最大化、最小的转速输出。本申请在检测到缝纫过台阶时及时降速，从而避免降速滞后的问题；并且本申请是根据压力传感器4的输出信号来判断是否缝纫过台阶，从而能够避免现有技术中由于送布牙的上下相对运动而导致检测的缝料的厚度反复变化引起的反复降速，也即避免了缝纫不稳定的情况；再者，本申请结构简单、紧凑，有效节省安装空间。

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 (4)

1.一种缝纫机过梗减速控制方法，包括缝纫机过梗减速装置，所述缝纫机过梗减速装置包括缝纫机的电控模块、驱动缝纫机运转的主电机、压脚座(1)、以及压脚板(2)，所述压脚板(2)的一端为进料端(21)，所述压脚板(2)铰接在压脚座(1)的下端、具有固定摆动支点，其特征在于：所述缝纫机过梗减速装置还包括压簧(3)和固定于压脚板(2)的压力传感器(4)，所述压簧(3)的上下两端分别与压脚座(1)和压力传感器(4)相抵接，所述主电机和压力传感器(4)都与电控模块相连接；沿缝纫机向前送料的送料方向，所述压力传感器(4)、压脚板(2)的固定摆动支点、以及压脚板(2)的进料端(21)从前至后依次排布；所述缝纫机过梗减速控制方法包括以下步骤：

S1、在电控模块中预设有压力标准值F1；

S2、缝纫机缝纫缝料时，电控模块获取缝纫机当前的转速为第一转速，电控模块获取压力传感器(4)输出的实时压力值F2、并根据实时压力值F2的变化做下述控制：

当电控模块获取到压力传感器(4)输出的实时压力值F2等于压力标准值F1时，则电控模块控制主电机以前一时刻的转速输出、使缝纫机维持当前的缝纫速度；

当电控模块获取到压力传感器(4)输出的实时压力值F2小于压力标准值F1时，电控模块还获取压脚板(2)的实时爬坡高度X，电控模块根据预存的降速关系函数f(H)和实时爬坡高度X计算主电机输出的转速为第二转速，同时电控模块控制主电机以第二转速输出，所述第二转速小于第一转速；

所述实时爬坡高度X的获取方式为：所述电控模块中预存有压脚板(2)的进料端(21)距固定摆动支点的距离H、压簧(3)距固定摆动支点的距离h、以及压簧(3)的劲度系数k；当电控模块获取到压力传感器(4)输出的实时压力值F2小于压力标准值F1时有两个阶段：第一阶段内压力传感器(4)输出的实时压力值F2逐渐减小、以及第二阶段内压力传感器(4)输出的实时压力值F2维持第一阶段内的最小值不变；所述压脚板(2)的实时爬坡高度X包括在第一阶段内的第一实时爬坡高度X1、以及在第二阶段内的第二实时爬坡高度X2；

所述第一实时爬坡高度X1为：

所述第二实时爬坡高度X2为：

上述式中，v为缝纫机的缝纫速度、由电控模块实时获取，t为压脚板(2)的爬坡时间、由电控模块实时获取；

当电控模块获取到压力传感器(4)输出的实时压力值F2大于压力标准值F1时，则电控模块控制主电机的转速增加、使缝纫机提速缝纫。

2.根据权利要求1所述的缝纫机过梗减速控制方法，其特征在于：所述压脚座(1)中开设有上下延伸的收容槽(11)，所述收容槽(11)的下端向下贯穿压脚座(1)的下端面，所述压簧(3)的上段部分被收容在压脚座(1)的收容槽(11)中，所述压簧(3)的上端与收容槽(11)的上槽壁相抵接。

3.根据权利要求1所述的缝纫机过梗减速控制方法，其特征在于：所述压脚板(2)上设有向上延伸、且位于压脚座(1)左右两侧的连接板部(22)，两个连接板部(22)和压脚座(1)通过一左右延伸的销钉(5)相铰接，所述销钉(5)构成压脚板(2)的固定摆动支点。

4.根据权利要求1所述的缝纫机过梗减速控制方法，其特征在于：当电控模块获取到压力传感器(4)输出的实时压力值F2大于压力标准值F1时，则电控模块控制主电机以第一转速输出。

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