专利名称：电脑刺绣机双换色控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电脑刺绣机换色控制技术，尤其涉及一种电脑刺绣机双换色控制装置。
背景技术：
电脑刺绣机的结构如图1所示，机架10上设有换色执行机构30，换色执行机构30主要由换色电机40、换色箱50和换色拉杆60等构成，如图2所示，换色电机40带动杠70转动，杠70上设有滑槽，驱动滑块80上设有与杠70上滑槽向配合的凸块，驱动滑块80通过杠70的传动在两根光杠90的支撑下左右移动，换色拉杆60连着驱动滑块80，所有机头20固定排列在换色拉杆60上，驱动滑块80带动机头随其同步移动。具有多根针杆的电脑刺绣机可分时选择不同针杆进行刺绣作业，通常每根针杆穿有不同颜色的绣线，进而实现多颜色刺绣。电脑刺绣机分时选择某一针杆作为当前作业针杆的这一动作，称之为换色。现有的换色控制装置通常由单换色控制模块和针位置检测模块构成，单换色控制模块接受来自上位机的换色命令，并根据当前针位置和目标针位置计算出换色执行机构所需产生的位移，控制换色电机转动带动换色执行机构按照计算的位移移动，再给上位机反馈成功信息，完成完整的换色动作。目前，电脑刺绣机已广泛应用于纺织品、服装等领域，而随着人力资源成本的越来越高，刺绣机正向集成度更高的方向发展，机器头数增多正是其中表现之一。随着机头数的增加，负载也相应增大，换色电机功率就须加大。同时，因头数增加负载相应加大，作为换色执行机构中主要承载部件的换色拉杆产生的机械形变也增大，这些误差在机器远端表现得尤为突出，已严重影响了绣品质量甚至机械安全。在此种情况下，如果仅从机械上修改换色结构和材料，成本会大幅增加，效果也不理想。
实用新型内容本实用新型提供一种电脑刺绣机双换色控制装置，用于解决现有技术中的缺陷，减轻换色拉杆的负载和变形，保证绣品的质量和机械安全。本实用新型提供的电脑刺绣机双换色控制装置包括:用于检测第一组机头上当前针位置的第一针位置检测模块；用于检测第二组机头上当前针位置的第二针位置检测模块；接受来自上位机的换色命令、并根据第一组机头上当前针位置和目标针位置计算出第一换色执行机构所需位移、根据第二组机头上当前针位置和目标针位置计算出第二换色执行机构所需位移、向第一换色电机和第二换色电机分别发出换色信号的双换色控制模块；该双换色控制模块分别连接所述第一针位置检测模块、所述第二针位置检测模块。作为本实用新型的一个实施方式，所述双换色控制模块包括:用于完成所述上位机和所述微控制单元之间通讯的通讯单元；[0012]用于完成所述上位机和所述微控制单元之间数据传输的并口数据传输单元；根据接收的来自第一针位置检测模块的信号判断第一组机头上的当前针位置、根据接收的来自第二针位置检测模块的信号判断第二组机头上的当前针位置、经所述通讯单元从所述上位机获取目标针位置并计算第一换色执行机构所需位移和第二换色执行机构所需位移，经并口数据传输单元从上位机获取换色方向并分别驱动所述第一换色电机和第二换色电机转动的微控制单元。在上述实施方式的基础上，所述双换色控制模块还包括:用于接收并处理来自第一针位置检测模块的采样信号并发送给微控制单元的第一针位置检测单元，所述第一针位置检测单元与第一针位置检测模块连接；用于接收并处理来自第二针位置检测模块的采样信号并发送给所述微控制单元的第二针位置检测单元，所述第二针位置检测单元与第二针位置检测模块连接。进一步地，所述第一针位置检测模块和第二针位置检测模块均包含多个传感器和一分别连接所有该传感器的检测电路板。进一步地，所述第一针位置检测模块和第二针位置检测模块均包含一电位器，所述第一针位置检测单元和第二针位置检测单元均为一模数转换器。特别是，所述双换色控制模块具体为一集成芯片或电路，所述通讯单元具体为集成在所述双换色控制模块上的串行接口，所述并口数据传输单元具体为集成在所述双换色控制模块上的并行接口，所述微控制单元具体为集成在所述双换色控制模块上的CPU。本实用新型提供的电脑刺绣机双换色控制装置，针对改良后具有两个换色执行机构的电脑刺绣机而发明，通过在原有的单个换色执行机构的基础上，在机架另一端增加一个换色执行机构，将原有的换色拉杆从中间断开，使两个换色拉杆各负载一半数量的机头，通过双换色控制模块分别驱动两个换色电机进而带动两个换色执行机构分别进行换色，减轻了换色拉杆的负载和变形，保证绣品的质量和机械安全。本实用新型通过双换色控制来共同承载换色负载，以最小成本解决了换色问题，随着刺绣机机头数的进一步增多，本实用新型可延伸至三环色控制或者更多。
图1为现有技术电脑刺绣机的结构示意图；图2为现有技术换色执行机构的结构示意图；图3为本实用新型提供的实施例一的结构示意图；图4为本实用新型提供的实施例二的结构示意图图5为本实用新型提供的实施例三的结构示意图。
具体实施方式
实施例一如图3所示，本实用新型实施例一提供的电脑刺绣机双换色控制装置，包括第一针位置检测模块1、第二针位置检测模块2和双换色控制模块3，第一针位置检测模块I用于检测第一组机头上当前针位置；第二针位置检测模块2用于检测第二组机头上当前针位置；双换色控制模块3用于接受来自上位机的换色命令、并根据第一组机头上当前针位置和目标针位置计算出第一换色执行机构所需位移、根据第二组机头上当前针位置和目标针位置计算出第二换色执行机构所需位移、向第一换色电机和第二换色电机分别发出换色信号；该双换色控制模块3分别连接第一针位置检测模块1、第二针位置检测模块2。双换色控制模块3具体为一集成芯片，也可以为一电路。本实用新型提供的电脑刺绣机双换色控制装置，针对改良后具有两个换色执行机构的电脑刺绣机而发明，通过在原有的单个换色执行机构的基础上，在机架另一端增加一个换色执行机构，将原有的换色拉杆从中间断开，使两个换色拉杆各负载一半数量的机头，通过双换色控制模块分别驱动两个换色电机进而带动两个换色执行机构分别进行换色，减轻了换色拉杆的负载和变形，保证绣品的质量和机械安全。实施例二如图4所示，作为实施例一的优选实施方式，双换色控制模块3包括通讯单元33、并口数据传输单元34和微控制单元35 ;通讯单元33用于完成上位机和微控制单元35之间的通讯；并口数据传输单元34用于完成上位机和微控制单元34之间的数据传输；微控制单元35根据接收的来自第一针位置检测模块I的信号判断第一组机头上的当前针位置、根据接收的来自第二针位置检测模块2的信号判断第二组机头上的当前针位置、经通讯单元33从上位机获取目标针位置并计算第一换色执行机构所需位移和第二换色执行机构所需位移，经并口数据传输单元34从上位机获取换色方向并分别驱动第一换色电机和第二换色电机转动。第一针位置检测模块1、第二针位置检测模块2具体均可采用多个传感器和一分别连接所有该传感器的检测电路板，将多个传感器在换色箱上在驱动滑块的移动行程内一字间隔排列或沿传动杠转动方向间隔排列，间距最好与机头上针间距相同，比如选用磁感应传感器安装在换色箱上，输出端均连接检测电路板，则在驱动滑块上安装磁铁，驱动滑块移动接近磁感应传感器，从而使磁感应传感器受感应输出电平信号，经检测电路板上的检测电路对每一电平信号进行处理后发送给微控制单元35，微控制单元35为一集成芯片的CPU,由于每个传感器在CPU内的程序中均设有编号，通过程序运行即可判断当前针位置；通讯单元具体采用串行通讯接口，上位机经串行通讯接口向CPU发送目标针位置，CPU根据当前针位置和目标针位置通过预设的程序即可计算出换色执行机构所需移动的位移；并口数据传输单元具体采用并行接口，上位机经并行接口发送包含换色方向信息的并口信号给CPU, CPU分别控制两个换色电机转动，待执行机构成功完成这些位移后，再给上位机反馈成功信息，同时，实时检测两路针位信号，实现两个闭环控制。若已检测到目标针位，双换色控制模块即撤销该路换色方向并使能刹车信号。跟传统的单换色控制系统相比，上位机控制程序仅是增加了串口命令，保证了控制程序的兼容性。双换色控制模块根据各路针位信号单独控制相应的换色电机，实现了独立控制。实施例三如图5所示，在实施例二的基础上，双换色控制模块还包括与第一针位置检测模块I连接的第一针位置检测单元31、与第二针位置检测模块2连接的第二针位置检测单元32 ;第一针位置检测单元31用于接收并处理来自第一针位置检测模块I的采样信号并发送给微控制单元35 ;第二针位置检测单元32用于接收并处理来自第二针位置检测模块2的采样信号并发送给微控制单元35。在该实施例中，第一针位置检测模块I和第二针位置检测模块2均包含一电位器，第一针位置检测单元31和第二针位置检测单元32均为一模数转换器。电位器对换色电机的角位移进行实时检测，输出模拟信号给模数转换器，经其转换为数字信号后发送给微控制单元35，微控制单元35根据预设在程序中的预设参数计算出换色执行机构所需移动的位移，后面的动作与实施例一相同。鉴于双换色控制装置需要两套独立的换色机构，且动作需保持一致，否则有可能造成机械碰撞，双换色控制模块通过程序设置可实现两个保护:首先是反转保护，若任何一路的实时针位远离了目标针位，则停止换色动作；第二个保护是，两路的实时针位值差距大于一个针位时，也停止换色动作。最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
权利要求1.电脑刺绣机双换色控制装置，其特征在于，该控制装置包括: 用于检测第一组机头上当前针位置的第一针位置检测模块； 用于检测第二组机头上当前针位置的第二针位置检测模块； 接受来自上位机的换色命令、并根据第一组机头上当前针位置和目标针位置计算出第一换色执行机构所需位移、根据第二组机头上当前针位置和目标针位置计算出第二换色执行机构所需位移、向第一换色电机和第二换色电机分别发出换色信号的双换色控制模块； 该双换色控制模块分别连接所述第一针位置检测模块、所述第二针位置检测模块。
2.根据权利要求1所述的电脑刺绣机双换色控制装置，其特征在于，所述双换色控制模块包括: 用于完成所述上位机和所述微控制单元之间通讯的通讯单元； 用于完成所述上位机和所述微控制单元之间数据传输的并口数据传输单元； 根据接收的来自第一针位置检测模块的信号判断第一组机头上的当前针位置、根据接收的来自第二针位置检测模块的信号判断第二组机头上的当前针位置、经所述通讯单元从所述上位机获取目标针位置并计算第一换色执行机构所需位移和第二换色执行机构所需位移，经并口数据传输单元从上位机获取换色方向并分别驱动所述第一换色电机和第二换色电机转动的微控制单元。
3.根据权利要求2所述的电脑刺绣机双换色控制装置，其特征在于，所述双换色控制模块包括: 用于接收并处理来自第一针位置检测模块的采样信号并发送给微控制单元的第一针位置检测单元，所述第一针位置检测单元与第一针位置检测模块连接； 用于接收并处理来自第二针位置检测模块的采样信号并发送给所述微控制单元的第二针位置检测单元，所述第二针位置检测单元与第二针位置检测模块连接。
4.根据权利要求2所述的电脑刺绣机双换色控制装置，其特征在于，所述第一针位置检测模块和第二针位置检测模块均包含多个传感器和一分别连接所有该传感器的检测电路板。
5.根据权利要求3所述的电脑刺绣机双换色控制装置，其特征在于，所述第一针位置检测模块和第二针位置检测模块均包含一电位器，所述第一针位置检测单元和第二针位置检测单元均为一模数转换器。
6.根据权利要求1-5任一所述的电脑刺绣机双换色控制装置，其特征在于，所述双换色控制模块具体为一集成芯片或电路，所述通讯单元具体为集成在所述双换色控制模块上的串行接口，所述并口数据传输单元具体为集成在所述双换色控制模块上的并行接口，所述微控制单元具体为集成在所述双换色控制模块上的CPU。
专利摘要本实用新型公开了一种电脑刺绣机双换色控制装置，该控制装置包括用于检测第一组机头上当前针位置的第一针位置检测模块；用于检测第二组机头上当前针位置的第二针位置检测模块；接受来自上位机的换色命令、并根据第一组机头上当前针位置和目标针位置计算出第一换色执行机构所需位移、根据第二组机头上当前针位置和目标针位置计算出第二换色执行机构所需位移、向第一换色电机和第二换色电机分别发出换色信号的双换色控制模块；该双换色控制模块分别连接所述第一针位置检测模块、所述第二针位置检测模块。通过双换色控制模块分别驱动两个换色电机进而带动两个换色执行机构分别进行换色，减轻了换色拉杆的负载和变形，保证绣品的质量和机械安全。
文档编号D05C13/02GK203049252SQ20122066595
公开日2013年7月10日 申请日期2012年12月5日 优先权日2012年12月5日
发明者邵占领, 范登峰 申请人:北京大豪科技股份有限公司