CN110528202A - 旋梭更换装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种旋梭更换装置，将所述旋梭更换装置滑设在导轨上，所述导轨上设置有为所述旋梭更换装置供电的电轨，所述电轨与电源连接。实现了旋梭更换装置上的线缆最小化乃至完全无线缆，解决了现有的旋梭更换装置安装有大量的线缆影响旋梭更换装置正常工作的问题，同时有效提高了旋梭更换装置的工作效率。

Description

旋梭更换装置

技术领域

本申请涉及缝制设备技术领域，尤其涉及一种旋梭更换装置。

背景技术

目前多机头刺绣机非常普遍，即一台刺绣机上设置有几十个甚至上百个机头，刺绣生产过程会不断消耗底线，如果梭芯上的底线耗尽，则需要更换旋梭，每个机头都有对应的旋梭，若手工换底线，则操作人员需要到台板下进行更换旋梭操作，劳动强度极大，因此目前市场上出现了很多具有更换旋梭功能的机械装置，可以简称为旋梭更换装置。

但是，现有技术中的旋梭更换装置，在运行过程中需要人工操作和干预，不能真正的实现自动化的旋梭更换，同时降低了旋梭更换装置的工作效率。

发明内容

本申请提供一种旋梭更换装置，以解决现有的旋梭更换装置无法自动更换旋梭的技术问题。

本申请第一个方面提供一种旋梭更换装置，所述旋梭更换装置滑设在导轨上；所述导轨上设置有为所述旋梭更换装置供电的电轨，所述电轨与电源连接。

可选地，所述旋梭更换装置上设置有导电接触面，所述导电接触面与所述电轨接触，用以将所述电轨上的电能输送到所述旋梭更换装置。

可选地，所述电轨包括第一金属条和第二金属条，所述第一金属条和所述第二金属条分别固定设置在所述导轨的凹槽内。

可选地，还包括：第二控制模块；

所述第二控制模块，用于根据刺绣机发送的控制信号控制所述旋梭更换装置更换旋梭。

可选地，所述第二控制模块还与刺绣机的无线通信模块无线连接，所述无线通信模块与所述刺绣机的信号转换模块连接，所述信号转换模块与所述刺绣机的第一控制模块通过CAN总线连接；

所述第二控制模块根据所述第一控制模块发送的控制信号控制所述旋梭更换装置更换旋梭。

可选地，所述无线通信模块和所述信号转换模块集成在同一电路板上。

可选地，所述无线通信模块包括ZigBee模块。

可选地，所述刺绣机发送的控制信号包括旋梭更换装置的标识信息；

所述第二控制模块，还用于判断所述标识信息是否与所述旋梭更换装置的标识信息一致，若一致则响应所述控制信号，若不一致则不响应所述控制信号。

可选地，所述第二控制模块，还用于通过无线通信模块与其他旋梭更换装置进行通信。

本申请第二个方面提供一种刺绣机，包括第一个方面提供的旋梭更换装置。

本申请提供的旋梭更换装置，通过将所述旋梭更换装置滑设在导轨上，所述导轨上设置有为所述旋梭更换装置供电的电轨，所述电轨与电源连接。实现了旋梭更换装置上的线缆最小化乃至完全无线缆，解决了现有的旋梭更换装置安装有大量的线缆影响旋梭更换装置正常工作的问题，同时有效提高了旋梭更换装置的工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施例提供的旋梭更换装置的结构示意图；

图2为本申请另一实施例提供的旋梭更换装置的结构示意图；

图3为本申请一实施例提供的一种无线通信模块和信号转换模块的结构示意图；

图4为本申请一实施例提供的另一种无线通信模块和信号转换模块的结构示意图；

图5为本申请一实施例提供的旋梭更换装置的示例性结构示意图。

附图标记：

10-刺绣机；

101-台板；

102-设置在台板上方的机头；

103-导轨；

104-旋梭更换装置；

105-设置在台板下方的旋梭；

106-第一控制模块；

107-无线通信模块；

108-信号转换模块；

1031-电轨；

1041-导电接触面；

1042-第二控制模块；

1043-第一电机；

1044-第二电机；

1045-第三电机；

1046-第四电机；

1047-第五电机；

1071-ZigBee模块。

通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

首先对本申请所涉及的名词进行解释：

CAN：是控制器局域网络，是国际上应用最广泛的现场总线之一。在北美和西欧，CAN总线协议已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线，CAN是ISO国际标准化的串行通信协议，CAN为分布式控制系统实现各节点之间实时且可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。

ZigBee：是一种低速短距离传输的无线网上协议，底层是采用IEEE802.15.4标准规范的媒体访问层与物理层，ZigBee是一项新型的无线通信技术，适用于传输范围短数据传输速率低的一系列电子元器件设备之间。ZigBee无线通信技术可用于数以千计的微小传感器之间，依托专门的无线电标准达成相互协调通信。ZigBee无线通信技术还可应用于小范围的基于无线通信的控制及自动化等领域，可省去计算机设备、一系列数字设备相互间的有线电缆，更能够实现多种不同数字设备相互间的无线组网，使它们实现相互通信。

旋梭：是刺绣机、缝纫机等缝制设备的部件。通常旋梭包括梭壳和梭芯，梭壳包裹梭芯，梭芯上缠绕有刺绣或缝纫所用的底线。

本申请实施例提供的旋梭更换装置，可以用于实现刺绣机旋梭的自动更换，并可以实现刺绣机与旋梭更换装置之间的无线通信。刺绣机的台板下方设置有导轨，导轨凹槽内安装与电源连接的电轨，旋梭更换装置滑动安装在导轨上的同时旋梭更换装置上的导电接触面接触电轨表面，通过电轨对旋梭更换装置提供电能。刺绣机上设置有无线通信模块和信号转换模块，无线通信模块连接信号转换模块，信号转换模块与刺绣机的第一控制模块通过CAN总线连接，旋梭更换装置的无线通信模块发送的信号通过刺绣机的信号转换模块转换成刺绣机所适用的通信协议类型，刺绣机第一控制模块发送的控制信号通过刺绣机的信号转换模块转换成旋梭更换装置所适用的通信协议类型，从而实现刺绣机和旋梭更换装置之间的无线通讯功能。一方面能够实现旋梭更换装置的真正自动化工作，另一方面解决了现有的旋梭更换装置安装有大量的线缆影响旋梭更换装置正常工作的问题，同时有效提高了旋梭更换装置的工作效率。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在以下各实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本发明的实施例进行描述。

实施例一

本实施例提供一种旋梭更换装置，用于实现刺绣机和旋梭更换装置之间的无线供电和通信。

如图1所示，为本实施例提供的旋梭更换装置的结构示意图，该刺绣机10包括：台板101，面料被绣框固定在刺绣机的台板101上；设置在台板上方的机头102、导轨103、电轨1031、旋梭更换装置104、设置在旋梭更换装置上的导电接触面1041、设置在台板下方的旋梭105以及第一控制模块106。

其中，旋梭更换装置104滑设在导轨103上，导轨上设置有为旋梭更换装置104供电的电轨1031，电轨1031与电源连接。

具体的，导轨固定安装在刺绣机台板的下方，在导轨上滑动安装有为刺绣机自动更换旋梭的旋梭更换装置。旋梭更换装置与刺绣机的第一控制模块连接，刺绣机通过第一控制模块向旋梭更换装置发送控制指令。

具体的，旋梭更换装置滑动安装在导轨上，导轨为旋梭更换装置提供支撑作用，旋梭可以在导轨的凹槽内进行水平的滑动，当刺绣机上的机头需要更换旋梭时，旋梭更换装置在导轨上滑动到该机头对应的位置，对该机头对应的旋梭进行更换，旋梭更换装置通过在导轨上的滑动运动实现对该刺绣机的每一个机头的旋梭更换服务。

具体的，导轨上设置有凹槽，电轨固定安装在凹槽内，电轨长度与导轨长度相同，电轨与电源连接，旋梭更换装置的常见工作电压是24V，利用24V开关电源直接向电轨供电，旋梭更换装置上设置有导电接触面，导电接触面与电轨接触，通过电轨为旋梭更换装置提供电能。

需要说明的是，图1仅为一种示例性的结构示意图，并非对本申请实施例的刺绣机的结构限定，各部件的安装位置及方式可以根据实际需求设置，不限于图1这一种方式。

本实施例提供的旋梭更换装置，通过将旋梭更换装置滑设在导轨上，导轨上设置有为旋梭更换装置供电的电轨，电轨与电源连接。实现了旋梭更换装置上的线缆最小化乃至完全无线缆，解决了现有的旋梭更换装置安装有大量的线缆影响旋梭更换装置正常工作的问题，同时有效提高了旋梭更换装置的工作效率。

实施例二

本实施例对实施例一提供的旋梭更换装置做进一步补充说明。

如图1所示，作为一种可实施的方式，在上述实施例的基础上，可选地，该旋梭更换装置还包括：旋梭更换装置104上设置有导电接触面1041，导电接触面1041与电轨1031接触，用以将电轨1031上的电能输送到旋梭更换装置104。

可选地，电轨1031包括第一金属条和第二金属条，第一金属条和第二金属条分别固定设置在导轨103的凹槽内。

可选地，第一金属条和第二金属条可以是铜合金等导电性较好的金属条，也可以是其他金属，本实施例不做限定。

具体的，电轨包括第一金属条和第二金属条，第一金属条和第二金属条分别固定设置在导轨的凹槽内，电轨长度与导轨长度相同，电轨与电源连接，旋梭更换装置的常见工作电压是24V，利用24V开关电源直接向金属条供电，旋梭更换装置上设有导电接触面，旋梭更换装置滑动安装在导轨上，旋梭更换装置上的导电接触面与电轨接触，这样电源、金属条和旋梭更换装置形成一个完整的供电回路，从而实现通过电轨为旋梭更换装置供电，且不需要设置任何供电线缆。

如图2所示，为本实施例提供的旋梭更换装置的结构示意图，作为另一种可实施的方式，在上述实施例的基础上，可选地，该旋梭更换装置还包括：

第二控制模块1042，用于根据刺绣机10发送的控制信号控制旋梭更换装置104更换旋梭105。

可选地，第二控制模块1042还与刺绣机10的无线通信模块107无线连接，无线通信模块107与刺绣机10的信号转换模块108连接，信号转换模块108与刺绣机10的第一控制模块106通过CAN总线连接。

可选地，第二控制模块1042根据第一控制模块106发送的控制信号控制旋梭更换装置104更换旋梭105。

可选地，无线通信模块可以采用ZigBee无线通信模块，信号转换模块可以采用CAN与ZigBee信号转换器，CAN与ZigBee信号转换器实现CAN信号和ZigBee信号之间的信号转换。

具体的，旋梭更换装置设置的无线通信模块采用ZigBee协议进行无线通信，而刺绣机的第一控制模块的控制指令一般基于CAN协议。为了使旋梭更换装置和刺绣机之间实现无线通信，CAN与ZigBee信号转换器与刺绣机的第一控制模块通过CAN总线连接，CAN与ZigBee信号转换器将ZigBee信号转换成CAN信号，CAN信号通过CAN总线传送到刺绣机的第一控制模块。

旋梭更换装置包括第二控制模块，第二控制模块与刺绣机的无线通信模块采用无线通信传输控制信号，无线通信模块使旋梭更换装置与刺绣机的第一控制模块之间不需要任何数据线缆来传输控制信号，第二控制模块根据第一控制模块发送的控制信号来控制旋梭更换装置对刺绣机上的旋梭进行更换操作。

如图3所示，为本实施例提供的一种无线通信模块和信号转换模块的结构示意图，作为一种可实施的方式，在上述实施例的基础上，可选地，无线通信模块107和信号转换模块108集成在同一电路板上，可以称为刺绣机电路板。

具体的，ZigBee无线通信模块和CAN与ZigBee信号转换器均设置在刺绣机的同一块电路板上，电路板通过CAN总线与刺绣机的第一控制模块进行信号传输。

如图4所示，为本实施例提供的另一种无线通信模块和信号转换模块的结构示意图，作为一种可实施的方式，在上述实施例的基础上，可选地，无线通信模块107包括ZigBee模块1071。

可选地，ZigBee无线通信技术可以应用于小范围的基于无线通信的控制及自动化等领域，可省去计算机设备或者一系列数字设备相互间的有线电缆，更能够实现多种不同数字设备相互间的无线组网，使它们实现相互通信。

具体的，无线通信模块可以采用ZigBee无线通信模块，从而实现旋梭更换装置和刺绣机之间的无线通信。

可选地，旋梭更换装置上可以设有料盘和抓手，料盘可以是圆盘状的，也可以根据实际需求设置成其他形状，料盘的边缘处可以均匀设置有一圈的梭位，将装满底线的旋梭放在梭位上。

可选地，在旋梭更换装置运行之前，操作人员可以将装满底线的旋梭放置在料盘的梭位上，当旋梭更换装置给刺绣机更换旋梭时，旋梭更换装置首先通过抓手从刺绣机上拿取需要更换的旋梭，将该旋梭放到料盘上空置的梭位内，再从料盘上拿取装满底线的旋梭，将装满底线的旋梭安装到刺绣机上。

作为一种示例性的实施方式，如图5所示，为本实施例提供的旋梭更换装置的示例性结构示意图。

可选地，旋梭更换装置104还包括：第一电机1043、第二电机1044、第三电机1045、第四电机1046和第五电机1047，第一电机1043、第二电机1043、第三电机1045、第四电机1046和第五电机1047分别与第二控制模块1042连接。

第一电机1043，用于控制旋梭更换装置104在导轨103上滑动。

第二电机用于调节旋梭更换装置104和刺绣机10上的旋梭105之间的距离。第四电机1046用于调节抓手和料盘之间的距离，第五电机1047用于控制抓手从料盘上抓取旋梭105，或者将从刺绣机10上替换下的旋梭105放置到空置的梭位上。第三电机1045与料盘连接，用于控制料盘转动。

可选地，旋梭更换装置可以包括第一电机，因导轨视为X轴，所以第一电机也可以称为X轴电机，旋梭更换装置滑动安装在刺绣机台板下方的导轨上，旋梭更换装置在第一电机的驱动下在导轨上滑动，实现对该刺绣机上的需要更换旋梭的机头更换旋梭，旋梭更换装置可以滑动到需要更换的旋梭对应导轨上的位置，从而实现旋梭的更换操作。

可选地，旋梭更换装置还可以包括第二电机，因旋梭更换装置的升降方向视为Z轴，所以第二电机也可以称为Z轴电机，第二电机主要用于调节旋梭更换装置和刺绣机上旋梭的高度差，若滑动安装在导轨上的旋梭更换装置和旋梭之间的高度距离过大或者过小，使旋梭更换装置无法完成旋梭的更换。当旋梭更换装置的高度适合旋梭更换装置更换旋梭时，会有挡板阻碍旋梭更换装置在导轨上的正常滑动。通过调节旋梭更换装置和该刺绣机上的旋梭之间的距离，实现对该刺绣机上旋梭的更换操作。

可选地，旋梭更换装置还可以包括第三电机，第三电机也可以称为料盘电机，第三电机用于控制料盘的转动，在旋梭更换装置为刺绣机更换旋梭的过程中，旋梭更换装置不断地重复对料盘上的旋梭的放置和拿取操作，料盘根据旋梭更换装置的梭位位置需求转动预设角度，从而保证旋梭更换装置的更换旋梭操作正常进行。

可选地，旋梭更换装置还可以包括第四电机，第四电机也可以称为摆动电机，第四电机主要用于调节抓手和料盘之间的距离，旋梭更换装置在为刺绣机更换旋梭的过程中，抓手不断地重复对料盘上的旋梭的放置和拿取的操作，放置和拿取是抓手的两个不同方向的运动，这个摆动的过程是通过第四电机驱动实现的。

可选地，旋梭更换装置还可以包括第五电机，第五电机也可以称为抓手电机，第五电机可以控制抓手的抓取和释放，第五电机主要用于控制抓手从料盘上抓取旋梭，或者将从刺绣机上替换下的旋梭放置到空置的梭位上。

可选地，由于第一电机的控制精度要求高，所以第一电机可以采用闭环控制，第二电机、第三电机、第四电机和第五电机的精度要求没有第一电机的控制精度要求高，所以第二电机、第三电机、第四电机和第五电机可以采用开环控制，第一电机、第二电机、第三电机和第四电机可以是步进电机，第五电机可以是直线电机，第一电机、第二电机、第三电机和第四电机具有传感器，传感器主要包括光电传感器或者磁编码器等。在开环控制中，传感器中的磁编码器根据传感器原点位置的感应信号和驱动电机的电脉冲信号的个数，确定步进电机输出轴的转动角度，进而确定电机带动的部件的位置。在旋梭更换装置运行的过程中，根据电脉冲信号的个数来调整电机的控制参数进而实现对电机带动的部件的位置调整。

可选地，当抓手无法从刺绣机上取下旋梭或者无法将新的旋梭安装到刺绣机上时，可以按照预设的次数重复执行该操作，预设次数可以根据实际需求设置，比如设置成2次、3次、5次等，若重复执行后依然无法实现旋梭的更换，或者旋梭更换装置出现其他操作失败的问题，则旋梭更换装置可以进行错误处理。

可选地，错误处理可以包括：发生错误的旋梭更换装置将第四电机恢复到原点位置，即抓手恢复到初始位置，若此时抓手内未抓有旋梭，则抓手张开，旋梭更换装置的第二控制模块可以向刺绣机的第一控制模块发送错误报告。该旋梭更换装置的第二控制模块可以向同一台刺绣机上的其他旋梭更换装置发送错误报告，其他旋梭更换装置在收到错误报告后，当其负责的所有机头更换旋梭完毕后，停留在当前位置，当收到明确的回到预先设定的初始位置控制指令后，旋梭更换装置回到预先设定的初始位置。

可选地，旋梭更换装置和刺绣机可以具有互锁功能，互锁功能可以通过刺绣机的第一控制模块和旋梭更换装置的第二控制模块之间的无线通信协议实现，互锁功能指当旋梭更换装置进行旋梭更换工作时，刺绣机处于停机状态，当刺绣机进行刺绣工作时，旋梭更换装置屏蔽任何对其的启动指令。

作为一种可实施的方式，在上述实施例的基础上，可选地，刺绣机10发送的控制信号包括旋梭更换装置104的标识信息；第二控制模块1042，还用于判断标识信息是否与旋梭更换装置104的标识信息一致，若一致则响应该控制信号，若不一致则不响应该控制信号。

可选地，第二控制模块1042，还用于通过无线通信模块107与其他旋梭更换装置104进行通信。

具体的，当刺绣机的第一控制模块只想和多个旋梭更换装置其中的一个旋梭更换装置进行无线通信时，刺绣机的第一控制模块发出的信号可以带有该旋梭更换装置的识别信息，该识别信息可以是预设的旋梭更换装置的地址码，每个旋梭更换装置的地址码不同。该信号通过CAN与ZigBee信号转换器转换成ZigBee信号，再将该ZigBee信号发送给旋梭更换装置的无线通信模块。当其他旋梭更换装置的无线通信模块收到ZigBee信号后，旋梭更换装置的第二控制模块识别该ZigBee信号中的地址码，当地址码与自身地址码一致时，则响应该ZigBee信号，若发现该ZigBee信号中的标识信息和自身的标识信息不符时，则不响应该ZigBee信号。

可选地，地址码可以从0开或者1开始递增。刺绣机上的多个旋梭更换装置可以通过带有旋梭更换装置的识别信息的ZigBee信号实现旋梭更换装置相互间的通信，传递信息。

作为一种可实施的方式，在上述实施例的基础上，可选地，刺绣机10包括一个或多个上述的旋梭更换装置104。

可选地，一台刺绣机上可以设置一个机头，也可以设置有几十个甚至上百个机头，旋梭更换装置的料盘上每次可以承装八个旋梭。

具体的，旋梭更换装置每次能够服务的刺绣机机头对应的旋梭的数量有限，为保证刺绣机上的机头都可以正常工作，在刺绣机上可以设置多个旋梭更换装置。

需要说明的是，抓手、料盘、第一电机、第二电机、第三电机、第四电机和第五电机可以根据实际需求进行安装，本实施例中各可实施的方式可以单独实施，也可以在不冲突的情况下以任意组合方式结合实施本，申请不做限定。

本实施例提供的旋梭更换装置，通过将旋梭更换装置滑设在导轨上，导轨上设置有为旋梭更换装置供电的电轨，电轨与电源连接。实现了旋梭更换装置上的线缆最小化乃至完全无线缆，解决了现有的旋梭更换装置安装有大量的线缆影响旋梭更换装置正常工作的问题，同时有效提高了旋梭更换装置的工作效率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种旋梭更换装置，其特征在于，所述旋梭更换装置滑设在导轨上；所述导轨上设置有为所述旋梭更换装置供电的电轨，所述电轨与电源连接。

2.根据权利要求1所述的旋梭更换装置，其特征在于，所述旋梭更换装置上设置有导电接触面，所述导电接触面与所述电轨接触，用以将所述电轨上的电能输送到所述旋梭更换装置。

3.根据权利要求1或2所述的旋梭更换装置，其特征在于，所述电轨包括第一金属条和第二金属条，所述第一金属条和所述第二金属条分别固定设置在所述导轨的凹槽内。

4.根据权利要求1所述的旋梭更换装置，其特征在于，还包括：第二控制模块；

所述第二控制模块，用于根据刺绣机发送的控制信号控制所述旋梭更换装置更换旋梭。

5.根据权利要求4所述的旋梭更换装置，其特征在于，所述第二控制模块还与刺绣机的无线通信模块无线连接，所述无线通信模块与所述刺绣机的信号转换模块连接，所述信号转换模块与所述刺绣机的第一控制模块通过CAN总线连接；

所述第二控制模块根据所述第一控制模块发送的控制信号控制所述旋梭更换装置更换旋梭。

6.根据权利要求4所述的旋梭更换装置，其特征在于，所述无线通信模块和所述信号转换模块集成在同一电路板上。

7.根据权利要求4所述的旋梭更换装置，其特征在于，所述无线通信模块包括ZigBee模块。

8.根据权利要求4所述的旋梭更换装置，其特征在于，所述刺绣机发送的控制信号包括旋梭更换装置的标识信息；

所述第二控制模块，还用于判断所述标识信息是否与所述旋梭更换装置的标识信息一致，若一致则响应所述控制信号，若不一致则不响应所述控制信号。

9.根据权利要求4所述的旋梭更换装置，其特征在于，所述第二控制模块，还用于通过无线通信模块与其他旋梭更换装置进行通信。

10.一种刺绣机，其特征在于，所述刺绣机包括一个或多个权利要求1-9所述的旋梭更换装置。