CN115506084A - 一种降低缝纫机针头损伤的控制系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种降低缝纫机针头损伤的控制系统及方法，属于缝纫机控制领域，采用的系统包括压脚和设置于压脚进料方向上的滚轮，滚轮通过转动杆连接有转动轴，转动轴上设有用于检测转动轴或转动杆转动角度的角度传感器，还包括一控制器和速度调节组件，控制器与角度传感器、速度调节组件电连接，控制器接收角度传感器的检测数据并计算发出相应的控制信号给速度调节组件，速度调节组件根据控制信号调节缝纫针的缝纫速度。不仅可以进行提前检测，相对于传统的通过电子传感器直接检测厚度，测量更加准确且可靠性更高，且通过布料厚度实时调节缝纫针的缝纫速度，可以有效避免缝纫针断针、线迹、针距发生变化的问题，保证缝纫质量。

Description

一种降低缝纫机针头损伤的控制系统及方法
技术领域
本发明属于缝纫机控制技术领域，具体来说是一种降低缝纫机针头损伤的控制系统及方法。
背景技术
缝纫机在服装生产中，会在缝制过程中遇到不同厚度的面料，或者在缝制过程中面料的厚度会发生变化。对于不同厚度的面料，在缝纫过程中需要对缝纫的速度做出限制，以防止断针发生；在厚度变化的界面(薄变厚，厚变薄)，送布的力度变化会导致线迹、针距发生变化。因此，需要检测出布料的厚薄，并改变缝纫机的控制方法。
现有的都是通过传感器进行直接检测，检测存在滞后：当传感器感应的磁通变化时，布料厚度变化的界面已经到达压脚及针的下方。此时控制系统再对此信号做出响应的控制方法的调整、变化，已经滞后了。且厚薄变化检测信号的线性度差，厚度变化检测范围小：磁铁相对于霍尔传感器的移动距离，与磁通的变化线性度较差；而且磁铁一旦移出感应范围，信号立刻消失。
经过检索，中国实用新型专利：一种自动缝纫设备的缝料厚度检测装置(申请日为2017.08.10，申请号为CN207109310U)，该申请案包括用于放置缝料的台板、位于台板上方侧且可上下移动的安装体、固定在安装体下端的被感应件、以及安装在台板上的厚度检测传感器，被感应件与厚度检测传感器上下正对设置，且厚度检测传感器的上端具有感应被感应件的感应面，该感应面与台板的上端面齐平、或低于台板的上端面。通过厚度检测传感器和被感应件的相互配合能够准确地检测台板上缝料的厚度。但是该申请案的不足之处在于厚度检测传感器长期使用会存在不准或失灵的问题，且维修更换较为繁琐。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于解决现有的缝纫机通过厚度检测传感器直接检测布料，长期使用会存在不准或失灵的问题，且难以实时根据布料厚度调节缝纫针缝纫速度的问题。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种降低缝纫机针头损伤的控制系统，包括压脚和设置于所述压脚进料方向上的滚轮，所述滚轮通过转动杆连接有转动轴，所述转动轴上设有用于检测转动轴或转动杆转动角度的角度传感器，还包括一控制器和速度调节组件，所述控制器与所述角度传感器、速度调节组件电连接，所述控制器接收所述角度传感器的检测数据并计算发出相应的控制信号给速度调节组件，所述速度调节组件根据控制信号调节缝纫针的缝纫速度。
优选的，所述控制器内预设有和各种布料厚度相适配的缝纫速度数据，控制器选择与实时布料厚度最接近的布料厚度相匹配的缝纫速度数据作为控制信号发送给给速度调节组件。
优选的，所述角度传感器检测初始角度为a1，初始角度对应的滚轮到转动轴的垂直高度为h1；所述角度传感器检测工作状态下的实时角度为a2；实时角度对应的布料厚度
Figure BDA0003915986860000021
优选的，所述滚轮的重量可调节且具体配置为使得所述滚轮与所述压脚对同一布料的压力一致。
优选的，所述凹槽在靠近转动杆抬升方向的一侧内设有一阻尼装置，所述一阻尼装置被配置为使得所述滚轮与所述压脚对同一布料的压力一致。
一种降低缝纫机针头损伤的控制方法，所述方法采用上述所述的系统实现，所述方法为在压脚进料方向上设有滚轮，滚轮被布料抬升带动转动杆转动，转动杆转动的角度发送给控制器计算滚轮被布料抬升的高度从而得到布料的厚度，控制器根据布料的厚度发送相应的控制信号给速度调节组件调节缝纫针的缝纫速度.
优选的，所述方法具体包括如下步骤：
S100、配置滚轮使得所述滚轮与所述压脚处于同一高度；
S200、配置滚轮使得所述滚轮与所述压脚对同一布料的压力一致；
S300、获取转动杆转动的角度；
S400、计算得到布料厚度；
S500、得到与布料厚度相匹配的缝纫针的缝纫速度；
S600、控制驱动电机调速至相对应的缝纫针的缝纫速度。
优选的，所述步骤S500中得到与布料厚度相匹配的缝纫针的缝纫速度具体为每间隔0.001s进行判断一次，当持续3～5次判断结果误差在10％以内时输出3～5次内的最后一次的控制信号。
优选的，所述方法还包括控制器记录一段时间内的布料厚度信息进行历史数据分析，并根据历史数据调整与布料厚度相匹配的缝纫速度数据。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明的一种降低缝纫机针头损伤的控制系统及方法，包括压脚和设置于压脚进料方向上的滚轮，滚轮通过转动杆连接有转动轴，转动轴上设有用于检测转动轴或转动杆转动角度的角度传感器，还包括一控制器和速度调节组件，控制器与角度传感器、速度调节组件电连接，控制器接收角度传感器的检测数据并计算发出相应的控制信号给速度调节组件，速度调节组件根据控制信号调节缝纫针的缝纫速度。通过检测转动角度从而得到布料厚度，不仅可以进行提前检测，相对于传统的通过电子传感器直接检测厚度，测量更加准确且可靠性更高，且通过布料厚度实时调节缝纫针的缝纫速度，可以有效避免缝纫针断针、线迹、针距发生变化的问题，保证缝纫质量。
附图说明
图1为发明的系统的整体结构示意图；
图2为本实施例3的方法流程图。
示意图中的标号说明：
110、机体；111、连接块；112、连接杆一；113、连接杆二；120、转动轴；130、角度传感器；140、转动杆；141、滚轮；142、凸块；150、契合组件；151、旋转轴；152、凹槽；160、压脚；170、缝纫针。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
实施例1
参照附图1，本实施例的一种降低缝纫机针头损伤的控制系统，包括压脚160和设置于所述压脚160进料方向上的滚轮141，所述滚轮141通过转动杆140连接有转动轴120，所述转动轴120上设有用于检测转动轴120或转动杆140转动角度的角度传感器130，还包括一控制器和速度调节组件，所述控制器与所述角度传感器130、速度调节组件电连接，所述控制器接收所述角度传感器130的检测数据并计算发出相应的控制信号给速度调节组件，所述速度调节组件根据控制信号调节缝纫针170的缝纫速度。通过检测转动角度从而得到布料厚度，不仅可以进行提前检测，相对于传统的通过电子传感器直接检测厚度，测量更加准确且可靠性更高，且通过布料厚度实时调节缝纫针170的缝纫速度，可以有效避免缝纫针170断针、线迹、针距发生变化的问题，保证缝纫质量。
所述控制器内预设有和各种布料厚度相适配的缝纫速度数据，控制器选择与实时布料厚度最接近的布料厚度相匹配的缝纫速度数据作为控制信号发送给给速度调节组件。
所述压脚160通过切合组件150与机体110连接，所述切合组件150上设有凹槽152，所述转动杆140中段设有凸块142，所述凸块142嵌入所述凹槽152并沿着凹槽152自由移动。本实施例的凹槽152内设有可调节限位组件，所述可调节限位组件可沿着凹槽152自由移动并对凸块142进行限位。从而调节所述滚轮141的高度。
所述机体110侧边向外延伸形成一连接块111，所述连接块111与所述转动轴120转动连接；所述滚轮141设置于所述压脚160的开槽中心轴线的延长线上。
所述滚轮141还可以设置有2个且对称设置于所述压脚160的开槽中心轴线的延长线上。2个所述滚轮141之间的距离为所述压脚160的开槽宽度的2～4倍两个滚轮141分别设置于所述转动杆140的相对侧面。
所述滚轮141的外侧设有滚轮141的直径10～20％厚度的弹性圆环，且所述弹性圆环的外侧设有摩擦层，所述摩擦层表面设有颗粒凸起或者纹路。当设有2个所述滚轮141时，两个所述滚轮141的直径相差为5～10％。可以有效的避免由于布料没铺平带来的参差差距，进一步提升检测的准确性。
所述切合组件150与机体110通过连接杆一112连接，所述机体110通过连接杆二113连接缝纫针170，所述连接杆二113远离所述缝纫针170的一端连接有驱动机构，所述连接杆二113与所述机体110活动连接。
实施例2
本实施例的系统与实施例1基本相同，其不同之处在于本实施例的凹槽152在靠近转动杆140抬升方向的一侧内设有一阻尼装置，所述一阻尼装置被配置为使得所述滚轮141与所述压脚160对同一布料的压力一致。可以降低由于同一布料在滚轮141和压脚160处所受的压力不同而导致的测量误差，进一步保证厚度检测的准确性。所述阻尼装置为弹性阻尼结构。
实施例3
本实施例的一种降低缝纫机针头损伤的控制方法，所述方法采用上述实施例1或实施例2的装置实现，所述方法为在压脚160进料方向上设有滚轮141，滚轮141被布料抬升带动转动杆140转动，转动杆140转动的角度发送给控制器计算滚轮141被布料抬升的高度从而得到布料的厚度，控制器根据布料的厚度发送相应的控制信号给速度调节组件调节缝纫针170的缝纫速度.
所述方法具体包括如下步骤：
S100、配置滚轮141使得所述滚轮141与所述压脚160处于同一高度；
S200、配置滚轮141使得所述滚轮141与所述压脚160对同一布料的压力一致；
S300、获取转动杆140转动的角度；
S400、计算得到布料厚度；
S500、得到与布料厚度相匹配的缝纫针170的缝纫速度；
S600、控制驱动电机调速至相对应的缝纫针170的缝纫速度。
步骤S500中得到与布料厚度相匹配的缝纫针170的缝纫速度具体为每间隔0.001s进行判断一次，当持续3～5次判断结果误差在10％以内时输出3～5次内的最后一次的控制信号。
所述方法还包括控制器记录一段时间内的布料厚度信息进行历史数据分析，并根据历史数据调整与布料厚度相匹配的缝纫速度数据。
以上所述实施例仅表达了本发明的某种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种降低缝纫机针头损伤的控制系统，其特征在于：包括压脚(160)和设置于所述压脚(160)进料方向上的滚轮(141)，所述滚轮(141)通过转动杆(140)连接有转动轴(120)，所述转动轴(120)上设有用于检测转动轴(120)或转动杆(140)转动角度的角度传感器(130)，还包括一控制器和速度调节组件，所述控制器与所述角度传感器(130)、速度调节组件电连接，所述控制器接收所述角度传感器(130)的检测数据并计算发出相应的控制信号给速度调节组件，所述速度调节组件根据控制信号调节缝纫针(170)的缝纫速度。
2.根据权利要求1所述的一种降低缝纫机针头损伤的控制系统，其特征在于：所述控制器内预设有和各种布料厚度相适配的缝纫速度数据，控制器选择与实时布料厚度最接近的布料厚度相匹配的缝纫速度数据作为控制信号发送给给速度调节组件。
3.根据权利要求1所述的一种降低缝纫机针头损伤的控制系统，其特征在于：所述角度传感器(130)检测初始角度为a1，初始角度对应的滚轮(141)到转动轴(120)的垂直高度为h1；所述角度传感器(130)检测工作状态下的实时角度为a2；实时角度对应的布料厚度
Figure FDA0003915986850000011
4.根据权利要求1所述的一种降低缝纫机针头损伤的控制系统，其特征在于：所述滚轮(141)的重量可调节且具体配置为使得所述滚轮(141)与所述压脚(160)对同一布料的压力一致。
5.根据权利要求1所述的一种降低缝纫机针头损伤的控制系统，其特征在于：所述凹槽(152)在靠近转动杆(140)抬升方向的一侧内设有一阻尼装置，所述一阻尼装置被配置为使得所述滚轮(141)与所述压脚(160)对同一布料的压力一致。
6.一种降低缝纫机针头损伤的控制方法，其特征在于：所述方法采用上述权利要求1-5任一项所述的系统实现，所述方法为在压脚(160)进料方向上设有滚轮(141)，滚轮(141)被布料抬升带动转动杆(140)转动，转动杆(140)转动的角度发送给控制器计算滚轮(141)被布料抬升的高度从而得到布料的厚度，控制器根据布料的厚度发送相应的控制信号给速度调节组件调节缝纫针(170)的缝纫速度。
7.根据权利要求6所述的一种降低缝纫机针头损伤的控制系统，其特征在于：所述方法具体包括如下步骤：
S100、配置滚轮(141)使得所述滚轮(141)与所述压脚(160)处于同一高度；
S200、配置滚轮(141)使得所述滚轮(141)与所述压脚(160)对同一布料的压力一致；
S300、获取转动杆(140)转动的角度；
S400、计算得到布料厚度；
S500、得到与布料厚度相匹配的缝纫针(170)的缝纫速度；
S600、控制驱动电机调速至相对应的缝纫针(170)的缝纫速度。
8.根据权利要求7所述的一种降低缝纫机针头损伤的控制系统，其特征在于：所述步骤S500中得到与布料厚度相匹配的缝纫针(170)的缝纫速度具体为每间隔0.001s进行判断一次，当持续3～5次判断结果误差在10％以内时输出3～5次内的最后一次的控制信号。
9.根据权利要求7所述的一种降低缝纫机针头损伤的控制系统，其特征在于：所述方法还包括控制器记录一段时间内的布料厚度信息进行历史数据分析，并根据历史数据调整与布料厚度相匹配的缝纫速度数据。
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