CN101597844B - 刺绣机的绒纱供应控制装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种刺绣机的绒纱供应控制装置及其方法，本发明刺绣机的绒纱供应控制装置包括：图案部，可以储存绒纱刺绣的图案信息；控制单元，从图案部加载选定图案信息后进行分析，然后输出供应绒纱的摆动控制信号与原点确认控制信号；电机，通过控制单元的摆动控制信号而按照指定的方向与角度进行旋转运动，通过原点确认控制信号而按照一个指定方向与指定角度进行旋转运动；演算单元，通过控制单元的控制而对电机的摆动控制值从原点值开始进行累加演算；以及输入单元，可以向控制单元输入包含绒纱刺绣图案的检索与选择、刺绣生产的开始与中止、及原点确认等命令信号。

Description

刺绣机的绒纱供应控制装置及其方法

技术领域

本发明涉及一种利用粗度大于设定粗度而无法穿过刺绣机机针的绒纱进行刺绣的方法，本发明刺绣机的绒纱供应控制装置及其方法通过缝纫绒纱而绣出特定图案后使绒纱供应装置自动回归原点，维持绒纱刺绣产品的稳定品质，防止缝纫用机针折断。

背景技术

刺绣机(Embroidery Machine)是缝纫机(Sewing Machine)的一种变形，利用所供应的线在织物布料表面通过该线的移动而制作出所需要的刺绣花样。

上述刺绣通常使用彩线刺绣，为了强调刺绣的特定部位或边缘等处并尽量突现立体化的表面，往往采取双重刺绣或利用较粗的绣线或绒纱(以下简称“绒纱”)进行缝纫作业。上述绒纱可以混合各式各样的颜色与材质的线，或者按照一定间隔混合珠子与亮片等物。

由于上述双重刺绣需要反复刺绣两次，花费的时间较多，虽然可以使特定部位的颜色浓于其它部位，但无法大幅提升立体感。虽然可以使用发光饰片(Spangle)或亮片(Sequin)(以下简称“亮片”)强调上述特定部位，但上述亮片需要以节距(Pitch)为单位把连续供应的亮片均匀地切断并进行供应、缝纫及固定等作业而需要配置复杂装置，而且亮片虽然可以发挥出强调的效果，却无法获得立体感。

因此通常会使用绒纱强调刺绣的特定部位并提高立体感，本发明则涉及了上述绒纱的刺绣技术。

刺绣机的机针(Needle)通常只能穿上具有指定粗度的细线而无法穿上粗度较厚的绒纱，因此对上述绒纱进行刺绣时需要熟练的工作人员利用手工方式一股一股地缝纫后固定在织物上。

图1是现有技术的一实施例把绒纱绣到织物时的状态说明图。

如上述图1所示，粗度较粗或者按照一定间隔固定着珠子等物的绒纱10、15按照既定间隔反复进行刺绣而把绣线20加以固定。上述刺绣方式包括了使绣线20以绒纱10、15为基准进行摆动(Swing)运动的刺绣方式及使绒纱10、15以绣线20为基准进行摆动(Swing)运动的刺绣方式，上述绒纱10、15可以进行直线、多角形及圆形等各式各样的花纹刺绣。

根据使用细线的刺绣机机针的特性，像上述绒纱10、15一样的粗线是无法穿在机针上的，由于无法直接进行刺绣，因此按照一定方式供应上述绒纱后分别利用绣线把所供应的绒纱的左侧与右侧缝纫后加以固定。

如前文所述供应绒纱并利用绣线加以固定的技术有本申请人先前向大韩民国专利厅申请的注册专利第522144号(2005.10.10)与注册专利第587982号(2006.6.1)等。

使用上述刺绣机对绒纱进行刺绣时，需要使用压脚或加压件(Presser)或布料压件(以下简称“布料压件”)。利用含有供应绒纱的齿块的绒纱供应装置替代上述布料压件，利用穿在机针上的绣线对上述齿块所供应的绒纱进行刺绣。

图2是现有技术的一实施例中配置在刺绣机布料压件上的绒纱供应装置的功能结构图。

如上述图2所示，刺绣机的绒纱供应装置包括：电机30，可以在控制下按照既定角度(Angle)精密旋转；电机带轮35，固定在上述电机30的旋转轴上；齿型带轮40，与上述电机带轮维持既定间隔并具有同一直径，具有针杆孔60与绒纱孔70；同步带45，可以把上述电机带轮的旋转状态准确地传达到齿型带轮；机针50，在刺绣机的驱动下进行上下运动，利用穿在针杆孔60上的绣线20进行缝纫；以及绒纱10，缝纫在上述齿型带轮的绒纱孔70上。

上述电机30是步进(Stepping)电机，可以在控制下按照所设定的角度进行左转或右转驱动，把上述电机带轮35固定在旋转轴后使其旋转。上述电机带轮35的旋转运动则通过同步带45传达到齿型带轮40。

在上述齿型带轮40中心的针杆孔60上，上述机针50在上下运动的状态下可以对通过绒纱孔70供应的绒纱10的左侧与右侧的两侧分别进行交替缝纫。

图3是现有技术一实施例中利用绒纱进行刺绣的状态说明图。

刺绣机通常在X、Y坐标上控制待刺绣织物并使其移动，含有机针50的缝纫头部在固定位置驱使机针50上下移动，从而使绣线把选定图案的花样11绣在织物80上。

也就是说，织物80在上述控制下沿着X、Y坐标移动，绒纱10则通过齿型带轮40的绒纱孔70供应，然后利用通过针杆孔60进行上下运动的机针50所供应的绣线20把上述绒纱10加以固定。

上述图3为了便于说明而力求图形简洁，因此没有图示机针50、绣线20及绒纱10。

上述绒纱10被绣线20固定后形成的花样11是一种由直线、圆、星及多角形等各式各样的曲线反复出现后形成的图形，在织物沿着X、Y坐标移动的过程中由机针50利用绣线20固定绒纱10。

作为一例，如上述图1的第二及第四个小图所示，在上述绒纱10的缝纫位置上，可以使绒纱10以绣线20被缝纫的线作为基准沿着“之(ZIGZAG)”轨迹供应。

为了沿着前述“之(ZIGZAG)”轨迹供应绒纱10，需要使上述电机30在相应的控制下朝着左转及右转方向进行驱动，通过同步带45驱使齿型带轮40进行左转或右转运动并供应绒纱10，机针50则通过上下运动固定绒纱10。

此时，为了使得在固定位置反复进行上下运动的机针移动到绒纱10的左侧与右侧并利用绣线20进行固定作业，需要使绣线20沿着一条直线进行缝纫而驱使绒纱10相对朝左侧及右侧通过折曲方式供应。

反复进行上述过程，使织物在X、Y坐标上沿着指定方向移动而得以绣出选定图案的花样11。

在上述过程中，如果绒纱10所形成的花样11具有很多需要旋转的图案，容易使绒纱10缠住并缠绕机针50，而织物则在相应的控制下沿着X、Y坐标移动，从而出现机针折断的情形。

由于没有指定上述齿型带轮40的起始位置，因此针对选定图案的花样11反复进行刺绣时容易使绣出来的花样不均匀。

因此迫切需要开发出一种技术，该技术可以防止上述绒纱出现缠住现象、可以控制上述齿型带轮在选定图案刺绣完毕后移动到指定的起始位置。

发明内容

发明要解决的技术课题

为了解决上述现有技术的问题，本发明的目的是提供一种刺绣机的绒纱供应控制装置及其方法，在刺绣生产完毕的状态下驱使供应绒纱的齿型带轮回到原点位置，有效地防止了因为绒纱缠绕机针而使机针折断的现象。

本发明的另一个目的是提供一种刺绣机的绒纱供应控制装置及其方法，可以使供应绒纱的齿型带轮快速旋转而提高绒纱刺绣的生产速度。

本发明的又一个目的是提供一种刺绣机的绒纱供应控制装置及其方法，利用绒纱完成了选定花样的刺绣后使齿型带轮移动到指定的起始位置，因此可以在反复刺绣同一花样时维持品质的稳定。

技术方案

为了实现上述目的，本发明包括：图案部，可以储存绒纱刺绣的图案信息；控制单元，从图案部加载选定图案信息后进行分析，然后输出供应绒纱的摆动控制信号与原点确认控制信号；电机，通过控制单元的摆动控制信号而按照指定的方向与角度进行旋转运动，通过原点确认控制信号而按照一个指定方向与指定角度进行旋转运动；演算单元，通过控制单元的控制而对电机的摆动控制值从原点值开始进行累加演算；以及输入单元，可以向控制单元输入包含绒纱刺绣图案的检索与选择、刺绣生产的开始与中止、及原点确认等命令信号。

优选地，上述演算单元以电机的原点为基准，对左转与右转控制值进行累加演算直到上述选定图案的绒纱刺绣生产完毕为止，确认了原点后则重新开始进行上述累加演算。

上述电机通过上述控制单元的控制信号而按照指定角度沿着在左转与右转运动中选定的某一方向进行旋转运动，通过检测手段检测出旋转运动的大小，凭借原点确认控制信号而沿着一个指定方向按照指定角度进行旋转运动。

为了实现上述目的，本发明绒纱供应控制方法包括下列步骤：加载步骤，刺绣机的控制单元确认了绒纱刺绣开始后，从图案部加载选定的绒纱刺绣图案；执行步骤，上述控制单元使电机回到原点确认位置，按照上述加载的图案进行绒纱刺绣；以及回归步骤，以上述电机的原点值为基准对左右旋转值进行累加演算直到上述加载的图案的绒纱刺绣完毕为止，刺绣完毕或输入该控制命令后利用上述累加演算值使电机回归原点确认位置。

优选地，在上述回归步骤中，如果控制单元判定上述累加演算的电机原点值相比于原点位置的设定值为-值，则按照大于上述-值的绝对值的旋转量朝+方向旋转后，再朝-方向旋转而回到原点位置；如果累加演算的电机的原点值为+值，则朝-方向旋转而回到原点位置。

在上述回归步骤中，在上述刺绣完毕时、在刺绣进行过程中输入了原点确认命令信号时、或者电源成ON状态时，将回到原点确认位置。

为了实现上述目的，本发明适用于刺绣机的绒纱供应装置，电机的电机带轮外径大于供应绒纱的齿型带轮外径。

有益效果

具有上述结构的本发明在刺绣生产完毕的状态下驱使供应绒纱的齿型带轮回到原点位置，有效地防止了因为绒纱缠绕机针而使机针折断的现象。

具有上述结构的本发明可以加快绒纱的供应速度而有效地提高了利用绒纱进行的刺绣生产速度。

另外，利用绒纱完成了选定花样的刺绣后使齿型带轮移动到指定的起始位置，从而可以使利用绒纱生产的刺绣维持一定品质。

附图说明

图1是现有技术的一实施例把绒纱绣到织物时的状态说明图；

图2是现有技术的一实施例中配置在刺绣机布料压件上的绒纱供应装置的功能结构图；

图3是现有技术一实施例中利用绒纱进行刺绣的状态说明图；

图4是本发明一实施例的刺绣机的绒纱供应控制装置的功能方块图；

图5是本发明一实施例的刺绣机的绒纱供应控制方法的顺序图；

图6是本发明一实施例中刺绣机的绒纱供应装置回归到原点位置的回归步骤说明。

附图编号说明

60：针杆孔                  70：绒纱孔

90：电机原点                100：齿型带轮(Nipple pulley)

110：图案部                 120：控制单元

130：电机                   140：演算单元

145：同步带(Timing belt)    150：输入单元

具体实施方式

下面结合附图对具有上述结构的本发明较佳实施例做进一步说明。

实施例

在本发明的附图中，图4是本发明一实施例的刺绣机的绒纱供应控制装置的功能方块图，图5是本发明一实施例的刺绣机的绒纱供应控制方法的顺序图，图6是本发明一实施例中刺绣机的绒纱供应装置回归到原点位置的回归步骤说明图。

为了能明确而清晰地表达出本发明的要旨，将在说明本发明的较佳实施例时省略那些与本发明没有直接关连且广为人知的技术内容。

如图4所示，本发明一实施例的刺绣机的绒纱供应控制装置包括图案部110、控制单元120、演算单元140、输入单元150及电机130。

上述图案部110储存了很多利用刺绣机以绒纱进行刺绣的图案或设计(以下简称“图案”)信息，可以提供由控制单元进行检索后所选择的绒纱刺绣的图案信息。

上述控制单元120从上述图案部加载选定绒纱刺绣的图案信息并进行分析，可以输出摆动控制信号以防止上述绒纱在刺绣机的机针位置上重叠，在绒纱刺绣进行选定图案或开始进行之前驱使电机130移动到作为既定起始位置的原点位置，绒纱刺绣的生产完毕后驱使电机130回到原点位置，上述摆动控制信号则分别传输到电机130与演算单元140。

上述控制单元可以在电机回归原点位置时驱使电机朝指定的某一方向旋转。

上述演算单元140可以从上述电机130的原点位置值开始对进行累加(Accumulation)演算(Operation)，上述摆动控制信号是上述控制单元120为了进行选定图案的绒纱刺绣生产而传输给电机130的信号。

上述控制单元为了进行选定图案的绒纱刺绣生产而驱使电机130按照指定值朝左转及右转方向摆动，把上述摆动控制信号值传输给演算单元140后，演算单元140以原点位置值为基准对收到的摆动控制值进行累加演算。

上述摆动控制值是一种以电机130的原点位置值为基准进行左转时加以控制的角度值(Angle Value)及进行右转时加以控制的角度值。即，从选定图案的绒纱刺绣生产开始到结束为止对上述摆动控制值进行累加演算时，可以确认上述电机130的当前控制位置以原点位置(Origin Point)为基准朝左转或右转方向旋转的角度值(Angle Value)。

上述输入单元150接入上述控制单元后，可以输入包括针对上述图案部所储存的多个绒纱刺绣图案进行检索并选择其中之一、开始进行或中止刺绣生产作业等在内的各种命令信号。

上述电机130是一种凭借上述控制单元120的摆动控制值而按照指定角度值进行左转或右转运动的步进电机(Stepping Motor)，利用本身具备的光编码器(Optical Encoder)或检测手段(以下简称“检测手段”)精密地检测出摆动方向及旋转运动角度，被上述控制单元120驱使而回归原点位置时可以朝指定的某一方向进行旋转运动。

图5所示本发明一实施例的刺绣机的绒纱供应控制方法包括加载步骤、执行步骤及回归步骤。

下面结合上述图5对本发明刺绣机的绒纱供应控制方法的较佳实施例做进一步说明。

上述刺绣机的控制单元120可以监视包括输入单元150在内的各功能单元，一旦确认从输入单元输入了生产绒纱刺绣时所需要的运用状态控制命令S110，上述输入单元150将检索图案部110后读入(Load)选定绒纱刺绣图案的信息S120。

从上述图案部110检索绒纱刺绣图案信息时，可以通过图4中没有图示的显示单元检索已记载的多个图案信息。

上述控制单元针对加载的绒纱刺绣图案信息进行分析，确认刺绣绒纱时所需要的绒纱摆动控制信号，驱使电机130回到作为起始位置的原点确认位置S130。

此时，上述控制单元120将把电机130被控制在原点确认位置值后回归的状态传输给演算单元140。

如前文所述控制电机130回归原点确认位置时，可以使绒纱供应到绒纱刺绣图案所指定的准确位置，促使所生产的绒纱刺绣产品维持稳定的品质。上述电机130通过与其成为一体的检测手段准确地按照指定角度或值进行左转及右转运动并且把控制结果传回来。

上述控制单元120一旦确认电机130回到了原点确认位置，将通过上述加载的绒纱刺绣图案生产绒纱刺绣产品S140。

为了生产上述绒纱刺绣产品，上述控制单元120把驱使电机130按照设定值进行左转及右转摆动的控制信号输出到上述电机130，同时输出或传输到上述演算单元140。

上述演算单元140以原点位置值为基准对控制单元120所传输的左转及右转摆动控制信号值进行累加、演算及储存作业S150。

上述控制单元120驱使上述电机130进行摆动运动直到所加载绒纱刺绣图案的生产完毕为止，把上述摆动控制值传输给演算单元140后继续进行累加演算S160。

上述控制单元120判定绒纱刺绣的生产完毕时，从演算单元140得到累加演算值后进行分析并使上述电机回到原点位置S170。上述电机130回到原点确认位置时，将朝着指定的某一方向旋转。

在刺绣进行过程中，上述控制单元120在输入单元输入了确认原点的控制命令或电源转换成ON状态的初期阶段也能驱使电机回到原点确认位置。回到原点确认位置时，上述控制单元将控制演算单元并且把累加值初始化后重新进行累加演算。

下面举例说明回到上述原点确认位置的回归步骤。在绒纱刺绣生产完毕的状态下，如果演算单元累加演算的摆动控制值相比于原点位置的值为-值，上述控制单元则驱使电机按照大于上述-值的绝对值的旋转量朝+方向旋转而使其朝+值方向超越原点确认位置，然后再朝-值的方向旋转而回到原点确认位置。

作为一例，下面设定上述电机回到原点确认位置时控制单元使其朝逆时针方向(Counter Clock Wise：CCW)旋转。

上述控制单元判定最终累加演算值比原点确认位置朝逆时针方向多旋转了一角度时，将进行监控并驱使电机相对于原点确认位置朝顺时针方向(Clock Wise：CW)旋转后再朝逆时针方向(CCW)旋转而回到原点确认位置。

上述控制单元判定最终累加演算值比原点确认位置朝顺时针方向(CW)多旋转了一角度时，将进行监控并驱使其继续朝顺时针方向旋转而回到原点确认位置。

按照上述方式回归原点确认位置时，如果把电机的旋转方向指定为某一方向，就能有效地减少电机的机械间隔或游隙所造成的误差。

下面结合图6对绒纱刺绣生产完毕后电机回归原点确认位置的步骤。

图6是本发明一实施例中刺绣机的绒纱供应装置回归到原点确认位置的回归步骤说明图。

上述图6所示电机被控制在起始位置或原点确认位置，作为一例，可以使上述电机往原点确认位置移动时沿着逆时针方向旋转。

上述电机带轮135固定在电机130的轴上并且随着电机的旋转而相同地旋转。上述电机带轮35通过同步带145把旋转运动传达给齿型带轮100。

作为一例，可以把上述电机带轮135的原点确认位置指向钟表的3时方向及齿型带轮100的绒纱孔70指向钟表的3时方向设定为原点确认位置。

上述控制单元的摆动控制信号可以驱使电机分别按照控制角度沿着左转及右转方向进行旋转运动，电机带轮135则同时沿着同一方向及角度进行旋转运动，齿型带轮100则受到同步带145的驱动而朝着同一方向进行旋转运动而旋转角度较大。

作为一例，上述电机带轮135与齿型带轮100的外径比例可以设定为4∶1。

上述电机带轮135旋转一周时，齿型带轮100将旋转4周，因此齿型带轮100的旋转角度是电机带轮135旋转角度的4倍。也就是说，可以使齿型带轮的旋转运动较快，从而提高绒纱刺绣的生产速度。通过反复进行的实验结果表明，上述电机带轮与齿型带轮的外径比例值以4∶1最佳，当然也可以选择其它比例值。

作为一例，上述图6的中间图形指出刺绣机的绒纱刺绣图案生产作业完毕后电机130的原点为2时方向。

此时，控制单元从演算单元140得到摆动控制值累加演算后的最终值后进行控制及确认作业，确认电机的原点从原点确认位置沿着CCW方向按照累加演算值进行了超额旋转，使其沿着顺时针方向(Clock Wise：CW)经过原点确认位置后继续进行旋转运动，然后再沿着CCW方向旋转而回到原点确认位置。

作为一例，上述图6的下侧图指出刺绣机的绒纱刺绣图案生产作业完毕后电机的原点为4时方向。

此时，控制单元从演算单元140得到摆动控制值累加演算后的最终值后进行控制及确认作业，确认电机130的原点从原点确认位置沿着CW方向按照累加演算值进行了超额旋转，使其沿着CCW方向旋转而回到原点确认位置。

前文结合较佳实施例对本发明做了详细说明，但在本发明的技术思想范畴内，可以根据本发明的详细说明而实现各种变形及修改，这在同一行业人士来说是非常明显的，因此上述实施例不能限定本发明。本发明的较佳实施例仅是对本发明所做说明而不是限定本发明，上述实施例不得限定本发明的技术思想范畴。本发明真正的权利范围应根据权利要求范围加以解释，其等值范围的一切技术思想应该视为包含在本发明的权利范围内。

Claims (7)

1.一种刺绣机的绒纱供应控制装置，包括：

图案部，可以储存绒纱刺绣的图案信息；

控制单元，从上述图案部加载选定图案信息后进行分析，然后输出供应绒纱的摆动控制信号与原点确认控制信号；

电机，通过上述控制单元的摆动控制信号而按照指定的方向与角度进行旋转运动，通过原点确认控制信号而按照一个指定方向与指定角度进行旋转运动；

演算单元，通过上述控制单元的控制而对上述电机的摆动控制值从原点值开始进行累加演算；以及 

输入单元，可以向上述控制单元输入包含绒纱刺绣图案的检索与选择、刺绣生产的开始与中止、及原点确认命令信号。

2.根据权利要求1所述的刺绣机的绒纱供应控制装置，其特征在于：

上述演算单元以上述电机的原点为基准，对左转与右转控制值进行累加演算直到上述选定图案的绒纱刺绣生产完毕为止，确认了原点后则重新开始进行上述累加演算。

3.根据权利要求1所述的刺绣机的绒纱供应控制装置，其特征在于：

上述电机通过上述控制单元的控制信号而按照指定角度沿着在左转与右转运动中选定的某一方向进行旋转运动，通过检测手段检测出旋转运动的大小，凭借原点确认控制信号而沿着一个指定方向按照指定角度进行旋转运动。

4.根据权利要求1-3所述的任一项刺绣机的绒纱供应控制装置，其特征在于，电机的电机带轮外径大于供应绒纱的齿型带轮外径。

5.根据权利要求1所述的刺绣机的绒纱供应控制装置的控制方法，包括下列步骤：

加载步骤，刺绣机的控制单元确认了绒纱刺绣开始后，从图案部加载选定的绒纱刺绣图案；

执行步骤，上述控制单元使电机回到原点确认位置，按照上述加载的图案进行绒纱刺绣；以及 

回归步骤，以上述电机的原点值为基准对左右旋转值进行累加演算直到上述加载的图案的绒纱刺绣完毕为止，刺绣完毕或输入该控制命令后利用上述累加演算值使电机回归原点确认位置。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于：

在上述回归步骤中，如果控制单元判定上述累加演算的电机原点值相比于原点位置的设定值为负值，则朝正方向旋转后再朝负方向旋转而回到原点位置；如果累加演算的电机的原点值为正值，则朝负方向旋转而回到原点位置。

7.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于：

在上述回归步骤中，在上述刺绣完毕时、在刺绣进行过程中输入了原点确认命令信号时、或者电源成ON状态时，将回到原点确认位置。

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