CN110658007B - 一种模拟缝纫机系统的测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种模拟缝纫机系统的测试方法，包括步骤：将伺服电机装配至缝纫机仿真模型；通过控制系统控制伺服电机转动，并记录多组检测数据；通过模拟缝纫机负载系统对检测数据进行处理；建立用于检测真实缝纫机数据的真实检测系统，依据模拟缝纫机系统计算得出真实缝纫机的负载，通过模拟缝纫机负载系统检测并采集模拟缝纫机的各项工作数据，并根据数据做出关系曲线图和关系表格，模拟缝纫机再将检测的真实缝纫机上的相关数据代入关系曲线图或关系表格而得出真实缝纫机上缝纫机头的负载转矩，即真实缝纫机不需装机头也能检测得出负载，避免了缝纫机和机头的损耗，提高了缝纫机的测试效率。

Description

一种模拟缝纫机系统的测试方法

技术领域

本发明涉及缝纫机技术领域，尤其涉及一种模拟缝纫机系统的测试方法。

背景技术

缝纫机是用一根或多根缝纫线，在缝料上形成一种或多种线迹，使一层或多层缝料交织或缝合起来的机器。

缝纫机能缝制棉、麻、丝、毛、人造纤维等织物和皮革、塑料、纸张等制品，缝出的线迹整齐美观、平整牢固，缝纫速度快、使用简便。并以之衍生出手推绣电脑刺绣等艺术形式。

测试缝纫机的老化情况时，一般都是采用真实的缝纫机进行运行测试，但是每次测试时都对使缝纫机头的凸轮与针的接触摩擦，从而造成缝纫机头以及其他组件的磨损，缩短缝纫机的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种模拟缝纫机系统的测试方法，解决以上技术问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种模拟缝纫机系统的测试方法，包括如下步骤：

S100、将一伺服电机装配至一缝纫机仿真模型内作为驱动装置；

S200、通过控制系统控制所述伺服电机转动，并记录多组不同的检测数据；

S300、通过模拟缝纫机负载系统对所述检测数据进行处理；

S400、建立用于检测真实缝纫机数据的真实检测系统，将所述真实检测系统与所述模拟缝纫机负载系统连接，并依据所述模拟缝纫机系统计算得出真实缝纫机的负载。

进一步地，所述缝纫机仿真模型顶端机头部位通过可拆卸组件安装一缝纫机头，所述伺服电机通过传动组件与缝纫机头连接。

进一步地，所述检测数据包括所述伺服电机的转速和转动角度、缝纫机头的负载转矩。

进一步地，所述模拟缝纫机负载系统包括数据采集模块、数据处理模块和存储计算模块，所述数据采集模块和所述数据处理模块、所述存储计算模块连接，所述数据处理模块和所述存储计算模块连接。

进一步地，所述数据采集模块采集所述伺服电机和缝纫机头的数据并发送到所述数据处理模块中，所述数据处理模块对数据进行处理后制作关系表格和数据关联图并存入存储计算模块。

进一步地，所述数据采集模块采集所述真实检测系统的数据并将采集数据直接输送至所述存储计算模块，所述存储计算模块依据所述关系表格和所述数据关联图计算得出真实缝纫机的机头负载数据。

进一步地，所述数据关联图的制作步骤包括：

S301、不更换缝纫机头，控制伺服电机以第一速度匀速转动，测量所述伺服电机的每个转动角度和对应的每个缝纫机头的负载转矩，分别以转动角度、负载转矩为横坐标和纵坐标建立直角坐标系，收集多个转动角度和对应负载转矩的坐标组成第一组坐标点集，绘制第一组负载转角关联图；

S302、控制伺服电机以第二速度匀速转动，测量转动角度、负载转矩并收集数据组成第二组坐标点集，绘制第二组负载转角关联图；

S303、每测完一组数据，改变伺服电机的转动速度，得到同一个缝纫机头的多组不同速度的负载转角关联图；

S304、更换缝纫机头，每更换一次缝纫机头均重复一次步骤S301至步骤S303，得到多组不同缝纫机头所述负载转角关联图，集合所有所述负载转角关联图得到所述数据关联图。

进一步地，还包括依据所述数据关联图和所述坐标点集作出所述关系表格。

有益效果：本发明通过模拟缝纫机负载系统检测并采集模拟缝纫机的各项工作数据，并根据数据做出数据关联图和关系表格，模拟缝纫机再将检测的真实缝纫机上的相关数据代入数据关联图或关系表格而得出真实缝纫机上缝纫机头的负载转矩，即真实缝纫机不需装机头也能检测得出负载，避免了缝纫机和机头的损耗，提高了缝纫机的测试效率，也提高了缝纫机头的维修效率。

附图说明

图1为本发明的模拟缝纫机系统的检测方法流程图；

图2为本发明的模拟缝纫机负载系统的连接框图；

图3为本发明的模拟缝纫机负载系统内各模块的协同工作流程图；

图4为本发明的其中一组缝纫机头测试的负载转矩关联图。

图中：1-缝纫机仿真模型；2-伺服电机；3-控制系统；4-模拟缝纫机负载系统；5-真实检测系统；

41-数据采集模块；42-数据处理模块；43-存储计算模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

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。

如图1和图2所示，本发明提供了一种模拟缝纫机系统的测试方法，包括如下步骤：先制作一个与真实缝纫机功能和结构一致的缝纫机仿真模型，仿真模型上可安装不同的缝纫机头，且安装缝纫机头后所需测量的各项数据与真实缝纫机上对应的数据一致，这样就可以用仿真模型代替真实缝纫机测试，避免了机头的损耗。

S100、将伺服电机2装配至缝纫机仿真模型1内作为驱动装置；

S200、通过控制系统3控制伺服电机2转动，并记录多组检测数据；

S300、通过模拟缝纫机负载系统4对检测数据进行处理；

S400、建立用于检测真实缝纫机数据的真实检测系统5，将真实检测系统5与模拟缝纫机负载系统4连接，并依据模拟缝纫机系统4计算得出真实缝纫机的负载。

本发明针对缝纫机的老化测试方法优点在于：

通过模拟缝纫机负载系统检测并采集模拟缝纫机的各项工作数据，并根据数据做出数据关联图和关系表格，模拟缝纫机再将检测的真实缝纫机上的相关数据代入数据关联图或关系表格而得出真实缝纫机上缝纫机头的负载转矩，即真实缝纫机不需装机头也不必完全工作(比如机头的凸轮与缝纫针不必接触)也能检测得出负载，避免了缝纫机和机头的接触损耗和摩擦损耗，也提高了缝纫机的测试效率。

需注意的是，本发明的缝纫机头的负载转矩可与缝纫机头上凸轮的负载转矩为准，即负载转矩指的是凸轮的负载转矩。

另外，本发明在检测了真实缝纫机的电机转速后，可根据真实缝纫机的电机转速配置合适的缝纫机头，以使缝纫机的凸轮的负载转矩达到最小，即将缝纫机的工作降到最小，最大化缝纫机的使用寿命，达到替换缝纫机头即延长缝纫机使用寿命的目的。还可根据凸轮负载转矩的大小适当调整针或凸轮的位置，从而减小凸轮和针的磨损。提高了缝纫机头的维修效率。

控制系统3可控制伺服电机2、模拟缝纫机负载系统4、真实检测系统5以及真实缝纫机的运行及停止。

作为本发明一种优选的实施方式，缝纫机仿真模型顶端机头部位通过可拆卸组件安装一缝纫机头，伺服电机通过传动组件与缝纫机头连接，可拆卸组件的设置使缝纫机仿真模型的机头部分可装配多种不同类型的的缝纫机头，可拆卸组件可提高缝纫机头在缝纫机仿真模型上的的装配效率和拆换效率。可拆卸组件具体可设计为可旋转的夹具壳，利用夹具壳的凸起部分插入机头的凹陷孔使机头固定，可将缝纫机头夹设在仿真模型机头的相应位置，并使缝纫机头与传动组件稳定连接，使伺服电机通过传动组件驱动缝纫机头工作。

作为本发明一种优选的实施方式，数据包括伺服电机和真实缝纫机电机的转速和转动角度、缝纫机头的负载转矩，转速、转动角度、负载转矩可分别通过转速传感器、转角传感器、转矩传感器测量出来，而伺服电机的转速可通过控制系统控制，即伺服电机的转速可预先知道而不用传感器测量，节省采集数据的时间。

如图3所示，作为本发明一种优选的实施方式，模拟缝纫机负载系统4包括数据采集模块41、数据处理模块42和存储计算模块43，数据采集模块41和数据处理模块42连接，数据处理模块42和存储计算模块43连接，存储计算模块43和数据采集模块41连接。

作为本发明一种优选的实施方式，数据采集模块41采集伺服电机2和缝纫机头的数据并发送到数据处理模块42中，数据处理模块42对数据进行处理后制作关系表格和数据关联图并存入存储计算模块43。

作为本发明一种优选的实施方式，真实检测系统5检测真实缝纫机电机的转速、转动角度和缝纫机头型号等数据，数据采集模块42采集真实检测系统5的数据并将采集数据直接输送至存储计算模块43，存储计算模块43依据关系表格和数据关联图计算得出真实缝纫机的机头负载数据。

作为本发明一种优选的实施方式，数据关联图的制作步骤为：

S301、不更换缝纫机头，控制伺服电机以第一速度匀速转动，测量所述伺服电机的每个转动角度和对应的每个缝纫机头的负载转矩，分别以转动角度、负载转矩为横坐标和纵坐标建立直角坐标系，收集多个转动角度和对应负载转矩的坐标组成第一组坐标点集，绘制第一组负载转角关联图；

S302、控制伺服电机以第二速度匀速转动，测量转动角度、负载转矩并收集数据组成第二组坐标点集，绘制第二组负载转角关联图；

S303、每测完一组数据，改变伺服电机的转动速度，得到同一个缝纫机头的多组不同速度的负载转角关联图；

S304、更换缝纫机头，每更换一次缝纫机头均重复一次步骤S301至步骤S303，得到多组不同缝纫机头所述负载转角关联图，集合所有所述负载转角关联图得到所述数据关联图。

做出其中一组缝纫机头的负载转矩关联图如图4所示。

作为本发明一种优选的实施方式，依据数据关联图和所有的坐标点集作出负载转矩与转动角度的关系表格。关系表格内的数据均为检测的实际数据，

更为直观和准确，避免数据关联图中的作图误差。而采集的真实缝纫机的数据在关系表格(关系表格中数据有限)中寻找不到时，可将检测的真实缝纫机的转速、转角及缝纫机头的型号代入相应的负载转角关联图中，即可得出缝纫机头的具体负载转矩值，使误差控制在可接受的范围内。

关系表格可设计为以下形式：

如上表格所示，每个缝纫机头的型号标号为A、B……N，每个转速为a、b……n，凸轮或缝纫机头的旋转360°为一个周期，因此设置为1°-360°的依次递增形式，更好地查找整数位的转动角度，提高计算效率。关于有小数点的转动角度，可在数据关联图中查找计算。

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 (8)

1.一种模拟缝纫机系统的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

S100、将一伺服电机装配至一缝纫机仿真模型内作为驱动装置；

S200、通过控制系统控制所述伺服电机转动，并记录多组不同的检测数据；

S300、通过模拟缝纫机负载系统对所述检测数据进行处理；

S400、建立用于检测真实缝纫机数据的真实检测系统，将所述真实检测系统与所述模拟缝纫机负载系统连接，并依据所述模拟缝纫机系统计算得出真实缝纫机的负载。

2.根据权利要求1所述的一种模拟缝纫机系统的测试方法，其特征在于，所述缝纫机仿真模型顶端机头部位通过可拆卸组件安装一缝纫机头，所述伺服电机通过传动组件与缝纫机头连接。

3.根据权利要求1所述的一种模拟缝纫机系统的测试方法，其特征在于，所述检测数据包括所述伺服电机的转速和转动角度、缝纫机头的负载转矩。

4.根据权利要求1所述的一种模拟缝纫机系统的测试方法，其特征在于，所述模拟缝纫机负载系统包括数据采集模块、数据处理模块和存储计算模块，所述数据采集模块和所述数据处理模块、所述存储计算模块连接，所述数据处理模块和所述存储计算模块连接。

5.根据权利要求4所述的一种模拟缝纫机系统的测试方法，其特征在于，所述数据采集模块采集所述伺服电机和缝纫机头的数据并发送到所述数据处理模块中，所述数据处理模块对数据进行处理后制作关系表格和数据关联图并存入存储计算模块。

6.根据权利要求5所述的一种模拟缝纫机系统的测试方法，其特征在于，所述数据采集模块采集所述真实检测系统的数据并将采集数据直接输送至所述存储计算模块，所述存储计算模块依据所述关系表格和所述数据关联图计算得出真实缝纫机的机头负载数据。

7.根据权利要求5所述的一种模拟缝纫机系统的测试方法，其特征在于，所述数据关联图的制作步骤包括：

S301、不更换缝纫机头，控制伺服电机以第一速度匀速转动，测量所述伺服电机的每个转动角度和对应的每个缝纫机头的负载转矩，分别以转动角度、负载转矩为横坐标和纵坐标建立直角坐标系，收集多个转动角度和对应负载转矩的坐标组成第一组坐标点集，绘制第一组负载转角关联图；

S302、控制伺服电机以第二速度匀速转动，测量转动角度、负载转矩并收集数据组成第二组坐标点集，绘制第二组负载转角关联图；

S303、每测完一组数据，改变伺服电机的转动速度，得到同一个缝纫机头的多组不同速度的负载转角关联图；

S304、更换缝纫机头，每更换一次缝纫机头均重复一次步骤S301至步骤S303，得到多组不同缝纫机头所述负载转角关联图，集合所有所述负载转角关联图得到所述数据关联图。

8.根据权利要求7所述的一种模拟缝纫机系统的测试方法，其特征在于，还包括依据所述数据关联图和所述坐标点集作出所述关系表格。

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