Устройство управления швейной машиной

Устройство управления швейной машиной

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сущность изобретения: устройство содержит датчик б скорости машины, датчик 7 наличия материала, блок управления, привод 3 главного вала, механизм закрепки строчки, механизм 11 транспортирования материала, пороговый элемент 15, логический элемент И 13, блок задержки 14, главный вал машины . 2-6-15-13-14-12-11, 7-5-3-2, 4-12, 6-5. 3 ил. 2 J Х| XJ N Ю vj О СО Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ, РЕСПУБЛИК (5I)5 0 05 В 69/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . К ПАТЕНТУ (21) 4849985/12 (22) 09.07,90 (46) 07.11.92, Бюл,41 (71) Тульский машиностроительный завод им.В.М.Рябикова (75) В.Н.Батазов, А.Н.Бессонов, В.В.Вершинин, E.À.Äðîíoâ и Ю.А.Краснов . (76) Производственное объединение "Туламашзавод" (56) Патент Японии N. 61-20316, кл. 0 05 В

69/00, 1986.

Патент ФРГ N3619128,,кл. 0 05 В

69/22, 1987.

Червяков Ф.И., Сумароков Н.В. Швейные машины, 2-ое изд., 1962, с.143, ф.104.

СТ 27-15-308-82.Машины швейные промышленные. с.17.. п,4.7.

Орловский Б.В. Учебное пособие для

ВУЗов, 1986.

f 1/ //... Ж,, 1774970 А3 (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ШВЕЙНОЙ МАШИНОЙ (57) Сущность изобретения: устройство содержит датчик 6 скорости машины, датчик 7 наличия материала, блок управления. привод 3 главного вала, механизм закрепки строчки, механизм 11 транспортирования материала, пороговый элемент 15, логический элемент И 13, блок задержки 14, главный вал машины . 2-6-15-13-14-12-11, 7-5-3-2, 4-12, 6-5. 3 ил.

1774970

Изобретение относится к швейнои технике, в частности к устройствам управления торможением механизмов швейной машины.

Известно управляющее устройство для автоматического останова швейной машины, имеющее швейную головку с регулируемым механизмом транспортирования материала, присоединенный к главному валу головки электродвигатель и датчик наличия материала, фиксирующий наличие пошивочного материала в точке Р, находящейся перед иглой на расстоянии I. При отсутствии материала в точке Р датчик подает команду в схему с триггером на торможение электродвигателя. Электродвигатель в режиме торможения гасит момент инерции и останавливает механизм швейной головки

Недостатком данного устройства является низкая производительность стачивания материалов из-за плохого гашения моментов инерции механизмов швейной головки электродвигателем, тормозящим с высокой скорости вращения. После того как .двигатель набрал высокую скорость вращения, при переходе в режим торможения, возникающий после срабатывания датчика наличия материала. механизм транспортирования материала продвигает пошиваемый материал по инерции до полного останова на расстояние, большее I, Это приводит к запутыванию и обрыву ниток. а в пошиваемом материале произведенная строчка распускается, так как концы ниток не закреплены. Увеличение расстояния ухудшает стабильность срабатывания датчика из-за складок пошиваемого материала в точке P..

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является выбранное в качестве прототипа устройство, состоящее из швейной головки. включающее механизм транспортирования материала с регулируемым шагом и автоматической закрепкой строчки стачиваемого материала. К главному валу швейной головки присоединен электродвигатель. Блок управления регулирует скорость вращения и осуществляет торможение электродвигателя. Информацию о скорости вращения главного вала дает в блок управления датчик скорости, сигнал о включении режима торможения датчик наличия материала.

Датчик наличия материала подает сигнал в блок управления. когда перед швейной иглой на определенном расстоянии кончается пошиваемый материал. Торможение электродвигателя вызывает останов механизмов швейной оловки через главный вал машины.

Недостатком данной конструкции является низкая производительность шитья.

Когда электродвигатель развивает большую скорость вращения (высокая производи5 тельность шитья). возрастает кинетическая энергия движущихся механизмов головки и ротора. После подачи сигнала датчиком наличия материала на останов электродвигатель в режиме торможения не успевает

10 погасить кинетическую энергию движущихся частей и двигатель по инерции передвигает пошиваемый материал за швейную иглу..Это приводит к запутыванию ниток и распусканию незакрепленной строчки на

15 материале; После останова машины приходится вручную заправлять материал под иглу.

Целью изобретения является повышение производительности шитья за счет иск20 лючения запутывания ниток и распускания незакрепленной строчки на материале.

Указанная цель достигается тем, что устройство для останова швейной машины, содержащее блок управления, входы кото25 рого связаны с датчиком наличия пошиваемого материала и датчиком скорости, выходы — с механизмом закрепления.строчки и главным валом швейной головки через электродвигатель. механизм транспортиро30 вания материала с регулируемым шагом связан с механизмом закрепки строчки и главным валом машины, снабжено последовательно соединенными пороговым блоком с регулируемым порогом срабатывания, ло35 гическим элементом И и блоком задержки с регулируемым временем срабатывания, причем вход порогового блока связан с датчиком скорости, выход датчика наличия пошиваемого материала с вторым входом

40 логического элемента И, а выход блока задержки с . входом механизма закрепки строчки, при этом опорное напряжение срабатывания порогового блока установлено эквивалентно частоте вращения главного

45 вала. определяемой из соотношения пгпах (тт и) пг,= ти

50 где n .— частота вращения главного вала. при которой отпирается пороговый блок. с; и„„, — максимальная частота вращения главного вала. с время торможения с макcèìàíüнои

55 частотой вращения до полного останова; ти время перемещения транспортером подачи материала, настроенным на максимальную строчку бумажной полосьь в режиме торможения с максимальной час1отой

1774970

tctn ta s

20

30

Пошиваемый материал 9 прижат к подаю- 50 щей рейке 10 механизма 11 транспортирования материала, Механизм 12 закрепки строчки входом соединен с 3ВМ 4, а выходом посредством рычажной передачи — с

55 вращения на расстояние от точки срабатывания датчика наличия пошиваемого материала до швейной иглы, с, время запаздывания сигнала в блоке задержки определено из соотношения где tc — время задержки сигнала блоком, с;

t3 — время срабатывания механизма за. крепки, с.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием последовательно соединенных порогового блока с установленным по математической формуле порогом срабатывания, логического элемента И, блока задержки с установленным по математической формуле временем срабатывания и их связями с остальными элементами схемы.

Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемого решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства для останова швейной машины; на фиг.2 — момент срабатывания датчика наличия материала (стрелкой показано направление светового луча); на фиг,3 — пример конкретного исполнения устройства, Устройство содержит швейную головку

1, присоединенную за главный вал 2 через ременную передачу к электродвигателю 3, Блок управления состоит из Э ВМ 4 и частотного преобразователя 5. К частотному преобразователю входом присоединен электродвигатель 3, а выходами датчик скорости 6, датчик 7 наличия пошиваемого материала и ЭВМ 4, Датчик 7 (фиг.3) установлен на уровне плоскости. платформы швейной головки по линии стачивания стежка на расстоянии! перед швейной иглой 8. механизмом 11. К механизму 12 выходом подключен логический элемент И 13 через блок задержки 14, Два входа этого элемента соединены один с датчиком 7, а другой через пороговый блок 15 с выходом датчика скорости 6. Длительность задержки сигнала

45 с блоке 14 и величина порога срабатывания блока 15 установлены по математической формуле, Устройство работает следующим образом, Во время шитья механизм 11 транспортирования материала, приводимый вдвижение от главного вала 2, перемещает рейкой

10 материал 9 в направлении от датчика 7 к швейной игле 8. ЭВМ 4 в соответствии с показаниями установленного на главном валу датчика скорости 6 по заданной программе управляет через частотный преобразователь 5 электродвигателем 3 и механизмом 12 закрепки строчки. Когда край пошиваемого материала вследствие случайных причин подходит к игле на расстояние меньше I, замыкаются контакты датчика 7. Датчик посылает сигнал на вход логического элемента И. 13 и тормозит через частотный преобразователь 5 электродвигатель 3, Электродвигатель через ременную передачу за главный вал 2 тормозит все механизмы швейной головки 1. Рейка 10 по инерции во время торможения перемещает некоторое время материал 9 к швейной игле

8. При шитье на скоростях, превышающих эталонную, рассчитаную по математической формуле, сигнал с датчика скорости 6 отпирает пороговый блок 15 и подает сигнал на второй вход логического элемента И 13, Одновременные сигналы с датчиков 6 и 7 отпирают логический элемент И13 и подают сигнал на вход блока задержки 14. После фиксированной задержки двигатель 3 частично погасил кинетическую энергию головки, сигнал с,выхода блока 14 включает механизм 12, который через рычажную передачу заставляет механизм 11 перемещать пошиваемый материал 9 рейкой 10 от швейной иглы 8 к датчику 7. При этом происходит закрепление пошиваемой строчки, Устройство для остановка швейной машины может быть выполнено, например, как это показано на фиг,2 и фиг.3. В данном устройстве осуществлен принцип частотного регулирования скоростью вращения высокочастотного асинхронного электродвигателя 3, который вращает через ременную передачу главный вал 2 швейной головки 1, От главного вала приводятся в движение все механизмы швейной головки, в том числе через тяги и качающиеся валы механизма 11 транспортирования материала.

Датчик 7 наличия материала представляет собой оптопару и формирователь сигнала, Формирователь выполнен на базе микросхемы, а оптопара состоит из све годиода и фотодиода. Когда край материала по1774970 дается рейкой 10 к игле, световой луч со светодиода, попадая на фотодиод, подает через формирователь сигналов электрический импульс. Датчик скорости выполнен в виде оптопары, у которой луч света прерывается диском с прорезью, Диск закреплен на главном валу 2, Выходной импульс от фотодиода проходит через формирователь сигнала, выполненного на микросхеме.

Частотный преобразователь 5 представляет собой подключенный к сети выпрямитель 16 в виде диодного моста и частотный генератор 17, выполненный на транзисторах. Выпрямитель подает постоянный ток на вход генератора. Генератор преобразует постоянный ток в переменный с заданной блоками 4, 6 и 7 частотой. Механизм 12 закрепки строчки состоит из умножителя 18, выполненного на базе .RS-триггеров, выпрямителя 19 в виде диодного моста, транзисторного преобразователя, электромагнита 20 и рычажного механизма переключения.

Пороговый блок 15 имеет инвертор 21, выполненный на базе операционного усилителя, транзистор 22 и резистор 23 с переменным сопротивлением. Инвертор преобразует входной импульс тем большим, чем меньшим по величине он поступил с датчика скорости. Транзистор отпирается при условии превышения напряжения на

"коллекторе, поданного с инвертора эталонного напряжения эмиттера, установленного резистором, в соответствии с математической формулой, Максимальная частота вращения электродвигателя 100 с, время торможения с максимальной скорости до полного останова 0,6 с, Время перемещения листа бумаги от.линии срабатывания датчика 7 наличия материала до швейной иглы -0,4 с. Это время измерено при наименьшем моменте сопротивления пошиваемого материала по нормативу, в соответствии с формулой пл=33.3c . Эта-1 лонное напряжение на резисторе 23 отпирания транзистора 22 с датчика скорости 5 отрегулировано на величину импульса экви-. валентного вычисленной.

Логический элемент И 13 состоит из диодов 24 и резистора 25. Элемент передает импульс только тогда, когда на резисторе и на входе диодов подано одинаковое напряжение.

Блок задержки . 14 выполнен на базе счетчиков двоичных чисел, состоящих из триггеров 26. Длительность задержки вычислена в соответствии с математической формулой, где 18=0,4с, Ь=0,15 с. Время состоит из времени подьема толкателем электромагнита 17 рычажного механизма и времени изменения зазоров в парах трения механизма транспортирования материала 11 при перемене движения рейки 10-0,25 с.

5 Длительность задержки выбирается изменением длительности выполнения инерции

"цикл" и "количество операций и цикле".

Оптопара датчика скорости 6 и датчика

7 наличия материала, состоящая из светоди10 ода ЗЛ.076 и фотодиода ФД265-01, формирователи сигналов выполнены на базе микросхемы ТЛ-2. Выпрямители в блоке управления выполнены на диодах 2Д10А, частотный генератор — на транзисторах 2Т939.

15 Умножитель и микро ЭВМ4 типа "Электроника МС2702 (К1-20) выполнены на микропроцессорном комплекте КР580 с системой команд "Интел-8", Инвертор порогового блока представ20 ляет собой .операционный усилитель типа

140УД6, транзистор марки 21803А, резистор с переменным сопротивлением. Логический элемент И выполнен на диодах

2Д10А и резисторе МЛТ2. Блок задержки

25 представляет комплект логических элементов, выполненных. на базе транэисторнотранзисторной логике. Высокочастотный асинхронный электродвигатель марки

АИХ56.

Экспериментальные исследования заявляемого устройства для останова швейной машины показали, что по сравнению с устройством аналогичного назначения (про35 тотип) заявляемое устройство обеспечивает повышение производительности труда швеи за счет увеличения скорости шитья. На высоких скоростях работы увеличивается надежность швейной головки за счет исклю40, чения эапутывания ниток и улучшения произведенной строчки за счет ее закрепления перед краем ткани.

Формула изобретения

Устройство управления швейной машиной, содержащее датчики скорости машины и наличия- материала, соединенные с входами блока управления приводом глав50 ного вала машины .и механизма закрепки строчки, и механизм транспортирования материала, кинематически связанный с главным валом машины и механизмом закрепки строчки, отл и ч а ю щ ее ся тем, 55 что, с целью повышения производительности шитья за счет исключения эапутывания ниток и распускания незакрепленной строчки на материале, оно снабжено последовательно соединенными пороговым элементом, логическим элементом И и блоком

1774970

10 г.Г а. з

Составитель В,Базанов

Редактор М.Стрельникова Техред M,Moðãåêòýë Корректор Е.Папп

Заказ 3944 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101 задержки, причем вход порогового элемента соединен с датчиком скорости машины, второй вход элемента И связан с датчиком I наличия материала, а выход блока задержки — с входом механизма закренки строчки.