一种自动钉扣机纠偏装置及其控制系统与控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种可预设纽扣方向并自动识别纠正纽扣方向的系统，其主要应用于缝制行业对各种纽扣进行缝制安装时，进行相应的纽扣方向判断及纠正。
【背景技术】
[0002]纺织服装行业作为传统行业，一直是劳动力密集型行业的典型，但是近年来劳动力成本的持续上升，促使传统此类行业需要作出技术升级才能有效的控制人工成本。
[0003]目前在纺织服装行业中对纽扣的缝制安装已经出现自动钉扣机、纽扣自动输送装置等相关设备，大大提高了纽扣的缝制安装效率。此类设备可实现自动取料，并通过相应的机械机构实现对纽扣安装孔的定位(2孔或4孔)，然后将纽扣安放于钉扣机上完成纽扣在布料上的缝制安装。
[0004]但是当纽扣上有相应的图案、字符时，目前的设备无法解决对图案、字符的方向识另O，更不能解决对此类纽扣的缝制方向的定位，因此当对有相应图案及字符的纽扣做设定方向的缝制安装时，只能通过人为识别并纠偏，大大降低了劳动效率。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是为了解决上述技术的不足，提供的一种可预设纽扣缝制方向，可自动按照设定方向进行识别并纠正方向的设备及其控制系统与控制方法。
[0006]本发明是通过以下技术方案实现的:一种自动钉扣机纠偏装置，该装置配套显示屏使用，该装置包括带触摸屏的机箱、设置在机箱一侧的底部的支撑台以及固定在支撑台上的支撑架，所述支撑架设置固定支架用于安装工业相机，所述支撑架上固定用于调节工业相机的焦距调节器，所述机箱上设置固定座，所述固定座上设置纽扣转动装置及其上方的旋转气缸，所述纽扣转动装置通过转动支架连接旋转气缸。
[0007]作为优选，所述纽扣转动装置包括纽扣安放架、传动皮带、步进电机，所述纽扣安装架位于工业相机镜头的正下方。
[0008]作为优选，所述纽扣转动装置包括红外传感器，用于判断当前纽扣安放架上是否存在由纽扣输送装置输送过来的纽扣；所述旋转气缸匹配气缸磁感应传感器，气缸磁感应传感器用于判断气缸的旋转角度。
[0009]作为优选，该装置还包括与机箱电连接的脚踏开关，用于人工控制旋转气缸将纽扣安放于该装置上。
[0010]一种自动钉扣机纠偏装置的控制系统，包括有电源电路、输入信号电路、输出信号电路、串口通讯电路、以及主控单元，
电源电路耦接于主控单元上，并驱动主控单元运作；
输入信号电路接收外部传感器信号，并输出数字开关信号；
主控单元接收数字开关信号，并输出控制信号；
输出信号电路接收控制信号，并输出用于控制外部设备的数字控制信号； 串口通讯电路耦接于主控单元上，用于接收外部处理信号并输出通讯信号进入主控单元;
主控单元接收通讯信号，并控制输出信号电路。
[0011]作为优选，所述电源电路包括有主电源、降压变压器、电源隔离模块、稳压器、隔离滤波电路，所述降压变压器输入端耦接于主电源上，输出端耦接电源隔离模块，所述电源隔离模块输出降压电源，稳压器接收降压电源，并输出降压稳压电源，隔离滤波电路耦接于主控单元上，用于数字信号与主电源之间的干扰。
[0012]作为优选，所述输入信号电路包括有第一发光二极管、第一光親、第一限流电阻、第一上拉电阻，第一发光二极管一端连接主电源，另一端连接第一上拉电阻，第一上拉电阻另一端连接外部传感器，降压稳压电源输入限流电阻后，进入第一光耦内，第一光耦通过检测发光二极管，输出数字开关信号。
[0013]作为优选，所述输出信号电路包括有第二限流电阻、第二发光二极管、第二光耦、第二上拉电阻、分压电阻、MOS管、二极管，主控单元输出模拟控制信号通过第二限流电阻后，进入第二发光二极管，主电源依次经过第二上拉电阻和分压电阻后，进入光耦内，光耦检测第二发光二极管，输出检测信号，检测信号依次通过MOS管、二极管后，输出数字控制信号。
[0014]作为优选，所述串口通讯电路包括有收发器、高压保护单元，收发器输入端接收外部处理信号，输出端耦接于主控单元上，并通过降压稳压电源驱动，输出端通过主电源驱动，高压保护单元耦接于收发器的输入端，用于保护外部电压对收发器的破坏。
[0015]一种自动钉扣机纠偏装置的控制系统的控制方法，操作步骤包括:
(1)上电开机；
(2)将需要装钉的纽扣安放于本装置的纽扣安装架上；
(3)通过触摸屏上的步进电机控制按钮，调整纽扣的角度，使其处于预设的装钉角度；
(4)通过触摸屏上的确定按钮将当前纽扣的状态拍摄下来，通过观察显示器上的拍摄图片，调整焦距调节器，直到获得清晰照片为止，保存于视觉识别系统的内存中以用于后续纽扣方向识别的比对图片，并以图片形式保存于U盘中；
(5)通过触摸屏上的导入按钮将已存的比对图片导入到系统中，用于图像识别的比对图片；
(6)通过触摸屏上的开始按键，系统进行图像识别及角度校准纠正；
(7)首先主控系统通过输出端口向纽扣输送装置发送输送纽扣的命令，系统通过红外传感器，判断当前纽扣安放架上是否存在纽扣，如果不存在则进行等待，如果存在则通过旋转气缸将纽扣安放架旋转移动至工业相机的镜头下部；
(8)带有纽扣的纽扣安放架移动至镜头下部，主控系统将通过串口给图像识别系统发送图像识别的命令，并等待图像识别系统的数据回传；
(9)图像识别系统命令后，进行相应的拍摄动作，并将拍摄得到的图片与比对图片进行对比，并计算出与比对图片中纽扣角度的差别，并将该数据通过串口回传给主控系统；
(10)主控系统接收到相关纽扣角度数据后，通过步进电机与皮带轮，对纽扣安放架的角度进行纠正，纠正结束后，再次发送图像识别命令给图像识别系统，图像识别系统拍摄并对比图片后，再次回传相关数据给主控系统，由主控系统判断本次纠正是否成功完成。
[0016]本发明采取了上述改进措施，其有益效果显著:
1、可识别纽扣上的相关字符、图案等的方向，并通过相关机构实现对纽扣安装方向的调整纠正。
[0017]2、本发明可将纽扣放于纽扣安装架上，通过步进电机人工设定安装角度，拍摄照片后，以该照片为模板，对后续纽扣进行角度纠正。
[0018]3、本发明可将纽扣方向的模板照片保存于U盘中，当需要安装同种纽扣且为同种角度时，可直接调用该模板照片，而无需进行重复拍摄模板照片的操作。
[0019]4、本发明采用触摸屏来进行相关按键操作，避免了机械按键长期使用，机械机构磨损导致的按键失效。
[0020]5、本发明通过更换纽扣安装架，可适用不同尺寸纽扣及类似纽扣物体的安装方向调整纠正。
[0021]6、通过串口可组成系统群组，可对多台系统进行相关控制。<