CN2080525U

CN2080525U - 电子缝纫机的控制装置

Info

Publication number: CN2080525U
Application number: CN 90215621
Authority: CN
Inventors: 黄秉炎
Original assignee: SHANGHAI NO 1 SEWING MACHINE F
Current assignee: SHANGHAI NO 1 SEWING MACHINE F
Priority date: 1990-12-29
Filing date: 1990-12-29
Publication date: 1991-07-10

Abstract

一种电子缝纫机的控制装置，具有手动启/停、手动调速，脚踏控制和调速，选择上/下停针位置等功能。由触发信号控制器、触发信号发生器及其驱动电路、测速反馈电路和一些操作开关组成。触发信号控制器包括四个运算放大器组成的逻辑电路与低速设定电路。采用霍尔元件作传感器，电路设计中，尽量使用较少的元器件，综合实现延时开机，低速启动，减速停机、速度反馈滞后补偿，设定速度调整等功能，使电子缝纫机功能更全，使用更方便。

Description

本实用新型涉及一种电子缝纫机的电子控制装置。

自动缝纫机现有电动、电子控制与电脑控制三个层次。高档的电脑控制缝纫机功能齐全、操作方便，但其价格昂贵，非普通消费者所能接受。电子控制的缝纫机（即电子缝纫机），采用较先进的电子技术，其功能基本上接近电脑缝纫机的水平，但价格仅为电脑缝纫机的1／4～1／3，比较受到一般消费者的欢迎。

但目前国内外研制的电子缝纫机，还存在一些明显的缺点，如只有手动控制功能，没有脚踏控制功能；停机时针的位置不能由操作者控制；同时，目前的电子缝纫机多采用有接点的干簧管作为测速传感器，而干簧管由于高速频繁的通断，寿命较短，容易损坏；等等。

本实用新型是要提供一种功能更完善的电子缝纫机的控制装置，使电子缝纫机除了有一般的手动启／停、手动调速等功能外，还可根据需要选择脚踏控制启停与调速，且当有脚踏控制功能时，使脚踏控制优先于手动控制；另外还可根据缝纫的需要选择上／下停针位置，“上”停针时，可以直接取下缝料，“下”停针时，可以转向缝纫，使用起来更方便；同时也对传感器进行了改进。

本实用新型是这样实现的。220V单相交流电通过滤波电路和可控制硅向交流串激电机供电，电机的转速通过改变可控硅的导通角来调节；可控硅的触发信号由本电子控制装置来控制。

本电子控制装置除包括面板上供操作的手动启／停开关，手动调速器外，还包括机内的停针位置传感器，转速测速传感器，及相应的电子电路。所述的电子电路由触发信号控制器、触发信号发生器及其驱动电路、测速反馈电路，与现有的控制装置相区别，本装置在面板上还有一个供操作的上／下停针位置选择开关，另有一个可根据使用者的习惯和需要接插或拔去的脚踏启／停开关与脚踏调速器组件，机内对应于上、下停针位置各有一个位置传感器，所述触发信号控制器包括由四个运算放大器组成的逻辑电路与低速设定电路。

机内的停针位置传感器有二个，其位置与上、下停针位置相对应。停针位置传感器和转速测速传感器均采用霍尔元件代替干簧管。

现结合附图对本实用新型的实施例作进一步阐述。

图1是本实用新型电路原理方框图；

图2是本实用新型的电路图，其中大双点划线框与图1的106相对应；

图3是停针位置传感器装置结构示意图。

图1表明，220V单相交流电经π型滤波器113、通过二只单向可控硅组成的全波整流电路114，以脉冲电压方式向交流串激电机115供电，电机带动缝纫机主轴116旋转。

装在面板上的手动启／停开关101、脚踏启／停开关102、上／下停针位置选择开关104的信号，馈入触发信号控制器106，经其组合运算后产生的控制信号控制触发信号发生器107，触发信号发生器再综合手动调速器105，脚踏调速器103及速度反馈电路109的控制信号，产生触发脉冲，并经驱动器108放大后，触发可控硅114。

电机轴旋转时，转速测速传感器上产生脉冲信号，经速度反馈电路1099整形后，馈入触发信号发生器107。速度反馈电路109采用4528集成电路接成单稳整形电路。

转速测速传感器110与上、下停针位置传感器111、112均采用霍尔元件。其结构如图3所示，将磁钢50固定在转轴52上，霍尔元件51固定在相应的位置上。当通电的霍尔元件51受到磁场作用时，会产生一个霍尔电势。转轴不断旋转，在霍尔元件上便可产生脉冲信号，由于霍尔元件无机械运动，无接点，所以寿命极长，不易损坏。

图2表明了本控制装置的触发信号控制器106的具体线路及与相关电路的联接。触发信号控制器106由四个运算放大器组成的逻辑电路及低速设定电路组成，四个运放采用一片LM324集成电路，除少数调整电阻外，整个电路被集成为一个厚膜电路。触发信号发生器采用功能较齐全的专用调速集成电路EWA－102。该电路有14脚，当第4脚或第14脚为高电平时，第7脚有信号输出。

整个控制装置主要是，三块集成电路－4528、EWA－102与厚膜电路，驱动电路108，及一些辅助元件，装在一块印板上，置于缝纫机后盖部位的电气盒内，结构紧凑合理。

触发信号控制器106中的四个运算放大器组成的逻辑电路和低速设定电路介绍如下：

a.运放38，接成有固定初态的双稳电路。参考点F（1／2Vcc）通过积分电路（电阻5、电容25）和微分电路（电阻3、电容24）分别接至其同相端与反相端。输出在通过另一积分电路（电阻7、电容23），手动启／停开关101，负反馈到反相端，同时也还反馈到同相端。其输出一路耦合到触发信号发生器第14脚，另一路传送到或门电路。当脚踏开关组件插入时，反相端（A点）与地（B点）被短路，常为低电平。

b、运放39，接成门电路。反相端接参考电压点F（1／2Vcc），同相端接低电平。脚踏开关组件102、103插入四脚踏开关闭合时，同相端接高电平（D点）。输出后接到或门电路。

c、运放40，接成反向器。同相端接参考点F（1／2Vcc），反相端接高电平，同时另通过上／下停针位置选择开关104，接所对应的上／下位置传感器111，112。输出端接运放41。

d、运放41，接成比较器，运放38，39的输出通过或门电路（二级管30、31，电阻11，12）和积分电路（电阻12，电容26）接同相端。参考电压点F（1／2Vcc）和运放40的输出分别通过电阻（14，13）接反相端。输出通过输出电阻16接触发信号发生器107的第4脚和低速设定电路。

e、低速设定电路，由NPN和PNP二个极性不同的三极管37，36组成二级放大电路。运放41的输出通过电阻18耦合到三极管37的基极，输出由三只串联的负载电阻15，19，20中的电阻19两端引出，分别加至三极管36的基极，发射极电阻21，22，电阻19、20二端并联有电容27。三极管36的发射极电阻21、22，装在厚膜电路外面，可以进行调整，以调节导通时的电流。开路的集电极通过隔离二级管32，接往触发信号发生器107，在接入触发信号发生107的第3脚上吊一个电容35，通过对电容35的充放电，产生一串锯齿波。

脚踏调速器103的活动臂通过调速电阻34，隔离二极管33也接到107的第3脚。

本实用新型具有如下功能：

1、在任何情况下，初接通电源时，机器总是处于停机状态，可防止意外，保证安全，以后，按一下手动启／停开关101，便开机运转，再按一下，便停机，操作极为方便。

2、当插入脚踏开关组件时，脚踏开关优先控制，手控失效；拔下脚踏开关，恢复手控。

3、开机后，延迟约0.4秒（时间可调）后，先以低速运转3～5针，然后再加速到正常的转速。这样可以满足操作者从手放开启／停开关到用手档住缝料所需的时间，同时机器也没有突然启动的感觉。

4、可选择上／下停针位置，以满足抽出缝料或转向缝纫的需要。停机时先自动减速到低速设定电路设定的转速。

5、停机后，手可盘动上轮。

6、因开机时限速，使速度负反馈电平能建立起来，从而补偿了速度反馈电平的滞后，避免开机失步。

7、力矩与惯性不一致时，可以进行调整。以保证停针位置的一致性，由于批量生产中，因零件的配合装配，调整等关系所形成的力矩与惯性的不一致性，可以通过三极管36发射极电位器22进行调整。

综上所述，本控制装置使电子控制缝纫机除有一般的手动启／停，手动调速等功能外，还可根据需要用脚踏控制开关与调速，可选择上／下停针位置，使用起来更方便，在电路设计，尽量做到使用较少的元件，综合实现延时开机，低速启动，减速停机，速度反馈滞后补偿，批量生产中设定速度的调整等功能。同时对停针传感器和速度传感器改用无触点的霍尔元件，使寿命大大延长。

Claims

1、电子缝纫机的控制装置，包括面板上供操作的手动启/停开关、手动调速器，还包括机内的停针位置传感器、转速传感器，及相应的电子电路，所述电子电路由触发信号控制器，触发信号发生器及其驱动电路、测速反馈电路组成，其特征在于面板上还有一个供操作的上/下停针应选择开关，另有一个可接插的脚踏启/停开关与脚踏调速组件，机内对应于上、下停针位置各有一个位置传感器，所述触发信号控制器包括由四个运算放大器组成的逻辑电路与低速设定电路。

2、根据权利要求1所述的电子缝纫机控制装置，其特征在于所述上、下停针位置传感器和转速传感器均采用无触点的霍耳元件。

3、根据权利要求1所述的电子缝纫机控制装置，其特征在于所述由四个运算放大器组成的逻辑电路及低速设定电路组成的触发信号控制器的电路是：

a、运放38接成有固定初态的双稳电路：1／2电源电压通过积分电路（电阻5、电容25）和微分电路（电阻3、电容24）分别接至其同相端与反相端；输出通过另一积分电路（电阻7，电容23）、手动启／停开关，负反馈到反相端，同时也正反馈到同相端；其输出一路耦合到触发信号发生器107，另一路传送到或门电路；脚踏开关组件插入时，反相端常接低电平。

b、运放39接成门电路：反相端接1／2电源电压，同相端接低电平；脚踏开关组件插入器脚踏开关闭合时，同相端接高电平，输出端也接到或门电路。

c、运放40接成反向器，同相端接1／2电源电压，反相端接高电平，同时另通过上／下停针位置选择开关接所对应的上／下位置传感器；输出端接运放41；

d、运放41接成比较器：运放38、39的输出通过或门电路（二极管30、31，电阻11、12）和积分电阴9电阻12，电容26）接同相端，1／2电源电压和运放40的输出分别通过电阻（电阻14，13）接反相端；输出通过输出电阻16接触发信号发生器和低超设定电路。

e、低速设定电路，由NPN和PNP二个极性不同的三极管（37，36），组成二级放大电路，运放41的输出通过电阻耦合到三极管37的基极，输出由三只串联的负载电阻中的电阻19两端引出，分别加至三极管36的基极、发射极电阻；电阻19，20二端并联有电容27；三极管36的发射极电阻可以调节，开路的集电极通过隔离二极管接触发信号发生器107；在接入触发信号发生器处，对地并联有一个电容。

4、根据权利要求1或3所述的电子缝纫机控制装置，其特征在于所述脚踏调速器的活动臂通过调整电阻，隔离二极管接到低速设定电路的输出点（即触发信号发生器107的输入点）。

5、根据权利要求1或3所述的电子缝纫机控制装置，其特征在于所述触发信号控制集成为一个厚膜集成电路。