Что значит швейная машина с прямым приводом

Что нужно знать перед покупкой швейной машины

Многие швейные машины в глазах неопытных покупателей выглядят совершенно одинаково, и на самом деле некоторые модели различаются лишь незначительными изменениями в дизайне и функционале. Конечно, внешний вид тоже важен, но все-таки выбирать швейную машину стоит, в первую очередь, по ее техническим характеристикам. Об основных, на которые стоит обращать внимание, мы расскажем в данной статье.

Три вида челноков

Самый простой качающийся челнок устанавливается в самых дешевых швейных машинах всеми производителями. Такие машины подходят для нечастой работы в быту, выполнения простых операций. Качающийся челнок выдает строчку с длиной стежка не более 5 мм. Неудобство установки шпульки с ниткой (колпачок расположен на платформе с нижней стороны) и заметная вибрация во время работы компенсируются простотой таких машин.
Более удобный горизонтальный челнок (точнее вращающийся горизонтальный) вставляется сверху платформы, при этом сквозь прозрачное окошко можно отслеживать остаток нити на шпульке. Этот челнок используется в машинах средней ценовой категории. Самый дорогой и надежный челнок – вертикальный вращающийся, он позволяет регулировать натяжение нижней нити, при этом предотвращая ее запутывание, и слабо вибрирует. Вертикальный челнок – удел дорогих профессиональных машин.

Привод – механический и электрический

Привод швейной машины может быть трех типов – механический ручной или ножной и электрический.
Механический привод, как ясно из названия, работает за счет физической силы швеи: ручной за счет маховика (махового колеса), ножной – специальной педали. Но такие машины уже давно устарели. Все современные швейные машины изготавливаются с электрическим приводом в виде специальной педали, благодаря которой шить стало намного удобнее, и появилась возможность регулировать скорость шитья силой нажатия на педаль.

Типы управления швейной машиной – электромеханическое и электронное (компьютеризированное)

Машины с электромеханическим управлением обычно имеют электрический двигатель переменного тока, работающий под обычным напряжением в 220 В. Устаревшие модели работают без электричества – с помощью ручного махового колеса или ножной качающейся педали. На электромеханических машинах настройки выставляются вручную. Рычаги, ползунки, клавиши, управляющие диски дают несколько вариантов на выбор – с их помощью устанавливается натяжение нити, размер стежка, тип строчки и сила давления лапки. Некоторые операции могут быть автоматизированы.

Швейные машины, оснащенные микропроцессорами – компьютеризированные – имеют всегда более высокую цену и много преимуществ перед электромеханическими. Электронная «начинка» таких машин контролирует многие операции и параметры шитья, делая работу с ними более легкой и качественной.

Компьютеризированные швейные машины работают на низковольтных двигателях постоянного тока (12, 24 или 28 В), благодаря которым у этих машин больше возможностей. Электронные элементы позволяют регулировать давление иглы на любой скорости, отчего проще работать с очень тонкими и очень толстыми тканями, а также с кожаными изделиями. При попадании постороннего твердого предмета под иглу электроника остановит работу машины, и при остановке шитья поставит иглу в «исходное» положение (крайнее верхнее), хотя можно задать и иное.

Швейные машины с микропроцессорами соединяются с ПК напрямую или через специальные носители информации, с которых в машину загружаются нужные программы. Многие такие машины имеют ЖК дисплей, на котором отображаются параметры используемой или выбранной программы, подсказки «швейного советника», ошибки в работе машины и доступные для выбора параметры каких-либо операций. Самые сложные компьютеризированные машины – швейно-вышивальные – «знают» десятки и сотни операций и могут загружать программы даже из интернета. Несмотря на кажущуюся сложность, эти швейные машины просты в управлении даже для новичка.

Удобство этих машин заключается в их способности запоминать программы, когда-то выполнявшиеся на ней. Заданные параметры скорости работы, Размера строчки и другие можно однажды сохранить и затем каждый раз, когда понадобятся именно они (для работы с той же тканью в тех же условиях), все настройки можно поставить очень быстро, просто открыв эту программу.

Самые дорогие и многофункциональные швейно-вышивальные машины могут делать вообще любые строчки, в том числе придуманные самой швеей. Для этого на компьютере в специальной программе эта строчка сначала создается, затем загружается в память машины, после чего машина готова к выполнению этой новой строчки.

Рабочие механизмы и функции

Разные модели одного и того же производителя могут отличаться совсем незначительно – внешним видом и расположением элементов управления. Не стоит недооценивать эти различия – они дают возможность покупателю выбрать самую удобную для работу швейную машину, пульт управления которой размещен ненавязчиво, но так, что всегда «все под рукой». Множеством кнопок, рычагов, дисков и клавиш регулируются различные рабочие настройки машины.
Виды строчек. Чем выше уровень (и, соответственно, цена) машины, тем больше строчек обычно она «знает».

Выбрать нужный вид строчки можно в меню – на дисплее компьютеризированной швейной машины, впереди на панели или под откидной верхней крышкой машин без дисплеев. Перед покупкой следует определить, как много разнообразных строчек понадобится для шитья на этой машине, какие ткани будут использоваться. Например, для эластичных тканей необходимы многоукольные строчки – более эластичные, чем обычные, но выполнять их умеют не все машины. Иногда вместо возможных видов строчек указывают виды операций, в таком случае нужно быть внимательным – количество строчек будет меньше количества операций, так как некоторые строчки обозначаются по-разному (прямая строчка со смещением иглы как операция не равна просто прямой строчке).

Плотность стежков при шитье вперед и назад несколько различается. При закреплении швов это некритично, но для обметки пуговичных петель в несколько шагов желательно, чтобы плотность была одинаковой. Более дорогие и функциональные машины делают такую обметку в 1 шаг, но если длина петли не превышает 5 см. Обычные машины обметывают петли чаще всего в 4 шага, они для регулировки плотности стежков оснащаются специальным устройством.
Регулировка скорости на всех современных машинах осуществляется с помощью ножной педали, силой нажатия на которую управляется двигатель машины. Чем сильнее нажатие, тем быстрее работает швейная машина. Некоторые,более дорогие, имеют дополнительный переключатель скоростей на самой машине.

Подъем лапки в современной швейной машине регулируется для удобства работы с тканями различной толщины. Стандартная высота в 5 мм увеличивается до 12 мм (в зависимости от модели). Чем выше лапка, тем удобнее шить толстые изделия — например, из джинсовой ткани, лоскутов (пэчворк) и стеганые (килтинг).

Реверс (обратный ход, шитье в обратном направлении, в основном, используется для закрепления концов прямых швов) по-разному работает на электромеханических и компьютеризированных швейных машинах. На первых он отключается при отжатии клавиши, а вторые часто требуют повторного нажатия для остановки выполнения операции. Важно, чтобы кнопка реверса была удобно расположена именно для работающего за этой машиной.

Источник

Технология прямого привода: меньше деталей, больше точности

Общие сведения

Термин «сервопривод» происходит от латинского слова servus, которое переводится как «слуга» или «помощник». Так называют любой тип механического привода с устройством обратной связи по положению, скорости или усилию, а также сам привод, который выполняет функцию автоматического регулирования заданного параметра. Сервоприводы находят широкое применение в станко­строении, производстве упаковочных, фасовочных и разливных машин, робототехнике — в общем, когда требуется высокая точность передвижения исполнительного органа.

В данной статье мы не будем рассматривать гидравлические сервоприводы и под сервоприводом будем понимать электропривод с отрицательной обратной связью.

Есть два типа таких сервоприводов: вращательного и линейного движения. Для вращательного движения используют асинхронные и синхронные электродвигатели, а для линейного в основном применяют механическую передачу в виде шариковинтовой пары с кареткой, перемещающейся по рельсам, линейные актуаторы и линейные серво­двигатели.

Как мы уже отмечали выше, сервоприводы обеспечивают точное передвижение исполнительного органа. Но о какой степени точности может идти речь? Если точность вращательного движения измеряется в градусах, то целесообразнее применять сервоприводы на базе асинхронных электродвигателей, где роль устройства обратной связи играет встроенный или помещенный на вал энкодер, а роль привода исполняет всем нам знакомый преобразователь частоты. Но если речь заходит о точности вращательного движения, исчисляемой в угловых минутах, и при этом переключение с прямого на обратное вращение происходит с высокой интенсивностью, то в таком случае оптимальным вариантом станут синхронные электродвигатели на постоянных магнитах. На рис. 1 показаны конструктивные особенности синхронных электродвигателей на примере продуктов компании Kollmorgen.

Рис. 1. Конструктивные особенности синхронных серводвигателей Kollmorgen

Управляются серводвигатели электронными устройствами, которые чаще всего называются сервоусилителями. По своим свойствам серво­усилители похожи на преобразователи частоты, только с той разницей, что в них заложены сложные алгоритмы контура регулирования скорости, позиции и момента. Сервоусилители содержат цифровые входы для устройств обратной связи и чаще всего работают лишь с определенными серводвигателями конкретного производителя.

Однако возможности современных сервоусилителей могут быть более широкими. Например, к устройствам Kollmorgen можно легко, по принципу plug and play, подключить серводвигатели (в том числе асинхронные и индуктивные, с устройствами обратной связи и без них) не только того же производителя, но и других компаний — при использовании моделей SERVOSTAR S700 (рис. 2).

Рис. 2. Электродвигатели, сопрягаемые с сервоусилителями Kollmorgen S700

Рис. 3. Технологии передачи движения

Преимущества прямых приводов

Развитие промышленного машино­строения и роботехники не стоит на месте, поэтому с каждым днем требования к точности и производительности устройств возрастают. Мы все чаще сталкиваемся с задачами, где точность измеряется уже в угловых секундах. С этим современные сервоприводы справляются. Но также необходимо помнить об особенностях передаточных механизмов, таких как редуктор, ремень/шкив или кулачковый механизм. Любой, даже самый прецизионный редуктор имеет люфт, у ременчатой передачи и кулачковых механизмов тоже есть погрешности, не говоря о том, что они увеличивают размеры привода, что в некоторых применениях особенно критично. В связи с этим стоит задуматься о более высокоточной технологии передачи движения — технологии прямого (безредукторного) привода (рис. 3), которую мы рассмотрим на примере продукции Kollmorgen.

Само понятие «прямой привод» означает, что исполнительный орган непосредственно подключен к приводящему его в движение электродвигателю, т. е. не имеет передаточных элементов. Это относится как к вращательному, так и к линейному передвижению. Точность прямого привода можно оценить на следующем примере. Серводвигатель с прецизионным редуктором имеет люфт в одну угловую минуту: это означает, что при полностью неподвижном приводе может произойти смещение исполнительного органа на такую величину. В то же время повторяемость серводвигателя со сквозным валом Kollmorgen DDR составляет более одной угловой секунды. Таким образом, получается, что у серводвигателей с прямым приводом точность позиционирования в 60 раз выше, чем у мотора-редуктора.

Используя прямой привод, можно улучшить качество изготавливаемой продукции за счет следующих особенностей:

• более точная печать;
• раскрой и длина протяжки становятся точнее;
• более точная координация с другими осями машины;
• высокая точность при позиционировании;
• исключаются проблемы при настройке компенсации люфта.

Прямым приводам Kollmorgen свойственны и другие преимущества. Например, компоненты механической передачи накладывают ограничения на то, как быстро мы можем произвести запуск и останов исполнительного механизма. Из-за этих факторов понижается возможная пропускная способность машины, что напрямую влияет на ее производительность.

Прямой привод устраняет эти ограничения, позволяет значительно ускорить цикл «запуск/останов» и уменьшить время простоев. При этом пропускная способность оборудования может повыситься в два раза.

Следующим преимуществом является повышение надежности машины из-за исключения дополнительных элементов и механических передач. При использовании прямого привода не нужно периодически обслуживать ремни и шкивы, заниматься их протягиванием, менять смазочные материалы в редукторе. Необходимы только серводвигатель со сквозным валом и крепежные болты. Таким образом, исключаются многие детали, такие как: кронштейны, ограждения, ремни, шкивы, натяжители, муфты и др. В результате это позволяет:

• уменьшить количество деталей в спецификации;
• упростить сборку и сэкономить время на монтаж;
• снизить затраты (за счет того, что не требуется докупать лишние детали и их устанавливать).

Наконец, еще одним преимуществом прямых приводов можно считать уменьшение шума. К примеру, прямые приводы Kollmorgen имеют уровень шума всего лишь 20 дБ, что превосходит показатели сервосистем с механическими передачами.

Серии прямых приводов Kollmorgen

Рассмотрим особенности нескольких типов прямых приводов Kollmorgen.

Серия KBM (рис. 4) предназначена для непосредственного встраивания в машину, станок или робот.

Рис. 4. Конструктивные особенности сервомоторов со сквозным валом в бескорпусном исполнении серии KBM

• полностью инкапсулированные обмотки статора;
• рабочая температура внутренней обмотки +155 °C;
• защита от перегрузки — PTC-термистор (лавинного типа);
• отказобезопасные ленты над роторными магнитами;
• соответствует RoHS;
• дополнительные блокирующие цифровые датчики Холла с предварительным выравниванием.

Сервомоторы Kollmorgen Cartridge DDR (рис. 5) сочетают в себе преимущества бескаркасного двигателя с простой установкой. Они оснащены устройством обратной связи с высоким разрешением. Уникальная конструкция без подшипников соединяется непосредственно с нагрузкой, используя собственные подшипники машины для поддержки ротора. Большинство моделей можно установить менее чем за пять минут.

Рис. 5. Конструктивные особенности сервомоторов со сквозным валом в корпусе и с датчиком обратной связи серии Cartridge DDR

Основные характеристики данных сервомоторов:

• 5 типоразмеров;
• доступны обмотки с напряжением 230/400/480 В переменного тока;
• 4,5–510 Нм непрерывного крутящего момента;
• скорость до 2500 об/мин;
• номинальные мощности 775–11 700 Вт;
• встроенный датчик обратной связи синусоидального сигнала обеспечивает разрешение более 134 млн меток на оборот;

встроенный термистор обеспечивает защиту от перегрева.

Последний пример — линейные прямые приводы Kollmorgen серии ICH (рис. 6). Они увеличивают пропускную способность на 40% по сравнению с другими системами привода и обеспечивают уменьшение веса и габаритов машины, станка или робота, в которых применяются.

Рис. 6. Конструктивные особенности линейных сервомоторов серии ICH

• сила подачи 405–12726 Н (пик) и 175–5341 Н (непрерывная работа);
• рабочее напряжение — до 480 В переменного тока;
• встроенные цифровые датчики;
• совместим со всеми сервоусилителями и модулями безопасности и энергосбережения Kollmorgen.

Заключение

Сегодня на российском рынке представлено множество брендов, которые предлагают свои решения в области сервоприводов. Одной из таких компаний является Kollmorgen. Используя прямые приводы ее производства, можно повысить точность технологии передачи движения и пропускную способность оборудования, а также снизить затраты на детали и исправления погрешностей передаточных элементов.

Источник