2.5 Автоматизированный привод машины

Машины 31-го ряда могут оснащаться приводами неавтоматизи­рованного и автоматизированного типа. Конструкция и принцип рабо­ты неавтоматизированных фрикционных приводов излагается в литера­туре [1, 3].

Основными изготовителями автоматизированных приводов на мировом рынке являются фирмы "Квик-Ротан", "Эфка" (Германия), "Бразер", "Мицубиси" (Япония) [5]. Оршанский завод "Легмаш" оснащает машины приводами серии "Лими-стоп Z" фирмы "Мицубиси". Ведутся разработки собственной конструкции привода. Принципиаль­ная схема привода серии "Лими-стоп Z" изображена на рисунке 2.7.

Он содержит асинхронный электродвигатель АЗД, на валу кото­рого установлен чашеобразный диск 10. Двигатель крепится к корпу­су 6, в котором установлены обмотки электромагнитных муфт ЭМД, ЭМТ и промежуточный вал 5. На валу закреплен второй чашеобразный диск 9. Тормозной диск 8 установлен на валу с помощью специально­го, устройства, позволяющего перемещаться ему вдоль оси вращения. На диске 8 и корпусе 6 имеются фрикционные накладки 7. Посредством шкивов 4, 3 и клинового ремня вал 5 связан с главным валом шьющей головки 1. На конце главного вала установлен блок датчи­ков 2 положения вала, называемый синхронизатором.

Основным управляющим элементом привода является микропроцес­сор МП, располагающийся под крышкой промстола. Посредством электропроводки микропроцессор связан с пультом управления ПУ, син­хронизатором 2, обмотками электромагнитов ЭМ1, ЭМ2, ЭМЗ и датчи­ком Д, определяющим положение педали 11. Электромагниты ЭМ1, ЭМ2, ЭМЗ входят, соответственно, в конструкцию узла для подъема лапки УПЛ, механизма обрезки нити МОН и устройства обратного хода рейки УОХ.

Привод выполняет следующие основные функции:

передачу вращательного движения от электродвигателя к главному валу машины с возможностью плавного регулирования часто­ты вращения вала от 200 об/мин. до номинального значения;

автоматический останов машины в исходном положении (глазок нитепритягивателя вверху), или промежуточном (игла внизу) при со­ответствующем нажатии на педаль управления;

управление устройством для автоматического подъема лапки;

управление механизмом обрезки нитей;

управление устройством обратного хода рейки при выполнении закрепки;

программное управление процессом выполнения строчек с за­данным числом стежков.

Рис. 2.7 – Структурная схема машины с автоматизированным приводом

Передача движения от электродвигателя АЭД к головке 1 (см. рис. 2.7) швейной машины осуществляется следующим образом. При нажа­тии на педаль 11 от датчика Д на микропроцессор МП поступает сигнал. На обмотку ЭМД подается напряжение. Между дисками 9, 10, расположенными в зоне электромагнитного поля обмотки, возникает магнитное сцепление. Вращающий момент от электродвигателя пере­дается на вал 5 и далее через клиноременную передачу - на главный вал шьющей головки 1.

Принцип работы электромагнитной муфты ЭМД аналогичен прин­ципу работы бытового счетчика электроэнергии. Используется дан­ный принцип в приводах гребных винтов на морских судах. Чем боль­ше ток, протекающий по обмотке ЭМД, тем больше момент сцепления между дисками 9, 10 и меньше величина магнитного проскальзывания. Регулируя величину электрического тока, можно изменять частоту вращения вала 5.

Последнее свойство используется для регулирования скорости работы машины. Требуемое значение скорости устанавливается спе­циальной рукояткой на корпусе микропроцессора МП. При включении привода синхронизатор 2 регистрирует частоту вращения главного вала, Микропроцессор МП сравнивает регистрируемую частоту с за­данной. Если регистрируемая частота меньше заданной, то сила то­ка, протекающего по обмотке ЭМД, увеличивается. Если регистриру­емая частота вращения главного вала превысит заданное значение, то сила тока уменьшается. В результате частота вращения главного вала швейной машины поддерживается в рамках заданного значения.

Автоматический останов машины и исходном положении осущест­вляется при соответствующем нажатии на педаль 11. Датчик Д реги­стрирует положение педали и подает сигнал на микропроцессор МП. Последний вводит систему управления обмотками ЭМД и ЭМТ в режим останова. Снижается сила тока в обмотке ЭМД и увеличивается в обмотке ЭМТ. Диск 8 перемещается вправо. Между накладками 7 возни­кает сила трения, гасится скорость движения движущихся частей привода и самой головки машины. Частота вращения главного вала снижается до 200 об/мин. Далее по показаниям датчика положения главного вала, входящего в синхронизатор 2, машина доводится до исходного положения (глазок нитепритягивателя вверху) и останав­ливается. Обмотки ЭМД и ЭМТ обесточены.

Подобным образом достигается останов машины в промежуточном положении (игла внизу). При этом оператор должен вывести педаль управления 11 в определенное положение.

Автоматическая обрезка нитей осуществляется на последнем обороте главного вала машины. Происходит это в том случае, если микропроцессор МП вводит систему в режим останова в исходном положении. Подается напряжение на обмотку электромагнита ЭМ2. По­следний освобождает шайбы регулятора натяжения игольной нити и включает механизм обрезки.

Автоматический подъем лапки возможен при останове машины в промежуточном положении. Достигается возможность поворота опера­тором изделия относительно иглы, находящейся внизу, что позволя­ет выполнять строчки, расположенные под углом друг к другу. Управ­ляет процессом подъема лапки как в промежуточном, так и в исход­ном положении машины микропроцессор МП. Подается напряжение на обмотку ЭМ1 и приводится в движение узел подъема лапки УПЛ.

Рассмотренные выше функциональные возможности относятся к приводам первой категории сложности. В их конструкцию входят электродвигатели СB-Z402E мощностью 0,4 кВт с частотой вращения вала 2900 об/мин. или СB-Z552E мощностью 0,5 кВт и частотой вра­щения вала 2820 об/мин. В системе управления отсутствуют пульт управления ПУ и электромагнит ЭМЗ.

Приводы второй категории сложности имеют более широкие воз­можности. В них дополнительно к перечисленным закладывается функция управления устройством обратного хода. Их конструкция дополняется пультом управления ПУ типа LF-C2. На пульте имеет­ся специальная клавиатура и табло с изображением закрепки. Каждый вид закрепки характеризуется определенным количеством стежков и конфигурацией их прокладки на материале. С помощью клавиатуры можно набрать нужный вид закрепки и запрограммировать ее располо­жение: в начале шва, в конце шва, или в начале и в конце шва.

В конструкцию головки машины вводится устройство, связанное с регулятором обратного хода рейки. Устройство приводится в дви­жение от электромагнита ЭМЗ.

При работе машины закрепки выполняются автоматически в со­ответствии с программой, набранной на пульте ПУ. Действия опера­тора, обслуживающего машину, сводятся к нажатию на педаль управ­ления и направлению стачиваемых деталей при прокладке шва.

2.6 Шаговые электродвигатели систем ЧПУ (см. стр. 20 )

2.7 Контрольные вопросы

1. Назначение и техническая характеристика полуавтомата ПШ-1.

2. Какие сборочные единицы входят в состав полуавтомата ПШ-1?

3. Какие механизмы имеет головка швейной машины?

4. Функции автоматизированного привода.

5. Как осуществляется регулирование частоты вращения выходного вала автоматизированного привода.

6. Устройство и принцип действия асинхронного двигателя.

7. Устройство и принцип действия шагового двигателя.

8. Назначение и принцип действия синхронизатора.

9. Назначение и принцип действия координатного устройства.

10. Что дает в шаговом приводе применение редуктора?

2.8 Контрольные механизмы

6. Кинематическая схема механизма перемещения кассеты вдоль платформы машины.

7. Кинематическая схема механизма перемещения кассеты поперек платформы машины.

8. Кинематическая схема механизма верхнего упора.

9. Кинематическая схема механизма челнока.