[发明专利]新型直驱式平缝机电脑控制系统

说明书

一.技术领域

本发明涉及一种控制工业平缝机运行的控制系统，具体涉及一种新型直驱式平缝机电脑控制系统。

二.背景技术

中国缝纫机工业经过建国近六十年，尤其是改革开放这些年来的发展，取得了举世瞩目的成就，目前已经具备相当规模，产量居全球之首。但是，在提升缝纫机高科技水平的电脑控制系统研究实现方面，一直处于落后的状态。直至上世纪90年代末，我国企业才开始皮带轮三自动平缝机电脑控制系统的研发。而在本世纪之初，日本为了继续保持产品技术领先地位，推出电机与机壳一体化的直驱式无油化新型工业缝纫机，使工业缝纫机再上一个新台阶。目前我国缝纫机生产企业也已认识到开发高质量、高附加值产品的重要性，开始开发、生产直驱式电脑平缝机，并对其电脑控制器提出了新的要求。从2005年起，有十数家大中型缝纫机企业及众多电机控制企业相继斥资研发直驱平缝机电脑控制系统，如标准、中捷、飞跃、宝石、杰克等缝机制造厂、安徽“精工”，浙江“韵升”、“卧龙”，上海“富山”以及江苏南通、张家港和广东汕头、东莞、深圳等多家电机控制企业。然而，由于缝纫机电脑控制系统涵盖了伺服电机、自动控制、电力电子、缝制机械等多个领域的专业知识，门槛很高、迈入困难，故至今能形成质量稳定、大批量生产的成功者为数极少，使直驱式电脑控制系统研究一直保持为最近几年的热点。

三.发明内容

本发明的目的在于，基于当前的直驱平缝机控制系统的高可靠性和低成本要求，提供一种新型直驱式平缝机电脑控制系统，本发明采用强、弱电之间的隔离耦合，防止强电对弱电信号的窜扰，提高系统的可靠性；采用模块化设计思想，在硬件设计上，将与软件控制相关功能放置在主控板上，与电机控制功能相关布放于电机驱动控制器上，与操作、显示相关布放于面板上，与速度调节相关布放于脚踏控制板上，从而便于产品的生产、安装、维修、更换；在软件设计上，采用功能化、模块化、层次化设计，可重用性强，使程序结构清晰，易于编写、维护。

本发明的实现方案：一种新型直驱式平缝机电脑控制系统，该系统包括主控制器1、脚踏速度调节器2、操作面板3、电磁阀4、电源模块5、电机6、电机驱动控制器7、光电耦合隔离模块8；其特征为：所述的主控制器1由微处理器CPU、通讯模块A2、电磁阀驱动保护模块A6、速度控制模块A3和电流控制模块A4组成，微处理器CPU通过通讯模块电路A2实现与操作面板3间的双向数据通讯，通过电磁阀驱动电路A6实现对缝纫机各个电磁阀的动作控制与保护，通过速度控制模块A3和电流控制模块A4实现对电机6的变频控制；主控制器1分别与脚踏速度调节器2、操作面板3、电磁阀4、光电耦合隔离模块8连接。

所述电机驱动控制器7由专用伺服驱动模块B6和电流检测模块B4组成，专用伺服驱动模块B6的输入端与主控制器1的电流控制模块A4通过光电耦合隔离模块8连接，输出经过电流检测模块B4连接到电机6驱动输入端；电动机转轴同轴安装有位置传感器，其输出端与主控制器1的速度控制模块A4的反馈采样端连接。

所述电源模块5由滤波模块、整流模块、保护模块和开关电源模块组成。

所述的操作面板3由按键、发光二极管、LCD、速度调节器、参数设置器组成；用于实现缝纫模式选择、缝纫状态显示、按键状态提示、缝纫参数设置存储，并实现缝纫模式、参数、故障信息与微处理器CPU的双向传输。

上述的新型直驱式平缝机电脑控制系统，其中，所述的主控制器1由微处理器CPU、位置脉冲信号四倍频鉴相电路A7、放大滤波电路A1、电流AD转换电路A8、操作面板通讯电路A2、电磁阀驱动保护电路A6、PWM信号处理电路A5组成。脚踏速度调节器2输出脚踏速度信号，通过放大滤波电路A1连接到微处理器CPU；微处理器CPU通过操作面板通讯电路A2向操作面板3发出控制信号；微控制器CPU通过电磁阀驱动保护电路A6来对电磁阀4进行控制。

上述的新型直驱式平缝机电脑控制系统，其中，所述的电机驱动控制器7有为专用伺服驱动模块B6提供的各种保护电路，包括低电源电压保护电路B1，短路保护电路B2，限流保护电路B3，温度保护电路B5。低电源电压保护电路B1与电源模块5输出的15V电源和专用伺服驱动模块B6连接；限流保护电路B3与专用伺服驱动模块B6和电流检测模块B4连接；短路保护电路B2、温度保护电路B5与专用伺服驱动模块B6连接。电流检测模块B4的输入端与专用伺服驱动模块B6的输出端连接，电流检测模块B4的输出端与电机6连接。