一種毛皮機(jī)梳理頭控制系統(tǒng)及控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種毛皮機(jī)梳理頭控制系統(tǒng)及控制方法，屬于針織機(jī)械數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]毛皮機(jī)生產(chǎn)的毛皮主要用于玩具面料、服裝面料、毛毯和家用裝飾品。梳理頭是毛皮機(jī)的關(guān)鍵機(jī)構(gòu)，梳理頭運(yùn)轉(zhuǎn)的好壞直接決定了毛皮的質(zhì)量，所以對(duì)毛皮機(jī)梳理頭的精確控制變得十分重要。
[0003]然而，普通的毛皮機(jī)梳理頭步進(jìn)電機(jī)路數(shù)較少，不能滿足多種顏色毛條的喂入，使得圖案顏色復(fù)雜的毛皮編織十分困難，而且傳統(tǒng)的毛皮機(jī)梳理頭控制系統(tǒng)多采用集中式控制方法，控制線路相對(duì)復(fù)雜，比較容易出現(xiàn)故障且不太容易應(yīng)用于各種生產(chǎn)場(chǎng)合，使得系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、維護(hù)性和移植性都比較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服已有的毛皮機(jī)梳理頭控制系統(tǒng)梳理頭路數(shù)較少，多采用集中式控制方法，且控制路線相對(duì)復(fù)雜和易故障等問(wèn)題，本發(fā)明提供一種梳理頭路數(shù)更多，采用CAN總線進(jìn)行分布式控制，實(shí)時(shí)性強(qiáng)且具有可靠性的一種毛皮機(jī)梳理頭控制系統(tǒng)及控制方法。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種毛皮機(jī)梳理頭控制系統(tǒng)，包括主控制層和執(zhí)行層，所述的主控制層與執(zhí)行層之間通過(guò)CAN總線相連；所述的主控制層包括實(shí)時(shí)主控芯片、與實(shí)時(shí)主控芯片相連的CAN模塊；所述的執(zhí)行層與梳理頭步進(jìn)電機(jī)相連；其中所述的執(zhí)行層包括電源模塊、通訊模塊、梳理頭電機(jī)控制模塊、梳理頭電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、斷條檢測(cè)模塊和手動(dòng)步進(jìn)步退信號(hào)處理模塊；所述的電源模塊分別與通訊模塊、梳理頭電機(jī)控制模塊和梳理頭驅(qū)動(dòng)模塊相連，為它們提供相對(duì)應(yīng)的電源；所述的梳理頭電機(jī)控制模塊通過(guò)電機(jī)控制信號(hào)與梳理頭電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊相連；所述的斷條檢測(cè)模塊和手動(dòng)步進(jìn)步退信號(hào)處理模塊分別與梳理頭電機(jī)控制模塊相連；其中所述的毛皮機(jī)梳理頭控制模塊與通訊模塊相連，所述的通訊模塊通過(guò)CAN總線與主控制層上的CAN模塊相連，進(jìn)行通訊。
[0006]所述電機(jī)控制信號(hào)包括電機(jī)使能信號(hào)、電機(jī)復(fù)位信號(hào)、電機(jī)脈沖信號(hào)、電機(jī)方向信號(hào)、電機(jī)全半電流狀態(tài)信號(hào)O
[0007]所述的梳理頭電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊主要實(shí)現(xiàn)對(duì)梳理頭步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制，包括驅(qū)動(dòng)芯片、參考電壓調(diào)整電路、驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路和細(xì)分選擇電路；所述的參考電壓調(diào)整電路、驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路和細(xì)分選擇電路分別與梳理頭電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的驅(qū)動(dòng)芯片相連；所述的梳理頭電機(jī)控制模塊通過(guò)電機(jī)控制信號(hào)與梳理頭電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的驅(qū)動(dòng)芯片相連；所述的梳理頭電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的驅(qū)動(dòng)芯片與梳理頭步進(jìn)電機(jī)相連。
[0008]所述的梳理頭電機(jī)控制模塊包括ARM控制器，所述的ARM控制器通過(guò)電機(jī)控制信號(hào)與梳理頭電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的驅(qū)動(dòng)芯片相連。
[0009]所述的梳理頭電機(jī)控制模塊設(shè)置有5個(gè)，其中所述的I個(gè)梳理頭電機(jī)控制模塊分別與4個(gè)梳理頭電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊相連，即可以驅(qū)動(dòng)4個(gè)梳理頭步進(jìn)電機(jī)執(zhí)行喂毛梳理動(dòng)作。
[0010]一種毛皮機(jī)梳理頭控制方法，包括如下步驟:
O首先所述的主控制層中的實(shí)時(shí)主控芯片將獲得的所需產(chǎn)品的喂毛數(shù)據(jù)通過(guò)CAN模塊發(fā)送到執(zhí)行層的通訊模塊，在所述的梳理頭電機(jī)控制模塊中對(duì)接收來(lái)自通訊模塊的CAN指令進(jìn)行解析，主要包括電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)試指令和電機(jī)提花動(dòng)作指令；所述的電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)試指令用于測(cè)試梳理頭步進(jìn)電機(jī)在各個(gè)速度范圍內(nèi)是否正常工作；在進(jìn)行提花編織時(shí)，所述電機(jī)提花動(dòng)作指令根據(jù)所發(fā)送的指令間隔進(jìn)行提花調(diào)速；
2)然后所述的梳理頭電機(jī)控制模塊分別通過(guò)電機(jī)控制信號(hào)包括電機(jī)使能信號(hào)、電機(jī)復(fù)位信號(hào)、電機(jī)脈沖信號(hào)、電機(jī)方向信號(hào)、電機(jī)全半電流狀態(tài)信號(hào)對(duì)4個(gè)梳理頭電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊進(jìn)行控制，由梳理頭電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的驅(qū)動(dòng)芯片帶動(dòng)梳理頭步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，執(zhí)行相應(yīng)的梳理頭喂毛動(dòng)作；
3)同時(shí)在所述的梳理頭步進(jìn)電機(jī)執(zhí)行喂毛動(dòng)作過(guò)程中，實(shí)時(shí)通過(guò)斷條檢測(cè)模塊檢測(cè)送入梳理頭的毛條是否發(fā)生斷裂，以及時(shí)地用CAN總線通過(guò)通訊模塊向主控制層發(fā)送報(bào)警并及時(shí)停機(jī)，保證毛皮濃密的一致性提高毛皮質(zhì)量；
4)在整機(jī)調(diào)試時(shí)，所述的手動(dòng)步進(jìn)步退信號(hào)處理模塊接收電機(jī)正反方向信號(hào)，通過(guò)梳理頭電機(jī)控制模塊實(shí)現(xiàn)梳理頭步進(jìn)電機(jī)的單步步進(jìn)步退功能。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的毛皮機(jī)梳理頭控制系統(tǒng)采用嵌入式模塊化設(shè)計(jì)方法和工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線通訊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高速、精確的毛條梳理，提高了系統(tǒng)的生產(chǎn)效率和毛皮質(zhì)量。梳理頭控制系統(tǒng)采用CAN總線進(jìn)行分布式控制，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和控制路線，將控制任務(wù)由主控制層分解到執(zhí)行層，增強(qiáng)了系統(tǒng)實(shí)時(shí)性。同時(shí)可以便捷地增加和減少喂毛梳理頭路數(shù)且不影響整個(gè)系統(tǒng)的工作，提高了系統(tǒng)的擴(kuò)展能力和可靠性。梳理頭電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊可以滿足高達(dá)50V耐壓和5A峰值的驅(qū)動(dòng)電流，可以使得大功率驅(qū)動(dòng)需求的梳理頭步進(jìn)電機(jī)在速度相當(dāng)寬的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)調(diào)節(jié)依然可以獲得良好轉(zhuǎn)矩，能應(yīng)用于不同的生產(chǎn)場(chǎng)合，并且在高速梳理毛條過(guò)程中實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的毛皮編織。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本發(fā)明的毛皮機(jī)梳理頭控制系統(tǒng)的不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]實(shí)施例1
如圖1所述，本實(shí)施例的一種毛皮機(jī)梳理頭控制系統(tǒng)，包括主控制層I和執(zhí)行層2，所述的主控制層I與執(zhí)行層2之間通過(guò)CAN總線相連；所述的主控制層I包括實(shí)時(shí)主控芯片16 (實(shí)時(shí)主控芯片采用的是意法半導(dǎo)體公司的STM32F205芯片)、與實(shí)時(shí)主控芯片16相連的CAN模塊15 ;所述的執(zhí)行層2與梳理頭步進(jìn)電機(jī)8相連；其中所述的執(zhí)行層2包括電源模塊3、通訊模塊4、梳理頭電機(jī)控制模塊5、梳理頭電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊9、斷條檢測(cè)模塊6和手動(dòng)步進(jìn)步退信號(hào)處理模塊7 ;所述的電源模塊3分別與通訊模塊4、梳理頭電機(jī)控制模塊5和梳理頭驅(qū)動(dòng)模塊9相連，為它們提供相對(duì)應(yīng)的電源；所述的梳理頭電機(jī)控制模塊5通過(guò)電機(jī)控制信號(hào)與梳理頭電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊9相連；所述的斷條檢測(cè)模塊6和手動(dòng)步進(jìn)步退信號(hào)處理模塊7分別與梳理頭電機(jī)控制模塊5相連；在整個(gè)工作過(guò)程中，實(shí)時(shí)通過(guò)斷條檢測(cè)模塊6對(duì)送入梳理頭步進(jìn)電機(jī)8的毛條是否發(fā)生斷裂進(jìn)行檢測(cè)，如出現(xiàn)斷條故障，向梳理頭電機(jī)控制模塊5發(fā)生信號(hào)報(bào)警，并及時(shí)停止梳理頭步進(jìn)電機(jī)8的轉(zhuǎn)動(dòng)；在整機(jī)調(diào)試時(shí)，手動(dòng)步進(jìn)步退信號(hào)處理模塊7接收電機(jī)正反方向信號(hào)通過(guò)光耦輸入梳理頭電機(jī)控制模塊5，然后執(zhí)行梳理頭步進(jìn)電機(jī)8的單步步進(jìn)步退功能。其中所述的毛皮機(jī)梳理頭控制模塊5與通訊模塊4相連，所述的通訊模塊4通過(guò)CAN總線與主控制層I上的CAN模塊15相連，進(jìn)行通訊。
[0014]所述電機(jī)控制信號(hào)包括電機(jī)使能信號(hào)、電機(jī)復(fù)位信號(hào)、電機(jī)脈沖信號(hào)、電機(jī)方向信號(hào)、電機(jī)全半電流狀態(tài)信號(hào)O
[0015]所述的梳理頭電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊9主要實(shí)現(xiàn)對(duì)梳理頭步進(jìn)電機(jī)8進(jìn)行控制，包括驅(qū)動(dòng)芯片14(驅(qū)動(dòng)芯片采用東芝半導(dǎo)體公司的TB6600)、參考電壓調(diào)整電路10、驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路11和細(xì)分選擇電路12 ;所述的參考電壓調(diào)整電路10、驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路11和細(xì)分選擇電路12分別與驅(qū)動(dòng)芯片14相連；所述的參考電壓調(diào)整電路10通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器改變電阻來(lái)設(shè)定驅(qū)動(dòng)芯片14的參考電壓，從而產(chǎn)生滿足梳理頭步進(jìn)電機(jī)8的大驅(qū)動(dòng)電流，當(dāng)驅(qū)動(dòng)芯片14出現(xiàn)過(guò)流或過(guò)溫狀態(tài)時(shí)通過(guò)驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路11向梳理頭電機(jī)控制模塊5進(jìn)行報(bào)警，細(xì)分選擇電路12通過(guò)在驅(qū)動(dòng)芯片14引腳上焊接對(duì)應(yīng)電阻來(lái)選擇電機(jī)脈沖的細(xì)分程度。所述的梳理頭電機(jī)控制模塊5通過(guò)電機(jī)控制信號(hào)與梳理頭電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊9的驅(qū)動(dòng)芯片14相連；所述的梳理頭電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊9的驅(qū)動(dòng)芯片14與梳理頭步進(jìn)電機(jī)8相連。
[0016]所述的梳理頭電機(jī)控制模塊5是整個(gè)毛皮機(jī)梳理頭控制系統(tǒng)的核心，接收從主控制層I的CAN模塊15傳送給執(zhí)行層2的通訊模塊4的CAN指令，所述的梳理頭電機(jī)控制模塊5包