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引言
传统的工业缝纫机,主轴驱动大多采用离合器电机,缝制过程中的动作都靠机械和人工配合完成,存在效率低、体积大、调速范围窄、位置控制难、自动化程度低。另一方面,传统的工业缝纫机,由于主轴驱动靠离合器电机,通电后不管机器是否正处于缝制状态,电机都一直在高速运转耗电,不能实现有缝制动作时机器运转,没有缝制动作时机器停止,从而造成了大量电能浪费。
近年来德国杜克普(DURKOOP),日本重机(JUKI),日本兄弟(BROTHER)等国外公司,相继推出了缝纫机电脑控制系统,实现了缝制动作的自动化,大大提高了工作效率,降低了能耗,深受市场欢迎,但其价格一直居高不下,国内一般企业很难承受。为此开发低能耗、高可靠性,能实现较宽的调速范围、精确快速的位置控制并且价格低廉的高速工业缝纫机控制系统,替代进口,将会具有很好的市场前景。
系统设计
系统设计完成的是整体电控缝纫机的总体技术方案,它是完成电控缝纫机设计的最关键的一个步骤,该电控系统主要包括控制器、驱动器、电机、编码器、传感器、电磁铁等几个部分,系统框图如图1所示。
控制器
图1的控制器作为工业缝纫机控制系统的核心,一方面产生伺服电机驱动信号,送给驱动器控制缝纫机完成定针位,并完成各种不同线迹的控制功能,另一方面产生开关信号给功率开关电路,完成缝纫机的剪线、拨线、前后加固、抬压脚等动作。控制器的动作需要电机编码器信号、机头同步信号、脚踏板加减信号、电机电流传感器信号等信号的参与运算,以协调整个机器完成相应动作。该控制器的硬件电路如图2所示。