专利名称：镶钻机的控制系统及控制方法
技术领域：
本发明属于绣花机、纺织行业，特别涉及在电脑镶钻机的控制系统及控制方法。
背景技术：
超声波镶钻机是利用超声波主机输出超声压电信号，经压电换能器将超声压电信号转换成机械能，再推动加工件在粘贴表面高速磨擦，工件磨擦产生的热量迅速熔化其接触面的胶料，使其合二为一，从而达到粘贴的目的。因粘贴配件与粘接面直接熔合，故粘贴结构十分牢固，不易脱开。中国专利200910228174. 2公开了一种电脑绣花机的自动镶钻机，包括绣花机机架、镶钻机机头、送布机构，镶钻机机头前端在送布机构上安装有水平的绣框支臂，该绣框支臂内安装有绣框，其中在机架内安装有电控箱及外置式驱动器，该电控箱通过外置式驱动器控制安装在机架上的Y向电机及X向电机，Y向电机及X向电机均分别安装驱动一直线导轨，该直线导轨前端安装绣框支臂。现有的镶钻机动作主要包括吸珠气缸动作，摆动气缸动作，笔式气缸动作，转盘转动。具体动作执行为当按下启动按钮后，首先电控箱内的主板会根据操作箱所选择的色序来发信号给驱动板使得切换到当前钻盘，然后主板会通过驱动板发镶钻信号给镶钻控制板，表明开始正式工作，镶钻控制板发信号给真空电磁阀和钻盘电机，电机带动钻石旋转的同时吸嘴开始工作，一旦吸到钻石，真空压力计中的压力会升高(因为吸嘴被钻石堵住了)，压力计会反馈给控制板一个信号，控制板就会控制钻盘电机停止转动，并发信号给摆动电磁阀，摆动电磁阀工作带动笔式气缸到与水平面垂直的位置后，其中笔式气缸的动作需要零位传感器来判断，零位传感器的作用是检测笔式气缸的位置，笔式气缸的位置是靠摆动气缸控制的，当真空吸嘴吸到钻时，摆动气缸会带动笔式气缸连同吸嘴摆动到与水平方向成九十度的位置，当零位传感器检测到笔式气缸时，就说明零位气缸已经到达了正确位置，这时，传感器会给镶钻机控制板发信号，控制板就会控制升降电磁阀工作，来控制笔式气缸下降直至与布料接触，同时真空电磁阀停止工作，电磁振荡器开始工作，钻被真空吸嘴压在布面上约一秒钟时间后钻被镶在了布面上，在镶下一颗钻之前主板会发信号给X、Y电机驱动器，使得绣框按照打版时的针迹向下一颗钻的位置移动一下为下一次的动作做准备。然后笔式气缸复位，继而摆动气缸使真空吸嘴重新摆动至储珠盘并再次控制储珠盘转动并进行真空吸珠。现有技术的镶钻机在电控下高速运作，在镶钻过程中会出现因真空吸钻导致的碎钻或灰尘堵住吸嘴，在这个时候如果进行钉珠就会导致吸不到钻就开始钉珠现象，出现空钻现象。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够自动检测吸嘴是否通畅的镶钻机及其自动通吸嘴的控制方法。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下一种镶钻机的控制系统，包括显示与控制单元，X、Y相电机驱动及信号传递单元、镶钻机动作控制单元和超声波产生控制单元，还包括吸真空压力检测单元和吹气清除单元，所述的吸真空压力检测单元可以在真空腔吸真空时检测真空腔内压力变化并给出压力信号，以判断是否吸嘴吸入钻或者被堵；所述的吹气清除单元包括与所述的吸嘴连接的高压源和电磁阀，其可在镶钻机动作控制单元的控制下启动所述的电磁阀将吸嘴与高压源接通以利用高压气对吸嘴清理。一种如权利要求I所述的镶钻机控制系统的控制方法，包括以下步骤I)镶钻机开启并启动定珠；2)吸嘴抽真空进行吸珠同时钻盘电机带动钻石旋转，3)吸嘴吸到钻石，控制板控制摆动气缸动作到预定位置，4)控制板控制笔式气缸下降将钻放置在布料上；5)镶钻动作控制单元控制超声波产生单元启动进行镶钻；6)停止超声波和吸气后，经过预定时间的冷却，控制板控制笔式气缸将吸嘴向上升并控制绣框移位，同时对吸嘴抽真空，如果有接收到压力信号，则进行下一步，如果没有感测到压力信号，则停止吸真空并进入步骤8 ；7)停止吸真空并对吸嘴高压吹气预定时间；8)控制摆动汽缸摆向储珠盘进行下一镶钻动作。优选地，所述的步骤3和步骤4中通过时间间隔控制笔式气缸下降，所述的时间间隔使得吸嘴不会与储珠盘发生干涉且在笔式气缸将钻送至布料时，摆动气缸已经使得吸嘴摆动到了与水平面垂直的角度。优选地，所述的步骤3摆动汽缸在位置传感器感测到其摆动到位后控制笔式气缸下降。优选地，在步骤3后经过预定时间t2后控制钻盘电机停止，所述的预定时间t2使得储珠盘刚好转过一个储珠槽的间距。优选地，所述的步骤7中的预定时间为8-12s。本发明的镶钻机，在每一个镶钻完成后进行吸嘴是否畅通的一个判断，可以有效避免因为吸嘴处被堵塞引发漏钻等现象，通过高压气将杂物吹出，清洁迅速操作简单，提高了机器性能，保证绣品质量。同时增加吸珠故障报警功能，其可有效避免长时间吸嘴不成造成的机器效率低下，及时报警提示操作者，避免长时间的空等。
图I为本发明控制系统结构示意图；图2为本发明的控制方法流程图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的结构进行详细说明。如图I所示，本发明镶钻机的控制系统包括显示与控制单元1，X、Y相电机驱动及信号传递单元2、镶钻机动作控制单元3、超声波产生控制单元4、吸真空压力检测单元5和吹气清除单元6，其中所述的显示与控制单元I可以进行花样输入、显示，参数设定等操作，其与所述的X、Y相电机驱动及信号传递单元2相可控连接，即所述的显示与控制单元I可以将输入的花样、参数等信息传递给X、Y相电机驱动及信号传递单元2以供其控制绣框的前后左右移动，同时X、Y相电机驱动及信号传递单元2也将镶钻动作完成信息反馈给显示和控制单元1，以获取下一个镶钻动作位置和颜色等信息。所述的镶钻机动作控制单元3具有控制镶钻机动作执行的功能，其可控制包括笔式气缸动作、换色气缸动作、摆动气缸动作、吸嘴吹气动作、吸气气缸动作；超声波产生控制单元4具有产生超声波的功能，其能产生超声波以完成镶钻动作。吸真空压力检测单元5可以在真空腔吸真空时检测真空腔内压力变化，以通过压力变化判断是否吸嘴吸入钻或者被堵；所述的吹气清除单元6包括与所述的吸嘴连接的高压源和电磁阀，其可以在镶钻机动作控制单元的控制下启动所述的电磁阀将吸嘴与高压源接通，将高压气体自吸嘴中吹出实现对吸嘴的清理。所述控制过程为在显示与控制单元I上设定各参数后将数据传递至X、Y相电机驱动及信号传递单元2，X、Y相电机驱动及信号传递单元2启动镶钻动作信号，并把信号传·递给镶钻机动作控制单元3，镶钻机动作控制单元3接收到此信号并执行镶钻相应动作在将钻定位到布料上之后启动超声波产生控制单元4，其产生超声波进行超声镶钻，镶钻机动作控制单元3执行完成输出完成信号并把执行完成信号反馈给X、Y相电机驱动及信号传递单元2，X、Y相电机驱动及信号传递单元2接收到此信号完成并把完成信号传递给显示与控制单元I，显示与控制单元I读取并显示显示一针花样并传递给，同时Χ、γ相电机驱动及信号传递单元2以进行移框操作并发下一钉珠信号给镶钻机动作控制单元3，如此反复直到花样绣完。其中，在显示和控制单元中可以进行自动和手动两种定珠模式的选择，手动定珠和自动定珠控制过程基本相同，只是自动定珠在一次定珠完成后其会自动读取下一定珠信息，而手动定珠则是一次定珠完成后等待下一定珠信息。下面将以自动镶钻过程及自动检测吸嘴是否正常吸珠的过程为例进行详细描述。图2所示为本发明的镶钻方法流程图，本发明的镶钻动作包括吸珠气缸动作，摆动气缸动作，笔式气缸动作，转盘转动，当按下启动按钮后，首先根据显示与控制单元的设定，由X、Y相电机驱动及信号传递单元2控制镶钻机动作控制单元3来发信号使得切换到当前储珠盘，然后X、Y相电机驱动及信号传递单元2发送启动信号，表明开始正式工作(步骤10、20)，镶钻控制板发信号给真空电磁阀和钻盘电机，电机带动钻石旋转的同时吸嘴开始工作，一旦吸到钻石，真空压力计中的压力会升高(因为吸嘴被钻石堵住了)，压力计会反馈给控制板一个信号，镶钻机动作控制单元3控制摆动电磁阀使摆动气缸动作并计时(步骤30、40、50)，经过时间tl后镶钻机动作控制单元3发信号给升降电磁阀，来控制笔式气缸下降(步骤60)，当经过时间t2后其控制控制钻盘电机停止转动(步骤300)，其中，tl的设置则满足两个条件，首先笔式气缸的升降动作使得吸嘴在摆动的同时有个向下的动作，应该避免吸嘴与储珠盘边缘可能发生的干涉，二则要使得在笔式气缸到达最大行程即与布料接触时，摆动气缸已经使得吸嘴摆动到了与水平面垂直的角度，通过调节摆动气缸和笔式气缸的行程即可实现上述之目的，而t2的时间设置使得储珠盘刚好转过一个储珠槽的距离，即使得储珠盘转到紧邻被吸走的钻的下一个储柱槽，使该储珠槽位于真空吸嘴工作位置处，当下次吸嘴在摆动气缸动作下回到吸珠动作时，其恰好就在真空吸嘴下方。在控制笔式气缸下降的同时，其开始重新计时，经过时间t3后镶钻机动作控制单元3控制超声波产生单元4工作，电磁振荡器开始工作，钻被真空吸嘴压在布面上并启动超声波加热预定时间，然后控制超声波停止加热真空吸嘴停止吸气以使钻镶在了布面上，然后进行冷却(步骤70、80、90)，经过预定时间的冷却后控制笔式气缸上升并计时(步骤100)，同时发出镶钻完成信号给X、Y相电机驱动及信号传递单元2，X、Y相电机驱动及信号传递单元2将完成信息反馈给显示与控制单元I并读取下一镶钻信息，X、Y相电机驱动及信号传递单元2控制绣框向下一颗钻的位置移动一下为下一次的动作做准备。笔式气缸向上升起并抽吸真空，同时压力检测单元检测真空吸嘴内压力变化(步骤100，110)，如果真空吸嘴内压力发生变化并能检测到压力信号，则说明吸嘴内有碎钻或者灰尘并对真空吸嘴的是否吸钻构成影响，则控制吸嘴停止吸真空并控制吸嘴与高压源接通对吸嘴进行高压吹气以将堵塞物吹出，吹出高压气预定时间后停止吹气并由X、Y相电机驱动及信号传递单元2控制摆动气缸回到吸珠的工作位置(步骤130、步骤140、步骤150)以进行下一个吸珠动作，吸嘴被抽成真空的同时储珠盘开始转动，以进行下一个镶钻循环；如果在步骤110中真空吸嘴内压力没有明显变化不能检测到压力信号，则说明吸嘴处没有堵塞可以正常工作，然后控制停止吸真空并由X、Y相电机驱动及信号传递单元2控制摆动气缸回到吸珠的工作位置(步骤120、150)以进行下一个吸珠动作，吸嘴被抽成真空的同时储珠盘开始转动，以进行下一个镶钻循环。需要说明的是，在笔式气缸抽真空并进行压力判断的时间内，所述的笔式气缸足以上升到最高位置，在其后的摆动过程中部与转盘发生干涉。在吸珠过程中，为避免真空吸嘴吸珠时吸珠不成功而持续等待造成生产工序收到影响，在吸珠过程中还有一个吸珠等待时间的判断，即，在镶钻机动作控制单元3启动吸珠后会计时，若超过IOs吸嘴仍未能成功吸珠，则镶钻机动作控制单元3停止吸珠动作并将信息反馈给X、Y相电机驱动及信号传递单元2，X、Y相电机驱动及信号传递单元2停止发出定珠信号，并进而停止信息传递至显示与控制单元1，由其进行对操作人员的错误提示或报警(步骤200)。上述实施例的镶钻机，利用时间来控制镶钻动作，避免传感器的过多使用，整机成本下降，稳定性提高，且大大节省了等待时间，将摆动过程和升降过程相叠加，提高了镶钻效率。同时在每一个镶钻完成后进行吸嘴是否畅通的一个判断，可以有效避免因为吸嘴处被堵塞引发漏钻等现象，通过高压气将杂物吹出，清洁迅速操作简单，提高了机器性能，保证绣品质量。需要说明的是，上述描述中对笔式气缸和摆动汽缸采用时间的判断方法进行控制，对于利用位置传感器控制笔式气缸和摆动汽缸逐步运动的镶钻机同样可以适用于本发明的自动检堵方法，同样可以实现本发明之目的，具体步骤与上述同，在此不再赘述。由以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种镶钻机的控制系统，包括显示与控制单元，X、Y相电机驱动及信号传递单元、镶钻机动作控制单元和超声波产生控制单元，其特征在于还包括吸真空压力检测单元和吹气清除单元，所述的吸真空压力检测单元可以在真空腔吸真空时检测真空腔内压力变化并给出压力信号，以判断是否吸嘴吸入钻或者被堵；所述的吹气清除单元包括与所述的吸嘴连接的高压源和电磁阀，其可在镶钻机动作控制单元的控制下启动所述的电磁阀将吸嘴与高压源接通以利用高压气对吸嘴清理。
2.一种如权利要求I所述的镶钻机控制系统的控制方法，其特征在于包括以下步骤 1)键钻机开启并启动定珠； 2)吸嘴抽真空进行吸珠同时钻盘电机带动钻石旋转； 3)吸嘴吸到钻石，控制板控制摆动气缸动作到预定位置； 4)控制板控制笔式气缸下降将钻放置在布料上； 5)镶钻动作控制单元控制超声波产生单元启动进行镶钻； 6)停止超声波和吸气后，经过预定时间的冷却，控制板控制笔式气缸将吸嘴向上升并控制绣框移位，同时对吸嘴抽真空，如果有接收到压力信号，则进行下一步，如果没有感测到压力信号，则停止吸真空并进入步骤8 ; 7)停止吸真空并对吸嘴高压吹气预定时间； 8)控制摆动汽缸摆向储珠盘进行下一镶钻动作。
3.如权利要求2所述的镶钻机的控制方法，其特征在于所述的步骤3和步骤4中通过时间间隔控制笔式气缸下降，所述的时间间隔使得吸嘴不会与储珠盘发生干涉且在笔式气缸将钻送至布料时，摆动气缸已经使得吸嘴摆动到了与水平面垂直的角度。
4.如权利要求2所述的镶钻机的控制方法，其特征在于所述的步骤3摆动汽缸在位置传感器感测到其摆动到位后控制笔式气缸下降。
5.如权利要求2-4任一项所述的控制方法，其特征在于在步骤3后经过预定时间t2后控制钻盘电机停止，所述的预定时间t2使得储珠盘刚好转过一个储珠槽的间距。
6.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于所述的步骤7中的预定时间为8-12s。
全文摘要
本发明公开了一种镶钻机的控制系统，包括显示与控制单元，X、Y相电机驱动及信号传递单元、镶钻机动作控制单元和超声波产生控制单元，还包括吸真空压力检测单元和吹气清除单元，并公开了本控制系统的控制方法，在每一个镶钻完成后进行吸嘴是否畅通的一个判断，可以有效避免因为吸嘴处被堵塞引发漏钻等现象，通过高压气将杂物吹出，清洁迅速操作简单，提高了机器性能，保证绣品质量。同时增加吸珠故障报警功能，其可有效避免长时间吸嘴不成造成的机器效率低下，及时报警提示操作者，避免长时间的空等。
文档编号D05C7/02GK102978853SQ201110262148
公开日2013年3月20日 申请日期2011年9月6日 优先权日2011年9月6日
发明者宗国新 申请人:天津宝盈电脑机械有限公司