襪頭縫合機的控制系統以及具有該控制系統的襪頭縫合機的製作方法

2023-09-17 17:49:50 2

專利名稱：襪頭縫合機的控制系統以及具有該控制系統的襪頭縫合機的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種用來縫合襪頭的機械，特別涉及的是這種機械的控制 系統。
背景技術：
傳統的襪子縫頭機輸送襪子的方式是一千多枚小針作圓周運動進入修邊及 縫頭，其圓盤上的小針脆弱容易磨損，運轉速度慢，生產效率低。為了能夠解 決該問題，便有人發明了一種工作效率高的襪子縫頭機。查中國專利資料庫，
其中一種名稱為《直線式襪子縫頭機》，公告號為CN200952072 Y的實用新型 專利，公開了如下內容"直線式襪子縫頭機，包括有導架、下層輸送鏈條裝置、 下層鏈條傳動箱、修邊裝置、三針縫紉機頭箱、主馬達、機身平臺、電器箱、 上層輸送鏈條裝置、步進馬達，其特徵在於電器箱內置電器元件，機身平臺 通過轉軸安裝於電器箱上，機身平臺上裝有導架，導架的底部安裝上層輸送鏈 條裝置，步進馬達裝在導架上並與上層輸送鏈條裝置連接，主馬達和下層鏈條 傳動箱均安裝在機身平臺上，下層鏈條傳動箱通過鏈輪與下層輸送鏈條裝置連 接，並由安裝在機身平臺上的步進馬達連接傳動，修邊裝置和三針縫紉機頭箱 依次安裝在導架後方的機身平臺，下層輸送鏈條裝置位於修邊裝置和三針縫紉 機頭箱的下放。"。這種結構的襪頭縫合機，其很大程度上提高了生產效率；但 是由於襪頭兩端由於纖維物的彈性作用，會進行收縮，造成襪頭中間高兩端底 的形狀。上述的直線襪子縫頭機，只能對襪頭進行直線縫合，直線縫合後的襪 子穿著是不舒服的，由於不能對收縮後的襪頭進行曲線縫合，這就使縫製的襪頭不平整，並且還會由於直線的縫合出現襪頭兩端縫製不到位而導致的漏縫現 象，因而使縫合後的襪子出現次品。同時由於上述的直線襪子縫頭機，由於其 控制系統的不完善，不能控制相應電機的轉速，導致襪頭縫合線的密度不夠均 勻，尤其是在機器開始啟動時縫合處和機器停止時縫合處出現嚴重的不均勻現 象，使得襪頭縫製後出現質量問題。

發明內容
鑑於背景技術存在的不足，本發明要解決的技術問題是提供一種能夠精確 各電機的轉速，使得襪頭的縫合線變得均勻美觀的襪頭縫合機的控制系統。
為此，本發明是採取如下技術方案來解決上述技術問題的 一種襪頭縫合 機的控制系統，包括電源供電部分、電機驅動部分、微機控制部分和信號檢測 部分，其特徵在於所述的電機驅動部分有進料裝置電機驅動電路、第一縫合裝
置電機驅動電路、第二縫合裝置電機驅動電路、輸送裝置電機驅動電路、縫合 裝置升降電機驅動電路，各電機驅動電路和所述各裝置上的電機對應連接，微 機控制部分包括觸控螢幕或鍵盤、液晶顯示器和微電腦，所述的各電機驅動電路、 觸控螢幕或鍵盤、液晶顯示器以及所述的信號檢測部分均與所述微電腦電連接； 所述的各電機驅動電路每塊電路板連接對應的電機，每塊電路板上都安裝電連 接插件，這些電路板通過該連接插件與所述的微電腦電連接；所述的電機驅動 電路板接插在底板電路板上；進一步地，所述的各電機驅動電路板通是過所述 底板電路板上的電連接插件與對應的電機相連接。所述的檢測部分包括有襪頭 傳感器、斷紗傳感器、縫合裝置的高度傳感器，這些傳感器通過接插件接插在 所述的底板上電路板，並與所述的微機控制部分電連接；與所述進料裝置電機 驅動電路、第一縫合裝置電機驅動電路、第二縫合裝置電機驅動電路、輸送裝 置電機驅動電路對應連接的電機為直流無刷電機，所述縫合裝置升降電機為步動電路或伺服電機驅動電路，所述直流無刷電機釆用閉環控制，將直流無刷電 機轉動的角度信號反饋到微處理器，再由所述微處理器控制直流無刷電機的轉 動角度，因而更能精確控制電機的轉動角度，上述的微處理器可以直接用所述
的微電腦，也可以在各電路板上另外設置一個微處理器；上述的高度傳感器採 用線性霍爾元件，與該線性霍爾元件連接的電路為壓控振蕩電路或A/D轉換電 路。
一種具有上述控制系統的襪頭縫合機，其特徵在於它包括進料裝置、裁剪 裝置、第一縫合裝置、第二縫合裝置、輸送裝置、廢料回收裝置和機架，所述 進料裝置、裁剪裝置、輸送裝置、縫合裝置均安裝在所述機架上，所述廢料回 收裝置的收料口對準所述裁剪裝置的裁剪口 。
本發明中，採用微機控制部分控制各電機的驅動電路，使得襪頭縫合機的 各個電機能夠獨立工作，而可以通過微機控制部分單獨控制某個電機的轉速， 其控制非常精確，使襪頭的縫合線均勻平整，尤其是在襪頭縫合機開始啟動時 和停止時，襪頭的縫合線也顯得非常均勻；其各個電機的轉速都可以通過微機 控制部分的觸控螢幕或者鍵盤的輸入來設定，具有控制方便的優點。同時，其電 機驅動電路板通過接插件連接，或者再通過底板電路板來連接，具有接插快速 方便，並便於檢修安裝特點；其中有些電機採用直流無刷電機，能夠使得電機 的溫升減少、壽命增長，並採用閉環控制，更能精確控制電機的轉動角度，使 得襪頭的縫合線精度進一步地提高，減少了襪頭生產的次品率。


下面再結合附圖進一步描述本發明的有關細節。 圖1為本發明襪頭縫合機整機結構圖；圖2為第二縫合裝置上設置升降電機的結構圖3為電路板插在底板電路板上的結構圖4為微電腦外圍電路圖5為直流無刷電機驅動電路圖6為步進電機驅動電路圖7為檢測部分電路圖。
圖1-3中，標記l為進料裝置；2為支架；3為第一縫合裝置；4為第二縫 合裝置；5為液晶顯示器；6為升降電機；7為底板電路板；8為電路板；9為按 鈕；IO為螺杆；ll為滑塊；12為廢料回收裝置；13為電連接插件。
圖4中，IC0為微電腦，採用AT89C52單片機，IC1為與門電路，IC2E、 IC2F 為反向器，CLOCK為時鐘電路，ICP0W為三端穩壓器件，IC3為觸控螢幕電路，R4 為復位電阻，C5為濾波電容，D2、 D3為降壓二極體，為IC3提供約3. 4V電源， ICK2為數據儲存器件，IC2為三線解碼器，Cl和R26組成復位電路，C4、 C2為 晶振，P5連接觸控螢幕，P2連接液晶顯示器，R3、 R7組成液晶顯示器對比度調節， P6連接至底板電路板的接插件，P7為排阻，IC0單片機第14腳和第15腳與圖 5中的IC5C和IC5F連接。
圖5中，Nl、 N2、 N3、 Nll、 N22、 N23為直流電機繞組驅動功率管，也可採 用場效應管，MT1為直流無刷電機控制專用晶片，型號為MC33035, Dl、 D5、 D6、 D7、 D8、 D9續流二極體，R8、 R9、 RIO、 R2、 R5、 R6為偏置限流電阻，Rl為電 流取樣電阻，R13、 R14組成分壓電路同C6組成電流取樣電路，Rll、 C3決定驅 動電路的斬波頻率，R13和E1同P麵脈沖連接決定MT1上第ll腳的電平高低， 該電平決定電路電流大小。IC4為單片機，採用89C2051型號，R15和E5組成 單片機復位電路，C7為晶振，R16為N4偏置電阻，N4為NPN三極體，ICP02為三端穩壓器件，P8為接插件，接插於底板電路板上，單片機根據外部信號CLK 的脈沖個數，控制直流無刷電機的轉動，每個脈衝對應直流電機轉動15度，由 直流電機轉軸上反饋的信號控制MT1的工作，實現嚴格控制電機的速度、角度， MT1釆用MC33035型號，具體工作原理參閱該集成電路資料。
圖6中，Dll、 D12、 DIO、 D4為續流二極體，MT2為步進電機驅動專用集成 電路，採用TA8435H型號，具體工作原理參閱該集成電路資料；R17、 R18為電 路取樣電阻，C8決定MT2電路斬波頻率的高低，ICP03為三端穩壓器件，P9為 該電路板接插件，接插於底板電路板上。
圖7中，N5、 N6為線性霍爾元件，ICP04為三端穩壓器件，IC5A、 IC5B、 C9、 Cll、 R19、 R20組成振蕩電路，R21、 R19、 R20的連接點電位的高低決定振 蕩頻率，C9、 Cll的大小與振蕩頻率有關，由IC5C緩衝輸出。IC5D、 IC5E、 CIO、 C12、 R22、 R23組成振蕩電路；R24、 R22、 R23的連接點電位的高低決定振蕩頻 率，CIO、 C12的大小與振蕩頻率有關，由IC5F緩沖輸出。圖2中的IC0檢測該 振蕩頻率的周期，P3、 Pl為排阻，INPUT1、 INPUT2為信號檢測部分信號輸入 集成電路，OUTPUT為信號輸出集成電路，該輸出信號連接步進電機驅動電路， 採用A/D轉換電路的，將線性霍爾元件的信號腳連接到微電腦的A/D引腳上， P10為接插件，接插於底板電路板上。
接插在底板的電路板上的電路板有電源供電部分電路板，圖5的直流無 刷電機驅動電路板，圖6的步進電機驅動電路板，圖7的檢測部分電路板,各 種電機的連接線，檢測部分各種傳感器件的連接線，底板電路板根據接插在上 面各電路板的連接情況進行電路布線，安裝對應對插的接插件。
具體實施例方式
如圖所示，這種襪頭縫合機的控制系統，包括電源供電部分、電機驅動部
8分、微機控制部分和信號檢測部分，所述的電機驅動部分有進料裝置電機驅動 電路、第一縫合裝置電機驅動電路、第二縫合裝置電機驅動電路、輸送裝置電 機驅動電路、縫合裝置升降電機驅動電路，各電機驅動電路和所述各裝置上的 電機對應連接，微機控制部分包括觸控螢幕或鍵盤、液晶顯示器和微電腦，所述 的各電機驅動電路、觸控螢幕或鍵盤、液晶顯示器以及所述的信號檢測部分均與
所述微電腦電連接；所述的各電機驅動電路每塊電路板連接對應的電機，每塊 電路板上都安裝電連接插件，這些電路板通過該連接插件插接在底板電路板上 後，並與所述的微電腦電連接；
本實施例中，各電機驅動電路板也可以安裝在襪頭縫合機的機架上。 所述的檢測部分包括有襪頭傳感器、斷紗傳感器、縫合裝置的高度傳感器， 這些傳感器通過接插件接插在所述的底板上，並與所述的微機控制部分電連接； 所以，襪頭進入縫合機後便由微機控制部分自動控制，當遇到襪頭的縫合線斷 開時，其斷紗傳感器便將信號傳送到微電腦，令其停機；其縫合裝置的高度傳 感器，是用來感應縫合裝置與輸送裝置底板之間的距離，其縫合裝置的高度調 整是通過一個升降裝置來實現的，該升降裝置的升降由所述的升降步進電機驅 動；由於升降電機由升降電機驅動電路驅動，所以，這種高度傳感器配合微電 腦後，就能對襪頭進行曲線縫合；該高度傳感器也可以作為高度零點定位，微 電腦控制步進電機進行曲線縫合；與所述進料裝置電機驅動電路、第一縫合裝 置電機驅動電路、第二縫合裝置電機驅動電路、輸送裝置電機驅動電路對應連 接的電機為直流無刷電機，以解決電機溫升高、轉矩小的問題；上述直流無刷 電機採用閉環控制，將直流無刷電機轉動的角度信號反饋到微處理器，再由所 述微處理器控制直流無刷電機的轉動角度，以精確控制電機的目標轉動角度， 上述的高度傳感器採用線性霍爾元件或自帶調頻振蕩電路的霍爾元件，具有耐塵的特點，可以惡劣環境下工作。
具有上述控制系統的襪頭縫合機，它包括進料裝置、裁剪裝置、第一縫合 裝置、第二縫合裝置、輸送裝置、廢料回收裝置和機架，所述進料裝置、裁剪 裝置、輸送裝置、縫合裝置均安裝在所述機架上，所述廢料回收裝置的收料口 對準所述裁剪裝置的裁剪口。這些裝置配合上述的控制系統，使得有機地組合， 其自動化程度較高，使用方便，控制精確，因而用這種襪頭縫合機生產的襪頭， 縫合面精美，成品率高的優點。
本發明工作時，先要對第 一縫合裝置和第二縫合裝置上的上下縫合針進
行穿線，對於第二縫合裝置的穿線，通過按鈕9來控制微電腦，微電腦控制升 降電機6，升降電機6上的輸出軸帶動螺杆10旋轉，使得螺杆上的滑塊ll處於 最大行程，同樣也調高第二縫合裝置4與縫製處的空間，便於穿線，再次按動 按鈕9，微電腦便控制升降電機6，使得第二縫合裝置4回到工作位置，其微電 腦控制升降電機6使第二縫合裝置4上下移動，調大第二縫合裝置4與縫製處 之間的空間。第一縫合裝置3和第二縫合裝置4穿好線後，襪頭便由進料裝置1 進入，由進料裝置1中的鏈條輸送帶送到裁剪裝置，裁剪裝置上的切刀對襪頭 的縫合線圈裁切平整後，再通過輸送裝置輸送到第一縫合裝置3，在輸送到第一 縫合裝置3前，由輸送裝置上的傳感器檢測襪頭的進入邊，傳感器信號通過微 電腦，微電腦便按設定的速度控制第一縫合裝置3對襪頭進行縫製。第一次縫 制後，隨著輸送裝置將襪頭送入，傳感器便檢測到襪頭的第二邊，此時，其信 號也通過微電腦控制第二縫合裝置4以及升降電機6 ，微電腦也按照設定的數值， 控制第二縫合裝置4的升或者降，並且控制縫合速度，以便對襪頭進行曲線縫 合，達到二次縫合的要求，使得襪頭縫合平整，穿著舒服，減少次品率。該襪 頭縫合^)L還可以縫製其他紡織或針織物品。
權利要求
1、一種襪頭縫合機的控制系統，包括電源供電部分、電機驅動部分、微機控制部分和信號檢測部分，其特徵在於所述的電機驅動部分有進料裝置電機驅動電路、第一縫合裝置電機驅動電路、第二縫合裝置電機驅動電路、輸送裝置電機驅動電路、縫合裝置升降電機驅動電路，各電機驅動電路和所述各裝置上的電機對應連接，微機控制部分包括觸控螢幕或鍵盤、液晶顯示器和微電腦，所述的各電機驅動電路、觸控螢幕或鍵盤、液晶顯示器以及所述的信號檢測部分均與所述微電腦電連接，所述信號檢測部分還包括有斷紗傳感器。
2、 根據權利要求1所述襪頭縫合機的控制系統，其特徵在於所述的各電機驅動電路每塊電路板連接對應的電機，每塊電路板上都安裝電連接插件，這 些電路板通過該連接插件與所述的微電腦電連接。
3、 根據權利要求2所述襪頭縫合機的控制系統，其特徵在於所述的各電機驅 動電路板接插在底板電路板上。
4、 根據權利要求3所述襪頭縫合機的控制系統，其特徵在於所述的各電機驅 動電路板通過所述底板電路板上的電連接插件與對應的電機相連接。
5、 根據權利要求1所述襪頭縫合機的控制系統，其特徵在於所述的各電機驅 動電路板安裝在襪頭縫合機的機架上。
6、 根據權利要求3所述襪頭縫合機的控制系統，其特徵在於所述的檢測部分 還包括縫合裝置高度傳感器，所述的傳感器通過接插件接插在所述的底板 上，並與所述的微機控制部分電連接。
7、 根據權利要求1所述的襪頭縫合機的控制系統，其特徵在於與所述進料裝置電機驅動電路、第一縫合裝置電機驅動電路、第二縫合裝置電機驅動電 路、輸送裝置電機驅動電路對應連接的電機為直流無刷電機，所述縫合裝 置升降電機為步進電機或伺服電機，與所述的升降電機連接的升降電機驅 動電路為步進電機驅動電路或伺服電機驅動電路。
8、 根據權利要求7所述的襪頭縫合機的控制系統，其特徵在於所述直流無刷 電機採用閉環控制，將直流無刷電機轉動的角度信號反饋到微處理器，再 由所述微處理器控制直流無刷電機的轉動角度。
9、 根據權利要求6所述的襪頭縫合機的控制系統，其特徵在於所述縫合裝置 高度傳感器採用線性霍爾元件，與該線性霍爾元件連接的電路為壓控振蕩 電路或A/D轉換電路。
10、 一種具有權利要求1-9任何一項控制系統的襪頭縫合機，其特徵在於它包 括進料裝置、裁剪裝置、第一縫合裝置、第二縫合裝置、輸送裝置、廢料 回收裝置和機架，所述進料裝置、裁剪裝置、輸送裝置、縫合裝置均安裝 在所述機架上，所述廢料回收裝置的收料口對準所述裁剪裝置的裁剪口。
全文摘要
本發明公開了一種襪頭縫合機的控制系統，包括電源供電部分、電機驅動部分、微機控制部分和信號檢測部分，其特徵在於所述的電機驅動部分有進料裝置電機驅動電路、第一縫合裝置電機驅動電路、第二縫合裝置電機驅動電路、輸送裝置電機驅動電路、縫合裝置升降電機驅動電路，各電機驅動電路和各裝置上的電機對應連接，微機控制部分包括觸控螢幕或鍵盤、液晶顯示器和微電腦，所述的各電機驅動電路、觸控螢幕或鍵盤、液晶顯示器以及所述的信號檢測部分均與所述微電腦電連接，所述信號檢測部分還包括有斷紗傳感器。這種襪頭縫合機的控制系統，採用微機控制部分控制各自獨立的驅動電路來驅動相應的電機，具有控制精確到位、襪頭縫合線平整美觀等優點。本發明還公開了具有上述控制系統的襪頭縫合機。
文檔編號D05B69/00GK101469496SQ20081008399
公開日2009年7月1日 申請日期2008年5月4日 優先權日2008年5月4日
發明者何偉斌 申請人:何偉斌