阅读说明：本技术 绣花机换色控制方法和电子设备 (Embroidery machine color changing control method and electronic equipment ) 是由 徐伟成 王立庆 俞永刚 宣东良 于 2021-09-15 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种绣花机换色控制方法和电子设备,如果换色时与初始化系统时螺杆或凸轮旋转方向相同,则换色时传输给步进电机推杆移动距离数据为两个颜色针杆架位置差；如果换色时与初始化系统时螺杆或凸轮旋转方向相反,则换色时传输给步进电机推杆移动距离为两个颜色针杆架位置差与预定距离之和,步进电机驱动螺杆或凸轮旋转该距离后,步进电机驱动螺杆或凸轮旋转同初始化系统时相同方向再移动预定距离。本发明的绣花机换色控制方法,因为通过回程中增加移动预定距离然后返回预定距离,从而消除了产生的机械回程差,换色时针位相对准确度得到了进一步提高,提高了绣品的品质。(The invention provides an embroidery machine color changing control method and electronic equipment, wherein if the rotating direction of a screw rod or a cam is the same when the color is changed and the system is initialized, the moving distance data transmitted to a push rod of a stepping motor during color changing is the position difference of needle rod frames with two colors; if the rotating direction of the screw or the cam is opposite to that of the screw or the cam during the system initialization during color changing, the moving distance transmitted to the push rod of the stepping motor during color changing is the sum of the position difference of the two color needle bar frames and the preset distance, and after the stepping motor drives the screw or the cam to rotate the distance, the stepping motor drives the screw or the cam to rotate in the same direction and then move the preset distance again during the system initialization. The embroidery machine color changing control method of the invention eliminates the mechanical return stroke difference by increasing the movement preset distance and then returning the preset distance in the return stroke, further improves the phase alignment accuracy during color changing, and improves the quality of embroidery.)

绣花机换色控制方法和电子设备

技术领域

本发明涉及绣花机技术领域，具体地，公开了一种绣花机换色控制方法和电子设备。

背景技术

电脑绣花机换色装置便是服务于绣花机的一个必要机构，它的作用主要是使刺绣花样颜色不再是单一的颜色。

电脑绣花机换色装置主要由两部分组成，一部分是针杆架驱动装置，另一部分是针位信号采集装置。在针杆架上设置有很多针，每根针上的绣线具有不同的颜色，通过变换针位从而绣出色彩斑斓的花样，使刺绣出来的花样不再是单一的颜色。所以，换色其实也就是换针，由于每针上的绣线各有不同的颜色，所以行内普遍称作换色。针杆架驱动装置的作用是使绣花机针杆架左右往复移动，从而变换针位，使绣花机绣出具有颜色变化的绣品。

现有公知的电脑绣花机针杆架驱动装置有两种，一种是凸轮结构，另一种是螺杆螺母结构，请参考CN201220209714.X/CN201210144331.3公开内容。

凸轮结构针杆架驱动装置由变频电机、圆柱凸轮、推杆、推杆驱动座及推杆驱动座滑轨组成。由变频电机通过齿轮组连接圆柱凸轮，在圆柱凸轮上间隔设置有螺旋凹槽，推杆固定设置在驱动座上，且推杆的轴线与圆柱凸轮的轴线平行，在驱动座的一端固定设置滚针，该滚针与螺旋凹槽滚动配合连接。工作时，由变频电机带动圆柱凸轮转动，旋转一周360°便可更换三个针位，中间经两个平台，滚针在平台时有30°的旋转角度，在此30°的旋转角度上针位保持不动，所以真实的换针角度是90°。圆柱凸轮转动时，在驱动座滑轨的约束下，驱动座做直线位移，带动推杆也做直线位移，当需要针位回转时，变频电机反转，驱动座向相反方向发生位移，如此往复，驱动针杆架发生往复直线位移，完成换针动作。采用此种结构的针杆架驱动装置，由于圆柱凸轮的制造工艺复杂，对曲线凹槽曲线曲率的精度要求高，所以制造成本高；由于滚针与凹槽间为低副传动结构，凹槽受磨损的现象严重，圆柱凸轮的寿命短；为使滚针沿着凹槽移动，滚针和凹槽间存在间隙，在滚针不磨损的情况下针位偏差大于等于0.1mm，况且，在圆柱凸轮工作过程中，凹槽受磨损的现象严重，当驱动座做往复位移时，针位回差更大。

螺杆螺母结构针杆架驱动装置由螺杆螺母传动副、驱动螺杆转动的步进电机、驱动座、推杆及导轨组成，驱动座与螺母固定连接，导轨与驱动座滑动连接，当螺杆转动时，螺母带动驱动座做直线运动，推杆与驱动座固定连接，且推杆与导轨平行设置，针杆架驱动装置设置有箱体，螺杆通过轴承与箱体转动固定连接，螺杆的一端与步进电机轴固定连接，步进电机电连接编码器。工作时，编码器接收电控系统的换色信号，把旋转圈数数据传输给步进电机，步进电机直接驱动滚珠螺杆作旋转运动。首先，滚珠螺杆被滚动轴承、轴承压板、压力轴承、手轮所约束只能作旋转运动，而不能轴向直线移动；其次，由于滚珠螺母被固定在驱动座上，驱动座被两根导轨轴约束只能沿着导轨轴作轴向运动，所以当滚珠螺杆受到步进电机的驱动作旋转运动时，与之啮合的滚珠螺母便带动驱动座作往复直线位移。安装在驱动座上的推杆随着驱动座作同步直线运动，推杆通过拉杆连接针杆架来完成针位的换色动作。由步进电机驱动滚珠螺杆做旋转运动，滚珠螺母在导轨的约束下做匀速直线往复位移，螺杆螺母副间为滚动摩擦，螺杆螺母副不易磨损，在回程中不易产生大的间隙，所以换针时针位相对更准确，提高了换针的精确度，提高了绣品的品质。

但是，以上方案，凸轮结构针杆架驱动装置的滚针和螺旋凹槽之间存在配合间隙，螺杆螺母结构针杆架驱动装置的螺杆和螺母之间也存在配合间隙，在回程中也会产生等于配合间隙的机械回程差，换针时针位相对准确度有待进一步提高。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种绣花机换色控制方法。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种绣花机换色控制方法，初始化系统，步进电机驱动螺杆或凸轮作单一的顺时针或者逆时针旋转，使其一针位信号和针杆架位置相对应；换色时，编码器接收电控系统的换色针位信号，把推杆移动距离数据传输给步进电机，步进电机驱动螺杆或凸轮旋转，使换色针位信号和针杆架位置相对应；如果换色时与初始化系统时螺杆或凸轮旋转方向相同，则换色时传输给步进电机推杆移动距离数据为两个颜色针杆架位置差；如果换色时与初始化系统时螺杆或凸轮旋转方向相反，则换色时传输给步进电机推杆移动距离为两个颜色针杆架位置差与预定距离之和，步进电机驱动螺杆或凸轮旋转该距离后，步进电机驱动螺杆或凸轮旋转同初始化系统时相同方向再移动预定距离。

进一步，所述针位信号通过电位器及齿轮齿条传动副机构采集。

进一步，所述预定距离大于配合间隙的机械回程差。

进一步，所述预定距离小于相邻两个针杆之间的距离。

进一步，初始化系统后，步进电机驱动螺杆或凸轮与初始化时相同的方向旋转，使其所有针位信号和针杆架位置相对应。

进一步，所述移动距离为步进电机旋转圈数或角度。

进一步，换色时步进电机顺时针和逆时针旋转切换时间歇大于等于5秒。

本发明还提供一种绣花机换色控制电子设备，所述电子设备包括处理器、编码器和存储器，所述存储器用于存储计算机指令，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机指令以使得所述电子设备执行以上任一项所述的控制方法。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明所述绣花机换色控制方法，因为通过回程中增加移动预定距离然后返回预定距离，从而消除了产生的机械回程差，换色时针位相对准确度得到了进一步提高，提高了绣品的品质。

本发明的其它有益效果将在后续具体实施例中详细说明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。

图1为绣花机换色控制方法示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

如图1，实施例1，一种绣花机换色控制方法，初始化系统，步进电机驱动螺杆或凸轮作单一方向的顺时针或者逆时针旋转，使其一针位信号和针杆架位置相对应；换色时，编码器接收电控系统的换色针位信号，把移动距离数据传输给步进电机，步进电机驱动螺杆或凸轮作单一的顺时针或者逆时针旋转，使换色针位信号和针杆架位置相对应；如果换色时与初始化系统时螺杆或凸轮旋转方向相同，则换色时传输给步进电机推杆移动距离为两个颜色针杆架位置差；如果换色时与初始化系统时螺杆或凸轮旋转方向相反，则换色时传输给步进电机推杆移动距离为两个颜色针杆架位置差与预定距离之和，步进电机驱动螺杆或凸轮旋转该距离后，步进电机驱动螺杆或凸轮旋转同初始化系统时相同方向再移动预定距离。

一般针杆箱为24个针杆架，假设第一针杆架位置为0，初始化系统时，一般通过单一方向的顺时针旋转，使第一针位信号和第一针杆架位置相对应。假设各个针杆架之间距离严格精确，相邻各个针杆架之间距离均为15mm，如果换色到第三针杆架，则顺时针旋转移动推杆30mm即可精确换色；同理，如果换色到第24针杆架，则顺时针旋转移动推杆23x15mm即可精确换色。紧接着，需要换色到22针杆架，则需要从第24针杆架逆时针旋转移动推杆，此时，就存在机械回程差的问题，机械回程差一般在1mm以内，假设机械回程差为0.5mm。编码器接收电控系统的换色针位信号，把移动距离数据30mm传输给步进电机，则逆时针旋转移动推杆不是精确的30mm，而是29.5mm，换色精确度有问题。为了精确换色，设定一个预定距离5mm，编码器接收电控系统的换色针位信号，把移动距离数据30+5mm传输给步进电机，步进电机驱动螺杆或凸轮逆时针旋转移动推杆35mm后，步进电机驱动螺杆或凸轮再顺时针旋转移动推杆5mm，则实际移动距离为(35-0.5)-(5-0.5)＝30mm，达到了精确的30mm。这样，通过与初始化系统时保持同样的顺时针旋转定位，不会产生机械回程差，换色时针位相对准确度得到了保证。实际使用中，预定距离大于配合间隙的机械回程差即可，但考虑换色时间，预定距离小于相邻两个针杆之间的距离，大于机械回程差的两倍；步进电机顺时针和逆时针旋转切换时间歇大于等于5秒，防止反向运动机械冲击。对于移动距离，一般为步进电机直接应用的旋转圈数或角度。

绣花机装配后，各个针杆架之间距离并不是严格精确，初始化系统后，一般通过步进电机驱动螺杆或凸轮与初始化时相同的方向旋转，使其所有针位信号和针杆架位置相对应。实施例1中，可以通过人工校核的方法，在绣花机交付前确定各个针杆架的精确位置并在系统中储存，在换色时调用计算精确的移动距离数据。

针位信号可以通过电位器及齿轮齿条传动副机构采集，信号采集装置由齿轮齿条副及电位器组成，齿轮固定设置在电位器轴上，可将电位器设置在针杆架驱动座或者推杆上，与之啮合的齿条固定设置在箱体上；或者将电位器固定设置在箱体上，而齿条固定设置在驱动座上，做为连接针杆架的推杆。这样，当驱动座做直线往复位移时，由齿轮齿条副把换色时驱动座的直线运动直接转化为电位器轴的回转运动，使电位器轴旋转，通过电位器轴的旋转角度产生针位信号。

本发明还提供一种绣花机换色控制电子设备，所述电子设备包括处理器、编码器和存储器，所述存储器用于存储计算机指令，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机指令以使得所述电子设备执行以上任一项所述的控制方法。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。