Устройство для управления швейной машиной

 

Изобретение относится к швейному оборудованию. Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем обеспечения шитья отдельными стежками и выбора поз11ции останова иглы. Посредством штепсельных соединений устройство может подключаться к электронноь{у регулятору частоты вращения и электронному управлению формой стежка, так что имеющийся в швейной машине электрон ай регулятор частоты вращения может выполнять как функции позиц11онирова11ия иглы, шитья отдельными стежкамн и ограничения максимальной конечной частоты вращения, так и электронного управления формой стежка. Как органы управления, так и пол ттроводниковые приборы находятся на печатной плате модуля. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. Ф

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 Ь 05 В 69/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (89) DD 208487 (48) 02. 05. 84 (21) 777287 3/28-12 (22) 01. 03. 83 (31) WP D 05 В/239132 (32) 20. 04.82 (33) DD (46) 30. 11.88. Бюл. le 44 (71) ФЕБ Комбинат Текстима (DD) (72) Шултц Дитер и Липман гюнтер (DD) (53) 687.053.534 (088.8) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШВЕЙНОЙ МАШИНОЙ (57) Изобретение относится к швейному оборудованию. Цель изобретения— расширение технологических возможностей путем обеспечения шитья отдельными стежками и выбора пои ции останова иглы. Посредством штепсельных соединений устройство может подключаться к электронному регулятору частоты вращения и электронному управлению формой стежка, так что имеющийся в швейной машине электронный регулятор частоты вращения мажет выполнять как функции позиционирования иглы, шитья отдельными стежками и ограничения максимальной конечной частоты вращения, так и электронного управления формой стежка. Как органы управления, так и полупроводниковые приборы находятся на печатной плате модуля. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1440989

Изобретение может быть применено для швейных машин, оснащенных электронным регулятором частоты вращения или электронным регулятором частоты вращения и электронным управлением формой стежка.

Известно применение для бытовых швейных машин (заявка ФРГ ¹ 2733190, кл. D 05 В 69/22, 1978) систем управ- 10 ления с помощью электродвигателя, выполняющих функции позиционирования иглы, шитья отдельными стежками и ограничения максимальной конечной частоты вращения ° 15

В этих системах управления электронное регулирование частоты вращения, а также названные выше функции реализуются одним функциональным узлом, отделение электронного регулирования частоты вращения от этих функций невозможно.

Известно устройство для точного позиционирования игловодителя в желаемом положении, регистрирующее частоту вращения швейной машины посредством встречного напряжения на якоре или посредством других устройств для измерения частоты вращения и отключающее привод швейной машины при достижении частоты вращения позиционирования через соответствующую электронную схему.

Недостатком всех этих систем ;., управления с помощью электродвигателя является то, что требуется большое количество полупроводниковых приборов. В схемах, реализуемых с меньшим расходом материала, частота вращения не регистрируется, вследствие чего

40 позиционирование игловодителя производится весьма неточно.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей путем обеспечения шитья отдельными стежками, а также выбора позиции останова иглы.

В основу изобретения положена .техническая задача — создать модуль с небольшим числом интегральных схем, который посредством штепсельных соединений может быть подключен к электронному регулятору частоты вращения и устройству электронного управления формой стежка, т.е, имеющийся в швейной машине электронный регулятор частоты вращения должен выполнять как функции позиционирования иглы, шитья отдельными стежками, ограничения максимальной конечной частоты вращения, так и электронное управление формой стежка.

Важным признаком изобретения является наличие модуля, электронная схема которого реализует функции позиционирования иглы в верхнем и нижнем положениях, шитья отдельными стежками и ограничения максимальной конечной частоты вращения и который через штепсельные соединения может быть подключен к печатной плате электронного регулятора частоты вращения, а также к печатной плате электронного управления формой стежка;

Второй признак изобретения заключается в том, что элементы управления и полупроводниковые приборы находятся на печатной плате модуля и первый штепсельный контакт в пределах этого модуля через сопротивление соединен с базой транзистора, которая через первый диод соединена с вторым штепсельным контактом, причем эмиттер этого транзистора через второй диод подключен к третьему штепсельному контакту, а через третий диод — к первому звену с постоянной выдержкой времени, а коллектор транзистора через потенциометр подключен к положительному полюсу источника напряжения.

Кроме того, признак изобретения. заключается в том, что к эмиттеру. транзистора подключен инвертирующий вход первого компаратора, который может быть операционным усилителем, неинвертирующий вход этого компаратора соединен с делителем напряжения, причем имеет место соединение между выходом первого компаратора и входом установки блока памяти, выход которого через цепочку„состоящую из постоянного сопротивления и подстроечного потенциометра и пятого диода, соединен с выходом первого компаратора и с инвертирующим входом второго компаратора, который также может быть операционным усилителем, причем инвертирунщий вход второго кбмпаратора соединен с первым звеном постоянной выдержки времени, катод четвертого диода — с вторым штепсельным контактом, а катод пятого диода— с выходом первого компаратора входы инвертора соединены с выходом второго компаратора, через шестой диод— с вторым звеном постоянной выдержки

4 и 5. При включении педального управления напряжение на штепсельном контакте 3 увеличивается эта напряже-: т ние через схему позиционирования иглы подается к штепсельному контакту

2, поступает на вход Е регулятора частоты вращения и (согласно включению педального управления) обуслав-ливает вращение ротора двигателя быстрее или медленее. Если педальное управление возвращается в исходное алажение, то схема позиционирования глы падает на штепсельнь1Й контакт 2 постоянное напряжение, которое обуславливает вращение ротора двигателя с постоянной частотой да тех пар, пока не будет достигнуто выбраниае

ll0?(0жаИИ Е И1- ан(>ЧИ 1 ЕЛЯ 1пВPI11101т 1 1 1I jиы, а позиционный датчик 1ерез штепсельные контакты 53 и 54 передает в

ЕЦ IОЭИЦН0Н1!P0ljcl1П»Я ИГJIЫ IIаЛOEH тельное lloljjjljjeljlje иапряже1и я и вызывает атключе1п1е напряжения на штепсельном контакте 2, ротор двиге1тсля в результате этого останавливается.

Если предварительна б1ла выбрана пп1тье отдельными с„emcahjlj, та при включенги1 педальное управлеиие посылает палажительньй импульс напряжения, абеспечиваюппш на штепсет1ьнам

K0EITBI

2, Предпосылкой включения педального управления является возврат el 0 в исходное положение. Для ограничения максимальной частоты вращения предусмотрен.потенциаметр, вхадяпп1Й в модуль позиционирования иглы и соответствующим образом регулирующий передаточное отношение напряжения на . штепсельном контакте 3 к напряжению на штепсельном контакте 2.

Фиг. 2 поясняет взаимодействие модуля позиционирования иглы с регуляторам частоты вращения и электронным управлением формой стежка.

При подключении управления формой к модул10 позиционирования иГлы между печатными платами регулятора частоты вращения и позиционирования иглы предусмотрена разделительная схема.

Эта схема передает сигнал управления к штепсельному контакту Е с гальваз 144098 времени, через первый конденсатор с четвертым штепсельным контактом, а через второй конденсатор — с пятым штепсельным контактом, а выход инвертора подключен к входу сброса бла5 ка памяти.

На фиг. 1 — модуль с известным электронным регулятором частоты вращения; на фиг. 2 — модуль с известным электронным регулятором частоты вращения и электронным управлением формой стежка, на фиг. 3 — схема предлагаемого устройства; на фиг.4 кривые напряжения: U 1 — на базе тран- 15 зистора 11; Uz — на выходе блока памяти 41; U — на катодах диодов 15 и 25, U„ — на конденсаторе 14; U на входе инвертара 42 Uj — на штеп— > сельном контакте 53; U — на выходе

20 инвертора 42.

Фиг. 1 иллюстрирует взаимодействие модуля, реализуюшего функции позиционирования иглы, шитья атдельны1ш. стежками и ограничения конечной час- 25 таты вращения, т.е. позиционирования иглы, с электронным регуляторам частоты вращения.

Если известный регулятор частоты вращения используется без позиционирования иглы, та педальное управление через штепсельные контакты Е и

UIj соединено непосредственно с печатной платой регулятора частоты вращения. При включении педального управления увеличивается положительное

35 напряжение на штепсельном контакте

Е, соединенном са схемой р егулир ова-. ния, тиристоры управляются так, что частота вращения увеличивается. При изменении нагрузочнога момента частота вращения удерживается постоянной с помощью схемы регулирования.

Если позиционирование иглы пред.включено по отношению к регулятору частоты вращения, то педальное .

45 управление соединено с этим регулятором через штепсельные контакты 1 и 3 позиционирования иглы. Сигнал управления подается,к штепсельному, контакту Е регулятора частоты вращения через штепсельный контакт 2 позиционирования иглы. К штепсельным контактам 53 и 54 подключается позиционный датчик, показывающий высокое и низкое положение иглы. Схема пазицио- 55 нирования иглы питается напряжением от печатной платы регулятора частоты вращения через штепсельные контакты

14409 ническим разделением, т.е ° к регулятору частоты вращения, непосредст венно соединенному с сетевым напряжением. В качестве разделительного элемента может, например, применяться

5 оптрон.

Напряжение питания на модуль позиционирования иглы подается от печатной платы управления формой стежка. Сигнал на штепсельном контакте

55 сообщает управлению формой стежка включено ли педальное управление.

Сигнал к управлению формой стежка, передаваемый через штепсельный контакт 54, показывает, выбрано высокое или низкое положение иглы. В этом случае позиционный. датчик подключен к управлению формой стежка с целью возможности выполнения соответствую- 20 щего определенной программе шва программирования высокого или низкого положения иглы, которое не зависит от проведенного вручную предварительного выбора. Сигнал о выбранном 25 положении иглы через штепсельный контакт 53 подается к позиционированию иглы.

Для некоторых швейных программ необходимо, чтобы швейная машина останавливалась в верхнем или нижнем положении иглы независимо от включе. ния педального управления. Это сообщается схеме позиционирования иглы посредством сигнала, подаваемого через штепсельный контакт 4.

На фиг. 4 приведена схема предлагаемого устройства (предпочтительный вариант).

Штепсельный контакт 3 через подстроечный потенциометр 6 соединен с отрицательным полюсом источника напряжения, а через сопротивление 8— с базой транзистора 11, которая через диод 7 подключена к штепсельно45 му контакту 4 и среднему контакту фиксируемой кнопки 9. Коллектор транзистора 11 через потенциометр 10 соединен с положительным полюсом 1 источника напряжения. Эмиттер транзистора 11 через диод 15 соединен со

50 штепсельным контактом 2, а через диод 12 — со звеном 13, 14, 17 постоянной выдержки времени и через сопротивления 16 и 18 управляет инвертирующим входом компаратора 29, который подключен к штепсельному кон-, такту 3 через сопротивление 19 и конденсатор 20. Неинвертирующий вход

89 6 компаратора 29 через сопротивление

24 подключен как к делителю напряжения, состоящему из сопротивлений 22 и 23, так и через конденсаторы 30 и

31 — к внешним контактам фиксируемой кнопки 34, причем эти внешние контакты через сопротивления 32 и 33 соединены с положительным полюсом источника напряжения. Средний контакт фиксируемой кнопки 34 соединяет один внешний контакт с отрицательным полюсом 5 источника напряжения. Выход компаратора 29 через сопротивление

38 соединен с положительным полюсом

1 источника напряжения, через сопротивление 39 — с входом установки блока памяти 41, подключенным через конденсатор 37 к положительному полюсу 1 источника напряжения, с диодом

36, анод которого через сопротивление 26 подключен к неинвертирующему входу подсоединенного через сопротивление 27 к отрицательному полюсу

5 источника напряжения компаратора

28, инвертируниций вход которого через сопротивление 21 подключен к звену 13, 14, 17 постоянной выдержки времени. Выход блока памяти 41 через последовательно включенные сопротивление 40 и подстроечный потенциометр

35 и через диод 36 соединен с выходом компаратора 29, а через диод

25 — со штепсельным контактом 2. Выход компаратора 28 соединен с входа» ми инвертора 42, выход которого подключен к входу сброса блока памяти

41, через диод 44 — со звеном 43, 45, 46 постоянной выдержки времени, с сопротивлением 47 и динамически через конденсаторы 49 и 50 — со штепсельными контактами 53 и 54.

При нажатой кнопке 52 штепсельный контакт 54 подключен к отрицательному полюсу 5 источника напряжения и шунтирует сопротивление 51. Сопротивление 48 соединяет положительный полюс 1 источника напряжения со штепсельным контактом 53.

Состоящее в основном из потенциометра и коммутирующего элемента для прерывания тока педальное управление в момент времени t через сопротивление 8 подает напряжение U, к базе транзистора 11. При включении педального управления сначала срабатывает коммутирующий элемент и напряжение мгновенно достигает установленного подстроечным потенциометром 6 уров7 14409 ня, Если педаль нажата до конечного положения, то напряжение Uq на базе транзистора 11 увеличивается до мак— симального значения, в результате этого на эмиттере транзистора 11 также максимальное напряжение. Диод

15 подает напряжение U . к штепсельно3 му контакту 2, соединенному с входом

Е регулятора частоты вращения. Напря-10 жение U; меньше напряжения U> на значение напряжения на переходе база-эмиттер транзистора 11 и диода 15.

Через диод 12 протекает ток к конденсатору 14, который также заряжен до напряжения U . Одновременно посредством напряжения эмиттера транзистора 11 компаратор 29 управляется так, что выход компаратора 29 перескакивает с Н íà L, а выход блока па-20 мяти 4 1 устанавливается с L на Н.

Н-сигнал блока памяти 4 1 подключает компаратор 29 за сопротивлениями 40 и.,35 к отрицательному полюсу 5 источника напряжения, так что во время 2б включения педального управления управляющее напряжение для частоты вращения позиционирования не может подаваться к штепсельному контакту 2.

Если педаль отпущена, то транзистор

11 заперт и выход компаратора 29 переключается с Ь на Н, так что управ— ляющее напряжение для частоты вращения позиционирования подано к штепсельному контакту 2. Подстроечный потенциометр 35 служит для установки

35 управляющего напряжения, определяюще— го величину частоты вращения позиционирования. Через сопротивление

26 к неинвертирующему входу компараратора 28 также подано управляющее напряжение для частоты вращения позиционирования.

На инвертирующем входе компаратора 28 имеется напряжение конденсатора 14, зависящее от характеристик канала передачи сигналов управления педального управления. Эта зависимость напряжения гарантируется тем, что время разрядки конденсатора 14 варьируется в соответствии с частотой вращения.

Высокая частота вращения соответствует длительному времени разрядки, 55 а низкая скорость вращения — короткому времени разрядки. Если напряжение на конденсаторе 14 совпадает с напряжением, имеющимся на неинверти—

89 8 рующем входе компаратора 28, то компаратор 28 переключается с Ь на Н.

В результате входы инвертора 42 открыты для импульса позиционирования

U< датчика импульсов, подсоединенного к штепсельным контактам 53 и 54.

Если достигнуто выбранное положение позиционирования главного вала швейной машины, то на входы инвертора 42 поступает положительный импульс U5 и вызывает кратковременное переключение выхода инвертора 42 с

Н íà L и установку выхода блока памяти 41 с Н íà L. В результате этого управляющее напряжение U на штепсельном контакте 2 отключается и швейная машина останавливается в предварительно выбранном положении иглы.

Положение иглы может выбираться с помощью фиксируемой кнопки.

Низкое положение иглы выбирается в том случае, если контакт фиксируемой кнопки 52 соединяет штепсельный контакт 54 с отрицательным полюсом

5 источника напряжения. При этом положительный импульс через конденсатор 49 поступает на входы инвертора

42, если достигнуто низкое положение иглы.

Высокое положение иглы выбирается в том случае, если контакт фиксируемой кнопки 52 разъединяет штепсельный контакт 54 и отрицательный полюс

5 источника напряжения.

На основе выбранных параметров сопротивлений 48 и 51 положительный импульс через конденсатор 50 подается к входам инвертора 42, если достигнуто высокое положение иглы. Применяемый при этом позиционный датчик в основном является устройством, которое в фазе вращения главного вала швейной машины между высоким и низким положением иглы соединяет штепсельные контакты 53 и 54, а в фазе вращения между низким и высоким положением иглы прерывает связь между штепсельными контактами 53 и 54. Звено фиксированной выдержки времени, состоящее из элементов 43, 45 и 46, медленно подает положительное напряжение U,- через диод 44 к входам инвертора 42 после его открывания посредством компаратора 28. Если в результате механической блокировки,.

14409 швейной машины в течение заданного времени позиционирование не может быть достигнуто, то это напряжение ( вызывает переключение инвертора 42 с Н íà L и тем самым обратную установку блока памяти 41 с Н íà L что приводит к отключению привода швейной машины.

Второй выключатель 34 фиксируемой кнопки 52 при включении подает через один из двух конденсаторов 30, 31 отрицательный импульс к инвертирующему входу компаратора 29, выход которого кратковременно переключается с Н на 1 и устанавливает блок памяти 41 с L на Н. К штепсельному контакту 2 подано, таким образом, управляющее напряжение частоты вращения позиционирования, и швейная машина переходит теперь в выбранное положение, т.е., например, с высокого положения иглы в низкое положение иглы.

Шитье отдельными стежками включается нажатием фиксируемой кнопки 9.

Через контакт фиксируемой кнопки 9 база транзистора 11 соединяется с . отрицательным полюсом 5 источника напряжения. При включении педального управления через конденсатор 20 и 30 сопротивление 19 к инвертирующему входу компаратора 29 подается положительный импульс. В результате этого выход компаратора 29 кратковременно переключается с Н íà L и устанавлива-. ет блок памяти 41 с L на Н, так что

35 к штепсельному контакту 2 подано управляющее напряжение для частоты вращения позиционирования. После одного поворота главного вала. положительный сигнал от датчика импульсов подается к входам инвертора 42, который устанавливает блок памяти с Н на L и отключает управляющее напряжение для частоты вращения позицио45 нирования. Путем повторного включения педального управления этот процесс повторяется, и прошивается один стежок. Потенциометр 10 служит для ограничения конечной частоты вращения швейной машины при нажатой педали и

50 имеет такие параметры, что на начальную частоту вращения влияние не оказывается. Если потенциометр устанавливается так, что он достигает своего максимального значения сопротив55 ления, то ток участка коллекторэмиттер транзистора 11 небольшой и при небольшом напряжении на штеп89

1О сельном контакте 3 транзистор 11 открыт вплоть до насыщения. Напряжение на эмиттере транзистора 11 определяется в этом случае только входным напряжением на штепсельном контакте 3. Посредством сопротивления 8 с увеличением входного напряжения увеличивается ток, обусловливающий на этом сопротивлении 8 падение напряжения, так что напряжение.на эмиттере транзистора,11 меньше на величину этого падения напряжения.- В результате этого при нажатой педали согласно установке потенциометра 10 достигается значительно меньшая конечная частота вращения, чем максимальная частота вращения швейной машины.

Если потенциометр 10 устанавливается так, что он достигает своего минимального значения сопротивления, то падение напряжения на потенциометре 10 меньше и к коллектору транзистора 11 приложено почти положительное рабочее напряжение. Таким образом, и напряжение эмиттера транзистора 11 посредством входного напря-. жения на штепсельном контакте 3 может увеличиваться почти до значения положительного рабочего напряжения.

Теперь при нажатой педали достигается максимальная частота вращения швейной машины.

Формула изобретения

1. Устройство для управления швейной машиной, содержащее регулятор частоты вращения привода машины, датчик позиции иглы, педальный задатчик частоты вращения привода машины, источник напряжения и блок управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем обеспечения шитья отдельными стежками, блок управления содержит транзистор 11, звенья 13, 14, 17 и 43, 45, 46 постоянной выдержки времени, компараторы 28, 29, подстроечный потенциометр

35, блок памяти 41, диоды, конденсаторы и резисторы, причем выход 3 педального задатчика частоты вращения привода Машины через первый резистор

8 подключен к базе транзистора 11, эмиттер которого подсоединен через, первый диод 15 к входам 2 регулятора частоты вращения привода машины, че.7аюициожюа7

Oumvur упрабление

Ф .8

ll 144 рез второй резистор 18 — к инверти-, рующим входам первого компаратора 29, а через второй диод 12 — к первому звену 13, 14, 17 постоянной выдержки времени и последовательно через третий резистор 21 — к инвертирующему входу второго компаратора 28, второй вход которого через последовательно включенные четвертый резистор

26 и подстроечный потенциометр. 35 подключен к выходу блока памяти 4 1, соединенного входом 42 с выходами второго компаратора 28 и через третий диод 44 — с вторым звеном 43, 45, 46 постоянной выдержки времени и через первый и второй конденсаторы

49 и 50 - с соответствующими выходами

53 и 54 датчика позиции иглы,.соединенными через пятый и шестой резис0989

12 торы 51, 48 соответственно с положительным 1 и отрицательным 5 полюсамн источника напряжения, а выход перво5

ro компаратора 29 подключен через седьмой резистор 39 .к входу установки блока памяти 4 1.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем обеспечения выбора позиции останова иглы, оно содержит третий конденсатор 30 и переключать ь 52, I один замыкающий контакт которого

15 .включен между входом 54 блока управ1 ления и отрицательным полюсом блока . управления, соединенным через второй замыкающий контакт 34 и третий конденсатор 30 с прямым входом первого компаратора 29.

1440989

Составитель Л.Якутина

Техред Л. Сердюкова

Редактор Л.Веселовская

Корректор И.Муска

Заказ 6148/32 Тираж 418

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подпис ное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4