專利名稱：電子控制式縫紉機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子控制縫紉機(jī)，特別是涉及根據(jù)操縱開關(guān)的操縱、通過控制電路的輸出、至少由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)縫紉機(jī)主軸的電子控制式縫紉機(jī)。
以往的工業(yè)用縫紉機(jī)，例如釘扣機(jī)如

圖1所示，具有設(shè)置在縫紉機(jī)臺(tái)板24上的縫紉機(jī)頭10、用AC100V或者200V的工業(yè)用電源直接驅(qū)動(dòng)的通用馬達(dá)12、容納設(shè)置在縫紉機(jī)頭10的側(cè)面上的未圖示的機(jī)械式離合器及控制凸輪的離合器箱14、與上述離合器箱14鄰接設(shè)置的鈕扣供給裝置16及送鈕扣裝置17、設(shè)有操縱開關(guān)的操縱盤18以及設(shè)置在臺(tái)板24下方的配電箱22。于是，通過踏動(dòng)例如腳踏式起動(dòng)踏板20，連接上述離合器箱內(nèi)的機(jī)械式離合器，由此，就與正常轉(zhuǎn)動(dòng)的通用馬達(dá)12連動(dòng)而使縫紉機(jī)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過與該縫紉機(jī)主軸連動(dòng)的上述控制凸輪的單旋而引起的循環(huán)驅(qū)動(dòng)，由送扣裝置17將鈕扣送入縫紉機(jī)頭10的針跡形成位置，就可以把鈕扣釘在布上。
此外，也開發(fā)出了一種鎖縫縫紉機(jī)等電子循環(huán)縫紉機(jī)，這種縫紉機(jī)不用上述機(jī)械式離合器和控制凸輪等，而用伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)縫紉機(jī)主軸，由步進(jìn)馬達(dá)使布沿X-Y方向移動(dòng)。
上述那樣的釘扣機(jī)和電子循環(huán)縫紉機(jī)等的工業(yè)用縫紉機(jī)，由于與家庭用縫紉機(jī)相比，需要有高速轉(zhuǎn)動(dòng)、高耐久性及高速應(yīng)答性，因此，驅(qū)動(dòng)主軸的馬達(dá)應(yīng)使用能對(duì)AC100V或者200V的工業(yè)用電源進(jìn)行相位控制并作為驅(qū)動(dòng)電源的AC伺服馬達(dá)、DC無電刷馬達(dá)或者換向馬達(dá)。
然而，在采用控制凸輪進(jìn)行機(jī)械控制的釘扣機(jī)中，由于釘扣縫線的線跡式樣由控制凸輪來決定，因此，如果改變線跡式樣就得更換控制凸輪，而為了簡(jiǎn)單，就是不能改變線跡式樣。
在采用后者的伺服馬達(dá)和步進(jìn)馬達(dá)的電子循環(huán)縫紉機(jī)中，以往由于是采用由工業(yè)用電源電壓驅(qū)動(dòng)的伺服馬達(dá)，在用例如AC200V驅(qū)動(dòng)的縫紉機(jī)的時(shí)候，如果考慮使電壓平急地升至280V，估計(jì)到余量，則必須設(shè)定成耐壓400V。因此，由于高電壓、大電流流到控制電路板中，必須保證控制電路的各個(gè)結(jié)構(gòu)部件之間及印刷電路布線之間具有足夠的間隔，這樣一來就使載有控制電路的控制電路板、特別是控制驅(qū)動(dòng)主軸馬達(dá)的控制電路板大型化。因此，如圖1所示，以往是控制電路板需要裝進(jìn)獨(dú)立的另一配電箱22中。而且，還存在著由于需要使用耐高壓部件而使成本變高這樣的問題。
另外，在這種工業(yè)用縫紉機(jī)上安裝著許多傳感器、作動(dòng)器、馬達(dá)、操縱盤開關(guān)等電子部件，縫紉機(jī)與配電箱之間需要多根接線，也就需用多個(gè)接線柱，裝配費(fèi)時(shí)、費(fèi)事，經(jīng)常發(fā)生接觸不良等故障。另外，由于存在高電壓部，人誤接觸時(shí)是很危險(xiǎn)的。
為此，如圖1所示，考慮到把配電箱22隔著縫紉機(jī)臺(tái)板24設(shè)置在縫紉機(jī)頭10的后側(cè)下方，使接線變短。然而，這時(shí)，由于需要把踏板20與控制箱22連接起來的連桿21，因此踏板位置無自由度。另外，由于把配電箱22設(shè)置在臺(tái)板下方，維修保養(yǎng)很困難，縫制車間的布置沒有自由度。另外，也存在著把配電箱22設(shè)置在縫紉機(jī)頭10的后方、而使臺(tái)板變大這樣的問題。
本發(fā)明就是為了解決上述以往存在的問題而提出的，其目的是提供一種電子控制式縫紉機(jī)，它可使載有用于處理驅(qū)動(dòng)電壓的控制電路的控制電路板小型化，因此，不需要獨(dú)立的配電箱，結(jié)構(gòu)緊湊且價(jià)格低。
本發(fā)明是通過以下方案來解決上述問題的在根據(jù)操縱開關(guān)的操縱、通過控制電路的輸出、至少由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)縫紉機(jī)主軸的電子控制式縫紉機(jī)中，包括產(chǎn)生比工業(yè)用電源的電壓還低的驅(qū)動(dòng)電壓的驅(qū)動(dòng)電源；載有控制電路的控制電路板，其中控制電路根據(jù)上述操縱開關(guān)的操縱，處理該驅(qū)動(dòng)電壓，由此產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及由上述控制電路輸出的低電壓的驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)的、縫紉機(jī)主軸驅(qū)動(dòng)用的AC伺服馬達(dá)、DC無電刷馬達(dá)、或者換向馬達(dá)中的任何一種的低電壓馬達(dá)。
另外，上述縫紉機(jī)采用把上述控制電路板和低電壓馬達(dá)裝在縫紉機(jī)本體或縫紉機(jī)臺(tái)板上的結(jié)構(gòu)。
再有，上述縫紉機(jī)采用把一對(duì)步進(jìn)馬達(dá)裝在縫紉機(jī)本體上的結(jié)構(gòu)，所述一對(duì)步進(jìn)馬達(dá)使被縫制物與針在二維平面上相對(duì)移動(dòng)。
圖1是表示以往的釘扣機(jī)的一個(gè)實(shí)例構(gòu)成的透視圖。
圖2是表示本發(fā)明的第一實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖3是表示該第一實(shí)施例的控制電路板結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖4是表示第一實(shí)施例中的控制電路板的配置、縫紉機(jī)機(jī)架的透視圖。
圖5是表示變形實(shí)施例中的控制電路板的各種配置位置的例子，是縫紉機(jī)頭的正視圖。
圖6是表示圖5所示實(shí)施例的DD馬達(dá)型縫紉機(jī)中的控制電路板的設(shè)置位置的一個(gè)例子，是縫紉機(jī)頭的正視圖。
圖7是表示圖5所示實(shí)施例的DD馬達(dá)型縫紉機(jī)中的控制電路板的設(shè)置位置的另一個(gè)例子，是縫紉機(jī)頭的正視圖。
圖8是表示圖5所示實(shí)施例的具有釘扣機(jī)和輸送或移送裝置的自動(dòng)釘扣裝置的控制電路板的設(shè)置位置的例子的透視圖。
以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)地說明。
圖2所示的是本發(fā)明的第一實(shí)施例，由于本發(fā)明的控制結(jié)構(gòu)是適用于釘扣機(jī)的，控制電路板50上連接有以下結(jié)構(gòu)。變壓器30通過電源開關(guān)28與工業(yè)用電源26相連，產(chǎn)生低于該工業(yè)用電源26的電壓(例如200V)例如24V的驅(qū)動(dòng)電壓。操縱盤18設(shè)有操縱開關(guān)(也稱為操縱盤開關(guān))。伺服編碼器34檢測(cè)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)用伺服馬達(dá)(以下稱為主馬達(dá))32的轉(zhuǎn)動(dòng)。由一對(duì)步進(jìn)馬達(dá)構(gòu)成的移動(dòng)馬達(dá)36、38根據(jù)伺服編碼器34的輸出使主馬達(dá)32、保持鈕扣和布的保持部件(未圖示)與針的相對(duì)位置在2維平面上的任意位置移動(dòng)。此外，在控制電路板50上連接有各種傳感器、上述主馬達(dá)32、上述移動(dòng)馬達(dá)36、38、使上述保持部件作上下運(yùn)動(dòng)的壓持螺線管40、用于在縫制結(jié)束時(shí)在線上形成結(jié)頭的打結(jié)螺線管42等。
作為上述主馬達(dá)32，可以使用例如AC伺服馬達(dá)、DC無電刷馬達(dá)或者換向馬達(dá)。
上述主馬達(dá)32、移動(dòng)馬達(dá)36、38、壓持螺線管40、打結(jié)螺線管42可用24V低電壓驅(qū)動(dòng)。
如圖3詳細(xì)所示的那樣，上述控制電路板50具有以下結(jié)構(gòu)。電源電路52產(chǎn)生將由上述變壓器30供給的低電壓經(jīng)整流電路并用電容器使其平穩(wěn)的、馬達(dá)及作動(dòng)器驅(qū)動(dòng)用的DC24V和電路動(dòng)作用的DC5V。上述伺服編碼器34的輸出經(jīng)接口(I/F)接受器54輸入到中央處理電路(CPU)60上，上述傳感器輸入經(jīng)波形成形用施密特電路56輸入到中央處理電路(CPU)60上，而且來自上述操縱盤18的操縱開關(guān)的輸入同樣經(jīng)施密特電路58輸入到中央處理電路(CPU)60上?？刂瞥绦虻却鎯?chǔ)在只讀存儲(chǔ)器(ROM)62中。預(yù)驅(qū)動(dòng)器64借助輸出晶體管66把上述CPU60的處理結(jié)果輸出到上述主馬達(dá)32中。步進(jìn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器68、70同樣把CPU60的處理結(jié)果輸出到鈕扣移動(dòng)用步進(jìn)馬達(dá)中。晶體管72同樣把CPU48的處理結(jié)果輸出到上述壓持螺線管40和打結(jié)螺線管42中。
作為上述控制電路板50，以往對(duì)于例如長(zhǎng)10cm×寬2cm程度的電路板，微型控制用1.5塊，高壓驅(qū)動(dòng)用2.5塊，總共需要4塊。根據(jù)本發(fā)明，通過將馬達(dá)及作動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)電源全都統(tǒng)一為24V的低電壓，就可使上述控制電路板50的輸出晶體管66、步進(jìn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器68、70及晶體管72小型化，同時(shí)，可使部件間隔和布線間隔變窄，雖然電源電路52的容量大型化以便取出DC24V，但是使高壓驅(qū)動(dòng)部減少到上述電路板為0.5塊的程度，可使控制電路板50減少到總共2塊。因此，例如如圖4所示，可實(shí)現(xiàn)設(shè)置在縫紉機(jī)頭10內(nèi)的縫紉機(jī)架11的兩側(cè)，不需要圖1那樣的另外的配電箱22。
再有，設(shè)置控制電路板的位置并不限于此，例如，可與主馬達(dá)32一起容納于離合器箱14之內(nèi)，該離合器箱14裝在例如鈕扣供給裝置16及送扣裝置17的下面，也可以固定在縫紉機(jī)頭10的側(cè)面。
這時(shí)，為了縫紉機(jī)的維修保養(yǎng)，控制電路板最好固定在不妨礙縫紉機(jī)倒放在臺(tái)板上的位置處。
或者，把控制電路板50與圖1所示的操縱盤制成一體化、模件化，根據(jù)不同的式樣種類預(yù)備多個(gè)，并可與縫紉機(jī)進(jìn)行任意組合。
或者，如圖5所示，根據(jù)縫紉機(jī)本體10的前面位置A、從上面或里面伸出到上方的位置B、直立的本體部C、端頭部非常停止開關(guān)位置附近D、邊緣部的起動(dòng)開關(guān)、觸式反饋開關(guān)附近E等、縫紉機(jī)的式樣裝配或安裝空間等情況，選擇任意的安裝位置，可以把操縱盤與控制電路板已制成一體化的部件80或者作為別的部件和縫紉機(jī)相鄰地設(shè)置或一體化地設(shè)置；或者，配置在包括縫紉機(jī)臺(tái)板上面及臺(tái)板上方在內(nèi)的臺(tái)板上。
另外，在不需要給油的驅(qū)動(dòng)縫紉機(jī)或微量給油縫紉機(jī)中，如圖5所示，也可以設(shè)置在裝有以往給油機(jī)構(gòu)的縫紉機(jī)頭10的下部位置F處。這時(shí)，可以同時(shí)對(duì)控制電路板和縫紉機(jī)機(jī)構(gòu)進(jìn)行維修。
在如縫紉機(jī)主軸與馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)軸直接連接進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的直接驅(qū)動(dòng)馬達(dá)型縫紉機(jī)那樣把馬達(dá)裝在縫紉機(jī)本體上的縫紉機(jī)中，如圖6所示，上述部件80或者作為別的部件可兼作馬達(dá)82的蓋84而設(shè)置在直立的本體部的側(cè)面，或者如圖7所示，可以與馬達(dá)蓋84制成一體化，設(shè)置在縫紉機(jī)頭10的上面。
另外，如圖8所示，縫紉機(jī)在具有另外送布的輸送、移送裝置的自動(dòng)釘扣裝置中，控制電路板容納在操縱盤18內(nèi)，或者把控制電路板和電源接近送布裝置90和壓布部件92、93而設(shè)置在工作臺(tái)(縫紉機(jī)臺(tái)板)94上。圖中，W是加工布，95是作業(yè)臺(tái)，96是機(jī)架，98是布送出裝置。
再有，在上述實(shí)施例中，雖然把驅(qū)動(dòng)電壓設(shè)定為24V，但是，驅(qū)動(dòng)電壓并不限于此，可以設(shè)定為比工業(yè)用電源還很低的電壓，例如35V、60V等。另外，產(chǎn)生低于工業(yè)用電源電壓的驅(qū)動(dòng)電壓的裝置也不限于變壓器。
在上述實(shí)施例中，本發(fā)明適用于釘扣機(jī)、電子循環(huán)縫紉機(jī)、口袋滾邊縫制縫紉機(jī)等，但是，本發(fā)明的適用對(duì)象也并不限于此，可以完全裝在通用工業(yè)用縫紉機(jī)、特殊工業(yè)用縫紉機(jī)、工業(yè)用鎖縫機(jī)上。
根據(jù)本發(fā)明，由于沒有以往那樣的高電壓部，盡管人誤接觸也是安全的。另外，由于使控制電路板小型化，不需要配電箱，可使縫紉機(jī)臺(tái)板小型化，并降低了價(jià)格。而且，不需要把配電箱與縫紉機(jī)連接起來的多根接線和接線柱，不僅可降低材料費(fèi)、包裝費(fèi)、裝配費(fèi)，也可以提高可靠性、維修保養(yǎng)性。另外，可使縫紉機(jī)臺(tái)板下方空間變大，進(jìn)而可自由地設(shè)置腳踏板。
權(quán)利要求
1.電子控制式縫紉機(jī)，根據(jù)操縱開關(guān)的操縱，借助于控制電路的輸出，至少由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)縫紉機(jī)主軸，其特征是，包括用于產(chǎn)生比工業(yè)用電源的電壓還低的驅(qū)動(dòng)電壓的驅(qū)動(dòng)電源；載有控制電路的控制電路板，其中控制電路根據(jù)上述操縱開關(guān)的操縱，處理該驅(qū)動(dòng)電壓，由此產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的低電壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及由上述控制電路輸出的低電壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)的縫紉機(jī)主軸驅(qū)動(dòng)用的低電壓馬達(dá)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子控制式縫紉機(jī)，其特征是，把上述控制電路板和低電壓馬達(dá)裝在縫紉機(jī)本體或縫紉機(jī)臺(tái)板上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子控制式縫紉機(jī)，其特征是，把一對(duì)步進(jìn)馬達(dá)裝在縫紉機(jī)本體上，所述一對(duì)步進(jìn)馬達(dá)使被縫制物與針在二維平面上相對(duì)移動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子控制式縫紉機(jī)，其特征是，把一對(duì)步進(jìn)馬達(dá)裝在縫紉機(jī)本體上，所述一對(duì)步進(jìn)馬達(dá)使被縫制物與針在二維平面上相對(duì)移動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電子控制式縫紉機(jī)?？梢允箍刂齐娐钒逍⌒突?并可裝配在縫紉機(jī)本體上。由驅(qū)動(dòng)電源產(chǎn)生低于工業(yè)用電源的驅(qū)動(dòng)電壓,根據(jù)操縱開關(guān)的操縱,由控制電路板50產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào),驅(qū)動(dòng)低電壓的縫紉機(jī)主軸驅(qū)動(dòng)用的AC伺服馬達(dá)、DC無電刷馬達(dá)、或者換向馬達(dá)中的任何一種的馬達(dá)32。
文檔編號(hào)D05B69/00GK1276449SQ0011881
公開日2000年12月13日 申請(qǐng)日期2000年5月6日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月7日
發(fā)明者田味一也, 田中正彥, 柿崎康, 前田明 申請(qǐng)人:重機(jī)公司