CN107653584B

CN107653584B - 一种用于缝纫机剪线装置上的滤波处理系统及方法

Info

Publication number: CN107653584B
Application number: CN201711104125.9A
Authority: CN
Inventors: 白政巧
Original assignee: Zhejiang Zobow Mechanical and Electrical Tech Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Zobow Mechanical and Electrical Tech Co Ltd
Priority date: 2017-11-10
Filing date: 2017-11-10
Publication date: 2020-03-31
Anticipated expiration: 2037-11-10
Also published as: CN107653584A

Abstract

本发明提供了一种用于缝纫机剪线装置上的滤波处理系统及方法，属于缝纫控制技术领域。它解决了现有传感器对薄料和网孔布料检测有无遮挡准确度不高的问题。本滤波处理系统，缝纫机包括剪线装置、用于检测电机转动角度θ的电机角度传感器和安装在缝纫机机头处的第一传感器、第二传感器、第三传感器，第一传感器、第二传感器和第三传感器用于检测布料并分别输出电压信号AD1、AD2、AD3，滤波处理系统包括：一个滤波处理模块；一个传感器处理模块；一个工艺状态生成模块；一个电机角度处理模块和一个剪线控制模块。本滤波处理系统具有能够对干扰信号进行滤波掉，从而提高对薄料和网孔布料遮挡信号检测的准确性的优点。

Description

一种用于缝纫机剪线装置上的滤波处理系统及方法

技术领域

本发明属于缝纫控制技术领域，涉及一种用于缝纫机剪线装置上的滤波处理系统及方法。

背景技术

随着缝纫机智能化的发展，传感器技术也大量地应用到缝纫机中，以实现其智能化操作。比如公开的公告号为CN107090675A，名称为一种缝纫机自动剪线控制装置及方法的中国专利，该专利包括控制器以及与控制器电气连接的计数/计时传感器和剪线机构，所述剪线机构包括驱动源和剪线刀，所述控制器内设有缝制针数计数/计时模块，所述缝制针数计数/计时模块用于当上述计数/计时传感器触发后对缝制针数计数或缝制时间计时，并将得到的计数值CNT发送给控制器，所述计数值CNT为缝制针数计数/计时模块实际针数计数值或实际缝制计时值，其特征在于：该控制装置还包括与控制器电气连接的设定模块，所述设定模块用于根据上述驱动源不同设置不同的动作延时值TSET，所述动作延时值TSET为控制器发出剪线命令到剪线机构上的剪线刀剪到线时布料往前走的补偿针数值或补偿计时值，所述控制器根据计数值SET与上述的动作延时值TSET相减计算得出剪线启动计算值LCNT，所述计数值SET为上述计数/计时传感器到剪线机构的剪线刀剪线点之间的针数值或计时值，当上述的计数值CNT≥剪线启动计算值LCNT时，控制器控制剪线机构启动剪线工作。上述技术方案在现有剪线装置中应用了前传感器、中传感器和后传感器等三个传感器，从而实现了自动前剪线和自动后前线，提高了缝纫机的智能化。

但上述技术方案仍存在着一些问题：当缝制及剪线的布料为薄料和网孔布料时，检测时，传感器接收组件接收的电压变化非常小，当发射组件恰巧照射在网孔时，电压几乎不变；因此很难检测区分薄料和网孔布料实际遮挡状态，从而导致自动剪线时布料会被误剪，缝制工艺不稳定。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种能够准确识别薄料和网孔布料的遮挡状态从而避免布料被剪线装置误剪的情况发生的用于缝纫机剪线装置上的滤波处理系统。

本发明的另一个目的是提出了一种能够提高识别薄料和网孔布料遮挡状态准确性以避免布料被误剪的用于缝纫机剪线装置上的滤波处理方法。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种用于缝纫机剪线装置上的滤波处理系统，所述缝纫机包括剪线装置、用于检测电机转动角度θ的电机角度传感器和安装在缝纫机机头处的第一传感器、第二传感器、第三传感器，所述第一传感器、第二传感器和第三传感器用于检测布料并分别输出电压信号AD1、AD2、AD3，其特征在于，所述滤波处理系统包括：

一个滤波处理模块；

一个传感器处理模块，用于接收上述的电压信号AD1、AD2、AD3，并分别与设定阈值进行比较得到布料遮挡检测状态信号D1、D2和D3；

一个工艺状态生成模块，用于接收上述传感器处理模块输送的布料遮挡检测状态信号D1、D2、D3和上述滤波处理模块输送的触发信号，并分析处理生成工艺状态信号S；

一个电机角度处理模块，用于接收上述电机角度传感器输送的电机转动角度θ并在一定条件成立下生成电机转动圈数P；

一个剪线控制模块，用于控制上述剪线装置实现自动前剪线和自动后剪线工作；

其中，所述滤波处理模块用于分别接收上述传感器处理模块发送来的布料遮挡检测状态信号D1、D2、D3，上述电机角度处理模块发送来的电机转动圈数P以及上述工艺状态生成模块发送来的工艺状态信号S，并进行分析处理产生布料遮挡实际状态信号D11、D22和D33，根据布料遮挡实际状态信号D11、D22和D33控制上述剪线控制模块工作。

在上述的一种用于缝纫机剪线装置上的滤波处理系统中，所述的布料遮挡检测状态信号D1、D2和D3均为1或0，其中1为有布料遮挡，0为无布料遮挡。

在上述的一种用于缝纫机剪线装置上的滤波处理系统中，所述的工艺状态信号S为0或1或2，S＝0为布料遮挡第二传感器之前的工艺状态；S＝1为布料遮挡第二传感器时前剪线自动剪线到布料真正离开第二传感器之间的工艺状态；S＝2为布料真正离开第二传感器到布料真正离开第三传感器时后剪线自动剪线之间工艺状态。

在上述的一种用于缝纫机剪线装置上的滤波处理系统中，所述的电机转动圈数P包括电机转动圈数P1和电机转动圈数P2，所述电机转动圈数P1为在上述一定条件为S＝1且D2＝0所生成，所述电机转动圈数P2为在上述一定条件为S＝2且D3＝0所生成。

在上述的一种用于缝纫机剪线装置上的滤波处理系统中，所述的第一传感器、第二传感器和第三传感器均为对射式红外线传感器或反射式红外线传感器。

一种用于缝纫机剪线装置上的滤波处理方法中，所述缝纫机包括剪线装置、用于检测电机转动角度θ的电机角度传感器和安装在缝纫机机头处的第一传感器、第二传感器、第三传感器，所述第一传感器、第二传感器和第三传感器用于检测布料并分别输出电压信号AD1、AD2、AD3，其特征在于，所述滤波处理方法包括如下几个步骤：

提供一个滤波处理模块；

提供一个传感器处理模块，用于接收上述的电压信号AD1、AD2、AD3，并分别与设定阈值进行比较得到布料遮挡检测状态信号D1、D2和D3；

提供一个工艺状态生成模块，用于接收上述传感器处理模块输送的布料遮挡检测状态信号D1、D2、D3和上述滤波处理模块输送的触发信号，并分析处理生成工艺状态信号S；

提供一个电机角度处理模块，用于接收上述电机角度传感器输送的电机转动角度θ并在一定条件成立下生成电机转动圈数P；

提供一个剪线控制模块，用于控制上述剪线装置实现自动前剪线和自动后剪线工作；

在上述的一种用于缝纫机剪线装置上的滤波处理方法中，所述提供一个传感器处理模块步骤中的布料遮挡检测状态信号D1、D2和D3均为1或0，其中1为有布料遮挡，0为无布料遮挡。

在上述的一种用于缝纫机剪线装置上的滤波处理方法中，所述提供一个工艺状态生成模块中的工艺状态信号S为0或1或2，S＝0为布料遮挡第二传感器之前的工艺状态；S＝1为布料遮挡第二传感器时前剪线自动剪线到布料真正离开第二传感器之间的工艺状态；S＝2为布料真正离开第二传感器到布料真正离开第三传感器时后剪线自动剪线之间工艺状态。

在上述的一种用于缝纫机剪线装置上的滤波处理方法中，所述提供一个电机角度处理模块中的电机转动圈数P包括电机转动圈数P1和电机转动圈数P2，所述电机转动圈数P1为在上述一定条件为S＝1且D2＝0所生成，所述电机转动圈数P2为在上述一定条件为S＝2且D3＝0所生成。

在上述的一种用于缝纫机剪线装置上的滤波处理方法中，所述的第一传感器、第二传感器和第三传感器均为对射式红外线传感器或反射式红外线传感器。

与现有技术相比，本滤波处理系统及方法通过将工艺状态信号和电机转动角度信号结合到传感器检测的有无布料信号中进行滤波处理，薄料、网孔布料等本身布料材质所带来的对检测的信号干扰以及系统本身的信号干扰都会被滤波过滤掉，从而能够准确的识别薄料和网孔布料对传感器的遮挡或无遮挡状态，进而使剪线装置实现快速准确自动剪线，弥补了目前缝纫机无法缝制薄料和网孔布料的空白。

附图说明

图1是三组红外线传感器安装在缝纫机上的结构图。

图2是本滤波处理系统的原理框图。

图3是本滤波处理系统的工艺序图。

图中，1、缝纫机机头；2、缝台；3、第一红外线传感器发射器；4、第一红外线传感器接收器；5、第二红外线传感器发射器；6、第二红外线传感器接收器；7、第三红外线传感器发射器；8、第三红外线传感器接收器。

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。

实施例一

本滤波处理系统用于缝纫机上，缝纫机上设有检剪线装置、电机角度传感器和三组传感器。剪线装置用来实现对布料的前剪线和后剪线，其结构和工作原理为现有技术；电机角度传感器用来检测电机转动角度θ，本实施例的电机角度传感器为光电式旋转编码器；三组传感器包括第一红外线传感器、第二红外线传感器和第三红外线传感器，第一红外线传感器、第二红外线传感器和第三红外线传感器均为对射式，且第一红外线传感器包括第一红外线传感器发射器3和第一红外线传感器接收器4，第二红外传感器包括第二红外线传感器发射器5和第二红外线传感器接收器6，第三红外传感器包括第三红外线传感器发射器7和第三红外线传感器接收器8，三个发射器安装在缝纫机机头1处，位于缝台2上方，三个接收器安装在缝纫机缝台2上，且与三个发射器一一对应构成一组传感器，布料进料后位于发射器和接收器之间，第一红外线传感器、第二红外线传感器和第三红外线传感器依次沿布料进料方向前后间隔排列，如图1所示。三组传感器除了上述的对射式红外线传感器外，还可以为反射式的红外线传感器，也还可以为其他方式的传感器，只要对布料遮挡能够进行检测即可，比如超声波传感器。当然，缝纫机除了上述结构外，还包括其他能够实现缝制功能的结构，比如电控、机针、传动结构、润滑结构、抬压脚等结构，但这些均为现有技术，在此不再详细叙述。为了节省成本，本实施例的滤波处理系统为融合在缝纫机电控中，为缝纫机电控的其中一个功能模块。

如图2所示，本滤波处理系统包括一个滤波处理模块，一个传感器处理模块，一个工艺状态生成模块，一个电机角度处理模块和一个剪线控制模块。第一红外线传感器、第二红外线传感器和第三红外线传感器分别用于检测布料是否有阻挡其接收器，并分别输出电压信号AD1、AD2、AD3给传感器处理模块；其中，当第一红外线传感器检测到有布料遮挡时，则说明有进料，缝纫机电控控制抬压脚等工作；当第二红外线传感器检测到有布料遮挡时，缝纫机电控控制剪线装置进行前剪线动作；当第三红外线传感器检测到有布料遮挡直到由有布料遮挡到无布料遮挡时，即表明布料尾端已经完全离开第三红外线传感器，缝纫机电控控制剪线装置实现后剪线动作。

传感器处理模块，用于接收上述的电压信号AD1、AD2、AD3，并分别与设定阈值进行比较得到布料遮挡检测状态信号D1、D2和D3；其中，布料遮挡检测状态信号D1、D2和D3为1或0，1为有布料遮挡，0为无布料遮挡，其与设定阈值的比较规则如下：

传感器处理模块将布料遮挡检测状态信号D1、D2和D3分别发送给滤波处理模块和工艺状态生成模块。

工艺状态生成模块，用于接收传感器处理模块输送的布料遮挡检测状态信号D1、D2、D3和滤波处理模块输送的触发信号，并分析处理生成工艺状态信号S。工艺状态信号S为0或1或2，S＝0为布料遮挡第二传感器之前的工艺状态；S＝1为布料遮挡第二传感器时前剪线自动剪线到布料真正离开第二传感器之间的工艺状态；S＝2为布料真正离开第二传感器到布料真正离开第三传感器时后剪线自动剪线之间工艺状态。

电机角度处理模块，用于接收电机角度传感器输送的电机转动角度θ并在一定条件成立下生成电机转动圈数P。电机转动圈数P包括电机转动圈数P1和电机转动圈数P2，电机转动圈数P1为在条件为S＝1且D2＝0时所生成，电机转动圈数P2为在条件为S＝2且D3＝0时所生成。详细的，电机角度传感器是实时检测电机转动角度θ，电机角度处理模块也是实时接收其电机转动角度θ信号；在工艺状态信号S＝1时，即在布料遮挡第二传感器时前剪线自动剪线到布料真正离开第二传感器之间的工艺状态过程中，电机角度处理模块只选择当D2＝0时的那段电机转动角度θ并转换生成电机转动圈数P1，如果在S＝1中，D2多次为0，则生成多个电机转动圈数P1值；在工艺状态信号S＝2时，即布料真正离开第二传感器到布料真正离开第三传感器时后剪线自动剪线之间工艺状态的过程中，电机角度处理模块只选择当D3＝0时的那段机电转动角度θ并转换生成电机转动圈数P2，如果在S＝2中，D3多次为0，则生成多个电机转动圈数P2值。

剪线控制模块，根据上述布料遮挡实际状态信号D11、D22和D33控制剪线装置实现自动前剪线和自动后剪线工作。

滤波处理模块用于分别接收传感器处理模块发送来的布料遮挡检测状态信号D1、D2、D3，电机角度处理模块发送来的电机转动圈数P以及工艺状态生成模块发送来的工艺状态信号S，并进行分析处理产生布料遮挡实际状态信号D11、D22和D33，根据布料遮挡实际状态信号D11、D22和D33控制剪线控制模块工作。

如图3所示，具体处理方法如下：

初始状态时，即布料遮挡第二传感器之前的工艺状态，工艺状态信号S＝0，传感器处理模块产生的布料遮挡检测状态信号D1、D2、D3均为0，即第一红外线传感器、第二红外线传感器和第三红外线传感器均无布料遮挡。当第一红外线传感器检测到有布料遮挡时，说明有布料进料，D1由0变为1，此时启动自动抬压脚等结构工作。布料继续往前进料，当第二红外线传感器检测到有布料遮挡时，此时D2由0变为1，工艺状态信号S由0变为1，前剪线自动动作。此时，布料遮挡实际状态信号D11、D22和D33分别与布料遮挡检测状态信号D1、D2、D3值相同。

滤波处理模块中事先储存有电机转动设定圈数P0。当S＝1时，即布料遮挡第二红外线传感器时前剪线自动剪线到布料真正离开第二红外线传感器之间的工艺状态中，布料尾部在离开第二红外线传感器的过程中由于有布料自身材质及系统本身的信号干扰，第二红外线传感器检测的电压信号AD2会产生间断的大于设定阈值或小于设定阈值，即传感器处理模块产生的D2值在0和1中不断变换，比如网孔布料，第二红外线传感器的红外线刚好投射在布料经纬线上时，产生遮挡信号，AD2大于阈值，D2为1,；当红外线刚好投射在布料经纬线之间的网孔上时，AD2小于阈值，D2为0。同样，在S＝2时，即布料真正离开第二传感器到布料真正离开第三传感器时后剪线自动剪线之间工艺状态的过程中，布料尾部在离开第三红外线传感器的过程中也具有上述同样的信号干扰因素。因此，滤波处理模块对上述有信号干扰的两处进行滤波处理。具体滤波处理如下：

在S＝1状态中，只有当S＝1且D2＝0条件成立下，也就是S＝1状态下在第二红外线传感器没有被布料遮挡时，电机角度处理模块计算仅在该条件成立下的电机转动了的角度θ并换算成电机转动圈数P1，并把电机转动圈数P1发送给滤波处理模块，滤波处理模块将电机转动圈数P1与电机转动设定圈数P0比较分析，当P1﹤P0时，则说明布料尾部没有真正离开第二红外线传感器，而是受到了信号干扰，这些干扰信号包括薄料、网孔布料和系统自身所带来的信号干扰，比如第二红外线传感器发射的红外线刚好在网孔布料的网孔中行走而使D2＝0，此时滤波处理模块不会将D22修改为0；当P1﹥P0时，则说明布料尾部完全真正离开了第二红外线传感器，此时滤波处理模块才将D22修改为0，同时发触发信号给工艺状态生成模块，工艺状态生成模块将工艺状态信号S修改为2，即S＝2，整个进入到S＝2的工艺状态中。该滤波处理方法可以将布料离开第二红外线传感器时的干扰信号自动滤波除掉，从而生成准确地布料遮挡信号。

在S＝2时，只有当S＝2且D3＝0条件成立下，也就是S＝2状态下在第三红外线传感器没有被布料遮挡时，电机角度处理模块计算仅在该条件成立下的电机转动了的角度θ并换算成电机转动圈数P2，并把电机转动圈数P2发送给滤波处理模块，滤波处理模块将电机转动圈数P2与电机转动设定圈数P0比较分析，当P2﹤P0时，则说明布料尾部没有真正离开第三红外线传感器，而是受到了信号干扰，比如第三红外线传感器发射的红外线刚好在网孔布料的网孔中行走而使D3＝0，此时滤波处理模块不会将D33修改为0；当P2﹥P0时，则说明布料尾部完全真正离开了第三红外线传感器，此时滤波处理模块才将D33修改为0，同时发触发信号给工艺状态生成模块，工艺状态生成模块将工艺状态信号S修改为0，即S＝0，整个进入到S＝0的工艺状态中。该滤波处理方法可以将布料离开第三红外线传感器时的干扰信号自动滤波除掉，从而生成准确地布料遮挡信号。

本滤波处理系统能够自动且准确地将薄料、网孔布料和系统的信号干扰滤波掉，从而得到代表真实布料遮挡状态的信号D11、D22和D33，以实现剪线装置的准确剪线，不会误剪线操作。

实施例二

本用于缝纫机剪线装置上的滤波处理方法，缝纫机包括剪线装置、用于检测电机转动角度θ的电机角度传感器和安装在缝纫机机头1处的第一传感器、第二传感器、第三传感器，所述第一传感器、第二传感器和第三传感器用于检测布料并分别输出电压信号AD1、AD2、AD3，滤波处理方法包括如下几个步骤：

提供一个滤波处理模块；

提供一个传感器处理模块步骤中的布料遮挡检测状态信号D1、D2和D3均为1或0，其中1为有布料遮挡，0为无布料遮挡。

提供一个工艺状态生成模块中的工艺状态信号S为0或1或2，S＝0为布料遮挡第二传感器之前的工艺状态；S＝1为布料遮挡第二传感器时前剪线自动剪线到布料真正离开第二传感器之间的工艺状态；S＝2为布料真正离开第二传感器到布料真正离开第三传感器时后剪线自动剪线之间工艺状态。

提供一个电机角度处理模块中的电机转动圈数P包括电机转动圈数P1和电机转动圈数P2，所述电机转动圈数P1为在上述一定条件为S＝1且D2＝0所生成，所述电机转动圈数P2为在上述一定条件为S＝2且D3＝0所生成。

第一传感器、第二传感器和第三传感器均为对射式红外线传感器或反射式红外线传感器。

本实施例的原理及有益效果均与实施例一相同，在此不再赘述。

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

1.一种用于缝纫机剪线装置上的滤波处理系统，所述缝纫机包括剪线装置、用于检测电机转动角度θ的电机角度传感器和安装在缝纫机机头(1)处的第一传感器、第二传感器、第三传感器，所述第一传感器、第二传感器和第三传感器用于检测布料并分别输出电压信号AD1、AD2、AD3，其特征在于，所述滤波处理系统包括：

一个滤波处理模块；

2.根据权利要求1所述的一种用于缝纫机剪线装置上的滤波处理系统，其特征在于，所述的布料遮挡检测状态信号D1、D2和D3均为1或0，其中1为有布料遮挡，0为无布料遮挡。

3.根据权利要求2所述的一种用于缝纫机剪线装置上的滤波处理系统，其特征在于，所述的工艺状态信号S为0或1或2， S＝0为布料遮挡第二传感器之前的工艺状态；S＝1为布料遮挡第二传感器时前剪线自动剪线到布料真正离开第二传感器之间的工艺状态；S＝2为布料真正离开第二传感器到布料真正离开第三传感器时后剪线自动剪线之间工艺状态。

4.根据权利要求3所述的一种用于缝纫机剪线装置上的滤波处理系统，其特征在于，所述的电机转动圈数P包括电机转动圈数P1和电机转动圈数P2，所述电机转动圈数P1为在上述一定条件为S＝1且D2＝0所生成，所述电机转动圈数P2为在上述一定条件为S＝2且D3＝0所生成。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种用于缝纫机剪线装置上的滤波处理系统，其特征在于，所述的第一传感器、第二传感器和第三传感器均为对射式红外线传感器或反射式红外线传感器。

6.一种用于缝纫机剪线装置上的滤波处理方法，所述缝纫机包括剪线装置、用于检测电机转动角度θ的电机角度传感器和安装在缝纫机机头(1)处的第一传感器、第二传感器、第三传感器，所述第一传感器、第二传感器和第三传感器用于检测布料并分别输出电压信号AD1、AD2、AD3，其特征在于，所述滤波处理方法包括如下几个步骤：

提供一个滤波处理模块；

提供一个电机角度处理模块，用于接收上述电机角度传感器输送的电机转动角度θ并在一定条件成立下生成电机转动圈数 P；

7.根据权利要求6所述的一种用于缝纫机剪线装置上的滤波处理方法，其特征在于，所述的提供一个传感器处理模块步骤中的布料遮挡检测状态信号D1、D2和D3均为1或0，其中1为有布料遮挡，0为无布料遮挡。

8.根据权利要求7所述的一种用于缝纫机剪线装置上的滤波处理方法，其特征在于，所述的提供一个工艺状态生成模块中的工艺状态信号S为0或1或2，S＝0为布料遮挡第二传感器之前的工艺状态；S＝1为布料遮挡第二传感器时前剪线自动剪线到布料真正离开第二传感器之间的工艺状态；S＝2为布料真正离开第二传感器到布料真正离开第三传感器时后剪线自动剪线之间工艺状态。

9.根据权利要求8所述的一种用于缝纫机剪线装置上的滤波处理方法，其特征在于，所述的提供一个电机角度处理模块中的电机转动圈数P包括电机转动圈数P1和电机转动圈数P2，所述电机转动圈数P1为在上述一定条件为S＝1且D2＝0所生成，所述电机转动圈数P2为在上述一定条件为S＝2且D3＝0所生成。

10.根据权利要求6或7或8或9所述的一种用于缝纫机剪线装置上的滤波处理方法，其特征在于，所述的第一传感器、第二传感器和第三传感器均为对射式红外线传感器或反射式红外线传感器。