CN104991512B - 一种用于缝纫机的起点控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

一种用于缝纫机的起点控制系统及控制方法，其包括一个参数初始化模块，一个位置感应判断模块，一个起点返回模块，以及一个起点直接返回模块，使得经过所述位置感应判断模块初步判断所述送料装置的位置再进行起点返回控制，同时在返回起点时，根据所述位置感应判断模块的判断，当所述送料装置经过所述位置检测点时，该起点返回模块命令所述送料装置先执行送料行程后再执行返回行程以使所述送料装置返回起点位置，而当所述送料装置未经过所述位置检点时，该起点直接返回模块命令所述送料装置仅执行返回行程以使所述送料装置返回起点位置，从而可以使得所述送料装置不管在任何位置都可以以最短的时间返回到起点，达到提高工作效率的目的。

Description

一种用于缝纫机的起点控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及一种缝纫机的控制设备，特别是一种用于缝纫机的起点控制系统及控制方法。

背景技术

在用工业缝纫机缝制布料时，一定要用某种夹具按压住布料才可以对其进行作业。但是常用的夹具功能单一，在柔性材料缝制过程中，不能根据柔性材料的形状来改变按压位置或按压角度。要么是一些夹具虽可调节按压位置或按压角度，但都需要人工来调节，不利于节省作业时间与降低成本，以及提高效率。

由本申请人在2015年6月申请的申请号为201510342456.0，专利申请名称为《一种缝纫机送料控制系统及其控制方法》中提供了一种缝纫机送料控制系统。该缝纫机送料控制包括一个送料驱动装置，一个变速区设置模块，一个变速区采样点设置模块，两个分别设置在所述起点变速区与终点变速区的位置检测模块，两个分别设置在所述起点变速区与终点变速区的时间采样模块，一个速度计算模块，一个速度控制模块。该专利申请所提供的缝纫机送料控制系统利用上述的各功能模块，使得使用直流电机作为送料驱动装置成为可能，可以达到的降低成本的目的。同时可以通过变速区采样点设置模块对采样点多少的设置来调节控制精度的高低，从而可以根据实际的需求来调节整个控制系统的控制精度，达到成本与控制精度的相互平衡。

但是，当缝纫机停机时，该缝纫机所具有的送料装置可能会停止在该送料位置的运动行程中任意位置，而如果不能停止起点，则不利于下一次送料任务的执行。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种使缝纫机的送料装置返回到起点的用于缝纫机的起点控制系统及控制方法，以满足上述需求。

一种用于缝纫机的起点控制系统，所述用于缝纫机的起点控制系统用于控制缝纫机所具有的送料装置返回到起点位置。所述用于缝纫机的起点控制系统包括：

一个参数初始化模块，用于初始化设置所述送料装置的标准最大速度，位 置检测时间，以及位置检测点；

一个位置感应判断模块，用于判断所述送料装置在设定的位置检测时间内是否经过所述位置检测点；

一个起点返回模块，用于经判断所述送料装置经过所述位置检测点时，命令所述送料装置先执行送料行程后再执行返回行程以使所述送料装置返回起点位置；

一个起点直接返回模块，用于经判断所述送料装置未经过所述位置检点时，命令所述送料装置仅执行返回行程以使所述送料装置返回起点位置。

进一步地，所述送料装置的运动行程包括起点变速区，匀速区，以及终点变速区。

进一步地，所述位置检测点设置在所述送料装置的运行速度达到所述标准最大速度时所处的位置。

进一步地，所述用于缝纫机的起点控制系统还包括一个速度修正模块，所述速度修正模块包括：一个匀速区速度检测单元，用于检测所述送料装置在匀速区的平均速度；

一个修正值计算单元，用于计算所述标准最大速度的修正值，其计算公式为：

其中：V_0`为所述送料装置在匀速区的平均速度；

V₀为设定的所述标准最大速度；

G为修正值；

一个参数重置单元，用于将修正后的标准最大速度重新赋值给所述参数初始化模块。

进一步地，所述标准最大速度包括标准最大送料速度与标准最大返回速度，所述标准最大送料速度小于所述标准最大返回速度。

进一步地，所述标准最大速度的修正值包括送料速度修正值与返回速度修正值。

一种用于缝纫机的起点控制方法，所述起点控制方法用于控制缝纫机所具有的送料装置返回到起点位置，所述用于缝纫机的起点控制方法包括如下步骤：

提供一个参数初始化模块以初始化设置所述送料装置的标准最大速度，位置检测时间，以及位置检测点；

提供一个位置感应判断模块以判断所述送料装置在设定的位置检测时间 内是否经过所述位置检测点；

提供一个起点返回模块，当经判断所述送料装置经过所述位置检测点时，该起点返回模块命令所述送料装置先执行送料行程后再执行返回行程以使所述送料装置返回起点位置；

提供一个起点直接返回模块，当经判断所述送料装置未经过所述位置检点时，该起点直接返回模块命令所述送料装置仅执行返回行程以使所述送料装置返回起点位置。

进一步地，所述送料装置的运动行程包括起点变速区，匀速区，以及终点变速区。

进一步地，在所述提供一个起点返回模块，当经判断所述送料装置经过所述位置检测点时，该起点返回模块命令所述送料装置先执行送料行程后再执行返回行程以使所述送料装置返回起点位置还包括步骤：

提供一个匀速区速度检测单元以检测所述送料装置在匀速区的平均速度；

提供一个修正值计算单元以用于计算所述标准最大速度的修正值，其计算公式为：

其中：V_0`为所述送料装置在匀速区的平均速度；

V₀为设定的所述标准最大速度；

G为修正值；

提供一个参数重置单元，用于将修正给的标准最大速度重新赋值给所述参数初始化模块。

进一步地，提供一个起点直接返回模块，当经判断所述送料装置未经过所述位置检点时，该起点直接返回模块命令所述送料装置仅执行返回行程以使所述送料装置返回起点位置，还包括步骤：

提供一个匀速区速度检测单元以检测所述送料装置在匀速区的平均速度；提供一个修正值计算单元以用于计算所述标准最大速度的修正值，其计算公式为：

其中：V_0`为所述送料装置在匀速区的平均速度；

V₀为设定的所述标准最大速度；

G为修正值；

提供一个参数重置单元，用于将修正给的标准最大速度重新赋值给所述参数初始化模块。

与现有技术相比，本发明所提供的用于缝纫机的起点控制系统及控制方法由于具有所述的参数初始化模块，一个位置感应判断模块，一个起点返回模块，以及一个起点直接返回模块，使得经过所述位置感应判断模块初步判断所述送料装置的位置再进行起点返回控制，同时在返回起点时，根据所述位置感应判断模块的判断，所述起点返回模块以及所述起点直接返回模块在不同的判断结果下，执行不同的返回策略，即当经所述位置感应判断模块判断所述送料装置经过所述位置检测点时，该起点返回模块命令所述送料装置先执行送料行程后再执行返回行程以使所述送料装置返回起点位置，而当经所述位置感应判断模块经判断所述送料装置未经过所述位置检点时，该起点直接返回模块命令所述送料装置仅执行返回行程以使所述送料装置返回起点位置，从而可以使得所述送料装置不管在任何位置都可以以最短的时间返回到起点，达到提高工作效率的目的。

附图说明

以下结合附图描述本发明的实施例，其中：

图1为本发明提供的一种用于缝纫机的起点控制系统的原理框图。

图2为图1的缝纫机所具有送料装置所执行的送料线路示意图

图3为图1的用于缝纫机的起点控制系统的控制方法的步骤图之一。

图4为图1的用于缝纫机的起点控制系统的控制方法的步骤图之二。

具体实施方式

以下基于附图对本发明的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅作为实施例，并不用于限定本发明的保护范围。

请参阅图1及图2，其为本发明提供的一种用于缝纫机的起点控制系统100的原理框图。所述用于缝纫机的起点控制系统100包括一个参数初始化模块11，一个位置感应判断模块12，一个起点返回模块13，以及一个起点直接返回模块14。可以想到的是，一个缝纫机所包括的一切作为现有技术的其他功能模块，如支撑模块，缝制功能模块，上线功能模块等等，由于这些为现有技术，在此，不再详述。上述的各功能模块，即包括参数初始化模块11、位置感应判断模块12，起点返回模块13，以及起点直接返回模块14之间都电性连接，以传输数据与指令，并完成所述缝纫机的起点控制系统100的功能。需要说明的是，所述缝纫机还包括检测装置如感应器，中央处理单元，存储单元，以完成数据的处理如计算，分配，统计与存储等功能，而这些皆为本领域所习知的技术。需要进一步说明的，所述缝纫机包括一个送料装置(图未示)，该送料装置 执行该缝纫机的整个送料任务，包括抓取布料，输送布料，卸载布料等工序。

所述参数初始化模块11用于初始化设置所述送料装置的标准最大速度，位置检测时间，以及位置检测点。如在专利申请名称为《一种缝纫机送料控制系统及其控制方法》一文中所述，并请一并参阅图2，A′B′是整个所述送料装置的送料行程的距离，而A′为所述送料装置运行的起点，B′为所述送料装置运行的终点。可以想到的是这些参数，即A′B′，A′，以及B′皆为用户根据实际情况输入到缝纫机中的一些参数。在缝纫机的整个行程中，其包括A′到B′的送料行程，即起点到终点的送料行程，还包括B′到A′的空载行程，即终点到起点的返回行程，从而可以往复将布料送到缝纫机中缝制。可以想到的是在起点A′及终点B′，其速度皆应为0，即应是停止的状态，以加载布料和卸载布料。那从起点A′运行到终点B′，必然将有一段是从0加速到最大速度的加速阶段，还有一段是从最大速度到0的减速阶段，因此，可以将整个行程距离分为三段。在送料行程中，分A′A，AB，以及BB′，其中A′A为加速区，AB为匀速区，BB′为减速区。同理，在空载行程中，则为B′B，BA，以及AA′，其中B′B为加速区，BA为匀速区，以及AA′为减速区。在本实施例中，为了简单起见，所述A′A及AA′统称为起点变速区，BB′及B′B统称为终点变速区。该起点变速区A′A设置在所述起点A′，终点变速区B′B设置在终点B′。所述标准最大速度是用户根据缝纫机的性能、匀速区的距离、以及送料装置的性能，甚至是缝制工人的熟练程序或者是操作极限能力等来设定。因此可能想到的是当所述送料装置由直流电机驱动时，其可能包括一个限速装置来调整其速度，因而所述参数初始化模块11用来根据上述的各种因素来设定一个标准最大速度，从而令限速装置来调节该送料装置的最大速度。因为所述送料装置的运动行程包括送料行程与空载行程，所以所述标准最大速度包括标准最大送料速度与标准最大返回速度。同时，所述标准最大送料速度可以小于所述标准最大返回速度，以使所述送料装置能尽快返回到起点。当所述缝纫机停车后，为了使用检测装置检测所述送料装置所处的位置，需要首先设置一个位置检测点，该位置检测点可以为整个行程的任意位置，但为了方便起见，所述位置检测点设置在所述送料装置的运行速度达到所述标准最大速度时所处的位置，即所述送料装置处于最大速度时的A点或/和B点，在本实施例中，所述位置检测点为A点。为了进一步节约时间，不让送料装置在整个行程来回跑浪费时间，所述参数初始化模块11设定了一个位置检测时间，以利于下述的位置感应判断模块12能在该位置检测时间即可判断所述送料装置的大致位置。该位置检测时间的长短，将决定所述起点控制系统100的灵敏度，优选的是，该位置检测时间的长度应稍稍大于 所述送料装置经过所述加速区与减速区的最大时间。

所述位置感应判断模块12用于判断所述送料装置在设定的位置检测时间段内是否经过所述位置检测点。当所述送料装置在整个行程中的任一点停止，并在用户的操作下起动后，运行所述位置检测时间后，该位置感应判断模块12则判断所述送料装置是否经过所述参数初始化模块11所设定的位置检测点，在本实施例中，即A点。可以想到的是，所述位置感应判断模块12由所述缝纫机内部的中央处理单元来执行。

在经所述位置感应判断模块12判断，所述送料装置在位置检测时间段内经过所述位置检测点时，所述起点返回模块13命令所述送料装置先执行送料行程后再执行返回行程以使所述送料装置返回起点位置，即所述起点返回模块13命令所述送料装置先运行到终点B、点，再从B、返回到起点A、，达到完成所述起点控制系统100的任务，即使所述送料装置回到起点的任务。可以想到的是，所述命令的执行过程可以为当所述送料装置在位置检测时间段内经过所述位置检测点时所述起点返回模块13发送指令给中央处理单元，中央处理单元再根据该指令命令所述送料装置执行该指令。

在经所述位置感应判断模块12判断，所述送料装置在位置检测时间段内未经过所述位置检测点时，所述起点直接返回模块14则命令所述送料装置仅执行返回行程以使所述送料装置返回起点位置，即所述起点直接返回模块14命令所述送半装置直接从其所处的位置运行到起点A、，达到完成所述起点控制系统100的任务，即使所述送料装置回到起点的任务。同样，所述命令的执行过程可以为当所述送料装置在位置检测时间段内未经过所述位置检测点时所述起点直接返回模块14发送指令给中央处理单元，中央处理单元再根据该指令命令所述送料装置执行该指令。

另外，由于所述送料装置所包括的一些机械装置，如传送带，齿轮，减速机构等等，而送料装置在长时间运行过程中，不可避免地会存在机械磨损，从而会影响到输送速度，进而会影响整个缝制系统的响应时间。假设每一次送料，输送时间比预定时间延迟10毫秒，如果不消除累计误差，100次输送布料后，累计延迟将达到1秒，且工作时间越长，造成的延迟时间越长。对整个自动化缝制系统来说，每一个工序都是流程化作业，如输送布料，抓取布料，再到缝制布料，如果中间的一个环节占用的时间过长，会导致整个缝制系统的进程受阻，因此，在设计中，应保证整个送料时间的稳定性以提高整个缝制系统的稳定性和可靠性。因此在本发明中，所述用于缝纫机的起点控制系统100还包括一个速度修正模块15。所述速度修正模块15用于对送料装置在匀速区的标准 最大速度进行修正。通过对该标准最大速度的修正以逼近所述送料装置的即时平均速度，同时通过修正该标准最大速度，对应的在加速区A′A、B′B与减速区AA′、BB′的加速参数与减速参数也将成正比例调整，以消除累积误差或将误差控制可以接受的范围内。所述速度修正模块15包括一个匀速区速度检测单元151，一个修正值计算单元152，以及一个参数重置单元153。

所述匀速区速度检测单元151用于检测所述送料装置在匀速区的平均速度。通过所述检测装置，可以检测到经过A点的时间T_A，以及经过B点的时间T_B，则匀速区所花费的时间为T_AB＝T_A－T_B，因此V＝L/T_AB，即实际速度V_0`。

所述修正值计算单元152用于计算所述标准最大速度的修正值，其计算公式为：

其中：V_0`为所述送料装置在匀速区的平均速度；

V₀为设定的所述标准最大速度；

G为修正值；

在上述公式中，V₀由参数初始化模块11给定，为已知数，V_0`由匀速区速度检测单元151检测得到，也为已知数，因此，计算可得所述修正值G。

所述参数重置单元153用于将修正后的标准最大速度重新赋值给所述参数初始化模块11。修正后的标准最大速度V_0修正＝V₀×G。该参数重置单元153则将该V_0修正赋值给所述参数初始化模块11达到对标准最大速度修正的目的，以使实际的平均速度逼近标准最大速度，从而改变加速参数与减速参数，进而消除累积误差或将误差控制在可接受的范围内。

如图3所示，其为用于缝纫机的起点控制系统的控制方法的步骤图。所述用于缝纫机的起点控制系统的控制方法包括如下步骤：

S101：提供一个参数初始化模块11以初始化设置所述送料装置的标准最大速度，位置检测时间，以及位置检测点；

S102：提供一个位置感应判断模块12以判断所述送料装置在设定的位置检测时间内是否经过所述位置检测点；

S103：提供一个起点返回模块13，当经所述位置感应判断模块12判断所述送料装置经过所述位置检测点时，该起点返回模块13命令所述送料装置先执行送料行程后再执行返回行程以使所述送料装置返回起点位置。

在步骤S103之后，还进一步包括以下步骤：

S1031：提供一个匀速区速度检测单元151以检测所述送料装置在匀速区的平均速度；

S1032：提供一个修正值计算单元152以用于计算所述标准最大速度的修正值，其计算公式为：

其中：V_0`为所述送料装置在匀速区的平均速度；

V₀为设定的所述标准最大速度；

G为修正值；

S1033：提供一个参数重置单元153，用于将修正给的标准最大速度重新赋值给所述参数初始化模块。

而当所述送料装置未经过所述位置检测点时，如图4所示，则所述用于缝纫机的起点控制系统的控制方法包括如下步骤：

S201：提供一个参数初始化模块11以初始化设置所述送料装置的标准最大速度，位置检测时间，以及位置检测点；

S202：提供一个位置感应判断模块12以判断所述送料装置在设定的位置检测时间内是否经过所述位置检测点；

S203：提供一个起点直接返回模块14，当经所述位置感应判断模块12经判断所述送料装置未经过所述位置检点时，该起点直接返回模块14命令所述送料装置仅执行返回行程以使所述送料装置返回起点位置。

在步骤S203之后，还进一步包括步骤：

S2031：提供一个匀速区速度检测单元151以检测所述送料装置在匀速区的平均速度；

S2032：提供一个修正值计算单元152以用于计算所述标准最大速度的修正值，其计算公式为：

其中：V_0`为所述送料装置在匀速区的平均速度；

V₀为设定的所述标准最大速度；

G为修正值；

S2033：提供一个参数重置单元153，用于将修正给的标准最大速度重新赋值给所述参数初始化模块。

与现有技术相比，本发明所提供的用于缝纫机的起点控制系统100及控制方法由于具有所述的参数初始化模块11，一个位置感应判断模块12，一个起点返回模块13，以及一个起点直接返回模块14，使得经过所述位置感应判断模块12初步判断所述送料装置的位置再进行起点返回控制，同时在返回起点时，根据所述位置感应判断模块12的判断，所述起点返回模块13以及所述起 点直接返回模块14在不同的判断结果下，执行不同的返回策略，即当经所述位置感应判断模块12判断所述送料装置经过所述位置检测点时，该起点返回模块13命令所述送料装置先执行送料行程后再执行返回行程以使所述送料装置返回起点位置，而当经所述位置感应判断模块12经判断所述送料装置未经过所述位置检点时，该起点直接返回模块14命令所述送料装置仅执行返回行程以使所述送料装置返回起点位置，从而可以使得所述送料装置不管在任何位置都可以以最短的时间返回到起点，达到提高工作效率的目的。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则的内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于缝纫机的起点控制系统，所述用于缝纫机的起点控制系统用于控制缝纫机所具有的送料装置返回到起点位置，其特征在于，所述用于缝纫机的起点控制系统包括：

一个参数初始化模块，用于初始化设置所述送料装置的标准最大速度，位置检测时间，以及位置检测点；

一个位置感应判断模块，用于判断所述送料装置在设定的位置检测时间内是否经过所述位置检测点；

一个起点返回模块，用于经判断所述送料装置经过所述位置检测点时，命令所述送料装置先执行送料行程后再执行返回行程以使所述送料装置返回起点位置；

一个起点直接返回模块，用于经判断所述送料装置未经过所述位置检点时，命令所述送料装置仅执行返回行程以使所述送料装置返回起点位置。

2.如权利要求1所述的用于缝纫机的起点控制系统，其特征在于：所述位置检测点设置在所述送料装置的运行速度达到所述标准最大速度时所处的位置。

3.如权利要求1所述的用于缝纫机的起点控制系统，其特征在于：所述送料装置的运动行程包括起点变速区，匀速区，以及终点变速区。

4.如权利要求3所述的用于缝纫机的起点控制系统，其特征在于：所述用于缝纫机的起点控制系统还包括一个速度修正模块，所述速度修正模块包括：

一个匀速区速度检测单元，用于检测所述送料装置在匀速区的平均速度；

一个修正值计算单元，用于计算所述标准最大速度的修正值，其计算公式为：

其中：V_0`为所述送料装置在匀速区的平均速度；

V₀为设定的所述标准最大速度；

G为修正值；

一个参数重置单元，用于将修正后的标准最大速度重新赋值给所述参数初始化模块。

5.如权利要求4所述的用于缝纫机的起点控制系统，其特征在于：所述标准最大速度包括标准最大送料速度与标准最大返回速度，所述标准最大送料速度小于所述标准最大返回速度。

6.如权利要求5所述的用于缝纫机的起点控制系统，其特征在于：所述标准最大速度的修正值包括送料速度修正值与返回速度修正值。

7.一种用于缝纫机的起点控制方法，所述起点控制方法用于控制缝纫机所具有的送料装置返回到起点位置，所述用于缝纫机的起点控制方法包括如下步骤：

提供一个参数初始化模块以初始化设置所述送料装置的标准最大速度，位置检测时间，以及位置检测点；

提供一个位置感应判断模块以判断所述送料装置在设定的位置检测时间内是否经过所述位置检测点；

提供一个起点返回模块，当经判断所述送料装置经过所述位置检测点时，该起点返回模块命令所述送料装置先执行送料行程后再执行返回行程以使所述送料装置返回起点位置；

提供一个起点直接返回模块，当经判断所述送料装置未经过所述位置检点时，该起点直接返回模块命令所述送料装置仅执行返回行程以使所述送料装置返回起点位置。

8.如权利要求7所述的用于缝纫机的起点控制方法，其特征在于：所述送料装置的运动行程包括起点变速区，匀速区，以及终点变速区。

9.如权利要求8所述的用于缝纫机的起点控制方法，其特征在于：在所述提供一个起点返回模块，当经判断所述送料装置经过所述位置检测点时，该起点返回模块命令所述送料装置先执行送料行程后再执行返回行程以使所述送料装置返回起点位置还包括步骤：

提供一个匀速区速度检测单元以检测所述送料装置在匀速区的平均速度；

提供一个修正值计算单元以用于计算所述标准最大速度的修正值，其计算公式为：

其中：V_0`为所述送料装置在匀速区的平均速度；

V₀为设定的所述标准最大速度；

G为修正值；

提供一个参数重置单元，用于将修正后的标准最大速度重新赋值给所述参数初始化模块。

10.如权利要求8所述的用于缝纫机的起点控制方法，其特征在于：提供一个起点直接返回模块，当经判断所述送料装置未经过所述位置检点时，该起点直接返回模块命令所述送料装置仅执行返回行程以使所述送料装置返回起点位置，还包括步骤：

提供一个匀速区速度检测单元以检测所述送料装置在匀速区的平均速度；提供一个修正值计算单元以用于计算所述标准最大速度的修正值，其计算公式为：

其中：V_0`为所述送料装置在匀速区的平均速度；

V₀为设定的所述标准最大速度；

G为修正值；

提供一个参数重置单元，用于将修正给的标准最大速度重新赋值给所述参数初始化模块。