电子手轮及缝纫机

技术领域

本发明涉及缝纫机技术领域，尤其涉及一种电子手轮及一种包括该电子手轮的缝纫机。

背景技术

缝纫机在调试过程中通常需要通过旋转手轮来调节机针以及旋梭的位置、机针与压脚之间的相对高度等，对于厚料机等一些机型来说，旋转手轮时过于沉重，难于通过手轮调节，同时，对于一些大型缝纫机，由于机身过长，导致无法在转动手轮时同步观察到机针的运动情况。

为解决上述问题，目前市场上已出现了电子手轮的解决方案，但现有电子手轮都是采用接触式的旋转开关技术，将弹簧片固定在旋钮上，通过旋钮旋转时使弹簧片与分布在周边的金属凸起的接触和断开动作来产生脉冲信号，缝纫机控制器则根据接收到的脉冲信号控制针位。这类电子手轮由于采用的是接触式的方法，容易产生磨损，使用寿命普遍较短，并且这种接触式的方法产生的开关信号总是伴有“震颤”现象，还需要通过特殊的电路技术消除“震颤”，因而也增加了成本和复杂性。而使用其它技术的非接触性手轮则成本很高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种非接触式的电子手轮，以克服现有技术的上述缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种电子手轮，包括轴、可转动地套设于轴的一端的旋钮和固设于轴的另一端的支架，旋钮上设有环形的导磁结构，导磁结构包括多个沿轴的周向间隔布置的软铁磁体，支架上设有与导磁结构相对设置的永磁体和用于检测永磁体的磁场变化的传感器，传感器与控制器相连接。

优选地，永磁体和传感器各设有两个；两个永磁体沿导磁结构的周向间隔布置，一个永磁体与软铁磁体相对时，另一个永磁体位于相邻两个软铁磁体之间；两个传感器分别用于检测两个永磁体的磁场变化。

优选地，软铁磁体贯穿导磁结构的内、外周面，传感器和永磁体分别设于导磁结构的内、外周侧。

优选地，永磁体、软铁磁体和传感器沿轴的径向依次布置。

优选地，支架上设有电路板，电路板连接传感器。

优选地，旋钮包括内部中空形成凹腔的外壳和从凹腔的底面上延伸出的环形的非磁性支架，非磁性支架套设于轴上，导磁结构设于非磁性支架的端部。

优选地，软铁磁体镶嵌于非磁性支架内。

优选地，非磁性支架通过轴承安装在轴上。

本发明还提供一种缝纫机，包括如上所述的电子手轮。

与现有技术相比，本发明具有显著的进步：

利用磁体的导磁特性，通过非接触的方式产生脉冲信号，由于软铁磁体与永磁体之间的吸引力，在旋钮旋转的过程中能够产生舒适的顿挫手感，而在静态时可以使电子手轮保持在稳定的位置，不会由于震动产生脉冲信号，因此使得脉冲信号输出稳定，且无“震颤”问题，同时避免了接触磨损，大大提高了使用寿命。

附图说明

图1是本发明实施例的电子手轮的立体结构示意图。

图2是本发明实施例的电子手轮的主视示意图。

图3是图2中沿A-A向的剖视示意图。

图4是本发明实施例的电子手轮中，旋钮的结构示意图。

图5是本发明实施例的电子手轮的工作原理示意图。

其中，附图标记说明如下：

1 轴

2 旋钮

21外壳

210 凹腔

22非磁性支架

3 支架

4 导磁结构

41软铁磁体

5 永磁体

6 传感器

7 电路板

8 轴承

具体实施方式

下面结合附图对本发明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发明，而并非对本发明的限制。

在本发明的描述中，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发明和简化描述，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发明的限制。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。

在本发明的描述中，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发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1至图5所示，本发明的电子手轮的一种实施例。

参见图1至图3，本实施例的电子手轮包括轴1、旋钮2和支架3，旋钮2可转动地套设于轴1的一端，支架3固设于轴1的另一端，轴1的另一端与支架3之间可以通过螺钉固定连接，支架3与旋钮2沿轴1的轴向呈相对设置。参见图3和图4，旋钮2上设有环形的导磁结构4，导磁结构4与轴1同轴设置且与轴1的外周面之间具有间隔，导磁结构4包括多个沿轴1的周向间隔布置的软铁磁体41，支架3上设有永磁体5和传感器6，永磁体5与导磁结构4相对设置，导磁结构4上的软铁磁体41能够干扰永磁体5的磁场，传感器6用于检测永磁体5的磁场变化，传感器6与控制器相连接，传感器6将检测到的磁感应信号转换成电信号并输出给控制器，控制器接收传感器6输出的信号。

本实施例的电子手轮使用时，参见图5，旋转旋钮2，导磁结构4随之转动，多个软铁磁体41依次经过永磁体5，由于软铁磁体41具有导磁性，当软铁磁体41正经过永磁体5而与永磁体5正对时，传感器6检测接收到的磁感应强度将变强，此时，传感器6导通并输出相应的信号给控制器；当软铁磁体41经过且偏离了永磁体5时，永磁体5位于相邻的两个软铁磁体41之间，传感器6检测接收到的磁感应强度将变弱，此时，传感器6停止输出信号，由此，在旋钮2旋转一周的过程中传感器6能够产生并输出脉冲信号，控制器接收该脉冲信号并能根据接收到的脉冲信号判断旋钮2的旋转角度，从而根据该旋转角度向缝纫机本体发出相应的动作指令，实现对机针针位的控制。本实施例的电子手轮利用磁体的导磁特性，通过非接触的方式产生脉冲信号，由于软铁磁体41与永磁体5之间的吸引力，在旋钮2旋转的过程中能够产生舒适的顿挫手感，而在静态时可以使电子手轮保持在稳定的位置，不会由于震动产生脉冲信号，因此使得脉冲信号输出稳定，且无“震颤”问题，同时避免了接触磨损，大大提高了使用寿命。

本实施例中，传感器6可以采用霍尔传感器或磁阻性传感器。优选地，参见图3，支架3上设有电路板7，电路板7连接传感器6，较佳地，可以在支架3上开设一卡槽，将电路板7嵌设在该卡槽内。本实施例中，控制器可以是缝纫机本体的控制器，控制器的形式并不局限，例如可以是PLC控制器或单片机。本实施例中，软铁磁体41可以为软铁棍。

参见图5，本实施例中，为了识别电子手轮的旋转方向，即识别旋钮2的旋转方向，优选地，在支架3上设有两组永磁体5和传感器6，即永磁体5和传感器6各设有两个。两个永磁体5沿导磁结构4的周向间隔布置，并且，两个永磁体5之间的间隔角度满足：一个永磁体5与软铁磁体41相对时，另一个永磁体5与软铁磁体41相偏离而位于相邻两个软铁磁体41之间。两个传感器6则分别用于检测两个永磁体5的磁场变化。由此，可以使得两个传感器6输出的脉冲信号存在相位差，从而可根据两个传感器6输出的脉冲信号判断旋钮2的旋转方向。本实施例中，多个软铁磁体41沿轴1的周向等间隔均匀布置，并且，在轴1的周向上，相邻两个软铁磁体41的间隔尺寸等于单个软铁磁体41的尺寸，设软铁磁体41的数量为N个，旋钮2旋转一周，单个传感器6输出的脉冲数为软铁磁体41的数量N，软铁磁体41的角度周期为T＝360°/N，则两个传感器6之间的间隔角度＝T的整倍数+T/4，当一个永磁体5与一个软铁磁体41正对时，另一个永磁体5与另一个软铁磁体41的边沿正对。

参见图3和图5，本实施例中，优选地，软铁磁体41贯穿导磁结构4的内、外周面，传感器6和永磁体5分别设于导磁结构4的内、外周侧，使得导磁结构4的各软铁磁体41在软铁磁体41和传感器6之间依次经过。较佳地，永磁体5、软铁磁体41和传感器6沿轴1的径向依次布置，使得永磁体5、软铁磁体41和传感器6三者的中心位于轴1的同一径向平面内。本实施例中，两个传感器6分别与两个永磁体5正对。

参见图3和图4，本实施例中，优选地，旋钮2包括外壳21和非磁性支架22，外壳21内部中空形成凹腔210，从凹腔210的底面上延伸出的环形的非磁性支架22，非磁性支架22套设于轴1上，非磁性支架22与轴1同轴设置，导磁结构4设于非磁性支架22的端部。本实施例中，非磁性支架22与轴1之间、非磁性支架22与外壳21之间均具有间隔，分别用于容纳传感器6和永磁体5，使得传感器6和永磁体5能够分别设于非磁性支架22端部的导磁结构4的内、外周侧。

优选地，软铁磁体41镶嵌于非磁性支架22内，软铁磁体41作为导磁结构4的磁性部分，相邻软铁磁体41之间的非磁性支架22则作为导磁结构4的非磁性部分，由此构成码盘式的导磁结构4。较佳地，软铁磁体41可以镶嵌在非磁性支架22端部的端面上，且软铁磁体41贯穿非磁性支架22端部的内、外周面。

参见图3，本实施例中，优选地，旋钮2上的非磁性支架22通过轴承8安装在轴1上，由此实现旋钮2可转动地套设于轴1的一端。

参见图3和图5，本实施例中，优选地，支架3为一圆板，圆板的一侧表面上设有用于安装电路板7的卡槽和用于安装永磁体5的安装部，该安装部上开设有安装孔。圆板优选为一体成型的注塑件。装配时，轴1与圆板的中心固定连接，电路板7嵌设在圆板上的卡槽内，传感器6连接在电路板7上，永磁体5嵌设在圆板上的安装部的安装孔内。

基于上述电子手轮，本实施例还提供一种缝纫机，本实施例的缝纫机包括本实施例的上述电子手轮。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。