一种超长厚料智能全自动工业缝制设备控制系统的制作方法

本发明涉及工业缝制，具体为一种超长厚料智能全自动工业缝制设备控制系统。

背景技术：

1、目前，市面上流行的智能花样缝制设备控制系统是以镜框式控制系统为主，根据电脑或触摸屏终端上编制的花样进行放大或缩小，从而形成缝制线迹控制数据来完成目标缝制任务。

2、这种方式虽优点突出，能完成绝大部分需求，但它存在的主要缺点是：

3、1、不能进行超长物料的缝制工作，现今超长厚料的缝制工作需多道工序、大部靠人工操作来完成，其缺点是用工多、工人劳动强度大、效率低、质量一致性差等等；

4、2、系统提供的花样较少，众多缝制所需的花样需要现场编辑，花样编辑较繁琐，对操作人员要求高，即使同一花样类型如规格或线迹改变也需要重新编辑，为此，我们提出一种超长厚料智能全自动工业缝制设备控制系统。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种超长厚料智能全自动工业缝制设备控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种超长厚料智能全自动工业缝制设备控制系统，所述超长厚料智能全自动工业缝制设备控制系统，包括：软件系统和硬件系统，其中，所述软件系统包括花样基础模型数据库、实际花样模型数据库、花样模型浏览图像数据库、缝制花样模型图像数据库、缝纫线迹矢量数据库、缝制动作控制数据库、实时数据传送功能块、速度动态控制功能块、刺布力增强功能块、超长线段针数补偿功能块、缝制位置记忆功能块和各种辅助控制功能块；

3、一种超长厚料智能全自动工业缝制设备控制系统的软件系统方法流程包括：

4、a、通过现场调查和客户所提需求，经对缝制花样进行分类、归纳、总结、并进行图形抽像，确定多个由单个或多个图案组合而成的花样基础模型；

5、b、依据客户设定的相关参数，通过独创的数据结构和算法由花样基础模型生成所需的种类繁多的实际花样模型数据库；

6、c、依据实际模型数据库，通过独创的数据转换算法将组合花样图案转化成各个花样图案特征均可见的，并具有机械原点、起缝点和终点特征的花样模型图像数据库，以便显示在人机界面上；

7、d、依据客户设定的相关参数和实际花样模型数据库，通过独创的数据结构和算法生成缝纫线迹矢量数据库；

8、e、依据客户设定的相关参数和缝纫线迹矢量数据库，通过独创的数据结构和算法生成缝纫动作控制数据库；

9、所述硬件系统包括人机界面、花样处理控制器、缝制动作控制器、外围设备控制器和送布识别装置，所述花样处理控制器用于全部花样基础模型数据的存储、预选物料及缝制花样的各种规格参数的存储、生成并存储浏览实际花样模型数据库、生成及部分格式转换并传送可在人机界面显示的花样图案数据库；所述缝制动作控制器主要用于存储当前缝制图案的各种规格参数、存储当前缝制花样的实际花样数据库、生成并存储缝纫线迹矢量数据库、实时处理并传送当前缝制数据以驱动主轴和送料电机的运动、在刺布过程中及时对刺布力进行增加、实时预测缝制工况并调整各电机的运行速度以实现不同工况下采用合适的缝制速度、对底线缝制针数进行计数以便需换梭时自动停机；所述送布识别装置的结构为在缝纫机头的上主轴安装主一随主轴转动的圆盘，在圆盘上以“上针点”为中心点安装不大于120°的圆弧铁条，用接近开关识别圆弧铁条，来控制横向和纵向送布电机的运转和停止。

10、优选的，所述刺布力增强功能块用于针对15mm以下厚料和15mm以上特厚料缝制的特殊性，在机针下行至某一位置开始，逐段增加入布速度，以增大刺布力，在刺穿物料后恢复正常速度，经估测刺布力可增大15％-30％。

11、优选的，所述缝制位置记忆功能块用于超长宽幅物料缝制时间长且对缝纫线的需求量较大的工作，尤其是使用1000d以上缝纫线时，在缝制过程中需频繁停机换梭；因在较长的缝制过程中，还会出现断线、劈线、停电或机械故障等原因造成缝制中断等问题，本系统通过对缝制动作数据库统计计算，统计出整个花样的线迹数、每个线迹段的针数，并实时记录正在缝制的线迹段序号、当前线迹段的位置(包括超长线迹补偿针的缝制位置)。

12、优选的，所述各种辅助控制功能块可以根据不同机械的不同功能要求，随意添加辅助功能，而扶带功能亦是辅助功能之一，在吊装带缝制设备中，吊装带两端为对折套，对折套的对折处因弧度的差异带头的静态长度不相同，会使在超长线迹补偿缝制中缝制的位置不同，使缝制和花样有缺陷，通过增加扶带功能，使带头对折处的弧度基本保持一致，同时为防止在缝制过程中供料侧发生物料位移或跳动，系统智能使能供料侧扶带装置。

13、优选的，所述人机界面采用一块具备特定功能的7寸或10寸触摸屏，所述花样处理控制器一采用具有较大flash容量的高主频、高性能单片机。

14、优选的，所述花样处理控制器也可用于完成少量的辅助功能，如：环境温度和系统运行状态监控、驱动电磁阀和继电器、自动润滑系统、驱动外围辅助的伺服电机或步进电机。

15、优选的，所述缝制动作控制器电性连接有主轴伺服电机、送料电机一、送料电机二、送料电机三和送料电机四，采用具有并行处理功能和大容量flash的高主频、高性能控制器。

16、优选的，所述外围设备控制器电性连接有外围设备电机，所述外围设备控制器采用plc或单片机对外围辅助装置进行控制，如物料同步传送带、热切机、定长放带机、自动换梭装置。

17、优选的，所述送布识别装置为防止横向和纵向电机与主轴电机动作配合失误，出现缝制物料扯拽机针造成损伤机针和针板的情况设置，其装置结构见下图4。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

19、本发明通过长时间潜心研究，独自开发出全新的、长度不受限的厚料智能全自动工业缝制设备控制系统，理论上能实现无限长和无限宽的缝制工作，并支持高速超倍旋梭(实际例中：梭心直径41mm、针距10mm时缝速高达1400针/分钟)厚料缝纫机，即可应用在非镜框式超长厚料缝制设备上，也可应用在镜框式厚料缝制设备上，可缝制的物料长0.1-100米、宽10-1000毫米、厚达5-25毫米；缝制的花样可由单个或多个图案组合而成，操作人员只需设置花样类型、设置各个图案长、宽、行距(行数)或列距(列数)、半径、弧度、针距等参数，系统会自动生成所需的缝制花样，并显示在人机界面上，此种方法生成的缝制花样灵活多变、种类繁多，可满足绝大部分的要求。

技术特征：

1.一种超长厚料智能全自动工业缝制设备控制系统，其特征在于，所述超长厚料智能全自动工业缝制设备控制系统，包括：软件系统和硬件系统，其中，所述软件系统包括花样基础模型数据库、实际花样模型数据库、花样模型浏览图像数据库、缝制花样模型图像数据库、缝纫线迹矢量数据库、缝制动作控制数据库、实时数据传送功能块、速度动态控制功能块、刺布力增强功能块、超长线段针数补偿功能块、缝制位置记忆功能块和各种辅助控制功能块；

2.根据权利要求1所述的一种超长厚料智能全自动工业缝制设备控制系统，其特征在于：所述刺布力增强功能块用于针对15mm以下厚料和15mm以上特厚料缝制的特殊性，在机针下行至某一位置开始，逐段增加入布速度，以增大刺布力，在刺穿物料后恢复正常速度，经估测刺布力可增大15％-30％。

3.根据权利要求1所述的一种超长厚料智能全自动工业缝制设备控制系统，其特征在于：所述缝制位置记忆功能块用于超长宽幅物料缝制时间长且对缝纫线的需求量较大的工作，尤其是使用1000d以上缝纫线时，在缝制过程中需频繁停机换梭；因在较长的缝制过程中，还会出现断线、劈线、停电或机械故障等原因造成缝制中断等问题，本系统通过对缝制动作数据库统计计算，统计出整个花样的线迹数、每个线迹段的针数，并实时记录正在缝制的线迹段序号、当前线迹段的位置(包括超长线迹补偿针的缝制位置)。

4.根据权利要求1所述的一种超长厚料智能全自动工业缝制设备控制系统，其特征在于：所述各种辅助控制功能块可以根据不同机械的不同功能要求，随意添加辅助功能，而扶带功能亦是辅助功能之一，在吊装带缝制设备中，吊装带两端为对折套，对折套的对折处因弧度的差异带头的静态长度不相同，会使在超长线迹补偿缝制中缝制的位置不同，使缝制和花样有缺陷，通过增加扶带功能，使带头对折处的弧度基本保持一致，同时为防止在缝制过程中供料侧发生物料位移或跳动，系统智能使能供料侧扶带装置。

5.根据权利要求1所述的一种超长厚料智能全自动工业缝制设备控制系统，其特征在于：所述人机界面采用一块具备特定功能的7寸或10寸触摸屏，所述花样处理控制器一采用具有较大flash容量的高主频、高性能单片机。

6.根据权利要求1所述的一种超长厚料智能全自动工业缝制设备控制系统，其特征在于：所述花样处理控制器也可用于完成少量的辅助功能，如：环境温度和系统运行状态监控、驱动电磁阀和继电器、自动润滑系统、驱动外围辅助的伺服电机或步进电机。

7.根据权利要求1所述的一种超长厚料智能全自动工业缝制设备控制系统，其特征在于：所述缝制动作控制器电性连接有主轴伺服电机、送料电机一、送料电机二、送料电机三和送料电机四，采用具有并行处理功能和大容量flash的高主频、高性能控制器。

8.根据权利要求1所述的一种超长厚料智能全自动工业缝制设备控制系统，其特征在于：所述外围设备控制器电性连接有外围设备电机，所述外围设备控制器采用plc或单片机对外围辅助装置进行控制，如物料同步传送带、热切机、定长放带机、自动换梭装置。

9.根据权利要求1所述的一种超长厚料智能全自动工业缝制设备控制系统，其特征在于：所述送布识别装置为防止横向和纵向电机与主轴电机动作配合失误，出现缝制物料扯拽机针造成损伤机针和针板的情况设置，其装置结构见下图4。

技术总结本发明公开了一种超长厚料智能全自动工业缝制设备控制系统，包括：软件系统和硬件系统，其中，所述软件系统包括花样基础模型数据库、实际花样模型数据库、花样模型浏览图像数据库、缝制花样模型图像数据库、缝纫线迹矢量数据库、缝制动作控制数据库、实时数据传送功能块、速度动态控制功能块、刺布力增强功能块、超长线段针数补偿功能块、缝制位置记忆功能块和各种辅助控制功能块。本发明实现了超长和超宽厚料的智能全自动缝制工作，解决了现今超长厚料的缝制工作需多道工序、大部靠人工操作来完成的缺点，大大降低了工人劳动强度和用工人数、成倍提高了生产效率、显著提升了缝制质量并保障了产品一致性。技术研发人员：王永新,王硕受保护的技术使用者：上海汉唐安智能控制工程有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13