[发明专利]一种电子花样机运动控制结构

说明书

技术领域

本发明涉及智能缝纫技术领域，具体为一种电子花样机运动控制结构。

背景技术

电子花样机是一个三轴协同工作的工业缝纫机，这三个轴分别是控制机针上下往复运动的主轴Z和控制布框在水平平面内前后左右运动的XY轴。缝纫过程中主轴按照设定的速度匀速在竖直方向做往复运动：机针从最高点运动到机针将要扎进布料的进布点到机针最低点，再到机针刚离开布料的出布点，最后到达最高点。机针从出布点到最高点再到进布点的这个过程是布框按照花样数据给定位移运动的时间段，其他时间XY轴停止运动。

控制系统通过读取主轴编码器的实时编码判断花样机主轴的当前位置，目前通用的查询方式在读取计数器的编码值时，系统会存在一定程度的延时，并且在不同主轴转速下，系统延时不能确定，因此，此种方式不能精确定位机针当前所处位置，花样机主轴转速受到很大限制。

发明内容

要解决的技术问题

为解决现有技术存在的问题，本发明提出了一种电子花样机运动控制结构。

技术方案

本发明的技术方案为：

所述一种电子花样机运动控制结构，包括主控板、运动控制板、电机驱动器、编码器、电机、位置传感器、接近开关、气控阀和执行部件；运动控制板根据编码器、接近开关以及位置传感器得到电子花样机当前状态，并输出电机、气控阀和执行部件的控制信号；其特征在于：所述电子花样机运动控制结构还包括有CPLD逻辑电路，编码器输出的A、B、Z信号做为CPLD逻辑电路的输入信息，CPLD逻辑电路利用Z信号做为主轴的相对零位统计A或者B相脉冲的个数，并根据设定的进布点以及出布点对应的脉冲个数，CPLD逻辑电路产生零位脉冲Z、进布点、出布点三种关键中断信号，三种关键中断信号输入主控板参与实时控制。

有益效果

本发明在原花样机控制结构的基础上，以实现对关键点的快速响应为目标，针对传统电子花样机运动控制结构缺点，在原系统硬件基础上增加CPLD逻辑电路完成花样机关键点的中断输出，系统通过快速响应中断的方式实时完成花样机的缝制功能，从而达到提高系统实时性的目的，进而提高花样机整体性能。

附图说明

图1传统花样机控制结构框图；

图2花样机控制示意图；

图3本发明花样机控制结构框图。

具体实施方式

下面结合具体实施例描述本发明：

参照附图1，花样机控制结构中包括主控板、运动控制板、电机驱动器、编码器、电机、位置传感器、接近开关、气控阀和执行部件。控制结构根据编码器与传感器的位置与状态判断目前状态，从而输出各种信号驱动执行部件进行运动，完成花样绘制。运动控制板是控制系统的运动控制核心，它负责将主板的动作指令“翻译”为电机、气阀等的控制信号，完成系统的绘制动作。

传统花样机运动控制方法，是利用主轴伺服电机的编码器作为位置依据，控制系统根据它来判断电机位置，同时控制电机运动。编码器有A、B、Z等信号，由于A、B两相相差90度，可通过比较A相在前还是B相在前，以判别编码器的正转与反转，通过零位脉冲Z，可获得编码器的零位参考位。当电机安装到位后，其零位脉冲就确定位置，控制系统以此为基准，按照编码器设置方法对进布点、出布点的脉冲值进行设置。绘制花样时，控制系统对编码器输出的脉冲A或B进行计数，脉冲个数达到进布点脉冲数时，步进电机停止运动，待脉冲个数达到出布点脉冲数时，步进电机继续运动，当检测到零位脉冲Z时，计数器清零重新开始新一圈的控制。

传统的电子花样机利用运动控制板的计数功能对编码器进行计数，并采用查询方式读取编码器当前的位置信息，当编码器处于进布点或出布点等缝制关键点时，控制系统控制相应的执行机构进行下一步的缝制动作。通用花样机电控系统由于成本等因素限制，一般采用WinCE系统开发应用程序，该系统并不是实时操作系统，因此系统从获得缝制关键点（进布点、出布点等）到控制执行机构进行下一步的缝制动作过程，可能存在较大不可控的延时，这个延时的存在大大制约了花样机缝制速度提升和控制稳定度的增加，因此如何解决控制系统对关键点的快速响应，就成为花样机性能提升的一个重要方面。

参照附图3，本实施例中的电子花样机控制结构在原有结构基础上增加了CPLD逻辑电路，编码器输出的A、B、Z信号做为CPLD逻辑电路的输入信息，CPLD逻辑电路利用Z信号做为主轴的相对零位统计A或者B相脉冲的个数，并根据设定的进布点以及出布点对应的脉冲个数，CPLD逻辑电路产生零位脉冲Z、进布点、出布点三种关键中断信号，三种关键中断信号输入主控板参与实时控制。主轴机针位置以中断方式接入系统处理器，这样就使系统能实时响应下一步动作，实现精确定位机针。