CN204455513U - 一种包缝机压脚开合安全开关的控制机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种包缝机压脚开合安全开关的控制机构，该控制机构包括径向磁钢、压脚臂、拨杆以及霍尔组件；所述拨杆设置在压脚臂上方且可相对压脚臂上下拨动；所述拨杆下端面设置有可使所述压脚臂部分卡入的U型槽；所述U型槽内侧壁开设有用于安装所述径向磁钢的圆孔；所述压脚臂与拨杆相对应的位置开设有用于安装霍尔组件的安装孔；所述霍尔组件包括霍尔PCB板以及垂直于压脚臂长度方向设置在所述安装孔内且垂直插设在所述霍尔PCB板上的霍尔元件；当压脚臂闭合时，压脚臂部分卡入拨杆的U型槽内，包缝机控制系统控制电机正常工作；当包缝机需要打开压脚臂时，拨杆往上运动离开压脚臂，包缝机控制系统禁止电机在压脚臂闭合前启动。

Description

一种包缝机压脚开合安全开关的控制机构

技术领域

本实用新型涉及一种包缝机压脚开合安全开关的控制机构。

背景技术

缝纫机等设备在使用过程中经常需要进行更换机针或者更换压脚等操作。操作人员在进行这类操作时，如果不小心碰到了设备的启动开关，电机将被意外启动而高速运转，在这种情况下电机一旦启动运转起来，将直接损坏机器设备并且很有可能对操作人员造成伤害。因此，在更换机针或者更换压脚等操作过程中发生电机误启动的情况是相当危险的。为了避免发生电机误启动，缝纫机上面必须安装有防止电机误启动的保护装置，当保护装置检测到压脚部件被移动以后，保护装置马上给缝纫机的电控系统发出信号，禁止电机启动，防止意外情况的发生。

目前市场上的缝纫机设备一般采用三种方法来处理上述问题。这三种方法采用的传感器分别是：机械式的行程开关、接触式的轻触按键开关、采用轴向磁铁加霍尔传感器。这三种方法都存在一些问题：

1、采用机械式的行程开关或接触式的按键开关。使用这类开关时，必须将开关一直按压，使其处于导通的状态。但由于长期处于被按压状态，加上缝纫机器振动非常大。这类开关在使用一定时间后就容易出现机械疲劳，导致开关容易损坏。一旦机械式的行程开关或接触式的按键开关当发生故障失效时，往往不能有效地起到保护作用。

2、采用轴向磁铁和霍尔传感器来代替机械开关的方法。这种设计存在两个问题。一个是采用轴向磁铁以后，霍尔元件必须贴板焊接，即霍尔元件必须平行焊接在霍尔PCB板上，占用空间大，而且灵敏度低。此时，器件的引脚距离压脚的金属面非常近，这种设计不符合安全设计要求。由于缝纫机器的机械强度要求，压脚又不可能更换成塑料或者其它绝缘材料。因此，想采用这种设计除非在安装霍尔位置处的压脚金属上钻一个很大的安装孔。但加大孔径以后，压脚的机械强度就不够了。所以，目前市面上很多设计都采用小孔径的方式。实际上存在安全隐患。另外一个方面，采用轴向磁铁还有一个问题。由于磁铁的强度比较大，因此，即使将移动压脚一定距离后，霍尔仍然可以感应到信号。这种情况下，机器还是没有保护起来，同样可能会导致机器损坏或伤到人。这种由于轴向磁铁强度来决定距离的方法，导致对磁铁强度一致性的要求特别高，不适合大批量生产。而且磁铁的采购也异常的困难，如果随便采购磁铁将容易出现要么经常报警，要么移开一定距离还不能报警的问题，不能有效的起到保护作用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述问题提出一种原理简单、灵敏度高的包缝机压脚开关开合的控制机构。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种包缝机压脚开合安全开关的控制机构，包括径向磁钢、压脚臂、拨杆以及霍尔组件；

所述拨杆活动设置在压脚臂上方，所述拨杆可相对压脚臂上下拨动，从而改变所述拨杆与压脚臂的相对位置；

所述拨杆下端面设置有与所述压脚臂相配套的U型槽，使得所述压脚臂可部分卡入该U型槽内；

所述U型槽内侧壁开设有与所述径向磁钢相配套的圆孔，所述径向磁钢设置在该圆孔内；

所述压脚臂与拨杆相对应的位置开设有用于安装霍尔组件的安装孔；

所述霍尔组件包括设置在所述安装孔外侧面的霍尔PCB板以及垂直于压脚臂长度方向设置在所述安装孔内且垂直插设在所述霍尔PCB板上的霍尔元件；

当包缝机正常工作时，压脚臂闭合，压脚臂部分卡入拨杆的U型槽内，径向磁钢与霍尔元件靠近，此时径向磁钢磁力线垂直穿过霍尔元件平面，包缝机控制系统控制电机正常工作；

当包缝机需要打开压脚臂时，拨杆往上运动离开压脚臂，装在拨杆下端的径向磁钢跟随拨杆往上运动远离霍尔元件，此时，径向磁钢磁力线不再垂直于霍尔元件平面，即穿过霍尔元件的磁场强度发生变化，霍尔组件根据穿过霍尔元件的磁场强度变化信号反馈给包缝机控制系统，包缝机控制系统禁止电机在压脚臂闭合前启动，保证安全。

在本实用新型中，所述霍尔组件设置有用于将霍尔组件安装固定在所述压脚壁上且对霍尔组件形成保护的固定座。

在本实用新型中，所述安装孔的半径大于或者等于所述霍尔元件的爬电距离。

在本实用新型中，所述霍尔PCB板与压脚臂之间，所述霍尔元件与压脚臂之间设置有用于减小爬电距离的绝缘护套，进而缩小所述安装孔的孔径，增强压脚臂的结构强度。

在本实用新型中，所述U型槽外侧壁的长度小于U型槽内侧壁的长度，使得U型槽不会与所述固定座发生干涉。

在本实用新型中，所述压脚臂上开设有用于减重的通孔。

本实用新型采用径向磁钢实现了霍尔元件与霍尔PCB板的垂直焊接，进而实现了霍尔元件在安装孔内垂直于压脚臂长度方向的安装，安装方便，占用的安装体积小，有效的保证了霍尔元件引脚与压脚臂之间的安全间距；通过给霍尔组件加装绝缘护套的方式大大减小了安装孔的孔径，在保证霍尔元件引脚安全的情况下加强了压脚臂的结构强度；采用径向磁钢后，径向磁钢与霍尔元件的相对位置发生细微变化就可改变磁力线通过霍尔元件的强弱而触发安全信号，灵敏度高；霍尔组件通过固定座安装固定在压脚臂上，一方面加强了霍尔组件的电气安全距离的同时加强了对霍尔组件在运输过程中的保护。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中的控制机构的结构组成示意图一；

图2为本实用新型一实施例中的控制机构的结构组成示意图二；

图3为图1中Ⅰ处放大结构示意图；

图4为本实用新型一实施例中的控制机构的结构组成示意图三；

图5为图4的A-A剖视结构示意图；

图6为图5中Ⅱ处放大结构示意图；

图7为霍尔元件与径向磁钢感应示意图；

图8为拨杆与压脚臂分开时的结构示意图；

图9为拨杆与压脚臂部分卡合时的结构示意图；

图10为拨杆的结构示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，以下结合附图及实施例，对本实用新型的技术方案进行进一步详细说明，显而易见地，下面描述仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些实施例获得其他的实施例。

一种包缝机压脚开合安全开关的控制机构，参照图1、图2，包括作为径向磁钢10、压脚臂30、拨杆20以及霍尔组件；径向磁钢10为霍尔组件感应压脚臂30位置变化的信号源；压脚40活动连接在压脚臂30的端部。

参照图8、图9，拨杆20活动设置在压脚臂30上方的包缝机机体上，拨杆20可相对压脚臂30上下拨动，从而改变拨杆20与压脚臂30的相对位置。

参照图10，拨杆20下端面设置有与压脚臂30相配套的U型槽21，使得压脚臂30可部分卡入该U型槽21内。

U型槽内侧壁22开设有与径向磁钢10相配套的圆孔24，径向磁钢10通过过盈配合固定设置在该圆孔24内。

参照图6，压脚臂30与拨杆20相对应的位置开设有用于安装霍尔组件的安装孔31，当压脚臂30部分卡入拨杆20下端面的U型槽21内时，圆孔24的圆心与安装孔31的圆心处在同一条水平线上。

霍尔组件包括设置在安装孔31外侧面的霍尔PCB板51以及垂直于压脚臂30长度方向设置在安装孔31内且垂直插设在霍尔PCB板51上的霍尔元件50；霍尔元件50固定在安装孔31的圆心位置上，保证霍尔元件50距离安装孔31壁面的距离都是一样的。

优选的，参照图6，为避免霍尔元件50引脚与压脚臂30之间出现爬电现象，安装孔31的半径大于或者等于霍尔元件50的爬电距离。

当包缝机正常工作时，参照图9，压脚臂30闭合，压脚臂30部分卡入拨杆20的U型槽21内，径向磁钢10与霍尔元件50靠近处于同一个平面内，参照图7，此时径向磁钢10磁力线60垂直穿过霍尔元件50平面，霍尔组件向包缝机控制系统发出拨杆20与压脚臂30处于正常工作位置的信号，电机可以正常工作，包缝机控制系统控制电机正常工作。

参照图8，当包缝机需要打开压脚臂30进行更换机针、更换压脚40或者手工穿线操作时，需要打开压脚40；此时，将拨杆20往上拨动使得压脚臂30从拨杆20的U型槽21内脱开，然后将压脚臂30往外侧转动打开压脚40进行相应的操作。此时，装在拨杆20下端的径向磁钢10跟随拨杆20往上运动远离霍尔元件50，此时，径向磁钢10磁力线60不再垂直于霍尔元件50平面，即穿过霍尔元件50的磁场强度发生变化，霍尔组件根据穿过霍尔元件50的磁场强度变化向包缝机控制系统发出拨杆20与压脚臂30处于停止工作位置的信号，电机不能启动作业，包缝机控制系统禁止电机在压脚臂30闭合前启动，保证相关操作的安全进行。

优选的，参照图4、图5和图6，霍尔组件属于较为精密的传感器，霍尔元件50必须保证居中安装固定，外界的刮碰容易导致霍尔元件50安装位置的变动甚至损坏霍尔组件，特别是在包缝机设备的运输过程中，这个问题更加突出，此外，每次霍尔组件的安装都需要进行霍尔元件50的对中，费事费力且效果不佳。为此，专门为霍尔组件设计一个专用于将霍尔组件安装固定在压脚40壁上且对霍尔组件形成保护的的固定座53；霍尔组件先安装固定在固定座53上，然后固定座53再通过螺钉54等连接方式固定在压脚臂30上，通过固定座53来完成霍尔元件50的对中安装，方便快捷。

优选的，参照图5,压脚臂30时采用金属材料制作的，若霍尔元件50的引脚与压脚臂30之间的距离过小会发生爬电现象，为避免出现爬电现象，一般的做法是将安装孔31的孔径加大到爬电距离或者更大些，保证霍尔元件50与压脚臂30之间的霍尔PCB板51与压脚臂30之间的绝对绝缘，由于压脚臂30的尺寸有限，开设有个大直径的开孔会对压脚臂30的结构强度造成影响。因此，参照图6，在霍尔元件50与压脚臂30之间设置用于减小爬电距离的绝缘护套52，由于绝缘护套52的存在，使得霍尔元件50与压脚臂30之间的爬电距离大大减小，进而缩小安装孔31的孔径，使得压脚臂30的结构强度得到加强。

优选的，由于固定座53的存在，使得压脚臂30厚度方向的尺寸增大很多，要想将压脚臂30深入到U型槽21的内，U型槽21的宽度就需要加大，否则U型槽21的外侧壁23会与固定座53发生干涉而导致径向磁钢10无法到达指定位置。若不改变拨杆20直径直接加大U型槽21的宽度，会使得U型槽21的侧壁厚度变得很小，甚至不足以安装径向磁钢10，若加大拨杆20的直径会使得拨杆20的很大，需要配套的改动相关的运动机构的同时也浪费材料，增加制造成本。为此，参照图10，由于只要安装有径向磁钢10的侧壁能够伸到距离压脚臂30指定位置即可，将U型槽外侧壁23会与固定座53发生干涉的部分去除，即U型槽外侧壁23的长度小于U型槽内侧壁22的长度，使得U型槽21不会与固定座53发生干涉，同时径向磁钢10也能到达指定位置，保证对包缝机安全开关的有效控制。

优选的，参照图1，由于压脚臂30不需要承受很大的作用力，因此在压脚臂30上开设有多个通孔32，在不影响压脚臂30结构强度的前提下尽量减少压脚臂30的重量，减小压脚臂30的动作惯性，提高压脚臂30的动作灵敏度。

本实用新型采用径向磁钢10实现了霍尔元件50与霍尔PCB板51的垂直焊接，进而实现了霍尔元件50在安装孔31内垂直于压脚臂30长度方向的安装，安装方便，占用的安装体积小，有效的保证了霍尔元件50引脚与压脚臂30之间的安全间距；通过给霍尔组件加装绝缘护套52的方式大大减小了安装孔31的孔径，在保证霍尔元件50引脚安全的情况下加强了压脚臂30的结构强度；采用径向磁钢10后，径向磁钢10与霍尔元件50的相对位置发生细微变化就可改变磁力线60通过霍尔元件50的强弱而触发安全信号，灵敏度高；霍尔组件通过固定座53安装固定在压脚臂30上，一方面加强了霍尔组件的电气安全距离的同时加强了对霍尔组件在运输过程中的保护。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种包缝机压脚开合安全开关的控制机构，其特征在于：包括径向磁钢(10)、压脚臂(30)、拨杆(20)以及霍尔组件；

所述拨杆(20)活动设置在压脚臂(30)上方，所述拨杆(20)可相对压脚臂(30)上下拨动，从而改变所述拨杆(20)与压脚臂(30)的相对位置；

所述拨杆(20)下端面设置有与所述压脚臂(30)相配套的U型槽(21)，使得所述压脚臂(30)可部分卡入该U型槽(21)内；

所述U型槽内侧壁(22)开设有与所述径向磁钢(10)相配套的圆孔(24)，所述径向磁钢(10)设置在该圆孔(24)内；

所述压脚臂(30)与拨杆(20)相对应的位置开设有用于安装霍尔组件的安装孔(31)；

所述霍尔组件包括设置在所述安装孔(31)外侧面的霍尔PCB板(51)以及垂直于压脚臂(30)长度方向设置在所述安装孔(31)内且垂直插设在所述霍尔PCB板(51)上的霍尔元件(50)。

2.如权利要求1所述的一种包缝机压脚开合安全开关的控制机构，其特征在于：所述霍尔组件设置有用于将霍尔组件安装固定在所述压脚(40)壁上且对霍尔组件形成保护的固定座(53)。

3.如权利要求1所述的一种包缝机压脚开合安全开关的控制机构，其特征在于：所述安装孔(31)的半径大于或者等于所述霍尔元件(50)的爬电距离。

4.如权利要求1所述的一种包缝机压脚开合安全开关的控制机构，其特征在于：所述霍尔PCB板(51)与压脚臂(30)之间，所述霍尔元件(50)与压脚臂(30)之间设置有用于减小爬电距离的绝缘护套(52)。

5.如权利要求2所述的一种包缝机压脚开合安全开关的控制机构，其特征在于：所述U型槽外侧壁(23)的长度小于U型槽内侧壁(22)的长度，使得U型槽(21)不会与固定座(53)发生干涉。

6.如权利要求1所述的一种包缝机压脚开合安全开关的控制机构，其特征在于：所述压脚臂(30)上开设有用于减重的通孔(32)。