Что такое сервопривод для швейной машины

Для чего нужен сервопривод для промышленной швейной машины

Почему сервомотор является таким важным элементом в современном швейном производстве? Разбираем причины популяризации двигателя нового поколения, который позволяет экономить до 80% электроэнергии.

Сегодня самым распространённым электроприводом считается привод с фрикционными муфтами. Однако тенденция такова, что, вероятнее всего, такой привод через 10 лет можно будет найти разве что в музее, но никак не на современном швейном производстве. Швейная промышленность готова к небольшой, но ценной тех. революции в области оборудования. Вышеупомянутый привод, оснащённый фрикционными муфтами, был в почёте почти век, но прямо сейчас он на наших глазах сдаёт позиции в пользу куда более современного оборудования электронного типа.

Особенности фрикционного двигателя

Какое же преимущество имел этот привод, который так долго оставался ведущим инструментом в швейной промышленности? Этот привод выполнял важную функцию – он изменял скорость вращения, которую имел выходной вал. Для выполнения этой функции он использовал простейшую механику. Базовая деталь такого привода – это муфта, оснащённая фрикционными накладками. Варьируясь от положения управляющей педали, эта муфта может прижиматься либо к инерционному маховику двигателя асинхронного типа, либо к тормозному кольцу. Угловая же скорость, которую имеет вал, меняет своё значение благодаря тому, что муфта проскальзывает относительно самого маховика.

Конечно, несмотря на преимущества, привод имеет и недостатки. Его ротор перманентно совершает вращения, даже если машина не шьёт, поэтому электроэнергия расходуется постоянно, а это негативно сказывается на затратах на неё. Если же нужно шить, например, на малых угловых скоростях мотора, то муфта проскальзывает. Крутящий момент падает, причём довольно резко, а тепловая энергия получается из энергии вращения. Из-за этого фрикционные накладки очень сильно изнашиваются. Скорость выходного вала в принципе не однозначно зависит от того, насколько велико усилие нажима на педаль. Эта скорость варьируется от нескольких факторов, в том числе, от нагрузки извне, от нагрева и степени износа самих накладок.

Однако сама по себе конструкция была доведена, можно сказать прямо, до совершенства. Поэтому стоимость товара отлично отвечала требованиям потребителя, оставаясь вполне разумной и позволяя мириться с недостатками, которые, однако, были весьма весомыми. К ним можно отнести большие размеры и высокий уровень шума при работе.

Преимущества сервомотора для швейной машины

Но в чём же состоит главное преимущество конкурента фрикционного мотора? Безусловно, в том, что включается и функционирует он исключительно во время шитья. Таким образом, потребление электричества происходит исключительно во время использования. Машинное время в целом составляет всего порядка 20%, поэтому электропривод сэкономит до 80% затрат! Особенно это заметно в те моменты, когда оператор отвлекается на какие-то дела, вообще не связанные с работой машины, или делает перерыв на обед/перекур и т.д. Если электропривод не выключать, то непроизводительный расход электричества будет ещё более внушительным.

Но электронный мотор работает иначе. Более того, он работает при внушительном разбросе напряжения в однофазной сети. Это говорит о том, что машины, которые оборудованы подобными моторами, можно эксплуатироваться в условиях, не предполагающих наличие силовой сети трёхфазного тока. То есть, подключить его можно хоть в стандартную розетку, а это очень удобно и для домашних швейных ателье, и для полноценных производств.

Весомая экономия

И, наконец, важный экономический момент. Дело в том, что электронный вариант дороже устаревшего фрикционного всего в 1,5 раза. Экономить он помогает весьма существенно – при нынешних тарифах, экономия составляет порядка 5 грн. за смену, а значит, около 1250 грн. ежегодно, причём если предприятие работает в одну смену. Не пройдёт и года, как привод себя полностью окупит, а потом поможет выйти в плюс.

Если на предприятии, например, имеется 100 подобных швейных машин с энергосберегающими приводами, то экономия уже через год составит порядка 125 000 гривен. Весьма убедительная цифра чтобы полностью сменить парк моторов как можно скорее, не так ли? Это выбор рачительных бизнесменов, умеющих экономить.

Источник

Моторы для промышленных швейных машин

Два основных преимущества сервопривода для швейной машины в том, что вы можете контролировать скорость двигателя и что он полностью отключается, когда педаль не нажата. К другим преимуществам можно отнести следующее:

Сервопривод отлично подходит для начинающих швей, потому что скорость шитья легче регулируется, а также он удобен для шитья проектов, в которых не требуется большое количество стежков в минуту.

Вам понравится то, что промышленная швейная машина, оснащённая сервомотором, будет работать не громче вашей домашней бытовой машинки. Шум будет изменяться пропорционально скорости вращения и совсем отсутствовать, когда вы отпускаете педаль.

Вам понравится то, что даже на медленных скоростях вы будете получать отличный контроль над машинкой. Управлять ею будет даже легче чем бытовой машинкой. Педаль очень чутко реагирует на ваше усилие, и вы легко выберете нужные обороты.

Двигатель со сцеплением

Как правило, используется в производстве одежды, шитье обивки мягкой мебели и других отраслях, которые требуют высокой скорости шитья для большого объема производства. Скорость двигателя сцепления не контролируется, он имеет постоянную скорость и достаточный крутящий момент для шитья толстых материалов.

Двигатель со сцеплением

Для начинающих мастериц или для проектов, которые требуют более низкую скорость шитья, рекомендуется использовать двигатель сервопривода. Тем не менее, для проектов, которые требуют высокую скорость шитья и максимально возможного объема производства, двигатель со сцеплением является подходящей альтернативой сервоприводу.

Источник

Энергосберегающие сервоприводы для неавтоматизированных швейных машин

Через десять лет самый распространенный ныне электропривод с фрикционными муфтами можно будет увидеть лишь на самых отсталых швейных предприятиях и в музеях!

Швейная промышленность стоит на пороге не слишком заметной, но очень важной технической революции в швейном оборудовании. Электропривод с фрикционными муфтами, который господствовал в промышленном швейном оборудовании почти сто лет, на наших глазах уступает место своему более юному электронному собрату.

В чем было достоинство уходящего привода? Он выполнял функцию изменения скорости вращения выходного вала простейшими механическими средствами. Его основная деталь – муфта с фрикционными накладками, которая может в зависимости от положения педали управления прижиматься то к тормозному кольцу, то к инерционному маховику асинхронного двигателя. Угловая скорость выходного вала изменяется за счет проскальзывания муфты относительно маховика. В предельных случаях муфта или остается неподвижной, прижимаясь пружиной к тормозному сектору, или вращается с максимальной скоростью асинхронного мотора, прижатая к его маховику. При всех достоинствах такого привода, он обладает и рядом принципиальных недостатков. Во-первых, ротор в нем вращается постоянно, вне зависимости от того шьет машина или нет, значит, имеет место постоянный расход электроэнергии. Во-вторых, если необходимо шить на малых угловых скоростях мотора, то муфта проскальзывает относительно маховика. Крутящий момент на выходном валу резко падает, а энергия вращения переходит в тепловую, фрикционные накладки подвергаются усиленному износу. В-третьих, скорость выходного вала не имеет однозначной зависимости от усилия нажима на педаль швейной машины: она изменяется от переменной внешней нагрузки, износа и нагрева фрикционных накладок. Тем не менее, конструкция электропривода с фрикционными муфтами была доведена до такой степени совершенства, что его цена была незначительной и приемлемой для потребителя, позволяя мириться с недостатками. К которым можно было легко добавить относительно большие габариты, наличие довольно значительных уровней шума и вибрации.

Но вот фирмы «Gemsy» и «Powermax» предлагают рынку свои новые разработки – линии электронных энергосберегающих сервоприводов для промышленного швейного оборудования. В них нет фрикционных муфт, нет вообще никаких муфт, отсутствуют контактные узлы, как в коллекторном моторе, регулирование скорости вращения выходного вала выполняется за счет частотного управления. К настоящему времени разработано несколько линий таких приводов, которые различаются по конструкции, мощности и частоте вращения.

Посмотрим на мотор без кожуха. Он поражает своими малыми габаритами и практической бесшумностью работы. При этом кроха обладает мощностью 600 Вт, то есть в полтора раза выше, чем наш старый знакомый привод с фрикционной муфтой. Кроме того, малые габариты означают, что электронный мотор может использоваться как встроенный и монтироваться непосредственно на главном валу швейной машины. Электронный мотор рассматриваемого типа обладает внутренней обратной связью, позволяющей ему работать без синхронизатора, четко отрабатывая частоту вращения, установленную через его задатчик педалью швейной машины.

Следующий привод, АН-WX 550, выполнен в двух корпусах. Первый включает мотор, а второй – блок управления. Блок управления этого привода универсальный и может использоваться как для моторов, размещаемых под столом промышленной швейной машины и имеющих ременную передачу на ее главный вал, так и для встроенных моторов, расположенных на главном валу. Привод обладает мощностью 550 Вт и работает на частоте вращения выходного вала до 6500 об/мин, то есть применим на самых высокобортных швейных машинах.

А теперь поговорим о главном достоинстве электронного сервомотора. Он включается и работает только во время шитья. Это означает, что и электроэнергию он потребляет практически только во время шитья. Известно, что машинное время в общем времени выполнения швейной операции составляет 15-20 %. Более того, если оператор пошел покурить или попить кофе, не выключив электропривод, непроизводительный расход электроэнергии возростает еще сильнее. В случае с электронным мотором все не так. Несмотря на его повышенную мощность, он экономит до 60-80 % электроэнергии.

Наконец, мотор работает в однофазной сети при широком разбросе напряжения. Это означает, что швейные машины с таким мотором могут легко использоваться там, где нет силовой сети трехфазного тока. Его можно включить в обычную розетку. Этим он одинаково интересен как для крупных производств, так и для небольших швейных мастерских.

Теперь буквально одно, но очень важное замечание об экономике. Электронный мотор дороже своего собрата с фрикционными муфтами всего в полтора раза. На средней операции он позволяет экономить при действующих в России тарифах 10 рублей в смену. За год экономия при односменной работе швейного предприятия составит 2500 рублей, то есть он окупит себя менее, чем за год, и затем начнет приносить чистую прибыль.

На предприятии, имеющем 100 швейных машин снабженных энергосберегающими сервоприводами, через один год можно получать ежегодную экономию 250 тысяч рублей!

Рачительному хозяину впору задуматься о том, чтобы заменить весь парк своих моторов для промышленных швейных машин на электронные сервоприводы.

Источник

Что нужно знать о позиционере иглы швейной машины

Позиционер используется при работе на прямострочных и двухигольных машинах, а также при выполнении операций на скорняжных устройствах. Главная задача позиционера заключается в регулировании положения иголки в верхней или нижней точке в зависимости от специфики работы. При помощи такой детали швея может приостановить работу, не опасаясь, что нитка выскользнет из иголки.

Общая информация

Позиционер – это дополнительная деталь, прикрепленная к сервоприводу. Последние делятся на два вида в зависимости от наличия устройства: с позиционером и без. Данный атрибут полезен как для начинающих швей, так и для опытных мастериц.

Позиционер иглы швейной машины: что это? Позиционер выполняет функцию регулировщика, фиксируя положение иголки во время остановки работы. При необходимости иголку можно оставить в верхнем или нижнем положении и передохнуть или поправить ткань.

Позиционер подходит только для машин с электронным блоком управления (фото: sphera-sewing.ru)

Единственный нюанс – установка позиционера иглы серводвигателя возможна на моторах с электронным блоком управления. При покупке данного устройства и мотора по отдельности нужно проверить, чтобы они подходили друг к другу.

Позиционирование иглы в прямострочных и двухигольных швейных машинах: что это? Во время шитья мастеру периодически приходится делать паузы. Они могут быть вынужденными, когда нужно поправить съехавшую ткань. При работе с громоздкими тканями, например, при стачивании деталей чехлов для мягкой мебели, ткань приходится удерживать во время выполнения строчки двумя руками, иначе шов получится кривым. А еще мастерица может просто устать и сделать паузу в работе.

Во всех этих случаях позиционирование иглы дает возможность зафиксировать рабочий инструмент и продолжить работу сразу после паузы, не выставляя положение иголки заново.

Иголку можно оставлять в крайнем верхнем или нижнем положениях.

Нижнее положение иголки. Это положение используется нечасто (при работе со сложными участками). Например, когда швее нужно сделать строчку на рукавах или штанинах. В особо сложных участках приходится удерживать материал двумя руками, иначе он выскользнет. Нижнее положение позиционера позволяет сделать работу быстро и качественно.

Это же положение актуально при выполнении декоративных строчек по контуру, а также при стачивании мелких деталей. Воротники, манжеты, пояса – это далеко не полный список деталей изделий, которые помогает качественно пришить сервопривод с позиционером.

То же самое касается стачивания и декорирования меховых изделий.

Верхнее положение иголки. Верхнее положение считается универсальным. Его главная функция – предотвратить выскальзывание верхней нитки из иголки. Если в предыдущем случае от положения иглы зависело качество шва и готового изделия, то в этом − позиционер помогает избежать лишних энерго- и временных затрат. Как минимум, можно сэкономить несколько минут, потраченных на вдевание нитки в иголку.

Также к верхнему позиционированию мастерицы прибегают в том случае, когда устали, а после короткого отдыха не хотят много внимания уделять старту швейного агрегата.

Преимущества позиционеров

Главное преимущество – экономия времени и усилий мастера. Это актуально как для начинающих, так и для профессиональных швей. Во время осваивания азов швейного искусства очень много времени приходится тратить на несложные процедуры, например, вдевание нитки в иголку и когда поправляется ткань. С одной стороны, это не сложно, но при работе с большими объемами на счету каждая секунда.

Позиционер незаменим при шитье манжет или подгибке штор (фото: Freelancehack.ru)

Для опытной швеи наличие позиционера также гарантирует экономию времени. Это значит, что можно за такой же период выполнить больший объем работы или уделить больше внимания сложным задачам.

А еще позиционер гарантирует сохранение положения материала во время шитья. При этом неважно, на сколько плотный или легкий это материал, скользит от по поверхности стола или нет. Благодаря позиционированию иглы проблемы с выскальзыванием ткани не будет.

Как установить и настроить позиционер иглы серводвигателя

Последовательность действий такова:

После того, как позиционер зафиксирован в нижнем положении, приступают к выполнению швейной операции. При любой остановке во время работы иголка будет оставаться в нижнем положении. Чтобы изменить положение на верхнее, нужно надавить ногой на педаль управления приводом.

Чтобы зафиксировать верхнее положение, при помощи кнопки с обозначением «P» нужно выбрать параметр «Ч», а кнопкой с обозначением «S» выбрать положение. Оно также фиксируется при помощи нажатия на кнопку «P».

Виды позиционеров

Позиционеры бывают внешними и внутренними.

Внутренние позиционеры устанавливаются на корпус швейного агрегата. На шкиве фиксируются два магнита. Во время остановки магниты докручивают основной вал в нужное положение (это дает возможность удержать положении иглы вверху или внизу). Внутренний позиционер позволяет менять положение иглы с верхнего на нижнее в зависимости от типа материала и вида изделия.

Больше о том, как установить позиционер иглы швейной машины, можно узнать из видео ниже.

Источник

Сервоприводы: общее руководство

Познакомимся поближе с сервоприводами. Рассмотрим их разновидности, предназначение, подсказки по подключению и управлению.

Список сервоприводов

Что такое сервопривод?

Сервопривод — это мотор, вал которого может встать в заданное положение в градусах или поддерживать заданную скорость вращения.

Сервоприводы используются для моделирования движения различных механизмов. Привод может открывать/закрывать заслонки для создания кормушки домашнему питомцу или для проектирования тайника в квеструме. А ещё сервомотор даст возможность вашему роботу управлять руками или вращать головой.

Характеристики сервопривода

Крутящий момент

Крутящий момент представляет собой произведение силы на длину рычага. Другими словами, показывает насколько тяжёлый груз сервопривод способен удержать в покое на рычаге заданной длины.

Например, если крутящий момент равен 5 кг·см, означает что сервопривод удержит в горизонтальном положении рычаг длиной 1 см с подвешенным весом на свободном конце 5 кг. Что равносильно, удержать рычаг длиной 5 см с подвешенным весом на свободном конце 1 кг.

Скорость поворота

Скорость сервопривода — это время, которое требуется выходному валу повернуться на 60°. Характеристика 0,1 с/60° означает, что сервопривод поворачивается на 60° за 0,1 с. Из неё можно вычислить скорость в оборотах в минуту, но так сложилось, что при описании сервоприводов чаще всего используют именно интервал времени за 60°.

Форм-фактор

Сервоприводы различаются по размерам. И хотя официальной классификации не существует, производители давно придерживаются нескольких размеров с общепринятым расположением крепёжных элементов.

Внутренний интерфейс

Сервоприводы бывают аналоговые и цифровые. Внешне они ничем не отличаются: электромоторы, редукторы, потенциометры у них одинаковые. Главное отличие между аналоговыми и цифровыми сервоприводами состоит в способе обработки управляющего сигнала и сигнала обратной связи. В остальном их устройство и принципы работы совпадают.

В аналоговом сервоприводе входные данные анализируются логической микросхемой — сравнивается текущее и необходимое положения двигателя, на основании разницы — дается команда изменить положение. Время реакции составляет 50 Гц — именно с такой частотой подается импульс. Полученный сигнал определяет, когда и в какую сторону вращать двигатель.

В цифровом сервоприводе входные данные анализируются микроконтроллером. Данное техническое решение позволяет увеличить частоту сигналов до 200 Гц и более. Каждый импульс короче по длине, но благодаря большому количеству сигналов, двигатель становится более шустрым: быстрее реагирует на внешние воздействия и развивает необходимый крутящий момент, а мертвые зоны становятся намного короче.

Цифровые сервоприводы решают проблемы, связанные с низкой частотой сигналов, но вместе с тем становятся сложнее в производстве, а потому – дороже. Кроме того они потребляют больше энергии, чем аналоговые.

Материалы шестерней редуктора

Шестерни редуктора могут быть пластиковые и металлические.

Пластиковый шестерни редуктора изготавливается из силикона или нейлона. Пластиковые шестерни слабо подвержены износу, имеют малый вес и довольно дешевы. Это делает их довольно популярными в любительских проектах, где не предполагаются большие нагрузки на механизм.

Металлические шестерни редуктора тяжелее и дороже, но зато способны выручить там, где предполагаются нагрузки непосильные для силиконовых. Поэтому более мощные двигатели обычно оснащаются именно металлическим редуктором. Шестерни из титана — фавориты среди металлических шестерней, причём как по техническим характеристикам, так и к сожалению по цене.

Однако металлические шестерни быстро изнашиваются, так что придётся менять их практически каждый сезон.

Коллекторные и бесколлекторные моторы

Существует три типа моторов для сервоприводов:

Коллекторный мотор с сердечником обладает плотным железным ротором с проволочной обмоткой и магнитами вокруг него. Ротор имеет несколько секций, поэтому когда мотор вращается, ротор вызывает небольшие колебания мотора при прохождении секций мимо магнитов. В результате получается сервопривод, который вибрирует и является не точным. Самый доступный по цене тип двигателей.

Коллекторный мотор с полым ротором обладает единым магнитным сердечником с обмоткой в форме цилиндра или колокола вокруг магнита. Конструкция без сердечника легче по весу и не имеет секций, что приводит к более быстрому отклику и ровной работе без вибраций. Такие моторы дороже, но они обеспечивают более высокий уровень контроля, вращающего момента и скорости по сравнения с мотором с сердечником.

Бесколлекторный мотор обладают всеми положительными качествами моторов без сердечников, но к тому же способны развивать в тех же условиях более высокие скорость и крутящий момент. Самый дорогой по цене тип двигателей.

Виды сервоприводов

Сервоприводы отличаются по сигналу управления и способу преобразования электрической энергии в механическую.

Сервоприводы PDM с удержанием угла

Сервоприводы с интерфейсом PDM (PWM), которые преобразуют управляющие сигналы в установку и удержания заданного угла.

Сервоприводы PDM постоянного вращения

Сервоприводы с интерфейсом PDM (PWM), которые преобразуют управляющие сигналы в скорость вращения вала в любом направлении без ограничений по углу поворота.

Сервоприводы SCS

Сервоприводы с интерфейсом SCS, которые преобразуют управляющие сигналы в установку и удержания заданного угла.

Сервоприводы STS

Сервоприводы с интерфейсом STS, которые преобразуют управляющие сигналы в скорость вращения вала в любом направлении без ограничений по углу поворота.

Источник