CN207760533U - 一种电脑绣花机机头提升机构的控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电脑绣花机机头提升机构的控制系统，其该控制系统对顶针的提升机构的运动进行控制，相比于急起急停的升降方式，该提升机构的升降方式，可以做到缓启缓停——即在开始上升和开始下降时，顶针机构的运动速度是提升的，而在即将停止运动时，顶针机构的运动速度是逐渐降低的，直至顶针机构停止运动。显然后一种升降方式，在启停的瞬间，顶针机构因惯性造成的冲击力更小，因此顶针机构的部件不易晃动、松动甚至损坏，在很大程度上保障了顶针机构的运行精度，大大提高了顶针机构的使用寿命。

Description

一种电脑绣花机机头提升机构的控制系统

技术领域

本实用新型涉及纺织技术领域，更具体地说，它涉及一种纺织设备，尤其涉及一种电脑绣花机机头提升机构的控制系统。

背景技术

目前对于绣花机行业，随着产品性能以及布料美观度要求的提升，在同一块布料上实现雕孔和刺绣变得越来越频繁，完成雕孔和刺绣一般是通过绣花机机头实现的，机头一般包括顶针机构和提升机构。绣花机机头需要安装在绣花机上，由提升机构驱动顶针机构升降，在雕孔和绣花的过程中，随着布料的运动，需要提升机构驱动顶针机构上升或下降，以实现顶针机构与布料的接触和分离。

现有的提升机构，一般是采用压力缸，通过压力缸的运动来驱动顶针机构升降，但是在压力缸启动和停止时其动作都是在瞬间触发的，运动加速度很大，由于顶针机构的惯性，在较大的加速度下即压力缸启停的瞬间，顶针机构会受到很大的冲击力，较大的冲击力可能导致顶针机构内的部件松动或是错位，影响顶针机构的精度和使用寿命。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种电脑绣花机机头提升机构的控制系统，其对压力缸的动作进行控制，使压力缸缓启缓停，降低惯性对顶针机构的不利影响。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种电脑绣花机机头提升机构的控制系统，包括提升机构，所述提升机构包括基板、升降板、驱动杆、连杆以及压力缸，基板与升降板之间设置有固定轴，驱动杆的中部与固定轴转动连接，驱动杆的一端与升降板铰接，连杆的两端分别与基板和升降板铰接，压力缸的活塞杆与驱动杆的另一端铰接，升降板的下端固定有顶针机构，所述驱动杆上设置有角度测量板，所述角度测量板的一端与固定轴转动连接且其另一端指向活塞杆，所述基板上固定有角度传感器，所述角度传感器的活动轴与所述角度测量板联动连接，所述驱动杆上设置有弹性件，所述弹性件用于驱动角度测量板向靠近活塞杆的方向转动，该控制系统还包括PLC控制器和流量调节电磁阀，所述角度传感器连接PLC控制器，所述流量调节电磁阀连接与液压缸的压力回路中用于控制液压缸运动，所述流量调节电磁阀连接并受控于所述PLC控制器。

作为优选方案：所述角度测量板指向活塞杆的一端带有呈弧形弯曲状的接触部，所述接触部朝远离活塞杆的方向弯曲。

作为优选方案：所述接触部位弹性部。

作为优选方案：所述接触部上设置有应变片压力传感器，所述应变片压力传感器与所述PLC控制器连接，该控制系统还包括变频器，所述变频器与所述PLC控制器连接，所述压力缸的压力泵的电机连接并受控于所述变频器。

作为优选方案：所述角度测量板与固定轴的连接端面向角度传感器的一侧为带有齿槽的圆弧部，所述角度传感器的活动轴上同轴固定有带有齿槽的转盘，所述转盘与所述圆弧部啮合。

作为优选方案：所述接触部与活塞杆接触的一面设置有海绵层，所述海绵层吸附有润滑油。

作为优选方案：所述弹性件为扭簧。

作为优选方案：所述压力缸为液压缸。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：该控制系统对顶针的提升机构的运动进行控制，相比于急起急停的升降方式，该提升机构的升降方式，可以做到缓启缓停——即在开始上升和开始下降时，顶针机构的运动速度是提升的，而在即将停止运动时，顶针机构的运动速度是逐渐降低的，直至顶针机构停止运动。显然后一种升降方式，在启停的瞬间，顶针机构因惯性造成的冲击力更小，因此顶针机构的部件不易晃动、松动甚至损坏，在很大程度上保障了顶针机构的运行精度，大大提高了顶针机构的使用寿命。

附图说明

图1为提升机构的结构示意图；

图2为图1中的局部放大图；

图3为接触部的结构示意图；

图4为控制系统的示意图。

附图标记说明: 1、基板；2、升降板；3、固定轴；4、驱动杆；5、连杆；6、液压缸；7、角度测量板；701、主体；702、接触部；7021、基体；7022、应变片压力传感器；7023、海绵层；703、档条；704、圆弧部；8、顶针机构；9、扭簧；10、限位块；11、角度传感器；1101、壳体；1102、活动轴；12、转盘。

具体实施方式

一种电脑绣花机机头提升机构的控制系统。

参照图1，提升机构包括基板1和升降板2，基板1需要固定在机架上，基板1与升降板2之间为固定轴3，驱动杆4的中部与固定轴3转动连接，驱动杆4的左端与升降板2铰接，驱动杆4上方为连杆5，连杆5的两端分别与基板1和升降板2铰接，液压缸6的壳体1101需要与外部支撑结构固定，液压缸6的活塞杆的端部与驱动杆4的右端铰接，升降板2的下端固定有顶针机构8，液压缸6运动可以推动驱动杆4绕固定轴3转动，从而驱动升降板2上下运动，进而带动顶针机构8升降，该驱动机构和顶针机构8共同构成电脑绣花机的机头。

参照图2，在驱动杆4上设置有角度测量板7，角度测量板7的主体701的侧边带有档条703，主体701的下端与固定轴3转动连接，在固定轴3上套设有扭簧9，在驱动杆4的侧面上设置有限位块10，扭簧9的两端分别与档条703以及限位块10接触，主体701的上端指向液压缸6的活塞杆，主体701的上端为呈弧形弯曲状的接触部702，接触部702朝远离活塞杆的方向弯曲，扭簧9提供驱动角度测量板7沿顺时针转动的弹力，在扭簧9的弹力作用下，角度测量板7的上端与液压缸6的活塞杆抵接。

在基板1上设置有角度传感器11，角度传感器11为旋转编码式传感器，角度传感器11的壳体1101与基板1固定，角度传感器11的活动轴1102上同轴固定有转盘12，转盘12的外周带有齿槽。

角度测量板7的主体701的下端面向角度传感器11的一侧为圆弧部704，圆弧部704的外周也带有齿槽，转盘12与圆弧部704啮合。

参照图3，接触部702位三层结构，包括位于中间层的基体7021，基体7021的两面分别为海绵层7023和应变片压力传感器7022，基体7021为可发生弯曲的弹性材质，海绵层7023为与活塞杆接触的一面，海绵层7023吸附有润滑油。

参照图4，角度传感器11和应变片压力传感器7022均通过变送器连接PLC控制器，控制液压缸6的电磁阀为流量调节电磁阀，PLC控制器的控制端连接流量调节电磁阀，PLC控制器还与变频器连接，驱动液压缸6的液泵的电机连接并受控于变频器。

该控制系统的工作原理如下：

以驱动顶针机构8上升为例：液压缸6的活塞杆向外伸出，推动驱动杆4顺时针转动，从而驱动升降板2上升，即驱动顶针机构8上升。在此过程中，活塞杆与驱动杆4之间的夹角不断变小，角度测量板7的接触部702受到活塞杆向左的挤压力，角度测量板7逆时针转动，转盘12随之同步转动，转盘12带动角度传感器11的活动轴1102转动，角度传感器11从而能检测到角度测量板7转过的角度。

角度传感器11输出角度检测信号，角度检测信号经变送器的转换后发送至PLC控制器，PLC控制器对角度信号进行处理，得出角度值，PLC控制器将角度值与预先设定的角度限值进行比较，当角度值达到角度限值时，PLC控制器对流量调节电磁阀进行控制，使其流量降低，从而能降低流入液压缸6的压力仓的液压油，降低液压缸6的活塞杆的运动速度，最终降低了顶针机构8上升的速度。

相比于急起急停的升降方式，这种升降方式，可以做到缓启缓停——即在开始上升和开始下降时，顶针机构8的运动速度是提升的，而在即将停止运动时，顶针机构8的运动速度是逐渐降低的，直至顶针机构8停止运动。显然后一种升降方式，在启停的瞬间，顶针机构8因惯性造成的冲击力更小，因此顶针机构8的部件不易晃动、松动甚至损坏，在很大程度上保障了顶针机构8的运行精度，大大提高了顶针机构8的使用寿命。

需要说明的是，由于角度传感器11存在出现故障的隐患，在出现故障时，由于无法准确检测到驱动杆4转动的角度，可能会出现活塞杆的行程过大的情况，在这种情况下，会出现提升机构受损的情形。

由于角度测量板7的接触部702具有形变能力，当活塞杆的行程过大时，活塞杆与驱动杆4的夹角变得很小，接触部702受到较大的挤压力，其发生形变，变得更弯曲，从而使得应变片压力传感器7022发生形变，应变片压力传感器7022向PLC控制器发出压力检测信号， PLC控制器将压力值与预先设定的压力限值进行比较，当压力值达到压力限值时，PLC控制器向变频器发出控制指令，变频器接收到控制指令后对液泵的电机进行控制，降低其转速甚至使其停止，从而降低液泵的动力，降低了液压缸6的动力甚至使其停止运动，从而保护提升机构，防止其进一步受损。

值得一提的是：由于在提升机构驱动顶针机构8升降的过程中，接触部702会与活塞杆发生相对滑动，时间久了，会造成接触部702和活塞杆的磨损，而由于接触部702与活塞杆的接触面采用的是吸附有润滑油的海绵层7023，当接触部702受到挤压时，海绵层7023中的润滑油被挤出，润滑油涂抹到活塞杆上，从而在接触板与活塞杆之间起到润滑作用，延缓磨损，延长提升机构的使用寿命。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种电脑绣花机机头提升机构的控制系统，包括提升机构，所述提升机构包括基板、升降板、驱动杆、连杆以及压力缸，基板与升降板之间设置有固定轴，驱动杆的中部与固定轴转动连接，驱动杆的一端与升降板铰接，连杆的两端分别与基板和升降板铰接，压力缸的活塞杆与驱动杆的另一端铰接，升降板的下端固定有顶针机构，其特征是：所述驱动杆上设置有角度测量板，所述角度测量板的一端与固定轴转动连接且其另一端指向活塞杆，所述基板上固定有角度传感器，所述角度传感器的活动轴与所述角度测量板联动连接，所述驱动杆上设置有弹性件，所述弹性件用于驱动角度测量板向靠近活塞杆的方向转动，该控制系统还包括PLC控制器和流量调节电磁阀，所述角度传感器连接PLC控制器，所述流量调节电磁阀连接与液压缸的压力回路中用于控制液压缸运动，所述流量调节电磁阀连接并受控于所述PLC控制器。

2.根据权利要求1所述的电脑绣花机机头提升机构的控制系统，其特征是：所述角度测量板指向活塞杆的一端带有呈弧形弯曲状的接触部，所述接触部朝远离活塞杆的方向弯曲。

3.根据权利要求1所述的电脑绣花机机头提升机构的控制系统，其特征是：所述接触部位弹性部。

4.根据权利要求1所述的电脑绣花机机头提升机构的控制系统，其特征是：所述接触部上设置有应变片压力传感器，所述应变片压力传感器与所述PLC控制器连接，该控制系统还包括变频器，所述变频器与所述PLC控制器连接，所述压力缸的压力泵的电机连接并受控于所述变频器。

5.根据权利要求1所述的电脑绣花机机头提升机构的控制系统，其特征是：所述角度测量板与固定轴的连接端面向角度传感器的一侧为带有齿槽的圆弧部，所述角度传感器的活动轴上同轴固定有带有齿槽的转盘，所述转盘与所述圆弧部啮合。

6.根据权利要求2所述的电脑绣花机机头提升机构的控制系统，其特征是：所述接触部与活塞杆接触的一面设置有海绵层，所述海绵层吸附有润滑油。

7.根据权利要求1所述的电脑绣花机机头提升机构的控制系统，其特征是：所述弹性件为扭簧。

8.根据权利要求1所述的电脑绣花机机头提升机构的控制系统，其特征是：所述压力缸为液压缸。