专利名称：工业缝纫机的上下停针控制方法
技术领域：
本发明涉及工业缝纫机领域，具体地说，涉及工业缝纫机的上下停针控制方法。
背景技术：
目前在市场上销售的工业缝纫机，一般都具有上下停针功能，要实现这个功能，机内电脑控制系统根据装在伺服电机转子上的位置编码器来检测电机旋转的实际位置。
一般地，在电机上使用的位置传感器有三种第一种是利用旋转变压器来拾取位置信号，这种方法是利用旋转变压器输出两相正交波形，能输出转子的绝对位置，但其解码电路与机构复杂、体积大、造价高；第二种是使用磁编码器，依靠磁极变化检测位置，目前尚处于研究阶段，且分辨率较低，一般使用比较少；第三种是目前广泛使用的，利用由一对光电对管和一编码盘构成的光电编码器来取得位置信号，这种方法的优点是电路简单、结构紧凑、安装方便，但其缺点是这种电机专用光电编码器较为昂贵，其价格占伺服电机本体的比例较高。
电脑控制工业缝纫机的光电编码器在电机控制系统中有二个作用一是检测电机定子与转子的相对位置，二是检测电机转子的旋转速度。
一般地，工业缝纫机的调速范围从150转/分～6000转/分，目前公知的上下停针与速度检测的原理是通过光电编码器实现的在电机转子轴上固连一沿周边均布有多个径向窄缝的编码盘，将一对光电编码对管分别设置在该编码盘的上下两侧并对准窄缝，由电机控制器从该光电编码对管得到正交的A/B两路信号，再通过数字信号处理器(DSP)或微程序控制器(MCU)的正交编码接口(QEI)进行数据处理，从而得到电机的转速、转子和定子的相对位置，将这个相对位置与上下停针信号传感器相互配合，从而实现精确的上下停针功能。
另一方面，在现有的工业缝纫机中一般设置有三个电信号相位互成120°的换向信号开关(常见的为反射式光电开关或霍尔开关)，其主要作用是通过对电机转子换向信号的测量或位置信号的测量，由电机控制器驱动转子正常旋转。但是，在现有技术中，也有通过合理的编程控制，利用这三个换向信号开关，也能测量出电机的转速，但其测量精度略低，特别是在电机处于低速状态时，其速度测量精度最低，也不能测量电机转子的精确位置，而且所需要的DSP或MCU开销更大，因而不能直接用来对上下停针的控制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种新的工业缝纫机的上下停针控制方法，通过运用这种控制方法，可以大大降低光电编码器的响应速度要求，从而降低整个伺服电机的制造成本。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为该工业缝纫机的上下停针控制方法包括以下步骤①在电机启动开始，先利用光电编码器测量电机的转速；②当利用光电编码器测量到电机转速转速大于临界速度时，转由利用三个换向信号开关接替对电机转速的测量；③当利用三个换向信号开关所测量到的电机转速大于临界速度时，维持其测速状态；④当利用三个换向信号开关所测量到的电机转速小于或等于临界速度时，转由光电编码器接替对电机转速的测量，同时开始测量转子和定子的相对位置，并与上下停针信号传感器相互配合工作控制上下停针；其中，临界速度的取值范围为50转/分≤临界速度≤光电编码器的最高响应速度；由于目前市场上廉价的机械式鼠标用光电器就有2000转/分的最高响应速度，因此为了在低速状态下提高测量精度，同时也为了降低在低速状态利用三个换向信号开关测量时所需要的DSP或MCU开销，所述的临界速度以170转/份～200转/份为佳。
本发明方法利用工业缝纫机在上下停针时必定先处于低速状态的原理，利用现有的换向信号开关进行测速，使光电编码器只在电机转速在临界速度以下时才进行测量，从而大大降低了光电编码器的响应速度要求，目前市场上廉价的机械式鼠标用光电器即能满足要求，从而降低整个伺服电机的制造成本。
图1为本发明实施例的立体分解示意2为图1所示部件装配后的侧视图。
具体实施例方式
以下结合附图实施例对发明作进一步详细描述。
如图1、图2所示，为本发明的一个实施例，一中央具有容电机转子轴1穿过的电路板2上设置有接收二极管31、发射二极管32以及三个换向信号开关4，该三个换向信号开关4可以采用反射式光电开关或霍尔开关，在电机转子轴1的末端通过螺钉5固连一沿周边均布有多个径向窄缝33a的编码盘33，并将该编码盘33的边缘插入在所述的光电对管31、32之间，使发射二极管32发出的光能穿过编码盘33的窄缝33a，如此，接收二极管31、发射二极管32和编码盘33构成一个光电编码器；在电机启动开始，先利用光电编码器测量电机的转速；当利用光电编码器测量到电机转速转速大于临界速度时，转由利用三个换向信号开关4接替对电机转速的测量；当利用三个换向信号开关4所测量到的电机转速大于临界速度时，维持其测速状态；当利用三个换向信号开关4所测量到的电机转速小于或等于临界速度时，转由光电编码器接替对电机转速的测量，同时开始测量转子和定子的相对位置，具体方法可以采用现有技术，即电机控制器从该光电编码器得到正交的A/B两路信号，再通过数字信号处理器(DSP)或微程序控制器(MCU)的正交编码接口(QEI)进行数据处理，从而得到电机的转速、转子和定子的相对位置，将这个相对位置与上下停针信号传感器相互配合，从而实现精确的上下停针功能。
其中，临界速度的取值范围为50转/分≤临界速度≤光电编码器的最高响应速度，以170转/分～200转/分为佳。
权利要求
1.一种工业缝纫机的上下停针控制方法，其特征在于包括以下步骤①在电机启动开始，先利用光电编码器测量电机的转速；②当利用光电编码器测量到电机转速转速大于临界速度时，转由利用三个换向信号开关接替对电机转速的测量；③当利用三个换向信号开关所测量到的电机转速大于临界速度时，维持其测速状态；④当利用三个换向信号开关所测量到的电机转速小于或等于临界速度时，转由光电编码器接替对电机转速的测量，同时开始测量转子和定子的相对位置，并与上下停针信号传感器相互配合工作控制上下停针；其中，临界速度的取值范围为50转/分≤临界速度≤光电编码器的最高响应速度。
2.根据权利要求1所述的工业缝纫机的上下停针控制方法，其特征在于所述的临界速度的取值范围为170转/分～200转/分。
3.根据权利要求1或2所述的工业缝纫机的上下停针控制方法，其特征在于所述的换向信号开关为反射式光电开关或霍尔开关。
全文摘要
一种工业缝纫机的上下停针控制方法，其特征在于包括以下步骤①在电机启动开始，先利用光电编码器测量电机的转速；②当利用光电编码器测量到电机转速转速大于临界速度时，转由利用三个换向信号开关接替对电机转速的测量；③当利用三个换向信号开关所测量到的电机转速大于临界速度时，维持其测速状态；④当利用三个换向信号开关所测量到的电机转速小于或等于临界速度时，转由光电编码器接替对电机转速的测量，同时开始测量转子和定子的相对位置，并与上下停针信号传感器相互配合工作控制上下停针；其中，临界速度的取值范围为50转/分≤临界速度≤光电编码器的最高响应速度。本发明方法使光电编码器只在电机转速在临界速度以下时才进行测量，大大降低了光电编码器的响应速度要求，从而降低了制造成本。
文档编号D05B69/26GK1730765SQ200510060639
公开日2006年2月8日 申请日期2005年9月2日 优先权日2005年9月2日
发明者竺韵德, 陈阿三, 虞文伟 申请人:宁波韵升股份有限公司, 宁波韵升高新技术研究院