应用于工业缝纫机的数据采集系统及信号处理方法与流程

本发明涉及工业缝纫机领域，特别是涉及一种应用于工业缝纫机的数据采集系统及信号处理方法。

背景技术：

目前缝纫机系统性能测试主要依赖于示波器，通过示波器采集缝纫机编码器电压和电机电流信号，测试人员对信号进行系统性能指标分析，这种方法在测试大样本数据时非常耗费时间，而且测试结果误差大，系统的动态性能不能通过波形直接进行对比。随着纺织业的发展，产品竞争越来越激烈，产品开发周期要求越来越短，这对产品系统性能测试、现场故障诊断和竞争对手产品测试提出了更高要求。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种应用于工业缝纫机的数据采集系统及信号处理方法，用于解决现有技术中不能便捷快速的对缝纫机产品进行测试的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种应用于工业缝纫机的数据采集系统，包括：处理器；与所述处理器电连接的位置传感器；与所述处理器电连接的缝纫机通讯接口；与所述处理器电连接的缝纫机脚踏信号接口；以及与所述处理器电连接的信号显示设备。

于本发明一具体实施例中，所述位置传感器包括设置于所述缝纫机的Hall位置传感器以及光电编码器。

于本发明一具体实施例中，所述信号显示设备为电脑，所述处理器通过一串口转换器与所述电脑电连接。

于本发明一具体实施例中，所述信号显示设备为LCD显示器。

于本发明一具体实施例中，所述信号显示设备为示波器，所述处理器通过DAC转化模块与所述示波器电连接。

于本发明一具体实施例中，所述位置传感器、所述缝纫机通讯接口、以及所述缝纫机脚踏信号接口依次通过一高阻抗芯片以及高速光电隔离芯片与所述处理器电连接。

于本发明一具体实施例中，所述处理器为一DSP芯片。

于本发明一具体实施例中，所述处理器通过所述缝纫机通讯接口获取所述缝纫机的内部参数。

于本发明一具体实施例中，所述处理器通过所述缝纫机脚踏信号接口实时获得对所述缝纫机的脚踏信号，且通过所述光电编码器分析获得所述缝纫机的电机转速。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种信号处理方法，应用于如上任一项所述的数据采集系统的处理器中，所述方法包括：获取所述缝纫机脚踏信号接口传输的脚踏信号；获取所述位置传感器检测的位置信号；获取所述缝纫机通讯接口传输的缝纫机内部参数信息；根据所述脚踏信号以及所述位置信号分析获得所述缝纫机的电机转速；根据所述内部参数信息、脚踏信号、以及所述电机转速计算获得所述缝纫机的动态指标；将所述动态指标进行综合分析，且将分析后的结果发送至信号显示设备进行显示。

如上所述，本发明的应用于工业缝纫机的数据采集系统及信号处理方法，获取所述缝纫机脚踏信号接口传输的脚踏信号；获取所述位置传感器检测的位置信号；获取所述缝纫机通讯接口传输的缝纫机内部参数信息；根据所述脚踏信号以及所述位置信号分析获得所述缝纫机的电机转速；根据所述内部参数信息、脚踏信号、以及所述电机转速计算获得所述缝纫机的动态指标；将所述动态指标进行综合分析，且将分析后的结果发送至信号显示设备进行显示。本发明可以快速便捷的对缝纫机的性能和工作状态进行分析。

附图说明

图1显示为本发明的应用于工业缝纫机的数据采集系统在一具体实施例中的组成示意图。

图2显示为显示为本发明的应用于工业缝纫机的数据采集系统在一具体实施例中的组成示意图。

图3显示为本发明的信号处理方法在一具体实施例中的流程示意图。

图4显示为本发明的一具体实施例中数据动态分析波形示意图。

元件标号说明

10 数据采集系统

11 处理器

12 位置传感器

13 缝纫机通讯接口

14 缝纫机脚踏信号接口

15 信号显示设备

30 方法

31～36 步骤

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

为了使本发明之叙述更加详尽与完备，可参照附图及以下所述之各种实施例。但所提供之实施例并非用以限制本发明所涵盖的范围；步骤的描述亦非用以限制其执行之顺序，任何由重新组合，所产生具有均等功效的装置，皆为本发明所涵盖的范围。

于实施方式与申请专利范围中，除非内文中对于冠词有所特别限定，否则「一」与「该」可泛指单一个或复数个。将进一步理解的是，本文中所使用的「包含」、「包括」、「具有」及相似词汇，指明其所记载的特征、区域、整数、步骤、操作、组件与/或组件，但不排除其所述或额外的其一个或多个其它特征、区域、整数、步骤、操作、组件、组件，与/或其中之群组。

关于本文中所使用的「网络」泛指具有结构关系、组成关系、连接关系、通信关系、运算关系、或逻辑关系的实体元件或抽象元件的关系组合，不局限于实际的通信网络。

请参阅图1，显示为本发明的应用于工业缝纫机的数据采集系统在一具体实施例中的组成示意图。所述数据采集系统10包括：

处理器11；所述处理器11优选为一DSP芯片。

与所述处理器11电连接的位置传感器12；

与所述处理器11电连接的缝纫机通讯接口13；

与所述处理器11电连接的缝纫机脚踏信号接口14；

以及与所述处理器11电连接的信号显示设备15。

于本发明一具体实施例中，所述数据采集系统10的组成如图2所示，所述处理器11为一DSP芯片。所述位置传感器12包括设置于所述缝纫机的Hall位置传感器以及光电编码器。

于本发明一具体实施例中，所述信号显示设备15为电脑，所述处理器11通过一串口转换器与所述电脑电连接。其中，所述信号显示设备15为LCD显示器。优选的，所述信号显示设备15为示波器，所述处理器11通过DAC转化模块与所述示波器电连接。优选的，所述DAC转化模块为4通道高精度DAC。

且如图2所示，所述位置传感器12、所述缝纫机通讯接口13、以及所述缝纫机脚踏信号接口14依次通过一高阻抗芯片以及高速光电隔离芯片与所述处理器11电连接。

于本具体实施例中，所述处理器11通过所述缝纫机通讯接口13获取所述缝纫机的内部参数。

于本发明一具体实施例中，所述处理器11通过所述缝纫机脚踏信号接口14实时获得对所述缝纫机的脚踏信号，且通过所述光电编码器分析获得所述缝纫机的电机转速。

请参阅图3，显示为本发明的信号处理方法在一具体实施例中的流程示意图。所述信号处理方法30应用于如图1或2所示的数据采集系统的处理器10中，

所述方法30包括：

31：获取所述缝纫机脚踏信号接口传输的脚踏信号；

32：获取所述位置传感器检测的位置信号；

33：获取所述缝纫机通讯接口传输的缝纫机内部参数信息；

34：根据所述脚踏信号以及所述位置信号分析获得所述缝纫机的电机转速；

35：根据所述内部参数信息、脚踏信号、以及所述电机转速计算获得所述缝纫机的动态指标；

36：将所述动态指标进行综合分析，且将分析后的结果发送至信号显示设备进行显示。

如图4所示，显示为本发明一具体实施例中数据动态分析波形示意图。通过DSP实时分析脚踏信号和速度反馈信号(光电编码器反馈的信号)的数据，计算缝纫机启动时间、超调量、稳态误差、刹车时间等。缝纫机加速时间tr，从脚踏信号开始t1至速度反馈第1次达到稳态值t2作为加速时间；超调量σ％，通过计算全过程速度最大值Vmax与稳态值Vmin计算得到；稳态误差ess，在稳定阶段计算速度最大值Vsmax和最小值Vsmin的差值得到；刹车时间td，从脚踏松开开始t3至速度反馈为0时t4作为刹车时间，DSP自动计算完毕后，最后通过LCD显示器显示系统性能参数，测试人员直接读取即可，很大程度提高了测试效率和测试准确度。计算公式如下：

加速时间：tr＝t1-t2

超调量：

稳态误差：ess＝Vsmax-Vsmin

刹车时间：td＝t3-t4

本发明可以实时的采集工业缝纫系统编码器和脚踏模拟信号，通过与缝纫机采取高阻抗光电隔离的方式进行通信，对缝纫机信号无任何影响，通过电脑虚拟示波器和DAC数据输出，快速的分析出系统性能参数，不用测试人员再去测试编码器脉冲信号得到系统性能指标参数，从而提高工作效率和测试精度；通过DSP与工业缝纫机通讯可以实时的监控缝纫机内部状态参数，方便测试人员快速整定控制参数和解决系统故障问题；本发明还可以自动分析系统动态系能指标，并通过LCD显示器进行显示。所述数据采集系统10是一个综合性的测试分析平台，支持多种编码器接口，可应用到工业缝纫机竞品测试阶段、研发阶段、测试阶段、售后维护阶段，进而加快软件开发、验证、测试进度，对缝纫机各种数据验证后也保证系统运行的可靠性。

综上所述，本发明的应用于工业缝纫机的数据采集系统及信号处理方法，获取所述缝纫机脚踏信号接口传输的脚踏信号；获取所述位置传感器检测的位置信号；获取所述缝纫机通讯接口传输的缝纫机内部参数信息；根据所述位置信号分析获得所述缝纫机的电机转速；根据所述内部参数信息、脚踏信号、以及所述电机转速计算获得所述缝纫机的动态指标；将所述动态指标进行综合分析后的结果发送至信号显示设备进行显示。本发明可以快速便捷的对缝纫机的性能和工作状态进行分析。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。