一種包縫機(jī)壓腳開合安全開關(guān)的控制機(jī)構(gòu)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種包縫機(jī)壓腳開合安全開關(guān)的控制機(jī)構(gòu)以及應(yīng)用于該控制機(jī)構(gòu)的包縫機(jī)的安全機(jī)構(gòu)的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]縫紉機(jī)等設(shè)備在使用過程中經(jīng)常需要進(jìn)行更換機(jī)針或者更換壓腳等操作。操作人員在進(jìn)行這類操作時，如果不小心碰到了設(shè)備的啟動開關(guān)，電機(jī)將被意外啟動而高速運(yùn)轉(zhuǎn)，在這種情況下電機(jī)一旦啟動運(yùn)轉(zhuǎn)起來，將直接損壞機(jī)器設(shè)備并且很有可能對操作人員造成傷害。因此，在更換機(jī)針或者更換壓腳等操作過程中發(fā)生電機(jī)誤啟動的情況是相當(dāng)危險的。為了避免發(fā)生電機(jī)誤啟動，縫紉機(jī)上面必須安裝有防止電機(jī)誤啟動的保護(hù)裝置，當(dāng)保護(hù)裝置檢測到壓腳部件被移動以后，保護(hù)裝置馬上給縫紉機(jī)的電控系統(tǒng)發(fā)出信號，禁止電機(jī)啟動，防止意外情況的發(fā)生。
[0003]目前市場上的縫紉機(jī)設(shè)備一般采用三種方法來處理上述問題。這三種方法采用的傳感器分別是:機(jī)械式的行程開關(guān)、接觸式的輕觸按鍵開關(guān)、采用軸向磁鐵加霍爾傳感器。這二種方法都存在一些問題:
[0004]1、采用機(jī)械式的行程開關(guān)或接觸式的按鍵開關(guān)。使用這類開關(guān)時，必須將開關(guān)一直按壓，使其處于導(dǎo)通的狀態(tài)。但由于長期處于被按壓狀態(tài)，加上縫紉機(jī)器振動非常大。這類開關(guān)在使用一定時間后就容易出現(xiàn)機(jī)械疲勞，導(dǎo)致開關(guān)容易損壞。一旦機(jī)械式的行程開關(guān)或接觸式的按鍵開關(guān)當(dāng)發(fā)生故障失效時，往往不能有效地起到保護(hù)作用。
[0005]2、采用軸向磁鐵和霍爾傳感器來代替機(jī)械開關(guān)的方法。這種設(shè)計存在兩個問題。一個是采用軸向磁鐵以后，霍爾元件必須貼板焊接，即霍爾元件必須平行焊接在霍爾PCB板上，占用空間大，而且靈敏度低。此時，器件的引腳距離壓腳的金屬面非常近，這種設(shè)計不符合安全設(shè)計要求。由于縫紉機(jī)器的機(jī)械強(qiáng)度要求，壓腳又不可能更換成塑料或者其它絕緣材料。因此，想采用這種設(shè)計除非在安裝霍爾位置處的壓腳金屬上鉆一個很大的安裝孔。但加大孔徑以后，壓腳的機(jī)械強(qiáng)度就不夠了。所以，目前市面上很多設(shè)計都采用小孔徑的方式。實際上存在安全隱患。另外一個方面，采用軸向磁鐵還有一個問題。由于磁鐵的強(qiáng)度比較大，因此，即使將移動壓腳一定距離后，霍爾仍然可以感應(yīng)到信號。這種情況下，機(jī)器還是沒有保護(hù)起來，同樣可能會導(dǎo)致機(jī)器損壞或傷到人。這種由于軸向磁鐵強(qiáng)度來決定距離的方法，導(dǎo)致對磁鐵強(qiáng)度一致性的要求特別高，不適合大批量生產(chǎn)。而且磁鐵的采購也異常的困難，如果隨便采購磁鐵將容易出現(xiàn)要么經(jīng)常報警，要么移開一定距離還不能報警的問題，不能有效的起到保護(hù)作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于針對上述問題提出一種原理簡單、靈敏度高的包縫機(jī)壓腳開關(guān)開合的控制機(jī)構(gòu)以及應(yīng)用該控制機(jī)構(gòu)的包縫機(jī)壓腳開合安全開關(guān)的控制方法。
[0007]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種包縫機(jī)壓腳開合安全開關(guān)的控制機(jī)構(gòu)，包括徑向磁鋼、壓腳臂、撥桿以及霍爾組件；
[0008]所述撥桿活動設(shè)置在壓腳臂上方，所述撥桿可相對壓腳臂上下?lián)軇?，從而改變所述撥桿與壓腳臂的相對位置；
[0009]所述撥桿下端面設(shè)置有與所述壓腳臂相配套的U型槽，使得所述壓腳臂可部分卡入該U型槽內(nèi)；
[0010]所述U型槽內(nèi)側(cè)壁開設(shè)有與所述徑向磁鋼相配套的圓孔，所述徑向磁鋼設(shè)置在該圓孔內(nèi)；
[0011]所述壓腳臂與撥桿相對應(yīng)的位置開設(shè)有用于安裝霍爾組件的安裝孔；
[0012]所述霍爾組件包括設(shè)置在所述安裝孔外側(cè)面的霍爾PCB板以及垂直于壓腳臂長度方向設(shè)置在所述安裝孔內(nèi)且垂直插設(shè)在所述霍爾PCB板上的霍爾元件；
[0013]當(dāng)包縫機(jī)正常工作時，壓腳臂閉合，壓腳臂部分卡入撥桿的U型槽內(nèi)，徑向磁鋼與霍爾元件靠近，此時徑向磁鋼磁力線垂直穿過霍爾元件平面，包縫機(jī)控制系統(tǒng)控制電機(jī)正常工作；
[0014]當(dāng)包縫機(jī)需要打開壓腳臂時，撥桿往上運(yùn)動離開壓腳臂，裝在撥桿下端的徑向磁鋼跟隨撥桿往上運(yùn)動遠(yuǎn)離霍爾元件，此時，徑向磁鋼磁力線不再垂直于霍爾元件平面，即穿過霍爾元件的磁場強(qiáng)度發(fā)生變化，霍爾組件根據(jù)穿過霍爾元件的磁場強(qiáng)度變化信號反饋給包縫機(jī)控制系統(tǒng)，包縫機(jī)控制系統(tǒng)禁止電機(jī)在壓腳臂閉合前啟動，保證安全。
[0015]在本發(fā)明中，所述霍爾組件設(shè)置有用于將霍爾組件安裝固定在所述壓腳壁上且對霍爾組件形成保護(hù)的固定座。
[0016]在本發(fā)明中，所述安裝孔的半徑大于或者等于所述霍爾元件的爬電距離。
[0017]在本發(fā)明中，所述霍爾PCB板與壓腳臂之間，所述霍爾元件與壓腳臂之間設(shè)置有用于減小爬電距離的絕緣護(hù)套，進(jìn)而縮小所述安裝孔的孔徑，增強(qiáng)壓腳臂的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
[0018]在本發(fā)明中，所述U型槽外側(cè)壁的長度小于U型槽內(nèi)側(cè)壁的長度，使得U型槽不會與所述固定座發(fā)生干涉。
[0019]在本發(fā)明中，所述壓腳臂上開設(shè)有用于減重的通孔。
[0020]本發(fā)明還提供應(yīng)用于上述控制機(jī)構(gòu)的包縫機(jī)壓腳安全開關(guān)的控制方法，采用徑向磁鋼作為霍爾元件的信號源，在包縫機(jī)撥桿下端面開設(shè)一個與包縫機(jī)壓腳臂相配套的U型槽，U型槽內(nèi)側(cè)壁上開設(shè)一個與徑向磁鋼相配套的圓孔，將徑向磁鋼安裝在該圓孔內(nèi)；
[0021]在包縫機(jī)壓腳臂對應(yīng)撥桿的位置開設(shè)一個用于安裝霍爾元件的安裝孔，該安裝孔的半徑大于或者等于霍爾元件的爬電距離；霍爾PCB板貼緊壓腳臂固定在所述安裝孔的外側(cè)面，霍爾元件垂直焊接固定在霍爾PCB板上，進(jìn)而將霍爾元件垂直于壓腳臂的長度方向安裝在所述安裝孔內(nèi)，霍爾PCB板和霍爾元件組成霍爾組件；
[0022]當(dāng)包縫機(jī)正常工作時，壓腳臂閉合，壓腳臂部分卡入撥桿的U型槽內(nèi)，徑向磁鋼與霍爾元件靠近，此時徑向磁鋼磁力線垂直穿過霍爾元件平面，包縫機(jī)控制系統(tǒng)控制電機(jī)正常工作；
[0023]當(dāng)包縫機(jī)需要打開壓腳臂時，撥桿往上運(yùn)動離開壓腳臂，裝在撥桿下端的徑向磁鋼跟隨撥桿往上運(yùn)動遠(yuǎn)離霍爾元件，此時，徑向磁鋼磁力線不再垂直于霍爾元件平面，即穿過霍爾元件的磁場強(qiáng)度發(fā)生變化，霍爾組件根據(jù)穿過霍爾元件的磁場強(qiáng)度變化信號反饋給包縫機(jī)控制系統(tǒng)，包縫機(jī)控制系統(tǒng)禁止電機(jī)在壓腳臂閉合前啟動，保證安全。
[0024]在本發(fā)明中，所述霍爾PCB板外側(cè)設(shè)置有固定座，該固定座將所述霍爾組件安裝固定在壓腳臂的外側(cè)面，并對霍爾組件形成保護(hù)。
[0025]在本發(fā)明中，所述霍爾PCB板與壓腳臂之間，所述霍爾元件與壓腳臂之間設(shè)置有用于減小爬電距離的絕緣護(hù)套，進(jìn)而縮小所述安裝孔的孔徑，增強(qiáng)壓腳臂的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
[0026]在本發(fā)明中，所述U型槽外側(cè)壁的長度小于U型槽內(nèi)側(cè)壁的長度，是的U型槽不會與所述固定座發(fā)生干涉。
[0027]本發(fā)明采用徑向磁鋼實現(xiàn)了霍爾元件與霍爾PCB板的垂直焊接，進(jìn)而實現(xiàn)了霍爾元件在安裝孔內(nèi)垂直于壓腳臂長度方向的安裝，安裝方便，占用的安裝體積小，有效的保證了霍爾元件引腳與壓腳臂之間的安全間距；通過給霍爾組件加裝絕緣護(hù)套的方式大大減小了安裝孔的孔徑，在保證霍爾元件引腳安全的情況下加強(qiáng)了壓腳臂的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；采用徑向磁鋼后，徑向磁鋼與霍爾元件的相對位置發(fā)生細(xì)微變化就可改變磁力線通過霍爾元件的強(qiáng)弱而觸發(fā)安全信號，靈敏度高；霍爾組件通過固定座安裝固定在壓腳臂上，一方面加強(qiáng)了霍爾組件的電氣安全距離的同時加強(qiáng)了對霍爾組件在運(yùn)輸過程中的保護(hù)。
【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明一實施例中的控制機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成示意圖一；
[0029]圖2為本發(fā)明一實施例中的控制機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成示意圖二 ；
[0030]圖3為圖1中I處放大結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖4為本發(fā)明一實施例中的控制機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成示意圖三；
[0032]圖5為圖4的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖6為圖5中II處放大結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖7為霍爾元件與徑向磁鋼感應(yīng)示意圖；
[0035]圖8為撥桿與壓腳臂分開時的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖9為撥桿與壓腳臂部