CN202881664U - 一种电脑刺绣机分布式调整台控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电脑刺绣机分布式调整台控制装置，包括机头主控模块、多机头状态控制模块、驱动模块、扩展接口模块及系统信息处理模块，多机头状态控制模块，用于接收刺绣机的各个机头的断线传感器数据、用户开关信息，将这些信息传送给机头主控模块；机头主控模块，接收多机头状态控制模块传输的信息，对调整台状态进行控制决策，同时，将这些数据通过扩展接口模块进行输出；驱动模块实现机头主控模块对外围电机等器件的驱动；系统信息处理模块，用于接收从刺绣机的主控系统传输来的状态和控制信号，将其传送给机头主控模块进行分析和处理。本实用新型保证了系统实时效应及通信的可靠性，有利于各种外围控制、特种绣控制的扩展。
Description
技术领域
本实用新型涉及工业多头电脑刺绣机的技术领域，属于工业自动化控制范畴，具体的讲，是指一种电脑刺绣机分布式调整台控制装置。
背景技术
我国是纺织和制衣的大国，工业电脑刺绣机行业一直是整个纺织与服装领域的重要一环。随着劳动力成本的增加和对特种刺绣功能要求的提高，超多头和特种绣已经成为电脑刺绣机未来的发展趋势。目前，国内针对超多头刺绣机的特点而专门进行的电控系统研发刚刚展开不久，特别是在多个机头分布式控制以及如何扩展多种特种绣的技术领域，并没有非常完善的解决方案，尚需进一步的研究。
对于拥有40头或以上的超多头电脑绣花机，其机头调整台的控制主要有以下几个特点：1）机头调整台数目多，每一个机头都要发送自身状态给主控板，并接收主控板的控制指令，实时通讯的数据交换量大；2）实现机头调整台跳跃、夹线、勾线等功能的电机和电磁阀数量大大增加，将会消耗更多的电流；3）机头控制的设计既要兼顾降低成本的要求，又要满足扩展珠片绣、盘带绣等特殊绣法的要求。
目前市场上电脑刺绣机的调整台控制部分，大多与主控系统以单一总线的方式相连，例如RS485总线。当机头控制板数量成倍增长时，信息和数据通讯量增加，并且各种高速和低速信息混合在一起，极易导致通信阻塞。对于机头动作的控制，特别是勾线动作的实现，目前比较流行的做法是采用集中驱动的方式。这种方法的缺点是无法独立实现个别调整台的勾线动作，并且机头数的增多会增加驱动器的负担，导致驱动器工作温度高、寿命短。为降低超多头机的机头控制成本，有些刺绣机采用了主从式的设计，然而这种方式对于特种绣的兼容性也相应的变差了。本实用新型针对以上问题，采用基于混合总线通讯的分布式控制方法，利用dsPIC高速控制芯片实现一个控制节点对4个调整台的控制，并同时具有独立驱动和良好的特种绣兼容性。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种可实时进行数据的高速交换，且具有良好的兼容性的电脑刺绣机分布式调整台控制装置。
为了解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案实现：
一种电脑刺绣机分布式调整台控制装置，其包括机头主控模块、多机头状态控制模块、驱动模块、扩展接口模块及系统信息处理模块，
所述的多机头状态控制模块，用于接收刺绣机的各个机头的断线传感器数据、用户开关信息，并将这些信息传送给所述的机头主控模块；
所述的机头主控模块，接收所述的多机头状态控制模块所传输的信息，将刺绣机主控系统的状态与各个调整台的状态，结合主轴编码器数据，自主的对调整台状态进行控制决策，同时，将这些系统与调整台的状态数据、控制决策数据都通过所述的扩展接口模块进行输出；
驱动模块用于机头主控模块对外围电机等器件的驱动；
系统信息处理模块，用于接收处理从刺绣机的主控系统传输来的状态和控制信号，进行必要的解码和预处理之后，将会传送给所述的机头主控模块进行进一步的分析和处理。
上述的驱动模块，其具有四路跳跃电机驱动、四路勾线电机驱动、四路夹线弹片驱动和四路跳跃电磁阀驱动，且每一路驱动都能独立执行。
上述的多机头状态控制模块，其将信息传输给所述的机头主控模块的同时，能将机头不同的状态通过两个LED的亮灭显示给用户。
上述的多机头状态控制模块采用远程IO模拟总线对机头进行控制，每个机头作为一个子节点，一共有四个节点挂载在总线上，使用轮询的方式对机头进行输入输出控制。
采用上述技术方案时，在使用时，每一套机头调整台控制装置，都相当于一个分布式控制节点，不同大小的机器可以根据其机头的数量决定分布式控制节点的数目。所有的调整台控制系统都通过一条混合总线与刺绣机的主控模块相连接，进行实时高速的信息传递和数据交换。本新型采用混合总线的方式，解决了不同类信号传输中可能出现的通信阻塞问题，保证了系统实时效应及通信的可靠性，因此系统信号可以完全传输到混合总线上，有利于各种外围控制、特种绣控制的扩展。
附图说明
图1是本实用新型的结构框图；
图2是本实用新型应用于刺绣机的结构框图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
参考图1所示，本实用新型公开了一种电脑刺绣机分布式调整台控制装置，其包括机头主控模块1、多机头状态控制模块2、驱动模块3、扩展接口模块4及系统信息处理模块5，其中：
机头主控模块1，将刺绣机主控系统的状态与各个调整台的状态，结合主轴编码器等数据，自主的对调整台状态进行控制决策，完成调整台跳跃、夹线、勾线、断线检测、LED输出等功能的实现。另外该机头主控模块1还将系统与调整台的状态数据、控制决策数据都通过扩展接口模块4进行输出，对珠片绣、盘带绣等特种绣装置有很好的兼容性。相比传统的特种绣扩展模式，刺绣机主控系统和调整台控制系统的软硬件均无需更改，因此特种绣功能的扩展将会变得更为快捷。
多机头状态控制模块2，接收刺绣机的各个机头的断线传感器数据、用户开关信息，并将这些信息传送给机头主控模块1，同时，将机头不同的状态通过红绿两个LED的亮灭显示给用户。在本实施例中，该多机头状态控制模块2采用了远程IO模拟总线对机头进行控制的设计，每个机头作为一个子节点，一共有四个节点挂载在总线上，使用轮询的方式对机头进行输入输出控制。这种远程IO总线方式相比普通IO直连更为可靠、稳定，并且减少了系统控制机头所需的芯片IO资源。
驱动模块3用于对机头主控模块1进行驱动，包括跳跃电机、夹线电磁阀、勾线电机的驱动控制，其中最显著的特点是将传统的集中式勾刀电机驱动改变成为了独立驱动的方式。在刺绣过程中，由于补绣、组合绣等功能的需要，某些机头在刺绣过程中会处于关闭待命状态，当刺绣机剪线并起绣时，传统控制的勾刀会执行动作，极有可能导致待命机头再次起绣时的脱线问题。而独立勾刀驱动的出现改变了这一现状，分布式的控制方式解决了脱线问题，提高了生产效率。在本实施例中，该驱动模块3，其具有四路跳跃电机驱动、四路勾线电机驱动、四路夹线弹片驱动和四路跳跃电磁阀驱动，且每一路驱动都能独立执行。
系统信息处理模块5，用于接收处理从刺绣机的主控系统传输来的状态和控制信号。此模块支持CAN总线、RS485总线和IO的数据的收发功能，其中最主要的信号包括主轴信号、刺绣途中的针迹信息和控制信息、以及用户设置的参数信息。这些信息进行必要的解码和预处理之后，将会传送给机头主控模块1进行进一步的分析和处理。
参考图2所示，在使用时，每一套机头调整台控制装置，都相当于一个分布式控制节点，不同大小的机器可以根据其机头的数量决定分布式控制节点的数目。所有的调整台控制系统都通过一条混合总线与刺绣机的主控模块相连接，进行实时高速的信息传递和数据交换。混合总线中挂载的数据，不仅包括了需要实时高速传递的控制信号，也包括了数据量较大实时性要求不高的信号。在具体的实现的过程中，主轴编码信息、伺服驱动器脉冲控制信号、时序同步信号等高速数据，采用了IO传输的方式；机器刺绣过程中涉及的针迹信息、剪线状态、换色状态等准实时数据，采用CAN总线来进行传输；用户界面的参数传输、操作者手动控制指令等停机状态下的非实时数据，采用RS485总线的方式来进行传输。采用混合总线的方式，解决了不同类信号传输中可能出现的通信阻塞问题，保证了系统实时效应及通信的可靠性，因此系统信号可以完全传输到混合总线上，有利于各种外围控制、特种绣控制的扩展。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种电脑刺绣机分布式调整台控制装置，其特征在于：其包括机头主控模块、多机头状态控制模块、驱动模块、扩展接口模块及系统信息处理模块，
所述的多机头状态控制模块，用于接收刺绣机的各个机头的断线传感器数据、用户开关信息，并将这些信息传送给所述的机头主控模块；
所述的机头主控模块，接收所述的多机头状态控制模块所传输的信息，将刺绣机主控系统的状态与各个调整台的状态，结合主轴编码器数据，自主的对调整台状态进行控制决策，同时，将这些系统与调整台的状态数据、控制决策数据都通过所述的扩展接口模块进行输出；
驱动模块用于所述的机头主控模块对外围电机器件的驱动；
系统信息处理模块，用于接收处理从刺绣机的主控系统传输来的状态和控制信号，进行必要的解码和预处理之后，将会传送给所述的机头主控模块进行进一步的分析和处理。
2.根据权利要求1所述的一种电脑刺绣机分布式调整台控制装置，其特征在于：所述的驱动模块，其具有四路跳跃电机驱动、四路勾线电机驱动、四路夹线弹片驱动和四路跳跃电磁阀驱动，且每一路驱动都能独立执行。
3.根据权利要求1或2所述的一种电脑刺绣机分布式调整台控制装置，其特征在于：所述的多机头状态控制模块，其将信息传输给所述的机头主控模块的同时，能将机头不同的状态通过两个LED的亮灭显示给用户。
4.根据权利要求3所述的一种电脑刺绣机分布式调整台控制装置，其特征在于：所述的多机头状态控制模块采用远程IO模拟总线对机头进行控制，每个机头作为一个子节点，一共有四个节点挂载在总线上，使用轮询的方式对机头进行输入输出控制。
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| CN111621936A (zh) * | 2020-06-11 | 2020-09-04 | 浙江镨美科智能刺绣设备有限公司 | 一种绣花机勾线控制方法 |
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