CN1271034A - 电磁阀控制的缝纫机线调整装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供不用昂贵的音圈电动机,而用电磁阀正确控制线张力的电磁阀线调整装置。是包括由固定盘和可动盘形成的一对线调整盘组成的线调整器和作用于可调盘67并给缝纫机线张力的电磁阀60的电磁阀控制的缝纫机线调整装置1。这样,上述电磁阀60所加的电量一定时,在特定冲程中产生的推动力大致固定,可控制上述线调整器19的可动盘67的可动冲程范围被设定在该特定冲程区间W,通过控制加在该电磁阀60的电量而控制缝纫机的张力。

Description

电磁阀控制的缝纫机线调整装置

本发明涉及通过电控来改变线张力的电磁阀控制的缝纫机线调整装置。

迄今，作为用电控制来改变线张力的缝纫机线调整装置有配备了线调整器(调整盘、旋转张力等)和作用于此线调整器的驱动装置的缝纫机线调整装置。

过去在该驱动装置中使用例如有音圈电动机、比例电磁阀、空气活塞和比例电磁阀的组合等。用电控制这些驱动装置例如增强、减小调整盘的按压力或增强、减小旋转张力转动盘的负载，从而在缝制中连续改变给上线的张力。

但是，上述现有的线调整装置使用的驱动装置(音圈电动机、比例电磁、空气活塞和比例电磁阀的组合等)存在下列问题。

首先，关于音圈电动机，由于其可动部分(阀芯)上卷有线圈，对线圈通电用的引线随可动部分的运动而运动，所以存在由于压力发生断线、以及长期使用的耐久性差的问题。

虽然音圈电动机有直线特性、响应性好等优点，但内部需要磁力强的高价的磁体、有价格高的缺点。所以线调整器的驱动装置中使用音圈电动机要得到大的张力，需要增大上述磁体，从而会增加线调整器的成本。

而且，即使比例电磁阀、比例电磁控制阀的通电量一定，也可由可动部分的冲程来改变推动力。所以在冲程和推动力都与线张力变化有关的线调整装置中，用控制比例电磁阀的通电量来控制线张力比较困难，存在不能正确控制线张力的课题。

针对上述实际情况，本发明的目的是提供不需使用高价的音圈电动机、而用电磁阀实现正确控制线张力的电磁阀控制的缝纫机线调整装置。

为了解决上述课题

本发明是以解决上述问题为目的，在包括由固定盘和可动盘的一对线调整盘组成的线调整器和作用于可动盘并给缝纫机线提供张力的电磁阀的电磁阀控制的缝纫机线调整装置中，其特征在于当上述电磁阀所加的电量一定时，在特定的冲程中会产生大致固定的推动力，可控制上述线调整器的可动盘的可动冲程范围被设定在该特定冲程区间，通过控制加到该电磁阀的电量，从而控制缝纫机线张力。

由此，由于作用于线调整器的可动部分的冲程范围被设定在推动力不会因为冲程而变化的特定冲程区间，所以容易正确控制线张力。即线号数的变化，会导致线的粗度也随之变化或线由于调整盘的压力而断开，由此，即使可动部分的冲程发生变化，这些可动部分的冲程变化也不会影响驱动装置的推动力，从而可消除由冲程变化而导致线张力控制的不稳定性。

而且，由于电磁阀的线圈没有卷在可动部分，而在固定部分，所以音圈电动机的通电用引线不会由于压力而断线，耐久性强，用价廉的磁体就可获得大推动力。从而可获得耐久性强、价廉的线调整装置。

而且，由于电磁阀产生大约与所加电流的平方成正比的推动力，所以随着产生的推动力变大，推动力变化量也变大，因此小推动力可得到微小变化量，可实现微小张力变化，大推动力可得到大变化量，张力变化范围比较大，所以容易进行张力调整。

本发明是以上述可动冲程对应于缝纫机线粗度为特征。因此，可以实现小的冲程及快速的张力变化。

本发明能通过在磁路回路上形成的使特定冲程间的推动力为固定大小用的台阶部的简单结构来实现。

【图1】

是具有本发明实施形态的线调整装置的缝纫机斜视图。

【图2】

是图1的线调整装置的侧面图。

【图3】

是图1的缝纫机线调整装置的分解斜视图。

【图4】

是图1的线调整装置的电磁阀的截面图。

【图5】

是表示图4的电磁阀的冲程对应推动力的曲线图。

【图6】

是表示图4的电磁阀的电流值对应推动力的曲线图。

【图7】

是表示缝纫机控制电路的结构例的方框图。

【图8】

是表示线调整装置的电磁驱动的电路结构例的电路图。

【图9】

是表示由按钮孔锁缝纫机缝制的按钮孔锁缝眼的一例的图。

下面参照附图对本发明实施形态进行说明。

如图1所示，此实施形态的线调整装置1是设在缝纫机100的支架部81上，在上线供给源侧从悬臂82向上线提供张力的装置。此缝纫机100是形成按钮孔锁缝的工业用按钮孔锁缝缝纫机，在缝制桌83上的衣服布上形成如图9所示的按钮孔锁缝眼90。按钮孔锁缝眼90，主要由设在按钮孔沟91左右的侧缝部92，92和作为止缝部的上下加固缝部93，93组成。用滑动板85和布押86夹住衣服布M并控制送往Y方向，同时由在缝纫机支架部81内设的销摆机构(图略)将销84摆到X方向，形成按钮孔锁缝眼90。而且在缝制过程中，落下布片刀(布切りメス)87，打开按钮孔沟91，完成缝制时，用切线夹88切断、保持上线。

并且，如果是扣眼按钮孔锁缝眼，那么扣眼部分成为止缝部。

用此按钮孔锁缝缝纫机100缝制按钮孔锁缝眼90时，需要改变与各缝部，例如加固缝部93，93和侧缝部92，92的上线张力。即由于加固缝部93，93的缝间距比较大，所以需要减小上线张力，而侧缝部92，92的缝间距比较小，所以需要加强上线张力。而且，改变按钮孔锁缝眼90的大小、形状，在改变衣服布M或完缝质量状况时需要将在上述加固缝部93，93、侧缝部92，92中的上线张力变更设定为与各自的标准值略有差异的值。因此在进行按钮孔锁缝眼90的各缝部的缝制时，通过上述线调整装置1的电控制，可自动地适当改变上线张力。

如图2、图3所示，线调整装置1在结构上包括底座部件69、线调整器19、作为驱动装置的电磁阀60、可动销68、及兼控缝纫机100的电磁阀60的控制电路40(图7)或电磁阀60的驱动电路50(图8)等。

线调整器19在固定盘66和可动盘67形成的一对调整盘之间夹住上线并给上线阻力，同时可借助电磁阀60的推动力，连续改变缝制中上述阻力实现动态线调整，通称有效张力。

螺钉71，71被插通在底座部件69的螺钉插通孔69a，69a和支架部架81A的螺钉插通孔81Aa，81Aa，螺合到电磁阀60的螺钉孔60a，60a。由此，用螺钉71，71分别呈一体地将底座部件69固定在支架部81A内侧，将电磁阀60固定在支架部架81A外侧。

可动销68有一端侧的螺钉部68b和未切螺纹的其他端侧的轴部68a，被插通到固定盘66和可动盘67的中央贯通孔66a，67a和底座部件69的插通孔69b，并被螺合到作为可动部分的阀芯61前端的螺纹孔61a。可动销68和阀芯61的固定位置可通过螺母70的拧紧程度进行适当调整，可动销68被固定时，轴部68a被设定在固定盘66和可动盘67部分。

图4中电磁阀60由外壳62，线圈用架63，线圈64，阀芯61，磁性材料65等构成。外壳62有支持轴承62A、62B的非磁性体62C。阀芯61被可向轴方向移动且不能转动的轴承62A、62B支撑。固定在阀芯61的磁性部件65是圆筒形状，改变了距轴心的直径的台阶部65a形成在其一部分上，借助这种形状，可得到推动力大小不受冲程影响的特定冲程区间。

此电磁阀60在通电电流一定时，由冲程推动力可得图5所示的磁滞曲线所示特性。也就是可得到推动力不受阀芯61的冲程影响的特定冲程区间W。

在上述线调整装置1中可动销68和阀芯61的固定位置通过螺母70的拧紧程度可进行适当调整，这样来设定上述螺母70的拧紧位置，使阀芯61作用于线调整器19的状态的阀芯61的冲程区间包含于上述特定冲程区间W。在这里，阀芯61作用于线调整器19的状态是指从固定盘66、可动盘67被夹在底座部件69和可动销68间并直接接触的状态到上线被夹在一对调整盘间的状态。

要将作用于线调整器19的阀芯61的冲程设定在特定冲程区间W’，例如在拧松螺母70状态下，一边测量突出在电磁阀后方的阀芯61的前端61b的突出量W’，一边用驱动等方法将可动销68沟部68c在可动盘67和固定盘66直接连接底座部件69的状态下转动，将突出量W’从图5的S值拧到对应于范围W的位置，在此位置拧上螺母70，固定可动销68和阀芯61即可完成。

阀芯61的冲程最好设定在至少缝纫机可使用的与最粗的缝线相当的值(约1mm)。也可以设定在与通常使用的缝线粗度(0.2～0.3mm)相当的值或者设定在最粗或在通常使用的缝线粗度加上微小的补偿值后的值(0.1mm单位)。

而且，冲程大小固定时，由通电电流一推动力可得到如图6磁滞曲线所示特性。即冲程大小固定时，可得到随着输出到电磁阀60通电电流C变大，对应于通电电流C的推动力F的变化量也变大的特性。

通过给线圈64通电，沿着向引入方向驱动可动销68的方向安装电磁阀60。这样，随着通电电流增大，可增大引入可动销68的推动力。

直流电磁阀产生的推动力[F]在理论上可由下列公式表示。

F＝1/2*U2*dP/dX

U＝NI

U：磁动势

P：磁路导磁率

N：线圈匝数

I：励磁电流

要在特定的冲程中产生固定大小的推动力，虽然通过使上述磁路导磁率的变化量一定，可由上式得到，但在一般磁路回路中，如果冲程发生变化，则由于漏磁变化，磁路中用的磁性材的磁气特性等原因，很难得到稳定的推动力特性。

但是，在本发明中通过对构成磁路回路的吸引侧的固定磁极和阀芯61的对置部，设置特定比率的台阶部65a，可将阀芯61的所定冲程的导磁率设置为一定，能得到特定冲程间的固定大小的推动力。

而且，从上述式中看出产生与所加电流的平方成正比的推动力。即推动力对电流变化的变化量随着产生的推动力变强而变大。因此，用小的推动力可得到细微的变化量，可实现微小的张力变化，用大的推动力可得到大的变化量，可实现较大范围的张力变化，所以容易调整张力。

但是，在按钮孔锁缝眼的缝制数据中，包含了与加固缝部缝制时的线张力有关的加固缝部线张力数据，及与侧缝部缝制时的线张力有关的缝侧部线张力数据。这样，这些加固缝部线张力数据和侧缝部线张力数据各有其标准值，同时由使用操作面板21的数据输入，可以在所定范围内以标准值为中心沿正负两方向改变数据。对线调整装置1的电磁阀60进行电流大小正比于上述加固缝部线张力数据和侧缝部线张力数据的通电。数据值可按所定值间隔改变，通过这种变更，线调整装置1的电磁阀60中通电的电流值也可按所定间隔改变。

这样，按照上述加固缝部线张力数据设定的电磁阀60的通电电流设定在图6的范围X1内，按照侧缝部线张力数据设定的电磁阀60的通电电流设定在图6的范围X2内。这样，加固缝部缝制时的线张力被设定在小值范围内，侧缝部缝制时的线张力被设定在大范围内。

而且，如果改变加固缝部线张力数据或侧缝部线张力数据，则与此相伴随，电磁阀60输出的通电电流在范围X1、X2内改变。改变的最小间距在双方范围X1、X2中的间距相等，如图6的ΔC，用微小量就可调整加固缝部缝制时的线张力，能在比较大的范围内改变侧缝部缝制时的线张力。

在图7、图8中，线调整装置1的控制装置由缝纫机100控制电路40兼任。控制电路40除了具有CPU41、存储控制程序和控制数据的ROM(Read Only Memory)42、存储经操作面板21输入的缝制数据等的EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM)43、构成CPU41的工作区的RAM(Random Access Memory)44、进行送布用的脉冲电动机及销振动用的脉冲电动机的驱动控制的脉冲电动机控制电路47、及时钟电路45和复位电路46等之外，还具有涉及线调整装置1驱动的D/A转换器49和驱动电路50。

而且，通过未图示的I/O接口、进行缝制数据的输入等的操作面板21、检测缝纫机踏板的操作的踏板传感器22、检测送布用的脉冲电动机及销振动用的脉冲电动机的驱动量的伺服检测器23，与检测销棒和布片刀的87位置的头部传感器24等连接在控制电路40上。

D/A转换器49是将来自CPU41的数字信号转换成模拟控制信号，并输出到驱动电路50。

驱动电路50是由通过负反馈使来自D/A转换器49的控制信号保持稳定的运算放大器OPI和将控制信号设定成所定倍率并同时向电磁阀60输出正比于控制信号的定电流IOUT的定电流电路等构成。定电流电路由放大器OP2，Field-Effect Transistor Q1，以及电阻R1，R2，RS构成。

下面说明上述结构的缝纫机100及线调整装置1的运作。首先，用操作面板21设定按钮孔锁缝眼的各个参数。此参数中包含了加固缝部线张力数据和侧缝部线张力数据。要预先设定并储存到EEPROM43，使用时，只需调出储存的数据即可。

完成数据设定之后，将衣服布M置在缝制台83上，操作踏板，从踏板传感器22发生启动信号。产生启动信号后，用CPU41控制缝纫机电动机、送布脉冲电动机、销振动脉冲发动机，进行侧缝部和加固缝部的缝制。这样，在各部的缝制中从CPU41输出线张力控制信号，通过D/A转换器49和驱动电路50，在电磁阀60通过对应于线张力信号的电流。

只要电磁阀60通过对应于线张力控制信号的电流，对应通电电流的推动力就输出到阀芯61。这样，此推动力直接传达到可动销68，可动销68被引进，由此上述的一对调整盘相互按压，给调整盘间的线提供阻力(张力)。

这样，从CPU41输出的线张力控制信号随设定数据在各缝制定时改变。与此相伴随，电磁阀60的推动力也发生变化，使调整盘的压力即张力也发生改变。例如，在侧缝部的缝制定时变更为表示侧缝部线张力数据的线张力，在加固缝部缝制定时变更为表示加固缝部线张力数据的线张力。且，电磁阀60对应于电量C的推动力F虽有如图6的磁滞曲线，但最好补偿线张力控制信号，以便对应期望的线张力的增减来补偿F，从而得到更正确的线张力。

如上所述，根据这种实施形态的缝纫机100的线调整装置1，由于作用于线调整器19的阀芯61的冲程被设定在推动力不会因为冲程而变化的特定冲程区间W，所以不会因为冲程而使线张力控制不稳定，容易实现正确的线张力控制。而且，与现有的用音圈电动机的线张力装置相比较，耐久性提高、成本降低。

而且，电磁阀60的推动力随通电电流的平方而增大，由于沿电磁阀60的推动力增加线张力增长的方向设置电磁阀60，所以容易用小的线张力进行微调整，用大的线张力容易进行大范围张力调整，对线张力控制方便。而且，采用形成由左右侧缝部92，92及上下加固缝部93，93构成的按钮孔锁缝眼90的按钮孔锁缝缝纫机，对产生小的线张力的加固缝部93，93容易进行微调整，对产生比较大的线张力的侧缝部92，92大幅度调整容易，效果显著。

本发明的缝纫机线调整装置不限于这种实施形态的缝纫机100的线调整装置1，应用线调整装置的缝纫机除了按钮孔锁缝缝纫机之外，还能适用于本缝缝纫机、其他工业用的脚踏缝纫机等各种缝纫机。而且，线调整器的结构除了适用于用调整盘夹住线供给张力的类型之外，也适用于旋转张力等各种型号的线调整器。而且，不是电磁阀的推动力直接传给线调整器的类型，而可以是经连结部件、传递部件传给线调整器的类型。

根据权利要求1记载的发明，由于作用于线调整器的可动部分冲程设定在推动力与冲程无关的特定冲程区间，所以不会有由于冲程变化而出现的线张力控制不稳定情况，容易实现正确的线张力控制。而且，与现有的用音圈电动机的线调整装置相比，耐久性提高，成本降低。

Claims (3)

1.一种包括由固定盘和可动盘的一对线调整盘组成的线调整器和作用于可动盘并给缝纫机线张力的电磁阀的电磁阀控制的缝纫机线调整装置，其特征在于：

上述电磁阀所加的电量一定时，在特定的冲程中会产生大致一定大小的推动力，可控制上述线调整器的可动盘的可动冲程范围被设定在该特定冲程区间，通过控制加到该电磁阀的电量，控制缝纫机的线张力。

2.如权利要求1所述的缝纫机的线调整装置，其特征在于：上述可动冲程对应于缝纫机线粗度。

3.如权利要求1所述的缝纫机的线调整装置，其特征在于：上述电磁阀在磁路回路上形成设定磁路导磁率用的台阶部。

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