工业缝纫机针位检测机构 技术领域 本发明涉及一种工业缝纫机， 尤其涉及一种可获得多种针位信号、 便于上位机准 确判断缝纫机针杆位置的工业缝纫机针位检测机构。
背景技术
缝纫机在使用中， 有时需要上停针， 有时需要下停针。 上停针时可以方便地将正在 缝纫的布料抽出， 或者进行自动扫线的动作 ； 下停针时， 针穿透正在缝纫的布料， 保证了布 不能上下左右移动， 此时可以方便地旋转正在缝纫的布料， 从而可以缝纫出不同的线迹。 因 此， 上、 下停针需要精确定位， 才能保证缝纫正常。目前的工业缝纫机对缝纫机针位的检测 都是通过在缝纫机手轮上安装测量电路来实现的， 这种测量方法只能反映两个位置， 即缝 纫机的上、 下针位位置， 获得的针位信号比较单调， 不便于上位机控制， 故不能使缝纫机快 速且精准地停机， 影响工作效率。发明内容
本发明主要解决原有安装在缝纫机手轮上的针位检测电路只能反映缝纫机的上、 下针位位置， 获得的针位信号比较单调， 不便于上位机控制， 故不能使缝纫机快速且精准地 停机， 影响工作效率的技术问题 ； 提供一种安装方便、 工作安全可靠， 可获得多种针位信号、 便于上位机准确判断缝纫机针杆所处的五个位置， 方便其控制的工业缝纫机针位检测机 构。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的 ： 本发明包括设于缝 纫机针杆上的遮光板以及设于缝纫机机头上的针位检测电路， 所述的针位检测电路包括槽 型光耦， 槽型光耦的一侧有两个发光二极管 D1、 D2， 槽型光耦的另一侧有两个接收光线的三 极管 Q1、 Q2， 所述的遮光板与所述的缝纫机针杆平行设置， 遮光板位于所述的槽型光耦的凹 槽内， 遮光板上设有两条竖直设置的透光孔， 为第一透光孔和第二透光孔， 两条透光孔的位 置分别与槽型光耦的两个发光二极管的位置相对应， 所述的两个三极管 Q1、 Q2 的输出信号 分别接工业缝纫机控制系统中的上位机或中央处理单元。槽型光耦固定在缝纫机机头上， 是固定不动的。遮光板固定在缝纫机针杆上， 随着缝纫机针杆的上升而上升， 随着缝纫机 针杆的下降而下降。在遮光板的上下移动过程中， 当槽型光耦上的发光二极管发出的光被 遮光板挡住时， 与该发光二极管相对的三极管接收不到光， 则该三极管不导通， 没有信号输 出； 当槽型光耦上的发光二极管发出的光可以穿过遮光板上的透光孔时， 与该发光二极管 相对的三极管接收到光， 则该三极管导通， 有信号输出。这样当缝纫机针杆上下移动时， 遮 光板也随着上下移动， 针位检测电路中的槽型光偶也就在缝纫机针杆移动过程中， 发出不 同的高低电平信号， 把缝纫机针杆位置反馈到上位机或者工业缝纫机控制系统中的中央处 理单元， 完成缝纫机针位检测。上位机或中央处理单元通过判断当前的信号以及前一次信 号， 就可以准确地判断当前缝纫机针杆所处的位置， 便于上位机或中央处理单元对工业缝 纫机进行有效的控制。作为优选， 所述的遮光板的第一透光孔的长度和第二透光孔的长度相等， 两透光 孔的长度均小于所述的缝纫机针杆的上针位极限位置和下针位极限位置之间的距离。使 得缝纫机针杆位于下针位极限位置时， 两个透光孔的上沿位于槽型光耦的发光二极管的下 方； 缝纫机针杆位于上针位极限位置时， 两个透光孔的下沿位于槽型光耦的发光二极管的 上方。确保能全程完成缝纫机针位的检测， 检测结果完整、 多样。
作为优选， 所述的遮光板的第一透光孔的下沿高于第二透光孔的下沿， 第一透光 孔的上沿也高于第二透光孔的上沿。两个透光孔高低错开设置， 以获得更多种的缝纫机针 位信号。
作为优选， 所述的遮光板的第一透光孔的上沿和第二透光孔的下沿之间的距离小 于所述的缝纫机针杆的上针位极限位置和下针位极限位置之间的距离。 当槽型光耦位于第 二透光孔的下沿下方时， 两个发光二极管 D1、 D2 均被遮光板挡住， 则两个三极管 Q1、 Q2 不 导通， 输出信号 S1、 S2 均为低电平， 此时为上针位极限位置 ； 当槽型光耦位于第一透光孔的 下沿和第二透光孔的下沿之间时， 发光二极管 D1 被遮光板挡住， 而发光二极管 D2 的光线能 透过第二透光孔， 则三极管 Q1 不导通， 输出信号 S1 为低电平， 而三极管 Q2 导通， 输出信号 S2 为高电平， 此时为上针位位置 ； 当槽型光耦位于第一透光孔的下沿和第二透光孔的上沿 之间时， 发光二极管 D1、 D2 的光线均能透过透光孔， 则三极管 Q1、 Q2 均导通， 输出信号 S1、 S2 均为高电平， 此时为针位中间位置 ； 当槽型光耦位于第一透光孔的上沿和第二透光孔的 上沿之间时， 发光二极管 D2 被遮光板挡住， 而发光二极管 D1 的光线能透过第一透光孔， 则 三极管 Q2 不导通， 输出信号 S2 为低电平， 而三极管 Q1 导通， 输出信号 S1 为高电平， 此时为 下针位位置 ； 当槽型光耦位于第一透光孔的上沿上方时， 两个发光二极管 D1、 D2 又均被遮 光板挡住， 则两个三极管 Q1、 Q2 不导通， 输出信号 S1、 S2 均为低电平， 此时为下针位极限位 置。 通过两个透光孔的巧妙设置， 与槽型光耦配合， 可以很方便地获取与缝纫机针杆位置相 对应的五个信号， 上位机或中央处理单元通过判断当前的信号以及前一次信号， 就可以准 确地判断当前缝纫机针杆所处的位置， 便于上位机或中央处理单元对工业缝纫机进行有效 的控制。
作为优选， 所述的槽型光耦的两个发光二极管 D1、 D2 相串联， 该串联电路的一端 接 +5V 电压， 该串联电路的另一端接地 ； 所述的槽型光耦的两个三极管 Q1、 Q2 的集电极均接 +5V 电压， 两个三极管 Q1、 Q2 的发射极为槽型光耦的输出信号脚 S1、 S2， 分别接工业缝纫机 控制系统中的上位机或中央处理单元。
作为优选， 所述的遮光板采用金属材料。确保不会有光线透过， 而且制作方便， 牢 固性好。
作为优选， 所述的槽型光耦焊接在线路板上， 所述的线路板安装在朝向缝纫机针 杆的缝纫机机头一侧。
本发明的有益效果是 ： 通过在缝纫机针杆上安装带有两个透光孔的遮光板， 在缝 纫机机头一侧安装与遮光板相匹配的槽型光耦， 使得在缝纫机针杆上下移动过程中， 槽型 光耦的两个信号输出脚会发出五种与缝纫机针杆位置相对应的高低电平信号， 缝纫机控制 系统中的上位机或中央处理单元通过判断当前的信号以及前一次信号， 就可以准确地判断 当前缝纫机针杆所处的位置， 便于上位机或中央处理单元对工业缝纫机进行有效控制， 确 保缝纫机快速且精准地停机， 大大提高工作效率， 提高安全性和可靠性。附图说明 图 1 是本发明的一种主视结构示意图。
图 2 是本发明中遮光板的一种主视结构示意图。
图 3 是本发明中槽型光耦的一种俯视结构示意图。
图 4 是本发明中槽型光耦的一种电路工作原理图。
图中 1. 缝纫机针杆， 2. 缝纫机机头， 3. 遮光板， 4. 槽型光耦， 5. 第一透光孔， 6. 第 二透光孔， 7. 线路板。
具体实施方式
下面通过实施例， 并结合附图， 对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例 1 ： 本实施例的工业缝纫机针位检测机构， 如图 1 所示， 包括固定于缝纫机 针杆 1 上的金属材质的遮光板 3 以及安装于朝向缝纫机针杆 1 的缝纫机机头 2 一侧的线路 板 7， 线路板 7 上焊接有针位检测电路， 针位检测电路包括槽型光耦 4， 如图 3 所示， 槽型光 耦 4 的凹槽的一侧有两个发光二极管 D1、 D2， 凹槽的另一侧有两个接收发光二极管光线的 三极管 Q1、 Q2。如图 4 所示， 槽型光耦 4 的两个发光二极管 D1、 D2 相串联， 该串联电路的一 端接 +5V 电压， 该串联电路的另一端接地 ； 槽型光耦 4 的两个三极管 Q1、 Q2 的集电极均接 +5V 电压， 两个三极管 Q1、 Q2 的发射极为槽型光耦 4 的输出信号脚 S1、 S2， 分别接工业缝纫 机控制系统中的上位机或中央处理单元。遮光板 3 与缝纫机针杆 1 平行设置， 遮光板 3 及 缝纫机针杆 1 位于槽型光耦 4 的凹槽内。遮光板 3 上开有两条竖直设置的透光孔， 如图 2 所示， 为第一透光孔 5 和第二透光孔 6， 两条透光孔的位置分别与槽型光耦 4 的两个发光二 极管的位置相对应。第一透光孔 5 的长度和第二透光孔 6 的长度相等， 两透光孔的长度均 小于缝纫机针杆 1 的上针位极限位置和下针位极限位置之间的距离。并且第一透光孔 5 的 下沿高于第二透光孔 6 的下沿， 第一透光孔 5 的上沿也高于第二透光孔 6 的上沿， 第一透光 孔 5 的上沿和第二透光孔 6 的下沿之间的距离小于缝纫机针杆 1 的上针位极限位置和下针 位极限位置之间的距离。
针位检测电路固定在临近缝纫机针杆的机头侧， 遮光板固定在缝纫机针杆上， 并 且穿过槽型光耦的凹槽， 可以随缝纫机针杆上下移动。当槽型光耦上的发光二极管发出的 光被遮光板挡住时， 与该发光二极管相对的三极管接收不到光， 则该三极管不导通， 没有信 号输出 ； 当发光二极管发出的光可以穿过遮光板上的透光孔时， 与该发光二极管相对的三 极管接收到光， 则该三极管导通， 有信号输出。 具体有五种情况， 如图 1、 图 2 所示， 当槽型光 耦位于第二透光孔的下沿下方时， 两个发光二极管 D1、 D2 均被遮光板挡住， 则两个三极管 Q1、 Q2 不导通， 输出信号 S1、 S2 均为低电平， 此时为上针位极限位置 ； 当槽型光耦位于第一 透光孔的下沿和第二透光孔的下沿之间时， 发光二极管 D1 被遮光板挡住， 而发光二极管 D2 的光线能透过第二透光孔， 则三极管 Q1 不导通， 输出信号 S1 为低电平， 而三极管 Q2 导通， 输出信号 S2 为高电平， 此时为上针位位置 ； 当槽型光耦位于第一透光孔的下沿和第二透光 孔的上沿之间时， 发光二极管 D1、 D2 的光线均能透过透光孔， 则三极管 Q1、 Q2 均导通， 输出 信号 S1、 S2 均为高电平， 此时为针位中间位置 ； 当槽型光耦位于第一透光孔的上沿和第二 透光孔的上沿之间时， 发光二极管 D2 被遮光板挡住， 而发光二极管 D1 的光线能透过第一透光孔， 则三极管 Q2 不导通， 输出信号 S2 为低电平， 而三极管 Q1 导通， 输出信号 S1 为高电 平， 此时为下针位位置 ； 当槽型光耦位于第一透光孔的上沿上方时， 两个发光二极管 D1、 D2 又均被遮光板挡住， 则两个三极管 Q1、 Q2 不导通， 输出信号 S1、 S2 均为低电平， 此时为下针 位极限位置。槽型光耦的两个输出信号脚 S1、 S2 的信号真值表如下表所示 ：槽型光耦输出信号 S1 S2 上针位极限位置 0 0 上针位位置 中间位置 下针位位置 下针位极限位置 0 1 1 0 1 1 0 0这样当缝纫机针杆上下移动时， 遮光板也随着上下移动， 线路板上的槽型光偶也就在 缝纫机针杆移动过程中， 发出不同的高低电平信号， 把缝纫机针位位置反馈到工业缝纫机 控制系统中的上位机或者中央处理单元， 完成针位检测。上位机或中央处理单元通过判断 当前的信号以及前一次信号， 就可以准确地判断出当前缝纫机针杆所处的位置， 便于上位 机或中央处理单元对工业缝纫机进行有效控制， 确保缝纫机快速且精准地停机， 保证缝纫 正常， 大大提高工作效率， 提高安全性和可靠性。