專利名稱:一種能自動調(diào)節(jié)縫紉機針距的裝置的制作方法
本發(fā)明涉及到一種縫紉機，其縫制的縫件能保持恒定長度的邊距，尤其涉及到一種裝置，其可自動調(diào)節(jié)針距，以形成整齊的線跡。
參見附圖7，當一個縫件在縫合過程中保持邊距為“W”時，改變縫合方向的點C1、C2、C3必須與縫件的末端保持“W”距離。
如果從線跡的始點到C1點的距離與針距之比是非整數(shù)，則最后一針自然不會在C1點終止。
在這種情況下，為了使最后一針可以在C1點終止，最后一針的針距被調(diào)節(jié)得比初始針距短一些。
因此，最后針距比初始針距短。
在最后一針特別短之處，縫制的外觀質(zhì)量就降低了，因為縫制工作在點C1、C2、C3處結(jié)束，而且縫制方向在這些點處改變，這樣點C1、C2、C3就非常明顯。
為了避免最后一針特別短，而且保持良好的外觀，本發(fā)明使得最后兩針的針距取中間值，即取初始針距與被調(diào)整的針距的中間值。
參見附圖1～15，本發(fā)明的一個實施例將在下面予以解釋。
圖1是一個針距調(diào)節(jié)機構(gòu)和一個傳統(tǒng)的送布牙的部分分解透視圖。
數(shù)字10表示一個安裝在臺面下邊的傳統(tǒng)的送布牙機構(gòu)。送布牙機構(gòu)10包括一個水平運動部分，它由送布桿10a，送布鎖扣10b，傳動軸10c，桿10d，連接桿10e組成，送布牙機構(gòu)10還包括一個垂直運動部分，它由夾鉗10f，傳動軸10g和連接桿10h組成。
繞主軸11旋轉(zhuǎn)的偏心輪12與連接桿10e相配合，使桿10d作水平運動，這種水平運動通過送布鎖扣10b傳導(dǎo)到送布桿10a，因此，送布牙13作水平運動。
上述的垂直運動的形成如下述。
連接桿10h與偏心輪12相配合，通過傳動軸10g引起夾鉗10f作垂直運動。
滑塊
滑動插入一對夾鉗抓手
、
中，于是，送布桿10a被垂直推動，以至送布牙13也作垂直運動。
結(jié)果，這些水平與垂直的運動引起了送布牙13作橢圓形運動。
數(shù)字15表示出一種傳統(tǒng)的針距調(diào)節(jié)機構(gòu)，其包括調(diào)節(jié)螺桿15a，調(diào)節(jié)凸輪15b，桿15c，調(diào)距軸15d，臂15e、15f，連接桿15g，鎖定臂15h，銷夾15i，銷軸15j、15k、15l，彈簧15m。
由于調(diào)節(jié)凸輪15b由彈簧15m經(jīng)桿15c推動按逆時針方向轉(zhuǎn)動，調(diào)節(jié)螺桿15a的前后運動引起其與調(diào)節(jié)凸輪15b的接觸點改變，于是，調(diào)距軸15d通過桿15c和臂15e而轉(zhuǎn)動。
這種轉(zhuǎn)動通過臂15f和連接桿15g，傳輸?shù)芥i定臂15h和銷夾15i上，因此，銷軸15k作垂直運動。
相應(yīng)地，上述的調(diào)節(jié)螺桿15a的前后運動引起銷軸15k的位置按“L”線變化(圖4)，該“L”線連接著銷軸15j和15l的中心。
結(jié)果，水平運動的組成部分W1W2按照圖4a和圖4b所示變化。
當銷軸15k位于“L”線下側(cè)時，就產(chǎn)生送布倒車。
參見圖2和圖3，數(shù)字20是一個“L”形的送布倒車調(diào)節(jié)柄，其包括柄20a和臂20b。
這個調(diào)節(jié)柄的彎頭部分繞調(diào)距軸15d轉(zhuǎn)動，調(diào)距軸15d伸展到機架以外。
送布倒車調(diào)節(jié)柄20由拉伸在臂部20b和機架中間的彈簧21推動作順時針方向回轉(zhuǎn)，這個調(diào)節(jié)柄由一個止銷22約束。
數(shù)字23(見圖3)表示一個搖臂，其支承部分固定在調(diào)距軸15d上，其端部23a經(jīng)連桿24、25與檢測針距的電位計的軸26a相連接。
搖臂23的上邊受送布倒車調(diào)節(jié)柄上凸出的銷釘20c約束。
當送布倒車調(diào)節(jié)柄20克服彈簧21的力順時針轉(zhuǎn)動時，搖臂23由銷子20c帶動作順時針轉(zhuǎn)動，同時，調(diào)距軸15d按順時針方向轉(zhuǎn)動。
數(shù)字27表示一個操作柄，呈“L”形，調(diào)距軸15d滑動插入其彎頭部分，操作柄27的一端有一個銷釘27a，27a約束著搖臂23的上邊，操作柄27的另一端與連接臂28可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)結(jié)。
數(shù)字29表示一個動作柄，呈“L”形，其中部可旋轉(zhuǎn)地支承在機架上，其朝下伸展的臂與連接臂28的端部28a可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)結(jié)。
在29的右伸展臂端部有一個分叉，這個分叉夾住30a上的銷釘30b，30a是螺線管30的插棒式鐵心。
當螺線管激勵時，動作柄29逆時針方向回轉(zhuǎn)(參見圖2)，連接柄28向右移動，與連接柄28相連的操作柄27使調(diào)距軸15d轉(zhuǎn)動，因此，針距就被調(diào)節(jié)了。
數(shù)字31表示一個緊貼著連接臂28的端部28a的凸輪體，這個凸輪體沿其周線(約180°范圍內(nèi))形成凸輪工作面，凸輪體31的中心繞步進電機32的驅(qū)動軸作樞軸式旋轉(zhuǎn)。
凸輪體31的工作面是逐漸傾斜的，所以，當凸輪體旋轉(zhuǎn)時，連接臂28的端部28a與凸輪工作面間的間隙是變化的。
因此，螺線管30的激勵使得連接臂28與凸輪工作面接觸，這個運動確定了調(diào)距軸15d的轉(zhuǎn)動角度。
在本實施例中，凸輪工作面按這樣的方式設(shè)計，步進電機每轉(zhuǎn)一個步進角度，就使針距產(chǎn)生0.0424mm的偏移，因此，針距在0～0.25mm之間的范圍內(nèi)進行調(diào)節(jié)。
針距調(diào)節(jié)裝置包括螺線管30，步進電機32，凸輪體31，連接臂28，操作柄27和動作柄29。
見圖5，數(shù)字40表示一個縫件末端檢測器，其包含照射源40a和光敏元件40b。
數(shù)字41表示一個針板，41a是針眼，42是壓腳，43是針。
參見圖6，數(shù)字50表示一個送布過程的檢測電路。
數(shù)字51表示一個脈沖檢測器，其檢測主軸11上的編碼器52發(fā)出的脈沖。
主軸每轉(zhuǎn)一圈，編碼器52就發(fā)出160個脈沖。在送布過程中有83個脈沖。
數(shù)字53表示一個針位檢測電路，相應(yīng)于針位輸出信號。
數(shù)字54表示一個速度檢測器，其檢測主軸11的旋轉(zhuǎn)速度。
數(shù)字55是一個電機，它通過皮帶和皮帶輪使主軸11旋轉(zhuǎn)。
數(shù)字56表示一個控制電機55的電機控制電路。
數(shù)字57表示一個縫件末端檢測電路，其與檢測器40配合起作用。
數(shù)字58表示一個靈敏度調(diào)節(jié)器，相應(yīng)于縫件的厚度，調(diào)節(jié)檢測器40的靈敏度。
數(shù)字59表示一個靜止位置檢測電路，其固定在步進電機32的軸上。
靜止位置的定義是，當連接臂28與同針距調(diào)節(jié)裝置c有關(guān)的凸輪工作面相接觸而產(chǎn)生0mm針距時的旋轉(zhuǎn)角度就是靜止位置。
數(shù)字60表示一個A/D轉(zhuǎn)換器，其對來自檢測針距的電位計26的模擬信號進行A/D轉(zhuǎn)換。
數(shù)字61表示一個控制步進式電機32的電機驅(qū)動電路。
數(shù)字62表示一個螺線管驅(qū)動電路。
數(shù)字63表示一個計數(shù)器，它計算脈沖檢測電路51和送布檢測電路50通過“與”操作所產(chǎn)生的脈沖。
另外，通過針位檢測電路53的低電平信號和縫件末端檢測電路57的低電平信號進行“與”操作所產(chǎn)生的脈沖，使其復(fù)位。
數(shù)字64表示一個微計算機，它包含一個CPU(計算機中央處理機)、ROM(只讀存儲器)、和RAM(隨機存取存儲器)。
ROM所記憶的內(nèi)容如下面表1。
這個表用來計算從縫件末端檢測器檢測到縫件末端時直到下一針縫合進行之前為完成縫合所需的送布長度“L”，(見圖8，圖9)。
這個表中的數(shù)值用百分比(%)表示L/P值，這里L是指當縫件末端檢測器檢測出縫件末端時未縫合的送布長度，P是指針距。
當已知脈沖數(shù)(Yabssisa)和針距(Xabssisa)時，此L/P用來計算“L”值。
如果P是2mm，而縫件末端檢測器檢測縫件末端時的脈沖數(shù)為40，則得出L/P為69%。
因此，未縫合的送布長度確定為L＝2mm×0.69＝1.38mm。
參見圖12～圖15程序方框圖，這里將要說明的是當ROM(只讀存儲器)從始點到終點C1控制縫合過程時，將如何進行如圖7，圖8所示的縫合過程，其中C1離縫件末端的邊距為“W”。
當縫合進行到點“NH”時，縫件末端檢測器40就檢測出縫件的末端了。
然后，如圖10所示，縫件末端檢測電路57的輸出信號的電平，從高電平(H)變化到低電平(L)。這是步驟-1。
接收到此檢測信號，電子計算機計算即被啟動，直到步驟-11。
當縫件末端檢測器檢測出縫件末端時直到形成下一針之后，可得出主軸完成縫合距離“L”所需的脈沖數(shù)。
根據(jù)此脈沖數(shù)和來自A/D轉(zhuǎn)換器60的針距P的輸出信號，可得出表1中未縫合的送布針距(L/P)的百分比，此表被儲存在RAM(隨機存取存儲器)中。這是步驟-2。
“L”是當縫件末端檢測器檢測出縫件末端后直到形成下一針時送進縫件的距離。(參見圖9，圖10)。
當縫件末端被檢測直到最后端點C1時，按照公式(1)所示，可計算出針數(shù)“N”。
按照公式(2)可計算出所測得縫件末端的第一個縫合點到最后端點C1之間的距離S。
這是步驟-3，和步驟-4。
N＝(H-W)/P……(1)“H”表示從針眼到縫件末端檢測器的距離(mm)。
“W”表示邊距(mm)。
“P”指初始針距(mm)。
S＝100N-(L/P)……(2)用100(100%)表示一個針距。
(實際上S＝NP-L，但為了計算，引入了公式(2)。)將隨機存取存儲器中針數(shù)計數(shù)器Mn置于零位(0位)。
這是步驟-5。
然后，縫合繼續(xù)按針距P進行，直到距離S小于100。
這是步驟-6，7，8。
當距離S小于100時，如公式(3)所示，得出調(diào)節(jié)后的針距“X”。
X＝｛(100+S)/2｝·P/100……(3)根據(jù)此“X”值，通過儲存在ROM中的表可得出步進電機的旋轉(zhuǎn)角度。
這是步驟-9。
當計時器中斷時，步進電機進行旋轉(zhuǎn)運動。
這是步驟-10。
將以高速度的針數(shù)Mm(＝Mn+2-5)輸入針數(shù)計數(shù)器中。
這是步驟-11。
通過在縫件末端檢測器檢測出縫件末端后增加一針，和在最后端點C1加一針，并且以Ma的速度(1500R.P.M)減2針，以Mb的速度(500R.P.M)減2.5針，和以Mc的速度(200R.P.M)減0.5針，則可得出Mm＝Mn+2-5。
當縫件末端檢測電路57的縫件末端檢測信號被接收到時，由針點檢測電路的輸出信號檢測縫件末端檢測后的第一針點M1。
然后檢測落針位置的前沿信號，并通過落針位置的信號減縮計數(shù)數(shù)據(jù)。
緊接著是Mm針的高速縫合。以上是步驟12～14。
在此Mm針之后，接收到落針(DDET，即Down detected(探測落針)的縮寫)的信號，以計數(shù)器63實現(xiàn)1500轉(zhuǎn)/分的Ma兩針。
這是步驟16～18。
然后，檢測落針(DDET)的信號，以500轉(zhuǎn)/分的速度進行縫合。
這是步驟19～21。
當檢測出同步運動的下邊緣信號時，螺線管30被激勵。
這是步驟22。
同步運動是一送布過程。
如圖9，圖10所示，針運動的半個周期是送布過程。
結(jié)果，參見圖2，插棒式鐵心30a上升，動作柄29逆時針旋轉(zhuǎn)，連接臂28的端部28a與凸輪體31的工作面接觸，操作柄27逆時針旋轉(zhuǎn)，同時調(diào)節(jié)軸15d逆時針旋轉(zhuǎn)。(這些運動是相互關(guān)聯(lián)的)調(diào)節(jié)軸15d逆時針方向旋轉(zhuǎn)，確定調(diào)節(jié)后的針距“X”。
然后，向計數(shù)器中輸入2針。
這即是步驟-24。
隨著是以500轉(zhuǎn)/分的速度進行縫合，直到計數(shù)到二次起針的信號(UDET，即UPdetected(檢測起針)的縮寫)為止。
這是步驟25-27。
當速度為500轉(zhuǎn)/分的縫合Mb結(jié)束時，(這是步驟-28)即以200轉(zhuǎn)/分的速度Mc縫合，直到檢測到第一個落針的信號為止，于是完成了0.5的針距。
這是步驟-29，30。
然后，螺線管不加以激勵，而是通過針距調(diào)節(jié)機構(gòu)15將針距恢復(fù)到初始針距P。
隨之，縫紉機停止。
這是步驟31～34。
因此，最后的縫合在C1處終止。
如前所述，在檢測出縫件末端后的縫合過程中，為了在預(yù)定點處終止最后的一針，用針距的中間值，即初始針距“P”和調(diào)節(jié)后的針距“X”，完成最后兩針(因此， (P+X)/2 的針距用于最后兩針)。于是，避免了被調(diào)整的針距在最后縫合處出現(xiàn)非常短的現(xiàn)象。
圖1是傳統(tǒng)的縫紉機的送布牙和針距調(diào)節(jié)機構(gòu)的分解透視圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明說明如何調(diào)節(jié)針距的示意圖。
圖3是圖2的基本零件的分解透視圖。
圖4a，圖4b是如何調(diào)節(jié)針距的說明圖。
圖5是如何安裝光敏元件的說明圖。
圖6是本發(fā)明實施例的方框圖。
圖7說明了具有恒定邊距的線跡的一個例子。
圖8是圖7的局部放大視圖。
圖9說明了針位和縫合過程之間的關(guān)系。
圖10，圖11是本發(fā)明的動作時序圖。
圖11，12，13，14，15是本發(fā)明的動作程序方框圖。
65-計算機(第一和第二操作裝置)(計算被調(diào)節(jié)的針距的操作裝置)c-用于調(diào)節(jié)針距的裝置。
由于可以作出許多明顯不同的本發(fā)明的實施例而不違背本發(fā)明的精神和超出其范圍，所以除了如權(quán)利要求
所限定的之外，本發(fā)明并不對特殊實施例加以限制，這一點是不言而喻的。
圖6的文字說明26-電位計30-螺線管32-步進電機40-檢測器(縫件末端)50-送布過程檢測電路51-脈沖檢測電路52-編碼器53-針位檢測電路54-速度檢測器57-縫件末端檢測電路58-靈敏度調(diào)節(jié)器59-靜止位置檢測電路60-A/D61-電機驅(qū)動電路62-螺線管驅(qū)動電路63-計數(shù)器55-電機56-電機控制電路
權(quán)利要求
用來自動地調(diào)節(jié)針距的裝置包括與縫紉機主軸同步地送進縫件的裝置；調(diào)節(jié)針距的裝置；與所說的調(diào)節(jié)裝置有關(guān)的設(shè)定人工預(yù)定的針距的裝置；檢測所說設(shè)定針距的裝置；在所說的送布過程期間檢測縫件末端的裝置；第一個裝置產(chǎn)生與所說的主軸同步的脈沖，并在送布過程中對脈沖計數(shù)；第二個裝置是在所說的縫件末端檢測器檢測出縫件末端之后計算第一個裝置末縫合的針距的距離；第三個裝置是在所說的縫件末端檢測器檢測出縫件末端之后計算針數(shù)以對縫件進行縫合直至最后點，并根據(jù)由所說的第二個裝置得出的設(shè)定針距計算最后的針距；第四個裝置用來計算被調(diào)節(jié)的針距，其中，被調(diào)節(jié)的針距為所說的初始針距和最后針距的平均值；與調(diào)節(jié)針距的裝置有關(guān)，將針距調(diào)到所說的已計算的針距的裝置；第五個裝置根據(jù)所說的第三個裝置計算的針數(shù)進行縫合直到縫合點；第六個裝置是在最后兩針處激勵所說的針距調(diào)節(jié)裝置，并設(shè)定由第四個裝置計算的針距；第七個裝置是在所說的第六個裝置激勵之后，根據(jù)被調(diào)節(jié)的針距完成最后兩針。
專利摘要
在按預(yù)定點結(jié)束最后縫合的縫紉工藝中，最后兩針的針距被自動地調(diào)節(jié)為初始針距和偏差針距的中間值，以避免最后一針的針距過短。電子控制裝置計算出針位和縫合點之間的上述偏差針距;并且還計算出縫合所需的針數(shù)，所以最后兩針的針距就可調(diào)到初始針距和偏差針距的中間值?？p合速度按預(yù)定的針數(shù)，以1500、500、200轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速從高速逐步降低，最后兩針以200轉(zhuǎn)/分的速度縫合，于是就實現(xiàn)平穩(wěn)的操作。
文檔編號D05B69/20GK86103846SQ86103846
公開日1987年3月11日 申請日期1986年4月26日
發(fā)明者后藤純夫, 石橋次郎, 根本昌和 申請人:東京重機工業(yè)株式會社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan