CN103409953B - 基于超声波的工业缝纫机控制系统和工业缝纫机控制方法 - Google Patents

Abstract

一种基于超声波的工业缝纫机控制系统及其控制方法，该工业缝纫机控制系统包括：抬压脚电磁铁；剪线电磁铁；沿着布料移动方向间隔设置的进料感应器和出料感应器；信号调理及控制电路，用于检测进料感应器和出料感应器检测的超声波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，用于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。相较于现有技术，本发明利用进料感应器和出料感应器，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

基于超声波的工业缝纫机控制系统和工业缝纫机控制方法

技术领域

本发明涉及工业缝纫机，特别涉及一种基于超声波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超声波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；沿着布料移动方向间隔设置的进料感应器和出料感应器，所述进料感应器或所述出料感应器包括设在操作板上的超声波发射器和设在机头的固定板上、与所述超声波发射器对应的超声波接收器；信号调理及控制电路，与所述进料感应器的超声波接收器和所述出料感应器的超声波接收器连接，用于检测两个所述超声波接收器的超声波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，所述进料感应器中的超声波发射器和所述出料感应器的超声波发射器间隔设置于操作板，所述进料感应器中的超声波接收器和所述出料感应器的超声波接收器间隔设置于机头的固定板。

可选地，所述操作板和所述机头的固定板分别开设有供设置超声波发射器和超声波接收器的槽孔。

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两个所述超声波接收器的超声波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感应器中的超声波接收器的超声波信号变化表明超声波的反射距离由第一距离缩短到第二距离，则判断所述进料感应器中超声波发射器和超声波接收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感应器中的超声波接收器的超声波信号变化表明超声波的反射距离由第二距离伸长到第一距离，则判断所述进料感应器中超声波发射器和超声波接收器之间的通路由被缝料阻挡到畅通，并据此输出进料控制信号。

可选地，所述第一距离至少为所述第二距离的两倍。

本发明在另一方面提供一种采用上述工业缝纫机控制系统实现工业缝纫机控制方法，包括：经由进料感应器感应到有缝料移入操作板的操作区，所述进料感应器中的超声波接收器获取超声波的超声波信号变化并将所述超声波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感应器中超声波接收器的超声波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；经由出料感应器感应到有缝料移出操作板的操作区，所述出料感应器中的超声波接收器获取超声波信号变化并将所述超声波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感应器中超声波接收器的超声波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：预先启动进料感应器和出料感应器，由进料感应器中的超声波发射器向对应的超声波接收器发射超声波，由进料感应器中的超声波发射器向对应的超声波接收器发射超声波。

可选地，进料感应器感应到有缝料移入操作板的操作区，所述进料感应器中的超声波接收器获取超声波信号变化，包括：当有缝料移入操作板的操作区，所述进料感应器中的超声波接收器的超声波信号变化表明超声波的反射距离由第一距离缩短到第二距离；出料感应器感应到有缝料移出操作板的操作区，所述出料感应器中的超声波接收器获取超声波信号变化，包括：当有缝料移出操作板的操作区，所述出料感应器中的超声波接收器的超声波信号变化表明超声波的反射距离由第二距离伸长到第一距离。

可选地，所述第一距离至少为所述第二距离的两倍。

本发明通过提供工业缝纫机控制系统及其控制方法，利用间隔配置在操作板上的两个感应器（进料感应器和出料感应器）对操作板进行侦测，在感应到进料感应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为本发明基于超声波的工业缝纫机控制系统的结构框图；

图2为本发明基于超声波的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

13       进料感应器

14       出料感应器

131、141 超声波发生器

132、142 超声波接收器

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，提出了一种基于超声波检测技术的工业缝纫机控制系统和工业缝纫机控制方法，利用间隔配置在操作板上的两个感应器（进料感应器和出料感应器）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、进料感应器13、出料感应器14、信号调理及控制电路15、以及缝纫机电控16。

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。

进料感应器13和出料感应器14沿着布料移动方向间隔设置。在本实施例中，进料感应器13包括超声波发射器131与超声波发射器131对应的超声波接收器132，出料感应器14包括超声波发射器141与超声波发射器141对应的超声波接收器142。进料感应器13配置在操作板的入料端，具体地，进料感应器13中的超声波发射器131设置于操作板21，进料感应器13中的超声波接收器132设置于机头的固定板22，且超声波接收器132与超声波发射器131相对应。出料感应器14配置在操作板的出料端，具体地，出料感应器14中的超声波发射器141设置于操作板21，出料感应器14中的超声波接收器142设置于机头的固定板22，且超声波接收器142与超声波发射器141相对应。另外，进料感应器13中超声波发射器131和出料感应器14中超声波发射器141之间有一间距W，进料感应器13中超声波接收器132和出料感应器14中超声波接收器142之间也有一间距W。再有，为更好地配置进料感应器13和出料感应器14，在操作板21和机头的固定板22分别开设有供设置超声波发射器131、141和超声波接收器132、142的槽孔（未在图式中标示）。在实际应用中，无论是对于入料感应器13还是出料感应器14，其工作原理是相同的，超声波发射器131（141）发出超声波，经目标对象反射后超声波返回到超声波接收器132（142），根据接收到的超声波信号，记录并处理从超声波从发射到返回被接收所经历的时间，即可测定目标距离。另外，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15与进料感应器13的超声波接收器132和出料感应器14的超声波接收器142连接，用于检测两个超声波接收器132、142的超声波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，信号调理及控制电路15检测到进料感应器13中的超声波接收器132的超声波信号变化表明超声波的反射距离由第一距离缩短到第二距离，则判断进料感应器13中超声波发射器和超声波接收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；另一方面，信号调理及控制电路15检测到出料感应器14中的超声波接收器142的超声波信号变化表明超声波的反射距离由第二距离伸长到第一距离，则判断进料感应器13中超声波发射器131和超声波接收器132之间的通路由被缝料阻挡到畅通，并据此输出进料控制信号。另外，在本实施例中，为使得信号调理及控制电路15检测及判断更为准确，要求用于作为判断依据的所述第一距离与所述第二距离之间的差异性足够大，因此，要求所述第一距离要远大于所述第二距离（例如：所述第一距离至少为所述第二距离的两倍）。

缝纫机电控16与信号调理及控制电路15、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15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16根据接收自信号调理及控制电路15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15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，预先启动进料感应器13和出料感应器14，由进料感应器13中的超声波发射器131向对应的超声波接收器132发射超声波，由进料感应器中的超声波发射器向对应的超声波接收器发射超声波。

步骤S203，当有缝料移入操作板21的操作区，进料感应器13感应到缝料，进料感应器13中的超声波接收器132的超声波信号变化表明超声波的反射距离由第一距离缩短到第二距离并将所述超声波信号变化传输至信号调理及控制电路15。

步骤S205，信号调理及控制电路15根据反射距离缩短的超声波信号变化输出进料控制信号至缝纫机电控16。

步骤S207，缝纫机电控16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，出料感应器14感应到缝料，出料感应器14中的超声波接收器142的超声波信号变化表明超声波的反射距离由第二距离伸长到第一距离并将所述超声波信号变化传输至信号调理及控制电路15。

步骤S211，信号调理及控制电路15根据反射距离伸长的超声波信号变化输出进料控制信号至缝纫机电控16。

步骤S213，缝纫机电控16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，本发明通过提供基于超声波的工业缝纫机控制系统及其控制方法，利用间隔配置在操作板上的两个感应器（进料感应器和出料感应器）对操作板进行侦测，在感应到进料感应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)

1.一种基于超声波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；

沿着布料移动方向间隔设置的进料感应器和出料感应器，所述进料感应器或所述出料感应器包括设在操作板上的超声波发射器和设在机头的固定板上、与所述超声波发射器对应的超声波接收器；

信号调理及控制电路，与所述进料感应器的超声波接收器和所述出料感应器的超声波接收器连接，用于检测两个所述超声波接收器的测定目标距离的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；

其中，所述信号调理及控制电路检测两个所述超声波接收器的超声波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感应器中的超声波接收器的超声波信号变化表明超声波的反射距离由第一距离缩短到第二距离，则判断所述进料感应器中超声波发射器和超声波接收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感应器中的超声波接收器的超声波信号变化表明超声波的反射距离由第二距离伸长到第一距离，则判断所述出料感应器中超声波发射器和超声波接收器之间的通路由被缝料阻挡到畅通，并据此输出出料控制信号。

2.如权利要求1所述的工业缝纫机控制系统，其特征在于，所述进料感应器中的超声波发射器和所述出料感应器的超声波发射器间隔设置于操作板，所述进料感应器中的超声波接收器和所述出料感应器的超声波接收器间隔设置于机头的固定板。

3.如权利要求2所述的工业缝纫机控制系统，其特征在于，所述操作板和所述机头的固定板分别开设有供设置超声波发射器和超声波接收器的槽孔。

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，所述第一距离至少为所述第二距离的两倍。

6.一种采用如权利要求1至5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：

经由进料感应器感应到有缝料移入操作板的操作区，所述进料感应器中的超声波接收器获取超声波的测定目标距离变化并将所述测定目标距离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感应器中超声波接收器的测定目标距离的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；

经由出料感应器感应到有缝料移出操作板的操作区，所述出料感应器中的超声波接收器获取测定目标距离变化并将所述测定目标距离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感应器中超声波接收器的测定目标距离的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。

7.如权利要求6所述的工业缝纫机控制方法，其特征在于，还包括：预先启动进料感应器和出料感应器，由进料感应器中的超声波发射器向对应的超声波接收器发射超声波，由出料感应器中的超声波发射器向对应的超声波接收器发射超声波。

8.如权利要求6所述的工业缝纫机控制方法，其特征在于：

进料感应器感应到有缝料移入操作板的操作区，所述进料感应器中的超声波接收器获取超声波信号变化，包括：当有缝料移入操作板的操作区，所述进料感应器中的超声波接收器的超声波信号变化表明超声波的反射距离由第一距离缩短到第二距离；

出料感应器感应到有缝料移出操作板的操作区，所述出料感应器中的超声波接收器获取超声波信号变化，包括：当有缝料移出操作板的操作区，所述出料感应器中的超声波接收器的超声波信号变化表明超声波的反射距离由第二距离伸长到第一距离。

9.如权利要求8所述的工业缝纫机控制方法，其特征在于，所述第一距离至少为所述第二距离的两倍。