一種平縫機工況檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種平縫機工況檢測系統(tǒng)，包括分別與控制電路連接的加速度檢測傳感器和工作狀態(tài)指示電路，所述加速度檢測傳感器設置于平縫機的機針上方、機頭偏心輪外側的機殼上；所述控制電路包括通信模塊和處理模塊，所述通信模塊分別與所述加速度檢測傳感器和工作狀態(tài)指示電路連接，以將所述加速度檢測傳感器的檢測信號發(fā)送給處理模塊，并將狀態(tài)指示指令發(fā)送給工作狀態(tài)指示電路；所述處理模塊分析實現(xiàn)所述加速度檢測傳感器的檢測信號的處理并與預設標準值比對，據(jù)此輸出狀態(tài)指示指令：所述工作狀態(tài)指示電路接收并響應控制電路的指令。本發(fā)明便于隨時監(jiān)控生產(chǎn)設備的健康狀況，保障了系統(tǒng)整體性能并降低維護成本，同時便于量化處理和長期工作。
【專利說明】一種平縫機工況檢測系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及縫紉設備領域，尤其涉及一種平縫機工況檢測系統(tǒng)，能夠?qū)崟r檢測分析提示平縫機工況。
【背景技術】
[0002]平縫機主要是用一根縫紉線在縫料上形成一種線跡，使一層或多層縫料交織或縫合起來的機器。平縫機通常分為薄料和厚料兩種用途，平縫機能縫制棉、麻、絲、毛、人造纖維等織物和皮革、塑料、紙張等制品，薄料平縫機一般用于針織、內(nèi)衣、襯衫、制服等，厚料平縫機一般用于各類運動服、牛仔服、時裝、大衣、鞋帽、皮仔、箱包等。平縫機，在縫紉設備是最基本的車種，能縫制最簡單的線跡，縫制出的線跡整齊美觀、線跡均勻、平整牢固，縫紉速度快、操作簡便，使用簡單易懂。平縫機機頭部分是由刺料、鉤線、挑線、送料四個機構和繞線、壓料、落牙等輔助機構組成，各機構的運動合理地配合，循環(huán)工作，把縫料縫合起來。
[0003]隨著平縫機的使用時間增加，常會出現(xiàn)導致機器停機故障、使用壽命縮短、車間噪聲、線跡質(zhì)量和縫制速度下降等不正常工況。而平縫機機頭的振動是導致上述狀況的主要原因。引起振動的一類原因是運轉阻力增加，比如缺油、運動部位配合間隙過小、裝配不當、零件表面光潔度差等，另外一類原因是安裝得不平穩(wěn)，機頭與臺板之間安裝槽沒有墊平，或者四個機架腳沒有完全著地等。在出廠的時候，機器經(jīng)過調(diào)校，工作狀態(tài)較好，但是在工廠使用的時候，由于安裝和保養(yǎng)的問題，工作狀況逐漸變差，從一般的振動逐漸惡化到出現(xiàn)不正常磨擦聲、撞擊聲和松動聲。
[0004]傳統(tǒng)方法通常是采用人工定期檢查，檢查方法主要是用耳朵聽，通過聲源辨別出哪里出現(xiàn)了機器故障，根據(jù)經(jīng)驗判斷工作狀況是否良好。該方案存在的缺點如下:
[0005]( I)發(fā)現(xiàn)問題比較晚
[0006]由于平縫機電機是導致機器故障的沖擊力來源，正常工作速率在3000轉/分左右，因此周期性策動力的頻率是50Hz左右，屬于低頻段，不在人耳聽覺最敏感的頻率區(qū)域內(nèi)。因此當工況發(fā)生很大變化才被機修工察覺。等到可以聽出異常的噪聲這個時候，工件的磨損情況就比較嚴重了；
[0007](2)不便于量化
[0008]人工聽故障的時候憑主觀經(jīng)驗，不同的機修工對機器工況變差的程度評價差異非常大，因此得出的是不是需要加油或者檢修的結論完全不同。
[0009](3)缺少原始數(shù)據(jù)，狀態(tài)比較具有主觀性
[0010]由于機械加工的和裝配差異，每臺平縫機出廠時候的合格工況在振動模式和特征上存在一些差別，體現(xiàn)在參數(shù)上的不一致性。這些信息是機修工無法利用的。
[0011](4)故障點查找嚴重依賴經(jīng)驗
[0012]產(chǎn)生噪聲的聲源有可能來自安裝、或者傘齒輪的齒面嚙合高低不一，或者上軸、豎軸、下軸的軸向松動、或者齒輪齒面嚙合間隙過大或過小、或者旋梭與定位鉤的間隙太大，或者缺油，對噪聲來源的鑒別需要多年的經(jīng)驗，才能迅速找到故障點；
【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明所要解決的技術問題就是針對目前僅靠人工定期檢查平縫機工況存在的上述不足，提供一種基于加速度測量的平縫機工況檢測系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術中的問題。
[0014]為實現(xiàn)上述目的及其他相關目的，本發(fā)明提供一種平縫機工況檢測系統(tǒng)，包括分別與控制電路連接的加速度檢測傳感器和工作狀態(tài)指示電路，
[0015]所述加速度檢測傳感器設置于平縫機的機針上方、機頭偏心輪外側的機殼上；
[0016]所述控制電路包括通信模塊和處理模塊，所述通信模塊分別與所述加速度檢測傳感器和工作狀態(tài)指示電路連接，以將傳感器的檢測信號發(fā)送給處理模塊，并將狀態(tài)指示指令發(fā)送給工作狀態(tài)指示電路；
[0017]所述處理模塊分析實現(xiàn)所述加速度檢測傳感器的檢測信號的處理并與預設標準值比對，據(jù)此輸出狀態(tài)指示指令:所述檢測信號值與預設標準值吻合時，則判斷所述縫紉機機頭振動工況正常，并據(jù)此輸出正常狀態(tài)指示指令；所述檢測信號值與預設標準值偏差時，則判斷所述縫紉機機頭振動工況故障，并據(jù)此輸出故障狀態(tài)指示指令；
[0018]所述工作狀態(tài)指示電路接收并響應控制電路的指令。
[0019]進一步地，所述加速度檢測傳感器為MEMS三軸加速度檢測傳感器。
[0020]進一步地，所述加速度檢測傳感器采集的信號包括平縫機的靜態(tài)三軸重力加速度值，以及平縫機運行時機頭振動波多個頻段的峰值、有效值。
[0021]進一步地，所述工作狀態(tài)指示電路的指示裝置為LED燈、蜂鳴器的任一種或組合。
[0022]通過以上技術方案，本發(fā)明相較于現(xiàn)有技術具有以下技術效果:平縫機工作時，通過加速度檢測傳感器和控制電路不斷地測量和評估預設的典型標準特征參數(shù)，如果發(fā)生偏離且超過了給定的閾值時，控制電路可以認定工況不佳，通過工作狀態(tài)指示電路提示工作人員需要進行維護保養(yǎng)。本發(fā)明便于隨時監(jiān)控生產(chǎn)設備的健康狀況，保障了系統(tǒng)整體性能并降低維護成本，同時便于量化處理和長期工作。加速度檢測傳感器和控制電路組成的檢測系統(tǒng)的采樣速率高，便于進行信號處理，通過特征參數(shù)的分析，工況惡化時能夠正確地、快速地被發(fā)現(xiàn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明平縫機工況檢測系統(tǒng)的系統(tǒng)結構組成圖。
【具體實施方式】
[0024]以下由特定的具體實施例說明本發(fā)明的實施方式，熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點及功效。
[0025]請參閱圖1。須知，本說明書所附圖式所繪示的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實施的限定條件，故不具技術上的實質(zhì)意義，任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本發(fā)明所揭示的技術內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實施的范圍，其相對關系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術內(nèi)容下，當亦視為本發(fā)明可實施的范疇。
[0026]平縫機電機是導致機器故障的沖擊力來源，正常工作速率在3000轉/分左右，因此周期性策動力的頻率是50Hz左右。該頻率屬于低頻段，不在人耳聽覺最敏感的頻率區(qū)內(nèi)，因此當工況發(fā)生很大變化才能被機修工察覺。等到人耳可以聽出這個異常的噪聲時，工件的磨損情況已經(jīng)比較嚴重。所以，本發(fā)明提供一種平縫機工況檢測系統(tǒng)，參閱圖1所示，顯示為本發(fā)明系統(tǒng)結構組成圖，包括分別與控制電路連接的加速度檢測傳感器和工作狀態(tài)指示電路，通過加速度檢測傳感器不斷地測量以獲得平縫機當前低頻振動引起的加速度變化的周期性數(shù)據(jù)，控制電路將實時數(shù)據(jù)與預設標準值比對來獲得對平縫機工況的評估。如果發(fā)生偏離且超過了給定的閾值時，控制電路可以認定工況不佳，通過工作狀態(tài)指示電路提示工作人員需要進行維護保養(yǎng)。
[0027]本實施例中加速度檢測傳感器米用以MEMS(Micro-Electro_Mechanical System,微機電系統(tǒng))三軸加速度檢測傳感器芯片為核心的傳感器，作為平縫機工作時振動狀態(tài)和安放的水平狀態(tài)的傳感單元。三軸加速度檢測傳感器適合測量低頻振動，將其密封封裝于平縫機的機針上方、機頭偏心輪外側的機殼上，采樣速率可達20kSPS，每分鐘可供分析使用的數(shù)據(jù)有IM以上，可以用來持續(xù)地以I分鐘為循環(huán)周期監(jiān)控機頭的振動模態(tài)，響應時間較短，以較高的準確度量化振動的強度和計算與頻率有關的分布，將結果用特征參數(shù)的形式進行固定，便于量化比較，消除不精確的主觀估計帶來的影響。
[0028]控制電路包括通信模塊和處理模塊，通信模塊分別與加速度檢測傳感器和工作狀態(tài)指示電路連接，以將加速度檢測傳感器的檢測信號發(fā)送給處理模塊，并將狀態(tài)指示指令發(fā)送給工作狀態(tài)指示電路。處理模塊將傳感器采集并發(fā)送得到的數(shù)據(jù)進行時域和頻域的分析，計算出當前平縫機的若干特征參數(shù)，特征參數(shù)通常包括平縫機待機狀態(tài)下的靜態(tài)三軸重力加速度值和電機轉動時，機頭振動波的幾個代表頻段的峰值、有效值。借此判斷當前的模態(tài)，并與在出廠的時候就預設保存進去的出廠工況標準數(shù)據(jù)進行比較，給出在一定的偏差閾值和評定方法下的結論，然后據(jù)此輸出狀態(tài)指示指令。當前的模態(tài)與預設標準數(shù)據(jù)吻合時，則判斷所述縫紉機機頭振動工況正常，并據(jù)此輸出正常狀態(tài)指示指令；所述檢測信號值與預設標準值偏差時，則判斷所述縫紉機機頭振動工況故障，并據(jù)此輸出故障狀態(tài)指示指令。工作狀態(tài)指示電路接收并響應控制電路的指令，通過LED或者蜂鳴器等提醒裝置的一種或任一種組合等工作狀態(tài)指示電路進行維護保養(yǎng)提示。
[0029]以下以現(xiàn)場實際操作過程作進一步詳細說明:
[0030](I)出廠時，首先將平縫機工況檢測系統(tǒng)的開關調(diào)整到“出廠設置”狀態(tài)，然后平縫機斷續(xù)運轉，直到工作狀態(tài)指示電路提示本機的特征參數(shù)已經(jīng)記錄到內(nèi)部的非易失性存儲器中，再將平縫機工況檢測系統(tǒng)的開關調(diào)整到“工作”狀態(tài)，完成一次出廠設置，建立參考標準。
[0031](2)平縫機正常工作時，如果潤滑良好，各個部件工作正常，工作狀態(tài)指示電路提示為“正?！?綠燈)，如果運轉阻力過大或者安裝得不平穩(wěn)，導致臺板的振動的狀態(tài)與出廠的時候偏差過大以至于超出閾值，則工作狀態(tài)指示電路提示為“需要維護”(紅燈);
[0032]( 3 )在平縫機更換過主要零部件，重新調(diào)校后，機修工可以重復步驟(I)，將新的良好工況數(shù)據(jù)覆蓋出廠值。正常的工況還可以重新定標，便于系統(tǒng)的升級保養(yǎng)。
[0033]同時作為本發(fā)明的進一步改進，控制電路通過對噪聲來源的鑒別借助于時域和頻域的數(shù)據(jù)分析，還可實現(xiàn)對低頻振動的模態(tài)進行分類。所以對于一些故障的分析，控制電路可以作出一些提示性的分類識別，結合機修工的經(jīng)驗，提高故障點識別的準確度和速度，提示信息可以通過工作狀態(tài)指示電路給出，比如閃爍的組合等等。
[0034]綜上所述，本發(fā)明平縫機工況檢測系統(tǒng)便于隨時監(jiān)控生產(chǎn)設備的健康狀況，保障了系統(tǒng)整體性能并降低維護成本，同時便于量化處理和長期工作。加速度檢測傳感器和控制電路組成的檢測系統(tǒng)的采樣速率高，便于進行信號處理，通過特征參數(shù)的分析，工況惡化時能夠正確地、快速地被發(fā)現(xiàn)。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。
[0035]上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術領域】中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發(fā)明的權利要求所涵蓋。
【權利要求】
1.一種平縫機工況檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括分別與控制電路連接的加速度檢測傳感器和工作狀態(tài)指示電路， 所述加速度檢測傳感器設置于平縫機的機針上方、機頭偏心輪外側的機殼上； 所述控制電路包括通信模塊和處理模塊，所述通信模塊分別與所述加速度檢測傳感器和工作狀態(tài)指示電路連接，以將所述加速度檢測傳感器的檢測信號發(fā)送給處理模塊，并將狀態(tài)指示指令發(fā)送給工作狀態(tài)指示電路； 所述處理模塊分析實現(xiàn)所述加速度檢測傳感器的檢測信號的處理并與預設標準值比對，據(jù)此輸出狀態(tài)指示指令:所述檢測信號值與預設標準值吻合時，則判斷所述縫紉機機頭振動工況正常，并據(jù)此輸出正常狀態(tài)指示指令；所述檢測信號值與預設標準值偏差時，則判斷所述縫紉機機頭振動工況故障，并據(jù)此輸出故障狀態(tài)指示指令； 所述工作狀態(tài)指示電路接收并響應控制電路的指令。
2.根據(jù)權利要求1所述的平縫機工況檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述加速度檢測傳感器為MEMS三軸加速度檢測傳感器。
3.根據(jù)權利要求1所述的平縫機工況檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述加速度檢測傳感器采集的信號包括平縫機的靜態(tài)三軸重力加速度值，以及平縫機運行時機頭振動波多個頻段的峰值、有效值。
4.根據(jù)權利要求1所述的平縫機工況檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述工作狀態(tài)指示電路的指示裝置為LED燈、蜂鳴器的任一種或組合。
【文檔編號】D05B1/04GK103835071SQ201410105953
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年3月20日 優(yōu)先權日:2014年3月20日
【發(fā)明者】陳志強, 趙子愷, 韓安太 申請人:新杰克縫紉機股份有限公司