【doc】富怡牌电脑绣花机工作原理

【doc】富怡牌电脑绣花机工作原理 富怡牌电脑绣花机工作原理 第L3卷第2期 2000年6月 武汉科技学院 oURNALOFWUHANTEXTILES&T.INSTITUITE V01.L3No.2 Jun2000 t?富怡牌电脑绣花机工作原理 整篁重吴世林查壁 (机械系)(院办) 了-\, 摘要以富怡牌FY一920型电齄绣花机为捌,简要介绍了设备的组成,结村特点,丹折其自动控 制系筑的工作原理,可作为操作和掌握电骑绣花机及设计耨机时的参考. 关键词刺绣皇塾堡垄塑—型 分类号Ts103 0引言 电脑绣花机是随着电子,计算机技术,精密机械的发展和应用而逐渐发展,成熟起来的一 种高自动化,高生产效率的光,机,电三者台一的刺绣设备. 电脑绣花机自十九世纪七十年代起在国外出现,其广泛应用于刺绣,服装,鞋帽,袜,抽纱 (针织),工艺品(窗帘,台布)等行业其中以日本田岛(TAJIMA),百灵达(BARUDAN),幸福 (HAPPY),德国的百福(PFAFF),ZSK等公司最为着名. 我国轻工行业通过消化吸收国外各种先进机型的优点,结合我国刺绣,服装,鞋帽,针织等 行业的实际需要,在八十年代末研制出国产的电脑绣花机,并达到世界先进水平.随着科学技 术的不断发展.国产绣花机的水平也在不断地提高.目前国内生产绣花机的主要厂家有深圳 的华-眙,北京的达美,青岛的鹰轮,上海的蝴蝶和标准现深圳华怡电脑机械有隔公司生产 的富怡牌电脑绣花机为倒,介绍其结构,工作原理及自动控制系统. 1工作原理及主要机构 1.1工作原理框图{见图1】 1.2主要机构 电脑绣花机工作时,针杆带着针和线上下运动做刺绣动作,被刺绣品随着绣花框-措x,y 方向运动而得到绣花图案. 主传动系统:如图2所示,主电机1为交流滑差电机,根据花样针距的长短可调节其转速 收稿日期:2000—3—18,修改稿收到日期:2000,4—28 赵延雯,女,1943年生,教授;武汉,武汉科技学院(430073) |1 , 1 0l{ 卜 _-1r-LI 武汉日技学院2000拄 围图磁碟 图1工作原理框图 (绣花针距最长为127riRriR,最短为0.1tilt/1). r/min,700r/rnin之间变化.为保证绣花精度 停车在准确位置. 其转速受电控箱内的主控板控制,转速在200 主电机带有电磁剁车装置,以便绣花针按花型 主电机通过同步齿轮形带轮2带动下轴5转动,下轴通过链轮6,9传动上轴8,传动比为 lIl.在下轴上安装了若干伞齿轮23(伞齿轮数与针杆箱头数相等),通过伞齿轮24传动各个 绣花旋梭25,其传动比为2:1,即针杆上下运动一次,旋棱转两转,完成绣花线与底线在织物上 的锁套而成的线迹. 机架部件:机架部件支撑着绣花机的全部重量,它由机座,横梁,台板等组成. 箱体部件:绣花机有左右两个箱体.左箱为下轴变速箱,箱内装有同步齿形带轮4,刻度 盘3,传动上轴的链轮6和传动剪线凸轮的链轮 右箱体装在下轴右端,内装反映上轴转速的光电编码器38(下轴与上轴转速相等),及时 检测上轴旋转位置并将上轴位置信号反馈给电控箱内的主控板.主控板将该信号作为时问基 准控制各个电器终端(电磁铁,电机等)完成预先规定好的各项动作.上轴每转一圈,编码器 给主控板发出1O0O个连续脉冲和一个零位脉冲信号. 图2电脑绣花机传动系统图 第2期赵延雯等:富怡牌电脑绣花机工作原理91 刺布机构:上轴8旋转时,与其紧固的偏心轮15带动边杆16摆动,通过驱动杆l7,驱动 连杆l8.带动驱动块l9作上下垂直运动.它们组成了一个平面六连杆机构.驱动块的外圈有 一 个三角形的凸块和一个矩形凸块,当两凸块之间的凹槽.卡住针杆机箱4l内针杆20上的针 杆连接销40时,驱动块的上下运动将会带动针杆也作上下运动.压脚22活套在针杆上.当针 杆向下运动时,在弹簧2l的作用下压脚随之向下运动.压脚碰到台板后停止运动.针杆克服 弹簧力继续向下运动,针尖穿透织物.完成刺布运动.针杆箱上有一个机头电磁铁39,它接受 电控箱传来的指令,当其吸台时,电磁铁芯推动驱动块旋转一个角度,此时驱动块就不能带动 针杆上下运动.从而完成控制或锁住针杆的运动. 挑线机构:紧固在上轴8上的挑线凸轮l0.通过滚子摆杆11使紧固在其上的扇形齿轮l2 绕轴来回转动,并带动与之啮合的齿轮l3正,反转动.使与齿轮相连的挑线杆l4来回摆动.适 时地放松或收紧绣花面线.配合针杆完成刺绣功能.这是一个凸轮,摆杆,齿轮机构的组合. 扣,剪,勾线机构:在换色及绣品完成时,绣花机需进行扣,剪,勾三个动作. 图3勾线机构图4扣线机构 勾线机构见图3.它是在自动剪线时将面线勾起,压住的装置.当勾线旋转电磁铁1通 电时.铁心带动传动杆2转动,通过连杆3带动上线勾5沿着底座6的斜面从上夹7,下夹8的 尼龙搭筘9中伸出勾住面线.当旋转电磁铁断电时.上线勾回复原位,将面线从尼龙搭筘中穿 出,为下次绣花作好准备.该机构是一个摇杆滑块机构. 扣线机构见图4.它是在自动剪线时将面线保持住的装置.当扣线电磁铁1通电时,电 磁铁心2推动摆杆3绕保持轴0转动.通过与0轴固连的保持杆座4.带动固定在 保持杆座上 的上线保持杆5向棱壳6方向摆动,其叉形端部紧压棱芯.防止底线松动,为剪线作好准备. 剪线机构见图2.下轴5通过链轮7,30传动剪线凸轮31,其传动比为1:1.转子32的销 轴固定在拨叉34上,拨叉34可绕其支承销转动及沿支承销上下滑动.剪线复位弹簧35保证 在jE常绣花时转子不与凸轮接触.当电磁铁33通电时,铁心推动转子32嵌入凸轮3l的沟槽 内.随凸轮的转动.转子带动拨叉绕支承销摆动.拨叉的另一端拨动固定在导向轴36上的传动 销,从而带动导向轴向左滑动.固结在导向轴上的轴夹37也随轴向左移动,通过切刀连接板 29,切刀连接杆28,使活动切刀27逆时针转动,与固定切刀26一起把面线和底线同时切断. 该机构是一个摇杆滑块机构. 换色机构:电脑绣花机可以绣多种颜色的花型,因此必须要有换色机构.换色机构如图2 所示.安装在绣花机的右端.换色电机5l可双向转动.换色箱内电机车上的小齿轮50传动 齿轮49,带动换色凸轮47转动.凸轮是根据针位的多少来设计的,针位越多,换色凸轮就越 长(每个针位的距离为15ram).转子46通过转子销45带动固装在滑动体44上的滑动轴43 水平滑动,紧固在滑动轴上的针杆箱41也随之沿着两根导向轴42水平滑动,从而使装在针杆 武投科技学院2000芷 箱内的针杆20也作水平滑动.当某针杆上的针杆连接销40被刺布机构中的驱动 块19卡住 时.该针杆即随驱动块运动,完成刺布动作. 为保证换色的针位准确,换色凸轮48的左端装有两个齿轮,大齿轮52通过齿轮53, 带动 码环54转动.小齿轮55通过齿轮56传动针位齿轮57.当码环上的缺IZl对准电路 上霍尔元 件且针位齿轮对准光电元件时.两个信号灯同时接通,说明针杆位置准确,换色电 机停止转动. 夹线机构:夹线机构如图5所示.其作用是保持绣花 面线具有一定的张力,在面线断头时能及时使针杆停止运 动,并接通断线指示灯.在每个针箱的上方都有一个夹线 座7,其上装有两组与针杆数相等的夹线器.绣花面线经 过上排夹线器的过线板1.从夹线板2中穿过.再从下排夹 线器的夹线板3穿过.经过挑线簧4,过线杆5,穿过导线板 6的孔.向下引入针杆.在正常刺绣时.绣花面线的张力带 动挑线簧4上下摆动.一旦断线.面线失去张力.挑线簧就 下落,与夹线座上的铜柱接触形成回路,断线指示灯亮.实 现了断线检测,并使针杆停止运动.在夹线机构的面板上 有一个三位控制开关.当开关处于上位时.针杆箱的针杆, 挑线机构.自动检测断线装置正常工作.当开关处于中位 LH 广— L —,,:I 图5夹线机构 时,针杆箱从回退开始补绣.自动检测装置暂不工作.当开关处于下位时,针杆箱在 任何时候 都不刺绣. 图6送布机构 送布机构:送布机构见图6.绣花框3是由步进电机1(x方向运动)和步进电机4(y方 向运动)共同完成的.x方向步进电机带动两条同步齿形带2运动.y方向步进电机带动三 条同步齿形带2运动.与齿形带啮合的齿形夹板及紧固在夹板上的驱动器随齿形带作往复移 动.驱动器上的滚轮嵌在绣花框架的沟槽内.带动绣花框按齿形带移动的方向运动. 绣花框部件:绣花框部件是由后梁,前粱,右梁,左梁,角铁,垫片,短粱等连接而成 手拉开关箱部件:多头绣花机横向距离较长.为使操作工人在任何位置都能方便地停车. 在绣花机的左端设有手拉开关箱.台板前下方有一根通长的开关轴,其右端插入开关箱内. 拉动该轴可实现开车,停车,补绣功能. 第2期赵延雯等:富怡牌电脑绣花机工作原理 2自动控制系统 电脑绣花机自动控制系统框图7所示 图7电脑绣花}几自动控制系统框图 2.1主控制线路板 Main板:该板主要进行系统的花样数据处理与存储,并直接控制绣框运动,拉杆和限位状 态的检测及面板箱上的数码管显示和键盘输入,并通过I/0与操作面板对整个系统进行有序 控制. I/0板:该板是主板Main和外围针位检测板,针位译码板,断线检测板的控制桥梁. 主电机控制板:该板接收I/O板的控制信号,从而控制主电机的运动及对速度的调节. 操作面板:依靠串行通讯与Main板进行数据和控制信息的传输,将从软磁碟驱动 器录入 的花样数据或从外置磁碟机,纸带机录入的数据传到Main板,Main板通过DISK板控制LCD 显示器. 22外围电路板 它们是针位检测板,针位译码板,断线检测板. 2.3执行部件 它们是步进电机驱动电源,主电机,换色电机,编码器,扣,剪,勾电磁铁. 3主要功能 通过机械和电器元件的有机结合,电脑绣花机能实现如下功能: 断线检测,回遇补绣,自动换色,自动剪线,花样存储,数据输出,花型放大与缩小,花型坐 标转换,花型方向转换,边框范围及限位检测,自动反复刺绣同一个花型,偏移点功能,对花型 武汉科技学院2000矩 的编辑和复制,花型的删除和花型的总清,高速空走,低速空走,跳针功能,绣框越限保护,手动 调速,刺绣边框,针数显示,花型长期记忆功能,刺绣头数选择,机头的双重锁定. 本文仅就富怡牌电脑绣花机工作原理作总体概述,进__步的分析将见诸后续文章. 1富怕电脑绣花机使用操作说明书 参考文献 TheWorkingPrincipleoftheRichpeace ZhaoYanwenWuShilinFangXiaochu Abstract:Thispaperde~rihesthestructureandthecompositionoftheRichpeaceFY——920Auto— markEmbroideryMachineItalsoanalyzestheprincipleoftheautomaticcontrolsystemofthe machine.It'swormytobereferencedwheneveryouwanttomanipulatethismachineordesign newmachines. Keywords:embroidering;automaticembroiderymachine;automaticcontrol (上接第26页) 参考文献 1HermanMetre.JrAStudyDfForcedConvectionBoilingUnderReducedGravity.N93— 16694/GAR 2AHyeUseDfTw~PhaseFlowHeatTransferMethodinspacecrahThermalSystemAIAAP P851050. 1985. 3R.TLahey.JrandDADrew.OntheDevelopmento{Multidimensiona1.Tw~NuidModelsf orVapor/Liquid TD_Ph越eFlow.ChemEngCommunications,118(1992)125 4陶永华,尹怕欣.葛户生.新型PID控制及其应用.机械工业出版社.1998 5李友善,李军.模糊控制理论及其在过程控制中的应用国防工业出版社,1993 TheDisignoftheAcquisition——ControllingSystem LiYuChenYiupingZhouZudeCaiQian Abstract:AsimulationTSTDSKfortwo-phaseflowboilingheattransferundermicrogravity isin— troducedandthereafteramuhithreadlngdataacquisition— controllings~temisdesignedbasedon Windows95/98/NTtOmeasureandcontrolthetWO— phaseflowboilingheattransfersystem. Keywords:microgravity;Two-phaseflowboiliingheattransfer;SimulationTSTDASK;M ulti— threadingDataacquisition-controllings~tem