CN101845729B - 智能仿生绣装置 - Google Patents

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陈修海
陈德君
谢钦镇
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Abstract

本发明属于自动控制技术领域，涉及一种智能仿生绣装置。它解决了现有技术应用范围不够广泛等技术问题。本装置包括转接板、驱动板和机械臂，所述的转接板通过信号线与绣花机相连接且能接收绣花机的信号，所述的转接板通过接线与驱动板相连接并由驱动板接收来自转接板的信号，所述的驱动板与所述的机械臂相连接且能控制机械臂工作。其优点在于：1、设计合理，结构简单，自动化程度高，易于实施。2、控制方式灵活，产品品质好，能够适用于线绣、珠绣、盘绣等多种绣品的加工，应用范围广泛。3、利用产品绣针自动跟踪对穿针频率进行学习型记录，智能放线模块根据盘带放线频率并采用松弛度匹配算法，对放线过程有效控制。

Description

智能仿生绣装置
技术领域
本发明属于自动控制技术领域，涉及绣花机，尤其是涉及一种智能仿生绣装置。
背景技术
电脑绣花机是当代最先进的绣花机械，它能使传统的手工绣花得到高速度、高效率的实现，并且还能实现手工绣花无法达到的多层次、多功能、统一性和完美性的要求。目前的绣花机大都功能单一，且产品质量难以得到保证。为了提高绣花机的性能，人们进行了长期的探索，提出了各种各样的解决方案。
例如，中国专利文献公开了一种多功能特种绣花机头联动装置[申请号：CN200420043244.X]，包括机头壳体以及装于壳体内的针杆传动机构和针杆驱动主轴，还有线带轮架传动机构和捆线摆嘴传动机构，它们的传动主轴分别是线带轮驱动主轴和捆线摆嘴驱动主轴，安装在机头壳体的上方，还有由针杆驱动主轴驱动的同步压线传动机构，它们都围绕在针杆传动机构的周围，每条驱动主轴各由一个独立电机控制驱动，且每条驱动主轴可以延伸至两边机架并同时驱动多个机头同步动作。本结构利用伞齿轮特性和凸轮杠杆原理，使到一个电机能驱动多个机头的同时动作，大大减少了电机的数量，同时简化了控制程序，成本大大减少。
还有人发明了一种电脑刺绣机多功能智能绣机头[申请号：CN200910095861.1]，包括支架体、控制电路板、指令操作电路板、送料电机和传动气缸，送料电机上的主动皮带轮通过传动皮带与线料导向口上的从动皮带轮连接。主要是所述线料导向口制有内通孔，该内通孔套装于平绣机头针杆的外侧；在所述支架体上设有张力电机和移动导向轮及张力摆动弹簧、第一固定导向轮、第二固定导向轮；主动皮带轮与安装座之间设有行程控制开关，该行程控制开关连接于送料电机的正、反转控制电路中。该方案不需要改变原平绣机头的安装位置，不减少平绣机头的安装数量，适用于平绣、盘带绣、盘绳绣、盘珠绣、盘管绣。
上述方案虽然在一定程度上提高了绣花机的性能，但是仍然存在着结构复杂，制造成本高，难以实施，刺绣的质量难以得到保证等技术问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种结构简单，易于实施，自动化程度高，产品品质好，且应用范围广泛的智能仿生绣装置。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本智能仿生绣装置，连接在绣花机上，其特征在于，本装置包括转接板、驱动板和机械臂，所述的转接板通过信号线与绣花机相连接且能接收绣花机的信号，所述的转接板通过接线与驱动板相连接并由驱动板接收来自转接板的信号，所述的驱动板与所述的机械臂相连接且能控制机械臂工作。
本发明将绣花机的控制信号通过机械臂来实施刺绣动作，而机械臂又能根据工作状况实时进行调整，这种控制方式即为仿生控制方式。
在上述的智能仿生绣装置中，本装置还包括电源模块，所述的电源模块的三芯接口线分别与转接板和驱动板相连接。
在上述的智能仿生绣装置中，所述的转接板包括第一中央处理器，所述的绣花机的十二芯接口通过所述的信号线与转接板的十二芯接口相连接，所述的绣花机上设有光电编码器，且光电编码器的六芯接口通过所述信号线与转接板的六芯接口相连接。
在上述的智能仿生绣装置中，所述的驱动板包括第二中央处理器，在第二中央处理器上连接有485接口，在第一中央处理器上连接有另一485接口，所述的转接板的485接口通过485信号线与驱动板的485接口相连接。
在上述的智能仿生绣装置中，所述的驱动板上连接有四芯步进电机驱动线、五芯步进电机驱动线和九芯连接线，所述的四芯步进电机驱动线、五芯步进电机驱动线和九芯连接线分别连接在机械臂上。
在上述的智能仿生绣装置中，所述的第二中央处理器包括能够对穿针频率进行记录的绣针自动跟踪模块、能根据盘带放线频率对松弛度进行匹配并实现控制放线的智能放线模块、以及主动摆线模块。因此，本发明适用于线绣、珠绣、盘绣等多种绣品。
在上述的智能仿生绣装置中，所述的转接板上设有用于调节打环幅度的打环幅度调节开关。
在上述的智能仿生绣装置中，所述的驱动板上设有用于微调放线速度的放线速度微调开关。
在上述的智能仿生绣装置中，所述的机械臂上设有张力增加键、张力减少键、回原点键和升降开关键。
与现有的技术相比，本智能仿生绣装置的优点在于：1、设计合理，结构简单，自动化程度高，易于实施。2、控制方式灵活，产品品质好，能够适用于线绣、珠绣、盘绣等多种绣品的加工，应用范围广泛。3、利用产品绣针自动跟踪对穿针频率进行学习型记录，智能放线模块根据盘带放线频率并采用松弛度匹配算法，对放线过程有效控制。
附图说明
图1是本发明提供的原理框图。
图中，绣花机1、光电编码器10、转接板2、第一中央处理器21、驱动板3、第二中央处理器31、绣针自动跟踪模块31a、智能放线模块31b、主动摆线模块31c、机械臂4、电源模块5。
具体实施方式
如图1所示，本智能仿生绣装置连接在绣花机1上，包括转接板2、驱动板3和机械臂4。转接板2通过信号线与绣花机1相连接且能接收绣花机1的信号，转接板2通过接线与驱动板3相连接并由驱动板3接收来自转接板2的信号，驱动板3与机械臂4相连接且能控制机械臂4工作。
本装置还包括电源模块5，电源模块5的三芯接口线分别与转接板2和驱动板3相连接。转接板2包括第一中央处理器21，绣花机1的十二芯接口通过所述的信号线与转接板2的十二芯接口相连接，绣花机1上设有光电编码器10，且光电编码器10的六芯接口通过信号线与转接板2的六芯接口相连接。驱动板3包括第二中央处理器31，在第二中央处理器31上连接有485接口，在第一中央处理器21上连接有另一485接口。转接板2的485接口通过485信号线与驱动板3的485接口相连接。
驱动板3上连接有四芯步进电机驱动线、五芯步进电机驱动线和九芯连接线。四芯步进电机驱动线、五芯步进电机驱动线和九芯连接线分别连接在机械臂4上。第二中央处理器31包括能够对穿针频率进行记录的绣针自动跟踪模块31a、能根据盘带放线频率对松弛度进行匹配并实现控制放线的智能放线模块31b、以及主动摆线模块31c。
转接板2上设有用于调节打环幅度的打环幅度调节开关。驱动板3上设有用于微调放线速度的放线速度微调开关。机械臂4上设有张力增加键、张力减少键、回原点键和升降开关键。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了绣花机1、光电编码器10、转接板2、第一中央处理器21、驱动板3、第二中央处理器31、绣针自动跟踪模块31a、智能放线模块31b、主动摆线模块31c、机械臂4、电源模块5等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (8)

1.一种智能仿生绣装置，连接在绣花机(1)上，其特征在于，本装置包括转接板(2)、驱动板(3)和机械臂(4)，所述的转接板(2)通过信号线与绣花机(1)相连接且能接收绣花机(1)的信号，所述的转接板(2)通过接线与驱动板(3)相连接并由驱动板(3)接收来自转接板(2)的信号，所述的驱动板(3)与所述的机械臂(4)相连接且能控制机械臂(4)工作；所述的驱动板(3)上连接有四芯步进电机驱动线、五芯步进电机驱动线和九芯连接线，所述的四芯步进电机驱动线、五芯步进电机驱动线和九芯连接线分别连接在机械臂(4)上。
2.根据权利要求1所述的智能仿生绣装置，其特征在于，本装置还包括电源模块(5)，所述的电源模块(5)的三芯接口线分别与转接板(2)和驱动板(3)相连接。
3.根据权利要求2所述的智能仿生绣装置，其特征在于，所述的转接板(2)包括第一中央处理器(21)，所述的绣花机(1)的十二芯接口通过所述的信号线与转接板(2)的十二芯接口相连接，所述的绣花机(1)上设有光电编码器(10)，且光电编码器(10)的六芯接口通过所述信号线与转接板(2)的六芯接口相连接。
4.根据权利要求3所述的智能仿生绣装置，其特征在于，所述的驱动板(3)包括第二中央处理器(31)，在第二中央处理器(31)上连接有485接口，在第一中央处理器(21)上连接有另一485接口，所述的转接板(2)的485接口通过485信号线与驱动板(3)的485接口相连接。
5.根据权利要求4所述的智能仿生绣装置，其特征在于，所述的第二中央处理器(31)包括能够对穿针频率进行记录的绣针自动跟踪模块(31a)、能根据盘带放线频率对松弛度进行匹配并实现控制放线的智能放线模块(31b)、以及主动摆线模块(31c)。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的智能仿生绣装置，其特征在于，所述的转接板(2)上设有用于调节打环幅度的打环幅度调节开关。
7.根据权利要求1或2或3或4所述的智能仿生绣装置，其特征在于，所述的驱动板(3)上设有用于微调放线速度的放线速度微调开关。
8.根据权利要求1或2或3或4所述的智能仿生绣装置，其特征在于，所述的机械臂(4)上设有张力增加键、张力减少键、回原点键和升降开关键。
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