電腦刺繡機智能控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型電腦刺繡機智能控制系統(tǒng)，屬于電腦刺繡機控制裝置【技術領域】；解決的技術問題是：提供一種能夠高效、高品質控制電腦刺繡機工作的控制系統(tǒng)；采用的技術方案是：電腦刺繡機智能控制系統(tǒng)，包括：電腦刺繡機主控系統(tǒng)和多個控制斷檢板的智能斷檢板控制系統(tǒng)，所述智能斷檢板控制系統(tǒng)包括：單片機、三檔開關模塊、三色指示燈、針位報警輸入模塊、電磁鐵控制模塊、通訊模塊和電源模塊，所述單片機分別與三檔開關模塊、三色指示燈、針位報警輸入模塊、電磁鐵控制模塊、通訊模塊和電源模塊相連，所述智能斷檢板控制系統(tǒng)通過通訊模塊與電腦刺繡機主控系統(tǒng)相連進行通訊；本實用新型適用于刺繡領域。
【專利說明】電腦刺繡機智能控制系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型電腦刺繡機智能控制系統(tǒng)，屬于電腦刺繡機控制裝置【技術領域】。
【背景技術】
[0002]刺繡工藝品幅面較大，視覺美觀度好，但制作復雜度高，工藝要求也高，若采用傳統(tǒng)手工繡作工藝，刺繡人員需要有較高的刺繡水平，而且需要很長的時間來完成；現(xiàn)在，普遍使用電腦刺繡機配合人工輔助操作來完成刺繡，使用電腦刺繡機進行刺繡工藝品繡作的過程中，通常遇到下面兩種問題:一、繡幅不能滿足花樣繡作范圍，在繡作時會越界；二、花樣顏色太多，而機頭針位數(shù)有限，即已裝好的繡線顏色種類有限，不能滿足電腦自動換色需求。
[0003]繡幅不能滿足繡作范圍的問題:繡作中遇到繡作范圍超出了刺繡機的繡幅，當前機頭不能夠完成繡作時，停止機器；繡工把布料與繡框松開，使用針停下位功能，保持布料相對機頭不移動；平移繡框，使當前要繼續(xù)繡作的范圍處于機頭的繡幅范圍內；將布料重新固定在繡框上；啟動繡作，繼續(xù)剛才的繡作；如有需要，重復上述步驟，直至整個繡品刺繡完成。
[0004]顏色多而機頭針位少的問題；在繡作開始準備時，設定花樣換色針位，將大于機頭針位數(shù)的顏色，也按事先設計好的針位進行設定，但是與之前換色針位會重復，如機頭為9針位，則第10-18換色，需要將換色針位要重復設置為1、針位，以此類推，設置完成后，啟動繡作；當?shù)?0次換色時，停止繡作；繡工將1、針位的繡線取下，按要求換成新顏色繡線，啟動機器，繼續(xù)繡作，如有需要，可重復上述步驟，直至整個繡品刺繡完成。
[0005]原有刺 繡機電腦采用高速C8051單片機作為主控CPU芯片，控制各個模塊進行工作，以主控CPU單元為核心，通過顯示、鍵盤、USB模塊與操作人員進行信息交互，可以將花樣文件存入或讀出，并可以進行繡作花樣的設置等等操作；操作人員可以通過操作控制輸入模塊，以便捷的操作，對電腦輸入啟動、停止、點動等等指令信號來操作刺繡機工作；根據(jù)電腦花樣設置及操作指令，主控CPU單元根據(jù)主軸、移框電機反饋模塊的信息，發(fā)出控制信號給主軸、移框、剪線、換色電機驅動器來驅動電機運行。
[0006]普通斷檢板是一塊硬件邏輯電路板，通過并行接口連接到主控板上，由主控CPU單元直接控制電磁鐵動作、指示燈狀態(tài)，讀取斷線報警信號、頭位控制開關狀態(tài)，所有的控制全部由主控CPU單元直接完成，在繡作工藝品花樣時，由于花樣較大，需要幾個機頭協(xié)作工作，就需要關閉某些頭位，由人工撥動斷檢板開關，實際操作起來，需要頻繁的換繡線和撥動斷檢板撥扭，效率低下。
[0007]綜上所述，在處理大花樣刺繡工藝品時，存在很多缺點問題，這些問題的存在長期困擾著生廣廠家，使其不能聞效率、聞品質地完成生廣任務。
實用新型內容
[0008]本實用新型克服現(xiàn)有技術存在的不足，所要解決的技術問題是:提供一種能夠高效、高品質控制電腦刺繡機工作的控制系統(tǒng)。
[0009]為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是:電腦刺繡機智能控制系統(tǒng)，包括:電腦刺繡機主控系統(tǒng)和多個控制斷檢板的智能斷檢板控制系統(tǒng)；
[0010]所述智能斷檢板控制系統(tǒng)包括:單片機、三檔開關模塊、三色指示燈、針位報警輸入模塊、電磁鐵控制模塊、通訊模塊和電源模塊，所述單片機分別與三檔開關模塊、三色指示燈、針位報警輸入模塊、電磁鐵控制模塊、通訊模塊和電源模塊相連，所述智能斷檢板控制系統(tǒng)通過通訊模塊與電腦刺繡機主控系統(tǒng)相連進行通訊。
[0011]所述電腦刺繡機主控系統(tǒng)包括:主控CPU模塊、花樣存儲模塊、主軸電機控制模塊、移框電機控制模塊、剪線換色控制模塊、電機反饋模塊、操作控制輸入控制模塊、通訊接口模塊和主電源模塊，所述主控CPU模塊分別與花樣存儲模塊、主軸電機控制模塊、移框電機控制模塊、剪線換色控制模塊、電機反饋模塊、操作控制輸入控制模塊、通訊接口模塊和主電源模塊相連；所述電腦刺繡機主控系統(tǒng)通過通訊接口模塊與上述通訊模塊相連進行通訊 o
[0012]所述電腦刺繡機主控系統(tǒng)還包括有金片擴展控制模塊、盤帶擴展控制模塊和外圍擴展控制模塊，所述金片擴展控制模塊、盤帶擴展控制模塊和外圍擴展控制模塊均與上述通訊接口模塊相連。
[0013]所述電腦刺繡機主控系統(tǒng)還包括有顯示鍵盤模塊，所述顯示鍵盤模塊與上述主控(PU模塊相連。
[0014]所述通訊模塊采用RS485通訊接口。
[0015]所述單片機采用51單片機。
[0016]本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有的有益效果是:本實用新型對每個斷檢板采用獨立的控制系統(tǒng)，依靠高速通信模塊與刺繡機主控系統(tǒng)相連，能夠實現(xiàn)自動換色和刺繡機頭的智能組合，使得刺繡工藝品的加工制作過程更加高效、快捷和精準，從根本上提高了工作效率，改進了繡品質量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]下面結合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明:
[0018]圖1是本實用新型的電路結構示意圖；
[0019]圖2是本實用新型中電腦刺繡機主控系統(tǒng)的電路結構示意圖；
[0020]圖3是花樣智能分析示意圖；
[0021]圖中:1為電腦刺繡機主控系統(tǒng)、2為智能斷檢板控制系統(tǒng)、3為單片機、4為三檔開關模塊、5為三色指示燈、6為針位報警輸入模塊、7為電磁鐵控制模塊、8為通訊模塊、9為電源模塊、10為主控CPU模塊、11為花樣存儲模塊、12為主軸電機控制模塊、13為移框電機控制模塊、14為剪線換色控制模塊、15為電機反饋模塊、16為操作控制輸入控制模塊、17為通訊接口模塊、18為主電源模塊、19為金片擴展控制模塊、20為盤帶擴展控制模塊、21為外圍擴展控制模塊、22為顯示鍵盤模塊。
【具體實施方式】
[0022]如圖1和圖2所示，本實用新型電腦刺繡機智能控制系統(tǒng)，包括:電腦刺繡機主控系統(tǒng)1和多個控制斷檢板的智能斷檢板控制系統(tǒng)2。
[0023]所述智能斷檢板控制系統(tǒng)2包括:單片機3、三檔開關模塊4、三色指示燈5、針位報警輸入模塊6、電磁鐵控制模塊7、通訊模塊8和電源模塊9，所述單片機3分別與三檔開關模塊4、三色指示燈5、針位報警輸入模塊6、電磁鐵控制模塊7、通訊模塊8和電源模塊9相連，所述智能斷檢板控制系統(tǒng)2通過通訊模塊8與電腦刺繡機主控系統(tǒng)1相連進行通訊，所述電磁鐵控制模塊7與頭位電磁鐵相連，控制頭位電磁鐵動作，所述針位報警輸入模塊6的信號輸入端與針位挑線簧的光耦信號輸出端相連。
[0024]所述單片機3采用51單片機，所述51單片機內部設置斷檢板控制程序，獨立的控制與其相連的斷檢板，所述通訊模塊8采用RS485通訊接口。
[0025]普通斷檢板通過20線并行接口連接到主控板，主控CPU單元的控制信號通過邏輯電路的組合譯碼環(huán)節(jié)，直接操作斷檢板的各種控制信號，讀取其狀態(tài)反饋信號，本實用新型通過6線RS485通訊接口與電腦刺繡機主控系統(tǒng)1連接，電腦刺繡機主控系統(tǒng)1通過發(fā)送命令，與斷檢板上的51單片機通信，由51單片機執(zhí)行主控板命令，間接操作各種控制信號，或是讀取狀態(tài)反饋，這樣可以通過修改斷檢板控制程序，來適應主機調整工作過程，使得斷檢板的工作可以更加靈活地改變。
[0026]普通斷檢板是一個邏輯電路板，每個機頭安裝一塊，彼此之間完全相同，所以對主控CPU單元來說，所有斷檢板都是一樣的，安裝了多少塊斷檢板就有多少塊斷檢板在工作，但主機并不知道有多少斷檢板在工作，也不可以單獨控制某個頭位的斷檢板；本實用新型在第一次裝機時，對每塊斷檢板進行編號，電腦刺繡機主控系統(tǒng)1發(fā)出斷檢板編碼命令后，操作人員撥動頭位開關，配合完成編號，使得每一塊斷檢板都有自己的序號，該序號與機頭編號相同，電腦刺繡機主控系統(tǒng)1可以是單獨控制某個頭位工作，取代以前人工關閉頭位開關的操作，如關閉第2、4、6、8、10號機頭或者關閉第1、3、5、7、9號機頭，都由電腦刺繡機主控系統(tǒng)1自動控制，無需繡工操作，這一功能的改進，配合主控軟件的改進，使刺繡工藝品的加工過程更加高效、準確，繡作的工藝品更加整潔、美觀，另外，某個機頭發(fā)生斷線，智能斷檢板控制系統(tǒng)2發(fā)出斷線報警信號，電腦刺繡機主控系統(tǒng)1可以知道是哪個機頭發(fā)生了斷線，并在顯示屏上做出提示。
[0027]普通斷檢板使用并行接口，需要20線連接，而智能斷檢板控制系統(tǒng)2采用6線的485串行接口，差分信號傳輸，不僅簡化了產(chǎn)品連接線路，便于安裝調試，而且也提高了信號傳輸?shù)目煽啃浴?br> [0028]普通斷檢板對于斷線檢測采用光耦斷檢方式時，斷檢板通過邏輯電路產(chǎn)生斷線報警信號，當正常工作時，光耦脈沖信號以方波形式進入斷檢板，邏輯電路輸出斷線報警無效電平，當繡線斷開不連續(xù)時，光耦信號將消失，電路將產(chǎn)生斷線報警有效信號電平，主控板進行斷線報警處理；本實用新型中智能斷檢板控制系統(tǒng)2工作時，51單片機對光耦脈沖信號進行采集并計數(shù)，根據(jù)所記錄的脈沖個數(shù)來判斷是否發(fā)生斷線。當計數(shù)少于某個閾值時，說明繡線拉動緩慢或者沒有拉動，由此判斷該針位發(fā)生了斷線。通過修改這個閾值數(shù)據(jù)，就可以改變斷線報警的靈敏度，該值較小時，靈敏度低，較大時，靈敏度高。
[0029]普通斷檢板在硬件電路設計完成的時候，其功能作用就已經(jīng)固定下來了，在使用過程中，不可更改變化的，本實用新型中智能斷檢板控制系統(tǒng)2工作在指令方式下，即使硬件設計完成，其功能作用還可以根據(jù)需要來修改內部的控制軟件，可以很方便地進行功能修改與擴展；例如，電磁鐵控制采用一定占空比的PWM電源來驅動，對于普通斷檢板，占空比由硬件電路產(chǎn)生，是一個固定值，而智能斷檢板控制系統(tǒng)2上的PWM電源是由軟件控制輸出的，占空比是可以通過參數(shù)來調整修改的，當采用的電磁鐵電氣參數(shù)發(fā)生改變時，普通斷檢板需要修改硬件電路元器件參數(shù)，而智能斷檢板控制系統(tǒng)2卻不需要，修改參數(shù)即可，非常的便利。
[0030]在系統(tǒng)軟件方面，本實用新型也做了改進，大花樣幅面較大，單個機頭繡幅有限，無法獨立完成，通過大花樣自動拼版分析，在繡作過程中控制智能斷檢板控制系統(tǒng)2的頭位開關，使整個繡作過程無需人工操作即可完成。
[0031]具體的分析控制過程如下所述:
[0032]一、將電腦中的虛擬坐標，對應成實際繡框在運動中的實際坐標；
[0033]二、計算大花樣的起繡點在繡框中的刺繡位置；
[0034]三、計算幾個頭一組來繡作，并記錄哪些頭開放，哪些頭關閉。下面有例子；
[0035]四、刺繡過程中，每一針數(shù)據(jù)都要計算是否刺繡到繡框邊界；
[0036]五、如果刺繡到繡框邊界，則移動繡框到相鄰的頭位；
[0037]六、計算應該使用的頭位，打開或者關閉相應的頭位；
[0038]七、繼續(xù)繡作，完成花樣拼接。
[0039]如圖3所示，上述對花樣數(shù)據(jù)計算分析，屬于軟件流程中在線花樣信息準備環(huán)節(jié)；具體的判斷繡框越界，是否打開或者關頭位，都是在繡作過程中進行的；
[0040]例如:(單位:_)
[0041]大花樣某次換色范圍長*寬:1500*600 ；
[0042]刺繡機機頭間距:200 ；
[0043]分析如下:1500 + 200=7.5，即商為7，余數(shù)100 ；
[0044]分析結果:單個機頭繡作范圍為200,無法完成此次換色繡作，需要8個機頭有機組合成為一個機頭組來完成繡作。
[0045]所述電腦刺繡機主控系統(tǒng)I包括:主控CPU模塊10、花樣存儲模塊11、主軸電機控制模塊12、移框電機控制模塊13、剪線換色控制模塊14、電機反饋模塊15、操作控制輸入控制模塊16、通訊接口模塊17和主電源模塊18，所述主控CPU模塊10分別與花樣存儲模塊
11、主軸電機控制模塊12、移框電機控制模塊13、剪線換色控制模塊14、電機反饋模塊15、操作控制輸入控制模塊16、通訊接口模塊17和主電源模塊18相連；所述電腦刺繡機主控系統(tǒng)I通過通訊接口模塊17與上述通訊模塊8相連進行通訊。
[0046]所述電腦刺繡機主控系統(tǒng)I還包括有金片擴展控制模塊19、盤帶擴展控制模塊20和外圍擴展控制模塊21，所述金片擴展控制模塊19、盤帶擴展控制模塊20和外圍擴展控制模塊21通過通訊接口模塊17與主控CPU模塊10相連進行通訊。
[0047]所述電腦刺繡機主控系統(tǒng)I還包括有顯示鍵盤模塊22，所述顯示鍵盤模塊22與上述主控CPU模塊10相連，顯示鍵盤模塊22包括顯示器、鍵盤以及USB接口等，用于人機交互的媒介。
[0048]上述電腦刺繡機主控系統(tǒng)I以主控CPU模塊10為核心，通過顯示鍵盤模塊22與操作人員進行信息交互，可以將花樣文件存入或讀出，并可以進行繡作花樣的設置等等操作，操作人員可以通過操作控制輸入控制模塊16，以便捷的操作，對電腦輸入啟動、停止、點動等等指令信號來操作刺繡機工作；根據(jù)電腦花樣設置及操作指令，主控CPU模塊10根據(jù)主軸、移框電機反饋模塊的信息，發(fā)出控制信號給主軸、移框、剪線、換色電機驅動器來驅動電機運行；金片擴展控制模塊19、盤帶擴展控制模塊20和外圍擴展控制模塊21是在最基本的刺繡機基礎上擴展一些特殊功能，如金片繡、盤帶繡、繩繡等等功能而使用。
[0049] 本實用新型對每個斷檢板采用獨立的控制系統(tǒng)，依靠高速通信模塊與刺繡機主控系統(tǒng)相連，大大地縮短了加工制作時間，減少了人工勞力的投入，提高了繡品的整體美觀度，使整個工藝品加工生產(chǎn)效率得到了突破性的提高。
【權利要求】
1.電腦刺繡機智能控制系統(tǒng)，其特征在于:包括:電腦刺繡機主控系統(tǒng)(1)和多個控制斷檢板的智能斷檢板控制系統(tǒng)(2)；所述智能斷檢板控制系統(tǒng)(2)包括:單片機(3)、三檔開關模塊(4)、三色指示燈(5)、針位報警輸入模塊(6 )、電磁鐵控制模塊(7 )、通訊模塊(8 )和電源模塊(9 )，所述單片機(3 )分別與三檔開關模塊(4)、三色指示燈(5)、針位報警輸入模塊(6)、電磁鐵控制模塊(7)、通訊模塊(8 )和電源模塊(9 )相連，所述智能斷檢板控制系統(tǒng)(2 )通過通訊模塊(8 )與電腦刺繡機主控系統(tǒng)(1)相連進行通訊。
2.根據(jù)權利要求1所述的電腦刺繡機智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述電腦刺繡機主控系統(tǒng)(1)包括:主控CPU模塊(10)、花樣存儲模塊(11)、主軸電機控制模塊(12)、移框電機控制模塊(13)、剪線換色控制模塊(14)、電機反饋模塊(15)、操作控制輸入控制模塊(16),通訊接口模塊(17)和主電源模塊(18)，所述主控CPU模塊(10)分別與花樣存儲模塊(11)、主軸電機控制模塊(12)、移框電機控制模塊(13)、剪線換色控制模塊(14)、電機反饋模塊(15)、操作控制輸入控制模塊(16)、通訊接口模塊(17)和主電源模塊(18)相連；所述電腦刺繡機主控系統(tǒng)(1)通過通訊接口模塊(17)與上述通訊模塊(8)相連進行通訊。
3.根據(jù)權利要求2所述的電腦刺繡機智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述電腦刺繡機主控系統(tǒng)(1)還包括有金片擴展控制模塊(19)、盤帶擴展控制模塊(20)和外圍擴展控制模塊(21 )，所述金片擴展控制模塊(19)、盤帶擴展控制模塊(20)和外圍擴展控制模塊(21)均與上述通訊接口模塊(17 )相連。
4.根據(jù)權利要求3所述的電腦刺繡機智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述電腦刺繡機主控系統(tǒng)(1)還包括有顯示鍵盤模塊(22 )，所述顯示鍵盤模塊(22)與上述主控CPU模塊(10 )相連。
5.根據(jù)權利要求1至4任一權利要求所述的電腦刺繡機智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述通訊模塊(8)采用RS485通訊接口。
6.根據(jù)權利要求1至4任一權利要求所述的電腦刺繡機智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述單片機(3)采用51單片機。
【文檔編號】D05C13/00GK203462264SQ201320553221
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年9月6日 優(yōu)先權日:2013年9月6日
【發(fā)明者】蔡志凌, 何小兵, 姚奮生, 曹健陽, 羅雁軍 申請人:太原大豪益達電控有限公司