CN107090669A - 一种缝纫机自动倒回缝装置控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种缝纫机自动倒回缝装置控制系统及方法，属于缝纫机技术领域。它解决了现有包线头成功率低且美观度不高的问题。本缝纫机自动倒回缝装置控制系统，包括缝针结构、驱动电机模块、电控、感应检测群组和缝制辅助装置群组，电控上预先设置有至少一组预设值，当驱动电机实际转过角度值和对应布料位置的实际感应值有与一组所述预设值相同时，电控输出相对应的控制信号控制对应该组预设值的缝制辅助装置启动或关闭。本缝纫机自动倒回缝装置控制系统具有判断结果更加准确、包线头成功率更高及包出的线迹也更加美观的优点。

Description

一种缝纫机自动倒回缝装置控制系统及方法

技术领域

本发明属于缝纫机技术领域，涉及一种缝纫机自动倒回缝装置控制系统及方法。

背景技术

目前使用的缝纫机存在一些问题，在缝制完一个布料之后会有一个线辫留在起缝点的前面。线辫长度过长的话不美观；长度过短的话线辫容易松散影响产品质量。为了解决这一问题，有采用人工的方式将线辫拉回放到针板的导向槽中，在下一次工作的时候这一段旧线辫会被包到新线辫中去，但是这个方案效率低下且增加劳动强度。

为了能够降低人工方式的劳动强度及提高工作效率，中国专利(公开号：CN103966778A)公开了一种缝纫设备自动倒回缝机制同步运转控制方法及系统的技术方案，该技术方案其可应用于整合至一缝纫设备，且该缝纫设备具有一车缝机制及一车缝辅助装置群组；其中该车缝机制包括一直驱式车缝伺服马达和一车缝针，且该直驱式车缝伺服马达直接将输出扭力传动至该车缝针；而该车缝辅助装置群组至少包括一车缝辅助装置，用以对该车缝机制及该车缝辅助装置提供一同步运转控制功能，其特征在于，该缝纫设备自动倒回缝机制同步运转控制系统包含：一马达转动侦测模块，其是以一直接耦合方式安装至该直驱式车缝伺服马达，且该马达转动侦测模块同时另外应用于作为该直驱式车缝伺服马达的转速控制，用以侦测该直驱式车缝伺服马达于实际运转时的转动角位移量；一同步控制信号处理模块，其可将该马达转动侦测模块所侦测到的转动角位移量与一组预定的启动值和关闭值作比较，其中该组预定的启动值和关闭值预设为分别对应至该车缝辅助装置的同步启动及关闭的时间点；一开关控制模块，其可于该同步控制信号处理模块所比较的转动角位移量等于该车缝辅助装置的启动值时，响应输出一启动控制信号，用以启动该车缝辅助装置开始运转；而等于该车缝辅助装置的关闭值时，则响应输出一关闭控制信号，用以关闭该车缝辅助装置的运转，使该车缝辅助装置的启动及关闭同步于该车缝机制所进行的车缝动作。但是该方案只通过检测伺服马达(也即电机)的转速、角位置(即转动角)以及转动角位移量(即圈数)，以此为依据来出发相应装置来实现倒回缝，其存在的问题是：只单一的通过电机反馈，由于单一电机反馈容易造成误差，因此控制准确性不高，从而包出来的线头也不美观。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种控制电机和各缝纫辅助模块之间达到高度同步，从而提高包线头成功率及美观度的缝纫机自动倒回缝装置控制系统及方法。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种缝纫机自动倒回缝装置控制系统，包括缝针结构、驱动电机模块、电控和缝制辅助装置群组，所述驱动电机模块包括驱动电机和驱动电机监控模块，所述驱动电机监控模块用于控制驱动电机转速及实时采集驱动电机实际转过角度并将采集到的驱动电机实际转过角度值发送给上述的电控，所述缝制辅助装置群组包含至少一个缝制辅助装置，所述缝制辅助装置用于辅助上述缝针结构实现倒回缝功能，其特征在于：还包括感应检测群组，所述感应检测群组用于感应布料位置情况并发送一个对应布料位置的实际感应值给上述的电控，所述电控上预先设置有至少一组预设值，每组所述预设值包括一个电机转过角度设定值和一个对应布料位置的感应值，每组上述预设值对应一个上述缝制辅助装置，所述电控用于将接收到的上述驱动电机实际转过角度值和对应布料位置的实际感应值与预设值进行对比，当驱动电机实际转过角度值和对应布料位置的实际感应值有与一组所述预设值相同时，所述电控输出相对应的控制信号控制对应该组预设值的缝制辅助装置启动或关闭。

在上述的一种缝纫机自动倒回缝装置控制系统中，所述的驱动电机监控模块包括分别与上述电控连接的电机转动角检测装置和电机转动控制装置，上述电控通过电机转动控制装置控制驱动电机工作转速，所述电机转动角检测装置为光感应式或霍尔感应式传感器，所述电机转动检测装置实时采集驱动电机实际转过角度值并发送给上述电控。

在上述的一种缝纫机自动倒回缝装置控制系统中，所述的驱动电机的实际转过角度值为驱动电机转动的圈数和转动偏转的角度。圈数指驱动电机的电机轴转动了多少个完整的圈数，转动偏转的角度为当前位置相对电机轴初始位置偏转的角度。比如，驱动电机转动了750度，那么圈数是2圈，转动偏转的角度为30度。

在上述的一种缝纫机自动倒回缝装置控制系统中，所述的缝制辅助装置为夹线装置、松线装置、抬压脚装置、自动剪线装置、吸线辫装置、吸碎布装置、转速控制装置和牙齿下送装置中的一种，即上述缝制辅助装置群组包含有夹线装置、松线装置、抬压脚装置、自动剪线装置、吸线辫装置、吸碎布装置、转速控制装置和牙齿下送装置中的至少一种。

在上述的一种缝纫机自动倒回缝装置控制系统中，所述的感应检测群组包含有用于感应布料位置情况的至少一个传感器。

在上述的一种缝纫机自动倒回缝装置控制系统中，所述的每个上述缝制辅助装置都包含有驱动装置，所述驱动装置为电磁阀。

在上述的一种缝纫机自动倒回缝装置控制系统中，所述的自动倒回缝装置控制系统还包括有人机交互模块，用于输入上述预设值给电控以及显示实际采集到的驱动电机实际转过角度值和对应布料位置的实际感应值。

一种缝纫机自动倒回缝装置控制方法，其特征在于，包含有如下几个步骤：

提供一个缝针结构；

提供一个缝制辅助装置群组，用于辅助上述缝针结构实现倒回缝功能，所述缝制辅助装置群组包含至少一个缝制辅助装置；

提供一个驱动电机模块，用于提供一个驱动电机和一个驱动电机监控模块，所述驱动电机监控模块用于控制驱动电机转速及实时采集驱动电机实际转过角度并将采集到的驱动电机实际转过角度值发送给上述的电控；

提供一个感应检测群组，用于感应布料位置情况并发送一个对应布料位置的实际感应值给上述的电控；

提供一个电控，用于将接收到的上述驱动电机实际转过角度值和对应布料位置的实际感应值与预设值进行对比，当驱动电机实际转过角度值和对应布料位置的实际感应值有与一组所述预设值相同时，所述电控输出相对应的控制信号控制对应该组预设值的缝制辅助装置启动或关闭；

其中，每组所述预设值包括一个电机转过角度设定值和一个对应布料位置的感应值，且电控中预设有至少一组所述的预设值，每组上述预设值一一对应一个上述缝制辅助装置。

在上述的一种缝纫机自动倒回缝装置控制方法中，所述的步骤提供一个驱动电机模块中的驱动电机监控模块包括分别与上述电控连接的电机转动角检测装置和电机转动控制装置，上述电控通过电机转动控制装置控制驱动电机工作转速，所述电机转动角检测装置为光感应式或霍尔感应式传感器，所述电机转动检测装置实时采集驱动电机实际转过角度值并发送给上述电控。

在上述的一种缝纫机自动倒回缝装置控制方法中，所述的步骤提供一个驱动电机模块中的驱动电机的实际转过角度值为驱动电机转动的圈数和转动偏转的角度。

在上述的一种缝纫机自动倒回缝装置控制方法中，所述的步骤提供一个缝制辅助装置群组中的缝制辅助装置为夹线装置、松线装置、抬压脚装置、自动剪线装置、吸线辫装置、吸碎布装置、转速控制装置和牙齿下送装置中的一种，即上述缝制辅助装置群组包含有夹线装置、松线装置、抬压脚装置、自动剪线装置、吸线辫装置、吸碎布装置、转速控制装置和牙齿下送装置中的至少一种。

在上述的一种缝纫机自动倒回缝装置控制方法中，所述的步骤提供一个感应检测群组中的感应检测群组包含有用于感应布料位置情况的至少一个传感器。

在上述的一种缝纫机自动倒回缝装置控制方法中，所述的步骤提供一个缝制辅助装置群组中的每个上述缝制辅助装置都包含有驱动装置，所述驱动装置为电磁阀。

在上述的一种缝纫机自动倒回缝装置控制方法中，所述的步骤提供一个缝针结构和步骤提供一个缝制辅助装置群组之间还提供有一个人机交互模块，用于输入上述预设值给电控以及显示实际采集到的驱动电机实际转过角度值和对应布料位置的实际感应值。

与现有技术相比，本自动倒回缝装置控制系统及方法通过检测驱动电机实际转过角度和对应布料位置情况的实际感应值，以这两个检测信号作为判断依据来触发相应的缝制辅助装置工作来辅助缝针结构实现倒回缝工作，简化了现有倒回缝装置结构的复杂程度，同时，增加的对应布料位置情况的感应值这个新的检测数据源，与驱动电机实际转过角度这个数据源相互结合整体作为判断的依据，并带有反馈的同步运转控制功能，使其具有更加可靠的运行逻辑，以及让判断结果更加准确，包线头成功率更高，包出的线迹也更加美观。

附图说明

图1是本自动倒回缝装置控制系统的原理框图。

图2是本自动倒回缝装置控制系统的另一原理框图。

图3是本自动倒回缝装置控制方法的流程图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，本缝纫机自动倒回缝装置控制系统，包括缝针结构、驱动电机模块、电控、感应检测群组、人机交互模块和缝制辅助装置群组。缝针结构包括缝纫机的机针、针杆等结构，机针上穿设有缝线，在针杆等其他结构的带动下一上一下实现对布料的缝制，其缝针结构为缝纫机常规结构，为现有技术，在此不做详细叙述。

驱动电机模块包括驱动电机和驱动电机监控模块，驱动电机监控模块包括分别与电控连接的电机转动角检测装置和电机转动控制装置。电控通过电机转动控制装置控制驱动电机的转速，电机转动检测装置实时采集驱动电机实际转过角度值并发送给电控，其中，驱动电机实际转过角度值为驱动电机转动的圈数和转动偏转的角度。圈数指驱动电机的电机轴转动了多少个完整的圈数，转动偏转的角度为当前位置相对电机轴初始位置偏转的角度。比如，驱动电机实际转过角度值为750度时，那么圈数是2圈，转动偏转的角度为30度；又比如，驱动电机实际转过角度值为1080度时，那么圈数是3圈，转动偏转的角度为0度。电机转动角检测装置为光感应式或霍尔感应式传感器，光感应式传感器的原理是其结构包括有发射和接收位于同一端的光发射接收器以及位于另一端的光栅盘，光栅盘上设有均匀设置的很多条光栅条，光栅条为反光面，光栅盘除光栅条的其他部位为吸光面，光栅盘固定在驱动电机输出轴上，驱动电机转动，其光感应式传感器会产生由高低电平形成的脉冲，驱动电机转动偏转的角度可以通过产生的脉冲数占比整个光栅盘产生的脉冲数即可得知，其原理为现有技术，不再详细叙述。同理，霍尔感应式传感器包括一个霍尔元件和固定在驱动电机输出轴上的圆盘，圆盘上均匀布置有多个磁铁，霍尔元件每靠近一个磁铁即产生一个高电平脉冲，其结构及原理也为现有技术，在此不再详细叙述。其检测精确到转动偏转的角度，从而提高检测精度，从而更好地实现驱动电机与各缝制辅助装置的高度同步。

本实施例的缝制辅助装置群组包括有夹线装置、松线装置、抬压脚装置、自动剪线装置、吸线辫装置、吸碎布装置和转速控制装置等这些缝制辅助装置。当然根据需要，也可以增加其他的缝制辅助装置，比如增加牙齿下送装置这个缝制辅助装置，如图2所示，在缝制辅助装置群组中增加一个牙齿下送装置，在后踩踏板时，电控得到抬压脚信号，同时给牙齿下送装置发送一个启动信号，牙齿下送装置接收到信号之后驱动牙齿下送，牙齿的齿顶下降到针板面以下，这样就能产生真实压脚高度，相较现有的针板面到压脚底面的压脚高度，牙齿顶面到压脚底面的压脚高度更加符合实际工作场景。每个缝制辅助装置自身都包含有驱动装置，驱动装置为电磁阀，电磁阀与电控连接，电控能够通过电磁阀控制各缝制辅助装置的启动或关闭。

感应检测群组包含有用于感应布料位置情况的多个传感器，比如安装在踏板上的踏板传感器、安装在缝纫机机头上的进料传感器和后剪线传感器等等。这些传感器是安装在机器不同位置，且感应布料在各个缝制时段的位置情况并将对应布料位置的实际感应值发送给电控。

人机交互模块，用于输入预设值给电控以及显示实际采集到的驱动电机实际转过角度值和对应布料位置的实际感应值。人机交互模块可以是一操作面板，采用一微处理器和定制的可编程逻辑电路。

电控，通过人机交互模块预设设置有分别对应上述夹线装置、松线装置、抬压脚装置、自动剪线装置、吸线辫装置、吸碎布装置、转速控制装置和牙齿下送装置的多组预设值，每个缝制辅助装置对应有两个预设值，一个对应的是启动该缝制辅助装置工作的启动值，一个对应的是关闭该缝制辅助装置工作的关闭值。每组预设值包括一个电机转过角度设定值和一个对应布料位置的感应值，电控用于将接收到的驱动电机实际转过角度值和对应布料位置的实际感应值与预设值进行对比，当有与其中一组预设值相同时，电控输出相对应的控制信号控制与该组预设值对应的缝制辅助装置启动工作或关闭工作。通过检测驱动电机实际转过角度和对应布料位置的实际感应值，以这两个检测信号作为判断依据来触发相应的缝制辅助装置工作来辅助缝针结构实现倒回缝工作，简化了现有倒回缝装置结构的复杂程度，同时，增加的对应布料位置的实际感应值这个新的检测数据源，与驱动电机实际转过角度这个数据源相互结合整体作为判断的依据，并带有反馈的同步运转控制功能，使其具有更加可靠的运行逻辑，以及让判断结果更加准确，包线头成功率更高，包出的线迹也更加美观。

下面以几个实例进行说明：反踏踏板，抬压脚装置工作，同时吸线辫装置工作开始吸线辫，将布料放到压脚下方，停止反踏，压脚放下，同时吸线辫装置停止工作；布料直接放在落针点位置可以有效减少在起缝前线辫的长度，配合吸线辫动作，提高起缝包线头的成功率及美观度；

将布料放到压脚下方挡住进料传感器，电控判断目前所处的工作状态，前踩踏板，吸线辫装置继续工作，松线装置开始工作，在驱动电机转过N1圈之后吸线辫装置停止工作，在驱动电机转过N2圈之后松线装置停止工作，在松线装置停止工作之后，吸碎布装置开始工作，吸碎布装置持续工作N3圈；在起缝时松线能让机针线张力降低，能降低对吸线辫吸力的依赖，吸线辫装置能更顺利的把线辫吸入；

继续缝纫，当布料末端离开进料传感器N4针之后开始第二次松线，直到布料离开后剪线传感器N5针之后，自动剪线装置开始工作，在自动剪线装置工作之后吸线辫装置开始工作，持续N6针后停止，机器停止运转后停止松线。第二次松线能让吸线辫装置更容易的把线辫吸入，同上面的松线动作，在自动剪线之后此时的线辫是最短的，在这时开始后吸线辫动作，吸线辫的成功率是最高的。

以上所有功能的开启、关闭和持续N针都可由用户在人机交互模块中进行设置，在不同的工作环境，不同的面料上都能顺利进行倒回缝功能，其中一次工作逻辑中有两次吸线辫动作。

如图3所示，本缝纫机自动倒回缝装置控制方法，包含有如下几个步骤：

S1、提供一个缝针结构；

S2、提供有一个人机交互模块，用于输入预设值给电控以及显示实际采集到的驱动电机实际转过角度值和对应布料位置的实际感应值；

S3、提供一个缝制辅助装置群组，用于辅助上述缝针结构实现倒回缝功能，所述缝制辅助装置群组包含至少一个缝制辅助装置；

S4、提供一个驱动电机模块，用于提供一个驱动电机和一个驱动电机监控模块，驱动电机监控模块用于控制驱动电机转速及实时采集驱动电机实际转过角度并将采集到的驱动电机实际转过角度值发送给上述的电控；

其中，驱动电机的实际转过角度值为驱动电机转动的圈数和转动偏转的角度；

S5、提供一个感应检测群组，用于感应布料位置情况并发送一个对应布料位置的实际感应值给上述的电控；

S6、提供一个电控，用于将接收到的上述驱动电机实际转过角度值和对应布料位置的实际感应值与预设值进行对比，当驱动电机实际转过角度值和对应布料位置的实际感应值有与一组所述预设值相同时，所述电控输出相对应的控制信号控制对应该组预设值的缝制辅助装置启动或关闭；

其中，每组所述预设值包括一个电机转过角度设定值和一个对应布料位置的感应值，且电控中预设有至少一组所述的预设值，每组上述预设值一一对应一个上述缝制辅助装置。

进一步的，步骤提供一个驱动电机模块中的驱动电机监控模块包括分别与电控连接的电机转动角检测装置和电机转动控制装置，电控通过电机转动控制装置控制驱动电机工作转速，电机转动角检测装置为光感应式或霍尔感应式传感器，电机转动检测装置实时采集驱动电机实际转过角度值并发送给电控。

步骤提供一个缝制辅助装置群组包括夹线装置、松线装置、抬压脚装置、自动剪线装置、吸线辫装置、吸碎布装置、转速控制装置和牙齿下送装置等缝制辅助装置。

步骤提供一个感应检测群组中的感应检测群组包含有用于感应布料位置情况的多个传感器，比如安装在踏板上的踏板传感器、安装在缝纫机机头上的进料传感器和后剪线传感器。

步骤提供一个缝制辅助装置群组中的每个缝制辅助装置都包含有驱动装置，驱动装置为电磁阀。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (12)

1.一种缝纫机自动倒回缝装置控制系统，包括缝针结构、驱动电机模块、电控和缝制辅助装置群组，所述驱动电机模块包括驱动电机和驱动电机监控模块，所述驱动电机监控模块用于控制驱动电机转速及实时采集驱动电机实际转过角度并将采集到的驱动电机实际转过角度值发送给上述的电控，所述缝制辅助装置群组包含至少一个缝制辅助装置，所述缝制辅助装置用于辅助上述缝针结构实现倒回缝功能，其特征在于：还包括感应检测群组，所述感应检测群组用于感应布料位置情况并发送一个对应布料位置的实际感应值给上述的电控，所述电控上预先设置有至少一组预设值，每组所述预设值包括一个电机转过角度设定值和一个对应布料位置的感应值，每组上述预设值对应一个上述缝制辅助装置，所述电控用于将接收到的上述驱动电机实际转过角度值和对应布料位置的实际感应值与预设值进行对比，当驱动电机实际转过角度值和对应布料位置的实际感应值有与一组所述预设值相同时，所述电控输出相对应的控制信号控制对应该组预设值的缝制辅助装置启动或关闭。

2.根据权利要求1所述的一种缝纫机自动倒回缝装置控制系统，其特征在于，所述的驱动电机监控模块包括分别与上述电控连接的电机转动角检测装置和电机转动控制装置，上述电控通过电机转动控制装置控制驱动电机工作转速，所述电机转动角检测装置为光感应式或霍尔感应式传感器，所述电机转动检测装置实时采集驱动电机实际转过角度值并发送给上述电控。

3.根据权利要求2所述的一种缝纫机自动倒回缝装置控制系统，其特征在于，所述的驱动电机的实际转过角度值为驱动电机转动的圈数和转动偏转的角度。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种缝纫机自动倒回缝装置控制系统，其特征在于，所述的缝制辅助装置为夹线装置、松线装置、抬压脚装置、自动剪线装置、吸线辫装置、吸碎布装置、转速控制装置和牙齿下送装置中的一种，即上述缝制辅助装置群组包含有夹线装置、松线装置、抬压脚装置、自动剪线装置、吸线辫装置、吸碎布装置、转速控制装置和牙齿下送装置中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的一种缝纫机自动倒回缝装置控制系统，其特征在于，所述的感应检测群组包含有用于感应布料位置情况的至少一个传感器。

6.根据权利要求5所述的一种缝纫机自动倒回缝装置控制系统，其特征在于，所述的自动倒回缝装置控制系统还包括有人机交互模块，用于输入上述预设值给电控以及显示实际采集到的驱动电机实际转过角度值和对应布料位置的实际感应值。

7.一种缝纫机自动倒回缝装置控制方法，其特征在于，包含有如下几个步骤：

提供一个缝针结构；

提供一个缝制辅助装置群组，用于辅助上述缝针结构实现倒回缝功能，所述缝制辅助装置群组包含至少一个缝制辅助装置；

提供一个驱动电机模块，用于提供一个驱动电机和一个驱动电机监控模块，所述驱动电机监控模块用于控制驱动电机转速及实时采集驱动电机实际转过角度并将采集到的驱动电机实际转过角度值发送给上述的电控；

提供一个感应检测群组，用于感应布料位置情况并发送一个对应布料位置的实际感应值给上述的电控；

提供一个电控，用于将接收到的上述驱动电机实际转过角度值和对应布料位置的实际感应值与预设值进行对比，当驱动电机实际转过角度值和对应布料位置的实际感应值有与一组所述预设值相同时，所述电控输出相对应的控制信号控制对应该组预设值的缝制辅助装置启动或关闭；

其中，每组所述预设值包括一个电机转过角度设定值和一个对应布料位置的感应值，且电控中预设有至少一组所述的预设值，每组上述预设值一一对应一个上述缝制辅助装置。

8.根据权利要求7所述的一种缝纫机自动倒回缝装置控制方法，其特征在于，所述的步骤提供一个驱动电机模块中的驱动电机监控模块包括分别与上述电控连接的电机转动角检测装置和电机转动控制装置，上述电控通过电机转动控制装置控制驱动电机工作转速，所述电机转动角检测装置为光感应式或霍尔感应式传感器，所述电机转动检测装置实时采集驱动电机实际转过角度值并发送给上述电控。

9.根据权利要求8所述的一种缝纫机自动倒回缝装置控制方法，其特征在于，所述的步骤提供一个驱动电机模块中的驱动电机的实际转过角度值为驱动电机转动的圈数和转动偏转的角度。

10.根据权利要求7或8或9所述的一种缝纫机自动倒回缝装置控制方法，其特征在于，所述的步骤提供一个缝制辅助装置群组中的缝制辅助装置为夹线装置、松线装置、抬压脚装置、自动剪线装置、吸线辫装置、吸碎布装置、转速控制装置和牙齿下送装置中的一种，即上述缝制辅助装置群组包含有夹线装置、松线装置、抬压脚装置、自动剪线装置、吸线辫装置、吸碎布装置、转速控制装置和牙齿下送装置中的至少一种。

11.根据权利要求10所述的一种缝纫机自动倒回缝装置控制方法，其特征在于，所述的步骤提供一个感应检测群组中的感应检测群组包含有用于感应布料位置情况的至少一个传感器。

12.根据权利要求11所述的一种缝纫机自动倒回缝装置控制方法，其特征在于，所述的步骤提供一个缝针结构和步骤提供一个缝制辅助装置群组之间还提供有一个人机交互模块，用于输入上述预设值给电控以及显示实际采集到的驱动电机实际转过角度值和对应布料位置的实际感应值。