专利名称：平扣眼锁眼机电脑控制系统的制作方法
技术领域：
本发明属于程序控制的工业缝纫机技术领域，具体涉及一种平扣眼锁眼机电脑控制系统。本发明主要用于各类高档服装的扣眼加工。
背景技术：
由于人们生活水平提高，对服装制作水平质量要求渐趋严格。但目前国内生产的机械式平扣眼锁眼机，由于加工速度低、线迹不美观，质量不稳定，功能少及效率低，远不能满足服装加工要求，特别是出口服装。我国缝制设备产品仍以中低端为主，高端高价产品较少。随着原材料价格上涨，技术含量和附加值低的中低档缝制设备产品的利润更加微薄，企业在竞争中的劣势越来越明显，并直接威胁到企业的自身发展。目前，自动化、多功能、省时省力的缝制设备需求量不断加大，中低档缝制设备需求量日趋下降。产业升级将成为缝制设备生产企业不可回避的关键所在，缺乏核心技术和高附加值的产品将被淘汰，而高新技术含量将成为企业获胜的关键。随着服装、家纺、鞋帽、箱包等缝制业对缝纫设备在品质、效率、功能等方面提出更新、更高的要求，所以要在缝制设备的各项技术性能、参数和综合功能、档次等方面不断地完善和创新，以满足客户的多方面要求。电脑控制高速平扣眼锁眼机操作简单、方便，进行缝制时只需在显示屏上选择所需的图形，即可通过电脑自动控制完成该图案的缝制，生产效率大幅度提高，也大大降低了人力成本。图形数据采用局部图形分割式计算组合生成，满足不同需要的服装加工要求，使缝制加工的一致性得到充分保证。
发明内容
为了解决机械式平扣眼锁眼机存在的软硬件平台的通用性差、缺乏灵活性和扩展性，主轴转速低、线迹不美观、难以满足用户实际需要，人机界面不友好、操作不方便的问题，本发明提供一种平扣眼锁眼机电脑控制系统。本发明的平扣眼锁眼机电脑控制系统，其特点是，所述的电脑控制系统包括 电脑控制单元，电脑控制单元用于控制系统软件的运行，用于实现系统的屏幕显示、按
键输入、文件管理、控制信号的输入输出；以及主轴、X轴、Y轴、压脚、上剪线和下剪线六轴的运动控制。伺服驱动单元，伺服驱动单元用于执行来自电脑控制单元的指令，进行系统的运动控制；
人机界面单元，人机界面单元是人机交互的平台，通过电脑控制单元控制彩色液晶显示器的图形、字符的显示。系统供电单元，系统供电单元为整个控制系统提供电源，它由开关电源、变压器组成。系统软件，系统软件通过应用程序在人机界面单元上规划出由操作者点击触摸屏来完成人机对话的人机交互画面。
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电脑控制单元分别与伺服驱动单元、人机界面单元、系统供电单元连接，系统供电单元分别与伺服驱动单元、人机界面单元连接，系统软件安装在电脑控制单元中。
所述电脑控制单元包括工业控制计算机、运动控制卡和I/O。所述伺服驱动单元包括主轴驱动器和主轴电机、X轴驱动器和X轴电机、Y轴驱动器和Y轴电机、压脚电机驱动器和压脚电机、上剪线电机驱动器和上剪线电机、下剪线电机驱动器和下剪线电机。所述人机界面单元包括带触摸功能的彩色液晶显示器。所述系统供电单元包括开关电源和变压器。所述工业控制计算机与运动控制卡相连接，运动控制卡与I/O相连接，运动控制卡与主轴驱动器、X轴驱动器、Y轴驱动器、压脚驱动器、上剪线驱动器、下剪线驱动器、变压器相连接；主轴驱动器与主轴电机相连接，X轴驱动器与X轴电机相连接，Y轴驱动器与Y轴电机相连接，压脚驱动器与压脚电机相连接，上剪线驱动器与上剪线电机相连接，下剪线驱动器与下剪线电机相连接；主轴电机与主轴相连接，控制主轴运动；X轴电机与X轴相连接， 控制X轴运动；Y轴电机与Y轴相连接，控制Y轴运动；压脚电机与压脚轴相连接，控制压脚轴运动；上剪线电机与上剪线轴相连接，控制上剪线轴运动；下剪线电机与下剪线轴，控制下剪线轴运动。带触摸屏功能的彩色液晶显示器与工业控制计算机相连接。开关电源的输出端与运动控制卡、彩色液晶显示器相连。系统软件安装在工业控制计算机中。本发明中所述的工业控制计算机还包括
嵌入式基于ARM平台计算机；用于存放系统应用程序的Flash ；设置有与外部设备交换数据用的USB接口 ；工业控制计算机处理来自触摸屏的信号，并通过RS-232串行接口与运动控制卡上的DSP进行数据交换，从而对整个系统进行控制。本发明中所述的运动控制卡中设置有DSP芯片，FPGA芯片和接插件。其中
DSP芯片，DSP芯片接用于接收来自工业控制计算机的指令，并对指令进行分解，实现对运动控制、输入输出信号的控制。FPGA芯片，FPGA芯片接收来自DSP的指令操作以及外部I/O输入操作，发出相应作业命令，控制主轴驱动器，控制X轴驱动器、Y轴驱动器、压脚驱动器、上剪线驱动器和下剪线驱动器，共五个驱动器。同时该命令还控制电磁铁的运动，控制光电隔离的开关量信号输入、光电隔离的开关量信号输出。接插件，接插件与主轴驱动器、X轴驱动器、Y轴驱动器、压脚驱动器、上剪线驱动器、下剪线驱动器相连接。本发明中的I/O通过输入插座与运动控制卡相连接，I/O上还设置有用于与外部元器件连接的输入、输出插座。本发明中的主轴电机采用交流伺服电机；X轴电机、Y轴电机、压脚电机、上剪线电机、下剪线电机分别采用二相混合式电机。本发明中的系统软件的工作流程为
平扣眼锁眼机电脑控制系统加电后首先进行初始化，初始化完成后，则开始装配数据和模块，即读取存储于工业控制计算机上的数据和配置文件，通过RS-232串行接口将系统参数、用户参数等参数传送给运动控制卡上的DSP，DSP对接收到的参数进行分解，以此来配置运动控制卡以及与之相连的各种设备；等待配置结束后，进行系统完整性测试，验证各设备状态，如有错误，则发出警告；如未发现错误，则软件启动完毕，进入工作状态。软件通过总控调度模块调度整个系统的运行；根据用户的操作，读取来自触摸屏的信号，然后选择相应的功能模块进行对应的操作；运动控制卡根据软件指令对交流伺服电机、电机和平扣眼锁眼机上的相关点实施控制，并对运行的各种状态进行在线监测。用户修改缝制图案则调用缝制数据修改模块，软件内部自动计算生成缝纫数据， 用户修改好缝制图案后，需自动缝制加工，则调用自动运行模块；用户调试、检修缝纫机，则调用手动操作模块；用户设置或修改参数，则调用参数设置模块；用户检测系统硬件及外部电气元件，则调用接口测试模块；系统运行期间如发生错误，则在液晶屏上显示报警信肩、ο系统持续运行直至关机，正常关机前将保存当前设置，并将数据和配置文件写入系统的内置存储器。采用本发明的电脑控制的平扣眼锁眼机可以实现自动缝制各种高档服装的锁眼图案、缝制速度高、且运行平稳，噪音小，线迹美观、人机界面友好、操作方便。系统软硬件基于通用PC平台，能很好的利用PC平台现有的各种资源，使系统软硬件功能扩展非常方便；既充分利用DSP数据信号处理能力，进行复杂算法运算；又充分利用 FPGA设计、修改方便简洁，使其资源互补。系统软件具有自动缝制、手动操作、参数设置、接口测试、系统管理等功能。平扣眼锁眼机图案文件生成是本系统的关键技术，采用参数控制方式生成，系统提供基本的锁眼图案文件，一个图案由多个局部图案生成，每个局部图案都有专用参数控制，修改这些参数后就能生成各种用户需要的锁眼图形。本发明的平扣眼锁眼机电脑控制系统采用模块单元化的结构，各单元内部相对独立，自成体系，集成化程度高，结构简单，可以根据平扣眼锁眼机主机的不同，灵活配置相应部件构成系统。
图1为本发明的平扣眼锁眼机电脑控制系统总体架构框图； 图2为本发明的平扣眼锁眼机电脑控制系统总体结构示意框图； 图3为本发明的平扣眼锁眼机电脑控制系统原理框图4为本发明的平扣眼锁眼机电脑控制系统中供电单元原理框图； 图5为本发明的平扣眼锁眼机电脑控制系统软件流程图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明进行进一步的描述。图1为本发明的平扣眼锁眼机电脑控制系统总体架构框图。图2为本发明的平扣眼锁眼机电脑控制系统总体结构示意框图。在图1、图2中，本发明的平扣眼锁眼机电脑控制系统包括电脑控制单元1、伺服驱动单元2、人机界面单元3、系统供电单元4、系统软件5。
电脑控制单元1分别与伺服驱动单元2、人机界面单元3、系统供电单元4连接，系统供电单元4分别与伺服驱动单元2、人机界面单元3连接，系统软件5安装在电脑控制单元1中。所述的电脑控制单元1包括工业控制计算机6、运动控制卡8和1/09 ； 伺服驱动单元2包括主轴驱动器10和主轴电机11、X轴驱动器12和X轴电机13、Y 轴驱动器14和Y轴电机15、压脚驱动器16和压脚电机17、上剪线驱动器18和上剪线电机 19、下剪线驱动器20和下剪线电机21。人机界面单元3包括带触摸功能的彩色液晶显示器7。系统供电单元4包括开关电源22和变压器23。工业控制计算机6与运动控制卡8相连接，运动控制卡8与1/09相连接，运动控制卡8与主轴驱动器10、X轴驱动器12、Y轴驱动器14、压脚驱动器16、上剪线驱动器18、 下剪线驱动器20、变压器23相连接；主轴驱动器10与主轴电机11相连接，X轴驱动器12 与X轴电机13相连接，Y轴驱动器14与Y轴电机15相连接，压脚驱动器16与压脚电机17 相连接，上剪线驱动器18与上剪线电机19相连接，下剪线驱动器20与下剪线电机21相连接；用于控制主轴M运动的主轴电机11与主轴M相连接；用于控制X轴25运动的X轴电机13与X轴25相连接；用于控制Y轴沈运动的Y轴电机15与Y轴沈相连接；用于控制压脚轴27运动的压脚电机17与压脚轴27相连接；用于控制上剪线轴观运动的上剪线电机19与上剪线轴观相连接；用于控制下剪线轴四运动的下剪线电机21与下剪线轴四相连接；有触摸屏功能的彩色液晶显示器7与工业控制计算机6相连接；开关电源22的输出端与运动控制卡8、彩色液晶显示器7相连。由图1可以看出本发明的平扣眼锁眼机电脑控制系统中的电脑控制单元1负责系统软件5的运行，实现系统的屏幕显示、按键输入、文件管理、控制信号的输入输出；以及对主轴驱动器10、X轴驱动器12、Y轴驱动器14、压脚驱动器16、上剪线驱动器18、下剪线驱动器20控制实现主轴M、X轴25、Y轴沈、压脚轴27、上剪线轴观、下剪线轴四六轴运动； 伺服驱动单元2对电脑控制单元1的指令进行执行，是整个系统的执行单元；人机界面单元 3通过电脑控制单元1控制彩色液晶显示器7的图形、字符显示，是人机交互的平台；系统供电单元4为整个控制系统提供电源；系统软件5通过应用程序在液晶显示器上规划出全部的人机交互画面，由操作者点击触摸屏来完成人机对话。图2为本发明的平扣眼锁眼机电脑控制系统总体结构示意框图。由图2可以看出本发明的平扣眼锁眼机电脑控制系统的电脑控制单元1包括工业控制计算机6，运动控制卡8和1/09，工业控制计算机6的ARM芯片采用ARM920T ；伺服驱动单元2包括主轴驱动器10和主轴电机11、X轴驱动器12和X轴电机13、Y轴驱动器14和Y轴电机15，压脚驱动器16和压脚电机17，上剪线驱动器18和上剪线电机19，下剪线驱动器20和下剪线电机21，主轴电机11采用交流伺服电机，X轴电机13、Y轴电机15、压脚电机17、上剪线电机 19、下剪线电机21采用二相混合式电机；人机界面单元3包括彩色液晶显示器7 ；系统供电单元4包括开关电源22和变压器23。图3为本发明的平扣眼锁眼机电脑控制系统原理框图。图3详细说明了本发明最核心的电脑控制单元1的控制模式。它由工业控制计算机6、运动控制卡8和1/09组成，它负责系统软件5的运行，用于实现系统的屏幕显示、按键输入、文件管理、控制信号的输入输出；以及主轴Μ、Χ轴25、Υ轴沈、压脚轴27、上剪线轴观、下剪线轴四六轴的运动控制、 22路有光电隔离的开关量信号输入、22路有光电隔离的开关量信号输出、模拟量信号输入输出。
工业控制计算机6采用嵌入式基于ARM平台计算机，将Windows-CE操作系统嵌入ARM芯片中，即采用芯片级操作系统，使得系统达到高效、低耗能；运动控制卡8采用 DSP+FPGA的数控专用大规模集成电路；上述两个部分构成一个有机的整体，在系统控制软件的综合管理与调度下，充分发挥硬件平台的资源优势，协调一致的完成各项系统控制功能与性能。工业控制计算机6还包括采用低功耗、嵌入式基于ARM平台的CPU，40M FLASH, 单5V DC电源；设置有存放系统应用程序的内置Flash ；设置有与外部设备交换数据用的 USB接口 ；设置有进行地址分配、数据管理的SDRAM。触摸屏与工业控制计算机6上的ARM 相连；工业控制计算机6上的USB接口通过转接线引到控制箱外壳，作为与外部设备交换数据之用；工业控制计算机6通过RS-232串行接口与运动控制卡8相连接，工业控制计算机 6通过RS-232串行接口将触摸屏发送来的触摸位置信号发送给运动控制卡，运动控制卡上的DSP对接收的指令进行再分配与处理，实现与运动控制卡上的DSP进行数据交换。运动控制卡8采用DSP+FPGA的数控专用大规模集成电路，主要完成主轴24、X轴 25、Y轴沈、压脚轴27、上剪线轴观、下剪线轴四六轴的运动控制以及输入输出信号、开关量的控制。DSP具有强大的数据处理能力，DSP通过RS-232串行接口接收工业控制计算机 6发送的命令与参数来完成对FPGA的控制，并且将实际的工作信息返回给工业控制计算机 6。FPGA通过接收来自DSP的指令完成位置控制和速度控制，由改变输出脉冲的总个数和频率控制电机的转动位置和转速，以FPGA为主的高速运动控制卡根据队列中的数据作细插补、伺服控制，对电机的运动进行控制。FPGA的运动控制采用位置检测协同运动控制方法。该控制方法主要是主轴伺服电机在缝制过程中勻速运转，由FPGA在主轴运转过程中监测主轴编码器的反馈，也即主轴运转角度，从而将各轴的脉冲分配给伺服驱动单元控制两个进给轴X轴电机13和Y轴15以及三个辅助控制轴压脚电机17、上剪线电机19、下剪线电机21五个电机运动，达到协同运动。FPGA采用100万门现场可编程门阵列，采用ALTERA公司的Cyclone II系列芯片来实现FPGA模块电路，其他类似FPGA也可以实现该功能；FPGA接收来自DSP的指令操作以及外部I/O输入操作，发出相应作业命令给各个主轴驱动、步进驱动以及电磁铁。主要完成主轴Μ、X轴25、Y轴沈、压脚轴27、上剪线轴观、下剪线轴四六轴运动控制、22路有光电隔离的开关量信号输入、22路有光电隔离的开关量信号输出、模拟量输入输出。平扣眼锁眼机运动控制所需的所有控制信号、输入信号、输出信号均由FPGA进行处理。FPGA系统采用流水线方式设计，分别设计了系统控制寄存器，运动轴插补操作寄存器，运动轴位置寄存器，运动轴控制状态寄存器模块，设计了插补时钟分频器，使其输出的插补时钟同步于基准时钟的上升沿。1/09的主要功能是将运动控制卡8来的输出控制信号进行放大处理，以完成对需要较大驱动电流元器件的控制。I/O有3个插座，其中的输入插座接收运动控制卡来的输出信号，并对这些信号进行放大处理，然后由输出插座连接到外部，用于驱动那些所需电流较大的元器件，如电磁铁。伺服驱动单元2由交流伺服驱动器或电机驱动器，以及与它们相连的电机组成， 是整个系统的执行单元。采用6轴联动技术，包括1个主轴对，两个直线轴X轴25、Y轴26， 3个辅助轴压脚轴27、上剪线轴观、下剪线轴四。主轴电机11与电机同步联动驱动；X轴电机13、Y轴电机15为送步电机；压脚电机17、上剪线电机19、下剪线电机21为辅助控制电机。主轴驱动器10、X轴驱动器12、Y轴驱动器14、压脚驱动器16、上剪线驱动器18、下剪线驱动器20的控制信号来自电脑控制单元的运动控制卡，控制信号经驱动器放大处理后直接驱动各自的电机。主轴电机11、X轴电机13、Y轴电机15、压脚电机17、上剪线电机 19、下剪线电机21的旋转轴与平扣眼锁眼机的机械传动系统相连，机械传动系统通过电机的旋转运动带动平扣眼锁眼机的主轴24、X轴25、Y轴沈、压脚轴27、上剪线轴洲、下剪线轴四完成各自的运动。伺服驱动单元2由交流伺服驱动器和电机驱动器，以及与它们相连的电机组成， 是本发明实现的执行单元。主轴驱动器10、X轴驱动器12、Y轴驱动器14、压脚驱动器16、 上剪线驱动器18、下剪线驱动器20接收到来自电脑控制单元1的运动控制卡8控制信号， 控制信号经驱动器放大处理后直接驱动各自的电机。主轴电机11、X轴电机13、Y轴电机 15、压脚电机17、上剪线电机19、下剪线电机21的旋转轴与平扣眼锁眼机的机械传动系统相连，机械传动系统通过电机的旋转运动带动平扣眼锁眼机的主轴、主轴24、X轴25、Y轴沈、压脚轴27、上剪线轴观、下剪线轴四完成各自的运动。由图3看出，工业控制计算机6 的指令通过ARM采用RS232串行接口传给运动控制卡，运动控制卡8接收各输入状态信号后，根据指令要求运动控制卡的控制信号完成对主轴M、X轴25、Y轴沈、压脚轴27、上剪线轴观、下剪线轴四六轴的运动控制、电磁阀、电磁铁输出以及运动中的各项动作指令，实现缝纫功能。主轴电机11采用400W交流伺服电机，它可为平扣眼锁眼机带来高针速和大力矩。 使得能快速平稳运行，主轴电机11的旋转轴与平扣眼锁眼机主轴M机械传动系统相连，它们之间的连接关系为1:1。主轴电机11的旋转运动带动缝纫机针上下运动，主轴电机旋转 1圈，缝纫机针上下运动1次。主轴电机旋转运动的同时将转角检测信号反馈至控制箱构成闭环系统。机针上定位则由控制系统通过主轴电机11反馈的转角检测信号来确定，无需安装机针上定位传感器。X轴电机13、Υ轴电机15、压脚电机17、上剪线电机19、下剪线电机21采用1.3η. m电机。X轴25分辨率为0. 025mm ；Y轴沈分辨率为0. 015mm ；压脚轴27、上剪线轴观、下剪线轴四分辨率为6. 05°，二相混合式电机具有响应速度快、控制简单的特点。X轴电机 13、Y轴电机15的旋转轴与平扣眼锁眼机X轴25、Y轴沈机械传动系统相连；X轴电机13 的旋转运动带动平扣眼锁眼机X轴25左右运动；Y轴电机15的旋转运动带动平扣眼锁眼机 ￥轴沈前后运动；压脚电机17、上剪线电机19、下剪线电机21的运动带动平扣眼锁眼机压脚轴27、上剪线轴观、下剪线轴四的辅助运动，从而控制压脚、上剪线、下剪线的运动动作。X轴电机13采用电机，X轴电机13的旋转轴与平扣眼锁眼机X轴25机械传动系统相连，X轴电机13的旋转运动带动平扣眼锁眼机X轴25左右运动。在X轴25左右运动范围的中间点位置安装1个接近开关，该接近开关的输出信号进入系统控制单元，作为X轴 25的机械原点位置指示。X轴电机13旋转运动的同时将转角检测信号反馈至控制箱构成闭环系统。Y轴电机15采用电机，Y轴电机15的旋转轴与平扣眼锁眼机Y轴沈机械传动系统相连，Y轴电机15的旋转运动带动平扣眼锁眼机Y轴沈前后运动。在Y轴沈前后运动范围的中间点位置安装1个接近开关，该接近开关的输出信号进入系统控制单元，作为Y轴26的机械原点位置指示。Y轴电机15旋转运动的同时将转角检测信号反馈至控制箱构成闭环系统。压脚电机17采用电机，压脚电机17的旋转轴与平扣眼锁眼机压脚轴27机械传动系统相连，压脚电机17的运动带动平扣眼锁眼机压脚轴27做辅助运动。在压脚轴27前后运动范围的中间点位置安装1个接近开关，该接近开关的输出信号进入系统控制单元，作为压脚轴27的机械原点位置指示。压脚电机17辅助运动的同时将转角检测信号反馈至控制箱构成闭环系统。上剪线电机19采用电机，上剪线电机19的旋转轴与平扣眼锁眼机上剪线轴28机械传动系统相连，上剪线电机19的运动带动平扣眼锁眼机上剪线轴28做辅助运动。在上剪线轴观前后运动范围的中间点位置安装1个接近开关，该接近开关的输出信号进入系统控制单元，作为上剪线轴观的机械原点位置指示。上剪线电机19辅助运动的同时将转角检测信号反馈至控制箱构成闭环系统。下剪线电机21采用电机，下剪线电机21的旋转轴与平扣眼锁眼机下剪线轴四机械传动系统相连，下剪线电机21的运动带动平扣眼锁眼机下剪线轴四做辅助运动。在下剪线轴四前后运动范围的中间点位置安装1个接近开关，该接近开关的输出信号进入系统控制单元，作为下剪线轴四的机械原点位置指示。下剪线电机21辅助运动的同时将转角检测信号反馈至控制箱构成闭环系统。人机界面单元3是人机交互的平台，直接由系统供电单元4供电，不用外接电源， 由带触摸屏功能的彩色液晶显示器7构成，彩色液晶显示器与电脑控制单元1的工业控制计算机6相连，通过工业控制计算机6的控制主机ARM控制彩色液晶显示器的图形、字符显示。触摸屏产生的触摸位置信号由Windows-CE操作系统通过专用串口传递给ARM，ARM 通过RS-232串行接口将触摸屏产生的触摸位置信号传送给运动控制卡8，运动控制卡上的 DSP对接收的指令进行控制。系统软件5在液晶显示屏上规划出全部的人机交互画面，由操作者点击触摸屏来完成人机对话。图4为本发明的平扣眼锁眼机电脑控制系统中供电单元原理框图。系统供电单元为整个控制系统提供电源，是本发明的一个重点，它由开关电源22、变压器23组成。系统输入电源为交流220V，通过2个3线插头(L、N、PE)引入控制箱，连接到开关电源、变压器、交流伺服驱动器、散热风机的输入端。开关电源22的输出端与运动控制卡8、彩色液晶显示器 7相连。变压器23的输出经整流以后通过运动控制卡8连接到X轴驱动器12、Y轴驱动器 14、压脚驱动器16、上剪线驱动器18、下剪线驱动器20、1/09 ；系统普通I/O电源为24V,大功率I/O电源为^V，用于给电磁铁供电，系统主电源为5V，FPGA内核电源为1. 5V。开关电源22提供+5V DC，+24V DC提供给1/09。5V是系统主电源，提供给电脑控制单元1的工业控制计算机6、运动控制卡8，稳压+3. 3V DC提供给DSP，+1. 5V DC为FPGA 内核供电；+MV DC提供给与1/09相连的外部被控元器件。变压器22具有2组输出，经整流以后通过运动控制卡8输出+28V直流电和+64V 直流电。+^V DC提供给电磁铁，+64V DC提供给电机驱动器。图5为本发明的平扣眼锁眼机电脑控制系统软件流程图进行初始化，软件具体工作流程为系统软件初始化完成后，开始装配数据和模块，然后读取存储于工业控制计算机 6上的数据和配置文件，通过RS-232串行接口将系统参数、用户参数等参数传送给运动控制卡8上的DSP，DSP对接收到的参数进行分解，开始配置运动控制卡以及与之相连的各种设备。等待配置结束后，进行系统完整性测试，验证各设备状态，如有错误，则发出警告；如未发现错误，则软件启动完毕，进入工作状态。软件通过总控调度模块调度整个系统的运行；根据用户的操作，读取来自触摸屏的信号，然后选择相应的功能模块进行对应的操作；运动控制卡8根据软件指令对交流伺服电机、电机和平扣眼锁眼机上的相关点实施控制，并对运行的各种状态进行在线监测。用户修改缝制数据则调用缝制数据修改模块，软件内部自动计算生成缝纫数据，用户设计修改好缝制数据后，需自动缝制加工，则调用自动运行模块；用户调试、检修缝纫机，则调用手动操作模块；用户设置或修改参数，则调用参数设置模块；用户检测系统硬件及外部电气元件，则调用接口测试模块。系统运行期间如发生错误，则在液晶屏上显示报
Sfc/=自
目 I 口 ；κ、。系统持续运行直至关机，正常关机前将保存当前设置，并将数据和配置文件写入系统的内置存储器。
1权利要求
1.一种平扣眼锁眼机电脑控制系统，其特征在于所述的电脑控制系统包括电脑控制单元(1)、伺服驱动单元(2)、人机界面单元(3)、系统供电单元(4)、系统软件(5)；电脑控制单元(1)分别与伺服驱动单元(2)、人机界面单元(3)、系统供电单元(4)连接，系统供电单元(4)分别与伺服驱动单元(2)、人机界面单元(3)连接，系统软件(5)安装在电脑控制单元(1)中；所述的电脑控制单元(1)包括工业控制计算机(6)、运动控制卡(8)和I/O (9)；伺服驱动单元(2)包括主轴驱动器(10)和主轴电机(11)、X轴驱动器(12)和X轴电机 (13)、Y轴驱动器(14)和Y轴电机(15)、压脚驱动器(16)和压脚电机(17)、上剪线驱动器 (18)和上剪线电机(19)、下剪线驱动器(20)和下剪线电机(21)；人机界面单元(3)包括带触摸功能的彩色液晶显示器(7);系统供电单元(4)包括开关电源(22)和变压器(23)；工业控制计算机(6)与运动控制卡(8)相连接，运动控制卡(8)与I/O (9)相连接，运动控制卡(8)与主轴驱动器(10)4轴驱动器(12)3轴驱动器(14)、压脚驱动器(16)、上剪线驱动器(18)、下剪线驱动器(20)、变压器(23)相连接；主轴驱动器(10)与主轴电机(11) 相连接，X轴驱动器(12)与X轴电机(13)相连接，Y轴驱动器(14)与Y轴电机(15)相连接，压脚驱动器(16)与压脚电机(17)相连接，上剪线驱动器(18)与上剪线电机(19)相连接，下剪线驱动器(20 )与下剪线电机(21)相连接；用于控制主轴(M )运动的主轴电机(11) 与主轴(24)相连接；用于控制X轴(25)运动的X轴电机(13)与X轴(25)相连接；用于控制Y轴(26 )运动的Y轴电机(15 )与Y轴(26 )相连接；用于控制压脚轴(27 )运动的压脚电机(17)与压脚轴(27)相连接；用于控制上剪线轴(28)运动的上剪线电机(19)与上剪线轴 (28)相连接；用于控制下剪线轴(29)运动的下剪线电机(21)与下剪线轴(29)相连接；有触摸屏功能的彩色液晶显示器(7)与工业控制计算机(6)相连接；开关电源(22)的输出端与运动控制卡(8)、彩色液晶显示器(7)相连。
2.根据权利要求1所述的平扣眼锁眼机电脑控制系统，其特征在于所述的工业控制计算机(6)还包括嵌入式基于ARM平台计算机；用于存放系统软件及缝制数据文件的可扩展SD存储卡； 存放系统应用程序的Flash ；设置有与外部设备交换数据用的USB接口 ；工业控制计算机 (6 )处理来自触摸屏的信号，并通过RS-232串行接口与运动控制卡(8 )上的DSP进行数据交换，从而对整个系统进行控制。
3.根据权利要求1所述的平扣眼锁眼机电脑控制系统，其特征在于所述的运动控制卡(8)中设置有大规模集成电路和接插件；其中，大规模集成电路采用DSP芯片与FPGA芯片架构；大规模集成电路通过RS-232串行接口与工业控制计算机(6)相连接；接插件与主轴驱动器(10)3轴驱动器(12)、￥轴驱动器(14)、压脚驱动器(16)、上剪线驱动器(18)、下剪线驱动器(20)相连接。
4.根据权利要求1所述的平扣眼锁眼机电脑控制系统，其特征在于所述的1/0(9)通过输入插座与运动控制卡(8)相连接，I/O (9)上还设置有用于与外部元器件连接的输入、 输出插座。
5.根据权利要求1所述的平扣眼锁眼机电脑控制系统，其特征在于所述的主轴电机(11)采用交流伺服电机；X轴电机(13 )、Y轴电机(15 )、压脚电机(17 )、上剪线电机(19 )、下剪线电机(21)分别采用二相混合式电机。
全文摘要
本发明提供了一种平扣眼锁眼机电脑控制系统，所述的控制系统包括由工业控制计算机、运动控制卡、I/O组成的电脑控制单元；由交流伺服电机和步进电机构成的伺服驱动单元；由带触摸功能的彩色液晶显示器构成的人机界面单元；由开关电源和变压器构成的系统供电单元；以及规划人机界面，实现人机交互的系统软件。本发明采用模块单元化结构，各单元内部相对独立、自成体系，集成化程度高，可以根据平扣眼锁眼机主机的不同，灵活配置相应部件构成系统。通过系统软件程序实现自动高速缝制各种锁眼图形、且运行平稳，噪音小，线迹美观、均匀、操作方便、各种图形数据文件生成快速、简单，大大降低劳动强度，提高生产效率。
文档编号D05B19/12GK102560906SQ20111039868
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月6日 优先权日2011年12月6日
发明者刘必标, 刘玲, 李 杰, 石航飞, 赵毅忠, 赵逸鸣, 陈禹伶 申请人:四川省绵阳西南自动化研究所