[发明专利]环梭交替运动控制方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及自动控制技术，特别涉及一种应用在高速链式电脑绣花机中的环梭交替运动控制方法及系统，属于自动控制技术领域。

背景技术

随着自动控制技术在纺织行业的深入研究，电脑刺绣机随之诞生，其中链式电脑刺绣机以其优越的性能被业内所广泛采用。

在现有技术中，环梭控制系统是链式电脑刺绣机的关键组成部分，直接关系到绣品的链式成缝。环梭控制系统其工作的效率和稳定性直接影响到链式绣绣品的质量以及链式电脑刺绣机的生产效率。所述环梭控制系统主要包括环梭驱动电机、尼龙大齿轮、环梭轴、环梭轴齿轮和环梭，其中环梭驱动电机可为一伺服电动机，环梭驱动电机连接于尼龙大齿轮、环梭轴连接于环梭轴齿轮和环梭之间，进一步地，尼龙大齿轮与环梭轴齿轮的半径比为4∶1(即传送比为1∶4)，并且尼龙大齿轮与环梭轴齿轮相互啮合；具体地，在环梭控制系统工作的过程中，环梭驱动电机带动尼龙大齿轮，通过传送比1∶4，使环梭驱动电机驱动环梭轴，进而由环梭轴带动环梭旋转。

目前，对环梭控制方法主要是使环梭轴带动环梭进行双向运动，链式电脑刺绣机的主轴旋转一周(即绣作一针)的同时，环梭轴相应地将旋转两周，其中主轴在一周内旋转角度与钩针位置的关系为，主轴从0度开始旋转，当主轴旋转到120度时则带动钩针到达绣布下表面，主轴从120～300度继续旋转，当主轴旋转到300度时则带动钩针到达绣布上表面，直到主轴旋转到360度完成绣作一针。现以实现链式线迹其绣作一针为例，并结合主轴的旋转角度特征，说明现有环梭控制方法对环梭的控制过程：首先绣作开始时，链式电脑刺绣机的钩针轴带动钩针从原点位置逆时针转动45度，使环梭与钩针的位置相差45度；接着主轴开始转动，当主轴在旋转到120度带动钩针到达绣布下表面时，环梭轴带动环梭顺时针转动360度使绣线加捻并绕在钩针上，然后环梭轴停顿；与此同时主轴也正从角度120度到300度进行旋转，当主轴角度旋转到300度而将绕有绣线的钩针带出绣布上表面时，环梭轴带动环梭逆时针转动360度以叠加花样角度并退线，并将绣线恢复到未加捻状态，然后环梭轴再次停顿，主轴则继续旋转到360度，以结束完整的绣作一针。因此，对绣布的链式绣作，在其绣作每一针的主轴旋转中，带动钩针到达绣布下表面时环梭轴带动环梭旋转360度，接着将绕有绣线的钩针带出绣布上表面时环梭轴反方向带动环梭旋转360度，而且始终保持着环梭与钩针的位置相差45度的关系，最终在绣布上形成连续的链式线迹。

进一步地，在上述环梭控制方法的过程中，对应于环梭驱动电机，在环梭轴带动环梭顺时针转动360度使绣线加捻并绕在链式绣钩针上时，环梭驱动电机顺时针旋转90度；在环梭轴带动环梭逆时针转动360度以叠加花样角度并退线时，环梭驱动电机逆时针旋转90度。

但是现有的双向运动环梭控制方法存在以下缺点：

第一、由于现有方法中在其绣作一针中，环梭驱动电机需要正转90度，然后停顿一定时间，再反转90度叠加花样角度，对于花样角度较大的绣作，例如花样绣作的最大角度为180度时，则环梭驱动电机需要反转135度；进一步地，当机器绣作转速较高时，例如需每分钟800转时，绣作一针的时间只有75ms，在这一瞬间内必须通过驱动环梭轴，完成上述对环梭控制的各个动作，并且要求响应及时，到位准确并且超调很小，由此对环梭电机驱动的机械负载要求很高；

第二、另外由于绣作一针中，环梭轴带动环梭有两个往复360度的旋转动作，进一步使环梭轴的工作负担也很大；

上述两个缺陷直接导致了现有链式电脑刺绣机生产效率很难提高问题的产生，并且直接影响了高速绣作时的绣品质量以及整个链式电脑刺绣机的稳定性。

发明内容

本发明的目的是提供一种环梭交替运动控制方法及系统，以解决现有双向运动环梭控制方法中对环梭电机驱动的机械负载要求高，以及环梭轴的工作负担大的技术问题，以实现提高电脑刺绣机生产效率、整个链式电脑刺绣机稳定性、以及改进高速绣作时绣品质量的目的。

为实现上述目的，本发明提供了一种环梭交替运动控制方法，其中，包括：

判断绣作第一针的花样行进方向是正方向还是反方向，若是正方向，环梭逆时针旋转45度；

根据判断所述花样行进方向为正方向，在所述绣作第一针中，所述环梭顺时针旋转360度对绣线加捻，并再顺时针旋转90度进入绣作第二针；

在所述绣作第二针中，所述环梭逆时针旋转360度对绣线退线，并逆时针旋转90度，通过在所述绣作第一针和绣作第二针中的所述环梭的交替运动完成链式绣作。。