一種自動(dòng)裁床裁刀變形檢測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種自動(dòng)裁床裁刀變形檢測(cè)裝置。本發(fā)明的裝置通過(guò)位移傳感器對(duì)裁刀在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中切割布料引起的裁刀彎曲變形進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，將檢測(cè)到的模擬電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)字化轉(zhuǎn)換，并在微控制器中的程序控制下，首先對(duì)裁刀變形情況做出分析和判斷，然后控制伺服電機(jī)并帶動(dòng)裁刀向發(fā)生變形相反的方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)對(duì)裁刀切割方向的自動(dòng)糾正。保證了因裁刀變形引起的切割誤差始終控制在容許的范圍內(nèi)，提高了切割質(zhì)量和精度。
【專利說(shuō)明】—種自動(dòng)裁床裁刀變形檢測(cè)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種自動(dòng)裁床裁刀變形檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]自動(dòng)裁床是服裝CAM設(shè)備當(dāng)中的高端產(chǎn)品，它利用服裝CAD系統(tǒng)中的款式設(shè)計(jì)、樣板設(shè)計(jì)、放碼、排料等數(shù)字化信息，控制自動(dòng)生產(chǎn)制造系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多層衣片自動(dòng)裁剪。目前自動(dòng)裁床主要產(chǎn)于歐美等國(guó)家，國(guó)外公司掌握核心技術(shù)，設(shè)備價(jià)格普遍比較高，零部件和維護(hù)費(fèi)用高，設(shè)備往往不能及時(shí)得到維修。
[0003]需要一種能夠?qū)ψ詣?dòng)裁床裁刀變形進(jìn)行檢測(cè)和自動(dòng)糾正裁刀變形的裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的主要目的是提供一種自動(dòng)裁床裁刀變形檢測(cè)裝置，解決裁刀在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中切割布料引起的裁刀彎曲變形的檢測(cè)問(wèn)題，同時(shí)控制程序根據(jù)該檢測(cè)信號(hào)對(duì)裁刀變形進(jìn)行自動(dòng)糾正控制，減小了因裁刀變形引起的切割誤差，提高了切割質(zhì)量和精度。
[0005]本發(fā)明的自動(dòng)裁床裁刀變形檢測(cè)裝置，包括:
一個(gè)位移傳感器，用于裁刀變形的檢測(cè)；位移傳感器與信號(hào)采集電路相連；
一個(gè)信號(hào)采集電路，用于對(duì)位移傳感器輸出的模擬電壓進(jìn)行變換，成為O?3V的直流電壓；
一個(gè)微控制器，用于對(duì)信號(hào)采集電路產(chǎn)生的O?3V直流電壓進(jìn)行數(shù)字化處理，微控制器與信號(hào)采集電路和伺服驅(qū)動(dòng)器連接；微控制器中設(shè)置有控制程序；
一個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器，用于接收微控制器的控制指令及控制伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)；
一個(gè)伺服電機(jī)，用于帶動(dòng)裁刀旋轉(zhuǎn)，伺服電機(jī)與伺服驅(qū)動(dòng)器連接，伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與裁刀連接。
[0006]本發(fā)明的自動(dòng)裁床裁刀變形檢測(cè)裝置，所述檢測(cè)裝置中的微控制器中設(shè)置的控制程序，對(duì)信號(hào)采集電路產(chǎn)生的O?3V直流電壓數(shù)字化處理成為對(duì)應(yīng)的X數(shù)值，X數(shù)值的范圍為O?4095，根據(jù)X的值判斷裁刀的變形情況，并對(duì)裁刀變形自動(dòng)糾正，依次包括如下步驟:
a、首先記錄下裁刀沒(méi)有變形時(shí)X的值，該值定義為B；
b、當(dāng)0〈Χ〈Β時(shí)，表示裁刀順時(shí)針變形，這時(shí)程序給伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)出逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的補(bǔ)償指令，使伺服電機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)裁刀旋轉(zhuǎn)；
C、當(dāng)B〈X〈4095時(shí)，表示裁刀逆時(shí)針變形，這時(shí)程序給伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)出順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的補(bǔ)償指令，使伺服電機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)裁刀旋轉(zhuǎn)；
d、實(shí)時(shí)檢測(cè)X的值；當(dāng)發(fā)現(xiàn)有裁刀變形存在時(shí)，就重復(fù)執(zhí)行步驟b或c ;當(dāng)檢測(cè)到X=B，已沒(méi)有裁刀變形時(shí)，就不做補(bǔ)償。
[0007]本發(fā)明所述的自動(dòng)裁床裁刀變形檢測(cè)裝置，采用實(shí)時(shí)模擬采樣檢測(cè)裁刀變形情況，并根據(jù)變形量確定裁刀旋轉(zhuǎn)的補(bǔ)償，控制裁刀向與變形相反的方向旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)裁刀變形的自動(dòng)糾正。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是本發(fā)明的自動(dòng)裁床裁刀變形檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)方框圖；
圖2是說(shuō)明信號(hào)采集電路的方框圖；
圖3是說(shuō)明伺服驅(qū)動(dòng)閉環(huán)控制的方框圖；
圖4是說(shuō)明對(duì)裁刀變形進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)及自動(dòng)糾正的控制程序流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0010]本發(fā)明的自動(dòng)裁床裁刀變形檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，包括:
一個(gè)位移傳感器1，用于裁刀變形的檢測(cè)；位移傳感器I與信號(hào)采集電路2相連；
一個(gè)信號(hào)米集電路2,用于對(duì)位移傳感器I輸出的模擬電壓進(jìn)行變換,成為O?3V的直流電壓；
一個(gè)微控制器3，用于對(duì)信號(hào)采集電路2產(chǎn)生的O?3V直流電壓進(jìn)行數(shù)字化處理，微控制器3與信號(hào)采集電路2和伺服驅(qū)動(dòng)器4連接；微控制器3中設(shè)置有控制程序；
一個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器4，用于接收微控制器3的控制指令及控制伺服電機(jī)5旋轉(zhuǎn)；
一個(gè)伺服電機(jī)5,用于帶動(dòng)裁刀6旋轉(zhuǎn),伺服電機(jī)5與伺服驅(qū)動(dòng)器4連接,伺服電機(jī)5的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與裁刀6連接。
[0011]位移傳感器I是裁刀變形檢測(cè)控制的重要組成部分，采用渦電流位移傳感器，如KEYENCE EX-200系列。位移傳感器I固定安裝在裁刀6的旁邊，能精確測(cè)量出裁刀的偏心與偏向變形，并將變形的位移量以模擬電壓的方式輸出。
[0012]本發(fā)明的檢測(cè)裝置和控制程序一起構(gòu)成了一套能對(duì)裁刀變形實(shí)時(shí)檢測(cè)，并對(duì)變形進(jìn)行自動(dòng)糾正的閉環(huán)控制系統(tǒng)。
[0013]本發(fā)明中的信號(hào)采集電路2的方框圖如圖2所示。位移傳感器I輸出的模擬電壓信號(hào)經(jīng)運(yùn)算放大器比例縮放電路11處理，變成O?3V的直流電壓傳輸?shù)紻SP芯片12的ADC端口。運(yùn)算放大器可選LM324。
[0014]本發(fā)明中的微處理器3采用高性能數(shù)字信號(hào)處理DSP芯片12，型號(hào)為TMS320F28332,該DSP芯片具有12位精度的ADC接口，能方便地將模擬輸入電壓O?3V轉(zhuǎn)換為數(shù)字O?4095。同時(shí)它內(nèi)部設(shè)置的控制程序向伺服驅(qū)動(dòng)器4發(fā)出控制指令，使伺服電機(jī)5和裁刀6按具體的控制要求旋轉(zhuǎn)。
[0015]本發(fā)明中的伺服驅(qū)動(dòng)閉環(huán)控制方框圖如圖3所示。微控制器3向伺服驅(qū)動(dòng)器4發(fā)出給定指令，使伺服電機(jī)5和裁刀6開始旋轉(zhuǎn)；位置傳感器I對(duì)裁刀6旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的變形進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)結(jié)果反饋到微控制器3 ;微控制器3根據(jù)裁刀6的變形情況發(fā)出相應(yīng)的補(bǔ)償指令，并通過(guò)控制指令綜合處理程序21將給定指令和補(bǔ)償指令進(jìn)行合成，最后形成了發(fā)給伺服驅(qū)動(dòng)器4的實(shí)際控制指令；實(shí)現(xiàn)了對(duì)伺服電機(jī)5和裁刀6旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的閉環(huán)控制。
[0016]本發(fā)明中的裁刀變形實(shí)時(shí)檢測(cè)及自動(dòng)糾正控制程序流程圖如圖4所示。微控制器3中設(shè)置的控制程序?qū)π盘?hào)采集電路2產(chǎn)生的O?3V直流電壓數(shù)字化處理成為對(duì)應(yīng)的X數(shù)值，X數(shù)值的范圍為O?4095，根據(jù)X的值判斷裁刀的變形情況，并對(duì)裁刀變形自動(dòng)糾正，程序流程說(shuō)明如下:
在開始步驟31后該流程啟動(dòng)；
步驟32對(duì)裁刀的變形情況進(jìn)行檢測(cè)；
步驟33對(duì)檢測(cè)到的模擬電壓信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理為具體的數(shù)值X ；
在未進(jìn)行裁料時(shí)，裁刀不會(huì)發(fā)生變形，步驟34記錄下裁刀沒(méi)有變形時(shí)X的值，并將該值定義為B ；
步驟35根據(jù)X的值對(duì)裁刀變形情況進(jìn)行判斷，然后選擇不同的流程分支執(zhí)行；
當(dāng)0〈Χ〈Β時(shí)，步驟36判斷出裁刀發(fā)生順時(shí)針變形，步驟37給伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)出逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的補(bǔ)償指令，步驟38使伺服電機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)裁刀旋轉(zhuǎn)；
當(dāng)B〈X〈4095時(shí)，步驟39判斷出裁刀發(fā)生逆時(shí)針變形，步驟40給伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)出順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的補(bǔ)償指令，步驟41使伺服電機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)裁刀旋轉(zhuǎn)；
程序不斷地對(duì)裁刀的變形情況進(jìn)行檢測(cè)，并實(shí)時(shí)地分析檢測(cè)到的X值，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有裁刀變形存在時(shí)，就重復(fù)執(zhí)行步驟36?38或步驟39?41 ;
當(dāng)檢測(cè)到X=B，步驟42判斷出裁刀沒(méi)有發(fā)生變形，步驟43結(jié)束該流程。
[0017]裁刀在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下切割布料時(shí)，裁刀時(shí)刻處于扭曲變形狀態(tài)，因此切割軌跡與理想軌跡有一定的誤差。本發(fā)明對(duì)自動(dòng)裁床的裁刀變形進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，并控制伺服電機(jī)向裁刀變形相反的方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)對(duì)裁刀切割方向的自動(dòng)糾正，保證了裁刀切割軌跡的誤差始終控制在容許的范圍內(nèi)，提高了切割質(zhì)量和精度。
【權(quán)利要求】
1.一種自動(dòng)裁床裁刀變形檢測(cè)裝置，其特征在于，所述檢測(cè)裝置包括: 一個(gè)位移傳感器(1)，用于裁刀變形的檢測(cè)；位移傳感器(I)與信號(hào)采集電路(2)相連； 一個(gè)信號(hào)采集電路(2)，用于對(duì)位移傳感器(I)輸出的模擬電壓進(jìn)行變換，成為O?3V的直流電壓； 一個(gè)微控制器(3 )，用于對(duì)信號(hào)采集電路(2 )產(chǎn)生的O?3V直流電壓進(jìn)行數(shù)字化處理，微控制器(3)與信號(hào)采集電路(2)和伺服驅(qū)動(dòng)器(4)連接；微控制器(3)中設(shè)置有控制程序; 一個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器(4)，用于接收微控制器(3)的控制指令及控制伺服電機(jī)(5)旋轉(zhuǎn)；一個(gè)伺服電機(jī)(5)，用于帶動(dòng)裁刀(6)旋轉(zhuǎn)，伺服電機(jī)(5)與伺服驅(qū)動(dòng)器(4)連接，伺服電機(jī)(5)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與裁刀(6)連接； 所述的控制程序，用于對(duì)信號(hào)采集電路(2)產(chǎn)生的O?3V直流電壓數(shù)字化處理成為對(duì)應(yīng)的X數(shù)值，X數(shù)值的范圍為O?4095，根據(jù)X的值判斷裁刀的變形情況，并對(duì)裁刀變形自動(dòng)糾正。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)裁床裁刀變形檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的控制程序，依次包括如下步驟: a.首先記錄下裁刀沒(méi)有變形時(shí)X的值，該值定義為B; b.當(dāng)0〈Χ〈Β時(shí)，表示裁刀順時(shí)針變形，這時(shí)程序給伺服驅(qū)動(dòng)器(4)發(fā)出逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的補(bǔ)償指令，使伺服電機(jī)(5)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)裁刀(6)旋轉(zhuǎn)； c.當(dāng)B〈X〈4095時(shí)，表示裁刀逆時(shí)針變形，這時(shí)程序給伺服驅(qū)動(dòng)器(4)發(fā)出順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的補(bǔ)償指令，使伺服電機(jī)(5)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)裁刀(6)旋轉(zhuǎn)； d.實(shí)時(shí)檢測(cè)X的值；當(dāng)發(fā)現(xiàn)有裁刀變形存在時(shí)，就重復(fù)執(zhí)行步驟b或c;當(dāng)檢測(cè)到X=B，已沒(méi)有裁刀變形時(shí)，就不做補(bǔ)償。
【文檔編號(hào)】G01B7/16GK103776360SQ201210407822
【公開日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2012年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月24日
【發(fā)明者】楊奕昕, 祝本明, 劉玲, 陳波, 張?zhí)煊? 任緯, 劉必標(biāo), 董明玉, 李 杰, 王體泮 申請(qǐng)人:綿陽(yáng)市維博電子有限責(zé)任公司