專利名稱：外掛式縫紉機車針定位裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種縫紉機的定位裝置，尤指一種外掛式縫紉機車針定位裝置。
再者，該定位裝置突設于傳動軸一側面一段距離，安裝平衡性常發(fā)生問題，在長時間的振動下，極易造成機械疲乏，組件斷裂損壞，且在現(xiàn)場作業(yè)時，當遭不明原因的碰撞，使其徒增維修上工作負擔。
我國專利公告第443343號「三本橫筒型縫紉機的車針定位裝置」將定位裝置改裝在縫紉機的上傳動軸上，其控制單元屬內藏式，對定位裝置的外在保護及安裝平衡性較為理想，其上、下定位裝置為磁感應式，且速度檢知的磁感式磁極數受配置空間的限制，其磁極數無法依需要任意增加，對于高精度控制的要求無法達成。
本實用新型的另一目的在于提供一種外掛式縫紉機車針定位裝置，其AB相序產生器及RST磁極相位時序檢知器皆設置于同一電路板上，以精簡其構造及組裝作業(yè)，并使定位裝置的體積達到極小化的目的。
本實用新型的又一目的在于提供一種外掛式縫紉機車針定位裝置的改良，其AB相序編碼單元與RST磁極相位編碼單元皆設于同一光柵片上，使定位裝置的構造大幅精簡，且不易故障。
本實用新型的再一目的在于提供一種外掛式縫紉機車針定位裝置的改良，其原點訊號裝置及原點訊號檢知裝置直接設于縫紉機傳動軸上，原點訊號檢知裝置所提供的基準訊號，可令縫紉機傳動軸每轉一周，即可使上、下定位的時序參數自動校正幾次，因而達成定位位置零累積誤差工作周期的目的。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案如下一種外掛式縫紉機車針定位裝置，包括一外掛在縫紉機上的伺服馬達，該馬達包括一驅動軸第一端及驅動軸第二端，該驅動軸第二端上固設一第一皮帶輪，該第一皮帶輪經由一傳動皮帶而傳動第二皮帶輪，該第二皮帶輪固定在縫紉機的傳動軸上，使伺服馬達經由第一皮帶輪，傳動皮帶及第二皮帶輪而帶動縫紉機的傳動軸；一固定在伺服馬達具有驅動軸第一端的一端面上的電路板20，該電路板包括一AB相序產生器21及一組RST相位檢知器29A-29C；一以垂直扣置于伺服馬達驅動軸第一端上的光柵片60，該光柵片60，包括一以等角分布設置于光柵片60外周部份的AB相序編碼單元61，一設于光柵片中心的軸孔63及一設于AB相序編碼單元61與軸孔63間的RST相位編碼單元；一實質上固定在該第二皮帶輪相關位置上的原點訊號裝置170；一實質上固定在與該原點訊號裝置170相對應工作位置上的原點訊號檢知裝置28，以便于縫紉機運轉時該原點訊號檢知裝置28可直接檢知原點訊號裝置170的原點訊號而產生沖脈。
光柵片60隨伺服馬達10驅動軸11轉動時，其外周的AB相序編碼線孔61將在AB相序產生器21上產生AB相序脈沖，同時在光柵片60上的RST相位編碼扇形孔62-62，將在RST相位檢知器29A-29C上產生RST相位時序脈沖，而隨縫紉機傳動軸旋轉的手動輪17外周上的原點訊號裝置170的旋轉位置，將為設在其接近位置上的原點訊號檢知器28A上產生原點訊號時序脈沖，作為基準訊號，以使伺服馬達驅動軸每轉一周即可使上、下定位的時序參數自動校正幾次，因而達成定位位置零累積誤差工作周期的目的；該等檢知的脈沖訊號將經由程序運算，令縫紉機馬達車針停止的上定位及下定位時序設定，完全由原點定位的參數決定，即以原點訊號為基準點，并以AB相序產生器所檢出的時序脈沖數作為上、下定位的停止時間與動作時間的依據，以獲致正確的上定位及下定位的車針瞬間停止位置，而控制縫紉機車針瞬間停止在所設定的位置上。
使用本實用新型的有益效果在于定位位置對于不同規(guī)格縫紉機進行安裝作業(yè)時，不必更換光柵片或調整角度的作業(yè)，可以消除機械式定位位置必須借助人力校正及須設置兩定位點的限制缺點，使整個定位裝置的構造大為精簡，且控制精度大幅提升。


圖1為本實用新型較佳實施例裝設于縫紉機上的位置外觀平面示意圖；圖2為圖1的側視圖；圖3為自圖2伺服馬達左側的組件部份分解剖視圖；圖4為本實用新型較佳實施例光柵片的平面示意放大圖；圖5A為本實用新型較佳實施例原點訊號裝置設于手動輪上的平面示意放大圖；圖5B分別為本實用新型AB相序、原點位置訊號及車針上、下定位停止時間與動作時間的時序波形圖；圖6為本實用新型較佳實施例電路板第一面的平面示意圖；圖7為本實用新型較佳實施例電路板第二面的平面示意圖；圖8為常用的定位裝置的立體示意說明圖。
如圖1-3所示，為本較佳實施例的構造說明，本實用新型的外掛式縫紉機車針定位裝置，主要包括一以固定板15安置于縫紉機背面上方的伺服馬達10，該固定板15鎖定于縫紉機一側面上，該固定板15的尺寸大小及形狀可因縫紉機的種類及規(guī)格的不同而改變，當然，該固定板15也可能因縫紉機設計上的理由而予以省略不用，故該固定板15并非本實用新型的必要組件；該馬達10，具有驅動軸第一端11及驅動軸第二端11A，該驅動軸第二端11A上設一第一皮帶輪14，經由傳動皮帶18傳動設在縫紉機傳動軸2上的第二皮帶輪16，以傳動縫紉的傳動軸2；一與第二皮帶輪16共軸固定在縫紉機傳動軸2上的手動輪17，該手動輪17乃供手動操縱縫紉機車針之用，如圖1-2所示，該手動輪17外周上設有一原點訊號裝置170，該原點訊號裝置170可為一磁鐵或其它等效組件；一以螺絲18-18-18(見圖3)固定在伺服馬達具有第一端驅動軸的一端面上的電路板20，該電路板20為一具U形缺口的八角形，包括第一面20A及第二面20B，其中，如圖6所示，第一面20A包括一U形缺口201，一呈U形體的AB相序產生器21，第一面印刷電路22，電路排線端子插座23，固定螺孔24-24-24，及RST磁極相位檢知器29A、29B、29C；其第二面20B，如圖7所示，包括一第二面印刷電路22A；一設在手動輪17外周緣的原點訊號裝置170相對位置上的原點訊號檢知裝置28A，如圖1-2所示，該原點訊號檢知裝置28通過一雙L型鐵28D及螺絲28C固定在固定板15上，使其上的霍爾檢知器(Hall Sensor)28B對應于手動輪17外周上的原點訊號裝置170，以便原點訊號檢知裝置28于縫紉機運轉時可檢知原點訊號裝置170的工作位置。該原點訊號檢知裝置28的工作位置時序設定，如圖5B所示，主要是通過AB相序所產生的連續(xù)方波作為原點訊號設定(Index)的依據，以程序自動計算車針的上定位(U position)及下定位(D position)的工作時序，即上定位的工作時序周期為U2，停止工作時序周期為U1。同理下定位的工作時序周期為D2，停止工作時序周期為D1，如此縫紉機伺服馬達即可根據原點訊號檢知裝置所提供的基準訊號時序波形，于縫紉機傳動軸每旋轉一周即可使上定位及下定位的正確位置參數自動校正幾次，因而達成定位位置零累積誤差工作周期的目的。簡單地說，本實用新型定位裝置的上、下定時序設定完全由參數設定，即以原點訊號作為基準點，并以AB相序產生器所檢出的脈沖數作為上、下定位的停止時間與動作時間的依據，故本實用新型對于不同規(guī)格縫紉機進行安裝作業(yè)時，不必借助人工更換光柵片種類或調整任何角度作業(yè)，因而可將常用的機械式定位裝置須借助人工調整及須裝設上、下兩定位點的限制缺點完全予以消除，使整個定位裝置的構造大為精簡，且控制精度大幅提升，乃為本實用新型的一大改進。
一通過墊圈35及彈性墊圈34及C型扣環(huán)15垂直扣置于伺服馬達10驅動軸第一端11上的光柵片60，如圖2-4所示，該光柵片60包括一組多數以等角分布設置于光柵片60外周部份的360個AB相序編碼線孔61，一設于光柵片中心的軸孔63及一設于線孔61與軸孔63間的RST相位兩編碼扇形孔62-62。
此間擬補充說明，乃該手動輪17其軸管內埋入上兩根螺絲(圖中未示)，以呈90度空間配置方式分別鎖固在縫紉機傳動軸2的兩個削除平面(圖中未示)上，因其固定方式屬公知技術，且非本實用新型的請求重點，有關圖標及說明均予從略。
如圖1-3所示，光柵片60隨伺服馬達驅動軸第一端11轉動時，其外周的AB相序編碼線孔61將在電路板20上的AB相序產生器21上產生AB相序脈沖，同時在光柵片60上的RST相序編碼扇形孔62-62，將在電路板20上的RST相位檢知器29A-29C上產生RST相位時序脈沖，而隨縫紉機傳動軸旋轉的手動輪17周緣上的原點訊號裝置170的瞬間旋轉位置，將為設在手動輪17周緣上相對位置附近的原點訊號檢知器28的霍爾檢知器28A上產生原點訊號時序脈沖，該脈沖乃作為基準訊號，以使縫紉機傳動軸每轉一周即可使上、下定位的時序參數自動校正幾次，因而達成定位上、下定位位置零累積誤差工作周期的目的；該等檢知的脈沖訊號將經由程序運算，令縫紉機車針停止的上定位及下定位時序設定，完全由原點定位參數決定，即以原點訊號為基準點，并以AB相序產生器所檢出的時序脈沖數作為上、下定位的停止時間與動作時間的依據，以獲致正確的上定位及下定位的脈沖數的車針瞬間停止位置，而控制縫紉機車針瞬間停止在所設定的位置上。
本實用新型的工作情形簡述如后，如圖1-3所示，由于本實用新型的電路板第一面上的AB相序產生器21及RST相位檢知器29A-29C均分對正光柵片60的外周360個編碼線孔61(見圖4)及光柵片60內周的編碼扇形孔62，如此，不僅組裝容易，且該等產生器21、檢知器29A-29C的工作與電路板內的電路的工作傳輸便捷確實，不受空間配置形態(tài)的改變而有所變化，且原點訊號裝置170又直接設在縫紉機傳動軸2的手動輪17的周緣上，經由電路及程控，使其于縫紉機運轉時的針車停止瞬間的上定位及下定位均由設在手動輪17相對位置的原點訊號檢知器28A所檢知而作為定位基準點，且每轉一周即自行校正幾次，而將常用的機械式須借助人工調整及須裝設上、下兩定位點的限制缺點一掃而空，故本實用新型的定位裝置對于不同縫紉機規(guī)格進行安裝作業(yè)時，不需再藉人工更換光柵片種類或調整角度作業(yè)，且受機械振動而損壞零件或改變精度的機率幾為零，使整個定位裝置的構造大為精簡，控制精度大幅提升，此乃本實用新型改良上的一大優(yōu)點。
權利要求1.一種外掛式縫紉機車針定位裝置，其特征在于，包括一外掛在縫紉機上的伺服馬達，該馬達包括一驅動軸第一端及驅動軸第二端，該驅動軸第二端上固設一第一皮帶輪，該第一皮帶輪經由一傳動皮帶而傳動第二皮帶輪，該第二皮帶輪固定在縫紉機的傳動軸上，使伺服馬達經由第一皮帶輪，傳動皮帶及第二皮帶輪而帶動縫紉機的傳動軸；一固定在伺服馬達具有驅動軸第一端的一端面上的電路板(20)，該電路板包括一AB相序產生器(21)及一組RST相位檢知器(29A)-(29C)；一以垂直扣置于伺服馬達驅動軸第一端上的光柵片(60)，該光柵片(60)，包括一以等角分布設置于光柵片(60)外周部份的AB相序編碼單元(61)，一設于光柵片中心的軸孔(63)及一設于AB相序編碼單元(61)與軸孔(63)間的RST相位編碼單元；一實質上固定在該第二皮帶輪相關位置上的原點訊號裝置(170)；一實質上固定在與該原點訊號裝置(170)相對應工作位置上的原點訊號檢知裝置(28)，以便于縫紉機運轉時該原點訊號檢知裝置(28)可直接檢知原點訊號裝置(170)的原點訊號而產生沖脈。
2.根據權利要求1所述的外掛式縫紉機車針定位裝置，其特征在于，該電路板，包括第一面及第二面，其中第一面具有一U形缺口，一AB相序產生器，一第一面印刷電路，一電路排線端子插座，及一組RST磁極相位時序檢知器；其第二面則包括第二面印刷電路。
3.根據權利要求1所述的外掛式縫紉機車針定位裝置，其特征在于，該AB相序產生器及RST磁極相位時序檢知器皆設置于同一電路板上。
4.根據權利要求1所述的外掛式縫紉機車針定位裝置，其特征在于，該第二皮帶輪傳動軸設置一手動輪，該手動輪上設一原點訊號裝置。
5.根據權利要求4所述的外掛式縫紉機車針定位裝置，其特征在于，該原點訊號裝置，包括一設在手動輪周緣上的磁鐵。
6.根據權利要求1項所述的外掛式縫紉機車針定位裝置，其特征在于，該AB相序編碼單元為一組以等角分布在光柵片外周上的多數線孔，而該RST磁極相位編碼單元則為設在光柵片外周直徑相對位置上的兩扇形孔，且該AB相序編碼單元及該RST磁極相位編碼單元皆設于同一光柵片上。
7.根據權利要求7所述的外掛式縫紉機車針定位裝置，其特征在于，該原點訊號檢知器以一雙L型鐵固定在與手動輪(17)周緣的原點訊號裝置相對應關系位置上。
專利摘要一種外掛式縫紉機車針定位裝置，將設一原點訊號裝置直接設于縫紉機傳動軸手動輪內，而將原點訊號檢知裝置設于其相對應位置上并將AB相序編碼線孔及RST磁極相位編碼扇形孔皆同設于一光柵片上，且令AB相序產生器及RST磁極相位檢知器同置于一電路板上，以使定位位置的體積達到極小化的目的。本實用新型的定位位置對于不同規(guī)格縫紉機進行安裝作業(yè)時，不必更換光柵片或調整角度的作業(yè)，可以消除機械式定位位置必須借助人力校正及須設置兩定位點的限制缺點，使整個定位裝置的構造大為精簡，且控制精度大幅提升。
文檔編號D05B69/22GK2558675SQ0223739
公開日2003年7月2日 申請日期2002年6月27日 優(yōu)先權日2002年6月27日
發(fā)明者李春長 申請人:賀欣機械廠股份有限公司