CN105937105A - 一种毛巾刺绣机控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于工业自动化控制领域，具体涉及一种毛巾刺绣机控制系统。所述系统包括：主控制板；用于实现丝杠移动带动针杆和梭床同步移动的X轴驱动器；用于实现拉紧布料移动的Y轴驱动器；毛巾绣主轴伺服驱动器；用于对主控制板进行编码的毛巾主轴光电编码器；电源，用于为系统提供电能；所述主控制板主要完成数据输入输出、处理、解析、协调控制，并直接连接毛巾绣主轴伺服驱动器、X轴驱动器、Y轴驱动器并处理毛巾绣主轴伺服驱动器、X轴驱动器、Y轴驱动器的动作；所述毛巾主轴光电编码器直接连接主控制板。使刺绣机运转速度和各项性能指标得到提高和大幅改善，产品效率比原来提高了30％，产量大幅提升，从而为客户取得可观的经济效益。

Description

一种毛巾刺绣机控制系统

技术领域

本发明属于工业自动化控制领域，具体涉及一种毛巾刺绣机控制系统。

背景技术

目前市场销售的毛巾机刺绣速度最高是850转，刺绣效率客户仍需要提高，因毛巾刺绣机机械高速运转部件没有润滑机构，刺绣机采用的控制电脑将速度限制在850转/分,随着市场需求以及刺绣机生产厂家机械设计及生产技术的提高，生产厂家设计出可以满足高速运转的机械零部件，但已有的毛巾机电脑控制系统在有的方面满足不了这一需求。

现有技术存在以下技术问题需要解决：毛巾机绣框驱动基本采用步进驱动；毛巾混合绣机型采用双主轴，既平绣主轴和毛巾主轴是2套独立的主轴驱动和编码器位置反馈；毛巾和平绣主轴在不同刺绣方式下，电脑自动选择当前刺绣使用的主轴；环梭跟踪伺服驱动器只满足当前速度要求；毛巾压脚使用普通力矩42电机独立驱动；电控系统不支持自动加油系统控制；电脑控制系统控制软件设计是按当时机器运转最高速度850转/分设计，控制软件实时按最高速850转/分设计移框控制、弯针打环和针杆跟踪、数据处理。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中毛巾花样刺绣中遇到换色和移框相邻处理时，处理速度慢，生产效率低的技术瓶颈，从而提出一种满足绣品质量前提下，使生产效率提升为目的，满足客户提高生产效率，创造更多价值并带来经济效益的毛巾刺绣机控制系统。

为解决上述技术问题，本发明的公开了一种毛巾刺绣机控制系统，所述系统包括：

主控制板；

用于实现丝杠移动带动针杆和梭床同步移动的X轴驱动器；

用于实现拉紧布料移动的Y轴驱动器；

毛巾绣主轴伺服驱动器；

用于对主控制板进行编码的毛巾主轴光电编码器；

电源，用于为系统提供电能；

其中，所述主控制板主要完成数据输入输出、处理、解析、协调控制，并直接连接所述毛巾绣主轴伺服驱动器、X轴驱动器、Y轴驱动器并处理所述毛巾绣主轴伺服驱动器、X轴驱动器、Y轴驱动器的动作；

优选的，所述毛巾主轴光电编码器直接连接所述主控制板。

优选的，所述电源还连接有换线电机、勾线电机、剪线电机、扣线电磁铁中的至少一个。

优选的，所述毛巾绣主轴伺服驱动器连接有毛巾绣主轴伺服电机，所述毛巾绣主轴伺服电机为42大力矩电机。

优选的，所述主控制板还用于控制主轴高速运转，同时移动所述Y轴驱动器的机头和所述X轴驱动器的机头，从而调整运动轨迹。

优选的，所述毛巾绣主轴伺服驱动器、X轴驱动器和Y轴驱动器都连接有相应的伺服电机，并驱动控制所述伺服电机驱动实现动作。

优选的，所述系统还包括有操作箱，所述操作箱分别与所述主控制板和所述电源电连接。

优选的，所述主控制板还连接有剪线接近开关和勾线接近开关。

优选的，所述剪线电机为交流电机。

更为优选的，所述主控制板还连接有一个拉杆箱。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

所述高速毛巾控制系统在刺绣电控系统控制中针对刺绣机绣框驱动采用伺服电机驱动，控制软件利用伺服高速性能，提高绣框驱动脉冲输出频率和在绣框启停时做S曲线升降速，使绣框移动即可达到快速响应又能平稳，使绣框产生振动小且没有噪音，绣品品质高，很好解决了不同刺绣速度下相同针步实际针迹保持一致宽度，埃针边沿整齐、榻榻米纹路清晰，满足商标类产品及高端绣品市场的需求，实现1200转/分速度下伺服驱动绣框刺绣移框针步达到850转/分速度下步进驱动绣框刺绣移框针步，这样将平绣相同针步的花样从850转/分刺绣提高到1200转/分刺绣；毛巾压脚提升选择特殊42大力矩电机，增大驱动输出功率，满足高速毛巾机压脚提升功能需要；刺绣机控制软硬件主轴控制采用同一个伺服驱动主轴和编码器位置反馈，系统比传统毛巾混合绣机器减少一套伺服驱动器，降低了整机电控系统成本；毛巾环梭轴增大环梭轴选择大转矩高速伺服电机和配套伺服驱动器，提高环梭轴跟踪响应速度，保障在刺绣速度提升情况下，环梭轴打环速度满足高速1200转/分时毛巾刺绣时对环梭轴的跟踪速度要求；花样刺绣不论平绣还是毛巾遇到换色和移框相邻处理时，将原来顺序动作设计为同时进行动作，既边换色边移框，从而缩短刺绣占用时间；刺绣机电控系统中平绣机头锁头采用42步进电机锁头，花样刺绣过程中的启停及刺绣中的跳针锁头可以在高速情况下将机头锁住，减少启停及跳针所用时间，电机锁头除了可以提高锁头速度外锁头使用寿命也得到大大提高，平绣机头报警底线检测采用光隔脉冲检测，控制软件根据当前刺绣速度及针步计算出底线检测光隔应输出脉冲数，根据底检光隔输出脉冲数来判断机头有无底线和面线，使底线无绣线和面线断线时及时给出正确检测，避免了传统刺绣机无底线时报警时绣品漏针数太多，补绣花费时间长的缺点，补绣时间长将影响到刺绣机的产量；所述控制系统配合刺绣机电控系统平绣剪线采用的交流电机剪线，使剪线速度得到提高，剪线过程中各动作控制时序更严格，使整机剪线效果更好，减少了剪线后脱线次数；所述控制系统根据刺绣速度及刺绣累计针数，在刺绣过程中自动控制自动加油系统给高速运转的机械零部件注入润滑油，降低机械零部件的磨损，延长及保障机器的使用寿命；所述控制系统对刺绣过程中的数据处理、控制时序、移框、断线检测、毛巾环梭轴打环等实时控制要求，控制软件进行了优化算法处理使控制能在高速情况下完成各动作的实时控制；人机界面更多考虑到操作的快捷性、简化操作，使操作快捷、易学、易操作。综合以上控制技术的运用使刺绣机运转速度和各项性能指标得到提高和大幅改善，产品效率比原来提高了30％，客户产品产量大幅提升，从而为客户取得可观的经济效益。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是实施例1中所述毛巾刺绣机控制系统的结构示意图；

图2是实施例1中所述高速毛巾和高速平绣混合刺绣系统的结构示意图；

图中附图标记表示为：1-电源；2-毛巾主轴光电编码器；3-拉杆箱；4-主控制板；5-Y轴驱动器；6-Y轴驱动电机；7-X轴驱动电机；8-X轴驱动器；9-毛巾绣主轴驱动电机；10-毛巾绣主轴伺服驱动器；11-勾线接近开关；12-剪线接近开关；13-操作箱；14-限位开关Y；15-限位开关X；16-换色电机；17-勾线电机；18-剪线电机；19-扣线电磁铁。

具体实施方式

实施例1本实施例公开了一种毛巾刺绣机控制系统，如图1所示，所述系统包括：

主控制板4；

用于实现丝杠移动带动针杆和梭床同步移动的X轴驱动器8；

用于实现拉紧布料移动的Y轴驱动器5；

毛巾绣主轴伺服驱动器10；

用于对主控制板4进行编码的毛巾主轴光电编码器2；

电源1，用于为系统提供电能；

其中，所述主控制板4主要完成数据输入输出、处理、解析、协调控制，并直接连接毛巾绣主轴伺服驱动器10、X轴驱动器8、Y轴驱动器5并处理毛巾绣主轴伺服驱动器10、X轴驱动器8、Y轴驱动器5的动作；

所述毛巾主轴光电编码器2直接连接主控制板4。

所述毛巾绣主轴伺服驱动器10连接有毛巾绣主轴驱动电机9，所述毛巾绣主轴驱动电机9为42大力矩电机。

所述主控制板4还用于控制主轴高速运转，同时移动所述Y轴驱动器5的机头和所述X轴驱动器8的机头，从而调整运动轨迹。

所述毛巾绣主轴伺服驱动器10、X轴驱动器8和Y轴驱动器5分别驱动相应的毛巾绣主轴驱动电机9、X轴驱动电机7、Y轴驱动电机6进行动作，所述毛巾绣主轴驱动电机9、X轴驱动电机7、Y轴驱动电机6为伺服电机。

所述系统还包括有操作箱13，所述操作箱13分别与所述主控制板4和所述电源1电连接。

所述主控制板4还连接有剪线接近开关12和勾线接近开关11。

所述主控制板还连接有一个拉杆箱3。

实施例2本实施例公开了一种毛巾刺绣机控制系统(如图2高速毛巾和高速平绣混合刺绣机电脑控制部件组成连接示意图所示)，所述系统包括：

主控制板4；

用于实现丝杠移动带动针杆和梭床同步移动的X轴驱动器8；

用于实现拉紧布料移动的Y轴驱动器5；

毛巾绣主轴伺服驱动器10；

用于对主控制板4进行编码的毛巾主轴光电编码器2；

电源1，用于为系统提供电能；

其中，所述主控制板4主要完成数据输入输出、处理、解析、协调控制，并直接连接毛巾绣主轴伺服驱动器10、X轴驱动器8、Y轴驱动器5并处理毛巾绣主轴伺服驱动器10、X轴驱动器8、Y轴驱动器5的动作；

所述毛巾主轴光电编码器10直接连接主控制板4。

所述电源1还连接有换线电机16、勾线电机17、剪线电机18、扣线电磁铁19中的至少一个。

所述毛巾绣主轴伺服驱动器10连接有毛巾绣主轴驱动电机9，所述毛巾绣主轴驱动电机9为42大力矩电机。

所述主控制板4还用于控制主轴高速运转，同时移动所述Y轴驱动器5的机头和所述X轴驱动器8的机头，从而调整运动轨迹。

所述毛巾绣主轴伺服驱动器10、X轴驱动器8和Y轴驱动器5分别驱动相应的毛巾绣主轴驱动电机9、X轴驱动电机7、Y轴驱动电机6进行动作，所述毛巾绣主轴驱动电机9、X轴驱动电机7、Y轴驱动电机6为伺服电机。

所述系统还包括有操作箱13，所述操作箱13分别与所述主控制板4和所述电源1电连接。

所述主控制板4还连接有剪线接近开关12和勾线接近开关11。

所述剪线电机18为交流电机。

所述主控制板上还连接有一个用于起推拉作用的拉杆箱3。

所述主控制板上还连接有一个限位开关X 15和一个限位开关Y 14。

综上所述：传统毛巾刺绣机绣框驱动是三相、五相步进电机驱动器，主轴马达是伺服电机，而电脑刺绣机主轴、绣框驱动全部采用伺服电机驱动；

1.毛巾花样刺绣中遇到换色和移框相邻处理时，将原来顺序动作设计为同时进行动作，既边换色边移框，从而缩短刺绣占用时间；

2.毛巾针杆压脚电机选择特殊42大力矩电机，加大电机驱动电流，实现毛巾压脚独立驱动控制；

3.毛巾机压脚提升、剪线、松线、换色动作在机器启停过程执行这些动作紧凑有序，减少停机和慢动作造成时间的浪费；

4.平绣剪线采用交流电机方式，使剪线执行机构和主轴独立控制，互不影响对方，使剪线效果更佳，不易造成起针时掉线，机器停车需要人工穿线浪费掉刺绣时间；

5.体现在人机交互设计上，操作按键设计、界面显示更为人性化，操作更为方便快捷。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种毛巾刺绣机控制系统，其特征在于，所述系统包括：

主控制板；

用于实现丝杠移动带动针杆和梭床同步移动的X轴驱动器；

用于实现拉紧布料移动的Y轴驱动器；

毛巾绣主轴伺服驱动器；

用于对主控制板进行编码的毛巾主轴光电编码器；

电源，用于为系统提供电能；

其中，所述主控制板主要完成数据输入输出、处理、解析、协调控制，并直接连接所述毛巾绣主轴伺服驱动器、X轴驱动器、Y轴驱动器并处理所述毛巾绣主轴伺服驱动器、X轴驱动器、Y轴驱动器的动作；

所述毛巾主轴光电编码器直接连接所述主控制板。

2.如权利要求1所述毛巾刺绣机控制系统，其特征在于，所述系统中的所述电源还连接有换线电机、勾线电机、剪线电机、扣线电磁铁中的至少一个。

3.如权利要求2所述毛巾刺绣机控制系统，其特征在于，所述系统中的所述毛巾绣主轴伺服驱动器连接有毛巾绣主轴伺服电机，所述毛巾绣主轴伺服电机为42大力矩电机。

4.如权利要求3所述毛巾刺绣机控制系统，其特征在于，所述系统中的所述主控制板还用于控制主轴高速运转，同时移动所述Y轴驱动器的机头和所述X轴驱动器的机头，从而调整运动轨迹。

5.如权利要求4所述毛巾刺绣机控制系统，其特征在于，所述系统中的所述毛巾绣主轴伺服驱动器、X轴驱动器和Y轴驱动器都连接有相应的伺服电机，并驱动控制所述伺服电机驱动实现动作。

6.如权利要求5所述毛巾刺绣机控制系统，其特征在于，所述系统还包括有操作箱，所述操作箱分别与所述主控制板和所述电源电连接。

7.如权利要求6所述毛巾刺绣机控制系统，其特征在于，所述系统中的所述主控制板还连接有剪线接近开关和勾线接近开关。

8.如权利要求7所述毛巾刺绣机控制系统，其特征在于，所述系统中的所述剪线电机为交流电机。

9.如权利要求8所述毛巾刺绣机控制系统，其特征在于，所述系统中的所述主控制板还连接有一个拉杆箱。