縫紉機用反射式光電開關的製作方法

2023-06-05 08:30:51 1

專利名稱：縫紉機用反射式光電開關的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種縫紉機用反射式光電開關。
背景技術：
在縫紉機領域中，反射式光電開關現在已普遍使用，發射與接收可以做成一個組件，方便安裝。現在市場所有的反射式光電開關都是把發射與接收平行安裝在一起，紅外發射器發射紅外光，如有物體遮擋就會發射紅外光，接收管接收到反射的紅外光就能判斷物體的存在。圖I為現有技術中一種縫紉機用反射式光電開關的工作原理示意圖，目前大多數廠家都採用這種方式。如圖I所示，光電開關101安裝於臺板102的上方，紅外發射器103時刻發射信號光到臺板102。不管臺板102上有無布料105，紅外接收管104都能接收到信號。由於布料105與臺板102的反射特性稍有差異，所以紅外接收管104接收到的信號稍有差異，可靠性不是很好。況且光電開關101必須垂直於臺板102安裝，稍有角度的差異就會對檢測的可靠性帶來很大的影響。有時為了提高檢測的可靠性，在臺板102上貼有反光膜，其易磨損有壽命短的缺點，可靠性的提高並不明顯。再有，縫紉機上方必須設有固定的位置，但這往往有很大的局限性。更好的辦法是將光電開關安裝在臺板的下面。圖2為現有技術中另一種縫紉機用反射式光電開關的工作原理示意圖，其安裝方式也如圖所示。在圖2中，布料205位於臺板202上，臺板202上打有孔，孔的大小直徑必須大於光電開關201的發射管203與接收管204的總和。圖2上所示，發射與接收的光路是不同的，它們之間的夾角又不能太大，否則檢測布料205的可靠性會很差。這樣，發射管203與接收管204要安裝在離臺板202比較遠的地方，這種方式最大的問題是臺板202上的孔很容易被灰塵堵住而失去作用。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種縫紉機用反射式光電開關，能夠方便又可靠地檢測布料。為解決上述技術問題，本實用新型提供一種縫紉機用反射式光電開關，包括透明傳導件，與縫紉機臺板鑲嵌安裝在一起，所述透明傳導件穿透所述臺板直至所述臺板上方的布料；光電開關本體，設置於縫紉機臺板的下方，其包括發射管，通過所述透明傳導件向所述臺板上方發射紅外光；接收管，通過所述透明傳導件接收所述臺板上方的布料反射的光，和在所述透明傳導件自身內反射的光。可選地，所述透明傳導件具有一腔體，所述光的發射與反射均在所述腔體內進行。[0014]可選地，所述反射式光電開關的電路系統包括電源，提供電力供應；微控制器，分別與所述電源和所述接收管相連接，接收所述接收管返回的電流信號，計算所述布料的反射電流；恆流源，分別與所述電源、所述微控制器和所述發射管相連接，根據所述微控制器的指令向所述發射管輸出恆定的電流。可選地，所述透明傳導件的材質為耐磨硬樹脂。可選地，所述微控制器採用C8051F330晶片，所述恆流源採用能提供545毫安的恆定工作電流源。·[0020]與現有技術相比，本實用新型具有以下優點本實用新型能夠方便又可靠地檢測布料，因地制宜，避免對縫紉機本身作很大的改動。本實用新型的檢測效果良好，可靠度高，取得良好的經濟效益。

本實用新型的上述的以及其他的特徵、性質和優勢將通過
以下結合附圖和實施例的描述而變得更加明顯，其中圖I為現有技術中一種縫紉機用反射式光電開關的工作原理示意圖；圖2為現有技術中另一種縫紉機用反射式光電開關的工作原理示意圖；圖3為本實用新型一個實施例的縫紉機用反射式光電開關的安裝結構示意圖；圖4為本實用新型一個實施例的縫紉機用反射式光電開關的透明傳導件的結構示意圖；圖5為本實用新型一個實施例的縫紉機用反射式光電開關的光路原理示意圖；圖6為本實用新型一個實施例的縫紉機用反射式光電開關的工作流程的模塊框圖。
具體實施方式
下面結合具體實施例和附圖對本實用新型作進一步說明，在以下的描述中闡述了更多的細節以便於充分理解本實用新型，但是本實用新型顯然能夠以多種不同於此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本實用新型內涵的情況下根據實際應用情況作類似推廣、演繹，因此不應以此具體實施例的內容限制本實用新型的保護範圍。圖3為本實用新型一個實施例的縫紉機用反射式光電開關的安裝結構示意圖。如圖所不，該縫糹刃機用反射式光電開關300主要包括光電開關本體301和透明傳導件306。其中，透明傳導件306與縫紉機臺板302鑲嵌安裝在一起，透明傳導件306穿透臺板302直至臺板302上方的布料305。而光電開關本體301可以設置於縫紉機臺板302的下方，其進一步可以包括發射管303和接收管304。發射管303用於透過透明傳導件306向臺板302上方發射紅外光；接收管304用於透過透明傳導件306接收臺板302上方的布料305反射的光，和透明傳導件306自身內反射的光。在本實施例中，臺板302的厚度可以I. 8毫米，低一點減少磨損。接收管304的直徑可以為I. 6毫米，發射管303的直徑可以為O. 8毫米。另外，圖4為本實用新型一個實施例的縫紉機用反射式光電開關的透明傳導件的結構示意圖，該透明傳導件306具有一腔體，為了達到光的有效利用，光在該腔體裡儘可能的全發射。如圖4所示，該透明傳導件306的材質可以為耐磨硬樹脂，角R的角度必須小於34度(樹脂的折射率一般在I. 5左右)，在本實施例中可以是29度。本發明的一個特點就是光的發射與反射都在同一個腔體裡進行。圖5為本實用新型一個實施例的縫紉機用反射式光電開關的光路原理示意圖。如圖5所不，當光電開關本體501的紅外發射管503發射紅外光在透明傳導件506的腔體裡向上。其中光線F是紅外光遇到臺板502上的布料505時的反射光，光線G是沒有遇到布料505時損失的光，光線H是透明傳導件506的腔體內的內反射光。當臺板502上沒有布料505時，接收管504接收到的光線H和外界的幹擾光(下面為闡述簡便，將幹擾光的影響去除不考慮)；當臺板502上有布料505時，發射光遇到布料505除了腔體內的自反射光H夕卜，還多了被布料505發射的光，被接收管504 —起接收，從而檢測到布料信號。圖6為本實用新型一個實施例的縫紉機用反射式光電開關的工作流程的模塊框 圖。如圖6所示，該反射式光電開關300需要與之配合的電路系統600才能一起工作。該電路系統至少包括電源601、微控制器602和恆流源603。其中，電源601提供整個系統的電力供應。微控制器602分別與電源601和接收管605相連接，用於接收接收管605返回的電流信號，計算布料305的反射電流。恆流源603分別與電源601、微控制器602和發射管604相連接，用於根據微控制器602的指令向發射管604輸出恆定的工作電流。在本實施例中，微控制器602可以採用C8051F330晶片，也可以採用相似的器件；恆流源603可以採用能提供545毫安的恆定電流源，其目的是提供可靠的電流。恆流源603它不會受環境、溫度、器件老化而帶來的檢測靈敏度的影響，一般發射管604的恆定電流是20毫安，這裡採用這麼大的電流是為了提高紅外光的發射強度。有些反射式開關的工作效率不高，大部分光線被外界吸收，少有反射，提高電流可以來提高可靠性，另一方面也會減少環境光的影響(下面闡述)。這麼大的電流如果持續輸出，發射管604幾秒鐘就會失效，這裡採用脈衝方式，佔空比I : 500，平均電流就會降到545/500 = I. I毫安，保證器件的壽命又有大的發射電流。假設本實施例中微控制器602每10毫秒輸出20微秒的脈衝，當沒有脈衝時的光電流是Al (環境幹擾)，有脈衝時測得的光電流是A2 (有布料)，不管是Al還是A2，其中都有環境光的影響，假設本身的腔體的內反射電流A3(光線H)，有布料時的反射電流A4(光線F)，那麼A2 = A3+A4+A1 ;如果無布料時檢測一次光電流A5，則A5 = A1+A3，所以，A2-A5= (A3+A4+A1)-(A1+A3)= A4(有布料時的反射電流，環境光與腔體內自身反射幹擾的影響自動消除了)在電路系統中還可以配有設定上述A4大小的電位器(未圖示)，調節合適的值就可以很可靠地檢測布料。本實用新型能夠方便又可靠地檢測布料，因地制宜，避免對縫紉機本身作很大的改動。本實用新型的檢測效果良好，可靠度高，取得良好的經濟效益。本實用新型雖然以較佳實施例公開如上，但其並不是用來限定本實用新型，任何本領域技術人員在不脫離本實用新型的精神和範圍內，都可以做出可能的變動和修改。因此，凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何修改、等同變化及修飾，均落入本實用新型權利要求所界定的保護範圍之內 。
權利要求1.一種縫紉機用反射式光電開關，其特徵在於，包括 透明傳導件，與縫紉機臺板鑲嵌安裝在一起，所述透明傳導件穿透所述臺板直至所述臺板上方的布料； 光電開關本體，設置於縫紉機臺板的下方，其包括 發射管，通過所述透明傳導件向所述臺板上方發射紅外光； 接收管，通過所述透明傳導件接收所述臺板上方的布料反射的光，和所述透明傳導件自身內反射的光。
2.根據權利要求I所述的縫紉機用反射式光電開關，其特徵在於，所述透明傳導件具有一腔體，所述光的發射與反射均在所述腔體內進行。
3.根據權利要求I或2所述的縫紉機用反射式光電開關，其特徵在於，所述反射式光電開關的電路系統包括 電源，提供電力供應； 微控制器，分別與所述電源和所述接收管相連接，接收所述接收管返回的電流信號，計算所述布料的反射電流； 恆流源，分別與所述電源、所述微控制器和所述發射管相連接，根據所述微控制器的指令向所述發射管輸出恆定的電流。
4.根據權利要求I或2所述的縫紉機用反射式光電開關，其特徵在於，所述透明傳導件的材質為能傳遞紅外光的耐磨硬樹脂材料。
5.根據權利要求3所述的縫紉機用反射式光電開關，其特徵在於，所述微控制器採用C8051F330晶片，所述恆流源採用能提供545毫安的恆定工作電流源。
專利摘要本實用新型提供一種縫紉機用反射式光電開關，包括透明傳導件，與縫紉機臺板鑲嵌安裝在一起，透明傳導件穿透臺板直至臺板上方的布料；光電開關本體，設置於縫紉機臺板的下方，其包括發射管，通過透明傳導件向臺板上方發射紅外光；接收管，通過透明傳導件接收臺板上方的布料反射的光，和透明傳導件自身內反射的光。本實用新型能夠方便又可靠地檢測布料，因地制宜，避免對縫紉機本身作很大的改動。本實用新型的檢測效果良好，可靠度高。
文檔編號H03K17/94GK202634392SQ20122015746
公開日2012年12月26日 申請日期2012年4月13日 優先權日2012年4月13日
發明者張永其 申請人:上海秋田電器科技有限公司