阅读说明：本技术 一种智能自动化绣花装置及方法 (Intelligent automatic embroidering device and method ) 是由 石鹏 王培万 王瑞斌 鞠英波 靳晓强 于 2019-12-03 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种智能自动化绣花装置及方法,包括机架、控制台、工作台、传送机构和绣花单元,工作台设于机架上,绣花单元均匀排布设于机架上且位于工作台上方,传送机构设于工作台上,控制台设于工作台上且位于传送机构尾端,绣花单元包括线架和机头,线架设于机头上端,机头内设有绣针、Z轴步进电机、挑线器和钩线器,Z轴步进电机、挑线器和钩线器与绣针连接,各线架上缠线为不同颜色绣线；本发明属于自动化绣花技术领域,具体是提供一种将各组绣花单元通过传输带传送进行连续不断的绣花操作,不仅增加绣花效率还通过以流水式传送的方式减少了人员的看管监测,并设置警报器,进一步加强了无人式监测的质量把控的智能自动化绣花装置及方法。(The invention discloses an intelligent automatic embroidering device and method, which comprises a rack, a console, a workbench, a conveying mechanism and an embroidering unit, wherein the workbench is arranged on the rack, the embroidering unit is uniformly distributed on the rack and positioned above the workbench, the conveying mechanism is arranged on the workbench, the console is arranged on the workbench and positioned at the tail end of the conveying mechanism, the embroidering unit comprises a thread stand and a machine head, the thread stand is arranged at the upper end of the machine head, an embroidering needle, a Z-axis stepping motor, a thread picker and a thread catcher are arranged in the machine head, the Z-axis stepping motor, the thread picker and the thread catcher are connected with the embroidering needle, and threads are wound on each thread stand in different colors; the invention belongs to the technical field of automatic embroidery, and particularly provides an intelligent automatic embroidery device and method for continuously carrying out embroidery operation on each group of embroidery units through conveying of a conveying belt, which not only increases embroidery efficiency, but also reduces supervision and monitoring of personnel through a flow conveying mode, and further enhances quality control of unmanned monitoring by arranging an alarm.)

一种智能自动化绣花装置及方法

技术领域

本发明属于自动化绣花技术领域，具体是指一种智能自动化绣花装置及方法。

背景技术

刺绣是中国民间传统手工艺之一，在中国至少有二三千年历史，刺绣是针线在织物上绣制的各种装饰图案的总称，就是用针将丝线或其他纤维、纱线以一定图案和色彩在绣料上穿刺，以绣迹构成花纹的装饰织物，它是用针和线把人的设计和制作添加在任何存在的织物上的一种艺术。

目前的刺绣机刺绣单元为一组机头和一组配合机头的线架，刺绣从过去的人手首秀已转变为现代的机器绣花，但目前的电脑绣花机仍然需要人工配合操作及实时监测，由于刺绣的机头为一组，即一次刺绣只能完成一个工作单元，这样在供应大批量的需求时，效率低下，无法满足供给需求，并不能实现真正的自动化和智能化，且无法对完成的绣花进行质量检测，造成人工投入大、效率低、质量把控不严等问题。

发明内容

为解决上述现有难题，本发明提供了一种将各组绣花单元通过传输带传送进行连续不断的绣花操作，不仅增加了绣花效率还通过以流水式传送的方式减少了人员的看管监测，并设置警报器，进一步加强了无人式监测的质量把控，和设置红外线防护装置，避免非工作人员靠近设备时发生人生安全意外和对绣花产品产生影响和损坏，并将现代化时尚刺绣工艺通过智能化设备与传统绣花工艺相结合的智能自动化绣花装置及方法。

本发明采取的技术方案如下：本发明一种智能自动化绣花装置，包括机架、控制台、工作台、传送机构和绣花单元，所述工作台设于机架上，所述绣花单元均匀排布设于机架上且位于工作台上方，所述传送机构设于工作台上，所述控制台设于工作台上且位于传送机构尾端，所述绣花单元包括线架和机头，所述线架设于机头上端，所述机头内设有绣针、Z轴步进电机、挑线器和钩线器，所述Z轴步进电机、挑线器和钩线器与绣针连接，所述各线架上缠线为不同颜色绣线，所述线架通过绣线与绣针一一对应连接，所述传送机构包括传送带和绣框，所述传送带上设有绣框槽，所述绣框槽设于机头下方且与机头一一对应，所述绣框槽内设有X轴轨道和Y轴轨道，所述绣框底部设有X轴步进电机和Y轴步进电机，所述X轴步进电机和Y轴步进电机设于X轴轨道和Y轴轨道内，所述传送带上设有启停电机，带动绣框逐个向后续机头移动，可进行连续流水式绣花操作。

进一步地，所述控制台内设有中央处理器、图片识别模块、坐标转换模块和控制模块，所述中央处理器与图片识别模块、坐标转换模块和控制模块连接，所述控制模块与X轴步进电机、Y轴步进电机、Z轴步进电机、启停电机、挑线器和钩线器连接。

进一步地，所述工作台上设有红外线防护装置，所述控制台内设有防护模块，所述红外线防护装置与防护模块连接，所述防护模块与中央处理器连接，当人员靠近时控制机头停止工作，避免发生人员安全和绣花治疗问题。

进一步地，所述机架上设有报警器，所述控制台内设有报警模块，所述报警器和报警模块连接，所述线架和中央处理器连接，所述报警模块和中央处理器连接，当线架上的缠线出现断裂或用完时，报警模块控制报警器发出警报。

进一步地，所述机架上设有绣花装饰机构，所述装饰机构与控制模块连接。

进一步地，所述机架上传送带末端位置设有储存箱，储存传送下落的绣花完成作品。

进一步地，所述控制台上设有显示屏、图片识别按键、启动按键和停止按键，所述图片识别按键和图片识别模块连接，所述启动按键和停止按键与中央处理器连接。

本发明一种智能自动化绣花方法，包括以下步骤：

1)将所述绣花图片导入控制台内，并利用图片识别模块对所述绣花图片进行识别并生成绣花样板，并通过坐标转换模块将绣花样板转换为X轴和Y轴坐标值形式，并将所需绣花的绣地放置在绣框上；

2)将步骤1)中绣花样板的X轴和Y轴坐标值转换为与绣框X轴和Y轴方向位移量相当的电信号，将绣框X轴和Y轴方向位移量相当的电信号传递给X轴步进电机和Y轴步进电机，通过控制模块控制X轴步进电机和Y轴步进电机于绣框槽内步进移动；

3)在步骤2)的基础上控制绣针在Z轴步进电机的控制下做上下穿刺动作，完成后获得基本刺绣；

4)如需进行装饰刺绣，将步骤3)中所述基本刺绣通过传送带传送至绣花装饰机构，控制模块控制绣花装饰机构进行装饰刺绣，装饰刺绣完成后获得装饰刺绣，所述装饰刺绣可通过传送带自行传送至储存箱。

采用上述结构本发明取得的有益效果如下：本方案智能自动化绣花装置及方法，将传统刺绣绣花工艺与现代智能化设备相结合，以机械式效率和精细度代替传统手工艺，使得完成效率更高，得以满足现代化工厂大批量生产的需求，将各组绣花单元通过传输带传送进行连续不断的绣花操作，不仅增加了绣花效率还通过以流水式传送的方式减少了人员的看管监测，并设置警报器，为线架上的缠线出现断裂或用完时及时发出警报，进一步加强了无人式监测的质量把控，并通过设置红外线防护装置，能将设备及时停止工作，避免非工作人员靠近设备时发生人生安全意外和对绣花产品产生影响和损坏，并且设置绣花装饰机构，将现代化时尚刺绣工艺通过智能化设备与传统绣花工艺相结合，作为新的创造理念，更符合现代人追求创新和个性化的需求，给传统绣花工艺注入了新的生机。

附图说明

图1为本发明一种智能自动化绣花装置及方法整体结构示意图；

图2为本发明一种智能自动化绣花装置及方法的机头的结构示意图；

图3为本发明一种智能自动化绣花装置及方法的绣框的结构示意图；

图4为本发明一种智能自动化绣花装置及方法的绣框槽的结构示意图；

图5为本发明一种智能自动化绣花装置及方法的控制台的工作原理图。

其中，1、机架，2、控制台，3、工作台，4、传送机构，5、绣花单元，6、线架，7、机头，8、绣针，9、Z轴步进电机，10、挑线器，11、钩线器，12、传送带，13、绣框，14、绣框槽，15、X轴轨道，16、Y轴轨道，17、启停电机，18、中央处理器，19、图片识别模块，20、坐标转换模块，21、控制模块，22、X轴步进电机，23、Y轴步进电机，24、红外线防护装置，25、防护模块，26、报警器，27、报警模块，28、绣花装饰机构，29、储存箱，30、显示屏，31、图片识别按键，32、启动按键，33、停止按键。

具体实施方式

结合附图，对本发明做进一步详细说明。

如图1-5所示，本发明一种智能自动化绣花装置及方法，包括机架1、控制台2、工作台3、传送机构4和绣花单元5，所述工作台3设于机架1上，所述绣花单元5均匀排布设于机架1上且位于工作台3上方，所述传送机构4设于工作台3上，所述控制台2设于工作台3上且位于传送机构4尾端，所述绣花单元5包括线架6和机头7，所述线架6设于机头7上端，所述机头7内设有绣针8、Z轴步进电机9、挑线器10和钩线器11，所述Z轴步进电机9、挑线器10和钩线器11与绣针8连接，所述各线架6上缠线为不同颜色绣线，所述线架6通过绣线与绣针8一一对应连接，所述传送机构4包括传送带12和绣框13，所述传送带12上设有绣框槽14，所述绣框槽14设于机头7下方且与机头7一一对应，所述绣框槽14内设有X轴轨道15和Y轴轨道16，所述绣框13底部设有X轴步进电机22和Y轴步进电机23，所述X轴步进电机22和Y轴步进电机23设于X轴轨道15和Y轴轨道16内，所述传送带12上设有启停电机17。

其中，所述控制台2内设有中央处理器18、图片识别模块19、坐标转换模块20和控制模块21，所述中央处理器18与图片识别模块19、坐标转换模块20和控制模块21连接，所述控制模块21与X轴步进电机22、Y轴步进电机23、Z轴步进电机9、启停电机17、挑线器10和钩线器11连接；所述工作台3上设有红外线防护装置24，所述控制台2内设有防护模块25，所述红外线防护装置24与防护模块25连接，所述防护模块25与中央处理器18连接；所述机架1上设有报警器26，所述控制台2内设有报警模块27，所述报警器26和报警模块27连接，所述线架6和中央处理器18连接，所述报警模块27和中央处理器18连接；所述机架1上设有绣花装饰机构28，所述装饰机构与控制模块21连接；所述机架1上传送带12末端位置设有储存箱29；所述控制台2上设有显示屏30、图片识别按键31、启动按键32和停止按键33，所述图片识别按键31和图片识别模块19连接，所述启动按键32和停止按键33与中央处理器18连接。

具体使用时，工作人员将所需绣花图片导入控制台2内，按下图片识别按键31，控制图片识别模块19对图片进行识别，生成绣花样板，而后坐标转换模块20将绣花样板转换为X轴和Y轴坐标值形式，并将所需绣花的绣地放置在绣框13上，按下启动按键32后，中央控制模块21将绣花样板X轴和Y轴坐标值转换为与绣框13X轴和Y轴方向位移量相当的电信号，通过控制模块21控制X轴步进电机22和Y轴步进电机23于绣框槽14内的X轴轨道15和Y轴轨道16内步进移动，与之对应上方的绣针8在Z轴步进电机9的控制下做上下穿刺动作，在挑线器10和钩线器11的带动下做绕线和收紧等刺绣动作，一个绣花单元5上的刺绣工作完成后，控制模块21控制启停电机17带动传输带运动将绣框13传送至下个绣花单元5处并停止，绣框13和绣花单元5控制模块21的控制下做下一步的绣花工作，而由于相互绣花单元5的绣花颜色和部位均不同，在传送带12的传送下即可完成各绣花单元5同时工作的流水式绣花操作，当绣框13传送至绣花装饰机构28时，如需进行装饰刺绣，控制模块21控制绣花装饰机构28进行装饰刺绣，过程中若绣线断裂或用完，线架6通过中央处理器18向报警模块27发送信息，报警模块27控制报警器26进行报警，同时中央处理器18控制控制模块21停止设备工作，工作人员可进行更换绣线；若绣花过程中外部人员靠近设备，红外线防护装置24通过防护模块25向中央处理器18发送信息，中央处理器18控制控制模块21停止设备工作，放置发生人员安全事故和绣花质量问题；待绣花完成后，绣花产品均落入储存箱29内，工作人员按动停止按键33，通过中央处理器18控制设备停止工作，将绣花产品从储存箱29内统一拿出即可。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。