一種自動裁床裁刀變形檢測裝置制造方法
【專利摘要】本發明提供了一種自動裁床裁刀變形檢測裝置。本發明的裝置通過位移傳感器對裁刀在旋轉過程中切割布料引起的裁刀彎曲變形進行實時檢測，將檢測到的模擬電壓信號經過數字化轉換，并在微控制器中的程序控制下，首先對裁刀變形情況做出分析和判斷，然后控制伺服電機并帶動裁刀向發生變形相反的方向進行旋轉補償，實現對裁刀切割方向的自動糾正。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，提高了切割質量和精度。
【專利說明】—種自動裁床裁刀變形檢測裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種自動裁床裁刀變形檢測裝置。
【背景技術】
[0002]自動裁床是服裝CAM設備當中的高端產品，它利用服裝CAD系統中的款式設計、樣板設計、放碼、排料等數字化信息，控制自動生產制造系統，實現多層衣片自動裁剪。目前自動裁床主要產于歐美等國家，國外公司掌握核心技術，設備價格普遍比較高，零部件和維護費用高，設備往往不能及時得到維修。
[0003]需要一種能夠對自動裁床裁刀變形進行檢測和自動糾正裁刀變形的裝置。
【發明內容】
[0004]本發明的主要目的是提供一種自動裁床裁刀變形檢測裝置，解決裁刀在旋轉過程中切割布料引起的裁刀彎曲變形的檢測問題，同時控制程序根據該檢測信號對裁刀變形進行自動糾正控制，減小了因裁刀變形引起的切割誤差，提高了切割質量和精度。
[0005]本發明的自動裁床裁刀變形檢測裝置，包括:
一個位移傳感器，用于裁刀變形的檢測；位移傳感器與信號采集電路相連；
一個信號采集電路，用于對位移傳感器輸出的模擬電壓進行變換，成為O?3V的直流電壓；
一個微控制器，用于對信號采集電路產生的O?3V直流電壓進行數字化處理，微控制器與信號采集電路和伺服驅動器連接；微控制器中設置有控制程序；
一個伺服驅動器，用于接收微控制器的控制指令及控制伺服電機旋轉；
一個伺服電機，用于帶動裁刀旋轉，伺服電機與伺服驅動器連接，伺服電機的轉動軸與裁刀連接。
[0006]本發明的自動裁床裁刀變形檢測裝置，所述檢測裝置中的微控制器中設置的控制程序，對信號采集電路產生的O?3V直流電壓數字化處理成為對應的X數值，X數值的范圍為O?4095，根據X的值判斷裁刀的變形情況，并對裁刀變形自動糾正，依次包括如下步驟:
a、首先記錄下裁刀沒有變形時X的值，該值定義為B；
b、當0〈Χ〈Β時，表示裁刀順時針變形，這時程序給伺服驅動器發出逆時針方向旋轉的補償指令，使伺服電機逆時針旋轉，從而帶動裁刀旋轉；
C、當B〈X〈4095時，表示裁刀逆時針變形，這時程序給伺服驅動器發出順時針方向旋轉的補償指令，使伺服電機順時針旋轉，從而帶動裁刀旋轉；
d、實時檢測X的值；當發現有裁刀變形存在時，就重復執行步驟b或c ;當檢測到X=B，已沒有裁刀變形時，就不做補償。
[0007]本發明所述的自動裁床裁刀變形檢測裝置，采用實時模擬采樣檢測裁刀變形情況，并根據變形量確定裁刀旋轉的補償，控制裁刀向與變形相反的方向旋轉，從而實現對裁刀變形的自動糾正。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1是本發明的自動裁床裁刀變形檢測裝置的結構方框圖；
圖2是說明信號采集電路的方框圖；
圖3是說明伺服驅動閉環控制的方框圖；
圖4是說明對裁刀變形進行實時檢測及自動糾正的控制程序流程圖。
【具體實施方式】
[0009]下面將結合附圖和具體實施例對本發明進行進一步的詳細說明。
[0010]本發明的自動裁床裁刀變形檢測裝置的結構框圖如圖1所示，包括:
一個位移傳感器1，用于裁刀變形的檢測；位移傳感器I與信號采集電路2相連；
一個信號米集電路2,用于對位移傳感器I輸出的模擬電壓進行變換,成為O?3V的直流電壓；
一個微控制器3，用于對信號采集電路2產生的O?3V直流電壓進行數字化處理，微控制器3與信號采集電路2和伺服驅動器4連接；微控制器3中設置有控制程序；
一個伺服驅動器4，用于接收微控制器3的控制指令及控制伺服電機5旋轉；
一個伺服電機5,用于帶動裁刀6旋轉,伺服電機5與伺服驅動器4連接,伺服電機5的轉動軸與裁刀6連接。
[0011]位移傳感器I是裁刀變形檢測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]本發明的檢測裝置和控制程序一起構成了一套能對裁刀變形實時檢測，并對變形進行自動糾正的閉環控制系統。
[0013]本發明中的信號采集電路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經運算放大器比例縮放電路11處理，變成O?3V的直流電壓傳輸到DSP芯片12的ADC端口。運算放大器可選LM324。
[0014]本發明中的微處理器3采用高性能數字信號處理DSP芯片12，型號為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轉換為數字O?4095。同時它內部設置的控制程序向伺服驅動器4發出控制指令，使伺服電機5和裁刀6按具體的控制要求旋轉。
[0015]本發明中的伺服驅動閉環控制方框圖如圖3所示。微控制器3向伺服驅動器4發出給定指令，使伺服電機5和裁刀6開始旋轉；位置傳感器I對裁刀6旋轉時產生的變形進行檢測，并將檢測結果反饋到微控制器3 ;微控制器3根據裁刀6的變形情況發出相應的補償指令，并通過控制指令綜合處理程序21將給定指令和補償指令進行合成，最后形成了發給伺服驅動器4的實際控制指令；實現了對伺服電機5和裁刀6旋轉運動的閉環控制。
[0016]本發明中的裁刀變形實時檢測及自動糾正控制程序流程圖如圖4所示。微控制器3中設置的控制程序對信號采集電路2產生的O?3V直流電壓數字化處理成為對應的X數值，X數值的范圍為O?4095，根據X的值判斷裁刀的變形情況，并對裁刀變形自動糾正，程序流程說明如下:
在開始步驟31后該流程啟動；
步驟32對裁刀的變形情況進行檢測；
步驟33對檢測到的模擬電壓信號進行數字化處理為具體的數值X ；
在未進行裁料時，裁刀不會發生變形，步驟34記錄下裁刀沒有變形時X的值，并將該值定義為B ；
步驟35根據X的值對裁刀變形情況進行判斷，然后選擇不同的流程分支執行；
當0〈Χ〈Β時，步驟36判斷出裁刀發生順時針變形，步驟37給伺服驅動器發出逆時針方向旋轉的補償指令，步驟38使伺服電機逆時針旋轉，并帶動裁刀旋轉；
當B〈X〈4095時，步驟39判斷出裁刀發生逆時針變形，步驟40給伺服驅動器發出順時針方向旋轉的補償指令，步驟41使伺服電機順時針旋轉，并帶動裁刀旋轉；
程序不斷地對裁刀的變形情況進行檢測，并實時地分析檢測到的X值，當發現有裁刀變形存在時，就重復執行步驟36?38或步驟39?41 ;
當檢測到X=B，步驟42判斷出裁刀沒有發生變形，步驟43結束該流程。
[0017]裁刀在旋轉狀態下切割布料時，裁刀時刻處于扭曲變形狀態，因此切割軌跡與理想軌跡有一定的誤差。本發明對自動裁床的裁刀變形進行實時檢測，并控制伺服電機向裁刀變形相反的方向進行旋轉補償，實現對裁刀切割方向的自動糾正，保證了裁刀切割軌跡的誤差始終控制在容許的范圍內，提高了切割質量和精度。
【權利要求】
1.一種自動裁床裁刀變形檢測裝置，其特征在于，所述檢測裝置包括: 一個位移傳感器(1)，用于裁刀變形的檢測；位移傳感器(I)與信號采集電路(2)相連； 一個信號采集電路(2)，用于對位移傳感器(I)輸出的模擬電壓進行變換，成為O?3V的直流電壓； 一個微控制器(3 )，用于對信號采集電路(2 )產生的O?3V直流電壓進行數字化處理，微控制器(3)與信號采集電路(2)和伺服驅動器(4)連接；微控制器(3)中設置有控制程序; 一個伺服驅動器(4)，用于接收微控制器(3)的控制指令及控制伺服電機(5)旋轉；一個伺服電機(5)，用于帶動裁刀(6)旋轉，伺服電機(5)與伺服驅動器(4)連接，伺服電機(5)的轉動軸與裁刀(6)連接； 所述的控制程序，用于對信號采集電路(2)產生的O?3V直流電壓數字化處理成為對應的X數值，X數值的范圍為O?4095，根據X的值判斷裁刀的變形情況，并對裁刀變形自動糾正。
2.根據權利要求1所述的自動裁床裁刀變形檢測裝置，其特征在于，所述的控制程序，依次包括如下步驟: a.首先記錄下裁刀沒有變形時X的值，該值定義為B; b.當0〈Χ〈Β時，表示裁刀順時針變形，這時程序給伺服驅動器(4)發出逆時針方向旋轉的補償指令，使伺服電機(5)逆時針旋轉，從而帶動裁刀(6)旋轉； c.當B〈X〈4095時，表示裁刀逆時針變形，這時程序給伺服驅動器(4)發出順時針方向旋轉的補償指令，使伺服電機(5)順時針旋轉，從而帶動裁刀(6)旋轉； d.實時檢測X的值；當發現有裁刀變形存在時，就重復執行步驟b或c;當檢測到X=B，已沒有裁刀變形時，就不做補償。
【文檔編號】G01B7/16GK103776360SQ201210407822
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年10月24日 優先權日:2012年10月24日
【發明者】楊奕昕, 祝本明, 劉玲, 陳波, 張天佑, 任緯, 劉必標, 董明玉, 李 杰, 王體泮 申請人:綿陽市維博電子有限責任公司