专利名称：一种电脑刺绣机线状态实时监控方法和监控系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及电脑刺绣机，具体是指一种用作检测、判断于刺绣进行中绣线之实时状态的实时监控方法和监控系统。
背景技术：
电脑刺绣机是一种能够按照设计的花样图案，自动进行刺绣的工业设备，能够在布匹或服饰上高速的进行多种形式的点缀和加工。绣花线的状态在刺绣过程中极为重要， 与刺绣机绣花的质量密切相关。绣花线的张力过高，会导致面线和底线的连锁结过于紧实， 甚至导致断线；张力太小，又会形成浮线和松散的花样。在专利CN201068523Y中，介绍了一种能够测量和显示绣线张力数据的装置，从而改变了操作工手动调节没有定量标准的状况。但是在实际的刺绣过程中，由于受多种因素的影响，这包括绣线粗细、物料伸缩性、布料厚度、底线张力等等，绣线的张力必须进行适当的调整以实现稳定的刺绣质量。因此有必要寻找一种方法，能够在刺绣的过程中，根据实际的情况对绣线张力进行调节。另外，由于绣线具有一定弹性，因而刺绣过程中线的流动并非单向，在这种情况下，现有的绣线用量测试装置不可避免会产生误差。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种电脑刺绣机线状态实时监控方法，它能在刺绣进行中实时监视绣线状态、绣花机张力调整和耗线量计算；并提供全方位的线流动信息，用以准确地对断线检测、实时线量差异补偿、线流动量、线流动方向作准确判断，值以改善断线率、 刺绣质量等；并收集耗线量等重要信息，用以优化生产管理。本发明的第二目的是提供一种能在刺绣进行中实时监视绣线状态、绣花机张力调整和耗线量计算的电脑刺绣机线状态实时监控系统。为了实现上述第一目的，本发明设计出一种电脑刺绣机线状态实时监控方法，包括以下步骤
第一步，在机头调整台上安装有线流动状态监测装置和线张力调节装置，用作检测、 判断刺绣进行中绣线之实时状态，并按状态，作相应之记录、警示或补偿，并传输给电控系统；
第二步，通过线流动状态监测装置上的转盘、码盘与双向光电传感器用来记录码盘的转动方向和转动量，绣线缠绕在转盘上，当绣线向下或者向上流动的时候，就会带动转盘顺时针或者逆时针方向旋转，在所述转轴的带动下，所述的码盘也会同步旋转，所述的双向光电传感器会把码盘的转动方向和转动量记录下来，并传输给电控系统，电控系统根据所述双向光电传感器的数据，可以准确计算每一个针步所消耗的线量，并且可以判断绣线是否断线，并把回馈的信息警示于操作界面及报警灯上；
第三步，根据刺绣进行中之高低変化，形成张力的差异，此差异通过马达运动与连接之压线结构，可实施线张力之差异补偿，使线张力得到适當的调整；第四步，监察并计算绣线于刺绣过程中；线运动方向之实时変化，从而对送线量作适當之补偿，使刺绣更趋稳定；
第五步，根据步骤二得到的准确的耗线量，将耗线量信息储存及可发送，并融合于企业资源规划ERP信息体系统中，进行数据化企业管理。所述的步骤三的张力调整，在刺绣过程中，每当绣花针落下，转盘下方的绣线就会绷紧并向下流动，带动转盘顺时针旋转，同时也会导致转盘上方的绣线绷紧；而当绣花针抬起时，绣线会立即松弛，线张力变小，但是由于绣线仍然处于绷紧状态，线张力较大，因此转盘将会在此不平衡的线张力作用下，逆时针旋转，直至绣线和绣线的线张力达到平衡。所述的线量统计、断线检测以及张力调节的具体流程如下(1)、开始后，判断传感器正反转信号，若正转，则计数值加一；若反转，计数值减一；以此计算线消耗量；(2)、将上述计算线消耗量与当前针迹的长度比较，若小于当前针迹的长度，则断线报警，然后结束；(3)将上述计算线消耗量与当前针迹的长度比较，若大于当前针迹的长度，则与设定的线量消耗值比较，若大于设定的线量消耗值，则增加线张力，然后结束；(4)与设定的线量消耗值比较，若小于设定的线量消耗值，则减少线张力，然后结束。
为了实现上述第二目的，本发明设计出一种电脑刺绣机线状态实时监控系统，包括机头调整台，在机头调整台安装有线流动状态监测装置和线张力调节装置，绣线会依次通过线张力调节装置和线流动状态监测装置。所述的线流动状态监测装置包括有转轴，转轴的一端固定有绕线转盘，另一端安装有码盘，在码盘上安装有凹形双向光电传感器。所述的线张力调节装置包括弹性压轮、固定压轮、弹簧轴44、弹性浮动支架，弹性压轮与步进电机的转轴连接，弹性压轮通过弹簧轴安装在弹性浮动支架上，通过弹簧变形量的变化，从而改变弹性压轮和固定压轮之间的压力。本发明电脑刺绣机线状态实时监控方法和监控系统具有以下有益效果
1、采用双向光电传感器，能够准确获得绣线的流动方向和消耗量等信息。现有的用于绣花机断线检测和线量计算的装置，采用的是单向光电传感器，加上适当的采样和算法来判断刺绣进行中的断线和线消耗情况。但此方法建立在线流动是单方向的假设之上，并不完全符合刺绣过程中实时的线流动状况，因此会出现线量统计不准确、断线误报等问题。在实际的刺绣过程中，当绣针刺进绣布时绣线会拉紧，从而向下流动并带动码盘正向转动；当绣针离开绣布时，码盘下方的绣线会放松，此时由于码盘上方的绣线还处于绷紧状态，因此码盘会反方向旋转一定的角度，直至码盘上下方绣线的张力相同。码盘的这种反转现象使用单向传感器是无法检测出来的，因而线量的统计将会存在误差。2、基于绣线状态的信息，实时的动态调节绣线的张力，提升刺绣质量。现有的线张力调节技术，通常是将张力预设为一个固定的经验值，然后根据实际刺绣出来的花样质量， 在停机状态下，再人工调节线张力的大小。本发明中，采用了动态调节绣线张力的技术，能够根据花样信息和刺绣过程中绣线的实时状态，及时的改变线张力，可以提高刺绣的质量， 并且降低了工人的劳动强度，提高了刺绣效率。3、可以获得全面的绣线信息，并能够存储和发送，融合入ERP信息体系中，有利于数据化的企业管理。准确的绣线消耗量统计有利于厂家准确备线、减少库存和成本估算；有利于及时提醒工人更换绣线，提高生产效率。
图1是本发明电脑刺绣机线状态实时监控系统的结构示意图； 图2是本发明电脑刺绣机线状态实时监控系统中的线流动状态监测装置结构示意图； 图3是本发明电脑刺绣机线状态实时监控系统中的线流动状态检测装置转盘和码盘的正视图4是本发明电脑刺绣机线状态实时监控系统的线量统计和断线检测的算法流程图； 图5是本发明电脑刺绣机线状态实时监控系统中的线张力调节装置结构示意图； 图6是本发明电脑刺绣机线状态实时监控系统的张力调节的原理图； 图7是本发明电脑刺绣机线状态实时监控系统的张力调节的流程图。
具体实施例方式为了便于本领域技术人员的理解，下面将结合具体实施例及附图对本发明的结构原理作进一步的详细描述。设计一种电脑刺绣机线状态实时监控系统，本发明设计出一种电脑刺绣机线状态实时监控方法，包括以下步骤
第一步，在机头调整台上安装有线流动状态监测装置和线张力调节装置，用作检测、 判断刺绣进行中绣线之实时状态，并按状态，作相应之记录、警示或补偿，并传输给电控系统；
第二步，通过线流动状态监测装置上的转盘、码盘与双向光电传感器用来记录码盘的转动方向和转动量，绣线缠绕在转盘上，当绣线向下或者向上流动的时候，就会带动转盘顺时针或者逆时针方向旋转，在所述转轴的带动下，所述的码盘也会同步旋转，所述的双向光电传感器会把码盘的转动方向和转动量记录下来，并传输给电控系统，电控系统根据所述双向光电传感器的数据，可以准确计算每一个针步所消耗的线量，并且可以判断绣线是否断线，并把回馈的信息警示于操作界面及报警灯上；
第三步，根据刺绣进行中之高低変化，形成张力的差异，此差异通过马达运动与连接之压线结构，可实施线张力之差异补偿，使线张力得到适當的调整；
第四步，监察并计算绣线于刺绣过程中；线运动方向之实时変化，从而对送线量作适當之补偿，使刺绣更趋稳定；
第五步，根据步骤二得到的准确的耗线量，将耗线量信息储存及可发送，并融合于企业资源规划ERP信息体系统中，进行数据化企业管理。所述的步骤三的张力调整，在刺绣过程中，每当绣花针落下，转盘下方的绣线就会绷紧并向下流动，带动转盘顺时针旋转，同时也会导致转盘上方的绣线绷紧；而当绣花针抬起时，绣线会立即松弛，线张力变小，但是由于绣线仍然处于绷紧状态，线张力较大，因此转盘将会在此不平衡的线张力作用下，逆时针旋转，直至绣线和绣线的线张力达到平衡。如图1所示，设计出一种电脑刺绣机线状态实时监控系统，包括机头调整台10，在机头调整台10安装有线流动状态监测装置30和线张力调节装置40，绣线20会依次通过线张力调节装置40和线流动状态监测装置30。如图2所示，所述的线流动状态监测装置30包括有转轴31，转轴的一端固定有绕
5线转盘32，另一端安装有码盘33，在码盘33上安装有凹形双向光电传感器34。凹形双向光电传感器34用来记录码盘的转动方向和转动量。绣线20缠绕在所述的转盘32，当绣线向下或者向上流动的时候，就会带动转盘32顺时针或者逆时针方向旋转，在所述转轴31的带动下，所述的码盘33也会同步旋转，所述的双向光电传感器34会把码盘的转动方向和转动量记录下来，并传输给电控系统。电控系统根据所述双向光电传感器的数据，可以准确计算每一个针步所消耗的线量，并且可以判断绣线是否断线。如图3所示，所述的线张力调节装置40包括弹性压轮42、固定压轮43、弹簧轴44、 弹性浮动支架45，弹性压轮42与步进电机41的转轴连接，弹性压轮通过弹簧轴44安装在弹性浮动支架45上，通过弹簧变形量的变化，从而改变弹性压轮42和固定压轮43之间的压力。在刺绣过程中，每当绣花针落下，转盘32下方的绣线22就会绷紧并向下流动，带动转盘32顺时针旋转，同时也会导致转盘32上方的绣线21绷紧；而当绣花针抬起时，绣线22 会立即松弛，线张力变小，但是由于绣线21仍然处于绷紧状态，线张力较大，因此转盘32将会在此不平衡的线张力作用下，逆时针旋转，直至绣线22和绣线21的线张力达到平衡。对于转盘32和码盘33的这种回转现象，普通的单向光电传感器只能测量出转动的量，而不能感知转动的方向，而双向光电传感器既能测量出转动的量也能检测出旋转的方向。如图4所示，所述的线量统计、断线检测以及张力调节的具体流程如下(1)、开始后，判断传感器正反转信号，若正转，则计数值加一；若反转，计数值减一；以此计算线消耗量；(2)、将上述计算线消耗量与当前针迹的长度比较，若小于当前针迹的长度，则断线报警，然后结束；(3)将上述计算线消耗量与当前针迹的长度比较，若大于当前针迹的长度， 则与设定的线量消耗值比较，若大于设定的线量消耗值，则增加线张力，然后结束；(4)与设定的线量消耗值比较，若小于设定的线量消耗值，则减少线张力，然后结束。如图5所示，张力调节装置局部剖视图，通过双向光电传感器获得的信息和算法处理方案，对超出差异的线流动量作出线压力调整，对应步进电机的正反转和脉冲量。如图6所示，是出线张力调节的原理图。主要通过步进电机41旋转驱动一个位置可变化的弹性压轮42，弹性压轮通过一根弹簧轴44，安装在弹性浮动支架45上。通过弹簧变形量的变化，从而改变弹性压轮42和固定压轮43之间的压力，达到出线张力调整的目的。如图7所示，通过线流动信息，获知线张力差异，给予补偿，马达运动，调整压线结构，再次获取线流动信息，如此重复。上述内容，仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的实施方案，本领域技术人员根据本发明的构思，所作出的适当变通或修改，都应在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种电脑刺绣机线状态实时监控方法，其特征在于，包括以下步骤第一步，在机头调整台上安装有线流动状态监测装置和线张力调节装置，用作检测、判断刺绣进行中绣线之实时状态，并按状态，作相应之记录、警示或补偿，并传输给电控系统；第二步，通过线流动状态监测装置上的转盘、码盘与双向光电传感器用来记录码盘的转动方向和转动量，绣线缠绕在转盘上，当绣线向下或者向上流动的时候，就会带动转盘顺时针或者逆时针方向旋转，在所述转轴的带动下，所述的码盘也会同步旋转，所述的双向光电传感器会把码盘的转动方向和转动量记录下来，并传输给电控系统，电控系统根据所述双向光电传感器的数据，可以准确计算每一个针步所消耗的线量，并且可以判断绣线是否断线，并把回馈的信息警示于操作界面及报警灯上；第三步，根据刺绣进行中之高低変化，形成张力的差异，此差异通过马达运动与连接之压线结构，可实施线张力之差异补偿，使线张力得到适當的调整；第四步，监察并计算绣线于刺绣过程中；线运动方向之实时変化，从而对送线量作适當之补偿，使刺绣更趋稳定；第五步，根据步骤二得到的准确的耗线量，将耗线量信息储存及可发送，并融合于企业资源规划ERP信息体系统中，进行数据化企业管理。
2.根据权利要求1所述的电脑刺绣机线状态实时监控方法，其特征在于所述的步骤三的张力调整，在刺绣过程中，每当绣花针落下，转盘下方的绣线就会绷紧并向下流动，带动转盘顺时针旋转，同时也会导致转盘上方的绣线绷紧；而当绣花针抬起时，绣线会立即松弛，线张力变小，但是由于绣线仍然处于绷紧状态，线张力较大，因此转盘将会在此不平衡的线张力作用下，逆时针旋转，直至绣线和绣线的线张力达到平衡。
3.根据权利要求1所述的电脑刺绣机线状态实时监控方法，其特征在于所述的线量统计、断线检测以及张力调节的具体流程如下(1)、开始后，判断传感器正反转信号，若正转，则计数值加一；若反转，计数值减一；以此计算线消耗量；(2)、将上述计算线消耗量与当前针迹的长度比较，若小于当前针迹的长度，则断线报警，然后结束；(3)将上述计算线消耗量与当前针迹的长度比较，若大于当前针迹的长度，则与设定的线量消耗值比较，若大于设定的线量消耗值，则增加线张力，然后结束；(4)与设定的线量消耗值比较，若小于设定的线量消耗值，则减少线张力，然后结束。
4.一种电脑刺绣机线状态实时监控系统，包括机头调整台(10)，其特征在于在机头调整台(10)安装有线流动状态监测装置(30)和线张力调节装置(40)，绣线(20)会依次通过线张力调节装置(40 )和线流动状态监测装置(30 )。
5.根据权利要求4所述的电脑刺绣机线状态实时监控系统，其特征在于所述的线流动状态监测装置(30)包括有转轴(31)，转轴的一端固定有绕线转盘(32)，另一端安装有码盘(33)，在码盘(33)上安装有凹形双向光电传感器(34)。
6.根据权利要求5所述的电脑刺绣机线状态实时监控系统，其特征在于所述的线张力调节装置(40)包括弹性压轮(42)、固定压轮(43)、弹簧轴(44)、弹性浮动支架(45)，弹性压轮(42)与步进电机(41 )的转轴连接，弹性压轮通过弹簧轴(44)安装在弹性浮动支架 (45)上，通过弹簧变形量的变化，从而改变弹性压轮(42)和固定压轮(43)之间的压力。
全文摘要
本发明公开了一种电脑刺绣机线状态实时监控方法和监控系统，所述的监控方法在机头调整台上安装有线流动状态监测装置和线张力调节装置，用作检测、判断刺绣进行中绣线之实时状态，并按状态，作相应之记录、警示或补偿，并传输给电控系统；所述的监控系统包括机头调整台，在机头调整台安装有线流动状态监测装置和线张力调节装置，绣线会依次通过线张力调节装置和线流动状态监测装置。本发明电脑刺绣机线状态实时监控方法和监控系统能在刺绣进行中实时监视绣线状态、绣花机张力调整和耗线量计算；用以准确地对断线检测、实时线量差异补偿、线流动量、线流动方向作准确判断，值以改善断线率、刺绣质量等；并收集耗线量等重要信息，用以优化生产管理。
文档编号D05C13/02GK102505381SQ20111037428
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月22日 优先权日2011年11月22日
发明者叶树和, 左巍 申请人:惠州神田精密机械有限公司