Устройство для определения местоположения края детали на швейной машине

 

Изобретение относится к средствам ориентирования деталей и может быть использовано на швейных машинах. Цель изобретения - повышение информативности. Устройство содержит приводные шаговые двигатели 1 и 2, кинематически связанные с кассетой 10, на которой крепится деталь 11, осветитель, через световод 12 оптически связанный с деталью 11. Внутри световода 12 имеется отверстие для размещения в нем швейной иглы. Световод 12 охвачен световодами, оптически связанными с фоторезисторами. Сигналы, полученные от фоторезисторов, поступают через соответствующие аналого-цифровые преобразователи в блок обработки информации, откуда может быть использован потребителем. 1 з.п.ф-лы, 9 ил.

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (SD 4 1 "5 В 69/18, 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЮЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ fNHT СССР

1 (21) 4292512/31-12 (22) 30.07.87 (46) 30.07.89, Бюл.й 28 (71) Московский технологический институт легкой промьпппенности и Джамбулский: технологический институт легкой и пищевой промьпппенности (72) А.X.Äæàëèëoâ и Д.Т.Досхожаев (53) 687.053.423 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 630321, кл. D 05 В 21/00, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ КРАЯ ДЕТАЛИ НА ШВЕЙНОЙ

МАШИНЕ (57) Изобретение относится к средствам ориентирования деталей и может быть использовано на швейных машинах.

„„SU„„1497308

Ь

Цель изобретения — повышение информа тивности. Устройство содержит приводные шаговые двигатели 1 и 2, кинематически связанные с кассетой 10, на которой крепится деталь 11, осветитель, через световод 12 оптически связанный с деталью 11. Внутри световода 12 имеется отверстие для разме-.. щения в нем швейной иглы.Световод 12 охвачен световодами, оптически связанными с фоторезисторами. Сигналы, полученные от фоторезисторов,поступают через соответствующие аналого-цифровые преобразователи в блок обработки информации, откуда она может быть использована потребителем. 1 з.п. ф-лы, 9 ил.

3 14973

Изобретение относится к средствам ориентирования деталей и может быть использовано на швейных машинах.

Цель изобретения - повышение инфор5 мативности.

На фиг.1 приведена структурная схема перемещения детали на швейной машине; на фиг.2 - световоды, распо;ложенные в зоне контроля за краем де- 10 тали; на фиг.3 — расположение в пространстве торцов световодов и края детали, на фиг.4 — варианты расположения детали в зоне контроля; на фиг.5 — выделенные площади освещенности контролируемой детали; на фиг.6 - структурная схема включения фоторезисторов; на фиг.7, 8, 9— структурная схема блока обработки информации. 20

Устройство содержит приводные шаговые двигатели 1 и 2, валы которых связаны с винтами 3 и 4 соответственйо. Подвижная каретка 5, расположенная с возможностью перемещения на 25 направляющих.6, приводится в движение по одной из координат с помощью гайки 7, связанной с винтом 4. Каретка 5 имеет гайку 8, связанную с винтом 3, направляющие 9, на которых с воз- 30 можностью перемещения установлена кассета 10 с деталью 11, причем кассета 10 может быть приведена в движение по второй координате с помощью гайки 8, связанной с винтом 3. В непосредствейной близости к детали находится рабочий торец световода 12, который имеет отверстие для прохода иглы.. 40

Таким образом, программное перемещение полуфабриката при обработке осуществляется по двум взаимно-перпендикулярным координатам. Приемная ветвь световода разделена на рабочем 45 торце на секции 13.- 16, имеющие на рабочем торце плоскую форму. Рабочий торец световода, т.е.торец, расположенный в оптической близости от верхней детали, составляет осветительную ветвь 17. Осветительная ветвь 17 на рабочем торце имеет форму усеченного конуса и охватывает отверстие 18 для прохода иглы. Световоды 12 - 16 собраны соответственно в.жгуты 21, 19, 20, 22 и 23, напротив торцов которых расположены фоторезисторы 24 - 27 и осветитель 28, причем приемная ветвь на торце световода охватывает осветительную ветвь, что повышает относительную чувствительность устройства.

На фиг.4 показаны все возможные варианты расположения края детали. 11 под рабочим торцом световода при выполнении замкнутой строчки. В устройстве применяется попарное использование секций приемной ветви (на фиг.4 они заштрихованы), поскольку, как следует из фиг.5, только такое выполнение позволяет получить равные площади освещенной части приемной ветви при равных расстояниях края верхней детали 11 от центра приемного торца (т.е.от иглы) для всех показанных на фиг.4 вариантов взаимного расположения приемного торца и края верхней детали 11.

Фоторезисторы включены в мостовые схемы, причем выходы мостовых схем подключены к аналогово-цифровым преобразователям 29, 30, 31, 32. Таким образом, на выходе преобразователя 33 имеем в цифровом виде информацию о величине и знаке сигнала рассогласования на мостовых схемах, т.е. о смещении края детали 11 из заданного положения (заданное положение иллюстрируется на фиг.5). При заданном положении, показанном на фиг.5 а (когда край детали 11 расположен параллельно линии, разделяющей секции приемной ветви), рабочими являются секции 13 и 16, причем на мостовых схемах, содержащих фотореэисторы 24 и 27, рассогласование равно нулю. При смещении края детали из заданного положения влево или вправо возникает положительное или отрицательное рассогласование на этих схемах, которое регистрирует1 ся на аналого-цифровых преобразователях 29 и 32.

При заданном положении, показанном на фиг.5 б (когда край детали 11 расположен под углом 45 к линии, разделяющей секции), рабочими становятся секции 13 и 15. При этом на мостовой схеме, содержащей фоторезистор 26 (соответствующий секции 15), появится положительное рассогласование, а на мостовой схеме, содержащей фоторезистор 24 (соответствующий секции 13), появится отрицательное рассогласова» ние. Абсолютные величины этих рассогласований равны между собой, так как для нулевого рассогласования на этих

l мостовых схемах необходимо, чтобы в секции 13 была "неперекрыта" только

7308

10!

25

35

5 149 половина "непер екрытого" (незаштрихованного) сегмента, а в секции 15 была

"неперекрыта" площадь, также равная половине этого сегмента (это следует из сравнения фиг.5 а и фиг.5 б).

Таким образом, алгебраическая. сумма рассогласований на этих мостовых схемах равна нулю (хотя сами рассог--. ласования регистрируются аналого-цифровыми преобразователями 29 и 31), что и используется в дальнейшем. Очевидно, что при смещении края детали

11 из заданного положения приращение (положительное или отрицательное) будет получать только мостовая схема, соответствующая секции 13 (секция 15 будет оставаться полностью перекрытой). Однако, общее рассогласование с мостовых схем двух секций будет определяться путем алгебраического сложения чисел на выходах аналого-цифровых преобразователей 29 и 31.

Для остальных положений края детали, показанных на фиг.4, происходит аналогичная картина.

Переключение пар секций, в зависи мости от положения края детали 11, а также считывание суммарного сигнала рассогласования с соответствующей пары секций осуществляется блоком обработки информации.

На фиг.7 показаны не полностью аналого-цифровые преобразователи 29, 30, 31 и 32 и их выходные регистры.

Помимо основного выхода каждый из этих регистров имеет дополнительный знаковый выход на элементы И (соответственйо 34, 35, 36 и 37), которые дают на выходе "1" только в том случае, когда в регистре записаны числа, соответствующие сигналу рассогласования на мостовых схемах при "перекрытиях" соответствукпцих секций от 90 до

100. ;

Кроме того, блок обработки информации содержит элементы И 38-61,инверторы 62-73 и параллельные счетчики

74 - 77.

На фиг.3 показана швейная игла 78, размещенная в световоде 12. Выходы элементов И 34 - 37 подключены ко входам триггеров 79 — 82, установочный вход которых соединен с датчиком положения главного вала швейной машины (не показан).

Из анализа фиг.4 следует, что во всех показанных положениях края детали, коррекцию ее положения можно провести по какой-либо одной координате. Разделим все показанные положения на группы: 1 - фиг.4д, II — фиг.4

b, и, а Ш вЂ” фиг.4 ч; 1У вЂ” фиг.4 е

Очевидно, что для первой и третьей групп допустима коррекция по координате Х, а для второй и четвертой групп — по координате Y. В то же время, хотя указанные пары групп и допускают коррекцию по одной и той же координате, они требуют разного по знаку корректирующего перемещения при одном и том же сигнале рассогласования на соответствующих мостовых схемах. Для идентификации каждой из указанных групп необходимо выделить присущие им сочетания полностью перекрытых и не полностью "перекрытых" секций: например, положению, показанному на фиг.4, соответствует сочетание — секции 14 и 15 перекрьггы полностью, а секции

13 и 16 перекрьггы не полностью; положению, показанному на фиг.4 б,— секции 14, 15 и 16 перекрыты полностью, а секция 13 — не полностью.

Полностью перекрытая секция — это перекрытая на 90 . и более, поскольку из-sa ошибки положения края, в положении, показанном на фиг.4 6, например, могут быть не на 100% перекрыты секции 14 и 16.

Таким образом, функции блока обработки информации заключаются в идентификации группы положения .края детали 11, выделении соответствующей этой группе пары секций (заштрихованных на фиг.4), определению суммарного сигнала рассогласования на мостовых схемах этих секций.

Выделение группы осуществляется элементами И 34, 35, 36 и 37, на которые выведены дополнительные выходы с регистров 29, 30, 31 и 32."1" на выходе указанных элементов И появляются только в том случае, когда на регистре записаны числа, соответствующие сигналу рассогласования при

"перекрытии" соответствующих секций от 90 до 100 (по площади), Если на выходе какого-либо элемента И из указанных появляется "1", появляется

"1" и на выходе соответствующего триггера 79 — 82. Перевод триггеров

55; в нулевое положение осуществляется при входе иглы в материал заготовки, т.е. после окончания перемещения заготовки на очередной шаг стежка, по

1497308 сигналу датчика положения главного вала швейной машины, равно как и обнуление счетчиков 74 — 77.

Сигналы с триггеров подаются на входы элементов И 38, 41, 44, 47, 50, 53, 56 и 59 и, благодаря наличию инверторов 62 — 73 на ьыходе элемента

И 38 появляется "1", если край детали

11 занимает положение, показанное на фиг.4 6; на выходе элемента И 41 когда край детали 11 занимает положение, показанное на фиг.4 и, и т.д.

В свою очередь,тот из элементов И (38, 41, 44, 47, 50, 53, 56 или 59), на выходе которого появилась "11, открывает какую-либо пару иэ элементов И 39, 40", 42, 43; 45, 46; 48, 49;

51, 52; 54, 55; 57, 58; 60, 61, которые пропускают на вход параллельных счетчиков 74, 75, 76 или 77 число с

20 выхода регистров 29, 30, 31, 32. В указанных счетчиках происходит алгебраическое сложение чисел (сигналов

I рассогласования с соответствующей па-25 ры мостовых схем) и результирующее число хранится в них в течение одного такта, после чего сбрасывается по сигналу датчика положения главного вала швейной машины.

Таким образом, на выходе датчика появляется информация о том, по какой координате следует осуществлять кор.рекцию, а также знак и величина коррекции по этой координате. Поскольку эта информация представлена в число- 35 вом виде, ее можно использовать в системе привода перемещения детали 11 в швейной машине.

Формула изобретения

1. Устройство для определения местоположения края детали на швейной машине, содержащее датчик положения края детали, выполненный в виде осве- 45 тителя и фотоприемника, оптически связанных с соответствующими торцами световодов, противоположные торцы которых размещены в зоне контроля края детали, соединенные с блоком обработки информации, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повьппения информативности, швейная игла размещена в световоде осветителя, нижняя часть которого выполнена в виде усеченного конуса, а световод фотоприемника выполнен в виде охватывающих световод осветителя четырех элементарных световодов, торцы которых расположены в плоскости основания усеченного конуса световода осветите=ля, 2. Устройство по п.1, о т л и — ч а ю щ е е с я тем, что фотоприемник выполнен в виде фоторезисторов, а блок обработки информации содержит аналого-цифровые преобразователи, параллельные счетчики группы элементов

И, триггеры и инверторы, причем входы аналого-цифровых преобразователей связаны с соответствующими фоторезисторами, а их информационные выходы соединены с входами соответствующих элементов И первой группы, выход первого элемента И первой группы соединен с входом первого триггера, выход которого через первый и второй инверторы соединены с первыми входами первого и второго и непосредственно с первым входом третьего элементов И второй группы, первыми входами первого, второго и третьего элементов И третьей группы и через третий инвертор — с первым входом первого элемента И четвертой группы и первым входом первого элемента И пятой группы, знаковый выход первого аналого-цифрового преобразователя связан с первыми входами четвертого и пятого элементов И второй группы, первым входом четвертого элемента И третьей группы и первым входом второго элемента И четвертой группы, выход второго элемента И первой группы связан через второй триггер с вторыми входами первого элемента И и через четвертый и пятый инверторы с вторыми входами второго и третьего элементов И второй группы, вторыми входами первого, второго и третьего элементов И третьей группы, вторым входом первого элемента И четвертой группы и через шестой инвертор — с вторым входом первого элемента И пятой группы, знаковый выход второго аналого-цифрового преобразователя соединен с первьпы входами шестого и седьмого элементов И второй группы, первым входом пятого элемента И третьей группы и первым входом второго элемента И пятой группы, выход третьего элемента И первой группы соединен через третий триггер с третьими входами первого второго и третьего элементов И второй .группы, третьим входом первого и через седьмой инвертор с третьим входом второго, а через восьмой ин10 группе первый элемент И выходом соединен с вторыми входами четвертого и восьмого элементов И, выход второго элеме»»та И связан с вторыми входами пятого и шестого элементов И, выход третьего элемента И соединен с вторыми входами седьмого и восьмого элементов И, а выходы четвертого, пятого, 10 шестого, седьмого, восьмого и девятого элементов И связаны с сооответствующими входами первого параллельного счетчика, а в третьей группе выход первого элемента И соединен с вторыми

15 входами пятого и восьмого элементов

И, выход второго элемента И связан с вторыми входами шестого и девятого элементов И, выход третьего элемента

И соединен с „вторыми входами четверрб того и седьмого элементов И, а выходы четвертого, пятого, шестого, седьмого, восьмого и девятого элементов И связаны с соответствующими входами второго параллельного счетчика, в

25 четвертой группе первый элемент И выходом соединен с вторыми входами второго и третьего элементов И, выходы которых связаны с соответствующими входами третьего параллельного счетчика, а в пятой группе выход первого элемента И соединен с вторыми входами второго и третьего элементов

И, выходы которых связаны с соответствующими входами четвертого параллельного счетчика.

9 1497308 вертор с третьим входом третьего элемента И третьей группы, третьим входом первого элемента И четвертой группы и через девятый инвертор с третьим входом первого элемента И пятой группы, знаковый выход третьего аналого-цифрового преобразователя соединен с первым входом восьмого элемента И второй группы, первыми входами шестого и седьмого элементов И третьей группы и первым входом третьего элемента И пятой группы, выход четвертого элемента И первой группы связан через четвертый триггер с четвертыми входами первого, второго и третьего элементов И второй группы, через десятый инвертор с четвертым входом первого, а через одиннадцатый инвертор — с четвертым входом второго элемента И, четвертым входом третьего элемента И третьей группы, через двенадцатый инвертор с четвертым входом первого элемента И четвертой группы и с четвертым входом первого элемента

И пятой группы, цифровой выход четвертого цифроаналогового преобразователя соединен с первым входом девятого элемента И второй группы, с первыми входами восьмого и девятого элементов И третьей группы и с первым входом третьего элемента И четвертой группы, при этом установочные входы триггеров и параллельных счетчиков связаны с шиной сброса, а во второй 1497308

® ю фиМ

Ъ

РЬ 3

1 ..1

f$! 497308

Составитель Б. Быховский

Редактор И. Сегляник Техред М.Ходанич Корректор С. IllexMap

Заказ 4415/34 Тираж 398 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101