缝纫机的抬压脚助力装置及缝纫机
技术领域
本实用新型涉及缝纫机技术领域，尤其涉及一种缝纫机的抬压脚助力装置及包括该抬压脚助力装置的缝纫机。
背景技术
缝纫机的压脚在布料的缝制过程中起到非常重要的作用，在起缝前压布、布料大角度转弯等情况下需要抬起压脚，并且不同情况下需要压脚抬起的高度不同。
通常，缝纫机设有外置的机械式人工膝控抬压脚装置，参见图1，膝控抬压脚装置包括横向设置在缝纫机油盘1上的膝控轴2，膝控轴2的一端与操纵组件相连接，膝控轴2的另一端固设有曲柄3，曲柄3为双向曲柄，曲柄3的一端与抬压脚顶杆4的底端相抵持，抬压脚顶杆4的顶端与抬压脚组件相连接，操纵组件包括操纵杆5，操纵杆5的一端通过接头6与膝控轴2相连接，操纵杆4的另一端与供膝部顶靠的膝靠盘(图中未示出)相连接。当操作者膝盖侧部顶靠在膝靠盘上时，可推动操纵杆5发生转动，从而带动膝控轴2转动，曲柄3随之转动，并驱动抬压脚顶杆4做上下运动及在曲柄3的转动方向上小幅度摆动，由抬压脚顶杆4的动作带动抬压脚组件运动，通过抬压脚组件带动压脚动作，实现抬压脚。
上述膝控抬压脚装置，由于整个压脚抬起过程是纯机械传动，导致操作者膝盖需要施以较大的作用力才能抬起压脚，长此以往，不但对操作者膝盖造成损伤，而且影响工作效率。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种缝纫机的抬压脚助力装置及包括该抬压脚助力装置的缝纫机，能够减小操作者操纵抬压脚时需要施以的作用力，以克服现有技术的上述缺陷。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种缝纫机的抬压脚助力装置，包括抬压脚顶杆、轴套、与抬压脚顶杆相连接的抬压脚组件、驱动抬压脚组件执行抬压脚动作的驱动件以及与驱动件相连接的控制器，抬压脚顶杆穿设于轴套且可相对轴套沿轴向上下移动，抬压脚顶杆上设有感应块，轴套上设有传感器，传感器能够通过感应感应块检测抬压脚顶杆的上下位移，传感器与控制器相连接。
优选地，传感器为霍尔传感器，感应块为永磁体，永磁体设有两个，两个永磁体沿抬压脚顶杆的轴向间隔设置，且两个永磁体朝向霍尔传感器的表面的极性相反。
优选地，抬压脚顶杆上设有导向滑键，轴套的内壁上开设有沿轴向延伸的内凹滑槽，导向滑键与内凹滑槽滑动配合。
优选地，导向滑键凸出于永磁体朝向霍尔传感器的表面。
优选地，导向滑键位于两个永磁体之间。
优选地，抬压脚顶杆的外周面上开设有键槽，导向滑键和两个永磁体均安装在键槽内。
优选地，轴套的上端安装有护套，护套的中心具有贯通孔，抬压脚顶杆穿过贯通孔，且抬压脚顶杆的外周面与贯通孔的孔壁之间具有间隔，护套轴向固定且径向可滑动地设于缝纫机的油盘上。
优选地，还包括套设在缝纫机的膝控轴上的扭簧，扭簧的一端抵靠在油盘上，且另一端将护套抵持在油盘上。
优选地，扭簧为转臂呈弧形的双扭簧。
本实用新型还提供一种缝纫机，包括如上所述的缝纫机的抬压脚助力装置。
与现有技术相比，本实用新型具有显著的进步：
本实用新型的缝纫机的抬压脚助力装置及包括该抬压脚助力装置的缝纫机，在操作者施以作用力进行人工操纵抬压脚的过程中，抬压脚顶杆相对轴套沿轴向向上移动，传感器检测到抬压脚顶杆向上移动的位移时，控制器可根据传感器的输出信号控制驱动件启动，由驱动件驱动抬压脚组件执行抬压脚动作，即由驱动件提供一个辅助力，使得操作者只需提供很小的作用力就能完成抬压脚动作。由此，将人工操纵抬压脚和自动抬压脚结合起来，能够有效减小操作者操纵抬压脚时需要施以的作用力，使操作者使用时更加省力、更加人性化，且工作效率也更高。本实用新型的缝纫机的抬压脚助力装置体积小，安装方便，不用对缝纫机的膝靠结构做大的更改就可以集成到缝纫机上。
附图说明
图1是现有技术中缝纫机的膝控抬压脚装置的结构示意图。
图2是本实用新型实施例的缝纫机的抬压脚助力装置的结构示意图。
图3是本实用新型实施例的缝纫机的抬压脚助力装置的剖视示意图。
图4是本实用新型实施例的缝纫机的抬压脚助力装置中抬压脚顶杆和轴套装配的断面示意图。
图5是本实用新型实施例中的霍尔传感器与永磁体相对运动关系示意图。
图6是图5中示出的霍尔传感器的输出信号与移动距离的关系示意图。
图7是本实用新型实施例的缝纫机的抬压脚助力装置的工作流程示意图。
其中，附图标记说明如下：
1、油盘2、膝控轴
3、曲柄4、抬压脚顶杆
41、键槽 5、操纵杆
6、接头7、轴套
8、霍尔传感器9、永磁体
10、导向滑键 11、护套
12、扭簧
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
如图2至图7所示，本实用新型缝纫机的抬压脚助力装置的一种实施例。
参见图2，本实施例的抬压脚助力装置包括抬压脚顶杆4、轴套7、抬压脚组件、驱动件和控制器，抬压脚组件、驱动件和控制器在图中未示出。抬压脚顶杆4与抬压脚组件相连接，抬压脚顶杆4可以在人工操纵膝控装置的作用下发生上下移动，从而带动抬压脚组件运动，通过抬压脚组件带动压脚动作，实现抬压脚。抬压脚组件可以为现有技术中能够实现抬压脚动作的结构。抬压脚组件还与驱动件相连接，驱动件能够驱动抬压脚组件执行抬压脚动作，驱动件可以为电磁铁或电机。驱动件与控制器相连接，由控制器控制驱动件运行，可以实现自动抬压脚动作。控制器的形式并不局限，例如可以为PLC控制器或单片机，优选地，控制器可以为缝纫机的主控制器。抬压脚顶杆4穿设于轴套7，且抬压脚顶杆4可相对轴套7沿轴向上下移动。抬压脚顶杆4上设有感应块，感应块随抬压脚顶杆4的运动而运动，轴套7上设有传感器，传感器与控制器相连接。当抬压脚顶杆4相对轴套7沿轴向上下移动时，感应块随抬压脚顶杆4沿轴向上下移动而与轴套7上的传感器发生相对位移，传感器能够通过感应感应块检测抬压脚顶杆4的上下位移，并将检测信号输送给控制器，控制器接收传感器的输出信号，并根据该信号控制驱动件动作。因此，在操作者施以作用力进行人工操纵抬压脚的过程中，抬压脚顶杆4相对轴套7沿轴向向上移动，传感器检测到抬压脚顶杆4向上移动的位移时，控制器可根据传感器的输出信号控制驱动件启动，由驱动件驱动抬压脚组件执行抬压脚动作，即由驱动件提供一个辅助力，使得操作者只需提供很小的作用力就能完成抬压脚动作。由此，本实施例的抬压脚助力装置，将人工操纵抬压脚和自动抬压脚结合起来，能够有效减小操作者操纵抬压脚时需要施以的作用力，使操作者使用时更加省力、更加人性化，且工作效率也更高，该装置体积小，安装方便，不用对缝纫机的膝靠结构做大的更改就可以集成到缝纫机上。
参见图3和图4，本实施例中，优选地，传感器为霍尔传感器8，感应块为永磁体9，永磁体9设有两个，两个永磁体9沿抬压脚顶杆4的轴向间隔设置，且两个永磁体9朝向霍尔传感器8的表面的极性相反。轴套7无磁性。当抬压脚顶杆4相对轴套7沿轴向向上移动时，两个永磁体9随之相对霍尔传感器8做向上的平移。参见图5和图6，当霍尔传感器8在两块上表面极性相反的永磁体9正上方做水平移动时，在一定的移动距离内，霍尔传感器8的输出信号相对于移动距离大致呈线性关系，基于此原理，本实施例的抬压脚助力装置中，当抬压脚顶杆4发生位移时，霍尔传感器8的输出信号接近于线性，控制器可根据线性关系判断抬压脚顶杆4的位置，进而控制驱动件提供的辅助力的大小，驱动件输出力的大小与抬压脚顶杆4偏离初始位置的距离大小呈线性关系，且驱动件的输出力始终小于能够使压脚正常抬起的力。由此，本实施例的抬压脚助力装置，将抬压脚顶杆4的运动转化为电信号输出，且输出信号线性关系好，易于控制器做判断，可以精确控制驱动件输出的辅助力的大小。
参见图3和图4，本实施例中，优选地，抬压脚顶杆4上设有导向滑键10，导向滑键10无磁性，轴套7的内壁上开设有沿轴向延伸的内凹滑槽，导向滑键10与内凹滑槽滑动配合，可以对抬压脚顶杆4相对轴套7沿轴向的上下运动起到导向作用，使得抬压脚顶杆4在上下运动过程中与轴套7之间不会发生相对转动，从而保证两个永磁体9始终相对霍尔传感器8做平行移动而不会发生偏转，确保检测结果的精准性。
参见图3，本实施例中，优选地，导向滑键10凸出于永磁体9朝向霍尔传感器8的表面，由此，可以防止永磁体9与轴套7接触，从而避免永磁体9产生磨损。
本实施例中，优选地，导向滑键10位于两个永磁体9之间，可以使结构更加紧凑。
本实施例中，优选地，抬压脚顶杆4的外周面上开设有键槽41，导向滑键10和两个永磁体9均安装且固定在键槽41内，可便于装配，且有利于节省空间。
参见图3，本实施例中，优选地，轴套7的上端安装有护套11，护套11的中心具有贯通孔，抬压脚顶杆4穿过护套11的贯通孔，且抬压脚顶杆4的外周面与护套11贯通孔的孔壁之间具有间隔，护套11轴向固定且径向可滑动地设于缝纫机的油盘1上。护套11无磁性，通过护套11将轴套7与油盘1隔开，可以防止轴套7与油盘1直接接触而产生磨损。由于护套11轴向固定且径向可滑动地设于缝纫机的油盘1上，轴套7与护套11固定连接，因此轴套7相对油盘1轴向固定，不会随抬压脚顶杆4上下运动。而抬压脚顶杆4的外周面与护套11贯通孔的孔壁之间具有间隔，当抬压脚顶杆4在人工操纵下发生上下移动的同时也具有小幅度摆动时，护套11和轴套7可随之摆动。由此，本实施例的抬压脚助力装置不会对抬压脚定案4自身的动作产生影响。
本实施例中，优选地，膝控装置包括膝控轴2，护套11通过扭簧12轴向固定且径向可滑动地设于油盘1上，且扭簧12套设在缝纫机的膝控轴2上，扭簧12的一端抵靠在油盘1上，扭簧12的另一端将护套11抵持在油盘1上。通过扭簧12可以将护套11始终压在油盘1上，且不影响护套11跟随抬压脚顶杆4的摆动。优选地，扭簧12可以采用转臂呈弧形的双扭簧。本实施例中，膝控轴2的一端与操纵组件相连接，操纵组件可以采用现有技术中能够实现人工操纵膝控轴2旋转的结构。膝控轴2的另一端固设有曲柄3，曲柄3可以为双向曲柄，曲柄3的一端与抬压脚顶杆4的底端相抵持，扭簧12可以套设在膝控轴2设有曲柄3的一端。
参见图7，本实施例的抬压脚助力装置的工作原理为：当操作者人工操纵膝控装置，通过膝盖顶靠操纵组件时，可推动膝控轴2转动，曲柄3随之转动，并驱动抬压脚顶杆4向上运动及在曲柄3的转动方向上小幅度摆动，永磁体9随抬压脚顶杆4运动，霍尔传感器8工作，将抬压脚顶杆4的位移转化成电信号输送给控制器，控制器根据该电信号判断抬压脚顶杆4的位置，并由此控制驱动件的电流大小，从而控制驱动件提供的辅助力大小，由驱动件提供辅助力，操作者只需要施以很小的力作用于操纵组件，即可由人工操纵和自动控制共同完成压脚抬起动作。
基于上述抬压脚助力装置，本实施例还提供一种缝纫机，本实施例的缝纫机包括上述的抬压脚助力装置。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。
