CN107092237A - 一种缝纫机控制系统 - Google Patents

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sewing machine
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赵毅忠
张健
刘必标
李正丽
葛俊佐
吴航
许永衡
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    • G05B19/02—Programme-control systems electric
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    • G05B19/414—Structure of the control system, e.g. common controller or multiprocessor systems, interface to servo, programmable interface controller
    • G05B19/4142—Structure of the control system, e.g. common controller or multiprocessor systems, interface to servo, programmable interface controller characterised by the use of a microprocessor
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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Abstract

本发明公开了一种缝纫机控制系统，所述系统包括：运动控制单元、网络连接单元、伺服驱动单元、系统供电单元、I/O接口单元、系统软件；系统软件安装在运动控制单元中，网络连接单元用于控制系统的联网功能，通过网络路由器连接到中央控制计算机；伺服驱动单元是控制系统的执行机构，用于控制各电机按规定的动作运转，实现各种缝纫加工动作；系统供电单元为控制系统提供电源；I/O接口单元用于实现输入传感器信号的采集以及对电磁铁和汽缸机构的控制；系统软件包含缝纫机运行的控制流程和缝纫过程的控制算法，控制完成缝纫机全部功能，实现了缝纫机控制系统设计合理，便于使用，安全性较高的技术效果。

Description

一种缝纫机控制系统
技术领域
本发明属于数控技术领域，具体地，涉及一种缝纫机控制系统。
背景技术
当前，数控技术已经广泛应用于各种机械制造设备，传统的机械设备引入数控技术后，其应用范围加大、加工的产品质量稳定、经济效益大幅提高。但目前大多数缝纫机都不具备联网功能。
《中国制造2025》已正式发布，智能制造已成为今后缝制行业发展的必然趋势，数字化车间是实现智能制造的前提，而缝制行业数字化车间的基础就是具有网络功能的各类缝制设备。
现有的缝纫机联网操作需要人机界面单元进行连接，使用不便，且存在安全隐患。
发明内容
本发明提供了一种缝纫机控制系统，解决了缝纫机联网使用不便，且存在安全隐患的技术问题，实现了缝纫机控制系统设计合理，便于使用，安全性较高的技术效果。
为解决上述技术问题，本申请提供了一种缝纫机控制系统，所述系统包括：
运动控制单元、网络连接单元、伺服驱动单元、系统供电单元、I/O接口单元、系统软件；系统软件安装在运动控制单元中，网络连接单元用于控制系统的联网功能，通过网络路由器连接到中央控制计算机；伺服驱动单元是控制系统的执行机构，用于控制各电机按规定的动作运转，实现各种缝纫加工动作；系统供电单元为控制系统提供电源；I/O接口单元用于实现输入传感器信号的采集以及对电磁铁和汽缸机构的控制；系统软件包含缝纫机运行的控制流程和缝纫过程的控制算法，控制完成缝纫机全部功能。
进一步的，运动控制单元与网络连接单元、伺服驱动单元、I/O接口单元、系统供电单元均连接。
进一步的，系统供电单元与运动控制单元、网络连接单元、伺服驱动单元、I/O接口单元均连接。
进一步的，网络连接单元与运动控制单元连接，网络连接单元将通讯数据转化为无线网络信号，然后通过无线路由器与中央控制计算机连接，这样就在控制系统与中央控制计算机之间建立起了无线以太网络，中央控制计算机能够通过建立的网络直接对缝纫机进行加工文件传输、加工控制、数据读写操作；缝纫机加工过程中的实时状态等数据，保存在运动控制单元中，中央控制计算机通过网络连接单元能够随时获取。
进一步的，中央控制计算机通过缝纫机控制系统能够实时采集缝纫机的状态。
进一步的，中央控制计算机通过缝纫机控制系统能够实时获得缝纫机监控数据，并基于缝纫机监控数据生成缝纫机利用率、生产效率数据。
进一步的，中央控制计算机通过缝纫机控制系统能够实时获得缝纫机监控数据，并基于缝纫机监控数据分析生成每名工人的工作效率、各种设备的故障率。
进一步的，中央控制计算机通过与缝纫机控制系统的连接能够对缝纫机进行控制，包括：暂停加工、设置缝纫机时间、限制加工速度。
本申请提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明与其他控制系统中网络连接单元与人机界面单元连接不同，把网络连接单元直接与运动控制单元联接，这实现了缝纫机无人机界面操作，充分保证了加工文件与生产调度中心的一致性，杜绝了操作人员通过人机界面修改加工数据的可能；保证了文件传输的规范性，改变了以往使用u盘或液晶屏人机界面自行编程等较为混乱的现象；增加了保密性，还能随时掌握每台缝纫机具体加工的是什么产品；使管理更加有序，也方便查找。中央控制计算机记录下加工文件下载的时间、人员、设备等信息，保证了过程的可追溯性。无线网络的使用也大幅降低了网络构建的布线、维护成本。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定；
图1是本申请中缝纫机控制系统的组成示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种缝纫机控制系统，解决了缝纫机联网使用不便，且存在安全隐患的技术问题，实现了缝纫机控制系统设计合理，便于使用，安全性较高的技术效果。
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在相互不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述范围内的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
请参考图1，本发明的缝纫机控制系统，包括运动控制单元、网络连接单元、伺服驱动单元、系统供电单元、I/O接口单元、系统软件；运动控制单元分别与网络连接单元、伺服驱动单元、I/O接口单元、系统供电单元连接，系统供电单元分别与伺服驱动单元，系统软件安装在运动控制单元中。
本发明的缝纫机控制系统其运动控制单元是系统的核心，该单元由CPU、FPGA、存储芯片和外围接口电路构成，系统控制软件存储在存储芯片中，CPU运行这些软件，通过控制系统实现对缝纫机的控制；网络连接单元实现控制系统的联网功能，它通过网络路由器最终连接到中央控制计算机；伺服驱动单元是控制系统的执行机构，它控制各电机按规定的动作运转，实现各种缝纫加工动作；系统供电单元为控制系统提供电源；I/O接口单元实现输入传感器信号的采集以及对电磁铁和汽缸机构的控制；系统软件包含缝纫机运行的控制流程和缝纫过程的控制算法，控制完成缝纫机全部功能。
本发明的缝纫机控制系统的联网方法，包括下列内容：运动控制单元、网络连接单元；网络连接单元与运动控制单元连接，操作者可以使用中央控制计算机通过网络直接对缝纫机实现传输加工文件、控制加工、读写数据等操作，这些操作都不需要通过人机界面的辅助或参与；缝纫机加工过程中的实时状态等数据，保存在运动控制单元中，中央控制计算机通过网络连接单元可以随时获取。
本发明与其他控制系统中网络连接单元与人机界面单元连接不同，把网络连接单元直接与运动控制单元联接，这实现了缝纫机无人机界面操作，充分保证了加工文件与生产调度中心的一致性，杜绝了操作人员通过人机界面修改加工数据的可能；保证了文件传输的规范性，改变了以往使用u盘或液晶屏自行编程等较为混乱的现象；增加了保密性，还能随时掌握每台缝纫机具体加工的是什么产品；使管理更加有序，也方便查找。中央控制计算机记录下加工文件下载的时间、人员、设备等信息，保证了过程的可追溯性。
中央控制计算机可以实时采集缝纫机的状态，管理人员可以随时看到当前缝纫机的状态，以便进一步安排工作。例如，缝纫机待机可以安排生产，报警可以督促维修等。
通过实时监控的数据，可以获得缝纫机利用率、生产效率等数据，可以有针对性的采取行之有效的改进措施。通过对数据的进一步分析可以得出每名工人的工作效率，各种设备的故障率等数据。为更合理的管理措施提供依据。
另外，中央控制计算机还可以实现对缝纫机的部分控制功能，如暂停该机加工，设置缝纫机时间，限制加工速度等功能。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种缝纫机控制系统，其特征在于，所述系统包括：
运动控制单元、网络连接单元、伺服驱动单元、系统供电单元、I/O接口单元、系统软件；系统软件安装在运动控制单元中，网络连接单元用于控制系统的联网功能，通过网络路由器连接到中央控制计算机；伺服驱动单元是控制系统的执行机构，用于控制各电机按规定的动作运转，实现各种缝纫加工动作；系统供电单元为控制系统提供电源；I/O接口单元用于实现输入传感器信号的采集以及对电磁铁和汽缸机构的控制；系统软件包含缝纫机运行的控制流程和缝纫过程的控制算法，控制完成缝纫机全部功能。
2.根据权利要求1所述的缝纫机控制系统，其特征在于，运动控制单元与网络连接单元、伺服驱动单元、I/O接口单元、系统供电单元均连接。
3.根据权利要求1所述的缝纫机控制系统，其特征在于，系统供电单元与运动控制单元、网络连接单元、伺服驱动单元、I/O接口单元均连接。
4.根据权利要求1所述的缝纫机控制系统，其特征在于，网络连接单元与运动控制单元连接，中央控制计算机能够通过缝纫机控制系统建立的网络直接对缝纫机的加工文件传输、加工控制、数据读写进行操作；缝纫机加工过程中的实时状态等数据，保存在运动控制单元中，中央控制计算机通过网络连接单元能够随时获取。
5.根据权利要求1所述的缝纫机控制系统，其特征在于，中央控制计算机通过缝纫机控制系统能够实时采集缝纫机的状态。
6.根据权利要求1所述的缝纫机控制系统，其特征在于，中央控制计算机通过缝纫机控制系统能够实时获得缝纫机监控数据，并基于缝纫机监控数据生成缝纫机利用率、生产效率数据。
7.根据权利要求1所述的缝纫机控制系统，其特征在于，中央控制计算机通过缝纫机控制系统能够实时获得缝纫机监控数据，并基于缝纫机监控数据分析生成每名工人的工作效率、各种设备的故障率。
8.根据权利要求1所述的缝纫机控制系统，其特征在于，中央控制计算机通过与缝纫机控制系统的连接能够对缝纫机进行控制，包括：暂停加工、设置缝纫机时间、限制加工速度。
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