专利名称：多头式电脑刺绣机及其控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及机械设备技术领域，尤其是涉及一种多头式电脑刺绣机及其控制系统。
背景技术：
多头式电脑刺绣机具有多个包含针杆及挑线杆的机头、分别与各机头对应设置的旋梭，传统的多头式电脑刺绣机利用贯通在所有刺绣机机头中的一根驱动轴(主轴)，通过各机头内的动力变换要素(凸轮、齿轮、偏心轮、摇臂)对针杆及挑线杆进行连动驱动。在这种传统的多头式电脑刺绣机中，针杆及挑线杆相互间的运动不可能变更。在多头式电脑刺绣机作业台的上面设置有伸展保持被缝制物用的主框架，主框架通过刺绣框架驱动机构 (马达)配合针杆的运动而组成由计算机生成的刺绣花样。传统的多头式电脑刺绣机存在以下几个缺点(1)机械结构复杂，能量转换效率低，功耗大；(2)凸轮、齿轮、偏心轮、摇臂等配件的使用，不可避免的会带来振动，高速情况下尤为明显；(3)由于对横跨所有机头的长尺寸驱动轴进行旋转驱动的关系，驱动轴本身会发生明显的振动，同时凸轮、齿轮、偏心轮、摇臂等传动部件磨损大，也容易产生噪声；电控系统复杂，对驱动机构(马达)的控制要求较高，当多头式电脑刺绣机在高速运转状态下，其机头横梁弯曲振动加剧，导致断线率上升，严重影响刺绣产品的质量和生产效率。
发明内容
本发明是针对上述背景技术存在的缺陷提供一种精度高、低能耗、低噪声及智能化程度高的多头式电脑刺绣机及其控制系统。为实现上述目的，本发明公开了一种多头式电脑刺绣机，其包括刺绣机作业台、刺绣机上机架、控制器及设置于刺绣机上机架上的若干刺绣机头，所述刺绣机作业台上设置有主框架及若干旋梭，所述控制器固定设置于所述刺绣机上机架一侧，所述刺绣机头包括固定在刺绣机上机架上的机头箱，所述机头箱内支承有若干上下部件移动轴，所述机头箱上部配合所述上下部件移动轴设置有挑线杆，所述机头箱上对应所述上下部件移动轴设置有针杆驱动电动机，所述机头箱上对应所述挑线杆设置有挑线杆驱动电动机，所述针杆驱动电动机单独驱动所述上下部件移动轴，所述挑线杆驱动电动机单独驱动所述挑线杆。进一步地，所述机头箱内侧面设置有直线导轨，所述上下部件移动轴上固定有黑胶组件，所述黑胶组件内嵌合有卡合销，所述卡合销与所述直线导轨同步运动。进一步地，所述针杆驱动电动机为直线电机构造。进一步地，所述机头箱内还设置有位移传感装置及温度传感装置。进一步地，所述控制器控制所述挑线杆驱动电动机驱动所述挑线杆对绣线张力进行调节。进一步地，所述刺绣机作业台上设置有若干旋梭，所述旋梭对应设置在所述刺绣
3机头的下方，在各旋梭上贯通设置有驱动轴，所述驱动轴的一端与供所述旋梭驱动的旋梭驱动电动机连接。进一步地，一种多头式电脑刺绣机控制系统，其包括CPU、位置控制单元、速度控制单元、直线电机驱动器、解码器和角度跟踪单元及旋转编码器，所述旋转编码器控制所述旋梭驱动电动机运作，所述CPU、位置控制单元、速度控制单元、直线电机驱动器、解码器和角度跟踪单元及旋转编码器之间电性连接，所述解码器及角度跟踪单元采集所述针杆驱动电机工作状态并反馈给所述CPU，所述CPU根据采集到的针杆驱动电机工作状态进行计算并发出信号，所述位置控制单元及速度控制单元接收所述CPU信号对所述直线电机驱动器进行控制，所述直线电机驱动器驱动所述针杆驱动电机动作。进一步地，所述旋转编码器设置在所述驱动轴上。综上所述，本发明多头式电脑刺绣机通过在所述机头箱内设置单独驱动所述上下部件移动轴及挑线杆的针杆驱动电动机及挑线杆驱动电动机，并利用控制器设置参数控制挑线杆对绣线张力进行调节，同时能以刺绣机头为单位进行作业，所述控制器对各个刺绣机头单独控制，精度高、低能耗、低噪声及智能化程度高；本发明多头式电脑刺绣机控制系统利用位置控制单元及速度控制单元接收所述CPU信号对所述直线电机驱动器进行控制， 所述直线电机驱动器进而驱动所述针杆驱动电机按要求动作，以提升刺绣速度和工作稳定性。
图1为本发明一种实施例的结构示意图。图2为图1所示本发明刺绣机头结构示意图。图3为图1所示本发明针杆与旋梭的组合示意图。图4为图2所示本发明刺绣机头的立体图。图5为本发明多头式电脑刺绣机控制系统的结构框图。
具体实施例方式为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细描述。请参阅图1至图5，本发明多头式电脑刺绣机包括刺绣机作业台10、刺绣机上机架 20、控制器30及设置于刺绣机上机架20上的若干刺绣机头40，所述刺绣机作业台10上设置有若干旋梭11，所述旋梭11对应设置在所述刺绣机头40的下方，在各旋梭11上贯通设置有驱动轴12，所述驱动轴12的一端与供所述旋梭11驱动的旋梭驱动电动机13连接。在所述旋梭驱动电动机13的驱动下，所述驱动轴12旋转时，与所述刺绣机头30对应设置的所述旋梭11也一起进行旋转。所述刺绣机作业台10的上面设置有伸展保持被缝制物用的主框架14，所述主框架14通过刺绣框架驱动机构(图未示)运作，根据所述控制器30内部设定的刺绣数据对每一线迹进行X/Y方向驱动。所述控制器30固定设置于所述刺绣机上机架20 —侧，用以设定系统参数控制所述刺绣机头40、旋梭11及主框架14作相应动作。所述刺绣机头40包括固定在刺绣机上机架20上的机头箱41，所述机头箱41内侧
4面设置有上下方向的直线导轨42，所述机头箱41内支承有若干上下部件移动轴43，在所述上下部件移动轴43的下端部通过针夹431固定有绣针432，所述上下部件移动轴43的上固定有黑胶组件44，所述黑胶组件44内嵌合有卡合销45，所述卡合销45与所述直线导轨42 同步运动。所述机头箱41上部配合所述上下部件移动轴43设置有可转动的挑线杆46，所述机头箱41上对应所述上下部件移动轴43设置有针杆驱动电动机47，所述机头箱41上对应所述挑线杆46设置有挑线杆驱动电动机48，所述针杆驱动电机47为直线电机构造，所述针杆驱动电动机47与所述黑胶组件44固持连接，所述针杆驱动电动机47用于单独驱动所述上下部件移动轴43，所述挑线杆驱动电动机48用于单独驱动所述挑线杆46，所述针杆驱动电动机47带动所述黑胶组件44运作进而驱动所述上下部件移动轴43沿所述直线导轨 42上下移动。所述机头箱41内还设置有位移传感装置及温度传感装置，用以感测所述上下部件移动轴43上下移动位移信息及工作环境温度并反馈给所述控制器30，当温度传感装置感测到工作环境温度高于控制器设定值时，控制器控制散热装置工作以降低工作环境温度；所述控制器30设置参数控制所述挑线杆驱动电动机48驱动所述挑线杆46对绣线张力进行调节，以提升产品刺绣质量。所述多头式电脑刺绣机控制系统包括CPU100、位置控制单元200、速度控制单元 300、直线电机驱动器400、解码器和角度跟踪单元500及旋转编码器600，所述旋转编码器 600设置在所述驱动轴12上用以检测旋梭11的旋转角度，所述旋转编码器600既可设置成直接检测旋梭驱动电动机13旋转的形态，也可设置成直接检测其中一个旋梭11旋转的形态，所述旋转编码器600控制所述旋梭驱动电动机13运作，进而控制所述旋梭11的运动状态。所述CPU100、位置控制单元200、速度控制单元300、直线电机驱动器400、解码器和角度跟踪单元500及旋转编码器600之间电性连接并共同控制多头式电脑刺绣机的各种动作。所述解码器及角度跟踪单元500采集所述针杆驱动电机47工作状态并反馈给所述 CPU100，所述CPU100根据采集到的针杆驱动电机47工作状态及设定值进行计算并发出信号，所述位置控制单元522及速度控制单元300接收所述CPU100信号对所述直线电机驱动器400进行控制，所述直线电机驱动器400进而驱动所述针杆驱动电机47按要求动作。综上所述，本发明多头式电脑刺绣机通过在所述机头箱41内设置单独驱动所述上下部件移动轴43及挑线杆46的针杆驱动电动机47及挑线杆驱动电动机48，并利用控制器30设置参数控制挑线杆46对绣线张力进行调节，同时能以刺绣机头40为单位进行作业，所述控制器30对各个刺绣机头40单独控制，精度高、低能耗、低噪声及智能化程度高； 本发明多头式电脑刺绣机控制系统利用位置控制单元200及速度控制单元300接收所述 CPU100信号对所述直线电机驱动器400进行控制，所述直线电机驱动器400进而驱动所述针杆驱动电机47按要求动作，以提升刺绣速度和工作稳定性。以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说， 在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.一种多头式电脑刺绣机，包括刺绣机作业台(10)、刺绣机上机架(20)、控制器(30) 及设置于刺绣机上机架(20)上的若干刺绣机头(40)，所述刺绣机作业台(10)上设置有主框架(14)及若干旋梭(11)，所述控制器(30)固定设置于所述刺绣机上机架(20) —侧，其特征在于所述刺绣机头(40)包括固定在刺绣机上机架(20)上的机头箱(41)，所述机头箱 (41)内支承有若干上下部件移动轴(43)，所述机头箱(41)上部配合所述上下部件移动轴 (43)设置有挑线杆(46)，所述机头箱(41)上对应所述上下部件移动轴(43)设置有针杆驱动电动机(47 )，所述机头箱(41)上对应所述挑线杆(46 )设置有挑线杆驱动电动机(48 )，所述针杆驱动电动机(47)单独驱动所述上下部件移动轴(43)，所述挑线杆驱动电动机(48) 单独驱动所述挑线杆(46)。
2.根据权利要求1所述的多头式电脑刺绣机，其特征在于所述机头箱(41)内侧面设置有直线导轨(42)，所述上下部件移动轴(43)上固定有黑胶组件(44)，所述黑胶组件(44) 内嵌合有卡合销(45)，所述卡合销(45)与所述直线导轨(42)同步运动。
3.根据权利要求1所述的多头式电脑刺绣机，其特征在于所述针杆驱动电动机(47) 为直线电机构造。
4.根据权利要求1所述的多头式电脑刺绣机，其特征在于所述机头箱(41)内还设置有位移传感装置及温度传感装置。
5.根据权利要求1所述的多头式电脑刺绣机，其特征在于所述控制器(30)控制所述挑线杆驱动电动机(48)驱动所述挑线杆(46)对绣线张力进行调节。
6.根据权利要求1所述的多头式电脑刺绣机，其特征在于所述刺绣机作业台(10)上设置有若干旋梭(11)，所述旋梭(11)对应设置在所述刺绣机头(40 )的下方，在各旋梭(11) 上贯通设置有驱动轴(12)，所述驱动轴(12)的一端与供所述旋梭(11)驱动的旋梭驱动电动机(13)连接。
7.根据权利要求广6所述的一种多头式电脑刺绣机控制系统，其特征在于包括CPU (100)、位置控制单元(200)、速度控制单元(300)、直线电机驱动器(400)、解码器和角度跟踪单元(500)及旋转编码器(600)，所述旋转编码器(600)控制所述旋梭驱动电动机(13)运作，所述CPU (100 )、位置控制单元(200 )、速度控制单元(300 )、直线电机驱动器(400 )、解码器和角度跟踪单元(500)及旋转编码器(600)之间电性连接，所述解码器及角度跟踪单元 (500)采集所述针杆驱动电机(47)工作状态并反馈给所述CPU (100)，所述CPU (100)根据采集到的针杆驱动电机(47 )工作状态进行计算并发出信号，所述位置控制单元(200 )及速度控制单元(300)接收所述CPU (100)信号对所述直线电机驱动器(400)进行控制，所述直线电机驱动器(400)驱动所述针杆驱动电机(47)动作。
8.根据权利要求7所述的多头式电脑刺绣机，其特征在于所述旋转编码器(600)设置在所述驱动轴(12)上。
全文摘要
本发明公开了一种多头式电脑刺绣机及其控制系统，其包括刺绣机作业台、刺绣机上机架、控制器及设置于刺绣机上机架上的若干刺绣机头，所述刺绣机作业台上设置有主框架及若干旋梭，所述刺绣机头包括固定在刺绣机上机架上的机头箱，所述机头箱内支承有若干上下部件移动轴，所述机头箱上部设置有挑线杆，所述机头箱上对应所述上下部件移动轴设置有针杆驱动电动机，所述机头箱上对应所述挑线杆设置有单独驱动所述挑线杆的挑线杆驱动电动机。本发明通过在所述机头箱内设置针杆驱动电动机及挑线杆驱动电动机，精度高、低能耗、低噪声及智能化程度高；同时利用CPU、位置控制单元、速度控制单元及直线电机驱动器的设置以提升刺绣速度和工作稳定性。
文档编号D05C11/06GK102517809SQ20111041686
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月14日 优先权日2011年12月14日
发明者叶树和 申请人:惠州神田精密机械有限公司