一種自動裁床裁刀變形檢測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種自動裁床裁刀變形檢測裝置。本發(fā)明的裝置通過位移傳感器對裁刀在旋轉(zhuǎn)過程中切割布料引起的裁刀彎曲變形進行實時檢測，將檢測到的模擬電壓信號經(jīng)過數(shù)字化轉(zhuǎn)換，并在微控制器中的程序控制下，首先對裁刀變形情況做出分析和判斷，然后控制伺服電機并帶動裁刀向發(fā)生變形相反的方向進行旋轉(zhuǎn)補償，實現(xiàn)對裁刀切割方向的自動糾正。保證了因裁刀變形引起的切割誤差始終控制在容許的范圍內(nèi)，提高了切割質(zhì)量和精度。
【專利說明】—種自動裁床裁刀變形檢測裝置
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種自動裁床裁刀變形檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]自動裁床是服裝CAM設備當中的高端產(chǎn)品，它利用服裝CAD系統(tǒng)中的款式設計、樣板設計、放碼、排料等數(shù)字化信息，控制自動生產(chǎn)制造系統(tǒng)，實現(xiàn)多層衣片自動裁剪。目前自動裁床主要產(chǎn)于歐美等國家，國外公司掌握核心技術(shù)，設備價格普遍比較高，零部件和維護費用高，設備往往不能及時得到維修。
[0003]需要一種能夠?qū)ψ詣硬么膊玫蹲冃芜M行檢測和自動糾正裁刀變形的裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的主要目的是提供一種自動裁床裁刀變形檢測裝置，解決裁刀在旋轉(zhuǎn)過程中切割布料引起的裁刀彎曲變形的檢測問題，同時控制程序根據(jù)該檢測信號對裁刀變形進行自動糾正控制，減小了因裁刀變形引起的切割誤差，提高了切割質(zhì)量和精度。
[0005]本發(fā)明的自動裁床裁刀變形檢測裝置，包括:
一個位移傳感器，用于裁刀變形的檢測；位移傳感器與信號采集電路相連；
一個信號采集電路，用于對位移傳感器輸出的模擬電壓進行變換，成為O?3V的直流電壓；
一個微控制器，用于對信號采集電路產(chǎn)生的O?3V直流電壓進行數(shù)字化處理，微控制器與信號采集電路和伺服驅(qū)動器連接；微控制器中設置有控制程序；
一個伺服驅(qū)動器，用于接收微控制器的控制指令及控制伺服電機旋轉(zhuǎn)；
一個伺服電機，用于帶動裁刀旋轉(zhuǎn)，伺服電機與伺服驅(qū)動器連接，伺服電機的轉(zhuǎn)動軸與裁刀連接。
[0006]本發(fā)明的自動裁床裁刀變形檢測裝置，所述檢測裝置中的微控制器中設置的控制程序，對信號采集電路產(chǎn)生的O?3V直流電壓數(shù)字化處理成為對應的X數(shù)值，X數(shù)值的范圍為O?4095，根據(jù)X的值判斷裁刀的變形情況，并對裁刀變形自動糾正，依次包括如下步驟:
a、首先記錄下裁刀沒有變形時X的值，該值定義為B；
b、當0〈Χ〈Β時，表示裁刀順時針變形，這時程序給伺服驅(qū)動器發(fā)出逆時針方向旋轉(zhuǎn)的補償指令，使伺服電機逆時針旋轉(zhuǎn)，從而帶動裁刀旋轉(zhuǎn)；
C、當B〈X〈4095時，表示裁刀逆時針變形，這時程序給伺服驅(qū)動器發(fā)出順時針方向旋轉(zhuǎn)的補償指令，使伺服電機順時針旋轉(zhuǎn)，從而帶動裁刀旋轉(zhuǎn)；
d、實時檢測X的值；當發(fā)現(xiàn)有裁刀變形存在時，就重復執(zhí)行步驟b或c ;當檢測到X=B，已沒有裁刀變形時，就不做補償。
[0007]本發(fā)明所述的自動裁床裁刀變形檢測裝置，采用實時模擬采樣檢測裁刀變形情況，并根據(jù)變形量確定裁刀旋轉(zhuǎn)的補償，控制裁刀向與變形相反的方向旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)對裁刀變形的自動糾正。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明的自動裁床裁刀變形檢測裝置的結(jié)構(gòu)方框圖；
圖2是說明信號采集電路的方框圖；
圖3是說明伺服驅(qū)動閉環(huán)控制的方框圖；
圖4是說明對裁刀變形進行實時檢測及自動糾正的控制程序流程圖。
【具體實施方式】
[0009]下面將結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行進一步的詳細說明。
[0010]本發(fā)明的自動裁床裁刀變形檢測裝置的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，包括:
一個位移傳感器1，用于裁刀變形的檢測；位移傳感器I與信號采集電路2相連；
一個信號米集電路2,用于對位移傳感器I輸出的模擬電壓進行變換,成為O?3V的直流電壓；
一個微控制器3，用于對信號采集電路2產(chǎn)生的O?3V直流電壓進行數(shù)字化處理，微控制器3與信號采集電路2和伺服驅(qū)動器4連接；微控制器3中設置有控制程序；
一個伺服驅(qū)動器4，用于接收微控制器3的控制指令及控制伺服電機5旋轉(zhuǎn)；
一個伺服電機5,用于帶動裁刀6旋轉(zhuǎn),伺服電機5與伺服驅(qū)動器4連接,伺服電機5的轉(zhuǎn)動軸與裁刀6連接。
[0011]位移傳感器I是裁刀變形檢測控制的重要組成部分，采用渦電流位移傳感器，如KEYENCE EX-200系列。位移傳感器I固定安裝在裁刀6的旁邊，能精確測量出裁刀的偏心與偏向變形，并將變形的位移量以模擬電壓的方式輸出。
[0012]本發(fā)明的檢測裝置和控制程序一起構(gòu)成了一套能對裁刀變形實時檢測，并對變形進行自動糾正的閉環(huán)控制系統(tǒng)。
[0013]本發(fā)明中的信號采集電路2的方框圖如圖2所示。位移傳感器I輸出的模擬電壓信號經(jīng)運算放大器比例縮放電路11處理，變成O?3V的直流電壓傳輸?shù)紻SP芯片12的ADC端口。運算放大器可選LM324。
[0014]本發(fā)明中的微處理器3采用高性能數(shù)字信號處理DSP芯片12，型號為TMS320F28332,該DSP芯片具有12位精度的ADC接口，能方便地將模擬輸入電壓O?3V轉(zhuǎn)換為數(shù)字O?4095。同時它內(nèi)部設置的控制程序向伺服驅(qū)動器4發(fā)出控制指令，使伺服電機5和裁刀6按具體的控制要求旋轉(zhuǎn)。
[0015]本發(fā)明中的伺服驅(qū)動閉環(huán)控制方框圖如圖3所示。微控制器3向伺服驅(qū)動器4發(fā)出給定指令，使伺服電機5和裁刀6開始旋轉(zhuǎn)；位置傳感器I對裁刀6旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的變形進行檢測，并將檢測結(jié)果反饋到微控制器3 ;微控制器3根據(jù)裁刀6的變形情況發(fā)出相應的補償指令，并通過控制指令綜合處理程序21將給定指令和補償指令進行合成，最后形成了發(fā)給伺服驅(qū)動器4的實際控制指令；實現(xiàn)了對伺服電機5和裁刀6旋轉(zhuǎn)運動的閉環(huán)控制。
[0016]本發(fā)明中的裁刀變形實時檢測及自動糾正控制程序流程圖如圖4所示。微控制器3中設置的控制程序?qū)π盘柌杉娐?產(chǎn)生的O?3V直流電壓數(shù)字化處理成為對應的X數(shù)值，X數(shù)值的范圍為O?4095，根據(jù)X的值判斷裁刀的變形情況，并對裁刀變形自動糾正，程序流程說明如下:
在開始步驟31后該流程啟動；
步驟32對裁刀的變形情況進行檢測；
步驟33對檢測到的模擬電壓信號進行數(shù)字化處理為具體的數(shù)值X ；
在未進行裁料時，裁刀不會發(fā)生變形，步驟34記錄下裁刀沒有變形時X的值，并將該值定義為B ；
步驟35根據(jù)X的值對裁刀變形情況進行判斷，然后選擇不同的流程分支執(zhí)行；
當0〈Χ〈Β時，步驟36判斷出裁刀發(fā)生順時針變形，步驟37給伺服驅(qū)動器發(fā)出逆時針方向旋轉(zhuǎn)的補償指令，步驟38使伺服電機逆時針旋轉(zhuǎn)，并帶動裁刀旋轉(zhuǎn)；
當B〈X〈4095時，步驟39判斷出裁刀發(fā)生逆時針變形，步驟40給伺服驅(qū)動器發(fā)出順時針方向旋轉(zhuǎn)的補償指令，步驟41使伺服電機順時針旋轉(zhuǎn)，并帶動裁刀旋轉(zhuǎn)；
程序不斷地對裁刀的變形情況進行檢測，并實時地分析檢測到的X值，當發(fā)現(xiàn)有裁刀變形存在時，就重復執(zhí)行步驟36?38或步驟39?41 ;
當檢測到X=B，步驟42判斷出裁刀沒有發(fā)生變形，步驟43結(jié)束該流程。
[0017]裁刀在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下切割布料時，裁刀時刻處于扭曲變形狀態(tài)，因此切割軌跡與理想軌跡有一定的誤差。本發(fā)明對自動裁床的裁刀變形進行實時檢測，并控制伺服電機向裁刀變形相反的方向進行旋轉(zhuǎn)補償，實現(xiàn)對裁刀切割方向的自動糾正，保證了裁刀切割軌跡的誤差始終控制在容許的范圍內(nèi)，提高了切割質(zhì)量和精度。
【權(quán)利要求】
1.一種自動裁床裁刀變形檢測裝置，其特征在于，所述檢測裝置包括: 一個位移傳感器(1)，用于裁刀變形的檢測；位移傳感器(I)與信號采集電路(2)相連； 一個信號采集電路(2)，用于對位移傳感器(I)輸出的模擬電壓進行變換，成為O?3V的直流電壓； 一個微控制器(3 )，用于對信號采集電路(2 )產(chǎn)生的O?3V直流電壓進行數(shù)字化處理，微控制器(3)與信號采集電路(2)和伺服驅(qū)動器(4)連接；微控制器(3)中設置有控制程序; 一個伺服驅(qū)動器(4)，用于接收微控制器(3)的控制指令及控制伺服電機(5)旋轉(zhuǎn)；一個伺服電機(5)，用于帶動裁刀(6)旋轉(zhuǎn)，伺服電機(5)與伺服驅(qū)動器(4)連接，伺服電機(5)的轉(zhuǎn)動軸與裁刀(6)連接； 所述的控制程序，用于對信號采集電路(2)產(chǎn)生的O?3V直流電壓數(shù)字化處理成為對應的X數(shù)值，X數(shù)值的范圍為O?4095，根據(jù)X的值判斷裁刀的變形情況，并對裁刀變形自動糾正。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動裁床裁刀變形檢測裝置，其特征在于，所述的控制程序，依次包括如下步驟: a.首先記錄下裁刀沒有變形時X的值，該值定義為B; b.當0〈Χ〈Β時，表示裁刀順時針變形，這時程序給伺服驅(qū)動器(4)發(fā)出逆時針方向旋轉(zhuǎn)的補償指令，使伺服電機(5)逆時針旋轉(zhuǎn)，從而帶動裁刀(6)旋轉(zhuǎn)； c.當B〈X〈4095時，表示裁刀逆時針變形，這時程序給伺服驅(qū)動器(4)發(fā)出順時針方向旋轉(zhuǎn)的補償指令，使伺服電機(5)順時針旋轉(zhuǎn)，從而帶動裁刀(6)旋轉(zhuǎn)； d.實時檢測X的值；當發(fā)現(xiàn)有裁刀變形存在時，就重復執(zhí)行步驟b或c;當檢測到X=B，已沒有裁刀變形時，就不做補償。
【文檔編號】G01B7/16GK103776360SQ201210407822
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月24日
【發(fā)明者】楊奕昕, 祝本明, 劉玲, 陳波, 張?zhí)煊? 任緯, 劉必標, 董明玉, 李 杰, 王體泮 申請人:綿陽市維博電子有限責任公司