Устройство для управления швейной машиной
УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШВЕЙНОЙ МАШИНОЙ, содержащее электропривод швейной машины, кинематически соединенный с механизмом подачи швейной иглы и механизмом перемешения материала с расположенными на нем верхним и нижними кольцами зажима детали , механически связанными с механизмом подачи швейной иглы, блок регистрации механических перемешений, блок считывания управляющей программы и усилитель , отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности управления, оно имеет блок сравнения, формирователь импульсов , ключи, распределитель импульсов, программатор, элементы И, датчик положения , механически связанный с верхним кольцом зажима детали, а блок регистрации механических перемещений расположен в рабочей зоне швейной головки механизма подачи швейной иглы, при этом .выход блока регистрации механических перемещений соединен с входом программатора, выходы которого подключены к первым входам первого , второго и третьего элементов И, выход блока считывания управляющей программы соединен с первым входом блока сравнения, связанного вторым входом с вторым входом первого элемента И и выводом четвертого элемента И, который первым входом связан с выходом датчика положения, а вторым входом подключен к выходу усилителя, I соединенного входом с выходом распределителя импульсов, первый выход блока срав (Л нения связан с входом формирователя импульсов , выходы которого подключены к первым, вторым входам ключей, выходы первого ключа соединены с вторыми входами второго и третьего элементов И подсоединенных выходами к первому и второму входам распределителя импульсов, связанных третьГчЭ им и четвертым входами с выходами второго ключа, соединенного третьим входом с вторым выходом блока сравнения. со
СОЮЭ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
@Iffy;» „, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ. (21) 3705960/24- 12 (22) 27.02.84 (46) 30.12.85. Бюл. № 48 (71) Московский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт легкой промышленности (72) А. Х. Джалилов, В. А. Иванов, А. И, Комиссаров, Н. И. Крапивин и Г. В. Сипаров (53) 687.053.451 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 687152, кл. D 05 В 21/00, 1977. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШВЕЙНОЙ МАШИНОЙ, содержащее электропривод швейной машины, кинематически соединенный с механизмом подачи швейной иглы и механизмом перемещения материала с расположенными на нем верхним и нижними кОльцами зажима детали, механически связанными с механизмом подачи швейной иглы, блок регистрации механических перемещений, блок считывания управляющей программы и усилитель, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности управления, оно имеет блок сравнения, формирователь импульсов, ключи, распределитель импульсов, программатор, элементы И, датчик положе„„SU„„1201374 A дц 4 0 05 В 21/00 ния, механически связанный с верхним кольцом зажима детали, а блок регистрации механических перемещений расположен в рабочей зоне швейной головки механизма подачи швейной иглы, при этом выход блока регистрации механических перемещений соединен с входом программатора, выходы которого подключены к первым входам первого, второго и третьего элементов И, выход блока считывания управляющей программы соединен с первым входом блока сравнения, связанного вторым входом с вторым входом первого элемента И и выходом четвертого элемента И, который первым входом связан с выходом датчика положения, а вторым входом подключен к выходу усилителя, соединенного входом с выходом распредели- Е
Р теля импульсов, первый выход блока сравнения связан с входом формирователя им- (/) пульсов, выходы которого подключены к первым, вторым входам ключей, выходы пер- C вого ключа соединены с вторыми входами второго и третьего элементов И, подсоединен- ф ных выходами к первому и второму входам распределителя импульсов, связанных третьим и четвертым входами с выходами второ- Я го ключа, соединенного третьим входом с вторым выходом блока сравнения.
1201374
Изобретение относится к швейному машиностроению и может быть использовано для управления швейной машиной.
Цель изобретения — повышение эффективности управления.
На фиг. 1 представлена конструктивная схема ориентирующего узла швейной машины; на фиг. 2 изображена схема расположения одного из датчиков ориентирующего узла; на фиг. 3 — схема функционирования следящей системы; на фиг. 4 — блок-схема управления швейной машиной.
На фиг. 1, 2, 3 и 4 обозначены нижнее ориентирующее кольцо 1, установленное в шарикоподшипниковой опоре 2 и несущее на себе червячное колесо 3. Электропривод 4 швейной машины установлен на опоре 2, его вал жестко связан с червяком 5, находящимся в зацеплении с червячным колесом 3.
Верхнее ориентируюп се кольцо состоит из внешней обоймы 6 и внутренней обоймы 7, причем внешняя обойма является подвижной и может свободно вращаться относительно внутренней обоймы. Внутренняя обойма посредством кронштейна 8 жестк« укреплена»а стержне лапки 9, вследствие чего может совершать возвратно-поступательное движение в вертикалы ой плоскости вместе со стержнем лапки.
Челночная колонка 10 и нижняя транспортирук щая рейка 11 расположены внут ри опоры 2 и нижнего ориентирую него кольца l, не касаясь их. Нижняя транспортирующая рейка при подъеме проходит через отверстие 12 в нижнем ориентирующем кольце.
Верхняя транспортирующая рейка 13 и игла 14. установленная в игловодителе 15, при опускании проходят через отверстие вг внутренней обойме верхнего ориентирующего кольца.
На внутренней обойме верхнего ориентирующего кольца расположена опора 16, в которой расположен кронштейн 17, в зажиме которого жестко укреплен приемный торец волоконно-оптического преобразователя 18. Плоскость приемного кольца волоконно-оптического преобразователя, бл агодаря наличию пружины 19, «казывае.ся постоянно прижатой к поверхности стачиваемых деталей 20 (несмотря на возвратно-поступательное движение верхнего ориентирующего кольца). Окружность приемного торца волоконно-оптического преобраз«нателя ориентирована таким образом, что край 21 верхней из стачиваемых геталей делит ее пополам.
На игловодителе 15 установлен флажок 22, который при возвратно-поступательном движении игловодителя свободно перемещается в пазу 23 бесконтактного дат гика положения 24. Поскольку механизмы лапки и иглы синхронизированы, игл«водитель в процессе работы машины занимает верхнее
55 положение в тот момент, когда стержень лапки занимает нижнее положение, а следовательно, занимает нижнее положение и верх нее ориентирующее кольцо, поскольку внутренняя обойма верхнего ориентирующего кольца жестко связана со стержнем лапки. Таким образом, флажок 22 входит в прорезь 23 датчика 24 лишь в то время, когда верхнее ориентирующее кольцо находится в нижнем положении, т.е. прижимает своей внешней обоймой 6 стачиваемые детали 20 к поверхности нижнего ориентирующего кольца 1. Датчик 24 вырабатывает сигнал управления только в те моменты, когда флажок находится в его прорези.
На фиг. 3 показана схема следящей системы. Система состоит из однократно расшег:ленного волоконно-оптического преобразователя, в..тнь 25 которого является осветнтельнои. ас твь 26 — передающей. В дат ик входи зкже осветитель 27, расположенный у торца ветви 19 волоконно-оптического преобразователя, и фоторезистор 28, расположенны и y rop ца ветви 26,волоконнооптического преобразователя. В случае, когда -тачиваемые детали занимают нормальн«е положение. окружность приемного тор«а волоконно-«птического преобразователя дел тся краем ?1 верхней из стачиваемых деталей пополам. При этом на фоторезистор попадает световой поток и фоторезистор имеет сопротивление. При смещении края 21 верхней из стачиваемых деталей из заданного положения световой лоток, попадающий HH фоторезистор либо увеличивается, либо уменьшается, что приводит к уменьшению или увеличению сопротивления фоторсз истора соответственно.
Блок-схема управления приводом (фиг. 4) состоят из системы 29 приема и преобразования программы, включающей в себя блок
30 считывания управляющей программы, блок 31 сравнения, формирователь 32 имгульсов, блок 33 управления шаговым двиг«гелем, содержащий распределитель 34 импульсов, усилитель 35, блок 36 соответствия программы контуру, включающий программатор 37, элементы И 38, 39 и 40, блок 41 регистрации механических перемещений, ключи 42 и 43,провод 44 связи и элемент И 45.
Устройство в целом (швейная головка, узел ориентации и привод) предназначено ,,чя стачивания по контуру деталей верха обуви и к«жгалаптереи, иными словами для вы олне ия скрепляющих швейных строчек при сборке деталей верха обуви и кожгалантереи. Швейные строчки, выполняемые устройством, могут быть эквидистантны краю одной из деталей или могут иметь ин)ю любую форму.
Работа устройства основана на следующем принципе. Детали укладываются в рабочей зоне устройства (под иглу швейной головки) и и процессе обработки могут пе1201374
55 з ремещаться относительно иглы швейной головки двумя способами: с помощью реечного двигателя материала швейной головки (прямолинейное перемещение) и с помощью узла ориентации (поворот относительно вертикальной оси, совпадающей с осью иглы).
Таким образом может быть обеспечена любая траектория перемещения обрабатываемых деталей относительно иглы швейной головки, т.е. может быть выполнена швейная строчка любой формы. Перемещение деталей в рабочей зоне осуществляется последовательно, т.е. после каждого шага прямолинейного транспортирования рейки осуществляется поворот (в случае необходимости) на нужный угол узлом ориентации.
Шаг прямолинейного перемещения деталей постоянен и равен шагу стежка швейной строчки и осуществляется этот шаг в момент, когда игла находится в материале.
После выхода иглы из материала, т.е. когда транспортирующие рейки расходятся (верхняя уходит вверх, а нижняя — вниз) детали оказываются зажатыми между ориен. тирующими кольцами узла ориентации, в результате чего появляется возможность поворота деталей на нужный угол. После поворота вновь осуществляется шаг прямолинейного транспортирования и т.д.
Принцип работы устройства заключается в следующем.
Ключи 42 и 43, имеющие как автоматическое, так и ручное управление в исходном положении выключены вручную. В устройство вводится программа обработки, которая считывается блоком 30 и запоминается в блоке 31.
Заготовка, состоящая из двух деталей, подлежащих стачиванию, заправляется в полуавтомат следующим образом.
В исходном положении рейки 11 и 13 швейной головки разведены, а верхнее ориентирующее кольцо опущено и своей внешней обоймой 6 контактирует с поверхностью нижнего ориентирующего кольца l . Для заправки заготовки 20 верхнее ориентирующее кольцо поднимается вручную и после установки заготовки вновь опускается.
Таким образом, заготовка оказывается зажатой между верхним и нижним ориентирующими кольцами, а плоскость приемного торца волоконно-оптического преобразователя 18 прижимается к поверхности верхней из стачиваемых деталей.
Сущность работы механических элементов и узлов устройства состоит в следующем.
Механическая часть устройства состоит из двух основных элементов: швейной головки (стандартной, с двумя рейками и отклоняющейся иглой колонкового типа) и узла ориентации. Узел ориентации, в свою очередь, состоит из верхней и нижней части (фиг. 1). Перед началом обработки оператор вручную поднимает стержень лапки 9 (швейная головка имеет специальный рычаг, с помощью которого осуществляется подъем стержня лапки 9) . Конструкция швейной головки такова, что одновременно со стержнем лапки 9 поднимает и верхняя рейка 13.
Поскольку верхнее прижимное кольцо, состоящее из внешней 6 и внутренней 7 обоймы, укреплено на стержне лапки 9 при помощи кронштейна 8, то при поднятии стержня лапки 9 поднимается и верхнее прижимное кольцо. Теперь оператор имеет возможность уложить заготовку (две детали, подлежащие стачиванию) 20 на рабочую поверхность нижнего ориентирующего кольца, после этого оператор опускает вручную стержень лапки 9 и, следовательно, верхнюю рейку 13. Затем поворотом главного вала швейной головки за маховик, он опускает иглу. При этом заготовка 20 оказывается зажатой между верхней 13 и нижней 1! рейками, а рабочая поверхность внешней обоймы 6 верхнего прижимного кольца с м атери алом за готовки не конта кти рует.
После включения ключей 42 и 43 начинает осуществляться обработка, т.е. ш вейн а я головка начинает прокладывать строчку на заготовке. Рейки 11 и 13 перемещают заготовку прямолинейно на шаг стежка. При перемещении заготовки рейками верхнее прижимное кольцо находится в верхнем положении, а игла — в нижнем положении, следовательно флажок 22 (фиг. 2) выходит из прорези датчика 24 положения верхнего кольца.
Таким образом, датчик 24 не посылает управляющего сигнала на элемент И 39 и последний остается закрытым, т.е. не пропускает сигналов (импульсов), вырабатываемых постоянно узлом 32. Во время прямолинейного перемещения заготовки рейками на шаговый двигатель не проходят импульсы управления, т.e. его вал остается неподвижным. Когда транспортирование заготовки рейками прекращается, верхняя рейка вместе с иглой поднимается, а верхнее прижимное кольцо опускается и своей внешней обоймой 6 прижимает заготовку к поверхности нижнего кольца. Нижнее кольцо посредством червячной пары 3 и 5 связано с валом привода 4. Таким образом, когда верхнее кольцо находится в нижнем положении и прижимает заготовку к поверхности нижнего кольца, поворот вала электропривода 4 приведет к повороту заготовки относительно вертикальной оси. В момент, когда верхнее кольцо находится в нижнем положении, игла находится в верхнем положении и флажок 22 находится в пазу 23 датчика 24 положения верхнего кольца, т.е. элемент И 39 открыт и пропускает импульсы в блок 31 сравнения. Когда их число совпадает с числом, заданным программой, блок 3 закрывает элемент И 45.
Ручное управление ключами 43 и 42 может быть осуществлено с помощью обычных
1201374 переключателей контактного или бесконтактного типа, с помощью которых подается управляющий сигнал ня вход элемента И 45. Оператор воздействует на данные переключатели после установки заготовки в рабочей зоне и выключает Hv после окончания обработки перед удалением обработанного полуфабриката из рабочей зоны.
Включение ключей 42 и 43 вручную производится перед началом обработки.
При этом включается привод главного вала швейной машины, рейки 1! и 13 смыкаются, верхнее ориентирующее кольцо поднимается и рейки транспортируют заготовку на один шаг (выполняется один стежок).
Затем рейки размыкаются и верхнее ориентирующее кольцо опускается, прижимая заготовку к поверхности н«жпего ориент«рующего кол1«1я 1. 11ри этом датчик 24 положения верхнего ориентир <юще o кольца вырабатывает r li HH.1, открывающий =,-1емент И 39.
Если программой:1рсдусмотре ;1оворгл заготовки я «е1согорый угол, зal ox! «.1яющяя схема позвол le r фnð."«ировятелю 32 импульсов выдавать импульсы ня ключ 43 (ключ 42 остается открытым постоянно), откуда они проходят 11я распре,гол«гель ««пульсов 34, усилитель 35, элементы И 3!) «38 и далее на электропрнво,r 4. 11оско5льк ключ 42 открыт, JTH импульсы дуб, IHру1отc51 чер I ключ 42 и элементы И 40 и 45. Коли-1ест15о им15ульCO11, 15;;;.я.1111:1х 11« 111ри 11хi 4. через провод связи 1д гр ";;,:Hllàcòc5-. с заданным I«5 программе к,.1« отцом имп 5.15 сo151 1: .in дости кению ря Iic. ствя б lol: 31 зякр,li., ключ 43.
Таким образом, срябятывяет системя 11я каждый шаг:1рогряммь::, после которого осуществ 1яе гся 11ерсме1цег1г1е заготовки рейками и nci1цествляется отрабо гк3. следx ющего шага.
Приведенные операции сooTBEтств. !IT работе системы прн выполнении экв«дистя1гг-ной краю одной II 3 деталей, скр Hë5I:o«:;cI5 строчки. Однако. кяк было указано, и ц1гда программа обработки не соответств; ет обрабатываемой з11готовк5 нз-зя того, «то детали заготовки o .-. .1!чггкл ся по размерам от эталонных деталей, пя которые рассчитана программа. В этом случае могут возникнуть две ситуации::1яготовкя может быть повернута по 11рограммс на угоз меньший или на угол больший, чем необходимо ër! реальных размеров данной заготовки. 11рН этом строчка, которая должна быть i!po;:iîжена ня зя.1анном расстоянии от края одной из деталей, окажется ближе или дальше от края, 11ричем при малом тех :,оло1« 1еском припуске, о а может вообще выйти за пределы одной из деталей заготовки.
В рассматриваемой с«стсме указанный недостаток устряl1ястся следую1цим oopriзом.
Допустим, что программа предусматривает поворот на угол, несколько больший нежели необходимо, причем поворот должен осуществляется по часовой стрелке (фиг. 1). Очевидно, что перед поворотом, после предыду.щего шага транспортирования заготовки рейками, в данном случае приемный торец волоконно-оптического преобразователя 18 перекрыт меньше, чем наполовину. В ходе поворота приемный торец перекрывается все больше и больше, пока не окажется перекрытым наполовину, а сопротивление фоторезиста 28 не достигнет определенной величины. Как только это произойдет, программатор 37 закроет элементы И 38, 40 и 45, поскольку будет закрыт элемент 38, «лишние» импульсы, предусмотренные программой, на электропривод 4 не 15ройдут.
Допустим, что программа предусматривает поворот на угол, несколько меньший, чем необходимо, причем поворот осуществляется по часовой стрелке, как и в предыдущем случае. Теперь перед поворотом, как и в предыдущем случае, приемный торец волоконно-оптического преббразователя 18 перекрыт меньше, чем наполовину, однако после окон 1яния поворота по программе приемli»ill rnpeir волоконно-оптического преобразовя.-,1я )8 все-таки перекрыт менее, чем
Н; по IOIIHI!y, поэтому узел 37 оставит открытым элемент И 40, а также элемент И 38, след 1вятельно. на электропривод 4 будут проходить не предусмотренные программой импульсы от формирователя импульсов 32, черсз ключ 42. элемент И 40 и далее обычным путем. Когда торец волоконно-оптическоi о преобразователя 18 окажется благодаря этому 11ерекрытым наполовину, програм:,.агг р 37 закроет элементы И 38, 40 и 45, iii;IIop Б случае, если осуществляется поворот против часовой стрелки, система работает аналогично, за тем исключением, что перед по15г ротoM приемный торец волоконно-оптического преобразователя 18 не открыт, а закрыт более, чем наполовину, что приводит к открытию узлом 37 элемента И 45 при не остято 1г1ом угле поворота по программе. При выполнении декоративной строчки, »С сняэаННОй С КраЕМ ОдНОй ИЗ дЕтаЛЕй ваго rc HKH. ключ 42 отключается вручную и следящая система коррекции не работает. Наличие блока 36 соответствия программы контуру позволяет исключить ошибки обработки, связанные с отличием запрограммированного контура строчки от реального контура детали, вдоль которого строчка должна быть проложена. Этот блок позволяет прекратить поворот загоуовки, если ои запрограммирован большим. чем необходи1201374 мо, или осуществить дополнительный поворот, если угол поворота по программе меньше необходимого. Таким образом, введение блока 36 позволяет значительно увеличить точность обработки, что помимо улучшения товарного вида изделий дает возможность уменьшить технологический припуск деталей и, следовательно, ощутимую экономию сырья. Использование изобретения повышает эффективность управления швейным процессом. 1201374 Редактор Л. Авраменко Заказ 7966/26 Составитель С Алексанов Техред И. Верес Корректор В. Бутяга Тираж 408 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4
