底线余留长度的计算方法及其装置与流程

本发明涉及一种底线余留长度的计算方法及其装置，尤指一种应用于可自动化进行更换梭芯的自动缝纫机装置。

背景技术：

如同应用于工业领域的cnc加工机，在缝纫机的领域上，能够自动的依照用户设定的图形轨迹进行缝纫，停针或是切线的缝纫机已经被发展出来，在这样的缝纫机中，对于如何防止在自动缝纫的过程中所使用的底线耗尽，造成报废品或是需费时修补，是必须解决的课题。

为了解决所述问题，目前市面的自动缝纫机所采用的方法，包含利用缝纫的针数去计算底线使用量的方法，以及利用在缝纫机上安装传感器，监测线圈的转动次数或是侦测线圈的厚度来判定底线余量。

然而，仅利用针数去计算底线使用量的方法，必须确保每一针的针距及缝制的材料的厚度必须一致，否则在计算上会产生误差；而利用传感器去监测线圈的方式，除了必须在缝纫机台上安装传感器外，还要特制配合传感器用的零件，增加设备的成本。

技术实现要素：

为解决所述技术问题，本发明的目的在于：提供一种底线余留长度的计算方法，能让使用者在应用自动化的缝纫机时，知道何时需要更换梭芯，且不需要在原先的缝纫机上安装另外的传感器。

本发明的次目的在于提供一种底线余留长度的计算方法，能依据使用者需求，选择以底线的剩余量或是已经使用的底线长度来进行计算。

本发明的次要目的在于提供一种能够计算底线长度余留量的缝纫机，能让使用者在使用自动化的缝纫机时，知道何时需要更换梭芯。

为实现所述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种底线余留长度的计算方法，包含：其特征在于：包含：

一取得步骤，取得一最小余留长度、一底线总长度、一已进行缝纫的目前状态长度、以及缝纫一默认图案所需的下一段缝纫长度；

一判定值产生步骤，利用所述最小余留长度、所述目前状态长度以及所述下一段缝纫长度产生一第一判定值与一第二判定值；

一判定提醒步骤，比较所述第一判定值与所述第二判定值，当所述第一判定值大于所述第二判定值时产生一提醒讯息，而当所述第一判定值小于该第二判定值时更新所述目前状态长度的数值。

所述的底线余留长度的计算方法，所述第一判定值是以所述下一段缝纫长度加上所述目前状态长度后产生；所述第二判定值是由所述底线总长度减去所述最小余留长度后产生。

所述的底线余留长度的计算方法，所述第一判定值是直接由所述最小余留长度产生；所述第二判定值是由所述目前状态长度减去所述下一段缝纫长度后产生。

所述的底线余留长度的计算方法，所述下一段缝纫长度的计算是通过计算所述默认图案的缝目长度及缝纫所述默认图案时的中压脚高度设定值产生。

所述的底线余留长度的计算方法，所述下一段缝纫长度的计算还包含一在开始缝纫一缝制路径前及结束所述缝制路径后由切线动作所产生的线头长度。

所述的底线余留长度的计算方法，所述默认图案包含至少一缝目部，所述下一段缝纫长度的计算式为：

lseam＝σls+h+bwaste

其中，lseam等于所述下一段缝纫长度；ls等于所述缝目部所需的底线长度；h等于所述中压脚高度设定值；bwaste等于一线头长度。

所述的底线余留长度的计算方法，所述默认图案包含至少一缝目部，及至少一移动部，所述下一段缝纫长度的计算式为：

lseam＝σls+σlm+h+bwaste

其中，lseam等于所述下一段缝纫长度；ls等于所述缝目部所需的底线长度；lm等于所述移动部所需的底线长度；h等于所述中压脚高度设定值；bwaste等于一线头长度。

所述的底线余留长度的计算方法，所述下一段缝纫长度的计算还包含一修正系数。

所述的底线余留长度的计算方法，依照缝纫时的材料厚度变化，所述默认图案包含至少两种不同的所述中压脚高度设定值。

一种能计算底线余留长度的装置，所述装置使用所述的底线余留长度的计算方法，其特征在于：包含：

一可依设定自动进行缝纫作业的缝纫机；

至少一输入设备，连结所述缝纫机，用以输入所述最小余留长度、所述底线总长度、以及一产生所述下一段缝纫长度所需的缝纫参数；

一记忆模块，连接所述缝纫机，用以记录所述目前状态长度；

一计算模块，连接所述输入设备及所述记忆模块，在取得所述缝纫参数后计算所述下一段缝纫长度，并在取得所述最小余留长度、所述底线总长度、所述下一段缝纫长度及所述目前状态长度后，产生所述第一判定值与所述第二判定值；

一判定模块，连接所述计算模块及所述记忆模块，用以通过所述第一判定值与所述第二判定值产生一提醒讯息或是更新所述目前状态长度的数值，并传送至所述记忆模块；

一输出装置，接收所述提醒讯息，并显示或是产生一提醒讯号。

一种能计算底线余留长度的的装置，配合于一能够依照设定的路径进行缝制的缝纫机使用，所述装置使用所述的底线余留长度的计算方法，其特征在于：包含：

至少一输入设备，用以输入所述最小余留长度、所述底线总长度以及用以产生所述下一段缝纫长度所需的缝纫参数；

一记忆模块，用以记录所述目前状态长度；

一计算模块，连接所述输入设备及所述记忆模块，在取得所述缝纫参数后计算所述下一段缝纫长度，并在取得所述最小余留长度、所述底线总长度、所述下一段缝纫长度及所述目前状态长度后，产生所述第一判定值与所述第二判定值；

一判定模块，连接所述计算模块及所述记忆模块，用以通过所述第一判定值与所述第二判定值产生一提醒讯息或是更新所述目前状态长度的数值，并传送至所述记忆模块。

与现有技术相比，采用所述技术方案的本发明的优点在于：提供一种底线余留长度的计算方法及使用该方法的装置，或是一种配合缝纫机而使用该方法的装置，通过底线的最小余留长度、底线的总长度、底线的目前状态长度，以及由计算即将自动化进行缝纫的图案的缝目、针数、中压脚高度设定值、余留长度、以及对应缝线或材料性质所需的修正系数所产生的缝纫长度来产生第一判定值及第二判定值，并依据第一判定值是否大于第二判定值的方式来判断底线的剩余量是否能用来缝纫完下一段缝纫长度，并发出讯号或提醒用户，能让应用自动化的缝纫机时，知道何时需要更换梭芯，且不需要在缝纫机上安装传感器来检测底线余量。

附图说明

图1为本发明底线余留长度的装置于一较佳实施例中的装置示意图；

图2为应用图1实施例中的装置的动作流程示意图；

图3a至图3c为图2实施例中如何计算下一段缝纫长度的说明示意图；

图4a及图4b为图1实施例中压脚的作动示意图。

附图标记说明：10-缝纫机；11-机针；12-中压脚；121-最低点；13--针板；131-针板面；14-间隔距离；20-计算装置；21-输入设备；22-记忆模块；23-计算模块；24-判定模块；25-输出装置；30-针线；31-底线；311-梭芯；40-缝目部；41-移动部；50-缝目长度；501-移动距离；51-厚度；511-第一厚度；512-第二厚度；52-切线处；521-起始线头长度；522-终止线头长度；60-第一区域；61-第二区域。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。

请参照图1至图2所示，本发明所提供的底线余留长度的计算方法，于一实施例中，是通过在一可依设定自动进行缝纫工作的缝纫机10及一连接(或可内建)于所述缝纫机10的计算装置20来执行。

首先，关于所述缝纫机10的部分，本发明并没有特别针对所述缝纫机10加以限制，而可应用于各种类型的缝纫机；关于所述计算装置20的部分：如图1所示，于本实施例中，连接于所述缝纫机10的所述计算装置20包含一输入设备21、一记忆模块22、一计算模块23、一判定模块24及一输出装置25。

所述输入设备21用来输入一底线的最小余留长度、一底线总长度、线头长度等缝纫参数以及一默认图案的数据。

其中，所述默认图案包含多数个缝制路径与多数个切线点，而每个缝制路径由多数个落针点坐标组成，并包含中压脚高度设定值；其中，缝目长度的数据可根据计算各落针点之间的距离取得；所述底线的最小余留长度是指考虑计算误差而保留底线所需的最小长度；所述底线总长度是指卷绕在梭芯311(请参照图4a所示)上的底线的总长度；而所述缝纫参数的详细说明请参照后述说明。

所述记忆模块22，用以取得一目前状态长度，其中，所述目前状态长度在不同的实施例中，依照判断方法的差异可以是两种不同意义的数值，详细请参后述说明。

所述计算模块23，在取得所述缝纫参数与所述默认图案的数据后计算一下一段缝纫长度，所述下一段缝纫长度是指所述缝纫机10依照路径数据进行下一次缝纫作业时所需的底线长度，并在取得所述最小余留长度、所述底线总长度、所述下一段缝纫长度及所述目前状态长度后，产生一第一判定值及一第二判定值，并将所述第一判定值及所述第二判定值传送到所述判定模块24。

所述判定模块24，连接所述计算模块及所述记忆模块，在接受到所述第一判定值及所述第二判定值后，依照两者的大小关系来产生一提醒讯息，或者产生一更新讯息来更新所述目前状态长度的数值，并将更新后的所述目前状态长度传送到所述记忆模块22中。

所述输出装置25，在接收到来自所述判定模块24的所述提醒讯息后显示及产生一提醒讯号让用户知道梭芯311上的底线长度不足；具体而言，于本实施例中，所述输出装置25可包含一用以显示警告标志的屏幕及一发出警告声的蜂鸣器((图未示)。

由以上说明及图式应可知，应用本发明提供的底线余留长度的计算方法的硬设备，可以是包含了所述计算装置20的缝纫机10，亦可以仅是个外接于缝纫机10使用的计算装置20。

回到方法部分，请参考图1所示，在本实施例中，所述计算装置20是利用计算已使用于已经执行过的缝纫程序中的底线长度(离开梭芯311的底线长度)加上预计于执行下一次缝纫程序时所需要的底线长度后，其总和是否大于底线的总长度与底线的最小余留长度的差值来判断是否要发出所述提醒讯号(第一方法)。但本发明亦提供了不同于所述第一方法的另一种计算方法(第二方法)，于使用所述第二方法的其他实施例中，所述计算装置20是利用计算剩余于梭芯311上的底线长度在执行下一次缝纫程序时所需要的底线长度后，其剩余量是否大于底线的最小余留长度来判断是否要发出所述提醒讯号；且无论是使用所述第一方法还是所述第二方法，计算结果相同。以下，为了方便说明，先以执行所述第一方法的方式的实施例来说明。

如图1所示，当执行所述第一方法来监测一缝制程序时，首先于一取得步骤中，通过所述输入设备21输入的所述最小余留长度、所述梭芯311中的所述底线总长度、所述线头长度等缝纫参数，使所述计算模块23先通过所述缝纫参数与所述缝制路径产生所述下一段缝纫长度；并自所述记忆模块22取得所述目前状态长度；其中，由于是采用所述第一方法的关系，在本实施例中，所述目前状态长度是指已用于缝纫的底线的长度，故本实施例的监测于一开始设定时，所述目前状态长度的初始值设为0。

接着，于一判定值产生步骤中，依据所述最小余留长度、所述下一段缝纫长度以及所述目前状态长度来取得一第一判定值与一第二判定值(，并传送到所述判定模块24；其中，同前述说明，在所述第一方法中，所述第一判定值是通过所述目前状态长度加上所述下一段缝纫长度产生的数值；所述第二判定值是通过所述底线总长度减去所述最小余留长度所产生的数值。

接着，来到所述判定提醒步骤，所述判定模块24接收到所述第一判定值及所述第二判定值后，比较所述第一判定值与所述第二判定值的大小关系；当判断所述第一判定值大于所述第二判定值时，由于这样的结果表示未被使用的底线的长度不足已进行预定于下一段缝纫程序，故所述判定模块24产生一提醒讯息并传送至所述输出装置25来发出所述提醒讯息，当判断所述第一判定值小于该第二判定值时，所述缝纫机10执行所述的下一段缝纫程序，并于执行过所述缝纫程序后，通过将所述目前长度的数值加上所述缝纫长度的数值的方式，更新所述目前状态长度的数值，并储存于所述记忆模块22中。

另外，于前述段落中提过，本案亦提供了另一种计算底线剩余长度的计算方法(所述第二方法)，所述方法利用计算剩余于所述梭芯311上的底线长度在执行缝纫程序时所使用的底线长度后，其剩余量是否大于底线所需的最小余留长度来判断是否要发出所述提醒讯号。

因此，在使用所述第二方法时，所述目前长度的初始值等同于所述底线总长度；而在所述判定值产生步骤中，所述第一判定值是直接由所述最小余留长度取得，所述第二判定值是由所述目前状态长度减去所述下一段缝纫长度；并于所述判定提醒步骤中于更新所述目前状态长度时，通过将所述目前长度的数值减去所述缝纫长度的数值的方式，更新所述目前状态长度的数值。

最后，关于前述于所述第一方法及所述第二方法的实施例说明中所提到的所述下一段缝纫长度的产生方式，请参考以下配合图3a至图4b的说明：

如3a图所示，由于缝纫机10于实际的缝纫过程中，主要是通过一底线31及一针线30沿着固定的距离各自穿过具有一厚度51的材料并互相交错，而将多数层材料结合在一起并形成多数个缝目部40；故为了计算图3a中形成所述单一个所述缝目部40时所需要的底线长度(缝目部的底线长度ls)，于所述取得步骤中所输入的所述缝纫参数中包含了修正系数c1，并且取得所述缝制路径中各缝目部40的缝目长度50(每个缝目长度不一定相等)以及中压脚高度设定值h。

其中，关于所述中压脚高度设定值h，请参考图4a及图4b所示，于缝纫过程中，除了所述缝纫机10的一机针11会进行上下往复行程外，为了固定被缝纫的材料的位置，所述缝纫机10的一中压脚12在所述机针11穿过材料前会先朝向所述材料移动，并与所述缝纫机10的一针板13共同夹合所述材料，然后再于穿线后远离所述材料，故所述中压脚高度设定值h为所述中压脚12于往复行程中，对应于接触所述材料时的一最低点121与所述针板13的一针板面131的间隔距离14，且所述中压脚高度设定值h可设定为略小于所述厚度51，另外，请参考图3c所示，在计算所述底线长度ls时，由于所述缝制路径中可能遇到材料厚度的变化，使得具有不同材料厚度的区域所消耗的底线31的长度不同，例如第一区域60(具有一第一厚度511)与第二区域61(具有一第二厚度512)，因此不同区域的中压脚高度设定值h也可连带修正底线长度的计算值；而关于所述修正系数c1，所述修正系数c1为因应底线的张力、缝线的弹性或是受到缝纫的材料的软硬度影响，而为了获得准确的计算长度，对所述缝目部40实际使用的底线长度进行修正的系数；因此每个所述缝目部40所需的底线长的计算方式可表示为：

缝目部40的底线长度ls＝(缝目长度50+中压脚高度设定值h)*(1+修正系数c1)

其中，因为通常底线31与针线30互相打结位于所述厚度51的中间位置，计算所述底线31使用在贯穿材料的长度相当于贯穿到中间点再折返的长度，故所输入的中压脚高度设定值h为对应所述底线31穿设的材料的所述厚度51。

此外，请参考图3b所示，由于在缝纫图形时不一定于每一段缝制路径之间都执行一次切线动作，而是直接通过移动针头移动一段大于缝目长度50的移动距离501，而产生一移动部41，因此在计算所述下一段缝纫长度时，须以执行到下一次切线动作作为计算整体长度为依据，并考虑移动过程中可能形成的移动部41所消耗的底线长度lm，以及应用于移动部的修正系数c2；其中，所述修正系数c2为因应底线的张力、弹性或是受到缝纫的材料的软硬度影响，而为了获得准确的计算长度，对所述移动部41实际使用的底线长度进行修正；使得所述移动部41所需的底线长的计算方式可表示为：

移动部41的底线长度lm＝移动距离501*(1+修正系数c2)

除了缝目部40的底线长度ls外，于图3a的图案中，除了于缝目的起始处需要将底线31穿过材料外，于缝目的末端仍需要将底线31再次穿过材料，因此在计算形成图3a中所需所述下一段缝纫长度时，需要在式子的最后再次加上所述中压脚高度设定值h；

另外，一样请参考图3a所示，于缝纫过程中，由于需要对缝线进行裁切后才能进行下一段缝纫程序，故所述缝纫参数还包含一考虑于由切线处52至缝制路径起点的起始线头长度521及缝制路径终点至切线处52的终止线头长度522相加而得到的线头长度bwaste。

因此，综合以上说明，在计算图3a这类不含所述移动部41的状况下所需的所述下一段缝纫长度lseam，其计算式可表示为：

下一段缝纫长度lseam＝所有缝目部40所需的底线长度总合σls+中压脚高度设定值h+线头长度bwaste

而在图3b这类同时包含所述缝目部40及所述移动部41的状况下所需的所述下一段缝纫长度lseam，其计算式可表示为：

下一段缝纫长度lseam＝所有缝目部40所需的底线长度总合σls+所有移动部41所需的底线长度总合σlm+中压脚高度设定值h+线头长度bwaste

最后特别说明，本发明并没有特别限制计算所述下一段缝纫长度时所使用的公式的详细内容，本发明所属技术领域具有通常知识者应可自所述说明内容，依照通常知识来改变前述计算公式的内容。

以上的说明和实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下能够对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。