CN111334946A - 电脑刺绣机的控制系统以及电脑刺绣机 - Google Patents

Abstract

本申请提供电脑刺绣机的控制系统以及电脑刺绣机，该控制系统包括主控板和至少两个机头板，主控板上设置有第一收发器，每个机头板上分别设置有第二收发器，每个机头板上的第二收发器依次串接，且第一个机头板上的第二收发器进一步连接主控板上的第一收发器，其中第一个机头板的第二收发器从主控板接收带有主轴位置信息的信号并重新生成带有主轴位置信息的信号，并将重新生成的带有主轴位置信息的信号转发到下一个机头板上的第二收发器。由于多个机头板与主控板通过串联的方式连接，每个机头板上的第二收发器能够重新生成该有主轴位置信息的信号，并转发至下一级机头板，能够减小信号干扰的程度。

Description

电脑刺绣机的控制系统以及电脑刺绣机

技术领域

本申请涉及针织领域，特别是涉及电脑刺绣机的控制系统以及电脑刺绣机。

背景技术

刺绣机是一种代替传统手工刺绣提高生产效率，满足人们对刺绣花样及一致性要求不断提高的机械设备。

现有的刺绣机控制系统主要由主控器、人机界面、电机驱动器、机头板等组成。人机界面主要提供设备参数设置，操作命令，解析花样数据，错误报警显示等功能。主控器集合动作指令的发送，各传感器信号输入，电源等控制的主要部件。电机驱动器驱动各种电机为刺绣机提供机械动力。机头板配合移框和主轴，控制刺绣机机头完成系列刺绣动作及刺绣过程中各种信号的输入及输出。目前现有的控制系统，抗干扰能力差。

发明内容

本申请主要提供电脑刺绣机的控制系统以及电脑刺绣机，以解决现有刺绣机的通信系统抗干扰能力差的问题。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种电脑刺绣机的控制系统。该控制系统包括主控板和至少两个机头板，主控板上设置有第一收发器，至少两个机头板上分别设置有第二收发器，每个机头板上的第二收发器依次串接，且至少两个机头板中的第一个机头板上的第二收发器进一步连接主控板上的第一收发器，其中第一个机头板的第二收发器从主控板接收带有主轴位置信息的信号并重新生成所述带有主轴位置信息的信号，并将所述重新生成的所述带有主轴位置信息的信号转发到下一个机头板上的第二收发器。

其中，机头板的数量为多个，第一个机头板以外的其余机头板上的第二收发器分别从上一个机头板上的第二收发器接收带有主轴位置信息的信号并重新生成所述带有主轴位置信息的信号，并将所述重新生成的所述带有主轴位置信息的信号转发至下一个机头板上的第二收发器。

其中，机头板上的第二收发器对带有主轴位置信息的信号的接收和转发是同步进行的。

其中，带有主轴位置信息的信号为带有主轴位置信息信号的四倍模式的信号。

其中，第一收发器为RS485收发器，第二收发器为全双工的RS422收发器。

其中，控制系统进一步包括数量与机头板对应的至少两组特种绣驱动板，其中每组特种绣驱动板包括至少一特种绣驱动板，特种绣驱动板上分别设置有第三收发器，每组特种绣驱动板中的至少一特种绣驱动板上的第三收发器与对应的机头板上的第二收发器连接，进而接收带有主轴位置信息的信号。

其中，每组特种绣驱动板中的特种绣驱动板的数量为至少两个，且与对应的机头板上的第二收发器彼此并联。

其中，带有主轴位置信息的信号在主控板和第一个机头板之间的传输距离不超过1000厘米，在机头板之间的传输距离不超过200厘米。

为解决上述技术问题，本申请还采用的一个技术方案是：提供一种电脑刺绣机，该电脑刺绣机包括上述的电脑刺绣机的控制系统。

与现有技术相比，本申请的有益效果是：通过将多个机头板的第二收发器进行串接，主控板通过第一收发器将带有主轴信息的信号发送给第一个机头板的第二收发器，第二收发器接收带有主轴位置信息的信号并重新生成该带有主轴位置信息的信号。而且第一个机头板通过第二收发器再将重新生成的带有主轴位置信息的信号发送给下一个机头板的第二收发器。由于机头板上的第二收发器接收到的带有主轴位置的信号是经过上一个机头板的第二收发器重新生成的，因此能够减小信号干扰的程度。

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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：

图1是本申请对比实施例的刺绣机的控制系统电路结构示意框图；

图2是本申请电脑刺绣机实施例的结构示意框图；

图3是本申请电脑刺绣机的控制系统实施例的一结构示意框图；

图4是本申请电脑刺绣机的控制系统实施例的又一结构示意框图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，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做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。

为使本领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对发明所提供的一种电脑刺绣机的控制系统做进一步详细描述。

本申请的发明人经过长期研究发现，如果刺绣机的主控板通过一条串行通讯总线并联所有的机头板以及其他部件。参阅图1，图1为本申请对比实施例的总线控制系统，多个机头板并联于主控板的串行通讯总线。这种总线控制方式抗干扰能力差，而且随着串行通讯总线的传输，其后端接收到的信号波形畸变严重，后端识别后脉冲宽度异常。针对上述问题，本申请可以提出如下实施例。

请参阅图2，图2是本申请电脑刺绣机实施例的结构示意框图。电脑刺绣机M可以包括控制系统1、主轴组件2和移框组件3。控制系统1可以用于控制主轴组件2完成刺绣动作，控制系统1可以用于控制移框组件3配合主轴组件2完成刺绣图形。

主轴组件2可以包括主轴电机21以及相应的机械传动机构22，在控制系统1的控制下，主轴电机21能够带动主轴(图未示)旋转进而可以将动力传递给机械传动机构22，以使得机械传动机构22相互配合完成刺绣过程。机械传动机构22例如包括变速装置、光电编码器、上传动轴、下传动轴、旋梭、针杆传动机构、针杆等组成。具体地，主轴电机21可以将动力传给变速装置(图未示)，进而分别传给上传动轴(图未示)和下传动轴(图未示)，上传动轴可以传动针杆(图未示)，下传动穿可以传动旋梭(图未示)进行旋转，针杆和旋梭相互配合可以完成刺绣过程。光电编码器(图未示)可以用于获取主轴电机21的主轴位置信息，发送给控制系统1。

移框组件3可以包括X轴电机31、Y轴电机32和绣框33等，X轴电机31和Y轴电机32可以控制绣框33在X、Y方向的位移。在控制系统1的控制下，X轴电机31、Y轴电机32进行执行相应的动作，进而能够根据相应的花样数据控制绣框33移动，结合主轴组件2的刺绣动作，可以完成刺绣图案。

上述电脑刺绣机M的仅为示例性举例，并非是对其结构进行限制。

请参阅图3，图3是本申请电脑刺绣机的控制系统实施例的一电路结构示意框图。本实施例的控制系统1可以包括主控板10、多个机头板20。

主控板10可以用于接收和发送指令、各传感器信号输入、控制电源等。机头板20可以用于配合移框组件3和主轴组件2，控制刺绣机M的机头完成刺绣动作以及各种信息的传递，例如机头板20可以获取机头的工作状态信息，机头的工作状态信息可以是由机头上各种传感器所发送的。机头板20可以将机头的工作状态信息发送给主控板10，主控板10根据机头的工作状态信息确定机头当前的工作状态，进而可以形成下一条指令。

本实施例的控制系统1还可以包括人机交互电路30，耦接主控板10，用于接收使用者相应的操作，形成相应的操作命令，解析相应的花样数据等，并传输给主控板10。主控板10可以用于根据使用者相应的操作命令或者相应的花样数据，生成和发送各种指令等，以传输给机头板20。机头板20可以在主控板10的指令下控制机头执行相应的刺绣动作。本实施例的控制系统1还可以包括电机驱动器40，耦接主控板10，用于在主控板10的指令下控制主轴组件2的主轴电机21、移框组件3的X轴电机31和Y轴电机32等执行相应的动作，以使得机头可以执行相应的刺绣动作。

多个机头板20例如为至少两个。主控板10上可以设置有第一收发器101。第一收发器101可以用于发送和接收数据、指令和信号等。每个机头板20上可以分别设置有第二收发器201。至少两个机头板20的第二收发器201可以依次串接。第一个机头板20上的第二收发器201进一步连接主控板10上的第一收发器101。第一个机头板20的第二收发器201从主控板10接收带有主轴位置信息的信号并重新生成该带有主轴位置信息的信号。第一个机头板20的第二收发器201再将该重新生成的带有主轴位置信息的信号转发到下一个机头板20上的第二收发器201。其中主轴位置信息可以包括主轴电机21的转动位置或角度。主轴位置信息可以用于确定主轴(图未示)和绣框33之间配合关系。主控板10可以接收到主轴位置信息，进而生成带有主轴位置信息的信号并发送给机头板20，由此可确定主轴和绣框33之间的配合关系，以便于机头板20能够控制机头执行相应的刺绣过程。其中，带有主轴位置信息的信号的重生过程是第二收发器201根据接收到的带有主轴位置信号的电压高低，将其判断为高/低电平的过程。由于每个机头板20只有一个负载，信号在传输过程中受到的干扰较小，因此经第二收发器201重新生成后的信号与上一级机头板20发出的信号的电压相等，从而能够消除信号传输过程中的微小干扰。例如，若机头板20的第二收发器201发送电压为5V的信号给其下一级机头板20的第二收发器201，下一级机头板20的第二收发器201由于传输过程中信号的干扰仅接收到电压为4V的带有主轴位置位置的信号，规定只要电压大于3V则判断该信号为高电平，从而机头板20执行相应的刺绣动作。该下一级机头板20上的第二收发器201将输出电压为5V的高电平信号给其下一级机头板20上的第二收发器201。在多个机头板20中，除第一个机头板20以外的其余机头板20上的第二收发器201可以分别从上一个机头板20上的第二收发器201接收带有主轴位置信息的信号并重新生成该带有主轴位置信息的信号。再将该重新生成的带有主轴位置信息的信号转发至下一个机头板20上的第二收发器201。

为了串行通讯总线上的所有机头板20上的第二收发器201能够同时接收到带有主轴位置信息的信号，使得每一个机头板20几乎能够同时做出刺绣动作。机头板20上的第二收发器201对带有主轴位置信息的信号的接收和转发可以是同步进行的。例如机头板20上的第二收发器201可以为全双工的RS422收发器。为了提高检测主轴位置的精度，本实施例可以将带有主轴位置信息的信号设置为带有主轴位置信息信号的四倍模式的信号。带有主轴位置信息信号的四倍模式是一个将带有主轴位置信息的信号升频的过程。该过程得到4倍的输出信号的脉冲数目，从而提高主轴位置的检测精度。例如，一个光电编码器单圈脉冲数是1000，当设置成四倍模式时，编码器转一圈就会读到了4000个脉冲。

可选地，主控板10的第一收发器101可以采用RS485通讯总线耦接第一个机头板20。机头板20之间可以采用RS422通讯总线进行串接。第一收发器101可以是半双工的RS485收发器。当然，第一收发器101也可以是全双工的收发器，比如RS422收发器。

可选地，主控板10通过RS485收发器将带有主轴位置信息的四倍模式的信号发送到第一块机头板20上的RS422收发器。第一个机头板20的该RS422收发器接收带有主轴位置信息的信号并重新生成该带有主轴位置信息的信号。同时，该RS422收发器将该重新生成的带有主轴位置信息的信号以四倍模式的形式转发到下一级机头板20的串行通讯总线上。除第一个机头板20以外的其余机头板20上的RS422收发器分别从上一个机头板20上的RS422收发器接收带有主轴位置信息的信号并重新生成该带有主轴位置信息的信号。同时，该RS422收发器将该重新生成的带有主轴位置信息的信号以四倍模式的形式转发至下一个机头板20上的RS422收发器。利用全双工RS422收发器同时接收与发送的特性，使每个机头板20上的RS422收发器几乎能够同时接收和发送带有主轴位置信息的信号，进而使得每一个机头板20几乎能够同时做出刺绣动作，避免越靠后的机头板20不能及时收到的带有主轴位置信息的信号。同时，由于机头板20的RS422收发器之间以串联的形式连接，每个机头板20上的RS422收发器能够重新生成带有主轴位置信息的信号，并同时将该重新生成的带有主轴位置信息的信号发送给下一级机头板20，能够消除信号的累积干扰。

通过将多个机头板20的第二收发器201进行串接，第一个机头板20的第二收发器201与主控板10的第一收发器101连接，主控板10通过第一收发器101将带有主轴信息的信号发送给第一个机头板20的第二收发器201，而且第一个机头板20通过第二收发器201将带有主轴位置信息的信号发送给下一个机头板20的第二收发器201，相对于图1所示对比实施例的技术方案，减小了带有主轴位置信息的信号每次发送与接收之间的距离，由于每个机头板20接收带有主轴位置信息的信号的距离变短，减少了机头板20之间的每个信号回路的大小，进而能够减小共模干扰的程度。

可选地，带有主轴位置信息的信号在主控板10和第一个机头板20之间的传输距离可以不超过1000厘米，以使第一个机头板20的第二收发器201所接收的带有主轴位置信息的信号受到的干扰不会过大。可选地，带有主轴位置信息的信号在主控板10和第一个机头板20之间的传输距离可以不超过800厘米或者不超过600厘米。同时为了实现电脑刺绣机M的控制系统1的高效作业，带有主轴位置信息的信号在机头板20之间的传输距离不超过200厘米，以便在串行通信总线上串接更多的机头板20。可选地，带有主轴位置信息的信号在机头板20之间的传输距离不超过150厘米或者不超过100厘米。

本实施例通过将多个机头板20的第二收发器201进行串接，主控板10通过第一收发器101将带有主轴信息的信号发送给第一个机头板20的第二收发器201，第二收发器201接收带有主轴位置信息的信号并重新生成该带有主轴位置信息的信号。第一个机头板20通过第二收发器201再将重新生成的带有主轴位置信息的信号发送给下一个机头板20的第二收发器201。由于每一个机头板20上的第二收发器201接收到的带有主轴位置的信号都是经过其上一个机头板20的第二收发器201重新生成的，因此能够减小信号干扰的程度。并且，由于机头板20上的第二收发器201对带有主轴位置信息的信号的接收和转发可以是同步进行的，串行通讯总线上的所有机头板20上的第二收发器201几乎能够同时接收到带有主轴位置信息的信号，使得每一个机头板20几乎能够同时做出刺绣动作。

为了实现各种各样的绣花功能，本实施例还可以进一步包括多组特种绣驱动板30。因为每个特征绣驱动板30需要知道对应的机头板20的工作状态，因此特种绣驱动板30的组数与机头板20数量相对应，也即一个机头板20可以对应一组特种绣驱动板30。每组特种绣驱动板30至少包括一个特种绣驱动板30，每一个特种绣驱动板30上分别设置有第三收发器301，每个特种绣驱动板30上的第三收发器301与对应的机头板20上的第二收发器201连接，进而接收带有主轴位置信息的信号。

第一个机头板20的第二收发器201从主控板10接收带有主轴位置信息的信号，并将其转发到下一个机头板20上的第二收发器201和第一个机头板20所对应的一组特种绣驱动板30所包含的各个特种绣驱动板30上的第三收发器301。除第一个机头板20以外的其余机头板20上的第二收发器201分别从上一个机头板20上的第二收发器201接收带有主轴位置信息的信号并重新生成该带有主轴位置信息的信号，再将该重新生成的带有主轴位置信息的信号转发至下一个机头板20上的第二收发器201和该机头板20所对应的一组特种绣驱动板30所包含的各个特种绣驱动板30上的第三收发器301。

每组特种绣驱动板30包括多个特种绣驱动板30，位于同一组的多个特种绣驱动板30与对应的机头板20可以以并联的方式连接。请参阅图4，图4是本实施例的电脑刺绣机的控制系统实施例又一结构示意框图。每组特种绣驱动板30中的特种绣驱动板30上的第三收发器301与对应的机头板20上的第二收发器201之间彼此并联。也即，每组特种绣驱动板30的每一个特种绣驱动板30上的第三收发器301分别接收来自于对应的机头板20上的第二收发器201所传递的带有主轴位置信息的信号。

可选地，每个机头板20上的第二收发器201可以采用RS485通讯总线耦接第一个特种绣驱动板30。特种绣驱动板30之间也可以采用RS485通讯总线进行并接。第三收发器301可以是半双工的RS485收发器。当然，第三收发器301也可以是全双工的收发器，比如RS422收发器。每一个机头板20通过RS422收发器将接收带有主轴位置信息的信号并重新生成该带有主轴位置信息的信号。再将该重新生成的带有主轴位置信息的信号发送到该机头板20对应的每个特种绣驱动板30上的RS485收发器。可选地，可以设置每组特种绣驱动板30所包含的特种绣驱动板30的数量较少，比如1个或2个。

由于每一个机头板20上的第二收发器201接收到的带有主轴位置的信号都是经过其上一个机头板20的第二收发器201重新生成的，不带有累积干扰。因此，机头板20所对应的每一个特种绣驱动板30上的第三收发器301所接收到的带有主轴位置信息的信号没有累积干扰。

以上仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种电脑刺绣机的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括主控板和至少两个机头板，所述主控板上设置有第一收发器，所述至少两个机头板上分别设置有第二收发器，所述至少两个机头板上的所述第二收发器依次串接，且所述至少两个机头板中的第一个所述机头板上的所述第二收发器进一步连接所述主控板上的所述第一收发器，其中所述第一个机头板的所述第二收发器从所述主控板接收带有主轴位置信息的信号并重新生成所述带有主轴位置信息的信号，并将所述重新生成的所述带有主轴位置信息的信号转发到下一个所述机头板上的所述第二收发器。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于：所述机头板的数量为多个，所述第一个机头板以外的其余所述机头板上的第二收发器分别从上一个所述机头板上的所述第二收发器接收所述带有主轴位置信息的信号并重新生成所述带有主轴位置信息的信号，并将所述重新生成的所述带有主轴位置信息的信号转发至下一个所述机头板上的所述第二收发器。

3.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于：所述机头板上的所述第二收发器对所述带有主轴位置信息的信号的接收和转发是同步进行的。

4.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于：所述带有主轴位置信息的信号为所述带有主轴位置信息信号的四倍模式的信号。

5.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于：所述第一收发器为RS485收发器，所述第二收发器为全双工的RS422收发器。

6.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于：所述控制系统进一步包括数量与所述机头板对应的至少两组特种绣驱动板，其中每组所述特种绣驱动板包括至少一特种绣驱动板，所述特种绣驱动板上分别设置有第三收发器，所述每组特种绣驱动板中的至少一特种绣驱动板上的所述第三收发器与对应的所述机头板上的第二收发器连接，进而接收所述带有主轴位置信息的信号。

7.根据权利要求6所述的控制系统，其特征在于：每组所述特种绣驱动板中的所述特种绣驱动板的数量为至少两个，且与对应的所述机头板上的第二收发器彼此并联。

8.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于：所述带有主轴位置信息的信号在所述主控板和所述第一个机头板之间的传输距离不超过1000厘米，在所述机头板之间的传输距离不超过200厘米。

9.一种电脑刺绣机，其特征在于，所述电脑刺绣机包括如权利要求1-8中任一项所述的控制系统。

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