缝纫机物联网盒子及缝纫机系统的制作方法

1.本发明涉及缝纫机技术领域，特别涉及一种缝纫机物联网盒子及缝纫机系统。


背景技术：

2.目前，采集物联网缝纫机的工作状态信息的方法通常包括两种：
3.第一种方法是直接将iot(internet of things，物联网)与缝纫机电控通信连接，从而获取相关数据，具体而言，提供该缝纫机电控的厂家需要和物联网方案的提供商进行深度合作，打通双方的通信协议，缝纫机电控将工作参数及工作状态信息整合发送给物联网盒子，然后通过接收物联网盒子发送的指令对工作参数进行修改。第一种方法虽然可以实现数据的双向传输、功能上比较齐全，但是实现起来技术瓶颈较高，需要打通不同厂家、不同缝纫机电控之间的通信协议，实现不同厂家和不同缝纫机电控的整体覆盖范围比较困难。
4.第二种方法是在物联网缝纫机上外加数据采集装置，用以采集物联网缝纫机的剪线、抬压脚、针数等数据。第二种方法虽然方案简单，但是实现过程较难，需要在原物联网缝纫机的基础上加装数据采集装置、转接线等，然后通过采集物联网缝纫机的剪线、抬压脚、针数等数据来获取物联网缝纫机的工作状态。具体而言，比如在缝纫机电控的编码器上并联线束获取编码器的数据，在电磁体的信号线上并联线束获取电磁铁的数据，在物联网缝纫机上加装霍尔传感器获取表示缝纫机之运行状态的数据，然后将采集的数据上传至云端。第二种方法实施成本较高、实施难度较大，而且只能实现数据的上行，无法实现数据的下发。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种缝纫机物联网盒子及缝纫机系统，其目的之一在于解决现有技术中监控缝纫机之工作状态的方法比较复杂的问题，其目的之二在于解决现有技术中打通不同缝纫机电控之间的通信协议而实现不同厂家和不同缝纫机电控的整体覆盖范围比较困难的问题。
6.为解决上述技术问题，基于本发明的一个方面，本发明提供一种缝纫机物联网盒子，其应用于缝纫机系统，所述缝纫机物联网盒子包括：控制单元、电源单元、功率单元；
7.所述缝纫机物联网盒子设有电源线，以使所述电源单元通过所述电源线从外部设备获电；所述缝纫机物联网盒子设有与线束或电源插头相适配的电源插口，用于供缝纫机电控通过所述线束或所述电源插头的形式接入，以使获电后的所述电源单元向所述缝纫机电控供电；
8.所述功率单元与所述电源单元连接，用于采集所述电源单元之实时功率；
9.所述控制单元与所述功率单元连接，用于根据所述功率单元采集的所述电源单元之实时功率，确定所述缝纫机电控之工作状态。
10.可选的，所述功率单元采集的所述电源单元之实时功率不超过第一期望值时，所
述缝纫机电控之工作状态被确定为关机；所述功率单元采集的所述电源单元之实时功率在所述第一期望值和第二期望值之间时，所述缝纫机电控之工作状态被确定为启动；所述功率单元采集的所述电源单元之实时功率不低于所述第二期望值时，所述缝纫机电控之工作状态被确定为运行；所述第一期望值小于所述第二期望值。
11.可选的，所述缝纫机物联网盒子分别用于与所述缝纫机电控和缝纫机操作盘通信连接，以采集所述缝纫机操作盘存储的期望数据，并对所述期望数据进行保存或修改后传输至所述缝纫机电控；所述期望数据用于表示缝纫机之工作参数；
12.所述缝纫机物联网盒子还包括与所述控制单元连接的串口隔离单元，所述控制单元用于驱动所述串口隔离单元实现所述缝纫机物联网盒子与所述缝纫机电控之间的电隔离，以及所述缝纫机物联网盒子与所述缝纫机操作盘之间的电隔离。
13.可选的，所述期望数据包括缝纫机的剪线数据、抬压脚数据和针数数据。
14.可选的，所述串口隔离单元还用于根据所述缝纫机电控的通信电平和所述缝纫机操作盘的通信电平而自适应地调整所述缝纫机物联网盒子的通信电平至期望通信电平。
15.可选的，所述缝纫机物联网盒子还包括与所述控制单元通信连接的识别单元，所述控制单元用于驱动所述识别单元读写预定对象之期望信息。
16.可选的，所述缝纫机物联网盒子还包括与所述控制单元通信连接的指示灯单元，所述指示灯单元包括第一指示灯和第二指示灯，所述缝纫机物联网盒子用于根据所述第一指示灯之颜色变化确定自身的工作状态变化；所述第二指示灯用于根据所述功率单元采集的所述电源单元之实时功率变化实现自身的颜色变化，进而根据所述第二指示灯之颜色变化判断所述缝纫机电控之工作状态变化。
17.可选的，所述缝纫机物联网盒子用于通过移动互联网方式、无线自组网方式和串口通信协议方式中的至少之一者实现与外设设备进行数据交换。
18.可选的，所述控制单元集成有蓝牙和wifi中的至少之一者。
19.基于本发明的另一个方面，本发明还提供一种缝纫机系统，其包括如上所述的缝纫机物联网盒子。
20.综上所述，在本发明提供的缝纫机物联网盒子及缝纫机系统中，所述缝纫机物联网盒子包括控制单元、电源单元、功率单元，所述缝纫机物联网盒子设有电源线，以使所述电源单元通过所述电源线从外部设备获电；所述缝纫机物联网盒子设有与线束或电源插头相适配的电源插口，用于供缝纫机电控通过所述线束或所述电源插头的形式接入，以使获电后的所述电源单元向所述缝纫机电控供电；所述功率单元与所述电源单元连接，用于采集所述电源单元之实时功率；所述控制单元与所述功率单元连接，用于根据所述功率单元采集的所述电源单元之实时功率，确定所述缝纫机电控之工作状态。如此配置，可根据电源单元之实时功率而判断缝纫机电控之工作状态，实现方式简单。本发明相较于现有技术中的外置数据采集装置，成本更低、效率更高、能耗更小，仅需将所述的缝纫机物联网盒子与缝纫机电控做简单的适配调试就可投入运行。
附图说明
21.本领域的普通技术人员应当理解，提供的附图用于更好地理解本发明，而不对本发明的范围构成任何限定。其中：
22.图1是本发明一实施例的缝纫机物联网盒子的示意图；
23.图2和图3是现有技术中的一种串口隔离电路。
24.附图中：
25.10-缝纫机物联网盒子；20-缝纫机电控；30-缝纫机操作盘；11-控制单元；12-电源单元；13-功率单元；14-串口隔离单元；15-识别单元。
具体实施方式
26.为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且未按比例绘制，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。
27.如在本发明中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，术语“若干”通常是以包括“至少一个”的含义而进行使用的，术语“至少两个”通常是以包括“两个或两个以上”的含义而进行使用的，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者至少两个该特征，除非内容另外明确指出外。
28.本发明提供一种缝纫机物联网盒子及缝纫机系统，其目的之一在于解决现有技术中监控缝纫机之工作状态的方法比较复杂的问题，其目的之二在于解决现有技术中打通不同缝纫机电控之间的通信协议而实现不同厂家和不同缝纫机电控的整体覆盖范围比较困难的问题。
29.以下请参考附图对本发明实施例的缝纫机物联网盒子进行描述。
30.如图1所示，图1是本发明一实施例的缝纫机物联网盒子的示意图，本实施例提供一种缝纫机物联网盒子10，应用于缝纫机系统，所述缝纫机物联网盒子10包括：控制单元11、电源单元12和功率单元13；所述缝纫机物联网盒子10设有电源线(未图示)，以使所述电源单元12通过所述电源线从外部设备获电，比如所述缝纫机物联网盒子10通过电源线插入工厂的电源插排上，从而使电源单元12获取电能；所述缝纫机物联网盒子10设有与线束或电源插头相适配的电源插口，用于供缝纫机电控20通过所述线束或所述电源插头的形式接入，以使获电后的所述电源单元12向所述缝纫机电控20供电，具体而言，电源单元12在获取电能后，通过线束或者电源插头的方式与缝纫机电控20连接，然后向缝纫机电控20供电(交流电，110v～220v)；所述功率单元13与所述电源单元12连接，用于采集所述电源单元12之实时功率，即采集电源单元12供电过程中的实时功率；所述控制单元11与所述功率单元13连接，用于根据所述功率单元13采集的所述电源单元12之实时功率，确定所述缝纫机电控20之工作状态。。可理解的，缝纫机电控20是用来控制缝纫机的机械动作，比如脚踏板的运动、剪线动作、倒缝动作；所述的功率单元13，可包括功率采集电路、功率采集器。具体而言，将缝纫机电控20的电源线串联至所述的电源单元12(电源单元12可内一电源插座)，缝纫机在不同的工作状态下电源单元12的功率是不同的，通过获取电源单元12之实时功率便可判断缝纫机电控20的工作状态，相较于现有技术，实现方式更简单。此外，功率单元13还可以采集缝纫机的功耗，具体而言，通过统计功率单元13在一段时间(一个小时内)采集的电源
单元12的实时功率之和，可近似得到缝纫机在这段时间内的功耗。
31.进一步，所述功率单元13采集的所述电源单元12之实时功率不超过第一期望值时，所述缝纫机电控20之工作状态被确定为关机；所述功率单元13采集的所述电源单元12之实时功率在所述第一期望值和第二期望值之间时，所述缝纫机电控20之工作状态被确定为启动；所述功率单元13采集的所述电源单元12之实时功率不低于所述第二期望值时，所述缝纫机电控20之工作状态被确定为运行；所述第一期望值小于所述第二期望值。通常地，缝纫机电控20在启动(开机)时，功率较小；运行时，即开始进行控制缝纫机的机械动作时，功率较大；关闭时，功率为零。
32.进一步，所述缝纫机物联网盒子10分别用于与所述缝纫机电控20和缝纫机操作盘30通信连接，以采集所述缝纫机操作盘30存储的期望数据，并对所述期望数据进行保存或修改后传输至所述缝纫机电控20；所述期望数据用于表示缝纫机之工作参数；所述缝纫机物联网盒子10还包括与所述控制单元11连接的串口隔离单元14，所述控制单元11用于驱动所述串口隔离单元14实现所述缝纫机物联网盒子10与所述缝纫机电控20之间的电隔离，以及所述缝纫机物联网盒子10与所述缝纫机操作盘30之间的电隔离，如此可避免技术人员间接触电危险。需说明的是，这里的期望数据，指的是与缝纫机的机械动作相关的数据，包括但不限于缝纫机的剪线数据、抬压脚数据、针数数据，还可以是脚踏板数据、电极转速数据、工作时间、通电时间。缝纫机大部分与机械动作相关的数据都存储在缝纫机操作盘30中，所述的缝纫机物联网盒子10可对获取的期望数据不修改或者修改后传输至缝纫机电控20，然后缝纫机电控20根据不修改或者修改后的期望数据控制缝纫机的机械动作。
33.优选地，所述串口隔离单元14还用于根据所述缝纫机电控20的通信电平和所述缝纫机操作盘30的通信电平而自适应地调整所述缝纫机物联网盒子10的通信电平至期望通信电平。现有技术中，缝纫机操作盘30通常是直接与缝纫机电控20(通常是内部的数字信号处理器(dsp))连接的，这样仅能做到同一厂家的缝纫机电控20与操作盘之间的连接，以及同一厂家的缝纫机电控20接入云端，本实施例的缝纫机物联网盒子10与不同厂家的缝纫机进行连接，可避免现有技术中需要打通不同厂家、不同缝纫机电控20的通信协议的方式。比如，缝纫机电控20与缝纫机操作盘30之间的通信电平是5v，而本发明所述的缝纫机物联网盒子10的通信电平是3.3v，利用所述的串口隔离单元14调整所述缝纫机物联网盒子10至期望通信电平与5v适配，从而实现三者的通信连接。如上配置，可实现将不同厂家的缝纫机电控20通过本发明的缝纫机物联网盒子10接入云平台，建立一套完整的缝纫机系统，实现缝纫机电控20的统一管理，所述缝纫机物联网盒子10为建立一套完整的缝纫机系统提供硬件上的支撑。
34.在一个示范性的实施例中，所述串口隔离单元14包括串口隔离电路，如图2和图3所示，图2和图3是现有技术中的一种串口隔离电路，需说明的是，图2和图3中两个电路是同时运行的(即同时起作用)。图2和图3中的串口隔离电路是基于光电耦合器的原理设计。光电耦合器是以光为媒介传输电信号的器件，通常将发光器(可以是发光二极管)和受光器(可以是光敏半导体，光敏电阻)封装在同一个管壳内。当输入端加电信号时发光器发出光线，受光器接收光线之后就产生光电流，从输出端流出，从而实现了“电—光—电”控制，如此便起到了对输入、输出电信号的隔离作用，进而实现输入器件和输出器件之间的电隔离。具体地，图2的电路作为发射电路，其中，电阻r11的第一端接入3.3v电压，电阻r11的第二端
与光电耦合器p1的发光二极管的正极连接，光电耦合器p1的发光二极管的负极通过电容c11接地，光电耦合器p1的发光二极管的负极与电容c11的公共端用于接入控制单元的串行接收口(这里可将控制单元理解为单片机，公共端接入单片机的发射引脚)，电阻r12的第一端通入5v电压，电阻r12的第二端与光电耦合器p1的三极管的集电极连接，光电耦合器p1的三极管的集电极和电阻r12的公共端与电容c12的第一端连接，光电耦合器p1的三极管的发射极接地，电容c12的第二端接地，电容c13和电阻r13依次与电容c12并联。图3的电路作为接收电路，其中，电阻r21的第一端通入5v电压，电阻r21的第二端通过电阻r23接地，电阻r21和电阻r23的公共端接入光电耦合器p2的发光二极管的正极，电阻r22的第一端与电阻r21的第一端连接，电阻r22的第二端通过电容c21接地，电阻r22与电容c21的公共端接入光电耦合器的发光二极管的负极，电容c22与电容c21并联；电阻r24的第一端通入3v电压，电阻r24的第二端与光电耦合器p2的三极管的集电极连接，光电耦合器p2的三极管的集电极与电阻r24的公共端通过电容c23接地，光电耦合器p2的三极管的发射极接地。上述两个电路中，调整缝纫机物联网盒子10的通信电平时，可通过修改上拉电阻的阻值，调整缝纫机物联网盒子10的通信电平至期望通信电平，具体而言，需将通信电平由3.3v调整至5v时，可通过调整电阻r13的阻值和电阻23的阻值实现通信电平的调配。
35.进一步，所述缝纫机物联网盒子10还包括与所述控制单元11通信连接的识别单元15，所述控制单元11用于驱动所述识别单元15读写预定对象之期望信息。如此配置，不需要外设与本实施例的识别单元15具有相同功能的装置，可减少设备体积、降低成本的优点。
36.在一个示范性的实施例中，所述识别单元15包括rfid(射频识别)读卡器和rfid卡片，二者通信连接。rfid内置员工的各种信息(比如位置信息)，可通过rfid读卡器与rfid卡片实现员工的考勤打卡功能；rfid内置物料的各种信息，比如缝纫件数、服装标签、工艺序号、工艺布料等，如此可实现厂家的订单管理和生产进度的管控。
37.可选的，所述缝纫机物联网盒子10还包括与所述控制单元11通信连接的指示灯单元，所述指示灯单元包括第一指示灯和第二指示灯，所述缝纫机物联网盒子10用于根据所述第一指示灯之颜色变化确定自身的工作状态变化；所述第二指示灯用于根据所述功率单元13采集的所述电源单元12之实时功率变化实现自身的颜色变化，进而根据所述第二指示灯之颜色变化判断所述缝纫机电控20之工作状态变化。以下以第二指示灯为例进行说明，第二指示灯可在红黄蓝三色中转换，当缝纫机电控20的工作状态为关机时，第二指示灯颜色为红色；启动时，第二指示灯为黄色；运行时，第二指示灯为蓝色。对于缝纫机物联网盒子10的工作状态的判断，本实施例可同理借鉴第二指示灯，配置第一指示灯具备相应的多种不同的颜色，从而判断缝纫机物联网盒子10的工作状态，这里不在展开说明。在一示范性的实施例中，第一指示灯和第二指示灯为rgb三色灯。
38.进一步，所述缝纫机物联网盒子10用于通过移动互联网方式、无线自组网方式和串口通信协议方式中的至少之一者实现与外设设备进行数据交换。如此配置，可将缝纫机物联网盒子10接入第三方平台或者进一步通过网关接入第三方平台，第三方平台包括云端、本地服务器，从而在第三方平台对缝纫机物联网盒子10采集的缝纫机操作盘30中的期望数据进行统一修改后返回至缝纫机物联网盒子10，进而传输至缝纫机电控20，实现统一化管理和远程管理。比如，技术人员在外地出差，可通过移动终端(手机、平板等)实现对期望数据的更改，还可以批量调节工艺参数、习惯参数、下达新的指令等。本实施例中，移动互
联网包括但不限于是gprs、gsm、4g、5g；无线自组网包括但不限于是zigbee、sub-g，zigbee是基于ieee802.15.4标准的低功耗局域网协议，根据国际标准规定，zigbee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术；sub-g，即sub-ghz，无线传感网络技术，包括但不仅限于433mhz、868mhz和915mhz三个频段；串口通信协议包括但不限于是rs458、rs232、ttl、can。
39.优选的，所述控制单元11集成有蓝牙和wifi中的至少之一者。如此配置，即控制单元11自带蓝牙和wifi功能，使用和配置更灵活，可直接利用工厂原有的无线局域网进行联网从而工作，不需要额外的联网设备，减少成本。比如可以是，控制单元11内置有esp32芯片。
40.基于上述的缝纫机物联网盒子10，本实施例还提供一种缝纫机系统，所述缝纫机系统包括如上所述的缝纫机物联网盒子10。应可理解的，由于所述的缝纫机系统具有所述的缝纫机物联网盒子10，故所述的缝纫机系统也具有所述的缝纫机物联网盒子10带来的有益效果，本实施例对缝纫机系统的工作原理及其他模块不在作具体说明，本领域技术人员可相应配置。
41.综上所述，在本发明提供的缝纫机物联网盒子及缝纫机系统中，所述缝纫机物联网盒子包括控制单元、电源单元、功率单元；所述缝纫机物联网盒子设有电源线，以使所述电源单元通过所述电源线从外部设备获电；所述缝纫机物联网盒子设有与线束或电源插头相适配的电源插口，用于供缝纫机电控通过所述线束或所述电源插头的形式接入，以使获电后的所述电源单元向所述缝纫机电控供电；所述功率单元与所述电源单元连接，用于采集所述电源单元之实时功率；所述控制单元与所述功率单元连接，用于根据所述功率单元采集的所述电源单元之实时功率，确定所述缝纫机电控之工作状态。如此配置，可根据电源单元之实时功率而判断缝纫机电控之工作状态，实现方式简单。本发明相较于现有技术中的外置数据采集装置，成本更低、效率更高、能耗更小，仅需将所述的缝纫机物联网盒子与缝纫机电控做简单的适配调试就可投入运行。
42.上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。