專利名稱：刺繡機(jī)換色控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及自動(dòng)控制技術(shù)，尤其涉及一種刺繡機(jī)換色控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，消費(fèi)者對繡品質(zhì)量的要求越來越嚴(yán)格，而換色精度是影響繡品質(zhì)量的一個(gè)重要因素。現(xiàn)有刺繡機(jī)換色控制方法的換色精度完全依賴于機(jī)械結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)有換色控制方式是:驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)螺紋桿轉(zhuǎn)動(dòng)，螺紋桿上的螺紋布局為平槽和斜槽間隔布置的結(jié)構(gòu)，相鄰平槽的間距同針桿間距。螺紋桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，斜槽帶動(dòng)與所述螺紋桿螺旋連接的針桿架水平移動(dòng)。當(dāng)針桿架水平移動(dòng)到螺紋桿上的平槽處，針桿架停止移動(dòng)。針桿架處于平槽位置，針桿架上的針的位置就確定了，即完成的了換色。現(xiàn)有換色控制完全依賴螺紋桿上的平槽進(jìn)行定位，定位精度低，且針桿架移動(dòng)的現(xiàn)象為“移動(dòng)+停頓+移動(dòng)+停頓”，動(dòng)作不夠連貫。另外，現(xiàn)有換色方式通常采用兩種驅(qū)動(dòng)方式，一種是單相交流電機(jī)經(jīng)減速器減速后驅(qū)動(dòng)螺紋桿，另一種是采用步進(jìn)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)螺紋桿，其中，為了提高步進(jìn)電機(jī)的輸出扭矩，步進(jìn)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)的較低。現(xiàn)有的這兩種驅(qū)動(dòng)方式的驅(qū)動(dòng)速度較低，影響刺繡機(jī)的換色速度。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種刺繡機(jī)換色控制系統(tǒng)，以提高換色精度和換色速度。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的刺繡機(jī)換色控制系統(tǒng)，包括:用于監(jiān)測針 桿架當(dāng)前位置，根據(jù)所述當(dāng)前位置及目標(biāo)位置計(jì)算出執(zhí)行單元所需產(chǎn)生的位移，并根據(jù)所述位移輸出相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)控制指令的控制單元；用于根據(jù)所述控制單元輸出的驅(qū)動(dòng)控制指令輸出驅(qū)動(dòng)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)單元；用于根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)單元輸出的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力帶動(dòng)所述針桿架產(chǎn)生相應(yīng)的位移的執(zhí)行單元；其中，所述控制單元與所述驅(qū)動(dòng)單元連接，所述驅(qū)動(dòng)單元的動(dòng)力輸出端與所述執(zhí)行單元的動(dòng)力輸入端相連，所述執(zhí)行單元的動(dòng)力輸出端連接有所述針桿架。如上所述的刺繡機(jī)換色控制系統(tǒng)，還包括:用于向所述控制單元輸出所述目標(biāo)位置的上位機(jī)；所述上位機(jī)與所述控制單元連接。如上所述的刺繡機(jī)換色控制系統(tǒng)，其中，所述控制單元，包括:用于監(jiān)測所述針桿架的當(dāng)前位置，并將所述當(dāng)前位置輸出至所述中央處理器的針位置監(jiān)測器；用于根據(jù)接收的所述當(dāng)前位置及所述目標(biāo)位置計(jì)算出所述執(zhí)行單元所需產(chǎn)生的位移，并根據(jù)所述位移輸出相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)控制指令的中央處理器；用于與所述驅(qū)動(dòng)單元通信的通信接口 ；其中，所述針位置監(jiān)測器與所述中央處理器連接。如上所述的刺繡機(jī)換色控制系統(tǒng)，其中，所述控制單元，還包括:用于存儲(chǔ)所述針桿架的微調(diào)數(shù)值的存儲(chǔ)器；用于向所述中央處理器輸出所述微調(diào)數(shù)值的輸入單元；以及還用于將接收的所述微調(diào)數(shù)值寫入所述存儲(chǔ)器；讀取所述存儲(chǔ)器中的所述微調(diào)數(shù)值，根據(jù)所述當(dāng)前位置、目標(biāo)位置及所述微調(diào)數(shù)值計(jì)算出所述執(zhí)行單元所需產(chǎn)生的位移的中央處理器；其中，所述輸入單元與所述中央處理器連接，所述中央處理器與所述存儲(chǔ)器連接。如上所述的刺繡機(jī)換色控制系統(tǒng)，其中，所述針位置監(jiān)測器包括電位器或光耦。如上所述的刺繡機(jī)換色控制系統(tǒng)，其中，所述驅(qū)動(dòng)單元包括帶編碼器的步進(jìn)電機(jī)。如上所述的刺繡機(jī)換色控制系統(tǒng)，其中，所述執(zhí)行單元包括:絲杠及滑動(dòng)塊；其中，所述絲杠的動(dòng)力輸入端與所述驅(qū)動(dòng)單元的動(dòng)力輸出端相連；所述滑動(dòng)塊與所述絲杠螺旋連接；所述滑動(dòng)塊上連接有所述針桿架。本實(shí)用新型的技術(shù)效果是:本實(shí)用新型實(shí)施例提供的所述刺繡機(jī)換色控制系統(tǒng)，通過控制單元計(jì)算出執(zhí)行單元所需產(chǎn)生的位移，然后定量的控制驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)所述執(zhí)行單元完成換色動(dòng)作。較現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型可有效消除機(jī)械回差和機(jī)械誤差，具有較高的換色精度，且換色動(dòng)作較為連貫。

圖1為本實(shí)用新型提供的所述刺繡機(jī)換色控制系統(tǒng)實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型提供的所述刺繡機(jī)換色控制系統(tǒng)實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型提供的所述刺繡機(jī)換色控制系統(tǒng)實(shí)施例中所述控制單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型所述刺繡機(jī)換色控制系統(tǒng)實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖中所示，本實(shí)施例包括:控制單元1、驅(qū)動(dòng)單元2和執(zhí)行單元3。其中,所述控制單元I用于監(jiān)測針桿架當(dāng)前位置，根據(jù)所述當(dāng)前位置及目標(biāo)位置計(jì)算出執(zhí)行單元所需產(chǎn)生的位移，并根據(jù)所述位移輸出相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)控制指令。所述驅(qū)動(dòng)單元2用于根據(jù)所述控制單元I輸出的驅(qū)動(dòng)控制指令輸出驅(qū)動(dòng)動(dòng)力。所述執(zhí)行單元3用于根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)單元2輸出的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力帶動(dòng)所述針桿架產(chǎn)生相應(yīng)的位移。如圖中所示，所述控制單元I與所述驅(qū)動(dòng)單元2連接。所述驅(qū)動(dòng)單元2的動(dòng)力輸出端與所述執(zhí)行單元3的動(dòng)力輸入端相連。所述執(zhí)行單元的動(dòng)力輸出端連接有所述針桿架，以驅(qū)動(dòng)所述針桿架依照控制需求移動(dòng)。具體地,上實(shí)施例中所述驅(qū)動(dòng)單元包括電機(jī)。所述電機(jī)可以是步進(jìn)電機(jī)，該步進(jìn)電機(jī)優(yōu)選為帶編碼器的步進(jìn)電機(jī)。采用帶編碼器的步進(jìn)電機(jī)，本實(shí)施例所述刺繡機(jī)換色控制系統(tǒng)中所述控制單元可以以編碼器零位為中心進(jìn)行對電機(jī)的正負(fù)微調(diào)，以提高換色精度。所述執(zhí)行單元包括絲杠及滑動(dòng)塊。其中，所述絲杠的動(dòng)力輸入端與所述驅(qū)動(dòng)單元的動(dòng)力輸出端相連。所述滑動(dòng)塊與所述絲杠螺旋連接。所述滑動(dòng)塊上連接有所述針桿架。具體地，所述絲杠的動(dòng)力輸入端與所述帶編碼器的步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)力輸出端相連。本實(shí)施例中采用所述帶編碼器的步進(jìn)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)所述絲杠的方式，帶編碼器的步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速可以設(shè)計(jì)的較高，可以是現(xiàn)有技術(shù)中驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速的數(shù)倍。本實(shí)施例通過控制單元計(jì)算出執(zhí)行單元所需產(chǎn)生的位移，然后定量的控制驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)所述執(zhí)行單元完成換色動(dòng)作。較現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型可有效消除機(jī)械回差和機(jī)械誤差，具有較高的換色精度，且換色效率高。如圖2所示，本實(shí)用新型所述刺繡機(jī)換色控制系統(tǒng)實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖中所示，本實(shí)施例二基于實(shí)施例一，還包括上位機(jī)4。所述上位機(jī)4與所述控制單元I連接。所述上位機(jī)4用于向所述控制單元I輸出所述目標(biāo)位置，或者還用于接收所述控制單元4輸出的所述針桿架的狀態(tài)信息。其中，所述狀態(tài)信息為所述針桿架移動(dòng)完成狀態(tài)信息或所述針桿架的位置狀態(tài)信息等等。該上位機(jī)可以是計(jì)算機(jī)，也可以是電腦刺繡機(jī)的電控系統(tǒng)。使用者可通過所述上位機(jī)的輸入鍵盤輸入特定的換色指令，或者所述上位機(jī)內(nèi)預(yù)先存儲(chǔ)有相應(yīng)的程序，所述上位機(jī)根據(jù)所述程序向所述控制單元輸出相應(yīng)的換色指令。具體地，上述各實(shí)施例中，所述控制單元I包括:針位置監(jiān)測器101、中央處理器102和通信接口 103，如圖2所示。其中，所述針位置監(jiān)測器101用于監(jiān)測所述針桿架的當(dāng)前位置，并將所述當(dāng)前位置輸出至所述中央處理器102。所述針位置監(jiān)測器101為電位器或光耦等。即所述針位置監(jiān)測器101采用電位器監(jiān)測或者采用光耦監(jiān)測等方法。所述中央處理器102用于根據(jù)接收的所述當(dāng)前位置及所述目標(biāo)位置計(jì)算出所述執(zhí)行單元3所需產(chǎn)生的位移，并根據(jù)所述位移輸出相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)控制指令。所述通信接口 103用于與所述驅(qū)動(dòng)單元2通信，或者還用于與所述上位機(jī)4通信。如圖2中所示，所述針位置監(jiān)測器101和所述通信接口 102分別與所述中央處理器102連接。具體地，所述驅(qū)動(dòng)單元與所述中央處理器以及所述上位機(jī)與所述中央處理器的通信均可采用CAN (Controller Area Network,現(xiàn)場總線)通信或RS485通信。如圖3所示，為了進(jìn)一步提高所述刺繡機(jī)換色控制系統(tǒng)的控制精度，以使得所述刺繡機(jī)具有更高的換色精度，所述控制單元I還包括存儲(chǔ)器104和輸入單元(圖中未示出)。其中，所述存儲(chǔ)器104用于存儲(chǔ)所述針桿架的微調(diào)數(shù)值。該微調(diào)數(shù)值為所述執(zhí)行單元存在的誤差，可通過實(shí)驗(yàn)或計(jì)算得出。所述存儲(chǔ)器為非易失存儲(chǔ)器。所述輸入單元用于向所述中央處理器輸出所述微調(diào)數(shù)值。具體地，所述輸入單元可以是圖2中所示的上位機(jī)4中的輸入鍵盤或觸摸屏。當(dāng)所述執(zhí)行單元需要調(diào)整時(shí)，工作人員可通過所述輸入單元或者是直接通過上位機(jī)輸入相應(yīng)的微調(diào)數(shù)值。相應(yīng)地，上述實(shí)施例中所述的中央處理器102還用于將接收自所述輸入單元輸出的所述微調(diào)數(shù)值寫入所述存儲(chǔ)器104 ;讀取所述存儲(chǔ)器104中的所述微調(diào)數(shù)值，根據(jù)所述當(dāng)前位置、目標(biāo)位置及所述微調(diào)數(shù)值計(jì)算出所述執(zhí)行單元所需產(chǎn)生的位移的中央處理器。具體地，所述中央處理器102通過所述通信接口 103接收輸入單元輸出的所述微調(diào)數(shù)值，然后將所述微調(diào)數(shù)值寫入到所述存儲(chǔ)器。所述中央處理器102僅在所述執(zhí)行單元需要調(diào)整時(shí)，才調(diào)用相應(yīng)的寫入程序，將接收自所述輸入單元的所述微調(diào)數(shù)值寫入所述存儲(chǔ)器104 ;而中央處理器讀取存儲(chǔ)器中的所述微調(diào)數(shù)值是經(jīng)常性的。中央處理器讀取存儲(chǔ)器中的所述微調(diào)數(shù)值可以是在刺繡機(jī)換色控制系統(tǒng)上電初始化時(shí)統(tǒng)一讀取，也可以是在換色控制過程中根據(jù)需要讀取微調(diào)數(shù)值。其中，所述中央處理器102使用所述微調(diào)至的目的在于微調(diào)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，以實(shí)現(xiàn)執(zhí)行單元帶動(dòng)針桿架的位移微調(diào)。所述輸入單元與所述中央處理器連接，所述中央處理器與所述存儲(chǔ)器連接。本實(shí)用新型提供的所述刺繡機(jī)換色控制系統(tǒng)的工作原理如下:[0038]首先，針位置監(jiān)測器監(jiān)測所述針桿架的當(dāng)前位置，并將所述當(dāng)前位置輸出至所述中央處理器。具體地，在換色控制之前，所述中央處理器應(yīng)根據(jù)編碼器的位置將電機(jī)定位到編碼器的零位，然后再根據(jù)所述針位置監(jiān)測器監(jiān)測的信息判斷針桿架的位置是否有效，若無效則所述中央處理器會(huì)控制所述驅(qū)動(dòng)單元，以使所述針桿架移動(dòng)至距離最近的有效位置，否則，若當(dāng)前所述針桿架的位置的微調(diào)數(shù)值為零，帶編碼器的步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)至編碼器的零位；若當(dāng)前所述針桿架的位置的微調(diào)數(shù)值不為零，帶編碼器的步進(jìn)電機(jī)按所述微調(diào)數(shù)值旋轉(zhuǎn)。然后，所述中央處理器待接收到所述上位機(jī)輸入的換色指令后，所述中央處理器根據(jù)針位置監(jiān)測器監(jiān)測輸出的所述針桿架的當(dāng)前位置、目標(biāo)位置及預(yù)存儲(chǔ)的該針桿架的微調(diào)值計(jì)算出執(zhí)行單元所需產(chǎn)生的位移，并根據(jù)所述位移輸出相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)控制指令。其中，上述步驟中所述的換色指令攜帶有所述目標(biāo)位置。最后，所述電機(jī)在接收到所述驅(qū)動(dòng)控制指令后，輸出旋轉(zhuǎn)動(dòng)力以帶動(dòng)所述絲杠旋轉(zhuǎn)。所述絲杠在所述電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，并使得與所述絲杠螺旋連接的所述滑動(dòng)塊發(fā)生直線位移。待所述電機(jī)停止旋轉(zhuǎn)后，所述滑動(dòng)塊即移動(dòng)至目標(biāo)位置，進(jìn)而完成換色過程。最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
權(quán)利要求1.一種刺繡機(jī)換色控制系統(tǒng)，其特征在于，包括: 用于監(jiān)測針桿架當(dāng)前位置，根據(jù)所述當(dāng)前位置及目標(biāo)位置計(jì)算出執(zhí)行單元所需產(chǎn)生的位移，并根據(jù)所述位移輸出相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)控制指令的控制單元； 用于根據(jù)所述控制單元輸出的驅(qū)動(dòng)控制指令輸出驅(qū)動(dòng)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)單元； 用于根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)單元輸出的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力帶動(dòng)所述針桿架產(chǎn)生相應(yīng)的位移的執(zhí)行單元; 其中，所述控制單元與所述驅(qū)動(dòng)單元連接，所述驅(qū)動(dòng)單元的動(dòng)力輸出端與所述執(zhí)行單元的動(dòng)力輸入端相連，所述執(zhí)行單元的動(dòng)力輸出端連接有所述針桿架。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刺繡機(jī)換色控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括:用于向所述控制單元輸出所述目標(biāo)位置的上位機(jī)；所述上位機(jī)與所述控制單元連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的刺繡機(jī)換色控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元，包括: 用于監(jiān)測所述針桿架的當(dāng)前位置，并將所述當(dāng)前位置輸出至中央處理器的針位置監(jiān)測器； 用于根據(jù)接收的所述當(dāng)前位置及所述目標(biāo)位置計(jì)算出所述執(zhí)行單元所需產(chǎn)生的位移，并根據(jù)所述位移輸出相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)控制指令的中央處理器； 用于通信的通信接口； 其中，所述針位置監(jiān)測器與所述通信接口分別與所述中央處理器連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的刺繡機(jī)換色控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元，還包括:用于存儲(chǔ)所述針桿架的微調(diào)數(shù)值的存儲(chǔ)器； 用于向所述中央處理器輸出所述微調(diào)數(shù)值的輸入單元；以及 還用于將接收的所述微調(diào)數(shù)值寫入所述存儲(chǔ)器；讀取所述存儲(chǔ)器中的所述微調(diào)數(shù)值，根據(jù)所述當(dāng)前位置、目標(biāo)位置及所述微調(diào)數(shù)值計(jì)算出所述執(zhí)行單元所需產(chǎn)生的位移的中央處理器； 其中，所述輸入單元與所述中央處理器連接，所述中央處理器與所述存儲(chǔ)器連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的刺繡機(jī)換色控制系統(tǒng)，其特征在于，所述針位置監(jiān)測器為電位器或光率禹。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的刺繡機(jī)換色控制系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)單元包括帶編碼器的步進(jìn)電機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的刺繡機(jī)換色控制系統(tǒng)，其特征在于，所述執(zhí)行單元包括:絲杠及滑動(dòng)塊；其中， 所述絲杠的動(dòng)力輸入端與所述驅(qū)動(dòng)單元的動(dòng)力輸出端相連； 所述滑動(dòng)塊與所述絲杠螺旋連接； 所述滑動(dòng)塊上連接有所述針桿架。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種刺繡機(jī)換色控制系統(tǒng)，包括控制單元、驅(qū)動(dòng)單元和執(zhí)行單元。其中，所述控制單元用于監(jiān)測針桿架當(dāng)前位置，根據(jù)所述當(dāng)前位置及目標(biāo)位置計(jì)算出執(zhí)行單元所需產(chǎn)生的位移，并根據(jù)所述位移輸出相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)控制指令。所述驅(qū)動(dòng)單元用于根據(jù)所述控制單元輸出的驅(qū)動(dòng)控制指令輸出驅(qū)動(dòng)動(dòng)力。所述執(zhí)行單元用于根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)單元輸出的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力帶動(dòng)所述針桿架產(chǎn)生相應(yīng)的位移的執(zhí)行單元。本實(shí)用新型實(shí)施例通過控制單元計(jì)算出執(zhí)行單元所需產(chǎn)生的位移，然后定量的控制驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)所述執(zhí)行單元完成換色動(dòng)作。較現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型可有效消除機(jī)械回差和機(jī)械誤差，具有較高的換色精度，且換色動(dòng)作較為連貫。
文檔編號(hào)D05C11/16GK203159905SQ201220665909
公開日2013年8月28日 申請日期2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月5日
發(fā)明者邵占領(lǐng), 周游, 范登峰 申請人:北京大豪科技股份有限公司