CN103409952A - 基于激光检测的工业缝纫机的控制系统和控制方法 - Google Patents

Abstract

一种基于激光检测的工业缝纫机控制系统及其方法，该控制系统包括：抬压脚电磁铁；剪线电磁铁；进出料感应器，包括光栅发射器及与光栅发射器对应、沿着布料移动方向分别设置的进料接收器和出料接收器；信号调理及控制电路，检测进料接收器和出料接收器检测的激光信号变化并据此输出进料控制信号或出料控制信号；缝纫机电控，根据进料控制信号控制抬压脚电磁铁动作而放下抬压脚以启动自动缝制操作，或根据出料控制信号而启动回缝操作，在回缝结束后控制剪线电磁铁动作以进行自动剪线操作且控制抬压脚电磁铁动作而升起抬压脚以结束自动缝制操作。本发明利用进、出料感应器，实现自动检测和自动传感的反馈机制，具有自动化程度高、工作效率高等优点。

Description

基于激光检测的工业缝纫机的控制系统和控制方法

技术领域

本发明涉及工业缝纫机，特别涉及一种基于激光检测的工业缝纫机控制系统和工业缝纫机控制方法。

背景技术

缝纫机是用一根或多根缝线在缝料上形成一种或多种线迹，使一层或多层缝料交织或缝合起来的机器。缝纫机能缝制棉、麻、丝、毛、人造纤维等织物和皮革、塑料、纸张等制品，缝出的线迹整齐美观、平整牢固，且缝纫速度快、使用方便。

劳动力成本低长期以来一直是中国服装产业的一个传统优势。然而随着经济社会的发展和变革，今天这一优势正在逐渐丧失。服装生产企业要获得长远的发展和效益，必须采用先进的设备，以提高生产效率，基于这个现状，电脑平缝机市场需求量快速增长。在一波持续数年的“用工荒”和“电荒”的推动下，近年来国内服装生产企业开始大范围、大规模更新生产设备。服装企业更新生产设备的主要内容就是用电脑缝纫机取代普通缝纫机，电脑缝纫机是在普通高速缝纫机的基础上增加了电脑控制系统等功能的产品，是集光、电、磁为一体的典型机电一体化产品。

目前，国内外工业缝纫机机电一体化发展程度越来越高，从越来机械传动离合电机发展到直驱伺服控制，又在直驱伺服控制上增添了自动鉴线、自动拔线、自动倒缝……。这一切，方便用户使用节能降耗提高生产效率，但这些功能都是按程式以人工辅助完成，还缺少自动检测和自动传感的反馈机制。例如：现有的工业缝纫机在开始缝纫之前，需要操作人员先手动将压脚抬起，再将布料放好，然后再启动平缝机开始进行缝纫工作。同时，在结束缝纫时，需要操作人员手动结束缝纫工作，再进行剪线，甚至在缝纫过程中，还需要一直用脚踩住脚踏板，才能使缝纫过程顺利进行，一旦脚离开脚踏板，缝纫工作就会立即停止。这种工业缝纫机操作复杂，工作效率低，已不能适应现在的服装业的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于激光检测的工业缝纫机控制系统及工业缝纫机控制方法，用于解决现有技术中缺少自动检测和自动传感的反馈机制而导致仍需要借助人工辅助的缺失。

为解决上述问题及其他问题，本发明在一方面提供一种工业缝纫机控制系统，包括：抬压脚电磁铁，用于控制抬压脚的动作；剪线电磁铁，用于控制剪线操作；进出料感应器，包括光栅发射器以及与所述光栅发射器对应、沿着布料移动方向分别设置的进料接收器和出料接收器；信号调理及控制电路，与所述进出料感应器中的所述进料接收器和所述出料接收器连接，用于检测所述进料接收器和所述出料接收器的激光信号变化并据此输出进料控制信号或出料控制信号；缝纫机电控，与所述信号调理及控制电路、所述抬压脚电磁铁以及所述剪线电磁铁连接，用于根据接收自所述信号调理及控制电路的进料控制信号控制所述抬压脚电磁铁动作而放下抬压脚以启动自动缝制操作，或根据接收自所述信号调理及控制电路的出料控制信号而启动回缝操作，并在回缝结束后控制所述剪线电磁铁动作以进行自动剪线操作且控制所述抬压脚电磁铁动作而升起抬压脚以结束自动缝制操作。

可选地，所述光栅发射器设于机头的固定板上，所述进料接收器和所述出料接收器间隔设于操作板上。

可选地，所述机头的固定板开设有供设置所述光栅发射器的凹槽，所述操作板开设有供设置所述进料接收器和所述出料接收器的凹孔。

可选地，所述工业缝纫机为包缝机，所述操作板为针板；或者，所述工业缝纫机为平缝机，所述操作板为推板。

可选地，所述信号调理及控制电路检测所述进料接收器和所述出料接收器的激光信号变化并据此输出进料控制信号或出料控制信号，包括：所述信号调理及控制电路检测到所述进料接收器的激光信号变化表明激光强度产生了衰减，则判断所述进料接收器与所述光栅发射器之间的通路由畅通变化为被缝料阻挡，并据此输出进料控制信号；所述信号调理及控制电路检测到所述出料接收器的激光信号变化表明激光强度恢复到了初始强度，则判断所述出料接收器与所述光栅反射器之间的通路由被缝料阻挡变化为畅通，并据此输出出料控制信号。

可选地，所述光栅发射器为红外光栅发射器。

本发明在另一方面提供一种采用上述的工业缝纫机控制系统实现工业缝纫机控制方法，包括：经由进出料感应器感应到有缝料移入操作板的操作区，所述进料接收器获取激光信号变化并将所述激光信号变化传输至信号调理及控制电路，由所述信号调理及控制电路根据所述进料接收器的激光信号变化而输出进料控制信号至缝纫机电控，由所述缝纫机电控根据所述进料控制信号控制抬压脚电磁铁动作而放下抬压脚以启动自动缝制操作；经由进出料感应器感应到有缝料移出操作板的操作区，所述出料接收器获取激光信号变化并将所述激光信号变化传输至信号调理及控制电路，由所述信号调理及控制电路根据所述出料接收器的激光信号变化而输出出料控制信号至缝纫机电控，由所述缝纫机电控根据所述出料控制信号而启动回缝操作，并在回缝结束后控制所述剪线电磁铁动作以进行自动剪线操作且控制所述抬压脚电磁铁动作而升起抬压脚以结束自动缝制操作。

可选地，所述工业缝纫机控制方法还包括：预先启动进出料感应器，由所述光栅发射器向对应的所述进料接收器和所述出料接收器发射激光。

可选地，进出料感应器感应到有缝料移入操作板的操作区，所述进料接收器感获取激光信号变化，包括：当有缝料移入操作板的操作区，所述进料接收器的激光信号变化表明激光强度产生了衰减；进出料感应器感应到有缝料移出操作板的操作区，所述出料接收器获取激光信号变化，包括：当有缝料移出操作板的操作区，所述出料接收器的激光信号变化表明激光强度恢复到了初始强度。

本发明提供基于激光检测的工业缝纫机控制系统及其控制方法，利用特别配置的进出料感应器（进出料感应器包括光栅发射器以及与所述光栅发射器对应、沿着布料移动方向分别设置的进料接收器和出料接收器）对操作板进行侦测，在进料接收器感应到有缝料移入操作板的操作区时，控制抬压脚电磁铁动作而放下抬压脚以启动自动缝制操作，在出料接收器感应到有缝料移出操作板的操作区时，启动回缝操作，并在回缝结束后控制所述剪线电磁铁动作以进行自动剪线操作且控制所述抬压脚电磁铁动作而升起抬压脚以结束自动缝制操作。相较于现有技术，本发明具有操作简单、自动化程度高、工作效率高等优点，具有广阔的市场前景。

附图说明

图1为本发明工业缝纫机控制系统的结构框图；

图2为本发明工业缝纫机控制方法的流程示意图。

元件标号说明：

11     抬压脚电磁铁

12     剪线电磁铁

       进出料感应器

131    光栅发射器

132    入料接收器

133    出料接收器

15     信号调理及控制电路

16     缝纫机电控

21     操作板

22     固定板

具体实施方式

鉴于在现有技术中的工业缝纫机由于缺少自动检测和自动传感的反馈机制而导致仍需要借助人工辅助的缺失，本发明的发明人对现有技术进行了改进，提出了一种基于激光检测的工业缝纫机控制系统和工业缝纫机控制方法，利用激光检测器对操作板进行自动侦测，并可根据侦测结果自动执行相应的操作，具有操作简单、自动化程度高、工作效率高等优点。

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

需要说明的是，本实施方式中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

图1是本发明工业缝纫机控制系统在一实施例中的结构框图。本发明工业缝纫机控制系统主要应用于工业缝纫机的操作控制，在本实施例中，所述工业缝纫机是以包缝机或平缝机为例进行说明的，但并不以此为限。如图1所示，所述工业缝纫机控制系统包括：抬压脚电磁铁11、剪线电磁铁12、进出料感应器、信号调理及控制电路14、以及缝纫机电控15。

以下对上述各个部件进行详细说明。

抬压脚电磁铁11用于控制抬压脚的动作。

剪线电磁铁12用于控制剪线操作。

进出料感应器用于对操作板进行自动侦测。在本实施例中，所述进出料感应器进一步包括光栅发射器131以及与光栅发射器131对应、沿着布料移动方向分别设置的入料接收器132和出料接收器133。具体地，光栅发射器131设置于机头的固定板22上，进料接收器132和出料接收器133间隔设置（进料接收器132与出料接收器133之间有一间距W）在操作板21上，其中，进料接收器132设置在操作板21的入料端处，出料接收器133设置在操作板21的出料端处，进料接收器132和出料接收器133均可接收光栅发射器131发射的激光。在本实施例中，优选地，光栅发射器131可为红外光栅发射器，但并不以此为限。在实际应用中，对于所述进出料感应器而言，其工作原理大致为：由光栅发射器131面向进料接收器132和出料接收器133发射激光，进料接收器132和出料接收器133可对应接收所述激光，若在光栅发射器131于进料接收器132（或出料接收器133）之间被遮挡物遮挡的话，进料接收器132（或出料接收器133）就接收不到激光或接收到的激光强度相对为遮挡时的初始激光强度有所衰减。另外，为更好地配置所述进出料感应器，在本实施例中，在机头的固定板22上开设有供设置光栅发射器131的凹槽（未在图式中标示），在操作板21上开设有供设置进料接收器132和出料接收器133的凹孔（未在图式中标示）。再有，在这里，所述的操作板21，对于包缝机来说就是针板，而对于平缝机来说就是推板。

信号调理及控制电路14与所述进出料感应器中的入料接收器132和出料接收器133连接，用于检测入料接收器132和出料接收器133的激光信号变化并据此输出进料控制信号或出料控制信号。在本实施例中，入料接收器132和出料接收器133可将感应到的激光信息通过信号线发送至信号调理及控制电路14，信号调理及控制电路14则可根据接收的激光信息来确定操作板21的操作区域中的情形。具体来讲：信号调理及控制电路14检测到进料接收器132的激光信号变化表明激光强度产生了衰减，则可判断进料接收器132与光栅发射器131之间的通路由畅通变化为被缝料阻挡（说明缝料已移入操作板21的操作区域），并据此输出进料控制信号；另一方面，信号调理及控制电路14检测到出料接收器132的激光信号变化表明激光强度恢复到了初始强度，则可判断出料接收器132与光栅反射器131之间的通路由被缝料阻挡变化为畅通（说明缝料已移出操作板21的操作区域），并据此输出出料控制信号。

缝纫机电控15与信号调理及控制电路14、抬压脚电磁铁11以及剪线电磁铁12连接，用于根据自信号调理及控制电路14的输出信号而执行相应的控制操作。在本实施例中，具体地，缝纫机电控15根据接收自信号调理及控制电路14的进料控制信号控制抬压脚电磁铁11动作而放下抬压脚以启动自动缝制操作，或根据接收自信号调理及控制电路14的出料控制信号而启动回缝操作，并在回缝结束后控制所述剪线电磁铁动作以进行自动剪线操作且控制所述抬压脚电磁铁动作而升起抬压脚以结束自动缝制操作。

图2是本发明应用于图1所述的工业缝纫机控制系统的工业缝纫机控制方法在一实施例中的流程示意图。结合图1和图2，所述工业缝纫机控制方法包括：

步骤S201，预先启动所述进出料感应器，由其中的光栅发射器131向对应的进料接收器132和出料接收器133发射激光，由进料接收器131和出料接收器132接收激光。

步骤S203，当有缝料移入操作板21的操作区，所述进出料感应器感应到缝料，所述进出料感应器中的入料接收器132检测自身接收的激光信号变化表明激光强度产生了衰减，将所述激光信号变化传输至信号调理及控制电路14。在本实施例中，由于激光的光路被缝料遮挡，所以入料接收器132接收到的激光信号将衰减甚至是接收不到（激光信号的衰减程度取决去缝料的材质及厚度等因素）。

步骤S205，信号调理及控制电路14根据激光信号衰减的激光信号变化，判断出操作板21的入料端由原先的空位变为有缝料移入（说明缝料移入操作板21的操作区），从而输出进料控制信号至缝纫机电控15。

步骤S207，缝纫机电控15根据所述进料控制信号控制抬压脚电磁铁11动作而放下抬压脚以启动自动缝制操作。

步骤S209，当有缝料移出操作板21的操作区，所述进出料感应器感应到缝料，所述进出料感应器中的出料接收器133检测自身接收到的激光的激光信号变化表明激光强度恢复到了初始强度，将所述激光信号变化传输至信号调理及控制电路14。

步骤S211，信号调理及控制电路14根据激光强度恢复到了初始强度的激光信号变化，判断出操作板21的出料端由原先有缝料正在操作板21的操作区缝制变为缝料移出而成空位，（说明缝料移出操作板21的操作区），从而输出进料控制信号至缝纫机电控15。

步骤S213，缝纫机电控15根据所述出料控制信号而启动回缝操作，并在回缝结束后控制所述剪线电磁铁动作以进行自动剪线操作且控制所述抬压脚电磁铁动作而升起抬压脚以结束自动缝制操作。

综上所述，本发明提供基于激光检测的工业缝纫机控制系统及其控制方法，利用特别配置的进出料感应器（进出料感应器包括光栅发射器以及与所述光栅发射器对应、沿着布料移动方向分别设置的进料接收器和出料接收器）对操作板进行侦测，在进料接收器感应到有缝料移入操作板的操作区时，控制抬压脚电磁铁动作而放下抬压脚以启动自动缝制操作，在出料接收器感应到有缝料移出操作板的操作区时，启动回缝操作，并在回缝结束后控制所述剪线电磁铁动作以进行自动剪线操作且控制所述抬压脚电磁铁动作而升起抬压脚以结束自动缝制操作。相较于现有技术，本发明具有操作简单、自动化程度高、工作效率高等优点，具有广阔的市场前景。

上述实施例仅列示性说明本发明的原理及功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此项技术的人员均可在不违背本发明的精神及范围下，对上述实施例进行修改。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。

Claims (9)

1.一种基于激光检测的工业缝纫机控制系统，其特征在于，包括：

抬压脚电磁铁，用于控制抬压脚的动作；

剪线电磁铁，用于控制剪线操作；

进出料感应器，包括光栅发射器以及与所述光栅发射器对应、沿着布料移动方向分别设置的进料接收器和出料接收器；

信号调理及控制电路，与所述进出料感应器中的所述进料接收器和所述出料接收器连接，用于检测所述进料接收器和所述出料接收器的激光信号变化并据此输出进料控制信号或出料控制信号；

缝纫机电控，与所述信号调理及控制电路、所述抬压脚电磁铁以及所述剪线电磁铁连接，用于根据接收自所述信号调理及控制电路的进料控制信号控制所述抬压脚电磁铁动作而放下抬压脚以启动自动缝制操作，或根据接收自所述信号调理及控制电路的出料控制信号而启动回缝操作，并在回缝结束后控制所述剪线电磁铁动作以进行自动剪线操作且控制所述抬压脚电磁铁动作而升起抬压脚以结束自动缝制操作。

2.如权利要求1所述的工业缝纫机控制系统，其特征在于，所述光栅发射器设于机头的固定板上，所述进料接收器和所述出料接收器间隔设于操作板上。

3.如权利要求2所述的工业缝纫机控制系统，其特征在于，所述机头的固定板开设有供设置所述光栅发射器的凹槽，所述操作板开设有供设置所述进料接收器和所述出料接收器的凹孔。

4.如权利要求1或3所述的工业缝纫机控制系统，其特征在于，所述工业缝纫机为包缝机，所述操作板为针板；或者，所述工业缝纫机为平缝机，所述操作板为推板。

5.如权利要求1所述的工业缝纫机控制系统，其特征在于，所述信号调理及控制电路检测所述进料接收器和所述出料接收器的激光信号变化并据此输出进料控制信号或出料控制信号，包括：

所述信号调理及控制电路检测到所述进料接收器的激光信号变化表明激光强度产生了衰减，则判断所述进料接收器与所述光栅发射器之间的通路由畅通变化为被缝料阻挡，并据此输出进料控制信号；

所述信号调理及控制电路检测到所述出料接收器的激光信号变化表明激光强度恢复到了初始强度，则判断所述出料接收器与所述光栅反射器之间的通路由被缝料阻挡变化为畅通，并据此输出出料控制信号。

6.如权利要求1所述的工业缝纫机控制系统，其特征在于，所述光栅发射器为红外光栅发射器。

7.一种采用如权利要求1至6中任一项所述的工业缝纫机控制系统实现工业缝纫机控制方法，其特征在于，所述工业缝纫机控制方法包括：

经由进出料感应器感应到有缝料移入操作板的操作区，所述进料接收器获取激光信号变化并将所述激光信号变化传输至信号调理及控制电路，由所述信号调理及控制电路根据所述进料接收器的激光信号变化而输出进料控制信号至缝纫机电控，由所述缝纫机电控根据所述进料控制信号控制抬压脚电磁铁动作而放下抬压脚以启动自动缝制操作；

经由进出料感应器感应到有缝料移出操作板的操作区，所述出料接收器获取激光信号变化并将所述激光信号变化传输至信号调理及控制电路，由所述信号调理及控制电路根据所述出料接收器的激光信号变化而输出出料控制信号至缝纫机电控，由所述缝纫机电控根据所述出料控制信号而启动回缝操作，并在回缝结束后控制所述剪线电磁铁动作以进行自动剪线操作且控制所述抬压脚电磁铁动作而升起抬压脚以结束自动缝制操作。

8.如权利要求7所述的工业缝纫机控制方法，其特征在于，还包括：预先启动进出料感应器，由所述光栅发射器向对应的所述进料接收器和所述出料接收器发射激光。

9.如权利要求7所述的工业缝纫机控制方法，其特征在于：

进出料感应器感应到有缝料移入操作板的操作区，所述进料接收器感获取激光信号变化，包括：当有缝料移入操作板的操作区，所述进料接收器的激光信号变化表明激光强度产生了衰减；

进出料感应器感应到有缝料移出操作板的操作区，所述出料接收器获取激光信号变化，包括：当有缝料移出操作板的操作区，所述出料接收器的激光信号变化表明激光强度恢复到了初始强度。

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