專利名稱：一種電腦刺繡機分布式調整臺控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及工業(yè)多頭電腦刺繡機的技術領域，屬于工業(yè)自動化控制范疇，具體的講，是指一種電腦刺繡機分布式調整臺控制裝置。
背景技術：
我國是紡織和制衣的大國，工業(yè)電腦刺繡機行業(yè)一直是整個紡織與服裝領域的重要一環(huán)。隨著勞動力成本的增加和對特種刺繡功能要求的提高,超多頭和特種繡已經(jīng)成為電腦刺繡機未來的發(fā)展趨勢。目前，國內針對超多頭刺繡機的特點而專門進行的電控系統(tǒng)研發(fā)剛剛展開不久，特別是在多個機頭分布式控制以及如何擴展多種特種繡的技術領域，并沒有非常完善的解決方案，尚需進一步的研究。對于擁有40頭或以上的超多頭電腦繡花機，其機頭調整臺的控制主要有以下幾個特點1)機頭調整臺數(shù)目多，每一個機頭都要發(fā)送自身狀態(tài)給主控板，并接收主控板的控制指令，實時通訊的數(shù)據(jù)交換量大；2)實現(xiàn)機頭調整臺跳躍、夾線、勾線等功能的電機和電磁閥數(shù)量大大增加，將會消耗更多的電流；3)機頭控制的設計既要兼顧降低成本的要求，又要滿足擴展珠片繡、盤帶繡等特殊繡法的要求。目前市場上電腦刺繡機的調整臺控制部分，大多與主控系統(tǒng)以單一總線的方式相連，例如RS485總線。當機頭控制板數(shù)量成倍增長時，信息和數(shù)據(jù)通訊量增加，并且各種高速和低速信息混合在一起，極易導致通信阻塞。對于機頭動作的控制，特別是勾線動作的實現(xiàn)，目前比較流行的做法是采用集中驅動的方式。這種方法的缺點是無法獨立實現(xiàn)個別調整臺的勾線動作，并且機頭數(shù)的增多會增加驅動器的負擔，導致驅動器工作溫度高、壽命短。為降低超多頭機的機頭控制成本，有些刺繡機采用了主從式的設計，然而這種方式對于特種繡的兼容性也相應的變差了。本實用新型針對以上問題，采用基于混合總線通訊的分布式控制方法，利用dsPIC高速控制芯片實現(xiàn)一個控制節(jié)點對4個調整臺的控制，并同時具有獨立驅動和良好的特種繡兼容性。

實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種可實時進行數(shù)據(jù)的高速交換，且具有良好的兼容性的電腦刺繡機分布式調整臺控制裝置。為了解決上述問題，本實用新型采用如下技術方案實現(xiàn)一種電腦刺繡機分布式調整臺控制裝置，其包括機頭主控模塊、多機頭狀態(tài)控制模塊、驅動模塊、擴展接口模塊及系統(tǒng)信息處理模塊，所述的多機頭狀態(tài)控制模塊，用于接收刺繡機的各個機頭的斷線傳感器數(shù)據(jù)、用戶開關信息，并將這些信息傳送給所述的機頭主控模塊；所述的機頭主控模塊，接收所述的多機頭狀態(tài)控制模塊所傳輸?shù)男畔?，將刺繡機主控系統(tǒng)的狀態(tài)與各個調整臺的狀態(tài)，結合主軸編碼器數(shù)據(jù)，自主的對調整臺狀態(tài)進行控制決策，同時，將這些系統(tǒng)與調整臺的狀態(tài)數(shù)據(jù)、控制決策數(shù)據(jù)都通過所述的擴展接口模塊進行輸出；驅動模塊用于機頭主控模塊對外圍電機等器件的驅動；系統(tǒng)信息處理模塊，用于接收處理從刺繡機的主控系統(tǒng)傳輸來的狀態(tài)和控制信號，進行必要的解碼和預處理之后，將會傳送給所述的機頭主控模塊進行進一步的分析和處理。上述的驅動模塊，其具有四路跳躍電機驅動、四路勾線電機驅動、四路夾線彈片驅動和四路跳躍電磁閥驅動，且每一路驅動都能獨立執(zhí)行。上述的多機頭狀態(tài)控制模塊，其將信息傳輸給所述的機頭主控模塊的同時，能將機頭不同的狀態(tài)通過兩個LED的亮滅顯示給用戶。上述的多機頭狀態(tài)控制模塊采用遠程IO模擬總線對機頭進行控制，每個機頭作為一個子節(jié)點，一共有四個節(jié)點掛載在總線上，使用輪詢的方式對機頭進行輸入輸出控制。采用上述技術方案時，在使用時，每一套機頭調整臺控制裝置，都相當于一個分布式控制節(jié)點，不同大小的機器可以根據(jù)其機頭的數(shù)量決定分布式控制節(jié)點的數(shù)目。所有的調整臺控制系統(tǒng)都通過一條混合總線與刺繡機的主控模塊相連接，進行實時高速的信息傳遞和數(shù)據(jù)交換。本新型采用混合總線的方式，解決了不同類信號傳輸中可能出現(xiàn)的通信阻塞問題，保證了系統(tǒng)實時效應及通信的可靠性，因此系統(tǒng)信號可以完全傳輸?shù)交旌峡偩€上，有利于各種外圍控制、特種繡控制的擴展。

圖1是本實用新型的結構框圖；圖2是本實用新型應用于刺繡機的結構框圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。參考圖1所示，本實用新型公開了一種電腦刺繡機分布式調整臺控制裝置，其包括機頭主控模塊1、多機頭狀態(tài)控制模塊2、驅動模塊3、擴展接口模塊4及系統(tǒng)信息處理模塊5，其中機頭主控模塊1，將刺繡機主控系統(tǒng)的狀態(tài)與各個調整臺的狀態(tài)，結合主軸編碼器等數(shù)據(jù)，自主的對調整臺狀態(tài)進行控制決策，完成調整臺跳躍、夾線、勾線、斷線檢測、LED輸出等功能的實現(xiàn)。另外該機頭主控模塊I還將系統(tǒng)與調整臺的狀態(tài)數(shù)據(jù)、控制決策數(shù)據(jù)都通過擴展接口模塊4進行輸出，對珠片繡、盤帶繡等特種繡裝置有很好的兼容性。相比傳統(tǒng)的特種繡擴展模式，刺繡機主控系統(tǒng)和調整臺控制系統(tǒng)的軟硬件均無需更改，因此特種繡功能的擴展將會變得更為快捷。多機頭狀態(tài)控制模塊2，接收刺繡機的各個機頭的斷線傳感器數(shù)據(jù)、用戶開關信息，并將這些信息傳送給機頭主控模塊1，同時，將機頭不同的狀態(tài)通過紅綠兩個LED的亮滅顯示給用戶。在本實施例中，該多機頭狀態(tài)控制模塊2采用了遠程IO模擬總線對機頭進行控制的設計，每個機頭作為一個子節(jié)點，一共有四個節(jié)點掛載在總線上，使用輪詢的方式對機頭進行輸入輸出控制。這種遠程IO總線方式相比普通IO直連更為可靠、穩(wěn)定，并且減少了系統(tǒng)控制機頭所需的芯片IO資源。驅動模塊3用于對機頭主控模塊I進行驅動，包括跳躍電機、夾線電磁閥、勾線電機的驅動控制，其中最顯著的特點是將傳統(tǒng)的集中式勾刀電機驅動改變成為了獨立驅動的方式。在刺繡過程中，由于補繡、組合繡等功能的需要，某些機頭在刺繡過程中會處于關閉待命狀態(tài)，當刺繡機剪線并起繡時，傳統(tǒng)控制的勾刀會執(zhí)行動作，極有可能導致待命機頭再次起繡時的脫線問題。而獨立勾刀驅動的出現(xiàn)改變了這一現(xiàn)狀，分布式的控制方式解決了脫線問題，提高了生產效率。在本實施例中，該驅動模塊3，其具有四路跳躍電機驅動、四路勾線電機驅動、四路夾線彈片驅動和四路跳躍電磁閥驅動，且每一路驅動都能獨立執(zhí)行。系統(tǒng)信息處理模塊5，用于接收處理從刺繡機的主控系統(tǒng)傳輸來的狀態(tài)和控制信號。此模塊支持CAN總線、RS485總線和IO的數(shù)據(jù)的收發(fā)功能，其中最主要的信號包括主軸信號、刺繡途中的針跡信息和控制信息、以及用戶設置的參數(shù)信息。這些信息進行必要的解碼和預處理之后，將會傳送給機頭主控模塊I進行進一步的分析和處理。參考圖2所示，在使用時，每一套機頭調整臺控制裝置，都相當于一個分布式控制節(jié)點，不同大小的機器可以根據(jù)其機頭的數(shù)量決定分布式控制節(jié)點的數(shù)目。所有的調整臺控制系統(tǒng)都通過一條混合總線與刺繡機的主控模塊相連接，進行實時高速的信息傳遞和數(shù)據(jù)交換?；旌峡偩€中掛載的數(shù)據(jù)，不僅包括了需要實時高速傳遞的控制信號，也包括了數(shù)據(jù)量較大實時性要求不高的信號。在具體的實現(xiàn)的過程中，主軸編碼信息、伺服驅動器脈沖控制信號、時序同步信號等高速數(shù)據(jù)，采用了 IO傳輸?shù)姆绞?；機器刺繡過程中涉及的針跡信息、剪線狀態(tài)、換色狀態(tài)等準實時數(shù)據(jù)，采用CAN總線來進行傳輸；用戶界面的參數(shù)傳輸、操作者手動控制指令等停機狀態(tài)下的非實時數(shù)據(jù)，采用RS485總線的方式來進行傳輸。采用混合總線的方式，解決了不同類信號傳輸中可能出現(xiàn)的通信阻塞問題，保證了系統(tǒng)實時效應及通信的可靠性，因此系統(tǒng)信號可以完全傳輸?shù)交旌峡偩€上，有利于各種外圍控制、特種繡控制的擴展。以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。
權利要求1.一種電腦刺繡機分布式調整臺控制裝置，其特征在于其包括機頭主控模塊、多機頭狀態(tài)控制模塊、驅動模塊、擴展接口模塊及系統(tǒng)信息處理模塊，所述的多機頭狀態(tài)控制模塊，用于接收刺繡機的各個機頭的斷線傳感器數(shù)據(jù)、用戶開關信息，并將這些信息傳送給所述的機頭主控模塊；所述的機頭主控模塊，接收所述的多機頭狀態(tài)控制模塊所傳輸?shù)男畔?，將刺繡機主控系統(tǒng)的狀態(tài)與各個調整臺的狀態(tài)，結合主軸編碼器數(shù)據(jù)，自主的對調整臺狀態(tài)進行控制決策，同時，將這些系統(tǒng)與調整臺的狀態(tài)數(shù)據(jù)、控制決策數(shù)據(jù)都通過所述的擴展接口模塊進行輸出；驅動模塊用于所述的機頭主控模塊對外圍電機器件的驅動；系統(tǒng)信息處理模塊，用于接收處理從刺繡機的主控系統(tǒng)傳輸來的狀態(tài)和控制信號，進行必要的解碼和預處理之后，將會傳送給所述的機頭主控模塊進行進一步的分析和處理。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種電腦刺繡機分布式調整臺控制裝置，其特征在于所述的驅動模塊，其具有四路跳躍電機驅動、四路勾線電機驅動、四路夾線彈片驅動和四路跳躍電磁閥驅動，且每一路驅動都能獨立執(zhí)行。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種電腦刺繡機分布式調整臺控制裝置，其特征在于 所述的多機頭狀態(tài)控制模塊，其將信息傳輸給所述的機頭主控模塊的同時，能將機頭不同的狀態(tài)通過兩個LED的亮滅顯示給用戶。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種電腦刺繡機分布式調整臺控制裝置，其特征在于所述的多機頭狀態(tài)控制模塊采用遠程IO模擬總線對機頭進行控制，每個機頭作為一個子節(jié)點， 一共有四個節(jié)點掛載在總線上，使用輪詢的方式對機頭進行輸入輸出控制。
專利摘要本實用新型公開了一種電腦刺繡機分布式調整臺控制裝置，包括機頭主控模塊、多機頭狀態(tài)控制模塊、驅動模塊、擴展接口模塊及系統(tǒng)信息處理模塊，多機頭狀態(tài)控制模塊，用于接收刺繡機的各個機頭的斷線傳感器數(shù)據(jù)、用戶開關信息，將這些信息傳送給機頭主控模塊；機頭主控模塊，接收多機頭狀態(tài)控制模塊傳輸?shù)男畔?，對調整臺狀態(tài)進行控制決策，同時，將這些數(shù)據(jù)通過擴展接口模塊進行輸出；驅動模塊實現(xiàn)機頭主控模塊對外圍電機等器件的驅動；系統(tǒng)信息處理模塊，用于接收從刺繡機的主控系統(tǒng)傳輸來的狀態(tài)和控制信號，將其傳送給機頭主控模塊進行分析和處理。本實用新型保證了系統(tǒng)實時效應及通信的可靠性，有利于各種外圍控制、特種繡控制的擴展。
文檔編號D05C13/00GK202881664SQ201220545370
公開日2013年4月17日 申請日期2012年10月23日 優(yōu)先權日2012年10月23日
發(fā)明者左巍, 侯祖平 申請人:深圳思瑞普科技有限公司