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　　摘要本文以工业电脑绣花机为例,通过分析其设备、结构特点、自控原理,阐明了一个完整机电一体化产品具备五大结构要素对应功能.

　　关键词电脑绣花机；机电一体化系统；功能；结构要素

　　中图分类号TS941.562文献标识码A

　　电脑绣花机是随着电子、计算机、精密机械发展和应用而并成熟起来一种高自动化、高生产效率光、机、电相结合机电一体化刺绣设备.其广泛用于刺绣、服装、鞋帽、袜业、床上用品、窗帘、台布及针织等行业.现以工业电脑绣花机为例,通过分析其设备、结构特点、自控原理,从理论上阐明,一个完整机电一体化产品具备五大结构要素对应功能.

　　1电脑绣花机工作原理及主要机构

　　1.1工作原理

　　工业电脑绣花机按用户所需图案,通过编程打版,将图案变成能为电脑识别信息,通过磁碟将信息传输给电脑绣花机,完成对织物刺绣.其工作原理框图见图1.

　　电脑绣花机工作时,主电机通过针杆带动绣线作上下刺布运动,固定在绣花框内绣品随步进电机作X、Y方向移动.两者配合在绣品上完成绣花图案刺绣.

　　电脑绣花机主要机构有三大机械系统、传动系统、电控系统.

　　1.2机械系统

　　机械系统主要由机架部件、箱体部件、刺布机构、挑线机构、换色机构、夹线机构、送布机构、绣花框部件、手拉开关箱部件等,在此不作详细介绍.

　　1.3传动系统

　　主电机为交流滑差电机,根据绣花图案针距长短变化调节电机转速.为保证绣花精度,主电机带有电磁刹车装置.主电机通过同步齿形带带动下轴,下轴通过链轮传动上轴,上轴带动刺布机构和挑线机构运动.下轴又通过锥齿轮传动旋梭及剪线机构运动,完成绣花底线和面线锁套,在织物上形成绣花线迹.

　　受主控板控制X方向及Y方向步进电机,分别带动几组同步齿形带运动,并由齿形夹板带动绣花框在绣花机台面上,以一定速度沿X、Y方向移动,保证织物上绣出与绣花图案完全一致花型.

　　换色电机带动针杆箱移动,替换绣花面线颜色.

　　工业电脑绣花机主传动系统如图2所示.

　　1.4自控系统

　　电控系统由电源箱、控制箱、操作键盘箱、外围控制板及执行部件.

　　自动控制系统框图如图3所示.

　　2机电一体化产品系统构成

　　2.1机电一体化产品功能构成

　　任何一种产品都是为了满足人们某种需要而开发和生产,即产品应相应目功能.产品其目功能也,但所有机电一体化产品功能都是要对三大工业要素――输入物质、能量和信息进行基本,输出&部件加以实现.而传统机械产品一般不完全具备上述五种内部功能.

　　2.2机电一体化产品五大基本结构要素

　　由以上分析可知,机电一体化系统是由下述五个基本结构要素构成

　　机械本体包括机身、框架、机械联接等在内产品支持结构,属于基础部件,实现产品构造功能.要尽量采用新结构、新材料、新工艺,以适应机电一体化产品要求.

　　动力源向系统提供能量,并将输入能量转换成需要形式,实现动力功能.要求动力源效率高、可靠性好.

　　检测与传感装置包括各种传感器信号检测电路,用于对产品运行时内部状态和外部环境进行检测,提供运行控制所需各种信息,实现计测功能.要求传感装置体积小、检测精度高、抗干扰、受环境影响小、安装与联接方便.

　　控制与信息装置根据产品功能和性能要求及对传感器反馈信息,进行、运算和决策,对产品运行施以相应控制,实现控制功能.要求可靠性高、柔性和智能性好.

　　本篇论文出处

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