鎖邊機(jī)械手滾邊運動的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及紡織機(jī)械領(lǐng)域中的服裝服飾加工機(jī)械領(lǐng)域，具體而言，涉及一種鎖邊機(jī)械手滾邊運動的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]服裝服飾加工中經(jīng)常要用到鎖邊工序。有些產(chǎn)品鎖邊加工是中間工序，例如服裝加工中的衣片鎖邊，不會影響最終產(chǎn)品的外觀及質(zhì)量；有些產(chǎn)品鎖邊加工是最后一道工序，鎖邊線跡是產(chǎn)品外觀的重要組成部分，例如服飾中的臂章，鎖邊好壞直接關(guān)系產(chǎn)品外觀及質(zhì)量。
[0003]臂章制作多由絲織圖案面料、底布、襯料等多層紡織材料縫合而成。最后一道工序是用高速鎖邊機(jī)沿著臂章的邊緣縫合一圈，既完成多層材料的縫合，也形成臂章外緣美觀結(jié)實的邊。臂章形狀多為沿中軸線左右對稱的盾牌形，最后這道鎖邊工序非常重要，目前多由有經(jīng)驗的操作工手工操作鎖邊機(jī)縫制。鎖邊縫跡稍有缺陷，即因外觀不合格而使產(chǎn)品報廢。即使是很有經(jīng)驗的工人，因為是手工操作，產(chǎn)品仍有一致性不好的問題，如果擔(dān)心報廢而降低速度，又影響工效。
[0004]由此想到用機(jī)械手代替人手操作，掌控工件在鎖邊過程中按規(guī)定圖形移動，則可保證質(zhì)量、提高工效。
[0005]但是分析鎖邊機(jī)的縫跡，并不是普通二維機(jī)械手能夠完成的?，F(xiàn)有技術(shù)可以制作電腦花樣機(jī)、電腦繡花機(jī)等，這些機(jī)械可以制作非常復(fù)雜的圖案。但是分析這些機(jī)械的縫跡，只是平面二維移動，每一個針位相當(dāng)于一個點，下一個針位又是一個點，只要正確運動工件到這些連續(xù)點的平面坐標(biāo)，這些點的連線就是正確的縫跡。在整個縫制過程中，工件只在平面直角坐標(biāo)系作平移運動，沒有旋轉(zhuǎn)運動。鎖邊的縫制過程則不同。以最簡單的圓形鎖邊為例，縫跡是一個封閉的圓，鎖邊縫跡是有寬度的，實際是一個扇形面，并不是簡單的點到點的線。要得到良好的圓形工件的鎖邊縫跡，工件的圓心不動，即不需要任何平移，但是工件必須繞圓心旋轉(zhuǎn)。我們稱這種運動為“滾邊運動”。例如一條直線沿曲線“滾邊”，在運動過程中始終保持與曲線相切；或反之，即直線不動而曲線在直線上“滾邊”，鎖邊機(jī)縫跡就是這樣的“滾邊”。“滾邊”的要點是直線在鎖邊機(jī)機(jī)針點與曲線相切。因此我們知道，要設(shè)計一個用于鎖邊機(jī)的機(jī)械手，應(yīng)該有復(fù)雜的三維復(fù)合運動，除了有類似花樣機(jī)那樣在平面直角坐標(biāo)系的XY平移外，還要有使工件旋轉(zhuǎn)的R運動。
[0006]要控制這三個電機(jī)，使得機(jī)械手能把持工件作復(fù)雜的滾邊運動，必須先要有作圖表示，并且能夠簡明直觀，化繁為簡，把復(fù)雜的三維運動用簡單的方法表示出來，最好與三個電機(jī)的控制參量關(guān)聯(lián)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的以上問題，提供一種鎖邊機(jī)械手滾邊運動的控制方法。
[0008]為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
一種鎖邊機(jī)械手滾邊運動的控制方法，包括以下步驟:
步驟I)確定工件鎖邊圖形所需的縫紉軌跡P，縫紉軌跡P上的點Pi則有坐標(biāo)值Zi(Xi, Yi, ffi) , i=0、l、2、…、η ;
步驟 2)根據(jù) Pi 序列所對應(yīng)的 ZO (X0，Y0，W0)，Z1 (XI，Yl，Wl)，Z2 (X2，Y2，W2)，...，Zn (Xn，Yn, Wn)，計算出滾邊運動時各電機(jī)的坐標(biāo)位移量，Pl到PO的弧長為針距t，同樣P2到Pl也為t，可表示為ΔΡ? =Pl-P0=P2-Pl=P1-P (1-1) = t，則對應(yīng)的表示有ΔΖ?( ΔΧ?,ΔΥ?, AWi)，其中 AXi=X1-X (1-1), AYi=Y1-Y (1-1), Δ Wi=W1-W (1-1),即為各電機(jī)在滾邊運動時每針的位移量；
步驟3)將起始針坐標(biāo)值ZO (X0，Y0，W0)，及隨后的AZi ( AXi，AYi，AWi)序列編制為數(shù)據(jù)文件，發(fā)送并存貯于微處理器；
步驟4)所述微處理器控制X軸電機(jī)，Y軸電機(jī)，R軸電機(jī)以上述坐標(biāo)值及位移量驅(qū)動；其中，平面直角坐標(biāo)系XOY，O為原點，一個以Z為極點的極坐標(biāo)系疊加在XOY上，并可在XOY上移動，由此建立平面三維坐標(biāo)系XYZ，其中X、Y與XOY中的定義相同，Z為極坐標(biāo)的極點，極軸為X方向，W為極角，逆時針方向為正；鎖邊圖形A為封閉曲線或不封閉曲線，其鎖邊軌跡為P，在圖形A內(nèi)定義一條中軸線MN，定義中軸線麗上的一點M為圖形中心點，把圖形A移入XYZ并使M與Z重合，則總可以找到坐標(biāo)Z (X，Y，W)使得圖形A的曲線上的一點P與原點O重合，且滿足Y為曲線的切線。
[0009]進(jìn)一步的，所述步驟4)微處理器在控制X軸電機(jī)，Y軸電機(jī)，R軸電機(jī)時，包含與鎖邊機(jī)同步的速度控制。
[0010]進(jìn)一步的，所述的與鎖邊機(jī)同步的速度控制包括，在滿足ΔΧ?、ΔΥ?, AWi三者中最大位移量所需時間的情況下，鎖邊機(jī)取較高速度；若鎖邊機(jī)當(dāng)前速度不能滿足ΔΧ?、AY1、Affi三者中最大位移量所需時間，則控制鎖邊機(jī)減速以滿足要求。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:
把復(fù)雜的三維滾邊運動用獨特創(chuàng)新建立的XYZ坐標(biāo)表示出來，并且可以獲得在鎖邊滾邊運動過程中機(jī)械手三個電機(jī)的控制參量。
[0012]上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。本發(fā)明的【具體實施方式】由以下實施例及其附圖詳細(xì)給出。
【附圖說明】
[0013]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
圖1為滾邊圖形示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面將參考附圖并結(jié)合實施例，來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0015]參照圖1所示，一種鎖邊機(jī)械手滾邊運動的控制方法，包括以下步驟:
步驟I)確定工件鎖邊圖形所需的縫紉軌跡P，縫紉軌跡P上的點Pi則有坐標(biāo)值Zi(Xi, Yi,ffi) , i=0、l、2、…、n ;
步驟 2)根據(jù) Pi 序列所對應(yīng)的 ZO (X0，Y0，W0)，Z1 (XI，Yl，Wl)，Z2 (X2，Y2，W2)，...，Zn (Xn, Yn, Wn)，計算出滾邊運動時各電機(jī)的坐標(biāo)位移量，Pl到PO的弧長為針距t，同樣P2到Pl也為t，可