一種模板縫紉機(jī)控制系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)縫紉機(jī)的控制領(lǐng)域，具體指一種模板縫紉機(jī)控制系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)控模板縫紉機(jī)作為服裝生產(chǎn)中目前最先進(jìn)的高科技全自動(dòng)縫紉設(shè)備，不僅能夠解決服裝生產(chǎn)縫制效率低，縫制效果不理想等一些列傳統(tǒng)縫紉問題，更實(shí)現(xiàn)了智能化縫紉，模板自動(dòng)識(shí)別，服裝CAD所生成文件直接進(jìn)行自動(dòng)縫紉，即不需人工進(jìn)行蹬踏縫紉，樣片擺放以后，一個(gè)按鍵便可實(shí)現(xiàn)整個(gè)縫紉過程，任何成衣縫制部位通過該設(shè)備都可進(jìn)行完美縫紉，使流水線上生產(chǎn)效率空前提高，更可對(duì)以往生產(chǎn)小組進(jìn)行革新重組，工位可大幅縮減，效率卻大大提高的革命性縫紉設(shè)備，今后將成為服裝生產(chǎn)線上先鋒，流水線上的核心設(shè)備。
[0003]當(dāng)前縫紉機(jī)控制系統(tǒng)，例如申請(qǐng)?zhí)枮镃N201320557159專利中所示的模板縫紉機(jī)控制系統(tǒng)，由于其電控系統(tǒng)分為五塊電路板來控制且X軸和Y軸只能采用步進(jìn)電機(jī)，所以其抗干擾能力(容易產(chǎn)生花屏)控制精度不盡人意(縫紉出的線段不夠筆直)，縫紉出的成品效果不好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的種種缺陷，本發(fā)明的主要目的在于提供一種模板縫紉機(jī)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)、控制精度聞而且反應(yīng)快。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下的技術(shù)方案:
模板縫紉機(jī)控制系統(tǒng)，包括人機(jī)交換模塊，用于完成觸摸屏與控制器之間的通訊，使系統(tǒng)中的參數(shù)和狀態(tài)能夠在觸摸屏上顯示，能夠在觸摸屏上進(jìn)行對(duì)系統(tǒng)的操作和修改參數(shù)，達(dá)到人機(jī)交互的功能。
[0006]I/O管理模塊，包括管理通用輸入、通用輸出，具體地為縫紉機(jī)上的啟動(dòng)按鈕，暫停按鈕，壓板氣缸的電磁閥，壓腳氣缸的電磁閥，剪線氣缸的電磁閥等；條形碼掃描器，用于掃描模板上的條形碼，進(jìn)而控制器中能夠根據(jù)條形碼掃描器掃描的信息來做識(shí)別模板來進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作；計(jì)算模塊，用于對(duì)系統(tǒng)的單位進(jìn)行轉(zhuǎn)換計(jì)算；手動(dòng)運(yùn)動(dòng)模塊，手動(dòng)控制縫紉機(jī)X軸、Y軸及主軸的運(yùn)動(dòng)，機(jī)床回零的動(dòng)作；讀取模塊，讀取各軸狀態(tài)、位置與速度；報(bào)警模塊，用于對(duì)系統(tǒng)報(bào)警信息的處理。
[0007]斷電保存模塊，用于每間隔一定時(shí)間保存系統(tǒng)中的參數(shù)和狀態(tài)，這樣系統(tǒng)在突然斷電，重新上電后，系統(tǒng)可以調(diào)取之前前保存的信息，可以繼續(xù)加工剩余的部分。
[0008]自動(dòng)加工模塊，用于控制縫紉機(jī)完成自動(dòng)縫紉的動(dòng)作。
[0009]作為本技術(shù)方案的一種改進(jìn)，所述控制器分別連接所述觸摸屏、通用輸入、通用輸出和條形碼掃描器，該控制器還連接有步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器和伺服驅(qū)動(dòng)器。
[0010]作為本技術(shù)方案的另一種改進(jìn)，所述縫紉機(jī)X軸、Y軸及主軸上帶有編碼器，通過讀取X軸和Y軸編碼器的位置，來確定當(dāng)前機(jī)床的X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)，進(jìn)而就可以確立一個(gè)平面上的任意一點(diǎn)；而主軸編碼器主要是用來判斷的機(jī)針的位置；其中編碼器有五個(gè)參數(shù):模板開始移動(dòng)角度，模板停止移動(dòng)角度，剪線開始角度，剪線停止角度，撥線開始角度；當(dāng)主軸到達(dá)對(duì)應(yīng)的位置時(shí)就會(huì)進(jìn)行對(duì)應(yīng)的動(dòng)作，如到達(dá)模板開始角度時(shí)，模板就會(huì)開始移動(dòng)。
[0011]作為本技術(shù)方案的再一種改進(jìn)，所述步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器為步進(jìn)電機(jī)，所述伺服驅(qū)動(dòng)器為伺服電機(jī)。
[0012]作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述控制器為固高GUS-400控制器，運(yùn)動(dòng)控制卡與PC嵌入于兩塊電路板中，為一體化控制器，抗干擾能力更強(qiáng)，能夠兼容伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)，底層算法已到達(dá)國(guó)內(nèi)前列，有效地保證系統(tǒng)的控制精度。
[0013]另外還提供了本發(fā)明模板縫紉機(jī)控制系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟:
SI，系統(tǒng)上電，讀取系統(tǒng)參數(shù)或?qū)懭肽J(rèn)參數(shù):
模板縫紉機(jī)系統(tǒng)上電初始，會(huì)讀取系統(tǒng)參數(shù)，如果沒有系統(tǒng)參數(shù)，則會(huì)寫入默認(rèn)的系統(tǒng)參數(shù)，完成讀取系統(tǒng)參數(shù)后，人機(jī)交互模塊，I/o管理模塊，斷電保存模塊，自動(dòng)加工模塊都會(huì)進(jìn)行運(yùn)行；I/o管理模塊下的手動(dòng)運(yùn)動(dòng)模塊就會(huì)進(jìn)行對(duì)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行上電，同時(shí)計(jì)算模塊會(huì)將主軸電機(jī)參數(shù)中的速度單位(轉(zhuǎn)/分)轉(zhuǎn)化為(脈沖/分鐘)，待上電完成后，主軸會(huì)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)找尋編碼器零位，尋找到后，系統(tǒng)等待用戶操作；
S2，開啟系統(tǒng)手動(dòng)|吳式:
用戶點(diǎn)擊壓板按鈕，I/O管理模塊則會(huì)檢測(cè)到輸入口的變化，并輸出壓板對(duì)應(yīng)輸出口的信號(hào)，之后點(diǎn)擊觸摸屏主界面上的復(fù)位按鈕，系統(tǒng)就會(huì)開啟手動(dòng)模式，執(zhí)行復(fù)位動(dòng)作，Y軸會(huì)自動(dòng)歸零，機(jī)針會(huì)回到上針位，通過對(duì)比讀取的主軸位置與系統(tǒng)參數(shù)上針位中所設(shè)的參數(shù)，能夠知道機(jī)針回沒回到上針位，通過I/O 口檢測(cè)，能夠知道Y軸是否回到零點(diǎn)；
S3，設(shè)置基準(zhǔn):
用戶點(diǎn)擊觸摸屏主界面上的基準(zhǔn)按鈕進(jìn)入設(shè)置基準(zhǔn)點(diǎn)界面，人機(jī)交互界面會(huì)檢測(cè)到用戶進(jìn)入基準(zhǔn)界面，當(dāng)用戶按下觸摸屏上右移按鈕時(shí)，人機(jī)交互模塊就會(huì)發(fā)送對(duì)應(yīng)指令給手動(dòng)運(yùn)動(dòng)模塊，手動(dòng)運(yùn)動(dòng)模塊就會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，其他的手動(dòng)運(yùn)動(dòng)也是如此，與此同時(shí)，I/O管理模塊還會(huì)讀取各軸狀態(tài)，位置與速度，同時(shí)如系統(tǒng)發(fā)生報(bào)警，則會(huì)觸發(fā)報(bào)警處理模塊處理報(bào)警信息，該報(bào)警信息內(nèi)容又會(huì)通過人機(jī)交互模塊反映到觸摸屏上；
S4,機(jī)針進(jìn)行自動(dòng)裁縫加工:
步驟S3完成后，按下啟動(dòng)按鈕，自動(dòng)加工模塊會(huì)檢測(cè)自動(dòng)加工條件是不是成立，然后降下壓腳，吸合緊線電磁鐵，主軸以系統(tǒng)參數(shù)中所設(shè)定的加工速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，當(dāng)主軸到達(dá)模板開始移動(dòng)角度時(shí)，X軸，Y軸電機(jī)拖動(dòng)模板進(jìn)行移動(dòng)，機(jī)針對(duì)布料進(jìn)行自動(dòng)裁縫加工。
[0014]進(jìn)一步，所述機(jī)針進(jìn)行自動(dòng)裁縫加工步驟中，還包括以下步驟:
S410，檢測(cè)壓板是否壓下，主軸是否到達(dá)上針位；
S411，用戶點(diǎn)擊觸摸屏，選擇當(dāng)前加工行數(shù)；
S412，系統(tǒng)解析加工代碼；
S413，機(jī)針下壓腳，緊線；主軸以設(shè)置的加工速度旋轉(zhuǎn)；
S414，主軸到達(dá)模板開始角度后模板開始移動(dòng)；
5415,主軸到達(dá)模板停止角度后，如果模板沒有插補(bǔ)到位則系統(tǒng)會(huì)報(bào)警，提示針距過大
5416,是否為本線段的最后一個(gè)點(diǎn)，如是則進(jìn)入步驟S417，如不是則返回步驟S414; S417，主軸到達(dá)剪線開始角度后執(zhí)行松線，剪線動(dòng)作； S418，主軸到達(dá)撥線開始角度后執(zhí)行撥線，抬壓腳動(dòng)作；
S419，主軸到達(dá)剪線停止角度，停止剪線動(dòng)作；
S420,是否加工完成，如是則進(jìn)入步驟S421，如不是則返回步驟S413 ；
S421，指針回到指定位置。
[0015]本發(fā)明由于采用了上述的模板縫紉機(jī)控制系統(tǒng)技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果:
1.板縫紉機(jī)對(duì)于系統(tǒng)的穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性要求很高，2800轉(zhuǎn)/分的加工速度，即接近50轉(zhuǎn)/S，則20ms主軸就要旋轉(zhuǎn)一周，程序的周期至少要在20ms循環(huán)10次以上才能保證加工精度和運(yùn)動(dòng)的可靠性，而本發(fā)明的系統(tǒng)讀取主軸編碼器的程序已到達(dá)Ims周期，主軸在最高轉(zhuǎn)速下可以程序可以循環(huán)20次，大大提高了加工精度和運(yùn)動(dòng)可靠性。
[0016]2.本系統(tǒng)的控制器為一體化設(shè)計(jì)，抗干擾能力更強(qiáng)，保證不會(huì)出現(xiàn)花屏的現(xiàn)象，并且控制器能夠兼容伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)，大大提高系統(tǒng)的控制精度。
[0017]3.本發(fā)明的系統(tǒng)可以支持市面上絕大部分的伺服驅(qū)動(dòng)器，步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器，觸摸屏，具有良好的通用性。
【附圖說明】
[0018]圖1為現(xiàn)有技術(shù)數(shù)控縫紉機(jī)的機(jī)構(gòu)原理圖；
圖2為本發(fā)明模板縫紉機(jī)控制系統(tǒng)的基本構(gòu)架方框示意圖；
圖3為本發(fā)明模板縫紉機(jī)控制系統(tǒng)的硬件連接示意圖；
圖4為本發(fā)明模板縫紉機(jī)的縫紉原理圖；
圖5為本發(fā)明模板縫紉機(jī)自動(dòng)縫紉軌跡圖；
圖6為本發(fā)明模板縫紉機(jī)控制系統(tǒng)的控制方法流程圖；
圖7為機(jī)針進(jìn)行自動(dòng)裁縫加工步驟流程圖；
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面通過具體的實(shí)施例，結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的模板縫紉機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的描述。
[0020]請(qǐng)參閱圖2所示，為本發(fā)明模板縫紉機(jī)控制系統(tǒng)的基本構(gòu)架方框示意圖，包括人機(jī)交互模板Al，用于完成觸摸屏2與控制器I之間的通訊，使系統(tǒng)中的參數(shù)和狀態(tài)能夠在觸摸屏2上顯示，能夠在觸摸屏2上進(jìn)行對(duì)系統(tǒng)的操作和修改參數(shù)，達(dá)到人機(jī)交互的功能；
I/O管理模塊A2，包括管理通用輸入4、通用輸出5，具體地為縫紉機(jī)上的啟動(dòng)按鈕，暫停按鈕，壓板氣缸的電磁閥，壓腳氣缸的電磁閥，剪線氣缸的電磁閥等；條形碼掃描器3，用于掃描模板上的條形碼，進(jìn)而控制器I中能夠根據(jù)條形碼掃描器3掃描的信息來做識(shí)別模板來進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作；計(jì)算模塊，用于對(duì)系統(tǒng)的單位進(jìn)行轉(zhuǎn)換計(jì)算；手動(dòng)運(yùn)動(dòng)模塊，手動(dòng)控制縫紉機(jī)X軸、Y軸及主軸的運(yùn)動(dòng)，機(jī)床回零的動(dòng)作；讀取模塊，讀取各軸狀態(tài)、位置與速度；報(bào)警模塊Al，用于對(duì)系統(tǒng)報(bào)警信息的處理；
斷電保存模塊A3，用于每間隔一定時(shí)間保存系統(tǒng)中的參數(shù)和狀態(tài)，這樣系統(tǒng)在突然斷電，重新上電后，系統(tǒng)可以調(diào)取之前前保存的信息，可以繼續(xù)加工剩余的部分；
自動(dòng)加工模塊A4，用于控制縫紉機(jī)完成自動(dòng)縫紉的動(dòng)作。
[0021]參閱圖3所示，本發(fā)明模板縫紉機(jī)控制系統(tǒng)的硬件連接示意圖，控制器I分別連接觸摸屏2、通用輸入4、通用輸出5、條形碼掃描器3、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)8、伺服驅(qū)動(dòng)5，其中控制器I為固高⑶S-400控制器，控制器I上具有通用輸入，通用輸出即I/O (Input/Output) 口專用接口，所以只需將對(duì)應(yīng)的電器元件與I/O專用接口連接在一起就可以控制，例如縫紉機(jī)中所要使用的壓板氣缸的電磁閥，繞線