縫紉機底線線量檢測裝置和檢測方法
【專利摘要】本發明提供一種縫紉機底線線量檢測裝置，所述縫紉機包括底板、旋梭、電控模塊，所述旋梭包括梭殼和梭芯，所述梭芯包括繞線柱和兩個凸緣，兩個凸緣中，至少有一個凸緣的外表面上設有第一表面部和第二表面部，所述梭殼的外壁上開設有一透光孔，所述第一表面部或第二表面部從該透光孔處露出；還包括一固定在底板內的傳感器，該傳感器包括用于發射光線的發射器和用于接收光線的接收器，所述傳感器的接收器和發射器均正對從透光孔處露出的第一表面部或第二表面部，第一表面部和第二表面部的反射光線能力不同；所述傳感器與一信號處理模塊相連接，該信號處理模塊又與電控模塊相連接。該縫紉機底線線量檢測裝置能夠實時、及時地檢測出底線是否用完。
【專利說明】縫紉機底線線量檢測裝置和檢測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種縫紉機，特別是涉及一種縫紉機底線線量檢測裝置和檢測方法。
【背景技術】
[0002]縫紉機是用一根或多根縫紉線，在面料上形成一種或多種線跡，使一層或多層面料交織或縫合起來的機器。縫紉機在縫紉面料時，縫紉機的旋梭和機針相互配合以將底線和面線互相交織連鎖縫紉在面料上，從而形成線跡。面線穿設在機針的針眼中，機針做上升、下降運動；旋梭由梭殼和梭芯構成，梭芯被收容在梭殼內，底線纏繞在梭芯上。面線一般較長,有3000m-4000m，且在縫紉過程中用戶可隨時觀察面線線量的多少，故可及時更換面線。但是，由于縫紉機空間和機構原理的限制，底線一般較短，只有20m-50m，故在縫紉過程中需要頻繁地更換底線。
[0003]目前，旋梭都是安裝底板內、且位于針板下方，在縫紉機縫紉面料的過程中，用戶不能很好地判斷底線是否用完，一般情況下，用戶都是憑肉眼去觀察底線是否用完。由于人的反應時間所限制，當用戶看到底線用完時，實際上縫紉機機頭帶動機針已空運行了一段時間，這樣會使面料上出現一排沒有線跡的空洞，進而造成頻繁返工現象，大大降低了縫紉效率。如果面料是貴重的皮革或其他珍貴材料，將會造成面料不可逆轉的浪費。
[0004]為此，中國實用新型專利CN203333986U公開了 一種縫紉機底線檢測機構，梭芯轉動設置在梭殼內，梭芯的側壁上設置有吸光部，梭殼一側設置有檢測所述吸光部的光電傳感器，光電傳感器控制伺服電機的動作。但是，由于光電傳感器安裝在梭殼上，在縫細機的運轉過程中，光電傳感器不能很好地與吸光部相配合，從而導致控制時間的滯后，不能及時地檢測出底線已用完，仍然會出現面料上有一排沒有線跡的空洞。
【發明內容】
[0005]鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種能夠及時檢測出底線是否用完的縫紉機底線線量檢測裝置。
[0006]為實現上述目的，本發明提供一種縫紉機底線線量檢測裝置，所述縫紉機包括底板、安裝在底板內的旋梭、以及用于控制電機的電控模塊，所述旋梭包括梭殼和收容在梭殼中的梭芯，所述梭芯包括繞線柱和設置繞線柱兩端的凸緣，兩個凸緣中，至少有一個凸緣的外表面上設有第一表面部和第二表面部，所述梭殼的外壁上開設有一透光孔，所述第一表面部或第二表面部從該透光孔處露出；還包括一固定在底板內的傳感器，該傳感器包括用于發射光線的發射器和用于接收光線的接收器，所述傳感器的接收器和發射器均正對從透光孔處露出的第一表面部或第二表面部，第一表面部和第二表面部的反射光線能力不同；所述傳感器與一信號處理模塊相連接，該信號處理模塊又與電控模塊相連接。
[0007]進一步地，所述第一表面部的材料為吸光性材料，第二表面部的材料為反光性材料。
[0008]優選地，所述第一表面部占凸緣的1/4，第二表面部占凸緣的3/4。[0009]優選地,所述第一表面部和第二表面部均有多個，多個第一表面部和多個第二表面部間隔分布，且第一表面部占凸緣的1/2，第二表面部占凸緣的1/2。
[0010]進一步地，所述接收器和發射器為一體結構。
[0011]優選地，所述信號處理模塊集成在一電路板上，該電路板固定在傳感器上。
[0012]進一步地，所述信號處理模塊集成在一電路板上，該電路板固定在縫紉機的控制面板上。
[0013]優選地,所述信號處理模塊集成在一電路板上,該電路板固定在一中轉板上，該中轉板位于縫紉機的機頭處。
[0014]如上所述，本發明涉及的縫紉機底線線量檢測裝置，具有以下有益效果:
[0015]該縫紉機底線線量檢測裝置中，傳感器安裝在底板上且正對著從透光孔處露出的第一表面部或第二表面部，故傳感器的接收器能夠及時地接收到來自第一表面部或第二表面部的反射光線，電控模塊根據傳感器接收器的輸出信號來判斷梭芯上是否有底線，從而保證該檢測裝置能夠實時、及時地檢測出底線是否用完，避免了面料的浪費和返工的頻率，從而提高縫紉效率和縫紉質量。
[0016]本發明的另一目的在于提供一種能夠及時檢測出底線是否用完的縫紉機底線線量檢測方法。
[0017]為實現上述目的，本發明提供一種縫紉機底線線量檢測方法，包括如上所述的縫紉機底線線量檢測裝置，所述縫紉機底線線量檢測方法依次包括以下步驟:
[0018]Α、電控模塊判斷縫紉機是否處于縫紉狀態，若縫紉機處于縫紉狀態，則進行步驟B ;
[0019]B、傳感器的發射器向從透光孔處露出的第一表面部或第二表面部發射光線,傳感器的接收器接收來自從透光孔處露出的第一表面部或第二表面部反射出來的發射光線；
[0020]C、信號處理模塊接收并處理來自傳感器接收器的信號后輸出一結果信號，電控模塊接收結果信號、并根據結果信號控制電機是否轉動；
[0021]當傳感器接收器傳輸給信號處理模塊的信號為一脈沖信號時，所述結果信號為“梭芯運動狀態”，則電控模塊判斷底線未用完、并控制電機繼續轉動；
[0022]當傳感器接收器傳輸給信號處理模塊的信號為一直線信號時，所述結果信號為“梭芯靜止狀態”，則電控模塊判斷底線已用完、并控制電機停止轉動。
[0023]如上所述，本發明涉及的縫紉機底線線量檢測方法，具有以下有益效果:
[0024]該縫紉機底線線量檢測方法中，傳感器安裝在底板上且正對著從透光孔處露出的第一表面部或第二表面部，故傳感器的接收器能夠及時地接收到來自第一表面部或第二表面部的反射光線，信號處理模塊根據傳感器的接收器所輸出的信號來輸出一結果信號，即輸出一梭芯上是否有底線的信號，電控模塊根據結果信號來確定是否需要更換梭芯，所以該檢測方法能夠實時、及時地檢測出底線是否用完，以避免了面料的浪費和返工的頻率，從而提高縫紉效率和縫紉質量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1為本發明中梭芯的結構示意圖。
[0026]圖2為本發明中梭殼的結構示意圖。[0027]圖3為本發明中縫紉機底線線量檢測裝置的原理圖。
[0028]圖4為本發明中縫紉機底線線量檢測方法的流程圖。
[0029]圖5為本發明中底線沒用完時傳感器接收器所輸出的信號。
[0030]圖6為本發明中底線用完時傳感器接收器所輸出的信號。
[0031]圖7為本發明中信號處理電路的原理圖。
[0032]元件標號說明
[0033]I 梭殼
[0034]11透光孔
[0035]2 梭芯
[0036]21繞線柱
[0037]22 凸緣
[0038]23第一表面部
[0039]24第二表面部
【具體實施方式】
[0040]以下由特定的具體實施例說明本發明的實施方式，熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點及功效。
[0041]須知，本說明書所附圖式所繪示的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內容，以供熟悉此技術的人士了解與閱讀，并非用以限定本發明可實施的限定條件，故不具技術上的實質意義，任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調整，在不影響本發明所能產生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本發明所揭示的技術內容得能涵蓋的范圍內。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發明可實施的范圍，其相對關系的改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發明可實施的范疇。
[0042]如圖1至圖3所示，本發明提供一種縫紉機底線線量檢測裝置，所述縫紉機包括底板、安裝在底板內的旋梭、以及用于控制電機的電控模塊，所述旋梭包括梭殼I和收容在梭殼I中的梭芯2，所述梭芯2包括繞線柱21和設置繞線柱21兩端的凸緣22，所述繞線柱21上纏繞有底線；兩個凸緣22中，至少有一個凸緣22的外表面經過加工處理，即該凸緣22的表面上設有第一表面部23和第二表面部24,所述梭殼I的外壁上開設有一透光孔11,在將梭芯2裝入梭殼I中時，使具有第一表面部23和第二表面部24的凸緣22裝入靠近梭殼I透光孔11的那一端；所梭芯2裝入梭殼I中后，第一表面部23或第二表面部24從該透光孔11處露出；還包括一固定在底板內的傳感器，該傳感器包括用于發射光線的發射器和用于接收光線的接收器，所述傳感器的接收器和發射器均正對從透光孔11處露出的第一表面部23或第二表面部24，第一表面部23和第二表面部24的反射光線能力不同；所述傳感器與一信號處理模塊相連接，該信號處理模塊又與電控模塊相連接。
[0043]如圖4所示，本發明還提供一種縫紉機底線線量檢測方法，包括如上所述的縫紉機底線線量檢測裝置，所述縫紉機底線線量檢測方法依次包括以下步驟:
[0044]A、電控模塊判斷縫紉機是否處于縫紉狀態，若縫紉機處于縫紉狀態，則進行步驟B ;[0045]B、傳感器的發射器向從透光孔11處露出的第一表面部23或第二表面部24發射光線，傳感器的接收器接收來自從透光孔11處露出的第一表面部23或第二表面部24反射出來的發射光線；
[0046]C、信號處理模塊接收并處理來自傳感器接收器的信號后輸出一結果信號，電控模塊接收結果信號、并根據結果信號控制電機是否轉動；
[0047]當傳感器接收器傳輸給信號處理模塊的信號為一脈沖信號時，所述結果信號為“梭芯運動狀態”，則電控模塊判斷底線未用完、并控制電機繼續轉動；
[0048]當傳感器接收器傳輸給信號處理模塊的信號為一直線信號時，所述結果信號為“梭芯靜止狀態”，則電控模塊判斷底線已用完、并控制電機停止轉動。
[0049]縫紉機在縫紉過程中，如果旋梭梭芯2上纏繞的底線還沒用完，則面線與底線交織完成縫紉工作、并在面料上形成線跡，此時，底線在面線的牽引下，底線拉動梭芯2旋轉，即梭芯2是處于運動狀態；如果旋梭梭芯2上纏繞的底線已用完，則相當于底線與梭芯2脫離，故底線不再拉動梭芯2旋轉，即梭芯2是處于靜止狀態。所以本發明涉及的縫紉機底線線量檢測裝置和檢測方法中，通過在縫紉過程中判斷梭芯2是否處于運動狀態或是否處于靜止狀態來判斷梭芯2上的底線是否用完。具體說，在縫紉過程中，傳感器連續不斷地對著從透光孔11處露出的梭芯2表面發射光線信號,若梭芯2上的底線未用完,則梭芯2是處于運動狀態，此時，梭芯2凸緣22外表面上的第一表面部23和第二表面部24在透光孔11中連續不斷地間隔通過，由于第一表面部23和第二表面部24對傳感器發射器發射的光線的反射能力不同，故傳感器接收器接收到的光線呈強、弱、強、弱…的規律，所以傳感器最終的輸出信號為一脈沖信號；若梭芯2是處于靜止狀態,此時,此時從透光孔11處露出的僅僅為第一表面部23或第二表面部24，故傳感器接收器接收到的光線為強度不變的光線，所以傳感器最終的輸出信號為一 直線信號。信號處理模塊接收并處理來自傳感器接收器的信號，并根據是否為脈沖信號或是否為直線信號輸出一結果信號，電控模板根據信號處理模板輸出的結果信號來控制電機是否需要停機。
[0050]上述底線線量檢測裝置和檢測方法中，傳感器的發射器和接收器正對著從梭殼I的透光孔11處露出的第一表面部23或第二表面部24,傳感器與第一表面部23或第二表面部24相互配合的能力好，傳感器能夠及時并確實地接收到由第一表面部23或第二表面部24所反射出的光線，其反應速度快、靈敏度高，電控模板能夠在底線用完的第一時間內控制電機停止轉動，使縫紉機停止縫紉，以及時地更換底線，從而保證在面料上不會出現一排沒有線跡的空洞，進而大大降低因未及時發現底線用完而造成的返工、面料浪費的現象，最終保證縫紉效率和縫紉質量。
[0051]進一步地,第一表面部23和第二表面部24的反射光線能力不同，即第一表面部23和第二表面部24對傳感器發送信號的表現不同，本實施例中，為了提高檢測的精確度和準確度，所述第一表面部23的材料為吸光性材料，即第一表面部23對傳感器發射器發出的光線表現為“吸光特性”，光線照射至從透光孔11處露出的第一表面部23上時，光線不能被反射，故傳感器輸出的為低平信號；第二表面部24的材料為反光性材料,即第一表面部23對傳感器發射器發出的光線表現為“反光特性”，光線照射至從透光孔11處露出的第二表面部24上時，絕大部分的光線被反射回來，故傳感器輸出的為高平信號。優選地，所述第一表面部23占凸緣22的1/4，第二表面部24占凸緣22的3/4。因此，當底線未用完時，傳感器輸出的脈沖信號如圖5所示，其占空比為0.75;當底線用完時，傳感器輸出的直線信號如圖6所示，其始終為一高平信號或為一低平信號，為高平信號或為低平信號取決于梭芯2停止運動的位置。或者，所述第一表面部23占凸緣22的1/2，第二表面部24占凸緣22的1/2，此時底線未用完時，傳感器輸出的脈沖信號的占空比為0.5。
[0052]當然，所述第一表面部23和第二表面部24在凸緣22表面上的分布比例也可以為1: 1，且第一表面部23和第二表面部24均有多個，多個第一表面部23和多個第二表面部24間隔分布，即將凸緣22的表面進行2等分或4等分或8等分，多個第一表面部23和多個第二表面部24的分布規律為:第一表面部23、第二表面部24、第一表面部23、第二表面部24…。
[0053]優選地，為了降低旋梭的制造成本，在實際使用過程中，可在原有梭芯2的一個凸緣22的表面上貼上一塊用于吸收光線的激光貼紙或黑膠布或其他吸光性材料，此時激光貼紙或黑膠布就形成了第一表面部23，該凸緣22除激光貼紙或黑膠布外的所有鋁制表面就形成了第二表面部24，該結構無需對梭芯凸緣22的外表面進行額外的加工，只需要貼上吸光性材料即可，操作非常方便、且成本非常低。當然，也可以在原有梭芯2的一個凸緣22的表面上貼上一塊反射光線能力好的反光貼紙，該反光貼紙反射光線的能力大于凸緣22本身鋁制表面反射光線的能力。
[0054]進一步地，所述接收器和發射器為一體結構，以減少傳感器的體積，便于其在縫紉機有限的空間內安裝。另外，所述接收器為一紅外接收器，發射器為一紅外發射器。在安裝條件允許的情況下，所述接收器和發射器也可以為分體結構。
[0055]優選地，如圖7所示，所述信號處理模塊包括放大電路模板、濾板調理電路模塊和處理器模塊，傳感器最終所采集的信號屬于弱小信號，該弱小信號經放大電路模塊進行放大后為一增強信號；濾波調理電路模塊接收來自放大電路模板的增強信號，并對增強信號進行濾波處理，使得輸出的波形非常穩定純凈，以利于提高后續處理器對信號處理的準確性和可靠性；處理器接收來自濾波調理電路模板的信號，并對該信號是否為脈沖信號或是否為直線信號進行判斷后輸出一結果信號，電控模塊再根據該結果信號來控制電機是否運轉，即控制縫紉機是否停止還是是否繼續工作。
[0056]另外，本發明涉及的縫紉機底線線量檢測方法中，如圖4所示，信號處理模塊對傳感器采集的信號進行處理的前提是縫紉機要處于縫紉狀態，如果信號處理模塊中的處理器判斷縫紉機在進行縫紉工作，則發送PWM信號，以驅動傳感器工作，同時對返回的傳感器信號進行實時采樣判斷，再輸出一認為梭芯是處于運動狀態還是靜止狀態的結果信號；圖4中，輸出結果信號I是“梭芯運動狀態”的結果信號，輸出結果信號2是“梭芯靜止狀態”的結果信號。
[0057]進一步地，所述信號處理模塊集成在一電路板上，該電路板固定在傳感器上；或者，該電路板固定在縫紉機的控制面板上；又或者，該電路板固定在一中轉板上，該中轉板位于縫紉機的機頭處，所述中轉板上集成有縫紉機中所有傳感器的信號處理電路。
[0058]綜上所述，本發明的縫紉機底線線量檢測裝置運用在縫紉機縫制過程中，能夠實時地自動檢測底線是否用完，并將底線用完信號反饋給電控模塊，電控模塊及時地停止縫紉機工作，避免了面料浪費；特別是當縫紉機在縫制皮革等珍貴面料時，帶本底線線量檢測裝置的縫紉機在縫制過程中能更好的保護面料，不會造成面料的浪費。所以，本發明有效克服了現有技術中的種種缺點而具高度產業利用價值。
[0059]上述實施例僅例示性說明本發明的原理及其功效，而非用于限制本發明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術領域】中具有通常知識者在未脫離本發明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發明的權利要求所涵蓋。
【權利要求】
1.一種縫紉機底線線量檢測裝置，所述縫紉機包括底板、安裝在底板內的旋梭、以及用于控制電機的電控模塊，所述旋梭包括梭殼(I)和收容在梭殼(I)中的梭芯(2),所述梭芯(2)包括繞線柱(21)和設置繞線柱(21)兩端的凸緣(22)，其特征在于:兩個凸緣(22)中，至少有一個凸緣(22)的外表面上設有第一表面部(23)和第二表面部(24)，所述梭殼(I)的外壁上開設有一透光孔(11)，所述第一表面部(23)或第二表面部(24)從該透光孔(11)處露出；還包括一固定在底板內的傳感器，該傳感器包括用于發射光線的發射器和用于接收光線的接收器，所述傳感器的接收器和發射器均正對從透光孔(11)處露出的第一表面部(23)或第二表面部(24)，第一表面部(23)和第二表面部(24)的反射光線能力不同；所述傳感器與一信號處理模塊相連接，該信號處理模塊又與電控模塊相連接。
2.根據權利要求1所述的縫紉機底線線量檢測裝置，其特征在于:所述第一表面部(23)的材料為吸光性材料，第二表面部(24)的材料為反光性材料。
3.根據權利要求1所述的縫紉機底線線量檢測裝置，其特征在于:所述第一表面部(23)占凸緣(22)的1/4，第二表面部(24)占凸緣(22)的3/4。
4.根據權利要求1所述的縫紉機底線線量檢測裝置，其特征在于:所述第一表面部(23)和第二表面部(24)均有多個，多個第一表面部(23)和多個第二表面部(24)間隔分布，且第一表面部(23)占凸緣(22)的1/2，第二表面部(24)占凸緣(22)的1/2。
5.根據權利要求1所述的縫紉機底線線量檢測裝置，其特征在于:所述接收器和發射器為一體結構。
6.根據權利要求1所述的縫紉機底線線量檢測裝置，其特征在于:所述信號處理模塊集成在一電路板上，該電路板固定在傳感器上。
7.根據權利要求1所述的縫紉機底線線量檢測裝置，其特征在于:所述信號處理模塊集成在一電路板上，該電路板固定在縫紉機的控制面板上。
8.根據權利要求1所述的縫紉機底線線量檢測裝置，其特征在于:所述信號處理模塊集成在一電路板上，該電路板固定在一中轉板上，該中轉板位于縫紉機的機頭處。
9.一種縫紉機底線線量檢測方法，其特征在于:包括如權利要求1-8任一項所述的縫紉機底線線量檢測裝置，所述縫紉機底線線量檢測方法依次包括以下步驟:A、電控模塊判斷縫紉機是否處于縫紉狀態，若縫紉機處于縫紉狀態，則進行步驟B； B、傳感器的發射器向從透光孔(11)處露出的第一表面部(23)或第二表面部(24)發射光線，傳感器的接收器接收來自從透光孔(11)處露出的第一表面部(23)或第二表面部(24)反射出來的發射光線； C、信號處理模塊接收并處理來自傳感器接收器的信號后輸出一結果信號，電控模塊接收結果信號、并根據結果信號控制電機是否轉動； 當傳感器接收器傳輸給信號處理模塊的信號為一脈沖信號時，所述結果信號為“梭芯運動狀態”，則電控模塊判斷底線未用完、并控制電機繼續轉動； 當傳感器接收器傳輸給信號處理模塊的信號為一直線信號時，所述結果信號為“梭芯靜止狀態”，則電控模塊判斷底線已用完、并控制電機停止轉動。
【文檔編號】D05B59/02GK104018298SQ201410284852
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月23日 優先權日:2014年6月23日
【發明者】韓安太, 黃贊贊, 范建國, 朱曉龍 申請人:新杰克縫紉機股份有限公司