一种分级除尘式的家用纺织装置的制作方法

本发明涉及纺织机械技术领域，具体为一种分级除尘式的家用纺织装置。

背景技术：

自动缝纫机是一种常见的家用纺织机器，能缝制棉、麻、丝、毛、人造纤维等织物和皮革、塑料、纸张等制品，缝出的线迹整齐美观、平整牢固，缝纫速度快、使用简便，但在缝纫的过程中，会产生大量线头散落在工作台面，如不及时清理会影响缝纫工作，飞落到角落里，还会造成清理困难，而如果停下来手工清理，不仅费时费力，还影响缝纫的工作，因此，设计实用性强和根据距离调节吸力的一种分级除尘式的家用纺织装置是很有必要的。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种分级除尘式的家用纺织装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种分级除尘式的家用纺织装置，包括吸尘装置和智能吸尘控制系统，其特征在于：所述吸尘装置包括主体，所述主体的左侧上端固定连接有控制箱，所述控制箱的下方活动连接有扫描头，所述主体的侧面固定连接有滑轨，所述滑轨的表面滑动连接有吸风管，所述主体的下端固定连接有集尘箱，所述集尘箱的内部设置有吸风机，所述吸风管与集尘箱管道连接。

根据上述技术方案，所述智能吸尘控制系统包括吸尘控制模块、数据采集模块和智能移动模块，所述吸尘控制模块包括时间控制模块、数据计算模块、逻辑判断模块和自动吸尘模块，所述数据采集模块包括影像扫描模块和数据存储模块，所述智能移动模块包括位置调整模块、位置信息模块和吸力调整模块，所述吸尘控制模块位于控制箱的内部，所述数据采集模块位于扫描头的下部，所述智能移动模块位于滑轨的内部，所述吸尘控制模块、数据采集模块、智能移动模块各自通过电连接。

根据上述技术方案，所述时间控制模块用于控制吸尘装置开启和关闭的时机，所述数据计算模块用于对采集数据进行计算，所述逻辑判断模块用于对各种计算结果进行分类并制定后续处理方案，所述自动吸尘模块用于设备吸尘的控制，所述影像扫描模块用于采集工作平台上线头的多少及分布，所述数据存储模块用于存储所采集的数据，所述位置信息模块用于实时提供吸风管在滑轨中的位置，所述位置调整模块用于调整吸风管在滑轨中的位置，所述吸力调整模块用于根据线头的距离，自动调整吸力的大小。

根据上述技术方案，所述智能吸尘控制系统的运行包含以下步骤：

s1、缝纫机运行一段时间后，时间控制模块根据预先设定的时间间隔，打开吸尘系统；

s2、通过影像扫描模块采集工作平台上线头的多少和分布，并存储在数据存储模块中；

s3、数据计算模块对数据存储模块中的数据进行计算；

s4、逻辑判断模块根据计算的结果分析数据，判断是否需要吸尘，如果不需要吸尘，关闭吸尘系统并把时间控制模块中的计时器复位，如果需要除尘，启动自动吸尘模块；

s5、通过位置信息模块提供吸风管在滑轨中的位置，并存储在数据存储模块中；

s6、数据计算模块根据存储的数据，计算吸风管吸线头的最优吸风路径，同时针对每处吸风位置计算所对应的吸力大小；

s7、根据计算结果，使用位置调整模块把吸风管按照最优路径进行移动，同时使用吸力调节模块实时调节所需的吸力并开始吸尘；

s8、完成吸尘后，关闭吸尘系统，并把时间控制模块中的计时器复位；

s9、重复s1-s8，可以实现工作台面的循环吸尘。

根据上述技术方案，所述步骤s2和s5中数据采集方法如下：

s21、以纫针的位置为原点建立坐标系；

s22、通过影像扫描模块采集的工作台面上所有线头的位置信息，并记录在数据存储模块中，用记号表示第个线头中心所在的位置，其中是常量，表示线头始终位于工作台面上；

s23、通过位置信息模块提供吸风管在滑轨中的位置，并存储在数据存储模块中，用记号表示时刻吸风管所在的位置，其中是常量，表示吸风管只能在滑轨中沿方向移动；

采用以上标记方法，可以定量的记录线头和吸风管的位置，为下一步的计算做准备。

根据上述技术方案，所述步骤s3中数据计算方法如下：

设定为线头在工作台面上分布密度，其公式如下：

其中为常量，为工作平台上线头的数量，为工作平台总的面积，为单个线头在工作平台上平均占据的面积，为重叠补偿参数，，根据该方法，可以定量的衡量工作平台上线头的分布，为进一步的判断做准备。

根据上述技术方案，所述步骤s4中逻辑判断的方法如下：

s41、当时，说明工作台面上线头较少，无需进行吸尘；

s42、当，说明工作台面上线头较多，需要进行吸尘；

通过分类和逻辑判断，可以避免吸尘系统频繁启动造成的设备损耗及能源浪费。

根据上述技术方案，所述步骤s6中位置数据计算方法如下：

用表示时刻吸风管与第个线头之间的距离，其公式如下：

而最佳的位置也就是距离最短时，即当时，为了达到最好的吸风效果，吸风管需要沿着滑轨从位置到，所以吸风管移动的距离为，而其所需要的时间为，其公式为：

其中是吸风管在滑轨移动的平均速度，对于吸除多个线头所需要的最短时间，定义为最优的吸风路径，其公式如下：

其中是到吸风口最近的线头的坐标，其中是到吸风口最远的线头的坐标，通过优化吸风路径，可以有效的节约吸除线头的时间

通过优化吸风路径，可以有效的节约吸除线头的时间。

根据上述技术方案，所述步骤s6中吸力数据计算方法如下：

当距离最小时，此时两者之间的距离为，其公式如下：

设定当线头位于台面板中间位置时，能吸起线头的最小吸力大小为，其公式如下：

其中为台面板的宽度，为线头质量，为吸力常数，取。

根据上述技术方案，所述步骤s7中吸力调节判定方法如下：

设定该位置其中最远的一个线头距离为，

当时，吸风机的吸力值调节为；

当时，吸风机的吸力值调节为；

当时，吸风机的吸力值调节为；

通过吸风机吸力的调节，可以根据线头的分布，按距离吸取线头，从而达到智能控制的目的。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过设置有吸尘装置和智能吸尘控制系统，可以在主体工作一段时间后，定时的通过扫描头扫描工作平台，然后根据工作平台上线头的多少和分布，自动的打开吸尘系统，控制吸风管在滑轨中调整位置，按照最优路径完成线头的吸取，同时根据每个位置线头的距离，实时调节吸风机吸力的大小，达到智能吸尘的目的。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的吸尘系统各功能模块结构示意图；

图中：1、主体；2、控制箱；3、扫描头；4、吸风管；5、滑轨；6、集尘箱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，本发明提供技术方案：一种分级除尘式的家用纺织装置，包括吸尘装置和智能吸尘控制系统，其特征在于：吸尘装置包括主体1，主体1的左侧上端固定连接有控制箱2，控制箱2的下方活动连接有扫描头3，主体1的侧面固定连接有滑轨5，滑轨5的表面滑动连接有吸风管4，主体1的下端固定连接有集尘箱6，集尘箱6的内部设置有吸风机，吸风管4与集尘箱6管道连接，通过设置有吸尘装置和智能吸尘控制系统，可以在主体1工作一段时间后，定时的通过扫描头3扫描工作平台，然后根据工作平台上线头的多少和分布，自动的打开吸尘系统，控制吸风管4在滑轨5中调整位置，按照最优路径完成线头的吸取，同时根据每个位置线头的距离，实时调节吸风机吸力的大小，达到智能吸尘的目的，收集完成的线头通过管道，进入集尘箱6中，从而防止线头进入空气中造成二次污染；

智能吸尘控制系统包括吸尘控制模块、数据采集模块和智能移动模块，吸尘控制模块包括时间控制模块、数据计算模块、逻辑判断模块和自动吸尘模块，数据采集模块包括影像扫描模块和数据存储模块，智能移动模块包括位置调整模块、位置信息模块和吸力调整模块，吸尘控制模块位于控制箱2的内部，数据采集模块位于扫描头3的下部，智能移动模块位于滑轨5的内部，吸尘控制模块、数据采集模块、智能移动模块各自通过电连接；

时间控制模块用于控制吸尘装置开启和关闭的时机，数据计算模块用于对采集数据进行计算，逻辑判断模块用于对各种计算结果进行分类并制定后续处理方案，自动吸尘模块用于设备吸尘的控制，影像扫描模块用于采集工作平台上线头的多少及分布，数据存储模块用于存储所采集的数据，位置信息模块用于实时提供吸风管4在滑轨5中的位置，位置调整模块用于调整吸风管4在滑轨5中的位置，吸力调整模块用于根据线头的距离，自动调整吸力的大小；

智能吸尘控制系统的运行包含以下步骤：

s1、缝纫机运行一段时间后，时间控制模块根据预先设定的时间间隔，打开吸尘系统；

s2、通过影像扫描模块采集工作平台上线头的多少和分布，并存储在数据存储模块中；

s3、数据计算模块对数据存储模块中的数据进行计算；

s4、逻辑判断模块根据计算的结果分析数据，判断是否需要吸尘，如果不需要吸尘，关闭吸尘系统并把时间控制模块中的计时器复位，如果需要除尘，启动自动吸尘模块；

s5、通过位置信息模块提供吸风管4在滑轨5中的位置，并存储在数据存储模块中；

s6、数据计算模块根据存储的数据，计算吸风管4吸线头的最优吸风路径，同时针对每处吸风位置计算所对应的吸力大小；

s7、根据计算结果，使用位置调整模块把吸风管4按照最优路径进行移动，同时使用吸力调节模块实时调节所需的吸力并开始吸尘；

s8、完成吸尘后，关闭吸尘系统，并把时间控制模块中的计时器复位；

s9、重复s1-s8，可以实现工作台面的循环吸尘；

步骤s2和s5中数据采集方法如下：

s21、以纫针的位置为原点建立坐标系；

s22、通过影像扫描模块采集的工作台面上所有线头的位置信息，并记录在数据存储模块中，用记号表示第个线头中心所在的位置，其中是常量，表示线头始终位于工作台面上；

s23、通过位置信息模块提供吸风管4在滑轨5中的位置，并存储在数据存储模块中，用记号表示时刻吸风管4所在的位置，其中是常量，表示吸风管4只能在滑轨5中沿方向移动；

采用以上标记方法，可以定量的记录线头和吸风管4的位置，为下一步的计算做准备；

步骤s3中数据计算方法如下：

设定为线头在工作台面上分布密度，其公式如下：

其中为常量，为工作平台上线头的数量，为工作平台总的面积，为单个线头在工作平台上平均占据的面积，为重叠补偿参数，，根据该方法，可以定量的衡量工作平台上线头的分布，为进一步的判断做准备；

步骤s4中逻辑判断的方法如下：

s41、当时，说明工作台面上线头较少，无需进行吸尘；

s42、当，说明工作台面上线头较多，需要进行吸尘；

通过分类和逻辑判断，可以避免吸尘系统频繁启动造成的设备损耗及能源浪费；

步骤s6中位置数据计算方法如下：

用表示时刻吸风管4与第个线头之间的距离，其公式如下：

而最佳的位置也就是距离最短时，即当时，为了达到最好的吸风效果，吸风管4需要沿着滑轨5从位置到，所以吸风管4移动的距离为，而其所需要的时间为，其公式为：

其中是吸风管4在滑轨5移动的平均速度，对于吸除多个线头所需要的最短时间，定义为最优的吸风路径，其公式如下：

其中是到吸风口4最近的线头的坐标，其中是到吸风口4最远的线头的坐标，通过优化吸风路径，可以有效的节约吸除线头的时间

通过优化吸风路径，可以有效的节约吸除线头的时间；

步骤s6中吸力数据计算方法如下：

当距离最小时，此时两者之间的距离为，其公式如下：

设定当线头位于台面板中间位置时，能吸起线头的最小吸力大小为，其公式如下：

其中为台面板的宽度，为线头质量，为吸力常数，取；

步骤s7中吸力调节判定方法如下：

设定该位置其中最远的一个线头距离为，

当时，吸风机的吸力值调节为；

当时，吸风机的吸力值调节为；

当时，吸风机的吸力值调节为；

通过吸风机吸力的调节，可以根据线头的分布，按距离吸取线头，从而达到智能控制的目的。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。