一種用于縫制過程中測(cè)量布料長度的測(cè)量裝置及測(cè)量方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于縫制過程中測(cè)量布料長度的測(cè)量裝置(4)，安裝在縫紉機(jī)(1)的臺(tái)板(2)上，所述測(cè)量裝置(4)包含蓋板(6)和殼體(12)，所述蓋板(6)上設(shè)有檢測(cè)口(5)，殼體(12)內(nèi)安裝有線路板系統(tǒng)(10)、光源(11)、透鏡系統(tǒng)(8)、光學(xué)傳感器(9)，線路板系統(tǒng)(10)與光源(11)和光學(xué)傳感器(9)相連，透鏡系統(tǒng)(8)設(shè)有一組向檢測(cè)口(5)發(fā)射光源的透鏡和另一組將反射回的光線反射到光學(xué)傳感器(9)中的透鏡。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，精度高，安裝調(diào)試方便，配備于各種縫制設(shè)備，可以大幅提高生產(chǎn)效率及加工質(zhì)量。
【專利說明】一種用于縫制過程中測(cè)量布料長度的測(cè)量裝置及測(cè)量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種縫紉機(jī)，特別涉及一種用于在縫制過程中對(duì)布料進(jìn)行測(cè)量的測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市場(chǎng)上的各種縫紉機(jī)在縫制過程中主要利用圈數(shù)(針數(shù))來計(jì)算布料的縫制長度或者用于第三方設(shè)備的信號(hào)輸入(比如自動(dòng)切斷)?？p制過程中對(duì)結(jié)束時(shí)產(chǎn)生的線頭或者帶狀料的長度要求比較高，一般要求與步齊平或者按要求的長度預(yù)留，以避免人工修剪，提高生產(chǎn)效率。但在實(shí)際縫制過程中，縫紉機(jī)的速度不均勻，速度變化范圍寬(從幾百轉(zhuǎn)每分鐘到四五千轉(zhuǎn)每分鐘)，快速與慢速下針腳會(huì)產(chǎn)生變化，單獨(dú)采用圈數(shù)計(jì)算，無法保證計(jì)算的精確度，常常會(huì)產(chǎn)生較大的計(jì)算誤差?？p紉機(jī)速度達(dá)到每秒60轉(zhuǎn)時(shí)，每圈針腳如果發(fā)生0.1mm的誤差，對(duì)于超過50圈長度的衣物來說就產(chǎn)生了 5mm以上的誤差，這在實(shí)際縫制過程中是絕對(duì)不允許的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種用于縫制過程中測(cè)量布料長度的測(cè)量裝置，用于精確測(cè)量縫制過程中布料的長度、運(yùn)動(dòng)方向及有無。
[0004]本發(fā)明的發(fā)明目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。
[0005]一種用于縫制過程中測(cè)量布料長度的測(cè)量裝置4，安裝在縫紉機(jī)I的臺(tái)板2上，所述測(cè)量裝置4包含蓋板6和殼體12，所述蓋板6上設(shè)有檢測(cè)口 5，殼體12內(nèi)安裝有線路板系統(tǒng)10、光源11、透鏡系統(tǒng)8、光學(xué)傳感器9,線路板10與光源11和光學(xué)傳感器9相連,透鏡系統(tǒng)8設(shè)有一組向檢測(cè)口5發(fā)射光源的透鏡和另一組將反射回的光線反射到光學(xué)傳感器9中的透鏡。
[0006]進(jìn)一步,所述蓋板6和殼體12之間還包含卡簧7,卡簧7主要用于將蓋板6和殼體12利用彈性原理固定于縫紉機(jī)I上，方便拆卸。
[0007]進(jìn)一步，測(cè)量裝置還包含與線路板系統(tǒng)10相連的操作盒2，用于設(shè)置初始值和顯示計(jì)算結(jié)果。
[0008]優(yōu)選地，光學(xué)傳感器9包含CMOS圖像感應(yīng)器和光學(xué)定位數(shù)字信號(hào)處理器，CMOS圖像感應(yīng)器用于負(fù)責(zé)圖像的收集并將其同步為二進(jìn)制的數(shù)字圖像矩陣，光學(xué)定位數(shù)字信號(hào)處理器用于負(fù)責(zé)相鄰圖像矩陣的分析比較，并據(jù)此計(jì)算出位置偏移。
[0009]本發(fā)明的另一目的在于提供一種在縫制過程中測(cè)量布料長度的測(cè)量方法，包含以下步驟:
[0010]SI)、根據(jù)檢測(cè)口 5與縫紉機(jī)機(jī)針的位置預(yù)設(shè)起始值；
[0011]S2)、光源11通過透鏡系統(tǒng)8向檢測(cè)口發(fā)射光線；
[0012]S3)、當(dāng)布料14通過檢測(cè)口時(shí)，將光源11所發(fā)射的光線遮擋，從而形成光線的反射和折射，使光線返回測(cè)量裝置4，通過透鏡系統(tǒng)8進(jìn)入光學(xué)傳感器9，使布料14在光學(xué)傳感器9中形成圖像信息并計(jì)算位置偏移；
[0013]S4)、線路板系統(tǒng)10控制各部件的運(yùn)作并將處理后的數(shù)值傳給操作盒2進(jìn)行顯示。
[0014]優(yōu)選地，光學(xué)傳感器9錄制圖像的速度為3000 (幀/秒)。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，可精確測(cè)量縫制過程中布料的長度，且安裝調(diào)試方便，配備于各種縫制設(shè)備，可以大幅提高生產(chǎn)效率及加工質(zhì)量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明測(cè)量裝置安裝在縫紉機(jī)上的結(jié)構(gòu)示意圖；[0017]圖2為本發(fā)明測(cè)量裝置的外部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為本發(fā)明測(cè)量裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4為本發(fā)明測(cè)量裝置的原理圖；
[0020]圖5為本發(fā)明中光學(xué)傳感器計(jì)算位移對(duì)比計(jì)算示意圖。
[0021]圖中標(biāo)記說明:
[0022]I縫紉機(jī)2操作盒3臺(tái)板 4測(cè)量裝置 5檢測(cè)口
[0023]6蓋板7卡簧 8透鏡系統(tǒng)9光學(xué)傳感器
[0024]10線路板系統(tǒng)11光源 12殼體 13螺絲釘 14布料
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0026]如圖1所示，測(cè)量裝置4安裝于縫紉機(jī)I上，操作盒2提供必要的計(jì)算和顯示功能。如圖2所示，檢測(cè)口 5為檢測(cè)布料有無及測(cè)量布料位移的測(cè)試口。如圖4所示，當(dāng)布料14通過檢測(cè)口時(shí)，將光源11所發(fā)射的光源遮擋，從而形成光線的反射和折射，從而使光線返回本裝置4，進(jìn)入光學(xué)傳感器9，使布料14在光學(xué)傳感器9中形成圖像信息。
[0027]光學(xué)傳感器9由CMOS圖像感應(yīng)器和光學(xué)定位DSP (數(shù)字信號(hào)處理器)兩部分集成，前者負(fù)責(zé)圖像的收集并將其同步為二進(jìn)制的數(shù)字圖像矩陣，而DSP則負(fù)責(zé)相鄰圖像矩陣的分析比較，并據(jù)此計(jì)算出位置偏移。當(dāng)布料14移動(dòng)時(shí)，光學(xué)傳感器9會(huì)對(duì)布料的移動(dòng)錄得連續(xù)的圖像，然后通過DSP對(duì)每張圖片的前后對(duì)比分析處理，以判斷布料14移動(dòng)的方向以及位移，從而得出布料14的X，y方向移動(dòng)數(shù)值。光學(xué)傳感器9再通過SPI串行通訊接口傳給圖3中線路板系統(tǒng)10的微型控制單元(Micro Controller Unit)。微型控制單元負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)本裝置4中各元器件的工作，并與外部電路通過SPI 口進(jìn)行溝通及各種信號(hào)的傳送和收取。我們可以將其理解成是本裝置4中的“管家婆”。線路板系統(tǒng)(10)的處理器對(duì)這些數(shù)值處理之后，傳給操作盒2。光學(xué)傳感器9采樣頻率約為3000Frames/sec (幀/秒)，也就是說它在一秒鐘內(nèi)能采集和處理3000張圖像，響應(yīng)速度達(dá)到333us，完全滿足縫紉機(jī)要求的響應(yīng)速度。
[0028]如圖2所示，為本發(fā)明專利的外部結(jié)構(gòu)示意圖，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3所示，包含蓋板6和殼體12，蓋板6上設(shè)有檢測(cè)口 5，殼體12內(nèi)安裝有線路板10、光源11、透鏡系統(tǒng)8、光學(xué)傳感器9，線路板10與光源11和光學(xué)傳感器9相連，透鏡系統(tǒng)8設(shè)有一組向檢測(cè)口 5發(fā)射光源的透鏡和另一組將反射回的光線反射到光學(xué)傳感器9中的透鏡。進(jìn)一步，還包含卡簧7方便拆卸。本發(fā)明安裝在縫紉機(jī)上的效果如圖1所示，其實(shí)際安裝位置可根據(jù)需要隨意安裝，本說明主要介紹與針對(duì)齊安裝。安裝時(shí)檢測(cè)口與縫紉機(jī)機(jī)針對(duì)齊，從而達(dá)到長度實(shí)時(shí)同步的效果，如果不對(duì)齊則需要預(yù)設(shè)起始值，在程序處理時(shí)去除。
[0029]如圖4所示，工作時(shí)，線路板10上的光源11處于激發(fā)狀態(tài)時(shí)，通過透鏡系統(tǒng)8 一直向檢測(cè)口 5發(fā)射光源，當(dāng)有布料通過蓋板6時(shí)，發(fā)射的光線被布料反射回透鏡系統(tǒng)8，透鏡系統(tǒng)8中的另一組透鏡將反射回的光線經(jīng)過處理后反射到線路板10上的光學(xué)傳感器9中，再經(jīng)過對(duì)捕獲到的圖像分析處理，來判斷移動(dòng)距離及移動(dòng)方向。無光源被反射則代表無布料。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，精度高，安裝調(diào)試方便，配備于各種縫制設(shè)備，可以大幅提高生產(chǎn)效率及加工質(zhì)量。
【權(quán)利要求】
1.一種用于縫制過程中測(cè)量布料長度的測(cè)量裝置(4)，安裝在縫紉機(jī)(I)的臺(tái)板(2)上，其特征在于所述測(cè)量裝置(4)包含蓋板(6)和殼體(12)，所述蓋板(6)上設(shè)有檢測(cè)口(5)，殼體(12)內(nèi)安裝有線路板系統(tǒng)(10)、光源(11)、透鏡系統(tǒng)(8)、光學(xué)傳感器(9)，線路板(10)與光源(11)和光學(xué)傳感器(9)相連,透鏡系統(tǒng)⑶設(shè)有一組向檢測(cè)口(5)發(fā)射光源的透鏡和另一組將反射回的光線反射到光學(xué)傳感器(9)中的透鏡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量裝置，其特征在于所述蓋板(6)和殼體(12)之間還包含卡簧⑵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量裝置，其特征在于所述線路板系統(tǒng)(10)還連接有操作盒⑵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量裝置，其特征在于光學(xué)傳感器(9)包含CMOS圖像感應(yīng)器和光學(xué)定位數(shù)字信號(hào)處理器，CMOS圖像感應(yīng)器用于負(fù)責(zé)圖像的收集并將其同步為二進(jìn)制的數(shù)字圖像矩陣，光學(xué)定位數(shù)字信號(hào)處理器用于負(fù)責(zé)相鄰圖像矩陣的分析比較，并據(jù)此計(jì)算出位置偏移。
5.一種在縫制過程中測(cè)量布料長度的測(cè)量方法，包含以下步驟: S1)、根據(jù)檢測(cè)口(5)與縫紉機(jī)機(jī)針的位置預(yù)設(shè)起始值； S2)、光源(11)通過透鏡系統(tǒng)⑶向檢測(cè)口發(fā)射光線； S3)、當(dāng)布料(14)通過檢測(cè)口時(shí)，將光源(11)所發(fā)射的光線遮擋，從而形成光線的反射和折射，使光線返回測(cè)量裝置(4)，通過透鏡系統(tǒng)(8)進(jìn)入光學(xué)傳感器(9)，使布料(14)在光學(xué)傳感器(9)中形成圖像信息并計(jì)算位置偏移； S4)、線路板系統(tǒng)(10)控制各部件的運(yùn)作并將處理后的數(shù)值傳給操作盒(2)進(jìn)行顯示。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測(cè)量方法，其特征在于光學(xué)傳感器(9)錄制圖像的速度為3000 (幀 / 秒)。
【文檔編號(hào)】G01P13/02GK103925883SQ201410190256
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年5月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月7日
【發(fā)明者】胡云祥, 宋甲強(qiáng), 王錦良 申請(qǐng)人:中國航空工業(yè)集團(tuán)公司上海航空測(cè)控技術(shù)研究所, 上海長江服裝機(jī)械有限公司