專利名稱：電腦繡花機的自動補繡斷線檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電腦繡花機斷線檢測技術(shù)，具體是一種電腦繡花機的自動補繡斷線檢測裝置。
多頭多針繡花機，主軸電機帶動多個機頭同時上下移動針桿以提高產(chǎn)量，又由于繡花機使用各種不同顏色的線，每個機頭又含有多個針桿，每個針桿中的繡花針都被穿以不同顏色的線，同一個時間每個機頭只有一個針桿對準針板孔，處于工作狀態(tài)，其它針桿不工作，一般情況下，將機頭按順序編號，分別稱為第一頭、第二頭……，將針桿也按順序編號，分別稱為一針位、二針位……，每個機頭上針位的排列順序都一樣。
繡花機在工作過程中，根據(jù)情況，有些機頭要刺繡，又有些機頭不需要刺繡。需要刺繡的機頭針桿隨著主軸旋轉(zhuǎn)上下移動，稱為落桿；不需要刺繡的的機頭針桿則停留在上面位置不動，稱為不落桿。有兩種方法可以控制不落桿，稱作鎖頭，一種是機械鎖，另一種是電子鎖。電子鎖是通過控制鎖頭電磁鐵吸合實現(xiàn)鎖頭。
繡花機每個機頭安裝一塊斷線檢測板，斷線檢測板功能的實質(zhì)是控制相應(yīng)的機頭是否斷線檢測或是否鎖頭。正常刺繡過程中，刺繡的機頭進行斷線檢測，鎖頭的機頭不進行斷線檢測。在刺繡針步較大的情況下，主軸旋轉(zhuǎn)一圈內(nèi)完不成繡框移動。在完成移框動作之前，刺繡的機頭也不能落桿，即全頭鎖頭。
當某個機頭發(fā)生斷線情況時，斷線檢測扳會產(chǎn)生一個斷線信號，主控制單元控制停車。由于斷線檢測滯后，用戶需使繡框回退，對漏掉的針跡補繡。
補繡過程中，需補繡的機頭落桿，并進行斷線檢測，其它機頭鎖頭，不進行斷線檢測。


圖1為一種傳統(tǒng)斷線檢測板原理框圖。主要由控制電路17、斷線檢測14、鎖頭驅(qū)動器15和三置開關(guān)16組成。斷線檢測板控制電路17控制斷線檢測14進行斷線檢測，或控制鎖頭驅(qū)動器15驅(qū)動鎖頭電磁鐵鎖頭。針位譯碼板12將譯碼后的針位信號以總線方式連接到各個斷線檢測板，以選通刺繡中的針位進行斷線檢測。主控制單元13以總線方式與各個斷線檢測板相連接。三置開關(guān)16用于提供用戶設(shè)定相應(yīng)機頭功能狀態(tài)。正常刺繡時，三置開關(guān)16在上位，斷線檢測14檢測到斷線后，主控制單元13控制繡花機停車；補繡時，主控制單元13輸出補繡信號，用戶將需要補繡的機頭三置開關(guān)16置于中位，實現(xiàn)補繡，補繡完成后用戶再將三置開關(guān)16撥回上位；三置開關(guān)在下位為鎖頭，繡花機開車后，主控制單元13首先輸出鎖頭電磁鐵吸合信號，使電磁鐵吸合，之后輸出保持信號，保持電磁鐵的吸合狀態(tài)。
傳統(tǒng)斷線檢測板缺點如下1、補繡過程中，需至少兩次撥動開關(guān)。操作過程復(fù)雜，且由于經(jīng)常撥動開關(guān)容易發(fā)生故障。
2、斷線檢測僅限于面線檢測。有人做過一些改進，增加了底線檢測，但主控制單元(13)分不清是面線或底線斷線，而且無法分別控制面線斷線檢測或底線斷線檢測。
3、除了斷線信號外，斷線檢測板不再有其它狀態(tài)信號回饋給主控制單元(13)，所以必須在開車前將三置開關(guān)撥到下位，才能鎖頭，刺繡過程中撥到下位不能鎖頭。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目在于提供一種具有自動補繡功能的斷線檢測裝置，用于與自動繡花機主控裝置配套，實現(xiàn)繡花過程中面線斷線和底線斷線的自動檢測和自動補繡，提高繡花的效率和質(zhì)量。
本實用新型電腦繡花機的自動補繡斷線檢測裝置，包括面線斷線檢測電路、鎖頭驅(qū)動器以及三置開關(guān)，其特征在于還包括底線斷線檢測電路，它的輸入端接底線感應(yīng)器；接于主控單元總線的針位譯碼驅(qū)動電路，其若干輸出分別連接到面線感應(yīng)器和底線感應(yīng)器的相應(yīng)控制端；自動補繡狀態(tài)寄存器，所述三置開關(guān)接在自動補繡狀態(tài)寄存器控制端；鎖頭請求發(fā)生器，它的輸出接鎖頭驅(qū)動器；以及，接主控制單元的控制電路，所述自動補繡狀態(tài)寄存器、底線斷線檢測電路輸出及三置開關(guān)分別接該控制電路的相應(yīng)控制端。
本實用新型自動補繡斷線檢測板設(shè)置了面線斷線檢測電路和底線斷線檢測電路，在針位譯碼電路控制下，通過其面線感應(yīng)器和底線感應(yīng)器能夠方便地檢測到相應(yīng)機頭的斷線情況，進而在主控制單元控制下完成斷線的自動補繡操作。
底線感應(yīng)器由n個針位的光電開關(guān)(GK1-GKn)和n個光柵輪組成，每一個光柵輪同軸安裝在相應(yīng)針位的面線過線輪的背面，正常繡花時旋轉(zhuǎn)光柵輪通過光電開關(guān)產(chǎn)生一個連續(xù)的脈沖信號；當?shù)拙€發(fā)生斷線情況時，面線停止送線，面線過線輪停止旋轉(zhuǎn)，則脈沖信號消失產(chǎn)生底線斷線信號。通過面線送線的正常與否來檢測底線是否出現(xiàn)斷線，結(jié)構(gòu)簡單，電路工作可靠。
圖3為其面線感應(yīng)器和面線斷線檢測原理示意圖；圖4為其底線感應(yīng)器安裝位置示意圖；圖5為其底線感應(yīng)器和底線斷線檢測原理示意圖；圖6為其實施例九針繡花機的檢測板電路圖。
面線斷線檢測24通過其輸入端的面線感應(yīng)器20檢測面線斷線情況。底線斷線檢測25通過其輸入端的底線感應(yīng)器21檢測檢測底線斷線情況，在繡花線發(fā)生斷線情況時產(chǎn)生斷線信號。
鎖頭請求發(fā)生器根據(jù)用戶的請求產(chǎn)生鎖頭請求信號，通過鎖頭驅(qū)動器26驅(qū)動鎖頭電磁鐵22吸合，完成鎖頭功能。
針位譯碼驅(qū)動電路29，通過總線連接于主控單元212，其若干輸出分別連接到面線感應(yīng)器20和底線感應(yīng)器21的相應(yīng)控制端，用于選通刺繡中的針位進行斷線檢測。
自動補繡狀態(tài)寄存器210，用于記憶補繡狀態(tài)或非補繡狀態(tài)，通過自復(fù)位三置開關(guān)能改變它的狀態(tài)，上電時復(fù)位信號將它復(fù)位于非補繡狀態(tài)。
控制電路28根據(jù)三置開關(guān)位置和自動補繡狀態(tài)寄存器狀態(tài)，按主控制單元指令產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號，控制該檢測板鎖頭(即不落桿)、或進行斷線檢測、或完成斷線針位的自動補繡操作。
自復(fù)式開關(guān)27是一個下位和中位可以鎖定，上位自恢復(fù)到中位的三置乒乓開關(guān)，提供用戶設(shè)定AA8板的工作狀態(tài)。開關(guān)在下位為鎖頭狀態(tài)，并且復(fù)位自動補繡狀態(tài)寄存器210在非補繡狀態(tài)，開關(guān)向上撥動一次，自動補繡狀態(tài)寄存器210狀態(tài)改變一次，開關(guān)停留在中位，維持自動補繡狀態(tài)寄存器210狀態(tài)。
自復(fù)式開關(guān)27在下位的機頭鎖頭，不參加刺繡工作，其它機頭在正常刺繡過程中進行斷線檢測。鎖頭請求發(fā)生器211在自復(fù)式開關(guān)27撥到下位時，產(chǎn)生一個鎖頭請求信號，主控制單元212實時響應(yīng)從而完成實時控制。
繡花機的主控制單元212根據(jù)用戶設(shè)定分別輸出面線檢測允許或底線檢測允許信號分別控制是否檢測。當主控制單元212允許信號有效時檢測邏輯可檢測到24產(chǎn)生一個面線斷線信號或底線斷線檢測25產(chǎn)生一個底線斷線信號。主控制單元212產(chǎn)生4位針位編碼信號，由每塊AA8板的針位譯碼器29譯碼選通刺繡中的針位進行斷線檢測。
實際刺繡過程中，用戶有時需要隔頭繡操作，最外側(cè)的機頭會移出繡框，使用傳統(tǒng)繡花機的用戶如果忘記機械鎖頭，繡花機會扎到繡框上。而AA8板提供了一種保護功能，控制電路28包含隔頭保護邏輯。主控制單元212檢測到隔頭越界傳感器213的越界信號后，產(chǎn)生隔頭保護信號，控制電路28控制需保護的機頭鎖頭。
另外，使用傳統(tǒng)繡花機的用戶，需要隔頭繡操作時，還必須將X方向的限位開關(guān)移回原位，如果忘記移回，最外側(cè)的機頭同樣會扎到繡框上。
使用本檢測板的繡花機的面線斷線和底線斷線檢測過程如下a)用戶通過鍵盤設(shè)定面線斷線檢測或底線斷線檢測。
b)對面線斷線檢測時，主控制單元使面線檢測允許信號有效，此時檢測相應(yīng)針位面線感應(yīng)器等效開關(guān)閉合，表示發(fā)生面線斷線情況，輸出面線斷線信號。
d)底線斷線檢測時，主控制單元使底線檢測允許信號有效，這時檢測來自底線檢測板的電信號，如果檢測到電平信號，表示發(fā)生底線斷線情況，輸出底線斷信號。
當出現(xiàn)斷線情況時，其自動補繡過程如下①、某機頭斷線發(fā)生時，產(chǎn)生一個斷線信號，同時自動補繡狀態(tài)寄存器210自動置位在補繡狀態(tài)。
②、主控制單元212控制停車。
③、用戶穿好線，并使繡框回退到斷點。
④、拉桿開車，主控制單元212產(chǎn)生補繡信號。
⑤、發(fā)生斷線的機頭，由于自動補繡狀態(tài)寄存器210已在補繡狀態(tài)，所以控制電路28控制其機頭落桿，并進行斷線檢測，而其它機頭由于自動補繡狀態(tài)寄存器210僅在非補繡狀態(tài)，所以不落桿，不進行斷線檢測。
⑥、當補繡完成后，主控制單元212使補繡信號無效，同時產(chǎn)生復(fù)位信號，將自動補繡狀態(tài)寄存器復(fù)位在非補繡狀態(tài)。
⑦、繡花機恢復(fù)到正常刺繡過程中去。
自動補繡還可以采用如下的方式(1)、用戶先發(fā)現(xiàn)了斷線，用手向上撥動自復(fù)式開關(guān)27，自動補繡狀態(tài)寄存器改變到補繡狀態(tài)，同時輸出狀態(tài)信號。(2)、然后按照上述第一種補繡方法的②～⑦步驟進行即可。
鎖頭電磁鐵的驅(qū)動方式電磁鐵由釋放狀態(tài)變?yōu)槲蠣顟B(tài)時，由于要克服靜摩擦力，必須施加一恒定的電壓才能保持足夠的力量吸合。當其吸合后，如果繼續(xù)施加這一恒定電壓，電磁鐵會因為發(fā)熱而損壞，這時只要以脈沖方式施加電壓就可以保持吸合狀態(tài)。
傳統(tǒng)的斷線檢測板，由于沒有鎖頭請求發(fā)生器，不能反饋三置開關(guān)下位狀態(tài)信號，主控制單元只在開車后輸出一次鎖頭電磁鐵吸合信號，之后輸出電磁鐵保持信號，所以不能實現(xiàn)實時鎖頭控制。
該實用新型實時鎖頭控制過程包括1、每次開車后，主控制單元212輸出吸合信號，自復(fù)式開關(guān)27處于下位的AA8板鎖頭驅(qū)動器26驅(qū)動鎖頭電磁鐵22吸合，然后主控制單元212輸出保持信號。
2、主控制單元212實時監(jiān)測鎖頭請求信號，當某一個機頭自復(fù)式開關(guān)27隨時撥到下位時，鎖頭請求發(fā)生器211產(chǎn)生鎖頭請求信號。
3、主控制單元212每次監(jiān)測到鎖頭請求信號，便輸出一次鎖頭電磁鐵吸合信號，然后再輸出保持信號。
圖3所示是面線感應(yīng)器和面線斷線檢測原理示意圖。其中針位譯碼驅(qū)動電路29由一個譯碼器，和連接在譯碼器輸出端的若干電子開關(guān)(Km1-Kmn)組成，每一個電子開關(guān)和相應(yīng)針位的面線感應(yīng)開關(guān)連接。針位譯碼驅(qū)動電路29選通刺繡中針位的電子開關(guān)，而其它電子開關(guān)斷開。面線感應(yīng)器等效為機械觸點開關(guān)(K1-Kn)，只有刺繡中針位的面線感應(yīng)器，例如針位1面線感應(yīng)開關(guān)K1在主軸旋轉(zhuǎn)的某角度范圍應(yīng)該是斷開的。面線斷線檢測電路24在這個角度范圍檢查是否與信號地接通，如果接通，表示由斷線發(fā)生。
圖4所示是底線感應(yīng)器安裝位置示意圖。
底線感應(yīng)器安裝在面線線道40的小旋鈕41和大旋鈕43之間。底線感應(yīng)器的光柵輪同軸安裝在過線輪42的背面，面線繞過線輪42一圈，正常繡作時，面線不斷送線，過線輪42旋轉(zhuǎn)。當?shù)拙€發(fā)生斷線情況時，面線停止送線，過線輪42停止旋轉(zhuǎn)，光柵輪也停止旋轉(zhuǎn)。該方法通過面線來感應(yīng)底線。
圖5所示是底線感應(yīng)器和底線斷線檢測原理示意圖。
底線感應(yīng)器由n個針位的光電開關(guān)(GK1-GKn)和n個光柵輪(GL1-GLn)組成，每一個光柵輪同軸安裝在相應(yīng)針位的面線過線輪42的背面。針位譯碼驅(qū)動電路29由一個譯碼器和連接在譯碼器輸出端的若干電子開關(guān)(Kd1-Kdn)組成，每一個電子開關(guān)和相應(yīng)針位的光電開關(guān)連接。
針位譯碼驅(qū)動電路29選通刺繡中針位的電子開關(guān)，而其它電子開關(guān)斷開，例如刺繡中針位1則選通電子開關(guān)Kd1。由于針位1光柵輪GL1與該針位1過線輪同軸，刺繡過程中應(yīng)旋轉(zhuǎn)。又由于電子開關(guān)Kd1接通了光電開關(guān)GK1的發(fā)光管，隨著針位1光柵輪GL1的旋轉(zhuǎn)，光電開關(guān)GK1輸出連續(xù)不斷的脈沖信號，當?shù)拙€發(fā)生斷線情況時，脈沖信號消失。底線斷線檢測25就是靠檢測脈沖的有無來判斷底線斷線。
圖6為其實施例九針繡花機的檢測板電路圖。其中，JP1是和主控制單元212的接口。JP2是和鎖頭電磁鐵22的接口。JP3是和底線感應(yīng)器21的接口。JP4和網(wǎng)絡(luò)標號L10是和面線感應(yīng)器20的接口。JP5是電源接口。
針位譯碼驅(qū)動電路29由一個譯碼器，和連接在譯碼器輸出端的若干電子開關(guān)組成。網(wǎng)絡(luò)標號A1、A2、A3、A4是針位編碼輸入信號，譯碼器采用74138電路，74138譯碼輸出連接到9個電子開關(guān)(7407)。9個電子開關(guān)輸出網(wǎng)絡(luò)稱號L1-L9分別連接到面線感應(yīng)器20和底線感應(yīng)器21。
網(wǎng)絡(luò)標號L10是面線檢測電路24輸入信號。面線檢測電路24采用光耦合器及反相整形電路等。
底線斷線檢測電路由兩個單穩(wěn)電路(74123)、反相器以及與門電路組成，輸入信號通過反相器輸入兩個單穩(wěn)電路，兩個單穩(wěn)電路的反相輸出端分別連接于與門電路的兩輸入端。網(wǎng)絡(luò)標號L11是底線斷線檢測25輸入信號。由74123的兩個單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器檢測網(wǎng)絡(luò)標號L11有無脈沖，如果無脈沖則兩個單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器都輸出高電平。
自動補繡狀態(tài)寄存器210由D觸發(fā)器U10B實現(xiàn)。當為補繡狀態(tài)時，指示燈D1發(fā)光，狀態(tài)信號輸出有效。鎖頭請求發(fā)生器211由D觸發(fā)器U10A實現(xiàn)。自復(fù)式開關(guān)是一個下位、中位可鎖定，上位自恢復(fù)到中位的單刀三置乒乓開關(guān)，提供用戶設(shè)定該板的工作狀態(tài)。自復(fù)式開關(guān)S1公共端接地，下位端點接控制電路輸入，上位端點接U10B時鐘端的反相器的輸入端。
控制電路28的輸出點U9B的6腳接U10A的時鐘端、面線檢測電路的控制端以及。當U9B的6腳為低電平時不控制鎖頭，斷線檢測電路進行斷線檢測，當U9B的6腳位高電平時，控制鎖頭檢測電路不進行斷線檢測；每當U9B的6腳由低電平變?yōu)楦唠娖綍r，鎖頭請求發(fā)生器211產(chǎn)生鎖頭請求信號。
鎖頭電磁鐵的吸合和保持，由網(wǎng)絡(luò)標號鎖頭脈沖控制，當網(wǎng)絡(luò)標號鎖頭脈沖為+12V電平信號時表示電磁鐵吸合信號，為+12V脈沖信號時表示電磁鐵保持信號。
本斷線檢測板適用于單針或多針，單頭或多頭各種類型的電腦繡花機。電腦繡花機每一個機頭上安裝一塊AA8板，每一塊AA8板與該機頭面線感應(yīng)器相連接，電控系統(tǒng)主控制單元之間以總線方式連接多個板。
權(quán)利要求1.一種電腦繡花機的自動補繡斷線檢測裝置，包括面線斷線檢測電路、鎖頭驅(qū)動器以及三置開關(guān)，其特征在于還包括底線斷線檢測電路，它的輸入端接底線感應(yīng)器；接于主控單元總線的針位譯碼驅(qū)動電路，其若干輸出分別連接到面線感應(yīng)器和底線感應(yīng)器的相應(yīng)控制端；自動補繡狀態(tài)寄存器，所述三置開關(guān)接在自動補繡狀態(tài)寄存器控制端；鎖頭請求發(fā)生器，它的輸出接鎖頭驅(qū)動器；以及，接主控制單元的控制電路，所述自動補繡狀態(tài)寄存器、底線斷線檢測電路輸出及三置開關(guān)分別接該控制電路的相應(yīng)控制端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述自動補繡斷線檢測裝置，其特征在于所述針位譯碼驅(qū)動電路具有一個譯碼器，譯碼器的輸出端連接若干電子開關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述自動補繡斷線檢測裝置，其特征在于所述底線感應(yīng)器包括n個針位的光電開關(guān)(GK1-GKn)和n個光柵輪(GL1-GLn)，每一個光柵輪同軸安裝在相應(yīng)針位的面線過線輪的背面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述自動補繡斷線檢測裝置，其特征在于所述底線斷線檢測電路包括兩個單穩(wěn)電路、反相器以及與門電路，反相器輸入端接輸入信號，反相器的輸出端接兩個單穩(wěn)電路的輸入端，兩個單穩(wěn)電路的反相輸出端分別連接與門電路的兩輸入端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述自動補繡斷線檢測裝置，其特征在于所述三置開關(guān)是自復(fù)式三位開關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述自動補繡斷線檢測裝置，其特征在于所述自復(fù)式三位開關(guān)采用單刀三置乒乓開關(guān)。
專利摘要一種電腦繡花機的自動補繡斷線檢測裝置，包括面線斷線檢測、鎖頭驅(qū)動器及三置開關(guān)，其特征是包括底線斷線檢測電路，輸入端接底線感應(yīng)器；接于總線的針位譯碼驅(qū)動電路，其若干輸出分別接面線、底線感應(yīng)器的相應(yīng)控制端；連接三置開關(guān)的自動補繡狀態(tài)寄存器；鎖頭請求發(fā)生器；以及，接主控制單元的控制電路，所述自動補繡狀態(tài)寄存器、底線斷線檢測電路輸出及三置開關(guān)分別接該控制電路的相應(yīng)控制端。其設(shè)有面線和底線斷線檢測電路，在針位譯碼電路控制下，通過面線、底線感應(yīng)器能方便地檢測到相應(yīng)機頭斷線情況，進而由主控單元控制完成斷線的自動補繡操作。
文檔編號D05C13/00GK2552970SQ0222580
公開日2003年5月28日 申請日期2002年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月7日
發(fā)明者溫躍年 申請人:深圳市盈瑞安電腦控制有限公司