CN107142620A - 一种全自动毛巾锁边系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动毛巾锁边系统，属于缝纫机械制造技术领域，包括控制单元、驱动单元和执行单元，控制单元控制驱动单元驱动执行单元；接料机构从物料工位接收物料送到锁边工位，锁边机构对物料锁边缝制，送料机构同步将物料送到锁边工位；当第一边锁缝完成后，机针在下停位固定物料，旋转机构将物料以机针为圆心逆时针旋转90度，定位正确后重复3次锁边过程，完成毛巾四边锁边作业。上述技术方案的有益效果是：在锁边工作中，通过将毛巾放置在一旋转台上，在毛巾一边锁边完成后，自动旋转至使毛巾的另一边位于锁边工位上，进行锁边，再重复两次，即可实现在毛巾的四边进行全自动锁边缝纫，节省人力，且生产效率高。

Description

一种全自动毛巾锁边系统

技术领域

本发明涉及缝纫机械制造技术领域，尤其涉及一种全自动毛巾锁边系统。

背景技术

毛巾是人们日常生活必不可少用品，毛巾是由三个系统纱线相互交织而成的具有毛圈结构的织物，这三个系统的纱线即是毛纱、经纱和纬纱。通常毛巾生产的过程为，先织出大面积的毛巾布料，再裁剪出所需的大小和形状，然后对毛巾裁剪后的边缘进行锁边处理防止脱线。

目前，日常使用的毛巾多为方形，现有技术中，对毛巾的锁边多为人工操作，需要工作人员在对毛巾的一边锁边后暂停锁边机，然后手动将毛巾的另一个待锁边的边缘移动到锁边机的锁边工位上再进启动锁边机对毛巾进行锁边，然后再重复上述动作两次直到整条毛巾锁边完成。对同一条毛巾的锁边就要重得多次对毛巾的移动和锁边，动作繁琐，人工操作易出错，并且效率不高。

发明内容

根据现有技术中存在的上述问题，现提供一种全自动毛巾锁边系统，包括控制单元、驱动单元和执行单元，所述控制单元用于控制所述驱动单元，所述驱动单元用于驱动所述执行单元；

所述执行单元包括：

接料机构，用于从物料工位接收待锁边的物料并送至锁边工位；

锁边机构，用于对位于锁边工位的物料的待锁边的一边进行锁边作业，物料的一边锁边完成后所述锁边机构暂停，所述锁边机构的机针处于下停位固定物料；

送料机构，使物料待锁边的一边按照所述锁边机构的锁边速度连续经过所述锁边工位；

旋转机构，用于在所述锁边机构暂停时，将物料以所述机针为圆心沿一预设方向旋转，将物料待锁边的一边旋转至所述送料机构的送料方向上；

商标打印机构，用于在物料的各边锁边完成后对物料进行商标打印；

取料机构，用于从商标打印工位上取走物料并送至包装工位。

较佳的，上述全自动毛巾锁边系统中，所述旋转机构为一旋转台，所述旋转台用于承载待锁边的物料；

所述旋转台对应于所述锁边工位的位置设置。

较佳的，上述全自动毛巾锁边系统中，控制单元中包括分别与运动控制卡相连的工业控制计算机和输入输出接口卡；

所述驱动单元通过所述运动控制卡与所述控制单元连接。

较佳的，上述全自动毛巾锁边系统中，所述驱动单元包括：

主轴电机，旋转轴与所述锁边机构连接，用于驱动所述锁边机构；

送料电机，旋转轴与所述送料机构连接，用于驱动所述送料机构；

接料电机，旋转轴与所述接料机构连接，用于驱动所述接料机构；

商标打印电机，旋转轴与所述商标打印机构连接，用于驱动所述商标打印机构；

取料电机，旋转轴与所述取料机构连接，用于驱动所述取料机构；

较佳的，上述全自动毛巾锁边系统中，所述驱动单元还包括闭环步进驱动卡；

所述送料电机、接料电机、取料电机、商标打印电机为步进电机，通过所述闭环步进驱动卡与所述运动控制卡连接；

所述主轴电机为伺服电机，与所述运动控制卡连接。

较佳的，上述全自动毛巾锁边系统中，所述驱动单元还包括气动元件，与所述控制单元和所述旋转机构连接，用于驱动所述旋转机构。

较佳的，上述全自动毛巾锁边系统中，所述驱动单元还包括旋转电机，与所述控制单元和所述旋转机构连接，用于驱动所述旋转机构。

较佳的，上述全自动毛巾锁边系统中，还包括检测单元，包括多个传感器；

多个所述传感器分别与所述接料机构、送料机构、商标打印机构、取料机构连接，用于检测所述接料机构、送料机构、商标打印机构、取料机构的工作状态；

多个所述传感器还与所述控制单元连接，将检测到的信息发送到控制单元。

较佳的，上述全自动毛巾锁边系统中，还包括人机界面单元，所述人机界面单元与所述控制单元连接。

上述技术方案的有益效果是：在锁边工作中，通过将毛巾放置在一旋转台上，在毛巾一边锁边完成后，自动旋转至使毛巾的另一边位于锁边工位上，进行锁边，再重复两次，即可实现在毛巾的四边进行全自动锁边缝纫，节省人力，且生产效率高。

附图说明

图1是本发明的较佳的实施例中，一种全自动毛巾锁边系统的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

本发明的较佳的实施例中，如图1所示，一种全自动毛巾锁边系统，包括控制单元、驱动单元和执行单元，控制单元用于控制驱动单元，驱动单元用于驱动执行单元；

执行单元包括：

接料机构11，用于从物料工位接收待锁边的物料并送至锁边工位；

锁边机构12，用于对位于锁边工位的物料的待锁边的一边进行锁边作业，物料的一边锁边完成后锁边机构12暂停，锁边机构12的机针处于下停位固定物料；

送料机构13，使物料待锁边的一边按照锁边机构12的锁边速度连续经过锁边工位；

旋转机构14，用于在锁边机构12暂停时，将物料以机针为圆心沿一预设方向旋转，将物料待锁边的一边旋转至送料机构13的送料方向上；

商标打印机构15，用于在物料的各边锁边完成后对物料进行商标打印；

取料机构16，用于从商标打印工位上取走物料并送至包装工位。

本发明的较佳的实施例中，旋转机构14为一旋转台，旋转台用于承载待锁边的物料；

所述旋转台对应于所述锁边工位的位置设置；

进一步地，在锁边机构12对毛巾完成一边锁边后，旋转台逆时针旋转90度，带动毛巾以机针为圆心逆时针旋转90度，使毛巾未进行锁边的一边位于送料机构13的送料方向上；旋转台旋转3次即可使毛巾的四边依次位于送料机构13的送料方向上，并由锁边机构12依次对四边进行锁缝，自动完成对毛巾的四边锁边。

本发明的较佳的实施例中，控制单元中包括分别与运动控制卡22相连的工业控制计算机21和输入输出接口卡23；

驱动单元通过运动控制卡22与控制单元连接。

本发明的较佳的实施例中，驱动单元包括：

主轴电机32，旋转轴与锁边机构12连接，用于驱动锁边机构12；

送料电机33，旋转轴与送料机构13连接，用于驱动送料机构13；

接料电机31，旋转轴与接料机构11连接，用于驱动接料机构11；

商标打印电机35，旋转轴与商标打印机构15连接，用于驱动商标打印机构15；

取料电机36，旋转轴与取料机构16连接，用于驱动取料机构16；

本发明的较佳的实施例中，驱动单元还包括闭环步进驱动卡37；

送料电机13、接料电机11、取料电机16、商标打印电机15为步进电机，通过闭环步进驱动卡37与运动控制卡22连接；

主轴电机32为伺服电机，与运动控制卡22连接。

本发明的一个较佳的实施例中，驱动单元还包括气动元件，与控制单元和旋转机构14连接，用于驱动旋转机构14，进一步地，气动元件与运动控制卡22和旋转机构14连接。因为旋转机构14不需要连续转动，且只需接预设的方向和角度重复转动即可，动作较为简单，可用气动元件驱动，成本较低。

本发明的另一个较佳的实施例中，驱动单元还包括旋转电机，与控制单元和旋转机构14连接，用于驱动旋转机构14，进一步地，旋转电机与运动控制卡22和旋转机构14连接。使用电机驱动旋转机构13，可使得旋转机构13旋转的角度更为精确。

本发明的较佳的实施例中，还包括检测单元5，包括多个传感器；

多个传感器分别与接料机构11、送料机构13、商标打印机构15、取料机构16连接，用于检测接料机构11、送料机构13、商标打印机构15、取料机构16的工作状态；

多个传感器还与控制单元连接，将检测到的信息发送到控制单元；

进一步地，多个传感器通过输入/输出接口卡23连接运动控制卡22。

本发明的较佳的实施例中，还包括人机界面单元，人机界面单元与控制单元连接。

本实施例中，控制单元包括工业控制计算机21、运动控制卡22和输入/输出接口板23；驱动单元包括主轴电机32，闭环步进驱动卡37，和送料电机33、接料电机31、取料电机36、商标打印电机35；人机界面单元包括带触摸屏功能的彩色液晶显示器4。

控制单元是本系统最核心的部分，由工业控制计算机21、运动控制卡22和输入/输出接口卡33组成，它负责系统软件的运行，实现屏幕显示、文件管理、驱动单元和执行单元的运动控制、16路带光电隔离的开关量信号输入、16路带光电隔离的开关量信号输出。

工业控制计算机21上的256MB Flash存储器用于存放系统软件，以及系统运行过程中生成的各种数据文件；工业控制计算机21的模拟接口与触摸屏相连，用于接收触摸屏发送来的触摸位置信号；工业控制计算机21的TTL接口与彩色液晶显示器相连，控制彩色液晶显示器的图形和字符显示；工业控制计算机21的USB接口与外部设备交换数据之用；工业控制计算机21标准的RS-232接口与运动控制卡22相连。

运动控制卡22主要完成驱动单元和执行单元的运动控制、16路带光电隔离的开关量信号输入、16路带光电隔离的开关量信号输出功能。运动控制卡22采用现场可编程门阵列(FPGA)，芯片型号Actel A3p400，毛巾全自动锁系统中驱动单元和执行单元所需的所有控制信号、输入信号、输出信号均由该芯片进行处理。运动控制卡22有1个标准的RS-232接口(插针)，通过它与工业控制计算机21相连；16路带光电隔离开关量输入信号、16路带光电隔离开关量输出信号通过2个接插件与输入/输出接口卡23相连。

驱动单元由交流伺服驱动器和闭环步进驱动卡37，以及与它们相连的电机组成。各电机的驱动器的控制信号来自控制单元的运动控制卡22，控制信号经驱动器放大处理后直接驱动各自的电机。主轴电机32、送料电机33、接料电机31、取料电机36、商标打印电机35的旋转轴与毛巾锁边机各执行机构相连，驱动接料机构11、锁边机构12、送料机构13、商标打印机构15、取料机构16完成各自的工作。

其中接料电机31采用60mm闭环步进电机，接料电机31的旋转轴与接料机构11相连；接料电机31的旋转运动带动接料机构13直线运动，接收位于物料工位的毛巾并送到锁边工位；接料机构13运动范围的中间点位置安装一个传感器，该传感器的输出信号进入系统控制单元，作为接料机构11的机械原点位置指示。

主轴电机32采用500W交流伺服电机，主轴电机32的旋转轴与工业锁边机的锁边机构12相连。主轴电机32的旋转运动带动锁边机构12的机针上下运动，主轴电机32旋转1圈，锁边机构12的机针上下运动1次。主轴电机32旋转运动的同时将转角检测信号反馈至运动控制卡22构成闭环系统。对于锁边机构12的机针定位，控制系统通过主轴电机反馈的转角检测信号来确定。

送料电机33采用60mm闭环步进电机，送料电机33的旋转轴与系统的送料机构13相连；送料电机33的旋转运动带动送料机构13运动，使得物料待锁边的一边按照锁边机构12的锁边速度连续经过锁边工位；在送料机构上安装1个传感器，该传感器的输出信号进入系统控制单元，作为送料机构13的机械原点位置指示。

优选的，本实施例中旋转机构14由气动元件34驱动，气动元件34通过输入/输出接口卡23与运动控制卡22连接，当毛巾的一边锁边完成后，锁边机构12暂停，且机针位于下停位，此时运动控制卡23通过输入/输出接口卡23输出一个开关量给气动元件34，气动元件34推动旋转机构14逆时针旋转90度，使得毛巾以机针为圆心逆时针旋转90度，使毛巾未锁边的一边位于送料机构13的送料方向上。

商标打印电机35采用60mm闭环步进电机，商标打印电机35的旋转轴与商标打印机构15连接；商标打印电机35的旋转运动带动商标打印机构作直线运动；在商标打印机构上安装1个传感器，该传感器的输出信号进入系统控制单元，作为商标打印轴的机械原点位置指示。

取料电机36采用60mm闭环步进电机，取料36电机的旋转轴与取料机构16相连；取料电机36的旋转运动带动取料机构直线运动，用于从商标打印工位上取走毛巾并送至包装工位(需要说明的是，锁边工位与商标打印工位相邻，在完成锁边后不需移动毛巾，商标打印机构15直接对毛巾打印商标)；取料机构16运动范围的中间点位置各安装1个传感器，该传感器的输出信号进入系统控制单元，作为取料机构16的机械原点位置指示。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种全自动毛巾锁边系统，其特征在于，包括控制单元、驱动单元和执行单元，所述控制单元用于控制所述驱动单元，所述驱动单元用于驱动所述执行单元；

所述执行单元包括：

接料机构，用于从物料工位接收待锁边的物料并送至锁边工位；

锁边机构，用于对位于锁边工位的物料的待锁边的一边进行锁边作业，物料的一边锁边完成后所述锁边机构暂停，所述锁边机构的机针处于下停位固定物料；

送料机构，使物料待锁边的一边按照所述锁边机构的锁边速度连续经过所述锁边工位；

旋转机构，用于在所述锁边机构暂停时，将物料以所述机针为圆心沿一预设方向旋转，将物料待锁边的一边旋转至所述送料机构的送料方向上；

商标打印机构，用于在物料的各边锁边完成后对物料进行商标打印；

取料机构，用于从商标打印工位上取走物料并送至包装工位。

2.如权利要求1所述的全自动毛巾锁边系统，其特征在于，所述旋转机构为一旋转台，所述旋转台用于承载待锁边的物料；

所述旋转台对应于所述锁边工位的位置设置。

3.如权利要求1所述的全自动毛巾锁边系统，其特征在于，控制单元中包括分别与运动控制卡相连的工业控制计算机和输入输出接口卡；

所述驱动单元通过所述运动控制卡与所述控制单元连接。

4.如权利要求3所述的全自动毛巾锁边系统，其特征在于，所述驱动单元包括：

主轴电机，旋转轴与所述锁边机构连接，用于驱动所述锁边机构；

送料电机，旋转轴与所述送料机构连接，用于驱动所述送料机构；

接料电机，旋转轴与所述接料机构连接，用于驱动所述接料机构；

商标打印电机，旋转轴与所述商标打印机构连接，用于驱动所述商标打印机构；

取料电机，旋转轴与所述取料机构连接，用于驱动所述取料机构。

5.如权利要求4所述的全自动毛巾锁边系统，其特征在于，所述驱动单元还包括闭环步进驱动卡；

所述送料电机、接料电机、取料电机、商标打印电机为步进电机，通过所述闭环步进驱动卡与所述运动控制卡连接；

所述主轴电机为伺服电机，与所述运动控制卡连接。

6.如权利要求1所述的全自动毛巾锁边系统，其特征在于，所述驱动单元还包括气动元件，与所述控制单元和所述旋转机构连接，用于驱动所述旋转机构。

7.如权利要求1所述的全自动毛巾锁边系统，其特征在于，所述驱动单元还包括旋转电机，与所述控制单元和所述旋转机构连接，用于驱动所述旋转机构。

8.如权利要求1所述的全自动毛巾锁边系统，其特征在于，还包括检测单元，包括多个传感器；

多个所述传感器分别与所述接料机构、送料机构、商标打印机构、取料机构连接，用于检测所述接料机构、送料机构、商标打印机构、取料机构的工作状态；

多个所述传感器还与所述控制单元连接，将检测到的信息发送到控制单元。

9.如权利要求1所述的全自动毛巾锁边系统，其特征在于，还包括人机界面单元，所述人机界面单元与所述控制单元连接。