Устройство управления швейной машиной

. К ПАТЕНТУ ВО УП ВЛ ЕНИЯ ения; устроиство соти машины, датчик 7 ок управления, при механизм закрепки транспортирования элемент 15, логичеблок задержки 14 . 2-6-15-13-14-12-11 зоб рет скорос дла, бл вала, зм 11 оговый И 13, шины .3 ил. 19128 собие для ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗО(71) Тульский машиностроительный завод им.В.М.Рябикова(54) УСТРОЙСТ НОЙ МАШИНО (57) Сущность и держит датчик 6 наличия матери вод 3 главного строчки,механ материала, пор ский элемент главный вал м 7-5-3-2, 4-12, 6-5Изобретение относится к швейнои технике, в частности к устройствам управленияторможением механизмов швейной машины.Известно управляющее устройство дпяавтоматического останова швейной машины, имеющее швейную головку с регулируемым механизмом транспортированияматериала, присоединенный к главному валу головки электродвигатель и датчик наличия материала, фиксирующий наличиепошивочного материала в точке Р, находящейся перед иглой на расстоянии 1, Приотсутствии материала в точке Р датчик подает команду в схему с триггером на торможение электродвигателя. Электродвигательв режиме торможения гасит момент инерции и останавливает механизм швейной головкиНедостатком данного устройства является низкая производительность стачивания материалов из-за плохого гашениямоментов инерции механизмов швейной головки электродвигателем, тормозящим свысокой скорости вращения. После того какдвигатель набрал высокую скорость вращения, при переходе в режим торможения,возникающий после срабатывания датчиканаличия материала, механизм транспортирования материала продвигает пошиваемый материал по инерции до полногоостанова на расстояние, большее , Это приводит к запутыванию и обрыву ниток, а впошиваемом материале произведеннаястрочка распускается, так как концы нитокне закреплены, Увеличение расстоянияухудшает стабильность срабатывания датчика из-за складок пошиваемого материалав точке РНаиболее близким по технической сущности к заявляемому является выбранное вкачестве прототипа устройство, состоящееиз швейной головки, включающее механизмтранспортирования материала с регулируемым шагам и автоматической эакрепкойстрочки стачиваемого материала. К главномувалу швейной головки присоединен электродвигатель, Блок управления регулирует скорость вращения и осуществляет торможениеэлектродвигателя, Информацию о скоростивращения главного вала дает в блок управления датчик скорости, сигнал а включении режима торможения датчик наличия материала.Датчик наличия материала подает сигнал вблок управления. когда перед швейной иглойна определенном расстоянии кончается пашиваемый материал. Торможение электродвигателя вызывает останов механизмов швейнойголовки через главный вал машины,Недостатком данной конструкции является низкая производительность шитья.Когда электродвигатель развивает большую скорость вращения (высокая производи тельность шитья). возрастает кинетическаяэнергия движущихся механизмов головки и ротора. После подачи сигнала датчиком наличия материала нэ останов электродвигатель в режиме торможения не успевает 10 погасить кинетическую энергию движущихся частей и двигатель по инерции передвигает пошиваемый материал зэ швейную иглуЭто приводит к запутыванию ниток и распусканию незакрепленной строчки на 15 материале; После останова машины приходится вручную заправлять материал пад иг.пу.Целью изобретения является повышение производительности шитья за счет иск лючения запутывания ниток и распусканиянезакрепленной строчки на материале.Указанная цель достигается тем, что устройство для останова швейной машины, содержащее блок управления, входы кото рого связаны с датчиком наличия пошиваемого материала и датчиком скорости, выходы - с механизмом закрепления.строчки и главным валом швейной головки через электродвигатель. механизм транспортиро вания материала с регулируемым шагомсвязан с механизмам закрепки строчки и главным валом машины, снабжено последовательно соединенными пороговым блоком с регулируемым порогом срабатывания, ло гическим элементом И и блоком задержки срегулируемым временем срабатывания, причем вход порогового блока связан с датчиком скорости, выход датчика наличия пошиваемого материала с вторым входам 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 соотношенияпгпах(тт и)ппти50 где пп. - частота вращения главного вала,при которой отпирается пороговый блок, с;пгпах - максимальная частота вращенияглавного вала. свремя торможения с максимальной 55 частотой вращения да полного останова;ти время перемещения транспор 1 еромподачи материала, настроенным на максимальную строчку бумажной полосьь в режиме торможения с максимальной чэс 1 атай1 с=тпэ 7 10 20 25 30 35 Пошиваемый материал 9 прижат к подаю щей рейке 10 механизма 11 транспортирования материала, Механизм 12 закрепки строчки входом соединен с ЭВМ 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 1 с - время задержки сигнала блоком, с;тз - время срабатывания механизма закрепки, 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,З - пример конкретного исполнения устройства,Устройство содержит швейную головку 1, присоединенную за главный вал 2 черезременную 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.З) установлен на уровне плоскости. платформы швейной головки по линии стачивания стежка на расстоянииперед 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 залержки сигнала 40 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 б 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 1, 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 б отпирает пороговый блок 15 и подает сигнал на второй вход логического элемента И 13, Одновременные сигналы с датчиков 6 и 7 отпирают логический элемент И 13 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,З, 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 по 1774970дается рейкой 10 к игле, световой луч со светодиода, попадая на фотодиод, подает через формирователь сигналов электрический импульс. Датчик скорости выполнен в виде оптопары, у которойлуч 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 умно- жителя 18, выполненного на базе .ВБ-триггеров, выпрямителя 19 в виде диод- ного 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=33,3 с . Эталонное 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=0,4 с, Ь=0,15 с. Время состоит из времени подьема толкателем электромагнита 17 рычажного механизма и времени изменения зазоров в парах трения механизма транспортирования материала 11при 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 датчика7 наличия материала, состоящая из светоди 10 ода ЗЛ 076 и фотодиода фД 265-01, формирователи сигналов выполнены на баземикросхемы ТЛ. Выпрямители в блоке управления выполнены на диодах 2 Д 10 А, частотный генератор - на транзисторах 2 Т 939.15 Умножитель и микро ЭВМ 4- типа "Электроника МС 2702 (К 1-20) выполнены на микропроцессорном комплекте КР 580 с системойкоманд "Интел",Инвертор порогового блока представ 20 ляет собой .операционный усилитель типа140 УД 6, транзистор марки 21803 А, резистор с переменным сопротивлением. Логический элемент И выполнен на диодах2 Д 10 А и резисторе МЛТ 2. Блок задержки25 представляет комплект логических элементов, выполненных. на базе транэисторнотранзисторной логике, Высокочастотныйасинхронный электродвигатель маркиАИХ 56,30Экспериментальные исследования заявляемого устройства для останова швейной машины показали, что по сравнению с устройством аналогичного назначения (про тотип) заявляемое устройство обеспечиваетповышение производительности труда швеи за счет увеличения скорости шитья. На высоких скоростях работы увеличивается надежность швейной головки за счет исклю, чения эапутывания ниток и улучшения произведенной строчки за счет ее закрепления перед краем ткани. Формула изобретения45Устройство управления швейной машиной, содержащее датчики скорости машины и наличия материала, соединенные с входами блока управления приводом глав ного вала машины.и механизма закрепкистрочки, и механизм транспортирования материала, кинематически связанный с главным валом машины и механизмом закрепки строчки, отл и ч а ю щееся тем, 55 что, с целью повышения производительности шитья за счет исключения эапутывания нитоки распускания незакрепленной строчки на материале, оно снабжено последовательно соединенными пороговым элементом, логическим элементом И и блоком.Стрельникова Техред М,Моргентал Ре Корректор Е.Пап каз 3944 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 задержки, причем вход порогового элемента соединен с датчиком скорости машины, второй вход элемента И связан с датчиком наличия материала, а выход блока задержки - с входом механизма закренки строчки,