现在开始多谈机电一体化缝纫机了,它能够完成机械缝纫机无法完成的功能,比如缝纫机中的自动停针位、自动剪线、自动拨线、自动计数、自动加固缝等功能,绣花中的自动缝绣、自动换色线、慢速启动、镜像变换、花样缩放、花样旋转等功能;先进的机电一体化缝纫机可以根据缝制过程中条件的变化,再检测和反馈后自动进行设定的缝制工作,实现激光或红外衣片定位、自动缝边、厚薄缝料缝线张力自动调整、自动变速、自动变转矩、自动补针、人机对话用户编程、缝纫过程实时跟踪等等;它还可以在一台机电一体化缝纫机上完成若干台机械式缝纫机才能完成的工作;它能够在电脑控制环境下,省下原来需要由机械机构实施控制的许多零部件;它的自动化程度高,可以大大减少工人操作。
人们已经开始越发深入地了解和认识机电一体化缝纫机,它的刺布、挑线、勾线、送料等执行部件仍沿用原机械机构,而控制方面则采用电子或微电脑系统。电子和微电脑系统的一般的区分是:含有编程和CPU处理的控制系统称为微机控制或电脑控制系统,无编程和CPU处理的称为电子控制系统,其中电子控制技术较为简单。从控制内容的广度来区分又可分为单机电脑控制和缝制单元(缝纫组合)电脑控制两大类,后者智能化、自动化程度更高。
1 电控系统构成
控制系统是带电控装置缝纫机的关键部位。它一般由控制主体、控制客体以及传感部位等组成,具体包括控制箱(控制器、驱动器)、电机和电磁铁、传感器以及一些辅助元件。这些部分与缝纫机机械部件的配合、连动促成了缝纫机的自动化作业。如同强劲计算机的“芯”一样,缝纫机电控系统开发商们通过不断地努力强劲缝纫机的“芯”,增强机械的自动化能力。电控系统的控制部分主要控制电机、电磁铁等两个部件的驱动运行。
首先来看控制器,其作用在于控制缝纫机完成不同的线迹。它的功能随缝纫机的种类不同而不同,主要分为两类:一类控制单台电机即主驱动电机的运动,借助电磁铁完成其它的辅助功能,如拨线、剪线、松线、前后加固、抬压脚,对应的缝纫机有单针、双针平缝机,包缝机,绷缝机;另一类控制多台电机的协调动作,如绣花机、套结机、钉扣机、锁眼机、花样机,还有控制针杆摆动的曲折缝缝纫机,等等。各类控制器的硬件主要由操作者输入参数的旋钮、按键,显示工作参数的数码管、液晶显示器,对操作命令、传感器信号、执行机构(电机、电磁铁)进行运算、判断、控制的微控制器组成,硬件通用性强;控制器的软件则随不同的缝纫机而异。
然后再看驱动器,它是电控系统的核心,其硬件由功率电子器件和集成电路等构成。它将控制信号转变成执行机构的驱动信号,起着桥梁作用。驱动器在整个控制环节中,正好处于“主控制箱-驱动器-马达”的中间环节,主要任务是接收来自主控制箱的信号,然后对信号进行处理再转移至马达以及和马达有关的感应器,并且将马达的工作情况反馈至主控制箱。驱动器的功能是接收电动机的启动、停止、制动信号,以控制电动机的启动、停止和制动;接收位置传感器信号和正反转信号,用来控制逆变桥各功率管的通断,产生连续转矩;接收速度指令和速度反馈信号,用来控制和调整转速;提供保护和显示等。
驱动器的软件则取决于不同种类的电机。与控制器类似,驱动器的硬件具有可移植性,相同功率的不同种类的电机可兼用。用于带电控装置缝纫机的马达(电机)主要有电子马达、调频马达(变频马达)、直流无刷电机和永磁同步伺服电机等等。
此外,电磁铁作为执行元件可以完成缝纫机的辅助功能,其功能参数、响应过程对剪线速度、前后加固速度及线迹的美观至关重要。