CN103614866B - 一种控制电子花样机适应不同厚度缝料缝纫的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种控制电子花样机适应不同厚度缝料缝纫的方法，首先对电子花样机针杆机构进行分析，建立电子花样机针杆位移公式，其次根据电子花样机对应缝料厚度为0时的固有参数，得出缝纫不同厚度布料时的实际送料开始角度和结束角度，并确定实际的主轴转速，使得花样机能够缝纫不同厚度的缝料。

Description

一种控制电子花样机适应不同厚度缝料缝纫的方法

技术领域

本发明涉及花样机缝纫技术领域，具体为一种控制电子花样机适应不同厚度缝料缝纫的方法。

背景技术

电子花样机作为一种精密的机电一体化智能缝纫设备已在服装、制鞋、箱包等行业内广泛使用，它可以完成普通缝纫机无法顺利完成缝制复杂图案的功能，大大降低工厂对熟练工人的依赖性，所以花样机的使用领域有进一步扩大的趋势。传统缝纫机的送料机构是纯机械的，能够缝纫的缝料厚度在设计之初就已经确定，只能缝纫厚度处于其能够缝纫的最大厚度之内，例如薄料缝纫机就不能缝纫较厚的缝料，使其应用范围受到一定限制。

发明内容

要解决的技术问题

为了提高电子花样机的使用范围，本发明提出了一种控制电子花样机适应不同厚度缝料缝纫的方法。

技术方案

电子花样机的送料机构是采用电机来驱动的，其运动特点是间歇运动、急启急停，启停时刻要和机针位置密切配合。电控系统在机针离开缝料的时刻给电机控制器发出指令控制电机驱动送料机构运动，在机针即将进入缝料的时候停止运动；送料电机运动的角度对应送料机构的位移，机针开始运动和结束运动的时刻对应机针与缝料之间的位置，通过改变送料机构开始运动和结束运动的时刻就可以使花样机适应不同厚度的缝料。所以本发明就是通过获取不同厚度缝料对应的送料开始角度和送料结束角度，并确定实际缝纫速度实现控制电子花样机适应不同厚度缝料进行缝纫。

本发明的技术方案为：

所述一种控制电子花样机适应不同厚度缝料缝纫的方法，其特征在于：采用以下步骤：

步骤1：建立电子花样机针杆位移公式

$S=R(1-\cos \mathrm{\α})+L(\sqrt{1-{\left(\mathrm{\λ}\sin \mathrm{\α}\right)}^2}-1)$

其中R为电子花样机双曲拐挑线曲柄半径，L为电子花样机连杆长度，λ=R/L，α为双曲拐挑线曲柄与上死点之间的圆心角，单位为度，顺时针为正；

步骤2：根据电子花样机的机械结构得到电子花样机对应缝料厚度为0时的送料开始角度α_0s和送料结束角度α_0e，将α_0s或α_0e代入步骤1的电子花样机针杆位移公式，得到电子花样机对应缝料厚度为0时的电子花样机针杆位移S₀；

步骤3：以待缝缝料厚度M加上S₀作为电子花样机针杆在缝纫待缝缝料时的位移S_M，将S_M代入步骤1的电子花样机针杆位移公式，得到待缝缝料厚度M对应的送料开始角度α_Ms和送料结束角度α_Me；

步骤4：根据电子花样机的机械结构得到电子花样机对应缝料厚度为0时的电子花样机主轴速度n₀，则电子花样机在缝纫待缝缝料时的主轴速度n＝n₀*β_M，其中β_M为速度倍率，β_M＝α_MV/α_0V，α_0V＝360+α_0e-α_0s，α_MV＝360+α_Me-α_Ms。

有益效果

本发明通过分析电子花样机的机械结构，建立了电子花样机针杆位移公式，并根据电子花样机对应缝料厚度为0时的固有参数，建立了电子花样机缝纫不同厚度缝料的角度和速度确定方法，使花样机能够适应不同厚度的缝料。

附图说明

图1：电子花样机铁杆原理图；

图2：实施例中机针位置图；

图3：实施例中待缝缝料厚度为6mm时送料位置图。

具体实施方式

下面结合具体实施例描述本发明：

本实施例中的控制电子花样机适应不同厚度缝料缝纫的方法，采用以下步骤：

步骤1：建立电子花样机针杆位移公式：

针杆机构的任务是引导面线穿过缝料和形成线环,为缝线相互交锁做好准备。主轴和针杆是通过双曲拐挑线曲柄和连杆连接在一起，这个机构的主要参数就是曲柄半径R和连杆长度L，取λ=R/L。在针杆机构中连杆长度越长，则λ值越小，针杆的运动也将越接近于简谐运动，其加速度变化最平稳，运动所产生的惯性最小，但因为缝纫机头的外形尺寸较小，不可能容纳较长的连杆机构，所以一般缝纫机针杆机构的参数为0.2<λ<0.55。

由图1所示的针杆机构原理图能够得到电子花样机针杆位移公式为

$S=R(1-\cos \mathrm{\&alpha;})+L(\sqrt{1-{\left(\mathrm{\&lambda;}\sin \mathrm{\&alpha;}\right)}^2}-1)$

其中α为双曲拐挑线曲柄与上死点之间的圆心角，单位为度，顺时针为正；α=0时机针在上死点，S=0。

本实施例中以国内保有量最大的三菱E款花样机为例，实际测量其针杆机构尺寸，获取R=20.00mm、L=45.45mm，计算得λ=0.44，得到：

$S=20(1-\cos \mathrm{\&alpha;})+45.45(\sqrt{1-{\left(0.44\sin \mathrm{\&alpha;}\right)}^2}-1).$

步骤2：根据电子花样机的机械结构得到电子花样机对应缝料厚度为0时的送料开始角度α_0s和送料结束角度α_0e，将α_0s或α_0e代入步骤1的电子花样机针杆位移公式，得到电子花样机对应缝料厚度为0时的电子花样机针杆位移S₀；

三菱E款花样机对应缝料厚度为0时的送料开始角度α_0s＝252°，α_0e＝108°，代入电子花样机针杆位移公式，得到电子花样机对应缝料厚度为0时的电子花样机针杆位移S₀＝22mm。

步骤3：以待缝缝料厚度M加上S₀作为电子花样机针杆在缝纫待缝缝料时的位移S_M，将S_M代入步骤1的电子花样机针杆位移公式，得到待缝缝料厚度M对应的送料开始角度α_Ms和送料结束角度α_Me；

本实施例中，利用MATLAB软件，取α＝n*0.036（n=0,1,2…9999）进行数值计算，得出不同角度对应的机针位置数据表。

将缝料的厚度以1mm为单位分为若干个档位，本实施例取12档，即取S_M=23mm、24mm、…、34mm（缝料厚度分别为1mm、2mm、…、12mm），对比数值计算中得到的不同角度对应的机针位置数据表，分别得到各档缝料厚度对应的送料开始角度和送料结束角度。

步骤4：根据电子花样机的机械结构得到电子花样机对应缝料厚度为0时的电子花样机主轴速度n₀，则电子花样机在缝纫待缝缝料时的主轴速度n＝n₀*β_M，其中β_M为速度倍率，β_M＝α_MV/α_0V，α_0V＝360+α_0e-α_0s，α_MV＝360+α_Me-α_Ms。

本实施例中缝料厚度为6mm，电子花样机对应缝料厚度为0时的电子花样机主轴速度为2000rpm，相应得到对应的送料开始角度为268.2°，送料结束角度为91.8°，缝纫待缝缝料时的主轴速度为1700rpm。

Claims (1)

1.一种控制电子花样机适应不同厚度缝料缝纫的方法，其特征在于：采用以下步骤：

步骤1：建立电子花样机针杆位移公式

$S=R(1-\cos \mathrm{\&alpha;})+L(\sqrt{1-{\left(\mathrm{\&lambda;}\sin \mathrm{\&alpha;}\right)}^2}-1)$

其中R为电子花样机双曲拐挑线曲柄半径，L为电子花样机连杆长度，λ＝R/L，α为双曲拐挑线曲柄与上死点之间的圆心角，单位为度，顺时针为正；取α＝n*0.036,n＝0,1,2…9999,代入电子花样机针杆位移公式进行数值计算，得出不同角度对应的机针位置数据表；

步骤2：根据电子花样机的机械结构得到电子花样机对应缝料厚度为0时的送料开始角度α_0s和送料结束角度α_0e，将α_0s或α_0e代入步骤1的电子花样机针杆位移公式，得到电子花样机对应缝料厚度为0时的电子花样机针杆位移S₀；

步骤3：将缝料厚度以1mm为单位分为若干个档位，将不同档位的缝料厚度加上S₀得到不同档位对应的位移；将待缝缝料厚度M对应的位移S_M比对步骤1数值计算得到的不同角度对应的机针位置数据表，得到待缝缝料厚度M对应的送料开始角度α_Ms和送料结束角度α_Me；

步骤4：根据电子花样机的机械结构得到电子花样机对应缝料厚度为0时的电子花样机主轴速度n₀，则电子花样机在缝纫待缝缝料时的主轴速度n＝n₀*β_M，其中β_M为速度倍率，β_M＝α_MV/α_0V，α_0V＝360+α_0e-α_0s，α_MV＝360+α_Me-α_Ms。