一種基于現(xiàn)場(chǎng)總線的刺繡機(jī)控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于現(xiàn)場(chǎng)總線的刺繡機(jī)控制系統(tǒng)，包括監(jiān)控中心上位機(jī)、CAN總線/RS232轉(zhuǎn)換模塊、CAN總線、若干個(gè)對(duì)刺繡機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集與控制的CAN總線控制終端以及分別與CAN總線控制終端相接的刺繡控制單元、繡框運(yùn)動(dòng)控制單元、自動(dòng)換色單元、自動(dòng)剪線單元和斷線檢測(cè)單元；所述CAN總線/RS232轉(zhuǎn)換模塊分別與監(jiān)控中心上位機(jī)和CAN總線相接。本實(shí)用新型通過現(xiàn)場(chǎng)總線連接上位機(jī)和刺繡機(jī)主控系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)換色和刺繡機(jī)頭的智能組合，使得刺繡工藝品的制作過程更加高效、快捷和精準(zhǔn)，從根本上提高了工作效率，改進(jìn)了繡品質(zhì)量。
【專利說明】一種基于現(xiàn)場(chǎng)總線的刺繡機(jī)控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及針織設(shè)備領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于現(xiàn)場(chǎng)總線的刺繡機(jī)控制系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著消費(fèi)者對(duì)時(shí)尚、個(gè)性化需求的逐漸增強(qiáng)，近幾年針織產(chǎn)品向功能化、多樣化和個(gè)性化發(fā)展的趨勢(shì)逐漸明朗，正是由于這個(gè)原因，針織生產(chǎn)企業(yè)對(duì)電子化、數(shù)字化的刺繡機(jī)的需求也出現(xiàn)了與日俱增的趨勢(shì)。
[0003]刺繡機(jī)由主機(jī)(機(jī)械部分)和控制器(電路部分)組成。目前，機(jī)械方面已不能再有太大的改進(jìn)，而只能通過改進(jìn)控制系統(tǒng)而提高性能。繡花機(jī)的控制系統(tǒng)是完成繡花動(dòng)作和實(shí)現(xiàn)各種功能的靈魂，繡花機(jī)的諸多功能很大程度上都是由控制電路部分決定?，F(xiàn)有刺繡機(jī)控制系統(tǒng)自動(dòng)化水平相對(duì)較低，控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案主要是采用以單片機(jī)為核心的解決方案。單片機(jī)控制成本低，功能有限，采用單片機(jī)為核心的控制系統(tǒng)一般人機(jī)接口簡(jiǎn)單，但主機(jī)實(shí)現(xiàn)的工藝簡(jiǎn)單，無法滿足復(fù)雜工藝要求；同時(shí)，現(xiàn)有控制系統(tǒng)控制精度低，運(yùn)算速度慢，導(dǎo)致繡花機(jī)的生產(chǎn)效率和穩(wěn)定性不高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于現(xiàn)場(chǎng)總線的低成本、高效率、高精度的刺繡機(jī)控制系統(tǒng)。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種基于現(xiàn)場(chǎng)總線的刺繡機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于:包括監(jiān)控中心上位機(jī)、CAN總線/RS232轉(zhuǎn)換模塊、CAN總線、若干個(gè)對(duì)刺繡機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集與控制的CAN總線控制終端以及分別與CAN總線控制終端相接的刺繡控制單元、繡框運(yùn)動(dòng)控制單元、自動(dòng)換色單元、自動(dòng)剪線單元和斷線檢測(cè)單元；所述CAN總線/RS232轉(zhuǎn)換模塊分別與監(jiān)控中心上位機(jī)和CAN總線相接；所述刺繡機(jī)包括機(jī)身和安裝在所述機(jī)身上的旋梭、針桿、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、導(dǎo)輪、繡框、凸輪箱、換色桿、剪刀以及針桿箱；所述CAN總線控制終端包括控制器、存儲(chǔ)器、光電耦合器、CAN總線收發(fā)器、看門狗電路、報(bào)警單元和USB接口，所述存儲(chǔ)器、光電耦合器、看門狗電路、報(bào)警單元和USB接口均與所述控制器相接，所述CAN總線收發(fā)器分別與所述光電耦合器和CAN總線相接；所述刺繡控制單元包括變頻器、通過所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述旋梭和針桿配合動(dòng)作以完成刺繡過程的主軸電機(jī)以及分別與控制器和主軸電機(jī)相接的光電編碼器，所述變頻器分別與控制器和主軸電機(jī)相接；所述繡框運(yùn)動(dòng)控制單元包括驅(qū)動(dòng)器一和分別按照一定步距運(yùn)動(dòng)并通過所述導(dǎo)輪帶動(dòng)所述繡框沿X方向和Y方向運(yùn)動(dòng)的X軸步進(jìn)電機(jī)與Y軸步進(jìn)電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)器一與控制器相接，所述X軸步進(jìn)電機(jī)與Y軸步進(jìn)電機(jī)均與驅(qū)動(dòng)器一相接；所述自動(dòng)換色單元包括驅(qū)動(dòng)器二和驅(qū)動(dòng)所述凸輪箱內(nèi)的凸輪軸旋轉(zhuǎn)以帶動(dòng)所述換色桿水平移動(dòng)從而完成換色動(dòng)作的換色電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)器二分別與控制器和換色電機(jī)相接；所述自動(dòng)剪線單元包括剪線電磁鐵、鉤線電磁鐵、扣線電磁鐵和用于檢測(cè)所述剪刀位置的光電傳感器，所述剪線電磁鐵、鉤線電磁鐵、扣線電磁鐵和光電傳感器均與控制器相接；所述斷線檢測(cè)單元包括斷線傳感器和斷線信號(hào)處理電路，所述斷線信號(hào)處理電路分別與斷線傳感器和控制器相接，所述斷線傳感器由安裝在所述刺繡機(jī)上的夾線座銅柱與挑線簧構(gòu)成。
[0006]上述一種基于現(xiàn)場(chǎng)總線的刺繡機(jī)控制系統(tǒng)，其特征是:所述控制器為復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD。
[0007]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0008]1.控制實(shí)時(shí)性能好，精度高。
[0009]2.電路簡(jiǎn)單高效，抗干擾能力強(qiáng)。
[0010]3.電纜線少，便于應(yīng)用，成本低。
[0011]綜上所述，本實(shí)用新型通過現(xiàn)場(chǎng)總線連接上位機(jī)和刺繡機(jī)主控系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)換色和刺繡機(jī)頭的智能組合，使得刺繡工藝品的制作過程更加高效、快捷和精準(zhǔn)，從根本上提高了工作效率，改進(jìn)了繡品質(zhì)量。
[0012]下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的電路原理框圖。
[0014]圖2為本實(shí)用新型的CAN總線控制終端電路原理圖。
[0015]附圖標(biāo)記說明:
[0016]I一監(jiān)控中心上位機(jī)；2 — CAN總線/RS232轉(zhuǎn)換模塊；
[0017]3—CAN總線；4一CAN總線控制終端；
[0018]4-1 一控制器；4-2—存儲(chǔ)器； 4-3—光電I禹合器；
[0019]4-4一CAN總線收發(fā)器；4_5—看門狗電路；4_6—報(bào)警單元；
[0020]4-7—USB接口；5—變頻器；6—主軸電機(jī)；
[0021]7一光電編碼器； 8—驅(qū)動(dòng)器一 ； 9 —X軸步進(jìn)電機(jī)；
[0022]10一 Y軸步進(jìn)電機(jī)； 11 一驅(qū)動(dòng)器二 ； 12—換色電機(jī)；
[0023]13—剪線電磁鐵； 14 一鉤線電磁鐵；15—扣線電磁鐵；
[0024]16—光電傳感器； 17—斷線傳感器；
[0025]18—斷線信號(hào)處理電路。

【具體實(shí)施方式】
[0026]如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型包括監(jiān)控中心上位機(jī)1、CAN總線/RS232轉(zhuǎn)換模塊
2、CAN總線3、若干個(gè)對(duì)刺繡機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集與控制的CAN總線控制終端4以及分別與CAN總線控制終端4相接的刺繡控制單元、繡框運(yùn)動(dòng)控制單元、自動(dòng)換色單元、自動(dòng)剪線單元和斷線檢測(cè)單元；所述CAN總線/RS232轉(zhuǎn)換模塊2分別與監(jiān)控中心上位機(jī)I和CAN總線3相接；所述刺繡機(jī)包括機(jī)身和安裝在所述機(jī)身上的旋梭、針桿、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、導(dǎo)輪、繡框、凸輪箱、換色桿、剪刀以及針桿箱；所述CAN總線控制終端4包括控制器4-1、存儲(chǔ)器4-2、光電耦合器4-3、CAN總線收發(fā)器4-4、看門狗電路4-5、報(bào)警單元4_6和USB接口 4_7，所述存儲(chǔ)器4-2、光電耦合器4-3、看門狗電路4-5、報(bào)警單元4-6和USB接口 4_7均與所述控制器
4-1相接，所述CAN總線收發(fā)器4-4分別與所述光電耦合器4-3和CAN總線3相接；所述刺繡控制單元包括變頻器5、通過所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述旋梭和針桿配合動(dòng)作以完成刺繡過程的主軸電機(jī)6以及分別與控制器4-1和主軸電機(jī)6相接的光電編碼器7，所述變頻器5分別與控制器4-1和主軸電機(jī)6相接；所述繡框運(yùn)動(dòng)控制單元包括驅(qū)動(dòng)器一 8和分別按照一定步距運(yùn)動(dòng)并通過所述導(dǎo)輪帶動(dòng)所述繡框沿X方向和Y方向運(yùn)動(dòng)的X軸步進(jìn)電機(jī)9與Y軸步進(jìn)電機(jī)10，所述驅(qū)動(dòng)器一 8與控制器4-1相接，所述X軸步進(jìn)電機(jī)9與Y軸步進(jìn)電機(jī)10均與驅(qū)動(dòng)器一 8相接；所述自動(dòng)換色單元包括驅(qū)動(dòng)器二 11和驅(qū)動(dòng)所述凸輪箱內(nèi)的凸輪軸旋轉(zhuǎn)以帶動(dòng)所述換色桿水平移動(dòng)從而完成換色動(dòng)作的換色電機(jī)12，所述驅(qū)動(dòng)器二 11分別與控制器4-1和換色電機(jī)12相接；所述自動(dòng)剪線單元包括剪線電磁鐵13、鉤線電磁鐵14、扣線電磁鐵15和用于檢測(cè)所述剪刀位置的光電傳感器16，所述剪線電磁鐵13、鉤線電磁鐵14、扣線電磁鐵15和光電傳感器16均與控制器4-1相接；所述斷線檢測(cè)單元包括斷線傳感器17和斷線信號(hào)處理電路18，所述斷線信號(hào)處理電路18分別與斷線傳感器17和控制器4-1相接，所述斷線傳感器17由安裝在所述刺繡機(jī)上的夾線座銅柱與挑線簧構(gòu)成。
[0027]本實(shí)施例中，所述控制器4-1為復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD。
[0028]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于現(xiàn)場(chǎng)總線的刺繡機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于:包括監(jiān)控中心上位機(jī)(I)、CAN總線/RS232轉(zhuǎn)換模塊(2)、CAN總線(3)、若干個(gè)對(duì)刺繡機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集與控制的CAN總線控制終端(4)以及分別與CAN總線控制終端(4)相接的刺繡控制單元、繡框運(yùn)動(dòng)控制單元、自動(dòng)換色單元、自動(dòng)剪線單元和斷線檢測(cè)單元；所述CAN總線/RS232轉(zhuǎn)換模塊(2)分別與監(jiān)控中心上位機(jī)⑴和CAN總線(3)相接；所述刺繡機(jī)包括機(jī)身和安裝在所述機(jī)身上的旋梭、針桿、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、導(dǎo)輪、繡框、凸輪箱、換色桿、剪刀以及針桿箱；所述CAN總線控制終端(4)包括控制器(4-1)、存儲(chǔ)器(4-2)、光電耦合器(4-3)、CAN總線收發(fā)器(4_4)、看門狗電路(4-5)、報(bào)警單元(4-6)和USB接口(4-7)，所述存儲(chǔ)器(4_2)、光電耦合器(4_3)、看門狗電路(4-5)、報(bào)警單元(4-6)和USB接口(4-7)均與所述控制器(4_1)相接，所述CAN總線收發(fā)器(4-4)分別與所述光電耦合器(4-3)和CAN總線(3)相接；所述刺繡控制單元包括變頻器(5)、通過所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述旋梭和針桿配合動(dòng)作以完成刺繡過程的主軸電機(jī)(6)以及分別與控制器(4-1)和主軸電機(jī)(6)相接的光電編碼器(7)，所述變頻器(5)分別與控制器(4-1)和主軸電機(jī)(6)相接；所述繡框運(yùn)動(dòng)控制單元包括驅(qū)動(dòng)器一(8)和分別按照一定步距運(yùn)動(dòng)并通過所述導(dǎo)輪帶動(dòng)所述繡框沿X方向和Y方向運(yùn)動(dòng)的X軸步進(jìn)電機(jī)(9)與Y軸步進(jìn)電機(jī)(10)，所述驅(qū)動(dòng)器一⑶與控制器(4-1)相接，所述X軸步進(jìn)電機(jī)(9)與Y軸步進(jìn)電機(jī)(10)均與驅(qū)動(dòng)器一(8)相接；所述自動(dòng)換色單元包括驅(qū)動(dòng)器二(11)和驅(qū)動(dòng)所述凸輪箱內(nèi)的凸輪軸旋轉(zhuǎn)以帶動(dòng)所述換色桿水平移動(dòng)從而完成換色動(dòng)作的換色電機(jī)(12)，所述驅(qū)動(dòng)器二(11)分別與控制器(4-1)和換色電機(jī)(12)相接；所述自動(dòng)剪線單元包括剪線電磁鐵(13)、鉤線電磁鐵(14)、扣線電磁鐵(15)和用于檢測(cè)所述剪刀位置的光電傳感器(16)，所述剪線電磁鐵(13)、鉤線電磁鐵(14)、扣線電磁鐵(15)和光電傳感器(16)均與控制器(4-1)相接；所述斷線檢測(cè)單元包括斷線傳感器(17)和斷線信號(hào)處理電路(18)，所述斷線信號(hào)處理電路(18)分別與斷線傳感器(17)和控制器(4-1)相接，所述斷線傳感器(17)由安裝在所述刺繡機(jī)上的夾線座銅柱與挑線簧構(gòu)成。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種基于現(xiàn)場(chǎng)總線的刺繡機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制器(4-1)為復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD。
【文檔編號(hào)】G05B19/05GK204215214SQ201420560647
【公開日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】張軍, 郝紅武, 汪軍鋒 申請(qǐng)人:西安航空學(xué)院