一种缝纫机梭芯检测识别装置及方法与流程

本发明属于缝纫机技术领域，涉及一种缝纫机梭芯检测识别装置及方法。

背景技术：

锁式线迹是缝纫机按一定规律将面线和底线相互串套联结配置于缝料上、并形成牢固且美观的线迹，常用于将两片缝料相互缝合。锁式线迹的形成过程包括以下6个阶段：刺料阶段、线环形成阶段、线环扩大阶段、套环阶段、线环收缩阶段以及成缝阶段，其中，在成缝阶段，挑线器收线，使得面线所形成的线环与缠绕在旋梭梭芯上的底线交织到缝料里，从而形成锁式线迹，因此，锁式线迹的形成过程中，面线和底线缺一不可。

然而，在实际工作条件下，缠绕在梭芯上的底线的存储量相比较于面线的存储量而言，要少的多，故在工作中，梭芯底线的使用速度远快于面线的使用速度，故需要频繁地更换梭芯。更换梭芯时一般是其上的底线用完后进行更换，由于梭芯安装在缝纫机底板的下方，不易观察，因此通常采用传感器等电子设备来实时检测其底线余量啥时用完。现有的缝纫机底线检测大多是通过检测梭芯的圈数和梭芯的旋转速度来判别底线是否用完。

比如公开的公开号为cn105821596a，专利名称为一种缝纫机底线余量检测方法的中国专利，该专利包括缝纫机底线余量检测装置，该缝纫机底线余量装置包括梭芯套、安装在梭芯套中的梭芯、以及与缝纫机的电控模块相连接的传感器，所述梭芯包括绕线柱和设在绕线柱两端的凸缘，两个凸缘中，至少有一个凸缘的外端面上设有多个沿凸缘的周向均匀间隔分布、且用于被传感器感应的被感应件，所述梭芯套上开设有一通孔，所述传感器正对从梭芯套的通孔中露出的被感应件；其特征在于：所述缝纫机底线余量检测方法依次包括以下步骤：

a、缝纫机的电控模块获取缝纫机主电机的实际转速n，当缝纫机主电机的实际转速n不为零时，则进行步骤b；

b、缠绕在所述绕线柱上的残余底线带动梭芯转动，梭芯带动凸缘上的多个被感应件同步地转动；

c、传感器感应到从梭芯套的通孔中露出的被感应件后、输出一个脉冲信号，该脉冲信号由间隔分布的高电平和低电平形成；

d、缝纫机的电控模块接收来自传感器的脉冲信号、并检测脉冲信号的电平频率；

当脉冲信号的电平频率变大时，则电控模块判断绕线柱上底线余量足够、并控制缝纫机主电机继续转动；

当脉冲信号的电平频率变小时，则电控模块判断绕线柱上底线余量不足、并控制缝纫机主电机停止转动。

该技术方案根据梭芯转速的变化来判断梭芯上的底线是否用完，其检测精度极高、可靠性好。但在工厂实际使用中，经常会出现中途由于缝料变动，需要更换其他颜色的缝线或更换其他粗细的缝线，其底线也就要更换与之对应的相应底线的情况，因此在该底线还未用完就需要更换其他底线，之后再更换回来该底线继续使用。上述技术方案只能用完一个绕一个梭芯，对中途第一个梭芯其底线没用完更换第二个梭芯的情况，检测装置只能识别第一个梭芯的底线余量，只能一对一检测，第二个梭芯无法识别且其底线余量也无法检测，这样就极可能导致底线用完了机器还在运转。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种能同时识别梭芯及检测该梭芯上的底线余量，且将该梭芯及对应该梭芯的梭芯上底线余量信息存储于缝纫机控制器及能被缝纫机控制器读取从而实现在多个梭芯相互更换后其缝纫机控制器准确识别运行中的是哪个梭芯以及对应该梭芯的底线余量的缝纫机梭芯检测识别装置及方法。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种缝纫机梭芯检测识别装置，所述缝纫机包括缝纫机机壳和主轴，其特征在于：包括绕线检测装置、旋梭底线余量检测装置和控制器，所述绕线检测装置用于依次对各绕线梭芯进行绕线，在绕线时识别各绕线梭芯身份信息及采集对应绕线梭芯的绕线圈数值并将上述的各绕线梭芯身份信息和绕线圈数值传输给控制器，所述旋梭底线余量检测装置用于识别在梭壳上工作的工作梭芯身份信息并采集放线圈数值并传输给控制器，所述工作梭芯为上述各绕线梭芯的其中一个，所述控制器用于存储上述的各绕线梭芯身份信息及对应绕线梭芯的绕线圈数值，并记上述绕线圈数值为r值，且将上述工作梭芯身份信息与各绕线梭芯身份信息进行匹配以及对比该工作梭芯的r值与放线圈数值判断得出该工作梭芯的底线余量并将该底线余量赋值给上述的r值。

在上述的一种缝纫机梭芯检测识别装置中，所述的各绕线梭芯中每个绕线梭芯的结构均包括一个绕线柱和两个凸缘，至少有一个凸缘的外表面上设有代表对应绕线梭芯的身份信息的识别码，定义设有上述识别码的那个凸缘为工作凸缘。

在上述的一种缝纫机梭芯检测识别装置中，所述的绕线检测装置包括固定安装在上述主轴上的绕线驱动轮和固连在上述缝纫机机壳上的绕线座，所述绕线座上可转动穿设有转动轴，转动轴两端分别位于绕线座两侧形成绕线端和驱动端，所述驱动端上固连有绕线轮，上述绕线驱动轮能驱动绕线轮转动，所述绕线端用于安装上述各绕线梭芯，绕线时，将上述工作凸缘靠近绕线端端部安装，所述绕线座上还安装有复位板，所述复位板上安装有第一感应器，所述第一感应器用于识别上述识别码及采集对应绕线梭芯的绕线圈数值并发送给上述的控制器。

在上述的一种缝纫机梭芯检测识别装置中，所述的识别码为条形码。

在上述的一种缝纫机梭芯检测识别装置中，所述的旋梭底线余量检测装置包括底板、旋梭和通过支架安装在上述底板上的第二感应器，所述旋梭包括梭壳和上述的工作梭芯，所述梭壳的外壁上开有缺口，上述第二感应器正对所述缺口设置，所述第二感应器用于识别上述工作梭芯身份信息并采集放线圈数值并传输给控制器。

在上述的一种缝纫机梭芯检测识别装置中，所述的第一感应器和第二感应器均为反射式光电传感器。

一种缝纫机梭芯检测识别方法，所述缝纫机包括缝纫机机壳和主轴，其特征在于，包括如下几个步骤：

提供一个绕线检测装置，用于依次对各绕线梭芯进行绕线，在绕线时识别各绕线梭芯身份信息及采集对应绕线梭芯的绕线圈数值并将上述的各绕线梭芯身份信息和绕线圈数值传输给控制器；

提供一个旋梭底线余量检测装置，用于识别在梭壳上工作的工作梭芯身份信息并采集放线圈数值并传输给控制器；

其中，所述工作梭芯为上述各绕线梭芯的其中一个；

提供一个控制器，用于存储上述的各绕线梭芯身份信息及对应绕线梭芯的绕线圈数值，并记上述绕线圈数值为r值，且将上述工作梭芯身份信息与各绕线梭芯身份信息进行匹配以及对比该工作梭芯的r值与放线圈数值判断得出该工作梭芯的底线余量并将该底线余量赋值给上述的r值。

在上述的一种缝纫机梭芯检测识别方法中，所述的步骤提供一个绕线检测装置中的各绕线梭芯中每个绕线梭芯的结构均包括一个绕线柱和两个凸缘，至少有一个凸缘的外表面上设有代表对应绕线梭芯的身份信息的识别码，定义设有上述识别码的那个凸缘为工作凸缘。

在上述的一种缝纫机梭芯检测识别方法中，所述的步骤提供一个绕线检测装置中的绕线检测装置包括固定安装在上述主轴上的绕线驱动轮和固连在上述缝纫机机壳上的绕线座，所述绕线座上可转动穿设有转动轴，转动轴两端分别位于绕线座两侧形成绕线端和驱动端，所述驱动端上固连有绕线轮，上述绕线驱动轮能驱动绕线轮转动，所述绕线端用于安装上述各绕线梭芯，绕线时，将上述工作凸缘靠近绕线端端部安装，所述绕线座上还安装有复位板，所述复位板上安装有第一感应器，所述第一感应器用于识别上述识别码及采集对应绕线梭芯的绕线圈数值并发送给上述的控制器。

在上述的一种缝纫机梭芯检测识别方法中，所述的识别码为条形码。

在上述的一种缝纫机梭芯检测识别方法中，所述的步骤提供一个旋梭底线余量检测装置中的旋梭底线余量检测装置包括底板、旋梭和通过支架安装在上述底板上的第二感应器，所述旋梭包括梭壳和上述的工作梭芯，所述梭壳的外壁上开有缺口，上述第二感应器正对所述缺口设置，所述第二感应器用于识别上述工作梭芯身份信息并采集放线圈数值并传输给控制器。

在上述的一种缝纫机梭芯检测识别方法中，所述的第一感应器和第二感应器均为反射式光电传感器。

与现有技术相比，本缝纫机梭芯检测识别装置及方法具有如下几个优点：

1、每个梭芯自带身份识别信息，基于扫码技术，由于目前扫码技术较为成熟，检测精度高，绕线时能够检测准确检测出梭芯绕线后的绕线圈数值，同时还能准确识别对应梭芯，即该绕线圈数值是对应具体哪个梭芯上的绕线圈数；同时，在绕有底线的梭芯安装在梭壳上工作时，其也能准确识别该梭芯的身份信息及对应的放线圈数值，从而不管多少个梭芯回来更换还是同个梭芯更换了多次，均能准确识别及计算其当前底线剩余量；

2、识别梭芯身份信息及检测该梭芯的绕线圈数值或放线圈数值均由同一个感应器来完成，而不是采用两个感应器结构，从而简化结构，降低成本；

3、由于绕线圈数值或放线圈数值均是与对应的梭芯身份信息一块捆绑在一起的，所以在缝纫工作中不管来回更换了多少个梭芯还是同一个梭芯在整个工作过程中被断断续续更换了多少次，均能准确检测到当前工作梭芯对应的具体是哪个梭芯以及该工作梭芯当前的底线剩余量，从而为用户提供准确的底线使用信息，保证准确及时的更换梭芯，避免无线空缝所造成的材料和工时的损失。

附图说明

图1是本发明中绕线检测装置的结构图。

图2是已绕线好的多个绕线梭芯的结构安装图。

图3是本发明中旋梭底线余量检测装置的结构图。

图4是旋梭底线余量检测装置局部结构图。

图5是缝纫机梭芯检测识别方法的流程图。

图6是各绕线梭芯的其中一个绕线梭芯对应的脉冲信号图。

图中，1、主轴、2、绕线驱动轮；3、绕线轮；4、绕线座；41、转动轴；5、复位板；51、条形安装孔；6、梭芯；61、工作凸缘；62、识别码；7、第一感应器；8、梭壳；81、缺口；9、底板；91、支架；10、第二感应器。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

本缝纫机梭芯检测识别装置包括绕线检测装置、旋梭底线余量检测装置和控制器，可以想到的是，缝纫机上具有机壳、主轴1及电控等结构，控制器实现的功能可以单独设计一个控制器来实现，也可以集成在现有的缝纫机电控中，由现有结构电控来实现，为了节省成本，一般都采用后者的方式，即控制器的功能由现有电控来实现，其实现方式很简单，在原先电控中增加相应的实现该控制器功能的计算机程序即可，必要时增加相应的硬件设备即可，其实现方式为习知技术。当然，电控上还具有用于存储数据的存储单元、用于数据通信的输入输出单元等。梭芯6包括一个绕线柱和两个凸缘，其中一个凸缘的外表面上设有代表对应绕线梭芯6的身份信息的识别码62，定义设有上述识别码62的那个凸缘为工作凸缘61，当然也可以两个凸缘上都设有识别码62，但为了降低成本及简化结构，一般只有一个凸缘上设有识别码62。

如图1所示，绕线检测装置用于对空的梭芯6进行绕线，将其绕满底线，然后将绕满底线的梭芯6装入梭壳8中使用。绕线检测装置包括固定安装在主轴1上的绕线驱动轮2和固连在缝纫机机壳上的绕线座4，绕线座4上可转动穿设有转动轴41，转动轴41两端分别位于绕线座4两侧形成绕线端和驱动端，驱动端上固连有绕线轮3，主轴1工作驱动绕线驱动轮2转动，进而驱动绕线轮3转动，绕线端用于安装各绕线梭芯6，绕线时，将工作凸缘61靠近绕线端端部安装。绕满底线的各绕线梭芯6依次排列安装在梭架上等待被使用，如图2所示。

绕线座4上还安装有复位板5，复位板5上安装有第一感应器7，第一感应器7正对工作凸缘61设置，为反射式光电传感器，本实施例中的识别码62为条形码。条形码是将宽度不等的多个黑条和空白，按照一定的编码规则排列，用以表达一组信息的图形标识符。常见的条形码是由反射率相差很大的黑条(简称条)和白条(简称空)排成的平行线图案。具体到本实施例，其条形码上的白条和黑条分别由反光性材料和吸光性材料制作而成，为了降低成本及安装的方便，其条形码可以制作成粘贴式的，只需要将条形码粘贴在工作凸缘61上即可。当然也可以直接将条形码在工作凸缘61上加工而成，虽然该方式相对粘贴式的成本较高，而且加工麻烦，但不像粘贴式的容易脱落，它是永久性的不脱落，使用效果好，不用担心脱落问题。反射式光电传感器是将发射器和接收器装在同一个装置内，发射器发射光线信号，如果外界将光线信号反射回来的话，接收器能接收到强光线信号，如果不能反射回来，则接收器接收弱光线信号，其强光线信号和弱光线信号呈现的是反射式光电传感器产生高电平和低电平。当发射的光线信号分别照射到上述条形码的白条和黑条时，白条将光线反射回接收器，黑条将光线吸收，因此在绕线时反射式光电传感器发出的光线照射在白条和黑条相间的条形码上时，会产生高低电平相间的脉冲信号，其各脉冲宽度与条形码上的白条和黑条的宽度相关，如图6所示,其中，工作凸缘61除条形码之外的区域为吸光性区域。不同绕线梭芯6上的条形码其黑条和白条的宽度情况均不同，这样反射式光电传感器采集产生的脉冲信号也均不相同，且与对应的梭芯6具有一一对应关系，控制器通过识别并记忆其接收的脉冲信号即可识别并记忆对应的是哪个梭芯(即条形码产生的脉冲信号代表了对应梭芯的身份识别信息)，同时，绕线一圈产生一个脉冲周期s(如图6所示)，反射式光电传感器记录其脉冲周期s次数就可检测其绕线圈数值，同时将代表梭芯6身份信息的脉冲信号及绕线圈数值发送给控制器并存储在控制器中的存储单元中，控制器存储单元中有个r值，控制器将绕线圈数值赋值给r值，r值即代表了对应梭芯当前底线余量(即剩余圈数)。

本实施例其一个反射式光电传感器同时实现了对梭芯6的身份识别及绕线圈数的检测，无需采用两个感应器来实现，从而简化结构，降低成本。当然，可以想到的是，感应器除了上述的反射式光电传感器外，还可以为霍尔传感器等其他感应器，只要能同时实现其身份识别及检测绕线圈数功能即可，比如采用霍尔传感器，相应的，其条形码上的黑条采用由磁铁片制作而成。当然，其识别码62也可以采用二维码，相应的，除了上述反射式光电传感器外，还增设了一个用于识别二维码的二维码识别器，反射式光电传感器用于检测绕线圈数，二维码识别器用于识别二维码信息(即梭芯身份信息)。

复位板5上开有条形安装孔51，绕线座4上设有螺孔，通过螺栓穿过条形安装孔51安装在螺孔上从而将复位板5固定安装在绕线座4上。条形安装孔51的设置可以调节复位板5与绕线座4之间相对安装位置，使复位板5安装位置适应性更好。

如图3和4所示，旋梭底线余量检测装置包括底板9、旋梭和通过支架91安装在上述底板9上的第二感应器10，旋梭包括梭壳8和上述的工作梭芯6，梭壳8的外壁上开有缺口81，当上述各绕线梭芯6的任一个安装到梭壳8上工作时便成了工作梭芯6，带有识别码62的工作凸缘61朝向上述缺口81，第二感应器10正对该缺口81设置。第二感应器10的结构及工作原理与第一感应器7相同，可以为上述提到的任一结构，在此不再详细赘述。现以第二感应器10为反射式光电传感器、识别码62为条形码为例进行说明，当工作梭芯6安装到梭壳8上进行工作时，工作梭芯6转动一定角度(小于360度)后(若条形码刚好正对缺口81，则无需转动一定角度)，工作梭芯6上的条形码正对缺口81，第二感应器10通过缺口81结构对工作梭芯6上的条形码进行识别，识别原理同上，将识别的脉冲信号发送给控制器，控制器根据接收的识别脉冲信号与存储于存储单元中的对应各绕线梭芯6的各脉冲信号进行匹配，从而识别出该工作梭芯6对应的具体是哪个绕线梭芯(即识别出工作梭芯身份)，同时控制器调取出同时存储于存储单元中且对应该身份梭芯6的r值(即当前底线余量值)，即能知晓当前梭芯6的底线余量，从而根据底线余量控制缝纫机电机相应的工作。由于其r值是与对应梭芯6身份信息捆绑一起的，所以中间不管更换多少个梭芯都能准确识别底线余量及该底线余量对应的梭芯。

当该工作梭芯6是第一次使用时，其r值为绕线圈数值；当该工作梭芯6是第二次使用时，在第一次使用时，已经将绕线圈数值减去第一次使用时的放线圈数值后得出的底线余量值赋值给r值，所以r值始终是代表梭芯6当前未使用的底线余量值，不管同一个梭芯6中途被间断使用2次，3次或更多次，均能准确识别其当前实际底线余量。当工作梭芯第三次及三次以上使用时，依次类推。

如图5所示，本缝纫机梭芯检测识别方法，缝纫机包括缝纫机机壳和主轴1，该方法包括如下几个步骤：

s1、提供一个绕线检测装置，用于依次对各绕线梭芯6进行绕线，在绕线时识别各绕线梭芯6身份信息及采集对应绕线梭芯6的绕线圈数值并将上述的各绕线梭芯6身份信息和绕线圈数值传输给控制器；

s2、提供一个旋梭底线余量检测装置，用于识别在梭壳8上工作的工作梭芯6身份信息并采集放线圈数值并传输给控制器；

其中，所述工作梭芯6为上述各绕线梭芯的其中一个；

s3、提供一个控制器，用于存储上述的各绕线梭芯6身份信息及对应绕线梭芯6的绕线圈数值，并记上述绕线圈数值为r值，且将上述工作梭芯6身份信息与各绕线梭芯6身份信息进行匹配以及对比该工作梭芯6的r值与放线圈数值判断得出该工作梭芯6的底线余量并将该底线余量赋值给上述的r值。

进一步的，步骤提供一个绕线检测装置中的各绕线梭芯中每个绕线梭芯的结构均包括一个绕线柱和两个凸缘，其中一个凸缘的外表面上设有代表对应绕线梭芯的身份信息的识别码62，定义设有上述识别码62的那个凸缘为工作凸缘61。

进一步的，识别码62为条形码或二维码。

进一步的，第一感应器7和第二感应器10均为反射式光电传感器。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。