专利名称：缝纫机的振动控制设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及缝纫机的振动控制设备，该设备设计用来有效地减小在机身中由臂传动轴的旋转、针杆的垂直往复运动以及类似运动产生的振动。
至今已经提出了各种抑制缝纫机中产生振动的技术。一些典型的技术将参照
图11予以说明，图11表示现有技术中缝纫机机身的内部结构。
在第一种技术中，减小针杆940和与针杆940一起作垂直往复运动的针杆连接中介轴946的总体质量，以便减小由针杆940的垂直往复运动产生的振动。例如将针杆940的材料由实心圆杆的钢材料改为空心杆的铝材料，以便减小针杆940的质量。
在第二种技术中，试图通过由与针杆940和拉线柄936相关的拉线曲轴934的旋转产生的振动，消除由针杆940的垂直往复运动产生的振动，由拉线柄936摆动产生的振动，和由与针杆940和拉线柄936相关的其它部件的运动产生的振动。确定每个部件的材料、尺寸和位置，以便减小振动。
在第三种技术中，增加臂922的壁厚，以便提高臂922的刚性，从而抑制振动的产生。
在第四种技术中，提供了一种简单的设备，它产生的波形的相位与针杆940垂直往复运动产生的波形的相位相反，从而抑制缝纫机的振动。
然而，在第一种技术中，机构的整体机械强度减小了。因此，为了对机械强度的降低进行限制，便要对质量的减小进行限制，于是相应地限制了振动的减小。
在第二种技术中，针杆940、拉线柄936和其它部件，包括与部件940、936一起运动的拉线曲轴934，产生高速的非常复杂的相对运动。因此，为了减小振动设计所有的部件充分达到平衡是非常困难的。
在第三种技术中，部件的成本提高了。此外，臂922的刚性提高，使得缝纫机的总重量增加，这与降低缝纫机的重量、便于操作者使用的设计意图是背道而驰的。
最后在第四种技术中，要想非常精确地得到与缝纫机的臂传动轴931的高速旋转造成的振动幅度相同、相位相反的波形是非常困难的。此外在实际上，缝纫机的振动受到干扰、振动传输系统中的延时以及其它同样是非常复杂的因素的影响。因此，精确地跟踪和抑制振动被认为是不可能的。
本发明的一个目的是提供一种缝纫机振动控制设备，它可以有效地减小在缝纫机机身中由臂传动轴的旋转、针杆的垂直往复运动以及类似的高速运动产生的振动，而不会降低缝纫机的机械强度和/或不必采用复杂的设计。
为了达到上述目的，本发明的缝纫机振动控制设备包括同步信号产生装置，用于产生与缝纫机的臂传动轴的旋转同步的同步信号；振动检测装置，用于检测在缝纫机的机身中由臂传动轴的旋转、针杆的垂直往复运动和其它因素产生的振动；控制振动产生装置，它能够产生用于消除机身中产生的振动的控制振动；传递函数设定装置，用于预先设定表示缝纫机的机械部件和电部件的特性的传递函数；以及振动控制装置，用于控制所述控制振动产生装置，以便根据从同步信号产生装置产生的同步信号、由传递函数设定装置设定的传递函数、以及来自振动检测装置的检测信号，最大限度地减小由振动检测装置检测的振动。
根据具有上述结构的本发明的缝纫机振动控制设备，当操作缝纫机时，从同步信号产生装置产生同步信号，并且由振动检测装置检测在机身中由臂传动轴的旋转、针杆的垂直往复运动和类似运动产生的振动。振动控制装置控制控制振动产生装置，以便根据同步信号、来自振动检测装置的检测信号以及由传递函数设定装置设定的传递函数，最大限度地减小由振动检测装置检测的振动，于是从控制振动产生装置产生的控制振动用来消除机身上产生的振动，这样便有效地减小了振动。此外，即使当臂传动轴的旋转是恒定的，并且由于热现象、干扰或类似因素机身上的振动变化了，来自控制振动产生装置的控制振动也能够可靠地跟踪这种可变系统的振动，从而减小了振动。
下面参照附图详细描述本发明的最佳实施例，附图中图1是本发明的第一和第二最佳实施例中缝纫机的透视图；图2是表示第一最佳实施例中机身的内部结构的透视图；图3是与机身的基本部分相连的缝纫机的控制盒中包含的振动控制系统的框图；图4A是第一和第二最佳实施例中产生同步信号的同步信号产生设备的示意性框图；图4B是从图4A所示的同步信号产生设备产生的同步信号的时序图；图5是第一最佳实施例中自适应滤波器的框图；图6是第一最佳实施例中振动控制系统的控制单元的框图；图7是与机身的基本部分相连的第一最佳实施例中用于振动控制的设定序列的框图；图8是表示第二最佳实施例中机身的内部结构的透视图；图9是表示第二最佳实施例中缝纫机的控制盒的连接状况的框图；图10是第二最佳实施例的控制盒中包含的振动控制系统的框图；以及图11是表示现有技术中缝纫机机身的内部结构的透视图。
现在参照附图描述本发明的最佳实施例。
下面将参照附图1描述本发明的第一最佳实施例，图1表示应用本发明的缝纫机的外观。机身16具有作为下部分并与油容器12接触的底座20，和作为上部分的臂22。机身16通过橡胶振动隔离器14安装在油容器12上，油容器12固定到工作台10上，机身16由固定在工作台10下面的电动机18驱动。控制盒80安装在电动机18的附近。
图2表示机身16的内部结构和皮带轮30，皮带轮30安装在臂22中提供的臂传动轴31的一端。皮带轮30和图1所示的电动机18通过皮带32相连。电动机18的驱动力通过皮带32和皮带轮30传送给臂传动轴31。
拉线曲轴34安装在远离皮带轮30的臂传动轴31的一端，随着臂传动轴31的旋转而旋转。拉线柄36与拉线曲轴34相连，并且随着臂传动轴31的旋转而垂直摆动。针杆40通过针杆曲轴42、针杆连柄44和针杆连接中介轴46与拉线柄36相连，在固定在臂22上的上针杆套管50和下针杆套管52的引导下，随着臂传动轴31的旋转作垂直往复运动。在以下的描述中，安装皮带轮30的缝纫机的一侧将称为右侧，而安装针杆40的缝纫机的一侧将称为左侧。
产生与臂传动轴31的旋转同步的同步信号的同步信号产生设备60安装在臂传动轴31的右端部。狭口板70、底座滑板72和作为振动检测设备的振动传感器82形成在底座20的左部。在部件70、72和82的下面，有作为控制振动产生装置的压电致动器74、一对螺旋弹簧76和重物78。两个弹簧76的上端安装到底座滑板72的前后位置的底座20的下表面。重物78安装到两个弹簧76的下端，并通过两个弹簧76有弹性地垂直压向底座20的下表面。压电致动器74插入底座20的下表面和处于弹簧76的拉力的压力下的重物78的上表面之间。
图3表示控制盒80的结构。控制盒80与在底座20的上表面的用于检测剩余振动的振动传感器82，产生与臂传动轴31的旋转同步的同步信号的同步信号产生设备(同步信号产生装置)60，以及产生用于消除底座20上产生的振动的控制振动的压电致动器74相连。
当从同步信号产生设备60产生与臂传动轴31的旋转同步的同步信号时，该同步信号经过放大器104、用于去除高频分量的LPF(低通滤波器)105和A/D转换器106输入至自适应滤波器103和控制单元101。另一方面，由振动传感器82检测底座20的振动。来自振动传感器82的检测信号经过放大器110、用于去除直流分量的HPF(高通滤波器)111、用于去除高频分量的LPF112和A/D转换器113输入至控制单元101。考虑到由于振动路径中的干扰和这些部件中的特性的变化引起的传递特性变化，控制单元101确定表示振动路径中的传递特性以及电部件和机械部件本身特性的传递函数。根据传递函数，控制单元101确定施加到自适应滤波器103的传递函数，以便最大限度地减小来自振动传感器82的检测信号。最大限度减小的检测信号反映了在底座20中产生的振动和从压电致动器74产生的振动之间的相互影响条件。然后控制单元101设定用于指定自适应滤波器103中的传递函数的控制参数。此外，控制单元101根据振动传递路径的变化和控制系统的特性的变化偶尔校正控制参数。
相应地，由同步信号产生设备60产生的同步信号经过放大器104、LPF105和A/D转换器106输入至自适应滤波器103。根据从控制单元101施加到自适应滤波器103的传递函数，进入自适应滤波器103的输入信号被变换成具有给定幅度特性和给定相位特性的数字信号。该数字信号经D/A转换器107被转换成模拟信号，被用于去除高频分量的LPF108进行滤波，由放大器109放大，然后作为驱动信号施加到压电致动器74。根据这样施加的驱动信号，压电致动器74产生用于消除底座20中的振动的控制振动。结果，由于臂传动轴31的旋转、针杆40的垂直往复运动和类似运动引起的振动在振动传感器82的位置被削弱了。
图4(A)和4(B)表示用于产生与图3所示臂传动轴31的旋转同步的同步信号的同步信号产生设备60的概念。从振动频率分析中知道底座20上的振动频率是臂传动轴31的旋转频率的整数倍这一事实。从这一事实出发，考虑到使与臂传动轴31的旋转同步的同步信号经过相同的传递系统，在底座20中可以产生振动。因此，如图4(A)和4(B)所示，通过输入已知的编码器信号和已知的时序信号，可以从同步信号产生设备60的输出得到与臂传动轴31的旋转同步的信号(同步信号)。预置编码器信号和时序信号，于是臂传动轴31每旋转一周，便输出编码器信号的二十四个脉冲和时序信号的一个脉冲。当时序信号高电位期间检测到编码器信号的一个下降脉冲时，同步信号变成高电位。然后，当检测到编码器信号的第十二个下降脉冲时，同步信号变为低电位。接着重复这一过程，输出与臂传动轴31的旋转同步的同步信号。此外，通过时序信号去除臂传动轴31每次旋转的检测误差。
通过提供任意的特性，可以容易地从与臂传动轴31的旋转同步的同步信号合成用于驱动压电致动器74的控制振动。由于这一原因，图3所示的自适应滤波器103包括如图5所示的限定脉冲响应滤波器(也叫FIR滤波器)。来自自适应滤波器103的输出信号y(n)305由下式给出y(n)＝w0nx(n)＋w1nx(n－1)＋w2nx(n－2)＋…＋wMnx(n－M).
输入信号x(n)300是图4(A)和4(B)所示的从同步信号产生设备60输出的同步信号；参考号301表示一个单位延时；参考号303表示在图3所示的控制单元101中偶然被更新并从中传输的可变滤波器系数w0n、w1n、w2n、……、wMn；参考号302表示加法器；以及参考号306表示滤波器的分支数。采用可变滤波器系数w1n、w2n、……、wMn的目的是跟踪由于振动路径中的干扰和电部件和机械部件本身的特性改变引起的传递特性的变化，以便使滤波器的系数收敛到最佳滤波器系数。
控制单元101的结构如图6所示，以便递归估算可变滤波器系数。在图6中，通过使同步信号x(n)经过延时滤波器402产生基准信号C(n)。基准信号C(n)和来自振动传感器的检测信号e(n)都输入进自适应算法部件401，以便通过利用由下式给出的最小均方(LMS)自适应算法更新可变滤波器系数w1n、w2n、……、wMnw(n)＝w(n－1)＋μe(n)C(n)其中，w(n)＝[w1n，w2n，…，wMn]t，C(n)＝[c(n)，c(n－1)，…，c(n－M)]t，c(n)＝h0x(n)＋h1x(n－1)+…+hpx(n－p)在上述等式中，参数μ是称为步进大小的一个常数，它是对滤波器系数W(n)的收敛速度和收敛精度产生影响的一个参数。如果参数μ增加，则收敛速度(处理速度)得到改善，但收敛精度下降。相反，如果参数μ减小，则收敛精度得到改善，但收敛速度减慢。
这样得到的可变滤波器系数w1n、w2n、……、wMn被送至图5所示的自适应滤波器，根据可变滤波器系数产生输出信号y(n)305。输出信号y(n)305是一个数字信号它由D/A转换器107转换成模拟信号。然后，该模拟信号经LPF108滤波，经放大器109放大，并作为驱动信号施加到压电致动器74。因此，压电致动器74产生控制振动，消除由于臂传动轴31旋转引起的底座20上的振动。
图6所示的延时滤波器402的系数h0、h1、……、hp是先前已经得到的固定值(参见一种分类的“自适应信号处理”，B.Widrow和S.Stearns，Prentice-Hall 1985)。图7表示为得到延时滤波器402的系数h0、h1、……、hp的设定序列。这一设定序列是在产生上述控制振动之前执行的，并且旨在获得从包括电路的控制致动器、振动传感器82和压电致动器74到振动传感器82的传递函数，以便减小振动。采用LMS自适应算法的自适应滤波器FIR主要用作自适应滤波器501。信号产生源502产生一个类似于缝纫机振动的周期信号。
现在描述图7所示的设定序列的操作。从信号产生源502输出一个类似于缝纫机振动的周期数字信号。该信号经D/A转换器505、用于去除高频分量的LPF506和放大器507施加到压电致动器74，从而驱动压电致动器74产生受控振动。另一方面，来自信号产生源502的周期数字信号输入至自适应滤波器501，产生一个输出。加法器503将由振动传感器82检测并经放大器508、用于去除高频分量的LPF509和A/D转换器510施加的振动信号与来自自适应滤波器501的输出相加，从而得到误差e(n)504。然后，自适应滤波器501递归校正自适应滤波器501的系数，以便最大限度地减小误差e(n)504。系数的收敛值最终用作图6所示的滤波器系数h0、h1、……、hp。
如上所述，第一最佳实施例的缝纫机振动控制设备采用了常规的部件，未增加任何新的部件和未采用任何复杂的设计。因此，没有降低缝纫机的机械强度，并且保持了常规机身的制造成本。在这种情况下，可以有效地降低由于缝纫机的臂传动轴旋转和针杆垂直往复运动引起的底座上的振动。
在这一最佳实施例中，虽然所示的振动传感器82固定在底座20的特定位置上，但是它在底座上也可以是可活动的。在根据第一最佳实施例的缝纫机振动控制设备中，在底座20上提供了单个振动传感器82，提供了单个压电致动器74以便抑制底座20上一个位置的振动。然而，由于底座20不是一个刚性体，因此抑制底座20上一个位置的振动不是总能减小整体的底座20的振动。结果，本发明还包括了根据第二最佳实施例的缝纫机振动控制设备，以便更好地减小缝纫机的振动。这就是说，设计根据第二最佳实施例的振动控制设备，以便检测多个位置上的缝纫机振动，并同时抑制多个位置上的振动。
现在参照附图详细描述第二最佳实施例。在第二最佳实施例中，为了说明方便起见，采用双通道振动传感器和双通道压电致动器。然而，本实施例仅仅需要至少两对压电致动器和传感器。在以下对第二最佳实施例的描述中，与第一最佳实施例相同的部分将用相同的参考号来表示，并且省略对它们的说明。
如图8所示，在底座20的左部下方，提供了产生受控振动的一个压电致动器74A、一对螺旋弹簧76A和一个重物78A。此外，在底座20的中部下方，提供了产生受控振动的一个压电致动器74B、一对螺旋弹簧76B和一个重物78B。螺旋弹簧76A的上端在两个位置固定到底座20的下表面，而螺旋弹簧76B的上端也在两个位置固定到底座20的下表面。重物78A安装到螺旋弹簧76A的下端，而重物78B安装到螺旋弹簧76B的下端。重物78A、78B分别通过螺旋弹簧76A、76B有弹性地垂直压向底座20的下表面。压电致动器74A插入底座20的下表面和处于螺旋弹簧76A的拉力的压力下的重物78A的上表面之间，而压电致动器74B插入底座20的下表面和处于螺旋弹簧76B的拉力的压力下的重物78B的上表面之间。此外，在底座20上分别对应两个压电致动器74A、74B的两个位置提供了用于检测剩余振动的振动传感器82A、82B。
如图9所示，包括缝纫机振动控制系统的控制盒80与用于检测底座20的上表面的剩余振动的两个振动传感器82A、82B，用于产生与缝纫机的臂传动轴31的旋转同步的同步信号的同步信号产生设备60，以及用于产生消除产生在底座20上的振动的控制振动的两个压电致动器74A、74B相连。与图4A、4B所示的第一最佳实施例类似，根据解码器信号和时序信号产生并输出同步信号。
图10表示包含在控制盒80中的振动控制系统的结构。从同步信号产生设备60产生与臂传动轴31的旋转同步的同步信号。该同步信号由用于去除高频分量的LPF602滤波，然后由A/D转换器603转换成数字信号。这之后，该数字信号被输入至自适应滤波器606和数字滤波器604。考虑到相互影响，数字滤波器604产生基准信号Y1m，并将它输入至控制单元605。
另一方面，由振动传感器82A、82B检测底座20上的振动。来自振动传感器82A、82B的检测信号e1、e2分别经放大器607、610，用于去除高频分量的LPF608、611，以及用于将模拟信号变换成数字信号的A/D转换器609、612，输入至控制单元605。考虑到由于振动路径中的干扰、电部件和机械部件中的特性的变化、以及相互影响引起的传递特性的改变，控制单元605调整自适应滤波器606的系数，以便将特定的传递函数送至自适应滤波器606。更具体地说，控制单元605确定施加到双通道自适应滤波器606的传递函数，以便同时最大限度地减小来自振动传感器82A、82B的检测信号，振动传感器82A、82B用于检测在底座20上产生的振动和将从压电致动器74A、74B产生的控制振动之间的相互影响的条件，并且控制单元605为指定双通道自适应滤波器606中的传递函数设定控制参数。此外，控制单元605总是根据振动传递路径中的变化和控制系统的特性的改变校正控制参数。
相应地，由同步信号产生设备60检测的同步信号经LPF602和A/D转换器603输入至自适应滤波器606。根据从控制单元605施加到双通道自适应滤波器606的传递函数，进入自适应滤波器606的输入信号被变换成具有给定幅度特性和给定相位特性的数字信号。在自适应滤波器606的双通道中的数字信号y1、y2经D/A转换器613、616被转换成模拟信号，被用于去除高频分量的LPF614、617进行滤波，由放大器615、618放大，然后作为驱动信号施加到压电致动器74A、74B。已经接收了驱动信号的压电致动器74A、74B产生消除产生在底座20上的振动的控制振动。结果，由于臂传动轴31的旋转、针杆40的垂直往复运动和类似运动引起的振动在振动传感器82A、82B的位置被削弱了。
通过提供任意的特性，可以容易地从与臂传动轴31的旋转同步的同步信号合成用于驱动压电致动器74A、74B的控制振动。由于这一原因，图10所示的双通道自适应滤波器606由限定脉冲响应滤波器(也叫FIR滤波器)构成。
现在描述控制单元605中的振动控制过程。
令e1(n)表示由第1个振动传感器821检测的振动信号，d1(n)表示当从压电致动器中不产生控制振动时由第1个振动传感器821检测的振动信号，clmj表示第m个压电致动器74m和第1个振动传感器821之间的传递函数clm的第j项，x(n)表示同步信号，以及Wmi表示用于输入同步信号x(n)和驱动第m个压电致动器74m的自适应滤波器606中的每个输出通道的滤波器的第i个系数。在这些条件下，给出下式e1(n)=d1(n)-Σm-1MΣj=0J-1Clmj(Σi=0I-1WmiX(n-j-i))]]>等式1其中下标为(n)的每一项代表在取样时间n的一个取样值；L代表振动传感器的数量(在第二最佳实施例中是两个)；M代表压电致动器的数量(在第二最佳实施例中是两个)；I代表在FIR数字滤波器中表示的传递函数clm的分支数；以及J代表自适应滤波器606的分支数。
在等式1中，包括在右侧的括弧中的项代表当同步信号输入进自适应滤波器606中的每个输出通道的滤波器(该滤波器的系数由Wm表示)时的输出；由传递函数与包括在右侧的括弧中的项相乘表示的项代表当输入进第m个压电致动器74m的信号能量作为振动能量从第m个压电致动器74m中输出，并且然后经底座20上的振动传递函数clm传输至第1个振动传感器821时的一个信号；以及在右侧的紧接符号“—”的项代表从全部压电致动器到第1个振动传感器821的信号之和，即到达第1个振动传感器821的从属振动之和。
于是，给出下式表示的特性函数Je=Σ1=1L{e1(n)}2]]>等式2为了得到求特性函数Je的最小值的滤波器系数，在第二最佳实施例中采用了LMS自适应算法。这就是说，特性函数Je(等式2)近似等于每个滤波器系数Wmi的瞬时斜率值(等式3)，并且每个滤波器系数Wmi由该瞬时斜率值更新。
这就是说，从等式2得到等式3(▿Je)Wmi=Σj=0J-12e1(n)(▿e1(n))Wmi]]>等式3进一步，从等式1得到等式4(▿e1(n))Wmi=-Σ1=1LClmjX(n-j-i)=γ1m(n-i).]]>等式4通过用rlm(n-i)代替等式4的右侧，滤波器系数可以由等式5来表示Wmi(n＋1)＝Wmi(n)－μ(Je)Wmi=Wmi(n)+2μΣ1=1Le1(n)γ1m(n-i)]]>等式5
其中参数μ是称为步进大小的一个常数，它是对自适应滤波器的收敛速度和收敛精度产生影响的一个参数。如果参数μ增加，则收敛速度(处理速度)得到改善，但收敛精度下降。相反，如果参数μ减小，则收敛精度得到改善，但收敛速度减慢。
以上得到的滤波器系数w1n、w2n、……、wMn被送至自适应滤波器606，产生输出数字信号y1(n)和y2(n)。输出数字信号y1(n)和y2(n)由D/A转换器613、616转换成模拟信号，经LPF614、617滤波，经放大器615、617放大，然后作为驱动信号施加到压电致动器74A、74B。然后，压电致动器74A、74B接收该驱动信号，产生控制振动，消除由于臂传动轴31旋转和包括运动的振动引起的底座20上的振动。
先得到图10所示的数字滤波器604的系数clmj，以便获得从包括电路的控制致动器、振动传感器82A、82B和压电致动器74A、74B到振动传感器82A、82B的相互传递函数，以便减小振动。数字滤波器604主要是FIR滤波器。
现在描述第二最佳实施例的操作。当电动机18开始转动时，编码器信号和时序信号被输入至同步信号产生设备60，接着同步信号产生设备60输出一个同步信号x。同步信号x提供给包括在控制盒80中的振动控制系统。
在振动控制系统中，同步信号x经LPF602、A/D转换器603送至数字滤波器604和自适应滤波器606。数字滤波器604根据每个振动传感器82A、82B和每个压电致动器74A、74B之间的传递函数clm，以等式4为基础，利用输入的同步信号x计算同步信号rlm，然后向控制单元605输出同步信号rlm。
另一方面，振动传感器82A、82B检测在它们的位置上的剩余振动，并向控制盒80中的振动控制系统输出对应于剩余振动的误差信号e1、e2。在振动控制系统中，输入的误差信号e1、e2分别经放大器607、610，EPF608、611和A/D转换器609、612传输至控制单元605。
在控制单元605中，利用每个输入信号根据等式5进行计算，更新滤波器系数。这就是说，当前取样时间n的滤波器系数Wmi(n)被更新，于是对特性函数Je即对应于来自振动传感器82A、82B的剩余振动的误差信号e1(n)的均方求最小值，以便得到将在取样时间(n＋1)设定的滤波器系数Wmi(n＋1)。然后，控制单元605向自适应滤波器606输出根据计算值Wmi(n＋1)的控制信号。因此，自适应滤波器606中的每个滤波器的系数在取样时间(n＋1)被更新为新计算的滤波器系数Wmi。以这种方式，滤波器系数在固定的取样周期被重复地更新，以便求得控制单元605中的特性函数的最小值Je。
自适应滤波器606中的每个滤波器对输入的同步信号x和在某一时间设定的滤波器系数Wmi进行矢量运算，以便得到输出值y1、y2，接着输出值y1、y2作为驱动信号分别经D/A转换器613、616，LPF614、617和放大器615、618送至压电致动器74A、74B。
相应地，压电致动器74A、74B根据输入信号y1、y2产生控制振动，于是对应于预先估算的传递函数clm在底座20中传播如此产生的每个振动输出，以便形成振动。结果，控制收敛以后，通过受控振动几乎消除了振动传感器82A、82B所处的底座20上的局部区域中的振动，从而极大地减小了剩余振动。即使当由于电动机18的转动使得振动改变时，这一改变也能被同步信号x可靠地跟踪并检测，因此可靠地减小了振动。
在第二最佳实施例中，虽然所示的振动传感器82A、82B固定在底座20上，但是它在底座20上也可以是可活动的。此外，虽然在第二最佳实施例中提供了两个振动传感器82A、82B和两个压电致动器74A、74B，但是振动传感器和压电致动器的数量并不限于此。例如可以提供三个振动传感器和三个压电致动器。
权利要求
1.一种缝纫机振动控制设备，包括同步信号产生装置，用于产生与所述缝纫机的臂传动轴的旋转同步的同步信号；振动检测装置，用于检测在所述缝纫机的机身上产生的振动；控制振动产生装置，它能够产生用于消除所述机身上产生的振动的控制振动；传递函数设定装置，用于预先设定表示所述缝纫机的机械部件和电部件的特性的传递函数；以及振动控制装置，用于控制所述控制振动产生装置，以便根据从所述同步信号产生装置产生的同步信号、由所述传递函数设定装置设定的传递函数、以及来自所述振动检测装置的检测信号，最大限度地减小由所述振动检测装置检测的振动。
2.根据权利要求1的缝纫机振动控制设备，其中所述振动检测装置包括同时检测产生在所述机身上的多个位置的振动的多个振动检测装置，所述控制振动产生装置包括用于产生同时消除产生在所述机身上的所述多个位置的振动的控制振动的多个控制振动产生装置，以及所述振动控制装置控制所述多个控制振动产生装置，以便同时最大限度地减小由所述多个振动检测装置检测的振动。
3.根据权利要求2的缝纫机振动控制设备，其中在所述机身的底座上提供所述振动检测装置和所述控制振动产生装置。
4.根据权利要求3的缝纫机振动控制设备，其中所述振动检测装置支撑在所述底座的上表面上，并且所述控制振动产生装置在压力下插入所述底座的下表面和弹性压向所述底座的所述下表面的重物之间。
5.根据权利要求1的缝纫机振动控制设备，其中所述振动检测装置包括同时检测产生在所述机身上的多个位置的振动的多个振动检测装置。
6.根据权利要求1的缝纫机振动控制设备，其中所述控制振动产生装置包括用于产生同时消除产生在所述机身上的所述多个位置的振动的控制振动的多个控制振动产生装置。
7.一种具有机身的缝纫机的振动控制设备，该机身带有缝纫底座和臂，臂带有旋转的臂传动轴和安装在臂中作往复运动的针杆，所述设备包括同步信号产生装置，用于输出与旋转的臂传动轴的旋转同步的同步信号；安装在机身上的至少一个振动检测设备，用于检测其中的振动；安装在机身上的至少一个反振动致动器；以及控制装置，用于根据所述同步信号产生装置的输出和所述振动检测设备的输出控制所述反振动致动器的动作。
8.根据权利要求7的振动控制设备，进一步包括传递函数设定装置，用于预先设定表示缝纫机的机械部件和电部件的特性的传递函数
9.根据权利要求8的振动控制设备，进一步包括补偿装置，用于提供施加到所述至少一个反振动致动器上的调整参数。
10.根据权利要求8的振动控制设备，其中至少有两个所述振动检测设备和所述反振动致动器。
11.根据权利要求8的振动控制设备，其中至少一个振动检测设备具有在缝纫底座上的一个固定位置。
12.根据权利要求8的振动控制设备，其中所述至少一个振动检测设备可以位于缝纫底座上的任何位置。
13.根据权利要求8的振动控制设备，其中安装到缝纫底座上的所述反振动致动器包括从缝纫底座悬挂下来的重物；位于缝纫底座和所述重物之间的有弹性的悬挂装置，用于悬挂所述重物；以及位于所述重物和缝纫底座之间的致动器。
14.根据权利要求13的振动控制设备，其中所述有弹性的悬挂装置包括一对弹簧，所述弹簧对中的一个弹簧安装到所述重物上，因此相互分离，并且最终将所述重物拉向缝纫底座。
15.根据权利要求14的振动控制设备，其中所述反振动致动器位于所述弹簧的中间。
16.根据权利要求14的振动控制设备，其中所述反振动致动器是压电致动器。
17.根据权利要求15的振动控制设备，其中所述控制装置根据从所述振动检测设备输入的振动启动所述反振动致动器。
18.根据权利要求8的缝纫机振动控制设备，其中所述至少一个振动检测设备包括同时检测产生在所述机身上的多个位置的振动的多个振动检测设备。
19.根据权利要求8的缝纫机振动控制设备，其中所述反振动致动器包括用于产生同时消除产生在所述机身上的所述多个位置的振动的控制振动的多个反振动致动器。
20.根据权利要求8的缝纫机振动控制设备，其中反振动致动器与振动检测设备成为一对，以便形成振动抑制对。
全文摘要
一种缝纫机振动控制设备，它能够有效地减小由于臂传动轴旋转、针杆的垂直往复运动和其它运动引起的机身振动，而不降低缝纫机的机械强度和不采用复杂的设计。振动控制设备包括产生与臂传动轴的旋转同步的同步信号的同步信号产生设备，检测底座上产生的振动的振动传感器，设定传递函数的控制单元，和产生控制振动的压电致动器。控制单元产生控制信号，以便根据同步信号、检测信号和传递函数最大限度地减小检测信号，然后压电致动器产生控制振动。
文档编号D05B69/32GK1123348SQ9510846
公开日1996年5月29日 申请日期1995年7月27日 优先权日1994年7月27日
发明者邱中奇 申请人:兄弟工业株式会社