缝纫机底线线量检测装置和检测方法
【专利摘要】本发明提供一种缝纫机底线线量检测装置，所述缝纫机包括底板、旋梭、电控模块，所述旋梭包括梭壳和梭芯，所述梭芯包括绕线柱和两个凸缘，两个凸缘中，至少有一个凸缘的外表面上设有第一表面部和第二表面部，所述梭壳的外壁上开设有一透光孔，所述第一表面部或第二表面部从该透光孔处露出；还包括一固定在底板内的传感器，该传感器包括用于发射光线的发射器和用于接收光线的接收器，所述传感器的接收器和发射器均正对从透光孔处露出的第一表面部或第二表面部，第一表面部和第二表面部的反射光线能力不同；所述传感器与一信号处理模块相连接，该信号处理模块又与电控模块相连接。该缝纫机底线线量检测装置能够实时、及时地检测出底线是否用完。
【专利说明】缝纫机底线线量检测装置和检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种缝纫机，特别是涉及一种缝纫机底线线量检测装置和检测方法。
【背景技术】
[0002]缝纫机是用一根或多根缝纫线，在面料上形成一种或多种线迹，使一层或多层面料交织或缝合起来的机器。缝纫机在缝纫面料时，缝纫机的旋梭和机针相互配合以将底线和面线互相交织连锁缝纫在面料上，从而形成线迹。面线穿设在机针的针眼中，机针做上升、下降运动；旋梭由梭壳和梭芯构成，梭芯被收容在梭壳内，底线缠绕在梭芯上。面线一般较长,有3000m-4000m，且在缝纫过程中用户可随时观察面线线量的多少，故可及时更换面线。但是，由于缝纫机空间和机构原理的限制，底线一般较短，只有20m-50m，故在缝纫过程中需要频繁地更换底线。
[0003]目前，旋梭都是安装底板内、且位于针板下方，在缝纫机缝纫面料的过程中，用户不能很好地判断底线是否用完，一般情况下，用户都是凭肉眼去观察底线是否用完。由于人的反应时间所限制，当用户看到底线用完时，实际上缝纫机机头带动机针已空运行了一段时间，这样会使面料上出现一排没有线迹的空洞，进而造成频繁返工现象，大大降低了缝纫效率。如果面料是贵重的皮革或其他珍贵材料，将会造成面料不可逆转的浪费。
[0004]为此，中国实用新型专利CN203333986U公开了 一种缝纫机底线检测机构，梭芯转动设置在梭壳内，梭芯的侧壁上设置有吸光部，梭壳一侧设置有检测所述吸光部的光电传感器，光电传感器控制伺服电机的动作。但是，由于光电传感器安装在梭壳上，在缝细机的运转过程中，光电传感器不能很好地与吸光部相配合，从而导致控制时间的滞后，不能及时地检测出底线已用完，仍然会出现面料上有一排没有线迹的空洞。
【发明内容】
[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种能够及时检测出底线是否用完的缝纫机底线线量检测装置。
[0006]为实现上述目的，本发明提供一种缝纫机底线线量检测装置，所述缝纫机包括底板、安装在底板内的旋梭、以及用于控制电机的电控模块，所述旋梭包括梭壳和收容在梭壳中的梭芯，所述梭芯包括绕线柱和设置绕线柱两端的凸缘，两个凸缘中，至少有一个凸缘的外表面上设有第一表面部和第二表面部，所述梭壳的外壁上开设有一透光孔，所述第一表面部或第二表面部从该透光孔处露出；还包括一固定在底板内的传感器，该传感器包括用于发射光线的发射器和用于接收光线的接收器，所述传感器的接收器和发射器均正对从透光孔处露出的第一表面部或第二表面部，第一表面部和第二表面部的反射光线能力不同；所述传感器与一信号处理模块相连接，该信号处理模块又与电控模块相连接。
[0007]进一步地，所述第一表面部的材料为吸光性材料，第二表面部的材料为反光性材料。
[0008]优选地，所述第一表面部占凸缘的1/4，第二表面部占凸缘的3/4。[0009]优选地,所述第一表面部和第二表面部均有多个，多个第一表面部和多个第二表面部间隔分布，且第一表面部占凸缘的1/2，第二表面部占凸缘的1/2。
[0010]进一步地，所述接收器和发射器为一体结构。
[0011]优选地，所述信号处理模块集成在一电路板上，该电路板固定在传感器上。
[0012]进一步地，所述信号处理模块集成在一电路板上，该电路板固定在缝纫机的控制面板上。
[0013]优选地,所述信号处理模块集成在一电路板上,该电路板固定在一中转板上，该中转板位于缝纫机的机头处。
[0014]如上所述，本发明涉及的缝纫机底线线量检测装置，具有以下有益效果:
[0015]该缝纫机底线线量检测装置中，传感器安装在底板上且正对着从透光孔处露出的第一表面部或第二表面部，故传感器的接收器能够及时地接收到来自第一表面部或第二表面部的反射光线，电控模块根据传感器接收器的输出信号来判断梭芯上是否有底线，从而保证该检测装置能够实时、及时地检测出底线是否用完，避免了面料的浪费和返工的频率，从而提高缝纫效率和缝纫质量。
[0016]本发明的另一目的在于提供一种能够及时检测出底线是否用完的缝纫机底线线量检测方法。
[0017]为实现上述目的，本发明提供一种缝纫机底线线量检测方法，包括如上所述的缝纫机底线线量检测装置，所述缝纫机底线线量检测方法依次包括以下步骤:
[0018]Α、电控模块判断缝纫机是否处于缝纫状态，若缝纫机处于缝纫状态，则进行步骤B ;
[0019]B、传感器的发射器向从透光孔处露出的第一表面部或第二表面部发射光线,传感器的接收器接收来自从透光孔处露出的第一表面部或第二表面部反射出来的发射光线；
[0020]C、信号处理模块接收并处理来自传感器接收器的信号后输出一结果信号，电控模块接收结果信号、并根据结果信号控制电机是否转动；
[0021]当传感器接收器传输给信号处理模块的信号为一脉冲信号时，所述结果信号为“梭芯运动状态”，则电控模块判断底线未用完、并控制电机继续转动；
[0022]当传感器接收器传输给信号处理模块的信号为一直线信号时，所述结果信号为“梭芯静止状态”，则电控模块判断底线已用完、并控制电机停止转动。
[0023]如上所述，本发明涉及的缝纫机底线线量检测方法，具有以下有益效果:
[0024]该缝纫机底线线量检测方法中，传感器安装在底板上且正对着从透光孔处露出的第一表面部或第二表面部，故传感器的接收器能够及时地接收到来自第一表面部或第二表面部的反射光线，信号处理模块根据传感器的接收器所输出的信号来输出一结果信号，即输出一梭芯上是否有底线的信号，电控模块根据结果信号来确定是否需要更换梭芯，所以该检测方法能够实时、及时地检测出底线是否用完，以避免了面料的浪费和返工的频率，从而提高缝纫效率和缝纫质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为本发明中梭芯的结构示意图。
[0026]图2为本发明中梭壳的结构示意图。[0027]图3为本发明中缝纫机底线线量检测装置的原理图。
[0028]图4为本发明中缝纫机底线线量检测方法的流程图。
[0029]图5为本发明中底线没用完时传感器接收器所输出的信号。
[0030]图6为本发明中底线用完时传感器接收器所输出的信号。
[0031]图7为本发明中信号处理电路的原理图。
[0032]元件标号说明
[0033]I 梭壳
[0034]11透光孔
[0035]2 梭芯
[0036]21绕线柱
[0037]22 凸缘
[0038]23第一表面部
[0039]24第二表面部
【具体实施方式】
[0040]以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
[0041]须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
[0042]如图1至图3所示，本发明提供一种缝纫机底线线量检测装置，所述缝纫机包括底板、安装在底板内的旋梭、以及用于控制电机的电控模块，所述旋梭包括梭壳I和收容在梭壳I中的梭芯2，所述梭芯2包括绕线柱21和设置绕线柱21两端的凸缘22，所述绕线柱21上缠绕有底线；两个凸缘22中，至少有一个凸缘22的外表面经过加工处理，即该凸缘22的表面上设有第一表面部23和第二表面部24,所述梭壳I的外壁上开设有一透光孔11,在将梭芯2装入梭壳I中时，使具有第一表面部23和第二表面部24的凸缘22装入靠近梭壳I透光孔11的那一端；所梭芯2装入梭壳I中后，第一表面部23或第二表面部24从该透光孔11处露出；还包括一固定在底板内的传感器，该传感器包括用于发射光线的发射器和用于接收光线的接收器，所述传感器的接收器和发射器均正对从透光孔11处露出的第一表面部23或第二表面部24，第一表面部23和第二表面部24的反射光线能力不同；所述传感器与一信号处理模块相连接，该信号处理模块又与电控模块相连接。
[0043]如图4所示，本发明还提供一种缝纫机底线线量检测方法，包括如上所述的缝纫机底线线量检测装置，所述缝纫机底线线量检测方法依次包括以下步骤:
[0044]A、电控模块判断缝纫机是否处于缝纫状态，若缝纫机处于缝纫状态，则进行步骤B ;[0045]B、传感器的发射器向从透光孔11处露出的第一表面部23或第二表面部24发射光线，传感器的接收器接收来自从透光孔11处露出的第一表面部23或第二表面部24反射出来的发射光线；
[0046]C、信号处理模块接收并处理来自传感器接收器的信号后输出一结果信号，电控模块接收结果信号、并根据结果信号控制电机是否转动；
[0047]当传感器接收器传输给信号处理模块的信号为一脉冲信号时，所述结果信号为“梭芯运动状态”，则电控模块判断底线未用完、并控制电机继续转动；
[0048]当传感器接收器传输给信号处理模块的信号为一直线信号时，所述结果信号为“梭芯静止状态”，则电控模块判断底线已用完、并控制电机停止转动。
[0049]缝纫机在缝纫过程中，如果旋梭梭芯2上缠绕的底线还没用完，则面线与底线交织完成缝纫工作、并在面料上形成线迹，此时，底线在面线的牵引下，底线拉动梭芯2旋转，即梭芯2是处于运动状态；如果旋梭梭芯2上缠绕的底线已用完，则相当于底线与梭芯2脱离，故底线不再拉动梭芯2旋转，即梭芯2是处于静止状态。所以本发明涉及的缝纫机底线线量检测装置和检测方法中，通过在缝纫过程中判断梭芯2是否处于运动状态或是否处于静止状态来判断梭芯2上的底线是否用完。具体说，在缝纫过程中，传感器连续不断地对着从透光孔11处露出的梭芯2表面发射光线信号,若梭芯2上的底线未用完,则梭芯2是处于运动状态，此时，梭芯2凸缘22外表面上的第一表面部23和第二表面部24在透光孔11中连续不断地间隔通过，由于第一表面部23和第二表面部24对传感器发射器发射的光线的反射能力不同，故传感器接收器接收到的光线呈强、弱、强、弱…的规律，所以传感器最终的输出信号为一脉冲信号；若梭芯2是处于静止状态,此时,此时从透光孔11处露出的仅仅为第一表面部23或第二表面部24，故传感器接收器接收到的光线为强度不变的光线，所以传感器最终的输出信号为一 直线信号。信号处理模块接收并处理来自传感器接收器的信号，并根据是否为脉冲信号或是否为直线信号输出一结果信号，电控模板根据信号处理模板输出的结果信号来控制电机是否需要停机。
[0050]上述底线线量检测装置和检测方法中，传感器的发射器和接收器正对着从梭壳I的透光孔11处露出的第一表面部23或第二表面部24,传感器与第一表面部23或第二表面部24相互配合的能力好，传感器能够及时并确实地接收到由第一表面部23或第二表面部24所反射出的光线，其反应速度快、灵敏度高，电控模板能够在底线用完的第一时间内控制电机停止转动，使缝纫机停止缝纫，以及时地更换底线，从而保证在面料上不会出现一排没有线迹的空洞，进而大大降低因未及时发现底线用完而造成的返工、面料浪费的现象，最终保证缝纫效率和缝纫质量。
[0051]进一步地,第一表面部23和第二表面部24的反射光线能力不同，即第一表面部23和第二表面部24对传感器发送信号的表现不同，本实施例中，为了提高检测的精确度和准确度，所述第一表面部23的材料为吸光性材料，即第一表面部23对传感器发射器发出的光线表现为“吸光特性”，光线照射至从透光孔11处露出的第一表面部23上时，光线不能被反射，故传感器输出的为低平信号；第二表面部24的材料为反光性材料,即第一表面部23对传感器发射器发出的光线表现为“反光特性”，光线照射至从透光孔11处露出的第二表面部24上时，绝大部分的光线被反射回来，故传感器输出的为高平信号。优选地，所述第一表面部23占凸缘22的1/4，第二表面部24占凸缘22的3/4。因此，当底线未用完时，传感器输出的脉冲信号如图5所示，其占空比为0.75;当底线用完时，传感器输出的直线信号如图6所示，其始终为一高平信号或为一低平信号，为高平信号或为低平信号取决于梭芯2停止运动的位置。或者，所述第一表面部23占凸缘22的1/2，第二表面部24占凸缘22的1/2，此时底线未用完时，传感器输出的脉冲信号的占空比为0.5。
[0052]当然，所述第一表面部23和第二表面部24在凸缘22表面上的分布比例也可以为1: 1，且第一表面部23和第二表面部24均有多个，多个第一表面部23和多个第二表面部24间隔分布，即将凸缘22的表面进行2等分或4等分或8等分，多个第一表面部23和多个第二表面部24的分布规律为:第一表面部23、第二表面部24、第一表面部23、第二表面部24…。
[0053]优选地，为了降低旋梭的制造成本，在实际使用过程中，可在原有梭芯2的一个凸缘22的表面上贴上一块用于吸收光线的激光贴纸或黑胶布或其他吸光性材料，此时激光贴纸或黑胶布就形成了第一表面部23，该凸缘22除激光贴纸或黑胶布外的所有铝制表面就形成了第二表面部24，该结构无需对梭芯凸缘22的外表面进行额外的加工，只需要贴上吸光性材料即可，操作非常方便、且成本非常低。当然，也可以在原有梭芯2的一个凸缘22的表面上贴上一块反射光线能力好的反光贴纸，该反光贴纸反射光线的能力大于凸缘22本身铝制表面反射光线的能力。
[0054]进一步地，所述接收器和发射器为一体结构，以减少传感器的体积，便于其在缝纫机有限的空间内安装。另外，所述接收器为一红外接收器，发射器为一红外发射器。在安装条件允许的情况下，所述接收器和发射器也可以为分体结构。
[0055]优选地，如图7所示，所述信号处理模块包括放大电路模板、滤板调理电路模块和处理器模块，传感器最终所采集的信号属于弱小信号，该弱小信号经放大电路模块进行放大后为一增强信号；滤波调理电路模块接收来自放大电路模板的增强信号，并对增强信号进行滤波处理，使得输出的波形非常稳定纯净，以利于提高后续处理器对信号处理的准确性和可靠性；处理器接收来自滤波调理电路模板的信号，并对该信号是否为脉冲信号或是否为直线信号进行判断后输出一结果信号，电控模块再根据该结果信号来控制电机是否运转，即控制缝纫机是否停止还是是否继续工作。
[0056]另外，本发明涉及的缝纫机底线线量检测方法中，如图4所示，信号处理模块对传感器采集的信号进行处理的前提是缝纫机要处于缝纫状态，如果信号处理模块中的处理器判断缝纫机在进行缝纫工作，则发送PWM信号，以驱动传感器工作，同时对返回的传感器信号进行实时采样判断，再输出一认为梭芯是处于运动状态还是静止状态的结果信号；图4中，输出结果信号I是“梭芯运动状态”的结果信号，输出结果信号2是“梭芯静止状态”的结果信号。
[0057]进一步地，所述信号处理模块集成在一电路板上，该电路板固定在传感器上；或者，该电路板固定在缝纫机的控制面板上；又或者，该电路板固定在一中转板上，该中转板位于缝纫机的机头处，所述中转板上集成有缝纫机中所有传感器的信号处理电路。
[0058]综上所述，本发明的缝纫机底线线量检测装置运用在缝纫机缝制过程中，能够实时地自动检测底线是否用完，并将底线用完信号反馈给电控模块，电控模块及时地停止缝纫机工作，避免了面料浪费；特别是当缝纫机在缝制皮革等珍贵面料时，带本底线线量检测装置的缝纫机在缝制过程中能更好的保护面料，不会造成面料的浪费。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0059]上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属【技术领域】中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
【权利要求】
1.一种缝纫机底线线量检测装置，所述缝纫机包括底板、安装在底板内的旋梭、以及用于控制电机的电控模块，所述旋梭包括梭壳(I)和收容在梭壳(I)中的梭芯(2),所述梭芯(2)包括绕线柱(21)和设置绕线柱(21)两端的凸缘(22)，其特征在于:两个凸缘(22)中，至少有一个凸缘(22)的外表面上设有第一表面部(23)和第二表面部(24)，所述梭壳(I)的外壁上开设有一透光孔(11)，所述第一表面部(23)或第二表面部(24)从该透光孔(11)处露出；还包括一固定在底板内的传感器，该传感器包括用于发射光线的发射器和用于接收光线的接收器，所述传感器的接收器和发射器均正对从透光孔(11)处露出的第一表面部(23)或第二表面部(24)，第一表面部(23)和第二表面部(24)的反射光线能力不同；所述传感器与一信号处理模块相连接，该信号处理模块又与电控模块相连接。
2.根据权利要求1所述的缝纫机底线线量检测装置，其特征在于:所述第一表面部(23)的材料为吸光性材料，第二表面部(24)的材料为反光性材料。
3.根据权利要求1所述的缝纫机底线线量检测装置，其特征在于:所述第一表面部(23)占凸缘(22)的1/4，第二表面部(24)占凸缘(22)的3/4。
4.根据权利要求1所述的缝纫机底线线量检测装置，其特征在于:所述第一表面部(23)和第二表面部(24)均有多个，多个第一表面部(23)和多个第二表面部(24)间隔分布，且第一表面部(23)占凸缘(22)的1/2，第二表面部(24)占凸缘(22)的1/2。
5.根据权利要求1所述的缝纫机底线线量检测装置，其特征在于:所述接收器和发射器为一体结构。
6.根据权利要求1所述的缝纫机底线线量检测装置，其特征在于:所述信号处理模块集成在一电路板上，该电路板固定在传感器上。
7.根据权利要求1所述的缝纫机底线线量检测装置，其特征在于:所述信号处理模块集成在一电路板上，该电路板固定在缝纫机的控制面板上。
8.根据权利要求1所述的缝纫机底线线量检测装置，其特征在于:所述信号处理模块集成在一电路板上，该电路板固定在一中转板上，该中转板位于缝纫机的机头处。
9.一种缝纫机底线线量检测方法，其特征在于:包括如权利要求1-8任一项所述的缝纫机底线线量检测装置，所述缝纫机底线线量检测方法依次包括以下步骤:A、电控模块判断缝纫机是否处于缝纫状态，若缝纫机处于缝纫状态，则进行步骤B； B、传感器的发射器向从透光孔(11)处露出的第一表面部(23)或第二表面部(24)发射光线，传感器的接收器接收来自从透光孔(11)处露出的第一表面部(23)或第二表面部(24)反射出来的发射光线； C、信号处理模块接收并处理来自传感器接收器的信号后输出一结果信号，电控模块接收结果信号、并根据结果信号控制电机是否转动； 当传感器接收器传输给信号处理模块的信号为一脉冲信号时，所述结果信号为“梭芯运动状态”，则电控模块判断底线未用完、并控制电机继续转动； 当传感器接收器传输给信号处理模块的信号为一直线信号时，所述结果信号为“梭芯静止状态”，则电控模块判断底线已用完、并控制电机停止转动。
【文档编号】D05B59/02GK104018298SQ201410284852
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年6月23日 优先权日:2014年6月23日
【发明者】韩安太, 黄赞赞, 范建国, 朱晓龙 申请人:新杰克缝纫机股份有限公司