CN101619524A - 电脑刺绣机底线检测方法和装置 - Google Patents

Abstract

电脑刺绣机底线检测方法和装置，利用夹线座上挑线簧的运动幅度判断断线情况：当挑线簧运动幅度能达到最大值时，判断为工作正常，当挑线簧运动幅度为零时，判断为面线断，当挑线簧运动幅度只能达到介于最大值和最小值之间的中间值时，判断为面线未断底线断。本发明装置在夹线座的挑线簧上方设有面线检测触点，在挑线簧下方设有底线检测触点，挑线簧、面线检测触点和底线检测触点分别与断线报警电路电连接，向断线报警电路发送面线检测触点和底线检测触点与挑线簧的电连接信号。本发明具有灵敏度高，结构简单，易于加工安装，要求低，电控成本低，工作可靠的优点，而且可以区分是面线断还是底线断。

Description

电脑刺绣机底线检测方法和装置

技术领域

本发明属刺绣机，具体涉及一种电脑刺绣机的底线检测方法和装置。

背景技术

电脑刺绣机中，断线检测是一项重要的功能。它主要是用于在刺绣过程中检测是否有面线和底线断线情况发生，一旦发生断线情况，马上报警提示。

现有的电脑刺绣机多数都有面线检测功能，其主要方法是通过夹线座上的挑线簧判断面线，挑线簧挂上面线后会被压下，面线断了时会弹性复位，所以现有设备多数是在挑线簧上方设置铜柱触点，一旦检测到挑线簧触到了上方的触点，即判断面线断了。

底线断线的判断则比较困难，有的设备没有底线检测功能；一些设有底线检测功能的大部分是采用光栅轮脉冲检测方式。

例如CN00236684.3专利公开了下述内容：在面线过线线道上，增加绕线轮和斩光轮，绕线轮和斩光轮同步联动，穿面线时要绕着绕线轮穿，面线被拉动时即带着绕线轮和斩光轮转动，斩光轮安装在底线检测板的对应的光耦槽内，通过斩光轮的转动使光耦产生脉冲输出，通过电路处理实现底线检测。正常刺绣时，面线带着斩光轮较快的转动，光耦产生的连续脉冲较多，当没底线时，面线转速降低，光耦产生的连续脉冲也减少，少到一定程度即判断为底线断，这种方法存在下述不足：

1、灵敏度不高，在一些情况下，虽然没有了底线，但由于针带着面线运动，面线依旧带着底线检测用的绕线轮在转动，于是斩光轮也同样转动，使得底线检测板上的光耦输出脉冲几乎不变，则底线检测板无法检测出底线是否断线；

2、无法区分底线还是面线发生断线；

3、相关机械加工要求较高，安装比较麻烦。

4、绕线轮如果转动不顺畅或者不转，会影响断检报警功能。

5、采用底线检测板，由于每个针位都对应一个光耦，电控成本较高

6、绕线轮的加工成本比较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服上述不足，提供一种灵敏度高、适应范围大、可靠性好、能够区分底线还是面线断线、且加工安装简单、成本低的电脑刺绣机底线检测方法和装置。

本发明方法的技术方案是：利用夹线座上挑线簧的运动幅度判断断线情况：当挑线簧运动幅度能达到最大值时，判断为工作正常，当挑线簧运动幅度为零时，判断为面线断，当挑线簧运动幅度只能达到介于最大值和最小值之间的中间值时，判断为面线未断底线断。

本发明方法进一步方案是：在挑线簧上方和下方均设置检测触点，两检测触点分别与报警电路电连接，报警电路检测到挑线簧能与下方检测触点接触时，判断为工作正常，检测到挑线簧能与上方检测触点接触时，判断为面线断，检测到挑线簧与上、下方检测触点均不能接触时，判断为面线未断、底线断。

本发明装置的技术方案是：在电脑刺绣机夹线座的挑线簧上方设有面线检测触点(1)，其特征在于：在所述挑线簧下方设有底线检测触点(3)，挑线簧、面线检测触点和底线检测触点分别与断线报警电路电连接，向断线报警电路发送面线检测触点和底线检测触点是否与挑线簧电连接的信号。

本发明装置的进一步方案是：所述的面线检测触点和底线检测触点分别通过可调节其位置的螺丝固定在夹线座上。

现有技术中通过挑线簧检测面线只利用了挑线簧的两种状态：面线未断时，挑线簧有较大的工作幅度，面线断了时，挑线簧运动幅度为零；所以只能进行面线检测。本发明则发现挑线簧实际还有一种中间状态，即存在三种状态：①刺绣机在面线、底线均有的情况下要线量最大，所以挑线簧运动幅度最大；②在没有底线、光有面线的情况下要线量要小于面线底线均有时的要线量，所以挑线簧的运动幅度减小，但不为零；③没有面线时要线量为零，挑线簧的运动幅度也达到零。根据这种现象，本发明通过判断挑线簧的三种运动幅度来判断断线情况。

本发明装置在挑线簧上、下方分别设置了检测触点，工作正常时，挑线簧运动幅度最大，能够触到下方的底线检测触点，报警电路拾取该信号后发出工作正常的信号；底线断了时，挑线簧的运动幅度减小，无法触到底线检测触点，报警电路接拾取该信号即发出底线断报警信号；面线断了时，挑线簧触到上方的面线检测触点，报警电路拾取该信号后即可发出面线断报警信号。

本发明方法具有简单、灵敏的优点，用本发明方法设计的检测装置只须在夹线座上设置两个电触点即能灵敏地检测到面线、底线的断线情况，具有灵敏度高，结构简单，易于加工安装，要求低，电控成本低的优点，由于采用相对位置固定的触点，减少了出现机械故障的机率，提高了工作的可靠性。而且本发明的报警电路还可以根据信号拾取点的不同和拾取信号的不同容易地区分是面线断还是底线断。

本发明装置进一步方案设置的面线检测触点和底线检测触点位置可调，所以可以方便地通过机械位置的调节来调整检测效果，提高检测灵敏度，调节容易，无需电控系统软硬件上的调整，易于应对不同厂家机械设备的差异性，提高了检测装置对不同刺绣机的适应性。。

附图说明

图1、现有具有面线断线检测功能的夹线座结构示意图

图2、本发明实施例单个夹线座结构示意图

图3、图2实施例用于九针用夹线座的机械结构示意图

图4、图3的A-A向结构示意图

图5、本发明实施例电路图

1-面线检测触点  2-挑线簧  3-底线检测触点

具体实施方式

本例是九针用夹线座，在每个夹线座金属挑线簧2运动轨迹的上方设有一面线检测触点1，下方设有一底线检测触点3，两触点均为金属铜柱，动配合地嵌圆周向弧形滑动槽内，并通过调节螺丝与滑动槽相对固定，通过调节螺丝可调节两检测触点的位置。

挑线簧被面线释放复位在最上方时，可触到面线检测触点1，当运动幅度达到最大时，可触到下方的底线检测触点3。

两检测触点正面和背面是导通的，挑线簧与触点前部接触，触点后部通过接线螺丝与报警电路电连接，挑线簧也与报警电路电连接。

本例把所有针位对应的底线检测触点3用导线相短接并取一个线头与报警电路电连接，把所有针位对应面线检测触点1用导线短接并取一个线头与报警电路电连接。

报警电路可以根据信号拾取点的不同和拾取信号的不同容易地区分是面线断还是底线断。

本例报警电路分别设有面线检测触点与挑线簧电连接时的报警部件和底线检测触点与挑线簧电连接时的报警部件，以根据发出信号报警部件的不同区分面线断还是底线断。

报警电路通过挑线簧和两个检测触点拾取信号，进行处理，根据信号拾取点的不同和拾取电位的高低判别面线断还是底线断。本例对挑线簧施加高电位，两检测触点为低电位，当检测触点触到挑线簧时，该检测触点变为高电位，下表是电脑主控器发出线夹信号时段内的各点电位：

	面线检测触点电位	底线检测触点电位
			正常刺绣时	低	高
断面线时	高	低
			断底线时	低	低

表中表示的是正常刺绣、断面线、断底线三种状态的对比，在电脑主控器发出线夹信号后，传到挑线簧处，根据面线检测触点和底线检测触点的电位判断挑线簧的三种状态，由上表可以看出，断面线和断底线时，两个检测触点的电位不一样，依此就可以在断线时判断出是面线断还是底线断。

图5是本例报警电路图：底线检测触点通过断线开关控制电路接断线报警部件；

因为只要检测到底线检测触点不能与挑线簧接触，即可断定为发生断线情况(不管底线还是面线断线)，断线开关控制电路即可控制断线报警部件发出断报警信号。

为了区分底线断还是面线断：本例底线检测触头及面线检测触头分别与门电路的两逻辑电平输入端连接，门电路的逻辑电平输出端通过区别信号开关控制电路接区别报警部件。

由于底线断和面线断时底线检测触头与面线检测触头的电平是不相同的，所以利用逻辑门电路能根据不同的输入电平输出不同的控制信号，通过区别信号开关控制电路控制区别报警部件发出不同的信号，达到区分面线断还是底线断的目的。

本例的具体电路结构为：底线检测触点3与4538单稳态触发器A连接，单稳态触发器第一输出端Q’与红灯断线报警电路连接，第二输出端Q端同或非门B第一输入端a连接，面线检测触点接D触发器4013的D触发端，D触发器输出端同或非门B第二输入端b连接，电脑主控发出的断线信号DXQD端通过非门电路与或非门B第三输入端c连接，或非门B输出端d与区别开关控制电路连接，该区别开关控制电路为与门电路M，所述的或非门电路输出端d及定时器555方波信号输出端分别与该与门电路D两输入端连接，与门电路输出端与绿灯报警电路连接，所述D触发器的CP输入端与电脑输出的线夹信号XJIA端连接。

上述电路的工作原理是：

一、断线报警：

刺绣操作正常时，底线检测触点被挑线簧连续的触碰，作为断线开关控制电路的单稳态触发器A的第一输出端Q’终保持低电平；当无论是面线断还是底线断时，挑线簧都无法碰到底线检测触点，则单稳态Q’输出端成高电平，送到红灯断线报警电路，实现了断线红灯报警功能。

单稳态触发器4538的输出端Q’端在稳态时是高电平，其延迟时间设置成0.22秒，以目前较常见的700(转/分钟)的刺绣速度来算，0.22秒的时间约2.6转，即在0.22秒的时间内约能刺绣2针多点，也就是说，如果底线或面线断了，对于700转的机器来说，只经过2针多，单稳态触发器即可发出报警信号，极大的提高了底线和面线检测的灵敏度。

二、底、面线的断线区分：

本例开关控制电路的或非门B三个逻辑电平输入端a、b、c和输出端d在三种不同情况下的电平为：

	a点电平	b点电平	c点电平	d点电平	绿灯	红灯
							底线断	0	0	0	1	亮且闪烁	常亮
面线断	0	1	0	0	无输出	常亮
							底面线正常	1	0	0	0	常亮不闪烁	不亮

1、当断底线停车时，与门电路M打开，允许555产生的方波送到绿灯区别报警电路，绿灯闪烁，此时呈现的状态是红灯亮、绿灯闪烁状态；提示是底线断；

2、当断面线停车时，与门电路M关断，555产生的方波无法送到绿灯区别报警电路，绿灯无输出，此时呈现的状态是仅红灯亮，提示是面线断；

3、正常绣作时，与门电路M关断，绿灯不闪烁，红灯也不亮，仅由原电脑断检板给绿灯供电，即仅绿灯常亮；

本装置在面线或底线断线时均发出红灯报警信号，同时可通过能否将方波信号加到绿灯上使其闪烁来区别是底线断还是面线断。

此外，当拉杆停车时，DXQD信号为低电平，经过非门后为高电平，经过或门和非门后为低电平，则与门关断，555方波无法通过，不会发出报警信号。

相对于现有技术中具有面线断线检测功能的电脑刺绣机来说，本实施例不需改变原有设备的结构，机械上只需在原有夹线座挑线簧下方增加一个底线检测触点，底线检测触点的可调位结构和背面的电连接结构均等均可采用与面线检测触点统一的结构形式。电路上也只需作一些改进，不必改变原电脑刺绣机断检板的接线方式，所以不会改变原有电脑刺绣机的其它操作，例如断线后的补绣操作，由于没有修改原有断检板的电路，所以不影响补绣状态。

本例是根据发出信号报警部件的不同区分面线断还是底线断。也可以利用其它电路结构通过发出不同的报警信号进行区分。

采用本发明方法的报警电路可以提高底线报警灵敏度，并具有区分底线、面线断线的功能，该电路结构可以有多种实现方式，本实施例仅是一种较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案的保护范围。

Claims (7)

1、电脑刺绣机底线检测方法，其特征在于：利用夹线座上挑线簧的运动幅度判断断线情况：当挑线簧运动幅度能达到最大值时，判断为工作正常，当挑线簧运动幅度为零时，判断为面线断，当挑线簧运动幅度只能达到介于最大值和最小值之间的中间值时，判断为面线未断底线断。

2、根据权利要求1所述的电脑刺绣机底线检测方法，其特征在于：在挑线簧上方和下方均设置检测触点，两检测触点分别与报警电路电连接，报警电路检测到挑线簧能与下方检测触点接触时，判断为工作正常，检测到挑线簧能与上方检测触点接触时，判断为面线断，检测到挑线簧与上、下方检测触点均不能接触时，判断为面线未断、底线断。

3、电脑刺绣机底线检测装置，在电脑刺绣机夹线座的挑线簧上方设有面线检测触点(1)，其特征在于：在所述挑线簧下方设有底线检测触点(3)，挑线簧、面线检测触点和底线检测触点分别与断线报警电路电连接，向断线报警电路发送面线检测触点和底线检测触点是否与挑线簧电连接的信号。

4、根据权利要求3所述的电脑刺绣机底线检测装置，其特征在于：所述的面线检测触点和底线检测触点分别通过可调节其位置的螺丝固定在夹线座上。

5、根据权利要求3所述的电脑刺绣机底线检测装置，其特征在于：所述报警电路分别设有面线检测触点与挑线簧电连接时的报警部件和底线检测触点与挑线簧电连接时的报警部件。

6、根据权利要求3所述的电脑刺绣机底线检测装置，其特征在于：所述的底线检测触点通过断线开关控制电路与断线报警部件连接；所述底线检测触头及面线检测触头分别与门电路的两个逻辑电平输入端连接，门电路的逻辑电平输出端通过区别信号开关控制电路与区别报警部件连接。

7、根据权利要求6所述的电脑刺绣机底线检测装置，其特征在于：所述的底线检测触点与单稳态触发器(A)连接，单稳态触发器第一输出端(Q’)与断线报警部件连接，第二输出端(Q)端同或非门(B)第一输入端(a)连接，面线检测触点接D触发器的触发端，D触发器输出端同或非门(B)第二输入端(b)连接，电脑主控发出的断线信号DXQD端通过非门电路同或非门(B)第三输入端(c)连接，或非门(B)输出端(d)与区别开关控制电路连接，该区别开关控制电路为与门电路(M)，所述的或非门电路输出端(d)及定时器方波信号输出端分别与该与门电路输入端连接，与门电路输出端与区别报警部件连接，所述D触发器的CP输入端与电脑主控输出的线夹信号XJIA端连接。

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