TWI611064B - 縫紉機直驅馬達與磁性編碼器同步化的裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明係有關於一種縫紉機直驅馬達與磁性編碼器同步化的裝置，係在直驅馬達的出力軸套接一傳動齒輪，直驅馬達的外殼上組設一安裝座以安裝軸桿，該軸桿套接一從動齒輪，該傳動齒輪與該從動齒輪共同嚙連一傳動皮帶，再於軸桿上安置一磁性元件，於磁性元件通過的路徑中對應設有感應器；據此，當直驅馬達運轉時，軸桿因直驅馬達的出力軸、傳動齒輪、傳動皮帶、從動齒輪間的傳動關係而隨之同步轉動，且磁性元件亦隨著軸桿轉動，此時，感應器即能依據轉動的磁性元件之磁場變化來測得所需之數據資料。
Description
發明係有關於一種縫紉機直驅馬達與磁性編碼器同步化的裝置，尤其是指一種在縫紉機之直驅馬達上裝設有磁性編碼器，藉由同步化的裝置，使磁性編碼器亦能裝配於縫紉機應用者。
目前常見的工業用縫紉機在因應機械自動化的趨勢中，能夠透過時序的設定安排自動化作業，例如在感應進布後，壓腳自動抬起，並自動剪切線頭與裁切布邊，且剪切後的線頭與裁切後的布邊以吸風裝置自動吸入排除，而在車縫之後再自動剪切線尾；因此，為使縫紉機之下針與收針位置都能對應縫紉機自動運作的時序，必須在驅動縫針運作的直驅馬達裝設編碼器，以透過編碼器輸出的訊號控制直驅馬達及縫紉機各機構配件的作動時點。
目前的編碼器依其感應方式，大致可區分為接觸式與非接觸式兩種。接觸式的編碼器有著零件磨耗的問題存在，為避免接觸磨損，於是相關業者研發出非接觸式的編碼器，例如光學式編碼器。
請參看我國證書號第M302831號「伺服馬達編碼器」新型專利案，該案之編碼器即為光學式編碼器。該伺服馬達編碼器係包括一遮光片及一感測裝置，遮光片為圓形片體而用以結合於伺服馬達軸心的後端，其外圈或內圈等間隔凹設數個缺槽，於內圈或外圈同心環設多數個透光孔，感測裝置設有一結合於伺服馬達後端面的底座，底座設有一具有穿孔的底板，並於底板周緣垂直向外伸設一圓弧形且圍繞於遮光片的插掣體，於插掣體環繞結合三個用以偵測缺槽的光遮斷器以及一用以偵測各透光孔的光編碼器模組；據此，即能以光遮斷器及光編碼模組偵測遮光片位置及動作，並將資訊編碼輸出，以供檢知並控制伺服馬達的動作。
前述的光學編碼器即為目前在業界普遍運用於縫紉機上的旋轉式光學編碼器，然而，縫紉機運作的機制是車縫布料，因此在車縫的過程中會產生許多斷線或棉絮，這些斷線或棉絮會沾附於底板的穿孔及遮光片的透光孔，而影響光遮斷器的偵測正確性，進而導致縫紉機之時序錯誤無法正常運作。
另外，在非接觸式的編碼器中，磁性編碼器同樣具有克服接觸式編碼器元件磨耗問題的優點，用以將轉軸的機械轉角轉換成數位或類比訊號，實現角度、直線位移、轉速等訊號輸出，相較於旋
轉式光學編碼器，卻沒有使用於油汙或者粉塵多(或如前述縫紉機斷線或棉絮)等較惡劣之工作環境而影響其感應之準確度的問題，因此，若能使磁性編碼器應用於縫紉機上，將可解決前述光學編碼器所遭遇到的問題；由於磁性編碼器一般是將磁性件裝設於轉軸的端面，再以感應器來感測轉軸上磁性件的磁場變化而輸出訊號，然而，縫紉機不同於一般工作母機，縫紉機在每次停車必須令縫針停位於上始點，所以縫紉機的直驅馬達出力軸最後段處必須裝設一外露的手轉輪，以手轉輪來供使用者調整縫針上始點的初始設定，因此，要在縫紉機的直驅馬達出力軸後端配置磁性編碼器即為本發明要克服之課題。
本發明之主要目的，係提供一種縫紉機直驅馬達與磁性編碼器同步化的裝置，主要是利用一同步化的裝置，使磁性編碼器之磁性元件能同步於直驅馬達出力軸轉動，維持直驅馬達出力軸最後段處仍可裝設手轉輪，而不影響縫紉機既有的配置狀態，進而達到減少工作場所產生之棉絮對編碼器感測結果之影響。
上述本發明之主要目的與功效，是由以下之具體技術手段所達成：一種縫紉機直驅馬達與磁性編碼器同步化的裝置，係在一直驅馬達的出力軸套接一傳動齒輪，該直驅馬達的外殼上且位於該出力軸的旁側處組設一安裝座以安裝一軸桿，該軸桿套接一從動齒
輪，該傳動齒輪與該從動齒輪共同嚙連一傳動皮帶，再於該軸桿上安置一磁性元件，一感應器與該磁性元件對應設置；當直驅馬達運轉時，經該出力軸、該傳動齒輪、該傳動皮帶、該從動齒輪間的傳動關係帶動該軸桿隨之同步轉動，使該磁性元件亦隨著該軸桿轉動，該感應器即能依該磁性元件轉動產生之磁場變化，得到直驅馬達出力軸的轉動輸出訊號。
如上所述之縫紉機直驅馬達與磁性編碼器同步化的裝置，其中，該軸桿端部固定一承座，該承座頂端具有一容置槽，供容置固定該磁性元件。
如上所述之縫紉機直驅馬達與磁性編碼器同步化的裝置，其中，該承座的最大直徑大於該從動齒輪之直徑，藉以防止該傳動皮帶脫落。
如上所述之縫紉機直驅馬達與磁性編碼器同步化的裝置，其中，該安裝座外周的相對應側各設有凸耳，該二凸耳上分別設有穿孔，以分別供一鎖固件穿過該穿孔鎖入該直驅馬達之外殼中。
如上所述之縫紉機直驅馬達與磁性編碼器同步化的裝置，其中，該同步化的裝置進一步包括一安裝位置微調機構，利用該安裝位置微調機構調整該傳動齒輪與該從動齒輪間之距離。
如上所述之縫紉機直驅馬達與磁性編碼器同步化的裝置，其中，該安裝位置微調機構係包括令該其中一凸耳上的穿孔孔徑大於鎖固件之桿部直徑，使該鎖固件穿過該穿孔時呈鬆動狀態；在該其
中一凸耳上設有一呈水平方向設置之螺孔，於該螺孔中螺接一螺桿，在該外殼對應該螺孔的其中一端處設有擋止端壁，供該螺桿螺入該螺孔並凸伸出該螺孔外的一端抵在該擋止端壁處，使該安裝座以穿過另一凸耳之鎖固件為軸心進行安裝位置的微調，確保該傳動齒輪能經該傳動皮帶確實傳動該從動齒輪，以及方便在該傳動齒輪與該從動齒輪間安裝該傳動皮帶。
如上所述之縫紉機直驅馬達與磁性編碼器同步化的裝置，其中，該同步化的裝置進一步包括一角度微調機構，以供調整該安裝座安裝在該外殼上之傾斜角度。
如上所述之縫紉機直驅馬達與磁性編碼器同步化的裝置，其中，該角度微調機構包括一設在該安裝座上的直向螺合孔，以及一螺合件對應螺接於該螺合孔中，利用該螺合件凸伸出該螺合孔外的一端抵在該外殼表面，調整該安裝座安裝在該外殼上之傾斜角度，確保該傳動齒輪能經該傳動皮帶確實傳動該從動齒輪。
(1)‧‧‧直驅馬達
(11)‧‧‧出力軸
(12)‧‧‧外殼
(121)‧‧‧擋止端壁
(2)‧‧‧傳動齒輪
(3)‧‧‧安裝座
(31)‧‧‧凸耳
(311)‧‧‧穿孔
(312)‧‧‧螺孔
(313)‧‧‧螺桿
(32)‧‧‧凸耳
(321)‧‧‧穿孔
(33)‧‧‧鎖固件
(34)‧‧‧螺合孔
(35)‧‧‧螺合件
(331)‧‧‧桿部
(4)‧‧‧軸桿
(41)‧‧‧承座
(411)‧‧‧容置槽
(5)‧‧‧從動齒輪
(6)‧‧‧傳動皮帶
(7)‧‧‧磁性元件
(8)‧‧‧感應器
(9)‧‧‧安裝位置微調機構
(10)‧‧‧角度微調機構
(20)‧‧‧罩蓋
(30)‧‧‧手轉輪
第一圖：本發明之縫紉機直驅馬達與磁性編碼器同步化的裝置的立體分解圖
第二圖：本發明之縫紉機直驅馬達與磁性編碼器同步化的裝置的組合剖視圖
第三圖：本發明之縫紉機直驅馬達與磁性編碼器同步化的裝置與手轉輪的立體分解圖
第四圖：本發明之縫紉機直驅馬達與磁性編碼器同步化的裝置結合罩蓋與手轉輪的立體示意圖
為令本發明所運用之技術內容、發明目的及其達成之功效有更完整且清楚的揭露，茲於下詳細說明之，並請一併參閱所揭之圖式及圖號：請同時參看第一圖及第二圖，其係分別揭示本發明之縫紉機直驅馬達與磁性編碼器同步化的裝置的立體分解圖與本發明之縫紉機直驅馬達與磁性編碼器同步化的裝置的組合剖視圖。本發明之縫紉機直驅馬達與磁性編碼器同步化的裝置，係包括：在一直驅馬達(1)的出力軸(11)套固一傳動齒輪(2)，該直驅馬達(1)的外殼(12)上且位於該出力軸(11)的旁側處組設一安裝座(3)，該安裝座(3)外周的相對應側各設有凸耳(31)、(32)，該二凸耳(31)、(32)上分別設有穿孔(311)、(321)，以分別供一鎖固件(33)穿過該穿孔(311)、(321)鎖入該直驅馬達(1)之外殼(12)中，該安裝座(3)安裝一軸桿(4)，該軸桿(4)套固一從動齒輪(5)，該傳動齒輪(2)與該從動齒輪(5)共同嚙連一傳動皮帶(6)，再於該軸桿(4)端部固定一承座(41)，該承座(41)頂端具有
一容置槽(411)，供容置固定一磁性元件(7)，此外，該承座(41)的最大直徑可大於該從動齒輪(5)之直徑，藉以防止該傳動皮帶(6)脫落，一感應器(8)與該磁性元件(7)對應設置；一安裝位置微調機構(9)，能調整該傳動齒輪(2)與該從動齒輪(5)間之距離，該安裝位置微調機構(9)係包括：令該其中一凸耳(31)上的穿孔(311)孔徑大於鎖固件(33)之桿部(331)直徑，使該鎖固件(33)穿過該穿孔(311)時呈鬆動狀態，同時在該其中一凸耳(31)上設有一呈水平方向設置之螺孔(312)，於該螺孔(312)中螺接一螺桿(313)，在該外殼(12)對應該螺孔(312)的其中一端處設有擋止端壁(121)，供該螺桿(313)螺入該螺孔(312)並凸伸出該螺孔(312)外的一端抵在該擋止端壁(121)處，使該安裝座(3)以穿過另一凸耳(32)之鎖固件(33)為軸心進行安裝位置的微調，確保該傳動齒輪(2)能經該傳動皮帶(6)確實傳動該從動齒輪(5)，以及方便在該傳動齒輪(2)與該從動齒輪(5)間安裝該傳動皮帶(6)；一角度微調機構(10)，係能調整該安裝座(3)安裝在該外殼(12)上之傾斜角度，該角度微調機構(10)包括：一設在該安裝座(3)上的直向螺合孔(34)，以及一螺合件(35)對應螺接於該螺合孔(34)中，利用該螺合件(35)凸伸出該螺合孔(34)外的一端抵在該外殼(12)表面，調整該安裝座(3)安裝在該外殼(12)上之傾斜角度，確保該傳動齒輪(2)能經該傳動皮帶(6)確實
傳動該從動齒輪(5)。
當直驅馬達(1)運轉時，便經該出力軸(11)同步傳動該傳動齒輪(2)轉動，再由該傳動齒輪(2)之轉動經該傳動皮帶(6)傳動該從動齒輪(5)隨之同步轉動，此時軸桿(4)也因為與該從動齒輪(5)固設的緣故而同步轉動，且軸桿(4)的轉動使設置在軸桿(4)之承座(41)上的磁性元件(7)亦隨著該軸桿(4)轉動，該感應器(8)即能依該磁性元件(7)的轉動所產生的磁場變化，得到直驅馬達(1)出力軸(11)的轉動輸出訊號。
另，請參看第三、四圖，在該直驅馬達(1)外進一步設置一罩蓋(20)，能遮罩該直驅馬達(1)與該同步化的裝置，並在該直驅馬達(1)之出力軸(11)最後段處接設一手轉輪(30)，該手轉輪(30)位於該罩蓋(20)外側，以能透過該手轉輪(30)來調整縫針上始點的初始設定，維持縫紉機既有的配置狀態。
藉由以上所述，本發明之組成結構與使用實施說明可知，本發明與現有結構相較之下，本發明主要利用一同步化的裝置，使磁性編碼器之磁性元件能同步於直驅馬達出力軸轉動，讓感應器用以將直驅馬達出力軸的機械轉角轉換成數位或類比訊號，實現角度、直線位移、轉速等訊號輸出，並維持直驅馬達出力軸最後段處仍可裝設手轉輪，而不影響縫紉機既有的配置狀態，進而達到減少工作
場所產生之棉絮對編碼器感測結果之影響。
以上所舉者僅係本發明之部份實施例，並非用以限制本發明，致依本發明之創意精神及特徵，稍加變化修飾而成者，亦應包括在本專利範圍之內。
綜上所述，本發明實施例確能達到所預期之使用功效，又其所揭露之具體技術手段，不僅未曾見諸於同類產品中，亦未曾公開於申請前，誠已完全符合專利法之規定與要求，爰依法提出發明專利之申請，懇請惠予審查，並賜准專利，則實感德便。
(1)‧‧‧直驅馬達
(11)‧‧‧出力軸
(12)‧‧‧外殼
(121)‧‧‧擋止端壁
(2)‧‧‧傳動齒輪
(3)‧‧‧安裝座
(31)‧‧‧凸耳
(311)‧‧‧穿孔
(312)‧‧‧螺孔
(313)‧‧‧螺桿
(32)‧‧‧凸耳
(321)‧‧‧穿孔
(33)‧‧‧鎖固件
(34)‧‧‧螺合孔
(35)‧‧‧螺合件
(331)‧‧‧桿部
(4)‧‧‧軸桿
(41)‧‧‧承座
(411)‧‧‧容置槽
(5)‧‧‧從動齒輪
(6)‧‧‧傳動皮帶
(7)‧‧‧磁性元件
(8)‧‧‧感應器
(9)‧‧‧安裝位置微調機構
(10)‧‧‧角度微調機構
Claims (9)
- 一種縫紉機直驅馬達與磁性編碼器同步化的裝置，係在一直驅馬達的出力軸套接一傳動齒輪，該直驅馬達的外殼上且位於該出力軸的旁側處組設一安裝座以安裝一軸桿，該軸桿套接一從動齒輪，該傳動齒輪與該從動齒輪共同嚙連一傳動皮帶，再於該軸桿上安置一磁性元件，一感應器與該磁性元件對應設置；當直驅馬達運轉時，經該出力軸、該傳動齒輪、該傳動皮帶、該從動齒輪間的傳動關係帶動該軸桿隨之同步轉動，使該磁性元件亦隨著該軸桿轉動，該感應器即能依該磁性元件轉動產生之磁場變化，得到直驅馬達出力軸的轉動輸出訊號；該安裝座外周的相對應側各設有凸耳，該二凸耳上分別設有穿孔，以分別供一鎖固件穿過該穿孔鎖入該直驅馬達之外殼中；該同步化的裝置進一步包括一安裝位置微調機構，利用該安裝位置微調機構調整該傳動齒輪與該從動齒輪間之距離，該安裝位置微調機構係包括令該其中一凸耳上的穿孔孔徑大於鎖固件之桿部直徑，使該鎖固件穿過該穿孔時呈鬆動狀態；在該其中一凸耳上設有一呈水平方向設置之螺孔，於該螺孔中螺接一螺桿，在該外殼對應該螺孔的其中一端處設有擋止端壁，供該螺桿螺入該螺孔並凸伸出該螺孔外的一端抵在該擋止端壁處，使該安裝座以穿過另一凸耳之鎖固件為軸心進行安裝位置的微調。
- 如申請專利範圍第1項所述之縫紉機直驅馬達與磁性編碼器同步化的裝置，其中，該軸桿端部固定一承座，該承座頂端具有一容置槽，供容置固定該磁性元件。
- 如申請專利範圍第2項所述之縫紉機直驅馬達與磁性編碼器同步化的裝置，其中，該承座的最大直徑大於該從動齒輪之直徑，藉以防止該傳動皮帶脫落。
- 如申請專利範圍第3項所述之縫紉機直驅馬達與磁性編碼器同步化的裝置，其中，該同步化的裝置進一步包括一角度微調機構，以供調整該安裝座安裝在該外殼上之傾斜角度。
- 如申請專利範圍第4項所述之縫紉機直驅馬達與磁性編碼器同步化的裝置，其中，該角度微調機構包括一設在該安裝座上的直向螺合孔，以及一螺合件對應螺接於該螺合孔中，利用該螺合件凸伸出該螺合孔外的一端抵在該外殼表面，調整該安裝座安裝在該外殼上之傾斜角度。
- 如申請專利範圍第1或2項所述之縫紉機直驅馬達與磁性編碼器同步化的裝置，其中，該同步化的裝置進一步包括一角度微調機構，以供調整該安裝座安裝在該外殼上之傾斜角度。
- 如申請專利範圍第6項所述之縫紉機直驅馬達與磁性編碼器同步化的裝置，其中，該角度微調機構包括一設在該安裝座上的 直向螺合孔，以及一螺合件對應螺接於該螺合孔中，利用該螺合件凸伸出該螺合孔外的一端抵在該外殼表面，調整該安裝座安裝在該外殼上之傾斜角度。
- 一種縫紉機直驅馬達與磁性編碼器同步化的裝置，係在一直驅馬達的出力軸套接一傳動齒輪，該直驅馬達的外殼上且位於該出力軸的旁側處組設一安裝座以安裝一軸桿，該軸桿套接一從動齒輪，該傳動齒輪與該從動齒輪共同嚙連一傳動皮帶，再於該軸桿上安置一磁性元件，一感應器與該磁性元件對應設置；當直驅馬達運轉時，經該出力軸、該傳動齒輪、該傳動皮帶、該從動齒輪間的傳動關係帶動該軸桿隨之同步轉動，使該磁性元件亦隨著該軸桿轉動，該感應器即能依該磁性元件轉動產生之磁場變化，得到直驅馬達出力軸的轉動輸出訊號；該軸桿端部固定一承座，該承座頂端具有一容置槽，供容置固定該磁性元件，該承座的最大直徑大於該從動齒輪之直徑，藉以防止該傳動皮帶脫落，該同步化的裝置進一步包括一角度微調機構，以供調整該安裝座安裝在該外殼上之傾斜角度。
- 如申請專利範圍第8項所述之縫紉機直驅馬達與磁性編碼器同步化的裝置，其中，該角度微調機構包括一設在該安裝座上的直向螺合孔，以及一螺合件對應螺接於該螺合孔中，利用該螺合件凸伸出該螺合孔外的一端抵在該外殼表面，調整該安裝座安裝在該外殼上之傾斜角度。
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2013
- 2013-10-31 TW TW102139567A patent/TWI611064B/zh active
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| TW201516209A (zh) | 2015-05-01 |
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