一種基于現(xiàn)場總線的刺繡機控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及針織設(shè)備領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于現(xiàn)場總線的刺繡機控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著消費者對時尚、個性化需求的逐漸增強，近幾年針織產(chǎn)品向功能化、多樣化和個性化發(fā)展的趨勢逐漸明朗，正是由于這個原因，針織生產(chǎn)企業(yè)對電子化、數(shù)字化的刺繡機的需求也出現(xiàn)了與日俱增的趨勢。
[0003]刺繡機由主機(機械部分)和控制器(電路部分)組成。目前，機械方面已不能再有太大的改進，而只能通過改進控制系統(tǒng)而提高性能。繡花機的控制系統(tǒng)是完成繡花動作和實現(xiàn)各種功能的靈魂，繡花機的諸多功能很大程度上都是由控制電路部分決定。現(xiàn)有刺繡機控制系統(tǒng)自動化水平相對較低，控制系統(tǒng)的設(shè)計方案主要是采用以單片機為核心的解決方案。單片機控制成本低，功能有限，采用單片機為核心的控制系統(tǒng)一般人機接口簡單，但主機實現(xiàn)的工藝簡單，無法滿足復(fù)雜工藝要求；同時，現(xiàn)有控制系統(tǒng)控制精度低，運算速度慢，導(dǎo)致繡花機的生產(chǎn)效率和穩(wěn)定性不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于現(xiàn)場總線的低成本、高效率、高精度的刺繡機控制系統(tǒng)。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種基于現(xiàn)場總線的刺繡機控制系統(tǒng)，其特征在于:包括監(jiān)控中心上位機、CAN總線/RS232轉(zhuǎn)換模塊、CAN總線、若干個對刺繡機進行現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集與控制的CAN總線控制終端以及分別與CAN總線控制終端相接的刺繡控制單元、繡框運動控制單元、自動換色單元、自動剪線單元和斷線檢測單元；所述CAN總線/RS232轉(zhuǎn)換模塊分別與監(jiān)控中心上位機和CAN總線相接；所述刺繡機包括機身和安裝在所述機身上的旋梭、針桿、傳動機構(gòu)、導(dǎo)輪、繡框、凸輪箱、換色桿、剪刀以及針桿箱；所述CAN總線控制終端包括控制器、存儲器、光電耦合器、CAN總線收發(fā)器、看門狗電路、報警單元和USB接口，所述存儲器、光電耦合器、看門狗電路、報警單元和USB接口均與所述控制器相接，所述CAN總線收發(fā)器分別與所述光電耦合器和CAN總線相接；所述刺繡控制單元包括變頻器、通過所述傳動機構(gòu)驅(qū)動所述旋梭和針桿配合動作以完成刺繡過程的主軸電機以及分別與控制器和主軸電機相接的光電編碼器，所述變頻器分別與控制器和主軸電機相接；所述繡框運動控制單元包括驅(qū)動器一和分別按照一定步距運動并通過所述導(dǎo)輪帶動所述繡框沿X方向和Y方向運動的X軸步進電機與Y軸步進電機，所述驅(qū)動器一與控制器相接，所述X軸步進電機與Y軸步進電機均與驅(qū)動器一相接；所述自動換色單元包括驅(qū)動器二和驅(qū)動所述凸輪箱內(nèi)的凸輪軸旋轉(zhuǎn)以帶動所述換色桿水平移動從而完成換色動作的換色電機，所述驅(qū)動器二分別與控制器和換色電機相接；所述自動剪線單元包括剪線電磁鐵、鉤線電磁鐵、扣線電磁鐵和用于檢測所述剪刀位置的光電傳感器，所述剪線電磁鐵、鉤線電磁鐵、扣線電磁鐵和光電傳感器均與控制器相接；所述斷線檢測單元包括斷線傳感器和斷線信號處理電路，所述斷線信號處理電路分別與斷線傳感器和控制器相接，所述斷線傳感器由安裝在所述刺繡機上的夾線座銅柱與挑線簧構(gòu)成。
[0006]上述一種基于現(xiàn)場總線的刺繡機控制系統(tǒng)，其特征是:所述控制器為復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD。
[0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
[0008]1.控制實時性能好，精度高。
[0009]2.電路簡單高效，抗干擾能力強。
[0010]3.電纜線少，便于應(yīng)用，成本低。
[0011]綜上所述，本發(fā)明通過現(xiàn)場總線連接上位機和刺繡機主控系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動換色和刺繡機頭的智能組合，使得刺繡工藝品的制作過程更加高效、快捷和精準，從根本上提高了工作效率，改進了繡品質(zhì)量。
[0012]下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的電路原理框圖。
[0014]圖2為本發(fā)明的CAN總線控制終端電路原理圖。
[0015]附圖標記說明:
[0016]I一監(jiān)控中心上位機；2 — CAN總線/RS232轉(zhuǎn)換模塊；
[0017]3—CAN總線；4一CAN總線控制終端；
[0018]4-1 一控制器；4-2—存儲器； 4-3—光電I禹合器；
[0019]4-4一CAN總線收發(fā)器；4_5—看門狗電路；4_6—報警單元；
[0020]4-7—USB接口；5—變頻器；6—主軸電機；
[0021]7一光電編碼器； 8一驅(qū)動器一 ； 9 —X軸步進電機；
[0022]10—Y軸步進電機； 11 一驅(qū)動器二； 12—換色電機；
[0023]13—剪線電磁鐵； 14 一鉤線電磁鐵；15—扣線電磁鐵；
[0024]16—光電傳感器； 17—斷線傳感器；
[0025]18—斷線信號處理電路。
【具體實施方式】
[0026]如圖1、圖2所示，本發(fā)明包括監(jiān)控中心上位機1、CAN總線/RS232轉(zhuǎn)換模塊2、CAN總線3、若干個對刺繡機進行現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集與控制的CAN總線控制終端4以及分別與CAN總線控制終端4相接的刺繡控制單元、繡框運動控制單元、自動換色單元、自動剪線單元和斷線檢測單元；所述CAN總線/RS232轉(zhuǎn)換模塊2分別與監(jiān)控中心上位機I和CAN總線3相接；所述刺繡機包括機身和安裝在所述機身上的旋梭、針桿、傳動機構(gòu)、導(dǎo)輪、繡框、凸輪箱、換色桿、剪刀以及針桿箱；所述CAN總線控制終端4包括控制器4-1、存儲器4-2、光電耦合器4-3、CAN總線收發(fā)器4-4、看門狗電路4-5、報警單元4_6和USB接口 4_7，所述存儲器4-2、光電耦合器4-3、看門狗電路4-5、報警單元4-6和USB接口 4_7均與所述控制器4_1相接，所述CAN總線收發(fā)器4-4分別與所述光電耦合器4-3和CAN總線3相接；所述刺繡控制單元包括變頻器5、通過所述傳動機構(gòu)驅(qū)動所述旋梭和針桿配合動作以完成刺繡過程的主軸電機6以及分別與控制器4-1和主軸電機6相接的光電編碼器7，所述變頻器5分別與控制器4-1和主軸電機6相接；所述繡框運動控制單元包括驅(qū)動器一 8和分別按照一定步距運動并通過所述導(dǎo)輪帶動所述繡框沿X方向和Y方向運動的X軸步進電機9與Y軸步進電機10，所述驅(qū)動器一 8與控制器4-1相接，所述X軸步進電機9與Y軸步進電機10均與驅(qū)動器一 8相接；所述自動換色單元包括驅(qū)動器二 11和驅(qū)動所述凸輪箱內(nèi)的凸輪軸旋轉(zhuǎn)以帶動所述換色桿水平移動從而完成換色動作的換色電機12，所述驅(qū)動器二 11分別與控制器4-1和換色電機12相接；所述自動剪線單元包括剪線電磁鐵13、鉤線電磁鐵14、扣線電磁鐵15和用于檢測所述剪刀位置的光電傳感器16，所述剪線電磁鐵13、鉤線電磁鐵14、扣線電磁鐵15和光電傳感器16均與控制器4-1相接；所述斷線檢測單元包括斷線傳感器17和斷線信號處理電路18，所述斷線信號處理電路18分別與斷線傳感器17和控制器4-1相接，所述斷線傳感器17由安裝在所述刺繡機上的夾線座銅柱與挑線簧構(gòu)成。
[0027]本實施例中，所述控制器4-1為復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD。
[0028]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種基于現(xiàn)場總線的刺繡機控制系統(tǒng)，其特征在于:包括監(jiān)控中心上位機(I)、CAN總線/RS232轉(zhuǎn)換模塊(2)、CAN總線(3)、若干個對刺繡機進行現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集與控制的CAN總線控制終端(4)以及分別與CAN總線控制終端(4)相接的刺繡控制單元、繡框運動控制單元、自動換色單元、自動剪線單元和斷線檢測單元；所述CAN總線/RS232轉(zhuǎn)換模塊(2)分別與監(jiān)控中心上位機⑴和CAN總線(3)相接；所述刺繡機包括機身和安裝在所述機身上的旋梭、針桿、傳動機構(gòu)、導(dǎo)輪、繡框、凸輪箱、換色桿、剪刀以及針桿箱；所述CAN總線控制終端(4)包括控制器(4-1)、存儲器(4-2)、光電耦合器(4-3)、CAN總線收發(fā)器(4_4)、看門狗電路(4-5)、報警單元(4-6)和USB接口(4-7)，所述存儲器(4_2)、光電耦合器(4_3)、看門狗電路(4-5)、報警單元(4-6)和USB接口(4-7)均與所述控制器(4_1)相接，所述CAN總線收發(fā)器(4-4)分別與所述光電耦合器(4-3)和CAN總線(3)相接；所述刺繡控制單元包括變頻器(5)、通過所述傳動機構(gòu)驅(qū)動所述旋梭和針桿配合動作以完成刺繡過程的主軸電機(6)以及分別與控制器(4-1)和主軸電機(6)相接的光電編碼器(7)，所述變頻器(5)分別與控制器(4-1)和主軸電機(6)相接；所述繡框運動控制單元包括驅(qū)動器一⑶和分別按照一定步距運動并通過所述導(dǎo)輪帶動所述繡框沿X方向和Y方向運動的X軸步進電機(9)與Y軸步進電機(10)，所述驅(qū)動器一⑶與控制器(4-1)相接，所述X軸步進電機(9)與Y軸步進電機(10)均與驅(qū)動器一(8)相接；所述自動換色單元包括驅(qū)動器二(11)和驅(qū)動所述凸輪箱內(nèi)的凸輪軸旋轉(zhuǎn)以帶動所述換色桿水平移動從而完成換色動作的換色電機(12)，所述驅(qū)動器二(11)分別與控制器(4-1)和換色電機(12)相接；所述自動剪線單元包括剪線電磁鐵(13)、鉤線電磁鐵(14)、扣線電磁鐵(15)和用于檢測所述剪刀位置的光電傳感器(16)，所述剪線電磁鐵(13)、鉤線電磁鐵(14)、扣線電磁鐵(15)和光電傳感器(16)均與控制器(4-1)相接；所述斷線檢測單元包括斷線傳感器(17)和斷線信號處理電路(18)，所述斷線信號處理電路(18)分別與斷線傳感器(17)和控制器(4-1)相接，所述斷線傳感器(17)由安裝在所述刺繡機上的夾線座銅柱與挑線簧構(gòu)成。2.按照權(quán)利要求1所述的一種基于現(xiàn)場總線的刺繡機控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制器(4-1)為復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于現(xiàn)場總線的刺繡機控制系統(tǒng)，包括監(jiān)控中心上位機、CAN總線/RS232轉(zhuǎn)換模塊、CAN總線、若干個對刺繡機進行現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集與控制的CAN總線控制終端以及分別與CAN總線控制終端相接的刺繡控制單元、繡框運動控制單元、自動換色單元、自動剪線單元和斷線檢測單元；所述CAN總線/RS232轉(zhuǎn)換模塊分別與監(jiān)控中心上位機和CAN總線相接。本發(fā)明通過現(xiàn)場總線連接上位機和刺繡機主控系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動換色和刺繡機頭的智能組合，使得刺繡工藝品的制作過程更加高效、快捷和精準，從根本上提高了工作效率，改進了繡品質(zhì)量。
【IPC分類】D05C13/00, G05B19/05
【公開號】CN105511384
【申請?zhí)枴緾N201410504442
【發(fā)明人】汪曉峰
【申請人】西安越度機電科技有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2014年9月26日