CN104880488A - 基于电流分析的裁床断刀自动检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于电流分析的裁床断刀自动检测方法，包括以下步骤：A、启动裁床；B、工控模块控制裁床抬刀，使负载电机空负载转动；工控模块连续采集n个负载电机空负载电流值、并计算均值V1；C、工控模块控制裁床下刀裁剪面料，使负载电机带负载转动，工控模块连续采集n个负载电机带正常负载电流值、并计算均值V2；D、工控模块计算电流标准偏差S；E、裁床每次下刀裁剪面料，工控模块连续采集n个负载电机带实际负载电流值、并计算均值V3；F、工控模块计算电流实际偏差S1；G、工控模块对比电流实际偏差S1和电流标准偏差S。本发明以负载电机电流数据的分析结果作为裁刀是否发生折断的判断基准，精度高，且降低了检测成本。

Description

基于电流分析的裁床断刀自动检测方法

技术领域

本发明涉及一种裁床裁刀断刀检测领域，特别是涉及一种基于电流分析的裁床断刀自动检测方法。

背景技术

裁床是一种用来自动裁剪布料的缝制设备，被广泛地应用于服装制造行业中，其利用计算机设定的数据来控制裁刀的运动轨迹(即裁剪轨迹)，进而裁剪出所需要的裁片。裁床主要包括裁剪台、负载电机、裁刀、操作面板、真空吸气等装置，其中，负载电机通过传动系统与裁刀相连接，用于驱动裁刀做上下直线运动和360度的旋转运动，以完成各种曲线或直线的切割。

裁床中所使用的裁刀是一把长度较长且厚度较薄的裁刀，当裁刀进行强高度、长时间裁剪后，裁刀有时候会发生折断，若折断的裁刀继续进行裁剪，则极容易会损伤被裁剪的面料，从而造成面料损耗和一定的经济损失，因此，在裁剪过程中检测裁刀是否发生折断是非常重要的。目前，判断裁剪过程中裁刀是否折断主要有两种方式：人工观察判断或通过传感器进行检测。但是，上述两种方式均存在不足之处：若采用人工观察判断的方式，则需要操作人员时刻关注裁刀的工作状态，费时较长，且人工观察不一定能及时发现裁刀被折断，面料仍然会被断刀损坏；若采用传感器进行检测的方式，则需在裁床上另外加装传感器，故其成本较高，而对于一些传统的裁床，其传动系统是封闭的，故不易安装传感器，另外，不同高度的面料、不同的裁剪方式、裁刀存在不同量的磨损等因素都会造成传感器检测误差，从而不能很准确地判断裁刀是否折断。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于电流分析的裁床断刀自动检测方法，其无需额外安装传感器，且能够准确地检测出裁刀是否被折断。

为实现上述目的，本发明提供一种基于电流分析的裁床断刀自动检测方法，包括工控模块和用于驱动裁刀的负载电机，所述负载电机与工控模块相连接，所述裁床断刀自动检测方法包括以下步骤：

A、启动裁床，裁刀下刀开始裁剪面料；

B、待裁床完全启动后，工控模块控制裁床抬刀，使负载电机空负载转动；

工控模块连续采集n个负载电机空负载电流值、并计算所采集的n个负载电机空负载电流值的均值V1；

C、工控模块控制裁床下刀裁剪面料，使负载电机带负载转动；

工控模块连续采集n个负载电机带正常负载电流值、并计算所采集的n个负载电机带正常负载电流值的均值V2；

D、工控模块计算电流标准偏差S，

E、裁床每次下刀裁剪面料，工控模块连续采集n个负载电机带实际负载电流值、并计算所采集的n个负载电机带实际负载电流值的均值V3；

F、工控模块计算电流实际偏差S1，

G、工控模块对比电流实际偏差S1和电流标准偏差S；

当S1<S时，则工控模块判断裁刀发生折断，工控模块输出指令使负载电机停止转动。

进一步地，所述步骤E中，当所采集的n个负载电机带实际负载电流值中，有一个负载电机带实际负载电流值偏离所述均值V2 50％以上时，则再进行所述步骤F和步骤G。

如上所述，本发明涉及的基于电流分析的裁床断刀自动检测方法，具有以下有益效果：

本发明中，工控模块自动采集、处理、分析负载电机的电流数据，并以负载电机电流数据的分析结果作为裁刀是否发生折断的判断基准，从而消除因面料高度、裁剪方式、裁刀磨损等因素所引起的判断误差，且其无需额外加装零件，从而降低了检测成本。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士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及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本发明提供一种基于电流分析的裁床断刀自动检测方法，包括工控模块和用于驱动裁刀的负载电机，所述负载电机与工控模块相连接，如图1所示，所述裁床断刀自动检测方法包括以下步骤：

A、启动裁床，裁刀下刀开始裁剪面料；

B、待裁床完全启动后，工控模块控制裁床抬刀，使负载电机空负载转动；

工控模块连续采集n个负载电机空负载电流值、并计算所采集的n个负载电机空负载电流值的均值V1；

C、工控模块控制裁床下刀裁剪面料，使负载电机带负载转动；

裁刀未折断、裁床正常工作时，工控模块连续采集n个负载电机带正常负载电流值、并计算所采集的n个负载电机带正常负载电流值的均值V2，即所采集的负载电机带正常负载电流值的数量与步骤B中所采集的负载电机空负载电流值的数量相等，且电流均值V2是在裁刀未折断、负载电机正常负载下的电流均值；

D、工控模块计算电流标准偏差S，

E、裁床每次下刀裁剪面料，工控模块连续采集n个负载电机带实际负载电流值、并计算所采集的n个负载电机带实际负载电流值的均值V3，即所采集的负载电机带实际负载电流值的数量与步骤B和步骤C中所采集的电流值的数量相等，且电流均值V3是负载电机在实际负载下的电流均值；

F、工控模块计算电流实际偏差S1，

G、工控模块对比电流实际偏差S1和电流标准偏差S；

当S1<S时，则工控模块判断裁刀发生折断，工控模块输出指令使负载电机停止转动。

本申请中，所述工控模块上设有数据采集单元和数据处理单元，所述数据采集单元用于采集负载电机电流值；所述数据处理单元用于处理所采集的负载电机电流值，如计算n个负载电机电流值、计算电流标准偏差和电流实际偏差、比对电流标准偏差和电流实际偏差等。当负载电机转动、裁刀在裁剪面料时，面料会对裁刀施加作用力，裁刀再将该作用力以负载的形式传递给负载电机，使得负载电机带负载转动，且负载电机的电流值会随着负载的变化而变化，若裁刀受力较大，则负载增大，负载电机的电流值也会增大；若裁刀受力较小，则负载减少，负载电机的电流值也会减小。当负载电机转动、裁床抬刀后，则裁刀不受面料的作用力，故负载电机为空负载转动。因此，在裁刀发生折断后，其负载会发生变化，负载的变化会通过负载电机的电流值来体现，从而可通过采集、处理负载电机的电流值来判断裁刀是否发生折断。

工控模块自动采集空负载时n个负载电机空负载电流值、裁刀未折断且带负载时n个负载电机带负载电流值、裁剪过程中带负载时n个负载电机带负载电流值，同时计算负载电机的电流标准偏差S和电流实际偏差S1，并将裁床裁剪面料时的负载电机的电流实际偏差S1与电流标准偏差S进行比对，并将比对结果作为裁刀是否发生断刀的判断基准，即当负载电机的电流实际偏差S1<负载电机的电流标准偏差S时，则工控模块判断裁刀发生折断、并输出指令急停处理，便于操作人员进行检查、换刀等作业。因此，本申请可以很好地检测在裁剪过程中裁刀是否折断，有效避免因裁刀折断所造成的布料损耗和经济损失；另外，本申请不受面料高度、裁剪方式、裁刀磨损等因素的影响，故保证了检测精度，且其无需额外加装零件，从而降低了检测成本。

优选地，本申请中，所述步骤B中，工控模块是在裁床完全启动后、再连续采集n个负载电机空负载电流值的，故可有效消除在裁床启动过程中因负载从零开始增加所引起的误差，从而保证步骤B中负载电机空负载电流值的精确度，最终保证检测精度。

进一步地，所述步骤E中，当所采集的n个负载电机带实际负载电流值中，有一个负载电机带实际负载电流值偏离所述均值V2 50％以上时，则再进行所述步骤F和步骤G。该步骤作为一个特征快速提取的标志，当负载电机带实际负载运转时，有一个负载电机带实际负载电流值偏离负载电机带正常负载运转时的电流均值V2 50％以上时，说明裁刀可能会发生折断，此时再进行步骤F和步骤G来确定是否真的断刀，从而大大提高检测效率。

综上所述，本申请所涉及的基于电流分析的裁床断刀自动检测方法具有以下有益效果：

1、无需操作人员实时观察裁刀是否发生折断，起到很好的自动监控作用；

2、以负载电机的电流值作为判断载体，检测精度高，其不受面料高度、裁剪方式、裁刀磨损、人工检测误差等因素的影响；同时，无需额外安装传感器等部件，故检测成本低、易移植，且不受裁床结构和加工环境的限制，实现了自动检测，提升了裁床设备的智能化水平，大大节省人力成本；

3、本申请使用偏差判断电流数据偏离均值的程度，而非单纯地直接比较电流数据的差值，故具有较好的稳定性；

4、本申请使用同等数量的电流数据进行比对，具有较好的可比性，利于使用。

综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (2)

1.一种基于电流分析的裁床断刀自动检测方法，包括工控模块和用于驱动裁刀的负载电机，所述负载电机与工控模块相连接，其特征在于：所述裁床断刀自动检测方法包括以下步骤：

A、启动裁床，裁刀下刀开始裁剪面料；

B、待裁床完全启动后，工控模块控制裁床抬刀，使负载电机空负载转动；

工控模块连续采集n个负载电机空负载电流值、并计算所采集的n个负载电机空负载电流值的均值V1；

C、工控模块控制裁床下刀裁剪面料，使负载电机带负载转动；

工控模块连续采集n个负载电机带正常负载电流值、并计算所采集的n个负载电机带正常负载电流值的均值V2；

D、工控模块计算电流标准偏差S，

E、裁床每次下刀裁剪面料，工控模块连续采集n个负载电机带实际负载电流值、并计算所采集的n个负载电机带实际负载电流值的均值V3；

F、工控模块计算电流实际偏差S1，

G、工控模块对比电流实际偏差S1和电流标准偏差S；

当S1<S时，则工控模块判断裁刀发生折断，工控模块输出指令使负载电机停止转动。

2.根据权利要求1所述的裁床断刀自动检测方法，其特征在于：所述步骤E中，当所采集的n个负载电机带实际负载电流值中，有一个负载电机带实际负载电流值偏离所述均值V250％以上时，则再进行所述步骤F和步骤G。