缝纫机控制器及缝纫机的制作方法

本申请涉及缝制/缝纫技术领域，尤其涉及一种缝纫机控制器及缝纫机。

背景技术：

作为工业化的产物，缝纫机广泛应用于缝纫工厂或其他工业部门中。通过缝纫线在缝料上形成一种或多种线迹，使一层或多层缝料交织或缝合起来，实现了织物的机械化和批量化生产，极大地方便了人类的生活，促进了社会的发展。缝纫机通常由机头、台板、控制器、电机等组成，其中，控制器作为缝纫机的核心部件之一，其性能的好坏直接影响缝纫机的生产效率、工作稳定性等性能，是研究的重点。

现有的缝纫机控制器通过在其内部设置散热器进行散热，然而，若散热器太大，则会使控制器体积较大，进而使得整个缝纫机结构笨重，若散热器太小，则会因散热不良，影响控制器的寿命和缝纫机的工作性能。

因此，现有技术的缝纫机控制器无法做到小型化与散热效果的兼顾。

技术实现要素：

本申请提供一种缝纫机控制器及缝纫机，用以解决现有技术中缝纫机控制器无法做到小型化与散热效果兼顾的问题。

第一方面，本申请提供一种缝纫机控制器，包括：壳体、设置有步进电机控制装置的第一电路板、设置有主轴电机控制装置的第二电路板和导热连接件；

所述第一电路板和所述第二电路板设置在所述壳体内，所述第一电路板位于所述第二电路板的上方，且所述第一电路板与所述第二电路板之间具有间隙，所述导热连接件与所述壳体装配在一起，所述导热连接件外侧的全部或部分外漏在空气中，所述导热连接件的内侧设置有晶体管器件。

可选地，所述导热连接件包括第一水平伸出端、位于所述第一水平伸出端下方的第二水平伸出端和连接所述第一水平伸出端和所述第二水平伸出端的连接部；

所述第一水平伸出端与所述第一电路板接触，所述第二水平伸出端与所述第二电路板、所述壳体的底板分别接触，所述连接部作为所述壳体的侧板的一部分，外漏在空气中，所述晶体管器件固定在所述连接部的内侧。

可选地，所述晶体管器件包括电源开关管器件和整流管器件。

可选地，所述晶体管器件通过压板的方式固定连接部的内侧。

可选地，所述缝纫机控制器安装在缝纫机的机头上，所述壳体的底板与所述机头的外壳固定在一起。

可选地，所述第一电路板上还设置有气阀控制电路和电磁铁控制电路。

可选地，所述第二电路板上还设置有变压器和散热器。

可选地，所述散热器与所述第一电路板之间形成风道，所述主轴电机控制装置通过所述散热器和所述风道散热，所述风道的一端设置有风扇，所述壳体上设置有与所述风道连通的出风口。

可选地，所述第一电路板和所述第二电路板上均设置有信号接口，所述信号接口在空间上按强电和弱电分开布置。

第二方面，本申请提供一种缝纫机，包括：机头、台板和如上述所述的缝纫机控制器。

本申请提供的缝纫机控制器及缝纫机，该缝纫机控制器包括壳体、设置有步进电机控制装置的第一电路板、设置有主轴电机控制装置的第二电路板和导热连接件，通过将第一电路板和第二电路板设置在壳体内，第一电路板位于第二电路板的上方，且第一电路板与第二电路板之间具有间隙，导热连接件与壳体装配在一起，导热连接件外侧的全部或部分外漏在空气中，在导热连接件的内侧设置晶体管器件，这相比于现有的仅采用一张大尺寸的电路板和仅通过散热器进行散热控制器而言，不仅使控制器的结构更加的紧凑稳定，减小了控制器的体积，提高了电路板的结构稳定性和可靠性，而且方便控制器将内部不同器件产生热量的散出，增强了控制器的散热能力，进而延长了控制器的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的缝纫机控制器实施例一的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的缝纫机控制器实施例二的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的缝纫机控制器实施例三的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的缝纫机的结构示意图。

附图标记说明：

100-缝纫机控制器；

110-壳体；

120-步进电机控制装置；

130-第一电路板；

140-主轴电机控制装置；

150-第二电路板；

160-导热连接件；

170-晶体管器件；

161-第一水平伸出端；

162-第二水平伸出端；

163-连接部；

11-强电信号接口；

21-弱电信号接口；

10-强电信号接口区域；

20-弱电信号接口区域；

200-缝纫机；

210-机头；

220-台板。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本申请实施例提供的缝纫机控制器，适用于任何类型的缝纫机，尤其适用于工业缝纫机。

本申请实施例的主体思路：现有的缝纫机控制器通常采用一块电路板的设计，并通过散热器对其内部的器件进行散热，该方式虽然能够起到一定的散热效果，但由于控制器内器件较多，且所有器件都是平铺设置在一块电路板上，因此，无法做到小型化和散热效果的兼顾，本申请的技术方案通过设置两块在竖直方向上叠加的电路板和与控制器壳体装配在一起的导热连接件，并将控制器的相关器件对应设置在第一电路板、第二电路板将和导热连接件上，在减小控制器的体积的同时，增强了控制器的散热能力。

图1为本申请实施例提供的缝纫机控制器实施例一的结构示意图，如图1所示，本实施例的缝纫机控制器100，包括：

壳体110、设置有步进电机控制装置120的第一电路板130、设置有主轴电机控制装置140的第二电路板150和导热连接件160。

第一电路板130和第二电路板150均设置在壳体110内，第一电路板130位于第二电路板150的上方，且第一电路板130与第二电路板150之间具有间隙，导热连接件160与壳体110装配在一起，导热连接件160外侧的部分或全部外漏在空气中，导热连接件160的内侧设置有晶体管器件170。

需要说明的是，图1示出的将步进电机控制装置120设置在第一电路板130上，将主轴电机控制装置140设置在第二电路板150上只是一种示例，本实施例不限于此，例如，也可以将步进电机控制装置120设置在第二电路板150上，将主轴电机控制装置140设置在第一电路板130上。

本实施例中第一电路板130、第二电路板150以及设置在第一电路板130、第二电路板150和导热连接件160上的器件均设置在该壳体110的内部，实现壳体110对第一电路板130、第二电路板150以及设置在第一电路板130、第二电路板150和导热连接件160上的器件的保护。

如图1所示，为了减小控制器100的体积和增加散热，本实施例通过在控制器100中设置第一电路板130和第二电路板150，并将控制器100中的步进电机控制装置120、主轴电机控制装置140以及其他的器件对应设置在第一电路板130和第二电路板150上，其中，步进电机控制装置120与步进电机连接，用于产生驱动信息以控制步进电机运作，主轴电机控制装置140与主轴电机连接，用于产生驱动信息以控制主轴电机运作，实现对步进电机和主轴电机的控制，进而实现缝纫机的自动化。

具体的，如图1所示，本实施例的控制器100包括步进电机控制装置120、第一电路板130、主轴电机控制装置140、第二电路板150、导热连接件160和晶体管器件170，其中，步进电机控制装置120与步进电机连接，用于控制步进电机，主轴电机控制装置140与主轴电机连接，用于控制主轴电机。

需要说明的是，控制器100中的所有器件均设置在第一电路板130、第二电路板150或者导热连接件160上。例如，步进电机控制装置120设置在第一电路板130上，主轴电机控制装置140设在第二电路板150；或者，步进电机控制装置120设置在第二电路板150上，主轴电机控制装置140设在第一电路板130；或者，步进电机控制装置120和主轴电机控制装置140在第一电路板130上；或者，步进电机控制装置120和主轴电机控制装置140均设置在第二电路板150上，本实施例对步进电机控制装置120和主轴电机控制装置140在第一电路板130和第二电路板150上的具有设置方式不做限制，具体根据实际需要确定。

优选的，可以将步进电机控制装置120和主轴电机控制装置140设置在不同的电路板上，例如，将步进电机控制装置120设置在第一电路板130上，将主轴控制装置设置在第二电路板150。或者，将步进电机控制装置120设置在第二电路板150上，将主轴控制装置设置在第一电路板130。这样当步进电机控制装置120和主轴电机控制装置140设置在不同的电路板时，可以实现热量的均匀分布，进而提高了第一电路板130和第二电路板150的使用寿命。

本实施例的第一电路板130和第二电路板150可以插接在壳体110的内壁上，例如，在第一电路板130和第二电路板150的侧边上设置多个插脚，对应的在壳体110的内壁上设置多个插孔，将插脚插设在插孔中，进而实现将第一电路板130和第二电路板150设置在壳体110中。可选的，第一电路板130和第二电路板150还可以卡接在壳体110的内壁上，例如，在壳体110的内壁上设置多个卡槽，将第一电路板130和第二电路板150的侧边卡设在壳体110上的卡槽中，进而实现将第一电路板130和第二电路板150设置在壳体110中。

可选地，第二电路板150可以通过螺钉、粘胶、插接等方式固定在壳体110的底板上，第一电路板130固定在第二电路板150上，例如通过插针和插座的方式将第一电路板130与第二电路板150连接，可以保证第一电路板130和第二路板150之前有足够的间隙，便于第二电路板150上相应的器件的设置。

可选地，本实施例的第一电路板130和第二电路板150均可以是印制电路板(printedcircuitboard，pcb)。

可选地，第一电路板130上除包括步进电机控制装置120外，还可以包括气阀控制电路和电磁体控制电路，分别用于驱动外接的气阀和电磁铁动作；第二电路板150上除包括主轴电机控制装置140外，还可以包括开关电源电路和交流滤波电路，其中，开关电源电路为步进电机控制装置120和主轴电机控制装置140提供供电电压，并提供外部主轴电机和步进电机的工作电压，开关电源电路中包括晶体管、变压器等，交流滤波电路是将市电中的干扰进行滤除，使得后级电路可靠工作。

可选地，步进电机控制装置120包括控制步进电机的多个晶体管，主轴电机控制装置140包括控制主轴电机的多个晶体管。

可选地，本实施例中第一电路板130和第二电路板150上还可以设置散热器，散热器用于对安装在其上的器件进行散热，在一种可能的实现方式中，在第二电路板150上设置散热器，并将将主轴电机控制装置140中晶体管和开关电源电路中的部分晶体管设置在散热器上，从而实现对相关器件的散热。

可选地，为了提高散热器的散热速率，本实施例中通过第二电路板与第一电路板130之间的间隙，在散热器与第一电路板130之间形成风道，并在风道的一端设置风扇，在机壳110上设置与该风道连通的出风口，这样晶体管工作时产生的热量通过散热器释放，然后通过风扇将第一散热器和第二散热器上的释放的热量通过该风道和出风口吹出，进而实现对第二电路板150上各器件的降温

可选地，也可以在第一电路板130和第二电路板150上分别设置第一散热器和第二散热器，并且将步进电机控制装置120中晶体管设置在第一散热器上，将主轴电机控制装置140晶体管和开关电源电路中的部分晶体管设置在第二散热器上，从而实现对第一电路板130和第二电路板150中相关器件的散热。

本实施例将第一电路板130设置在第二电路板150上的上方，这样不仅减小了控制器100的体积，使得控制器100的结构紧凑。同时，第一电路板130与第二电路板150之间设置间隙，方便热量散出，进而进一步提高了控制器100的散热效率，从而提高了控制器100的使用寿命。

而现有的控制器100通常包括一块电路板，该电路板尺寸较大，控制器100中的所有器件均平铺设置在该电路板上。其中，有些器件的体积大，有些器件的体积小，这样在封装时，为了方便将控制器100固定在台板的下方，则壳体110的长宽方向的尺寸大于电路板的尺寸，壳体110高度方向的尺寸大于电路板上体积最大的器件尺寸，这样使得整个壳体110的尺寸较大，而壳体110中小器件相邻的位置为空，进而造成壳体110空间的大量浪费。而该大尺寸的壳体110不仅增大了控制器100的尺寸，使得整个缝纫机的结构笨重，同时增大了控制器100的制作成本，造成资源的浪费。

本实施例，通过将电路板设置成竖直分布的第一电路板130和第二电路板150，充分合理利用了控制器100的空间，例如可以将较高的器件设置在第一电路板130(或第二电路板150)上，将高度较低的器件设置在第二电路板150(或第一电路板130)上，这样可以大大降低控制器100空间的浪费，进而降低了控制器100的尺寸，使得控制器100的结构更加紧凑。同时，本实施例的控制器100相比于一张大尺寸的电路板而言，将电路板设置成尺寸基本相同的第一电路板130和第二电路板150，可以提高电路板的结构稳定性，防止电路板发生折断的问题，进而提高了电路板的使用可靠性，使得控制器100的结构更加的稳定。

此外，为了进一步提高控制器100的散热性能，本实施通过设置导热连接件160，并将导热连接件160与控制器100的壳体110装配在一起，导热连接件160由导热材料制成，如铁板，通过将控制器100中的部分晶体管器件170器件固定在导热连接件160上，该导热连接件160与控制器100的壳体装配在一起，导热连接件160外侧的全部或部分外漏在空气中，从而可以直接与空气进行热交换，实现对设置在其上的晶体管器件170的散热。

需要说明的是，本实施例中导热连接件160由导热材料如铁、铝、合金等制成，导热连接件160的形状可以根据使用需求进行设计，例如可以做成板型、“c”型、“几”字型等，此处不作限制。

具体地，如图1所示，导热连接件160与壳体110装配在一起，导热连接件160与壳体110装配在一起的部分形成壳体110的一部分，在使用时外漏于空气中，将在导热连接件160与壳体110装配在一起的那部分的内侧设置晶体管器件170，在控制器100工作时，晶体管器件170产生的热量传导给导热连接件160，通过导热连接件160与大气进行热交换，从而实现对晶体管器件170的散热。

其中，晶体管器件170是指晶体管类器件，包括各种类型的晶体管，如步进电机控制装置120中的晶体管、开关电源电路中的晶体管都可以统称为晶体管器件。

为了在增加散热效果的同时减少控制器100的体积，本实施例中采用就近布置的原则将相应的晶体管器件设置在导热连接件160上，在一种可能的实现方式中，晶体管器件170包括电源开关管器件和整流管器件。

可选地，电源开关管器件和整流管器件通过压板的方式固定导热连接件160与壳体110装配在一起的部分上。

而现有的控制器100通常只包括一个散热器，通过散热器对控制器100的内部器件进行散热，而受控制器100体积的限制，一般不宜使用体积过大的散热器，从而影响整个控制器100的散热效果，而本申请中通过设置导热连接件160，并采用就近布局的原则在导热连接件器160上设置一定数据的晶体管器件，在优化控制器100的体积的同时，进一步提高了控制器100的散热效果。

可以理解的，热量的积累往往是影响器件及设备寿命和工作稳定性的重要因素，因此，在加强器件的散热能力的同时，也延长了器件及整个控制器的寿命，提高了控制器的工作稳定性和可靠性。

本实施例中，通过设置纫机控制器包括壳体、设置有步进电机控制装置的第一电路板、设置有主轴电机控制装置的第二电路板和导热连接件，通过将第一电路板和第二电路板设置在壳体内，第一电路板位于第二电路板的上方，且第一电路板与第二电路板之间具有间隙，导热连接件与壳体装配在一起，导热连接件外侧的全部或部分外漏在空气中，在导热连接件的内侧设置晶体管器件，这相比于现有的仅采用一张大尺寸的电路板和仅通过散热器进行散热控制器而言，不仅使控制器的结构更加的紧凑稳定，减小了控制器的体积，提高了电路板的结构稳定性和可靠性，而且方便控制器将内部不同器件产生热量的散出，增强了控制器的散热能力，进而延长了控制器的使用寿命。

图2为本申请实施例提供的缝纫机控制器实施例二的结构示意图，在上述实施例的基础上，如图2所示，本实施例中，导热连接件160包括第一水平伸出端161、位于第一水平伸出端160下方的第二水平伸出端162和连接第一水平伸出端161和第二水平伸出端162的连接部163。

第一水平伸出端161的某个表面与第一电路板130接触，第二水平伸出端162分别与第二电路板150、壳体110的底板接触，连接部163作为壳体110的侧板的一部分，外漏在空气中，晶体管器件170(图2中未示出)固定在连接部163的内侧。

在上述实施例的基础上，为了进一步增强控制器100的散热能力，如图3所示，本实施中设置导热连接件160包括第一水平伸出端161、第二水平伸出端162和连接部163，并将连接部163装配在壳体110上，从而可以直接与空气接触，使第一水平伸出端161的上表面与第一电路板130接触，第二水平伸出端162的上下表面分别与第二电路板150、壳体110的底板接触，而在装配时壳体110的底板与机头的壳体110安装在一起，从而在控制器100工作时，第一水平伸出端161和第二水平伸出端162分别用于将第一电路板130和第二电路板150上积累的热量传导到连接部163和壳体110的底板上，通过连接部163与大气进行交换以及底板与机头的壳体110进行热交换，从而进一步实现对第一电路板130、第二电路板150以及导热连接件160进行散热，提高了散热效率。

可选地，本实施例中连接部163可以通过卡接或者焊接等方式装置在壳体110的一个侧板上，与壳体110完美融合，在不影响壳体110完整性的同时，实现对内部器件的散热。

在一种可能的实现方式中，如图3所示，导热连接件160为“c”形铁板，该“c”铁板的开口朝向第一电路板130和第二电路板150的方向，导热连接件160包括上下设置的第一水平伸出端161和第二水平伸出端162，第一水平伸出端161与第二水平伸出端162之间设置有连接部163。在实际连接过程中，第一电路板130设置在第一水平伸出端161的上方，并使第一电路板130与第一水平伸出端161接触，第二水平伸出端162的上表面与第二电路板150接触，第二水平伸出端的下表面与壳体110的底板接触，这样第一电路板130将热量传递给第一水平伸出端、连接部163、第二水平伸出端162传递到壳体110上，同时在传递的过程中，连接部163还与大气进行热交换，使得热量从壳体110和连接部163散出，进而提高了第一电路板130的散热效率；同样地，第二电路板150也可以将热量分别传递给壳体110和连接部160，使得热量从壳体110和连接部163散出，进而提高了第二电路板150的散热效率。

此外，为了进一步提高散热效率，还可以在第一电路板130或第二电路板150上与导热连接件160接触的一端涂一层导热硅脂，以增加第一电路板130和第二电路板150的耐热、导热性能，进而增强控制器100的散热能力，提高控制器100的稳定性和可靠性，并延长控制器100的寿命。

本实施例提供的缝纫机控制器，通过导热连接件160包括第一水平伸出端161、位于第一水平伸出端161下方的第二水平伸出端162和连接第一水平伸出端161和第二水平伸出端162的连接部163，并设置第一水平伸出端161与第一电路板130接触，第二水平伸出端162与第二电路板150、壳体110的底板分别接触，连接部163作为壳体110的侧板的一部分，外漏在空气中，晶体管器件170固定在连接部163的内侧，从而将第一电路板130和第二电路板150积累的热量通过连接部163和机壳110散出去，进一步提高的控制器100的散热效率，增加了控制器100的工作稳定性和可靠性，并延长了控制器100的寿命。

另外，本申请实施例通过将导热连接件160作为壳体110的一部分，同时根据需要，在导热连接件160设置晶体管器件，节约了控制器100的体积，有利于实现控制器100的小型化，进一步地，导热连接件160可以由“c”型铁板实现，不仅满足为晶体管器件及第一电路板130、第二电路板150上的器件散热的需求，还能节约散热器的使用，从而有利于减少控制器100的生产成本，产生了良好的经济效益和社会效益。

图3为本申请实施例提供的缝纫机控制器实施例三的结构示意图，在上述各实施例的基础上，如图3所示(以第一电路板为例示出)，本实施例中第一电路板130和第二电路板150上均设置有信号接口，信号接口在空间上按强电和弱电分开布置。

具体地，第一电路板130可以包括多个信号接口，该信号接口通过线缆与步进电机、气阀、电磁铁等外部设备或器件连接，从而实现控制器100对外部设备或器件之间的信号传递，实现对外部设备或器件的控制，本实施例中，按照外部器件或设备的用电情况对信号接口进行划分，如图3所示，将信号接口分为强电信号接口11和弱电信号接口21，在第一电路板130上划分出强电信号接口区域10和弱电信号接口区域20，并将强电信号接口11设置在强电信号接口区域10内，将弱电信号接口21设置在弱电信号接口区域20内，从而可以使线缆按强电和弱电的方式在空间上分开，使线缆的布置更加整齐、美观，一定程度上也能起到节约控制器100空间的作用，并且，通过这种线缆的布置方式，避免了线缆之间的交叉干扰，从而有利于提高被控设备或器件的抗干扰能力。

可选地，本实施例中，还可以在壳体110上与信号接口相对的位置上设置开孔，使线缆方便地与对应的信号接口连接，并有利于减少线缆的长度。

第二电路板150上可以采用同样的原则对其上的信号接口进行布局，其实现方式与第一电路板130类似，此处不再赘述。

本实施例中，通过在第一电路板130和第二电路板150上设置信号接口，实现控制器100对外部设备或器件的控制，并且通过将第一电路板130和第二电路板150上的信号接口按强电和弱电分开布置，从而使线缆的布置更加整齐、美观，同时还节约线缆长度，并增加了线缆接入的便利性和可靠性，提高了外部设备或器件的抗干扰能力。

图4为本申请实施例提供的缝纫机的结构示意图，本实施例中，缝纫机200包括机头210、台板220和上述实施例中的缝纫机控制器100，缝纫机控制器100设置在机头210上。

本实施例中为了提高缝纫机的结构紧凑性和线缆布局的合理性，将缝纫机控制器100设置在机头210上，控制器100的机壳的底板与机头的外壳固定在一起，这样不仅减小了缝纫机的体积，同时节省了缝纫机的制造成本。需要说明的是，控制器100上与导热连接件装置在一起的侧板外漏在空气中，不与台板220或者机头210接触，进而方便导热连接件与空气进行热交换，将内部的热量通散出。

此外，若控制器100上设置的出风口，则也外漏在空气中，与缝纫机机头210或者台板220不接触，进而方便热量通过出风口散出。

同时，如图4所示，本实施例将传递到控制器100壳体110上的一部分热量通过导热连接件传递到空气中，壳体110上的另一部分热量通过机头210的外壳传递到缝纫机上，而本实施例的由于壳体110与机头的接触面积较大，可以有效地将热量传递到缝纫机上，进而提高了控制器100的散热效率。

可选的，如图4所示，本实施例将与控制器100内的信号接口连接的线缆设置在所述机头210中，进而防止连接线外漏造成安全事故的问题，并提高了缝纫机的整体美观性。

本实施例提供的缝纫机，通过将控制器设置在缝纫机的机头上，与现有的将控制器设置在台板下方的技术方案相比，缝纫机的结构更加紧凑，同时幅度减少了线缆的长度，优化了线缆的布局，从而使缝纫机的整体更加美观。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

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