专利名称：印花绣花一体机、控制装置及控制方法
技术领域：
本发明涉及工业上使用的绣花机及印花机，具体的说，涉及一种印花绣花 一体机及其控制装置以及控制方法。
背景技术：
目前工业上应用的绣花机主要由电脑来控制，故也称电脑绣花机，简称绣 花机，绣花机品种繁多，规格各异。
绣花机的工作原理是先用刺绣CAD软件制版，生成样版后，将载有刺 绣程序及花样的盘片先后分别放入电脑磁盘驱动器中，在程序控制下，电脑 将花样坐标值换成与绷框X、 Y方向位移量量相当之电信号，送到X、 Y、 Z单片机系统进行电机升降速处理后，输出电信号，线电机的功放箱进行功 率放大，带动棚架完成X、 Y间的进给运动，同时驱动Z步进电机，带动机 针作上下运动，从而使刺绣连续地进行下去。Z步进电机通过同步齿形带等 驱动机头传动机构旋转，机头的特定机构使引线机构和机针带头着面线作 出、下运动，穿刺面料；钩线机构中的旋梭旋转，使面线绕过藏有底线梭壳； 挑线机构运动，输送面线，收紧线迹，准备下一个线迹的面线线段。X、 Y 步进电机通过同步齿形带等机构带动绸框和面料作平面运动。将面料上每个 待绣线迹点送往机针刺绣，机针上下运动的速度与绷框移动的方向、移动量 以及移动速度的协调配合运动，使面线和底线绞合，在面料上作出双线锁式 线迹。当刺绣连续地进行下去，完成花样的电脑刺绣。
以最常用的平绣绣花机来说，现有的平绣绣花机通常由机架，机体，台板， 一个或多个机头及旋梭箱，绣框驱动装置和电脑控制装置组成。机头上设置机 针和压脚，工作时机针带动绣花线上下运动，刺入布料后和旋梭箱内的底线相 缠绕绣制出所需的图形。平绣为各种其他式样绣花的基本原理。桶绣有时也可 称为成衣绣，其在平绣绣花机的原理上，降低台板并升长旋梭箱，以使桶装物 体如己制成衣服的成衣可以被套入旋梭箱外刺绣。帽绣的原理相同于桶绣，只是通过帽架装置将机器的修框驱动装置的X、 Y平面运动方向中的一相转变为 旋转运动，以配合帽子的弧度加以刺绣。毛巾绣为通过毛巾绣装置使面现在刺 绣过程中不被抽紧或将底线提拉出布料，从而造成象毛巾装的绣花效果。立绒 绣的原理相近于毛巾绣，只是在布料上将线圈剪断或切断，造成象牙刷一样的
立绒效果。绗绣为将机器的X、 Y平面运动改为不间断供料方式，布料不是完 全固定，而是由电控同步控制送料和收料，以达到可以在人工不参与的情况下 可以绣作整批布料。特种材料绣即在绣花的同时，将各种特种材料如绳，带， 亮片，珠子等通过特殊装置用绣花线固定在布料上而达到美观的作用。绣花的 棚架为固定布料等材料的装置，除了固定布料，还要达到平整布料的效果。棚 架可以是平面的，也可以是帽架等可作旋转运动的，其通过固定于绣框和驱动 装置相连或直接和驱动装置相连。
目前工业上常用的印花机也是由电脑控制的，俗称数码印花机，它的工作 原理是将花样图案通过数字形式输入到计算机，通过计算机印花分色描稿系 统(CAD)编辑处理，再由计算机控制微压电式喷墨嘴把专用染液直接喷 射到被加工物体上，在被加工物体上形成所需的图案或将不同的分色制成对 应的丝网或印网，通过上浆器等将染料通过丝网或印网刷到被加工物体上来 形成所需的图案。
印花机中的较常用的是数码直喷机，数码直喷机包括机架，机体，工作板， 喷头，工作板驱动装置和电脑控制装置。使用时将服装或布料等最终载体置于 工作板上，喷头在电子控制装置的控制下喷出染液在载体上形成各种花样和图 形。热转印机和数码直喷机的工作原理相近，只是不是将染液直接喷在最终载 体上，而是喷在热转印纸等中间载体上，然后将热转印纸等中间载体定位于最 终载体上，通过压力，高温等将中间载体上的图案转印到最终载体上。丝网印 包括机架，机体， 一个或多个工作板， 一个或多个丝网和上浆器，驱动装置和 电脑控制装置组成。它的工作原理是通过分色原理讲需要制作的花样制作成一 个或几个丝网，将丝网对色并固定。将成衣等最终载体置于工作板上，在电脑 控制下通过驱动装置的运动将工作板置于丝网下，通过上浆器将颜料印于最终 载体上。滚筒印花机包括机架，机体，传动装置和滚筒等部件，它将各色需要印制的花案置于一个或多个滚筒上，传动装置带动布料等最终载体通过滚筒， 滚筒和最终载体同步运动的同时通过接触将花样印制于最终载体上，此类机器 可以印制连续的布料等。
目前绣花机和印花机为单独使用的两种机器，两种机器的工作原理和工作 方式不同。但目前市场上对于一件服装同时需要绣花和印花的要求很大。目前 只能在两台不同的机器上分别完成，不但增加了加工的时间，也增大了生产工 厂的设备投资的占用较大的地方。而且最大的问题还在于次品率的上升和无法 使用新工艺。其具体原因如下1、由于绣花为有张力加工，而印花大多为无张 力加工。布料在有张力的情况下会被拉扯变大，如先在印花机上印花，布料在 移到绣花机上时由于被施加了张力，布料会被拉扯大，而造成套花不准。同样， 如现在绣花机上绣花再移到印花机上印花，由于之前被施加的张力消失，布料 会变小，也同样造成套花不准。2、由于在两台不同的机器上加工，对被加工产 品需要两次或多次的装夹，很难精确定位，会造成前后左右和旋转方向的错误。 造成次品或废品。3、由于上述的定位问题现无法解决，所以新的工艺如反复因 绣和在白色刺绣上印花而造成水印等效果的实现变为非常困难。
另外，目前印花机上没有使用棚架，而绣花机上有使用棚架，棚架有不同 的形式如平面的，帽子用的，袜子用的等等，而且有不同的形状如圆形的长方 形的等以及不同的尺寸。目前棚架上无可供电脑识别的信息，棚架的形式，形 状和大小电脑无从知道。被加工物体往往被固定在棚架或绣框上，由于绣框为 出厂时的固定尺寸，机器可以通过限位来防止越限，但棚架比绣框小，被固定 在绣框内，其形式，形状和大小千差万别，是否会造成绣花花样的越限目前往 往通过让电脑先走一下绣花花样的边框线通过人的肉眼判别。但往往会造成误 判，致使棚架和机械装置之间发生撞击，造成机器损坏。目前使用的电脑控制 装置无识别棚架功能，无人工输入棚架数据功能也没有对是否越限作出预判的 功能。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种集绣花和印花功能于一身的机器以及一台可以控制印花绣花一体机的控制装置及一种控制印花绣花一 体机的绣花和印花功能的控制方法，本发明还提供一种带有可供电脑控制系统 识别的信息的棚架，本发明采用的技术方案如下所述。
一种印花绣花一体机，其至少包含一机架，机架上设有绣花装置，机架上 还设有控制绣花装置的电控装置，其中，机架上设有印花装置，所述的电控系 统也同时控制印花装置。
其中，在电控系统的控制下，所述的绣花装置或印花装置中的一者可识别 由另一者所确定的定位部，该定位部位于被加工物体上或者位于被加工物体的 载体上。
其中，所述的识别指所述的电控装置控制并驱动绣花装置和印花装置中的 一者或者两者产生相对于机架的位移和/或电控装置控制并驱动被加工物体和被 加工物体的载体中的一者或者两者产生相对于机架的位移或转动，从而使所述 的绣花装置上的绣花部件以及印花装置上的印花部件以所述的定位部为目标进 行相应的绣花或者印花工作。
其中，所述的定位部是一种人眼或者机器可以识别的物体或信号。所述的 定位部的形状优选为一个点、若干个点、 一条直线、若干条直线、 一个平面、 若干个平面中的一者或几者的集合。
其中，在所述的识别过程中，所述的被加工物体的载体的位移对应为做横 向以及纵向的运动，所述的被加工物体的载体在所述的印花装置或者绣花装置 之间移动时，以横向或纵向中的一种方向或者以两种方向为准。
其中，在所述的识别过程中，所述的被加工物体的载体为连续送料装置时， 横向或纵向中的一种方向或者两种方向与被加工物体上的定位部的运动方向一 致。
其中，在绣花印花两种工作的转换过程中，被加工物体始终处于同一载体 上或者始终处于同一种运动状态。
一种控制装置，其控制印花绣花一体机，其能够实现在该控制装置的控制 下，绣花装置或印花装置中的一者可识别由另一者所确定的定位部，该定位部 位于被加工物体上或者位于被加工物体的载体上。一种控制方法，其控制印花绣花一体机，其能够实现在该控制方法的控制 下，绣花装置或印花装置中的一者可识别由另一者所确定的定位部，该定位部 位于被加工物体上或者位于被加工物体的载体上。
一种棚架，其带有供印花绣花一体机识别的物体，所述的物体是凹凸点、 透光孔、齿边条或者芯片中的一种。
在本领域的技术人员可以理解的情况下，各种绣花装置具有不同的结构， 但至少具有绣花头或者绣花针作为绣花部件，驱动绣花头或者绣花针的机械装 置，同理，印花装置具有不同的结构，但至少具有喷墨头作为印花部件，驱动 喷墨头的机械装置。实施例中所述的定位点或者基准线是定位部的一种形式， 所述的定位部可以是人手或者机械标记上的可供人眼或者机械辨认的物体或者 信号，譬如是一个光信号或者使易擦除的标记物。所述的被加工物体可以是任 何适用于印花绣花的布匹、皮具以及成衣，被加工物体不限于平面结构，其也 可以是帽子等具有立体结构的物体。所述的载体是任何可用于被加工物体承载 的绣框、棚架等支撑物。所述的控制装置一般是与印花绣花一体机相连接的计 算机装置，该计算机装置通过内置的程序驱动印花绣花一体机运作。所述的控 制方法一般以计算机可读程序的形式记录，以软件代码的形式存在。
本发明提供的印花绣花一体机，包含一机架，机架上设有绣花装置及印花 装置，电控装置可通过被加工物体上的定位部或者载体上的定位部来协调绣花 或者印花工作，本发明还进一步提供了控制装置和控制方法以及供印花绣花一 体机使用的绑架。使用本发明提供的印花绣花一体机可以降低企业投入成本， 提高产品的生产效率并降低次品率。
图1是本发明实施例1中带数码直喷功能的帽绣机的主视图； 图2是本发明实施例1中带数码直喷功能的帽绣机的俯视图； 图3是本发明实施例2中带丝网印刷功能的平绣机的在进行绣花工作状态 下的俯视图4是本发明实施例2中带丝网印刷功能的平绣机的在进行印花工作状态下的的俯视图5是本发明实施例3中带滚筒印花功能的銜绣机的工作状态下的侧视图。
主要符号含义
1、机架2、帽架3、 X向驱动导轨
4、 Y向驱动导轨5、绣花装置51、绣花针
52、 X向驱动钢丝6、切换导轨7、定位轴承
8、喷墨装置81、喷墨头升降电机82、喷墨头
9、电控装置11、定位点
12、机架13、棚架14、绣框
15、绣花头16、丝网运行导轨17、电机
181、丝网182、丝网183、丝网
184、丝网19、电控装置20、绣花定位点
21、印花定位点
23、机架24、印花装置241、料轮
242、送料轮243、印花轮244、印花轮
245、印花轮246、收料轮25、绣花装置
251、送料轮252、收料轮253、绣花头
254、料轮26、电控装置27、基准线
具体实施例方式
现依据附图并结合具体实施方式
，对本发明做进一步的描述。
实施例1
请参见图1及图2所示，本实施例提供的一种带数码直喷功能的帽绣机其 包括机架l、帽架2、 X向驱动导轨3、 Y向驱动导轨4、绣花装置5、切换导轨 6、定位轴承7、喷墨装置8及电控装置9。其中帽架2设置于机架1上，所述 的帽架2可以其中轴为轴心自转，绣花针51设于绣花装置5下端，绣花针51 针对帽架2上固定的一点做绣花运动，设该点为帽架2的定位点11，电控装置9可驱动X向驱动导轨3、 Y向驱动导轨4上做横向及纵向上的运动，Y向驱动 导轨4可驱动帽架2做纵向的运动(在图1中纵向指垂直于纸面的方向)，X向 驱动导轨3的横向运动可转化为X向驱动钢丝52驱使帽架2的自转运动，绣花 装置5设置于切换导轨6的一侧， 一带凹槽的凸轮10设于切换导轨6的另一侧， 若干个定位轴承7等间距的凸出于切换导轨6之上，喷墨装置8固定于绣花装 置5的一侧，喷墨装置8包括喷墨头升降电机81、喷墨头82，电控系统9设于 机架1的一侧。
所述的带数码直喷功能的帽绣机在工作时，帽子固定于帽架2之上，绣花 针51始终在定位点11处做绣花运动，电控装置9驱动X向驱动导轨3做横向 运动，该横向运动直接转化为X向驱动钢丝52驱使帽架2的自转运动，同时， 电控装置9驱动Y向驱动导轨4做纵向运动，该纵向运动直接驱动帽架2做纵 向运动，经过电控装置9的上述驱动动作，绣花装置5可以在帽子上完成相应 的绣花工作。当需要对帽子进行印花时，电控装置9驱动切换导轨6运动使印 花装置8在X向(横向方向)上向定位点11靠近，当移动到定位点11的正上 方时，定位轴承7卡入所述的凸轮10的凹槽内使印花装置处于定位点11的正 上方，然后升降电机81驱动喷墨头82下降至定位点11处并在此点开始相应的 喷墨工作，喷墨的同时电控装置9驱动X向驱动导轨3做横向运动，该横向运 动直接转化为X向驱动钢丝52驱使帽架2的自转运动，同时，电控装置9驱动 Y向驱动导轨4做纵向运动，该纵向运动直接驱动帽架2做纵向运动，通过上 述动作相应的完成印花的工作。在本机器的工作过程中，帽架2上的定位点11 为一相对机架1固定不动的点，而印花装置8需要将其定位点(即喷墨头指向 的一点)移至定位点ll处，当两处定位点统一后，电控装置9可方便的依据内 置的程序对帽子按照预设的图案进行绣花及印花。
实施例2
请见图3所示，本实施例提供的一种带丝网印刷功能的平绣机包括机架12、 四个棚架13、绣框14、绣花头15、丝网运行导轨16、电机17、丝网181、丝 网182、丝网183、丝网184及电控装置19。其中绣花头15固定于机架12的一侧，丝网运行导轨16固定于机架12的另一侧，棚架13固定在绣框14之上， 棚架13可以在其所在的平面上做X轴、Y轴方向上的运动以便于绣花头15在 固定于绣框14上的被加工物体上做绣花运动。设绣花头15正下方作用于绣框 14上的一点设为绣花定位点20。所述的丝网运行导轨16为一环形，丝网1S1、 丝网182、丝网183、丝网184在电机17的作用下可以绕丝网运行导轨16运行。 而绣框14也可以在动力的驱动下沿Y向直线运行至丝网运行导轨16的下方(见 图4所示)。所述的绣框14以及丝网181、丝网182、丝网183、丝网184的运 行都是在电控装置19的操作下运行的。在所述的丝网上设置一印花定位点21， 所述的印花定位点21位于绣框14沿Y向运行所在的直线上。因此，丝网181、 丝网182、丝网183、丝网184分别对应了四个绣框14。
在所述的带丝网印刷功能的平绣机工作中，被加工物体固定于棚架13上， 而棚架13固定在绣框14之上，被加工物体首先在绣花头15的作用下完成了绣 花工作，此时电控装置19令棚架13恢复到初始运行的位置，即棚架13定位于 绣花定位点20，然后电控装置19控制绣框14沿Y向直线运行至丝网运行导轨 16的下方，此时电控装置19驱动电机17带动丝网181、丝网182、丝网183、 丝网184沿着丝网运行导轨16转动，直至丝网181运行至棚架13的上方，由 于印花定位点21与绣花定位点20之间的距离可以事先计算而绣框14运行的距 离电控装置19可以检测得到，故电控装置19可令所述的印花定位点21与绣花 定位点20重合于一处，接着，丝网181垂直向下运动将图案印至固定于棚架13 上的被加工物体上，丝网181抬起继续前行至下个棚架13的上方同时丝网182 运行到刚刚被丝网181印刷过的棚架13上方，此时丝网181、 182垂直向下将 图案分别印至两件被加工物体上，如此往复，丝网181、丝网182、丝网183、 丝网184分别将上面的图案印刷至被加工物体上，即每件被加工物体均被四个 丝网印刷过，至此印刷完毕，丝网运行至初始位置。
所述的棚架13上可设有凹凸点，透光孔，齿条边或芯片，以便于电控装置 19通过机械或光或电或无线电的方式感测到棚架的形式，形状和大小等信息。 棚架13的形式，形状和大小等信息通过编码方式被置于棚架或其连接板上，此 编码方式供电控装置探知设备当时所用棚架13的各类信息，以便于作适当调整。电控系统19带有可探知棚架形式，形状，大小等信息的功能，并且带有可人工
输入以上信息的功能。电控系统19可以通过被探知或输入的数据，比照需加工
的花样的实际大小提醒是否棚架形似，形状和大小等是否可以容纳需加工花样
的形状和大小。或提示棚架在当时的机械坐标下是否越限，以便通过对X、 Y 向的调整来使花样不会越限，或可计算花样的实际生成，通过比较棚架的各类 信息及其在机器上的机械坐标，事先预览花样的加工位置，供操作人员确认或 调节。
实施例3
请参见图5所示，本实施例提供的带滚筒印花功能的绗绣机包括机架23、 印花装置24、绣花装置25、电控装置26，其中印花装置24和绣花装置25分别 设置于机架23的两侧，电控装置26设置于机架23上。所述的印花装置24包 括料轮241、送料轮242、印花轮243、印花轮244、印花轮245及收料轮246。 绣花装置25包括送料轮251、收料轮252、绣花头253以及料轮254。
所述的带滚筒印花功能的绗绣机的工作中，被加工物体(一般是巻成桶状 的布匹等平面材料)首先巻在料轮241上，随后在送料轮242的带动下依次经 过印花轮243、印花轮244、印花轮245在上述三个印花轮的作用下依次印刷图 案，印刷完毕后被加工物体传输至收料轮246，在印花的过程中，分别控制料轮 241、送料轮242、印花轮243、印花轮244、印花轮245及收料轮246的运转速 度使被加工物体在印花的过程中始终保持一特定的张力，同时在被加工物体某 一处设置一基准线27，譬如将该基准线27设为被加工物体进入送料轮242的那 一刻被加工物体与送料轮242的切线处。由于料轮241 、送料轮242、印花轮243、 印花轮244、印花轮245及收料轮246的运转速度均被电控装置26控制，故所 述的基准线27何时到达绣花装置25的送料轮251与被加工物体的切线处也可 被计算得到， 一旦基准线27到达后即可开始进行绣花，控制送料轮251与收料 轮252的运转速度令绣花过程中被加工物体所受的张力与印花过程中被加工物 体所受的张力相同，使加工得到的图案没有偏差。
以上的描述和附图表示了本发明的优选实施例。可以理解，在不背离由所附权利要求所定义的本发明的原理的精神和范围的条件下，各种增加、变形和 替换都应被包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1、一种印花绣花一体机，其至少包含一机架，机架上设有绣花装置，机架上还设有控制绣花装置的电控装置，其特征在于，机架上设有印花装置，所述的电控系统也同时控制印花装置。
2、 如权利要求1所述的印花绣花一体机，其特征在于，在电控系统的控制 下，所述的绣花装置或印花装置中的一者可识别由另一者所确定的定位部，该 定位部位于被加工物体上或者位于被加工物体的载体上。
3、 如权利要求2所述的印花绣花一体机，其特征在于，所述的识别指所述 的电控装置控制并驱动绣花装置和印花装置中的一者或者两者产生相对于机架 的位移和/或电控装置控制并驱动被加工物体和被加工物体的载体中的一者或者 两者产生相对于机架的位移或转动，从而使所述的绣花装置上的绣花部件以及 印花装置上的印花部件以所述的定位部为目标进行相应的绣花或者印花工作。
4、 如权利要求2所述的印花绣花一体机，其特征在于，所述的定位部是一 种人眼或者机器可以识别的物体或信号。
5、 如权利要求4所述的印花绣花一体机，其特征在于，所述的定位部的形 状优选为一个点、若干个点、 一条直线、若干条直线、 一个平面、若干个平面 中的一者或几者的集合。
6、 如权利要求3所述的印花绣花一体机，其特征在于，在所述的识别过程 中，所述的被加工物体的载体的位移对应为做横向以及纵向的运动，所述的被 加工物体的载体在所述的印花装置或者绣花装置之间移动时，以横向或纵向中 的一种方向或者以两种方向为准。
7、 如权利要求3所述的印花绣花一体机，其特征在于，在所述的识别过程 中，所述的被加工物体的载体为连续送料装置时，横向或纵向中的一种方向或 者两种方向与被加工物体上的定位部的运动方向一致。
8、 如权利要求l-7任意一项所述的印花绣花一体机，其特征在于，在绣花 印花两种工作的转换过程中，被加工物体始终处于同一载体上或者始终处于同 一种运动状态。
9、 一种控制装置，其特征在于，其控制印花绣花一体机，其能够实现在该 控制装置的控制下，绣花装置或印花装置中的一者可识别由另一者所确定的定位部，该定位部位于被加工物体上或者位于被加工物体的载体上。
10、 一种控制方法，其特征在于，其控制印花绣花一体机，其能够实现在该控制方法的控制下，绣花装置或印花装置中的一者可识别由另一者所确定的 定位部，该定位部位于被加工物体上或者位于被加工物体的载体上。
11、 一种棚架，其特征在于，其带有供印花绣花一体机识别的物体，所述 的物体是凹凸点、透光孔、齿边条或者芯片中的一种。
全文摘要
本发明提供的印花绣花一体机，包含一机架，机架上设有绣花装置及印花装置，电控装置可通过被加工物体上的定位部或者载体上的定位部来协调绣花或者印花工作，本发明还进一步提供了控制装置和控制方法以及供印花绣花一体机使用的绑架。使用本发明提供的印花绣花一体机可以降低企业投入成本，提高产品的生产效率并降低次品率。
文档编号D05C5/00GK101613918SQ20091005573
公开日2009年12月30日 申请日期2009年7月31日 优先权日2009年7月31日
发明者林迪斐 申请人:上海尊林工贸有限公司