專利名稱：圓扣眼鎖眼機電腦控制系統的制作方法
技術領域：
本發明屬于程序控制的工業縫紉機技術領域，具體涉及一種圓扣眼鎖眼機電腦控制系統。本發明適宜于縫制加工行業，主要用于各類高檔服裝的扣眼加工。
背景技術：
目前，由于人們生活水平提高，對服裝制作水平質量要求漸趨嚴格。自動化、多功 能、省時省力的縫制設備需求量不斷加大，中低檔縫制設備需求量日趨下降。產業升級將成 為縫制設備生產企業不可回避的關鍵所在，缺乏核心技術和高附加值的產品將被淘汰，而 高新技術含量將成為企業獲勝的關鍵。所以需要在縫制設備的各項技術性能、參數和綜合 功能、檔次等方面不斷地完善和創新，以滿足客戶的多方面要求。但目前服裝加工行業普遍 采用的是機械式圓扣眼鎖眼機，此類裝置由于加工速度低、線跡不美觀，質量不穩定，功能 少及效率低，遠不能滿足服裝加工行業的要求，特別是出口服裝加工的要求。
發明內容
為了解決現有的機械式圓扣眼鎖眼機存在的軟硬件平臺的通用性差、缺乏靈活性 和擴展性，主軸轉速低、線跡不美觀、難以滿足用戶實際需要，人機界面不友好、操作不方便 等問題，本發明提供一種圓扣眼鎖眼機電腦控制系統。本發明的圓扣眼鎖眼機電腦控制系統包括電腦控制單元，電腦控制單元用于控制系統軟件的運行，用于實現系統的屏幕顯 示、按鍵輸入、文件管理、控制信號的輸入輸出；以及主軸、X軸、Y軸、Z軸四軸的運動控制。伺服驅動單元，伺服驅動單元用于執行來自電腦控制單元的指令，進行系統的運 動控制；人機界面單元，人機界面單元是人機交互的平臺，通過電腦控制單元控制彩色液 晶顯示器的圖形、字符的顯示。系統供電單元，系統供電單元為整個控制系統提供電源。系統軟件，系統軟件通過應用程序在人機界面單元上規劃出由操作者點擊觸摸屏 來完成人機對話的人機交互畫面。電腦控制單元分別與伺服驅動單元、人機界面單元、系統供電單元連接，系統供電 單元分別與伺服驅動單元、人機界面單元連接，系統軟件安裝在電腦控制單元中。本發明的圓扣眼鎖眼機電腦控制系統中還包括以下內容電腦控制單元包括工業控制計算機、運動控制卡和I/O。伺服驅動單元包括主軸驅動器和主軸電機、X軸驅動器和X軸電機、Y軸驅動器和 Y軸電機、ζ軸驅動器和Z軸電機。人機界面單元包括帶觸摸功能的彩色液晶顯示器。系統供電單元包括開關電源和變壓器。工業控制計算機與運動控制卡相連接，運動控制卡與I/O相連接，運動控制卡與主軸驅動器、X軸驅動器、Y軸驅動器相連接，Z軸驅動器相連接；主軸驅動器與主軸電機相 連接，X軸驅動器與X軸電機相連接，Y軸驅動器與Y軸電機相連接，Z軸驅動器與Z軸電機 相連接；帶觸摸屏功能的彩色液晶顯示器與工業控制計算機相連接，系統軟件安裝在工業 控制計算機中。本發明中所述的工業控制計算機還包括如下內容嵌入式基于ARM平臺計算機；用于存放系統軟件及縫制數據文件的可擴展SD存 儲卡；存放系統應用程序的Flash ；設置有與外部設備交換數據用的USB接口 ；彩色液晶顯 示器與工業控制計算機相連；工業控制計算機處理來自觸摸屏的信號，并通過RS-串行接 口與運動控制卡上的DSP進行數據交換，從而對整個系統進行控制；工業控制計算機通過 RS-串行接口與運動控制卡相連接。
本發明中所述的運動控制卡中設置有DSP芯片，DSP芯片接用于收來自工業控制計算機的指令，并對指令進行分解，實 現對運動控制、輸入輸出信號的控制。FPGA芯片，FPGA芯片接收來自DSP的指令操作以及外部I/O輸入操作，發出相應 作業命令，控制主軸驅動，控制X軸、Y軸、Z軸三個步進驅動，控制電磁鐵的運動，控制多路 有光電隔離的開關量信號輸入、輸出。接插件，接插件與主軸驅動器、X軸驅動器、Y軸驅動器、Z軸驅動器相連接。本發明中的I/O通過輸入插座與運動控制卡相連接，I/O上還設置有用于與外部 元器件連接的輸入、輸出插座。本發明中的主軸電機采用交流伺服電機；X軸電機、Y軸電機、Z軸電機分別采用二 相混合式步進電機。本發明中的系統軟件的工作流程為圓扣眼鎖眼機電腦控制系統加電后首先進行初始化，初始化完成后，則開始裝配 數據和模塊，即讀取存儲于工業控制計算機上的數據和配置文件，通過RS-串行接口將系 統參數、用戶參數等參數傳送給運動控制卡上的DSP，DSP對接收到的參數進行分解，以此 來配置運動控制卡以及與之相連的各種設備；等待配置結束后，進行系統完整性測試，驗證 各設備狀態，如有錯誤，則發出警告；如未發現錯誤，則軟件啟動完畢，進入工作狀態。軟件通過總控調度模塊調度整個系統的運行；根據用戶的操作，讀取來自觸摸屏 的信號，然后選擇相應的功能模塊進行對應的操作；運動控制卡根據軟件指令對交流伺服 電機、步進電機和圓扣眼鎖眼機上的相關點實施控制，并對運行的各種狀態進行在線監測。用戶設計縫制圖案則調用示教編程模塊，軟件內部自動計算生成縫紉數據，用戶 設計好縫制圖案后，需自動縫制加工，則調用自動運行模塊；用戶調試、檢修縫紉機，則調用 手動操作模塊；用戶設置或修改參數，則調用參數設置模塊；用戶檢測系統硬件及外部電 氣元件，則調用接口測試模塊；系統運行期間如發生錯誤，則在液晶屏上顯示報警信息。系統持續運行直至關機，正常關機前將保存當前設置，并將數據和配置文件寫入 系統的內置存儲器。系統軟硬件基于通用PC平臺，能很好的利用PC平臺現有的各種資源，使系統軟硬 件功能擴展非常方便；既充分利用DSP數據信號處理能力，進行復雜算法運算；又充分利用 FPGA設計、修改方便簡潔，使其資源互補。系統軟件具有自動縫制、手動操作、參數設置、接口測試、系統管理等功能。圓扣眼鎖眼機圖案文件生成是本系統的關鍵技術，采用參數控制 方式生成，系統提供基本的鎖眼圖案文件，一個圖案由多個局部圖案生成，每個局部圖案都 有專用參數控制，修改這些參數后就能生成各種用戶需要的鎖眼圖形。本發明的圓扣眼鎖眼機電腦控制系統采用模塊單元化的結構，各單元內部相對獨 立，自成體系，集成化程度高，結構簡單，可以根據圓扣眼鎖眼機主機的不同，靈活配置相應 部件構成系統。采用本發明制備的電腦控制高速圓扣眼鎖眼機操作簡單、方便，進行縫制時只需將縫制圖案輸入電腦，即可通過電腦自動控制完成該圖案的縫制，生產效率大幅度提高，也 大大降低了人力成本。圖形數據采用局部圖形分割式計算組合生成，使縫制加工的一致性 得到充分保證，充分滿足服裝加工行業圓扣眼鎖眼的不同需求。采用本發明的電腦控制的 圓扣眼鎖眼機能夠自動縫制各種高檔服裝的鎖眼圖案、縫制速度高、且運行平穩，噪音小， 線跡美觀、人機界面友好。
圖1為本發明的圓扣眼鎖眼機電腦控制系統的總體架構框2為本發明的圓扣眼鎖眼機電腦控制系統的總體結構示意框3為本發明的圓扣眼鎖眼機電腦控制系統的原理框4為本發明的圓扣眼鎖眼機電腦控制系統中的供電單元原理框5為本發明的圓扣眼鎖眼機電腦控制系統中的軟件流程圖
具體實施例方式以下結合附圖對本發明圓扣眼鎖眼機電腦控制系統進行詳細的描述。圖1為本發明的圓扣眼鎖眼機電腦控制系統的總體架構框圖，從圖1可以看出，本 發明的圓扣眼鎖眼機電腦控制系統包括電腦控制單元1、伺服驅動單元2、人機界面單元3、 系統供電單元4、系統軟件5。電腦控制單元1負責系統軟件5的運行，實現系統的屏幕顯 示、按鍵輸入、文件管理、控制信號的輸入輸出；以及主軸、X軸、Y軸、Z軸四軸的運動控制； 伺服驅動單元2對電腦控制單元1的指令進行執行，是整個系統的執行單元；人機界面單元 3通過電腦控制單元1控制彩色液晶顯示器7的圖形、字符顯示，是人機交互的平臺；系統 供電單元4為整個控制系統提供電源；系統軟件5通過應用程序在液晶顯示器上規劃出全 部的人機交互畫面，由操作者點擊觸摸屏來完成人機對話。圖2為本發明的圓扣眼鎖眼機電腦控制系統的總體結構示意框圖，由圖2可以看 出，本發明的圓扣眼鎖眼機電腦控制系統的電腦控制單元1包括工業控制計算機6，運動控 制卡8和1/09，工業控制計算機6的ARM芯片采用ARM920T ；伺服驅動單元2包括主軸驅動 器10和主軸電機11、X軸驅動器12和X軸電機13、Y軸驅動器14和Y軸電機15，Z軸驅 動器16和Z軸電機17，主軸電機采用交流伺服電機，X軸、Y軸、Z軸電機采用二相混合式 步進電機；人機界面單元3包括彩色液晶顯示器7 ；系統供電單元4包括開關電源18和變 壓器19。圖3為本發明的圓扣眼鎖眼機電腦控制系統的原理框圖，圖3詳細說明了本發明 中的電腦控制單元的控制模式。電腦控制單元由工業控制計算機6、運動控制卡8和1/09組成，它負責系統軟件5的運行，用于實現系統的屏幕顯示、按鍵輸入、文件管理、控制信號 的輸入輸出；以及主軸、X軸、Y軸、Z軸四軸的運動控制、二十二路有光電隔離的開關量信號 的輸入、二十二路有光電隔離的開關量信號的輸出、模擬量信號的輸入輸出。工業控制計算機6采用嵌入式基 于ARM平臺計算機，將Windows-CE操作系統嵌 入ARM芯片中，即采用芯片級操作系統，使得系統達到高效、低耗能；運動控制卡8采用 DSP+FPGA的數控專用大規模集成電路；上述兩個部分構成一個有機的整體，在系統控制軟 件的綜合管理與調度下，充分發揮硬件平臺的資源優勢，協調一致的完成各項系統控制功 能與性能。工業控制計算機6還包括采用低功耗、嵌入式基于ARM平臺的CPU，40M FLASH, 單5VDC電源；設置有存放系統應用程序的內置Flash ；設置有用于存放數據、文件、其它程 序的可拔插SD卡，可擴展2GB，實現海量數據存儲；設置有與外部設備交換數據用的USB接 口 ；設置有進行地址分配、數據管理的SDRAM。觸摸屏與工業控制計算機6上的ARM相連；工 業控制計算機上的USB接口通過轉接線引到控制箱外殼，作為與外部設備交換數據之用； 工業控制計算機通過RS-232串行接口與運動控制卡8相連接，工業控制計算機通過RS-232 串行接口將觸摸屏發送來的觸摸位置信號發送給運動控制卡，運動控制卡上的DSP對接收 的指令進行再分配與處理，實現與運動控制卡上的DSP進行數據交換。運動控制卡8采用DSP+FPGA的數控專用大規模集成電路，主要完成主軸、X軸、Y 軸、Z軸四軸的運動控制以及輸入輸出信號、開關量的控制。DSP具有強大的數據處理能力， DSP通過RS-232串行接口接收工業控制計算機6發送的命令與參數來完成對FPGA的控制， 并且將實際的工作信息返回給工業控制計算機。FPGA通過接收來自DSP的指令完成位置 控制和速度控制，由改變輸出脈沖的總個數和頻率控制電機的轉動位置和轉速，以FPGA為 主的高速運動控制卡根據隊列中的數據作細插補、伺服控制，對步進電機的運動進行控制。 FPGA的運動控制采用位置檢測協同運動控制方法。該控制方法主要是主軸伺服電機在縫制 過程中勻速運轉，由FPGA在主軸運轉過程中監測主軸編碼器的反饋，也即主軸運轉角度， 從而將各軸的脈沖分配給伺服驅動單元控制兩個進給軸X軸和Y軸以及一個旋轉角控制軸 Z軸3個步進電機運動，達到協同運動。FPGA采用100萬門現場可編程門陣列，采用ALTERA公司的Cyc 1 one II系列 ASP400芯片來實現FPGA模塊電路，其他類似FPGA也可以實現該功能；FPGA接收來自DSP 的指令操作以及外部I/O輸入操作，發出相應作業命令給各個主軸驅動、步進驅動以及電 磁鐵。主要完成主軸、X軸、Y軸、Z軸四軸運動控制、22路有光電隔離的開關量信號輸入、 22路有光電隔離的開關量信號輸出、模擬量輸入輸出。圓扣眼鎖眼機運動控制所需的所有 控制信號、輸入信號、輸出信號均由FPGA進行處理。FPGA系統采用流水線方式設計，分別設 計了系統控制寄存器，運動軸插補操作寄存器，運動軸位置寄存器，運動軸控制狀態寄存器 模塊，設計了插補時鐘分頻器，使其輸出的插補時鐘同步于基準時鐘的上升沿。1/09的主要功能是將運動控制卡8來的輸出控制信號進行放大處理，以完成對需 要較大驅動電流元器件的控制。I/O有3個插座，其中的輸入插座接收運動控制卡來的輸出 信號，并對這些信號進行放大處理，然后由輸出插座連接到外部，用于驅動那些所需電流較 大的元器件，如電磁鐵。伺服驅動單元2由交流伺服驅動器或步進電機驅動器，以及與它們相連的電機組成，是整個系統的執行單元。采用4軸聯動技術，包括1個主軸、X軸、Y軸2個直線軸、Z軸一個旋轉軸，主軸電機采用交流伺服電機，X軸、Y軸、Z軸采用2相混合式步進電機，主軸電 機與步進電機同步聯動驅動；X軸、Y軸為送步步進電機；Z軸為旋轉角控制步進電機。主 軸、X軸、Y軸、Z軸驅動器的控制信號來自電腦控制單元的運動控制卡，控制信號經驅動器 放大處理后直接驅動各自的電機。主軸、X軸、Y軸、Z軸電機的旋轉軸與圓扣眼鎖眼機的機 械傳動系統相連，機械傳動系統通過電機的旋轉運動帶動圓扣眼鎖眼機的主軸、X軸、Y軸、 Z軸完成各自的運動。伺服驅動單元2由交流伺服驅動器和步進電機驅動器，以及與它們相連的電機組 成，是本發明實現的執行單元。主軸、X軸、Y軸、Z軸驅動器接收來自電腦控制單元1的運 動控制卡8控制信號，控制信號經驅動器放大處理后直接驅動各自的電機。主軸、X軸、Y 軸、Z軸電機的旋轉軸與圓扣眼鎖眼機的機械傳動系統相連，機械傳動系統通過電機的旋轉 運動帶動圓扣眼鎖眼機的主軸、X軸、Y軸、Z軸完成各自的運動。由圖3看出，工業控制計 算機6的指令通過ARM采用RS232串行接口傳給運動控制卡，運動控制卡8接收各輸入狀 態信號后，根據指令要求運動控制卡的控制信號完成對主軸、X軸、Y軸、Z軸四軸的運動控 制、電磁閥、電磁鐵輸出以及運動中的各項動作指令，實現縫紉功能。主軸電機11采用550W交流伺服電機，它可為圓扣眼鎖眼機帶來高針速和大力矩。 使得能快速平穩運行，主軸電機的旋轉軸與圓扣眼鎖眼機主軸機械傳動系統相連，它們之 間的連接關系為1 1。主軸電機的旋轉運動帶動縫紉機針上下運動，主軸電機旋轉1圈， 縫紉機針上下運動1次。主軸電機旋轉運動的同時將轉角檢測信號反饋至控制箱構成閉環 系統。機針上定位則由控制系統通過主軸電機反饋的轉角檢測信號來確定，無需安裝機針 上定位傳感器。X軸、Y軸，Z軸電機采用1. 3n. m步進電機。X軸分辨率為0. 025mm ；Y軸分辨率為 0. 015mm ;Z軸分辨率為6. 05°，二相混合式步進電機具有響應速度快、控制簡單的特點。X 軸、Y軸電機的旋轉軸與圓扣眼鎖眼機X軸、Y軸機械傳動系統相連；X軸電機的旋轉運動帶 動圓扣眼鎖眼機X軸左右運動；Y軸電機的旋轉運動帶動圓扣眼鎖眼機Y軸前后運動；Z軸 電機的旋轉運動帶動圓扣眼鎖眼機Z軸360°旋轉運動，從而控制機針的運動方向。X軸電機13采用步進電機，X軸電機的旋轉軸與圓扣眼鎖眼機X軸機械傳動系統 相連，X軸電機的旋轉運動帶動圓扣眼鎖眼機X軸左右運動。在X軸左右運動范圍的中間 點位置安裝1個接近開關，該接近開關的輸出信號進入系統控制單元，作為X軸的機械原點 位置指示。X軸電機旋轉運動的同時將轉角檢測信號反饋至控制箱構成閉環系統。Y軸電機15采用步進電機，Y軸電機的旋轉軸與圓扣眼鎖眼機Y軸機械傳動系統 相連，Y軸電機的旋轉運動帶動圓扣眼鎖眼機Y軸前后運動。在Y軸前后運動范圍的中間 點位置安裝1個接近開關，該接近開關的輸出信號進入系統控制單元，作為Y軸的機械原點 位置指示。Y軸電機旋轉運動的同時將轉角檢測信號反饋至控制箱構成閉環系統。Z軸電機17采用步進電機，Z軸電機的旋轉軸與圓扣眼鎖眼機Z軸機械傳動系統 相連，Z軸電機的旋轉運動帶動圓扣眼鎖眼機Z軸做一定角度的旋轉運動。在Z軸前后運 動范圍的中間點位置安裝1個接近開關，該接近開關的輸出信號進入系統控制單元，作為Z 軸的機械原點位置指示。Z軸電機旋轉運動的同時將轉角檢測信號反饋至控制箱構成閉環 系統。
人機界面單元3是人機交互的平臺，直接由系統供電單元4供電，不用外接電源， 由帶觸摸屏功能的彩色液晶顯示器7構成，彩色液晶顯示器與電腦控制單元1的工業控制 計算機6相連，通過工業控制計算機的控制主機ARM控制彩色液晶顯示器的圖形、字符顯 示。觸摸屏產生的觸摸位置信號由Windows-CE操作系統通過專用串口傳遞給ARM，ARM通過 RS-232串行接口將觸摸屏產生的觸摸位置信號傳送給運動控制卡8，運動控制卡上的DSP 對接收的指令進行控制。系統軟件5在液晶顯示屏上規劃出全部的人機交互畫面，由操作 者點擊觸摸屏來完成人機對話。 圖4為本發明的圓扣眼鎖眼機電腦控制系統中的供電單元原理框圖，從圖4可以 看出系統供電單元為整個控制系統提供電源，它由開關電源18、變壓器19組成。系統輸 入電源為交流220V，通過兩個三線插頭(L、N、PE)引入控制箱，連接到開關電源、變壓器、交 流伺服驅動器、散熱風機的輸入端。開關電源18的輸出端與運動控制卡8、工業控制計算機 6、彩色液晶顯示器7相連。變壓器19的輸出經整流以后通過運動控制卡8連接到X軸驅 動器10、Y軸驅動器12、Ζ軸驅動器14、1/09 ；系統普通I/O電源為24V，大功率I/O電源為 28V，用于給電磁鐵供電，系統主電源為5V，FPGA內核電源為1. 5V。開關電源18提供+5V DC, +24V DC提供給I/O。5V是系統主電源，提供給電腦控 制單元1的工業控制計算機6、運動控制卡8，穩壓+3. 3V DC提供給DSP，+1. 5V DC為FPGA 內核供電；+24V DC提供給與1/09相連的外部被控元器件。變壓器19具有2組輸出，經整流以后通過運動控制卡8輸出+28V直流電和+64V 直流電。+28V DC提供給電磁鐵，+64V DC提供給步進電機驅動器。圖5為本發明中的系統軟件的工作原理流程圖進行初始化，系統軟件初始化完 成后，開始裝配數據和模塊，然后讀取存儲于工業控制計算機上6的數據和配置文件，通過 RS-232串行接口將系統參數、用戶參數等參數傳送給運動控制卡8上的DSP，DSP對接收到 的參數進行分解，開始配置運動控制卡以及與之相連的各種設備。等待配置結束后，進行系 統完整性測試，驗證各設備狀態，如有錯誤，則發出警告；如未發現錯誤，則軟件啟動完畢， 進入工作狀態。軟件通過總控調度模塊調度整個系統的運行；根據用戶的操作，讀取來自觸摸屏 的信號，然后選擇相應的功能模塊進行對應的操作；運動控制卡8根據軟件指令對交流伺 服電機、步進電機和圓扣眼鎖眼機上的相關點實施控制，并對運行的各種狀態進行在線監 測。用戶設計縫制圖案則調用示教編程模塊，軟件內部自動計算生成縫紉數據，用戶 設計好縫制圖案后，需自動縫制加工，則調用自動運行模塊；用戶調試、檢修縫紉機，則調用 手動操作模塊；用戶設置或修改參數，則調用參數設置模塊；用戶檢測系統硬件及外部電 氣元件，則調用接口測試模塊。系統運行期間如發生錯誤，則在液晶屏上顯示報警信息。系統持續運行直至關機，正常關機前將保存當前設置，并將數據和配置文件寫入 系統的內置存儲器。
權利要求
一種圓扣眼鎖眼機電腦控制系統，其特征在于所述的電腦控制系統包括電腦控制單元(1)，電腦控制單元(1)用于控制系統軟件(5)的運行，用于實現系統的屏幕顯示、按鍵輸入、文件管理、控制信號的輸入輸出；以及主軸、X軸、Y軸、Z軸四軸的運動控制；伺服驅動單元(2)，伺服驅動單元(2)用于執行來自電腦控制單元(1)的指令，進行系統的運動控制；人機界面單元(3)，人機界面單元(3)是人機交互的平臺，通過電腦控制單元(1)控制彩色液晶顯示器(7)的圖形、字符的顯示；系統供電單元(4)；系統軟件(5)，系統軟件(5)通過應用程序在人機界面單元(3)上規劃出由操作者點擊觸摸屏來完成人機對話的人機交互畫面；電腦控制單元(1)分別與伺服驅動單元(2)、人機界面單元(3)、系統供電單元(4)連接，系統供電單元(4)分別與伺服驅動單元(2)、人機界面單元(3)連接，系統軟件(5)安裝在電腦控制單元(1)中。
2.根據權利要求1所述的圓扣眼鎖眼機電腦控制系統，其特征在于所述電腦控制系 統中的電腦控制單元(1)包括工業控制計算機(6)、運動控制卡(8)和1/0(9)；伺服驅動單元(2)包括主軸驅動器(10)和主軸電機(11)、X軸驅動器(12)和X軸電 機(13)、Y軸驅動器(14)和Y軸電機(15)、Z軸驅動器(16)和Z軸電機(17)；人機界面單元(3)包括帶觸摸功能的彩色液晶顯示器(7)；系統供電單元⑷包括開關電源(18)和變壓器(19)；工業控制計算機(6)與運動控制卡⑶相連接，運動控制卡⑶與1/0(9)相連接，運 動控制卡(8)與主軸驅動器(10)、X軸驅動器(12)、Y軸驅動器(14)相連接，Z軸驅動器 (16)相連接；主軸驅動器(10)與主軸電機(11)相連接，X軸驅動器(12)與X軸電機(13) 相連接，Y軸驅動器(14)與Y軸電機(15)相連接，Z軸驅動器(16)與Z軸電機(17)相連 接；帶觸摸屏功能的彩色液晶顯示器(7)與工業控制計算機(6)相連接，系統軟件(5)安裝 在工業控制計算機(6)中。
3.根據權利要求2所述的圓扣眼鎖眼機電腦控制系統，其特征在于所述的工業控制 計算機(6)還包括嵌入式基于ARM平臺計算機；用于存放系統軟件及縫制數據文件的可擴展SD存儲卡； 存放系統應用程序的Flash芯片；設置有與外部設備交換數據用的USB接口 ；彩色液晶 顯示器與工業控制計算機(6)相連；工業控制計算機(6)處理來自觸摸屏的信號，并通過 RS-232串行接口與運動控制卡(8)上的DSP進行數據交換，從而對整個系統進行控制；工 業控制計算機(6)通過RS-232串行接口與運動控制卡(8)相連接。
4.根據權利要求2所述的圓扣眼鎖眼機電腦控制系統，其特征在于所述的運動控制 卡(8)中設置有DSP芯片，DSP芯片接用于收來自工業控制計算機(6)的指令，并對指令進行分解，實現 對運動控制、輸入輸出信號的控制；FPGA芯片，FPGA芯片接收來自DSP的指令操作以及外部I/O輸入操作，發出相應作業 命令，控制主軸驅動，控制X軸、Y軸、Z軸三個步進驅動，控制電磁鐵的運動，控制多路有光 電隔離的開關量信號輸入、輸出；接插件，接插件與主軸驅動器(10)、X軸驅動器(12) 3軸驅動器(14) 3軸驅動器(16) 相連接。
5.根據權利要求2所述的圓扣眼鎖眼機電腦控制系統，其特征在于所述的1/0(9)通 過輸入插座與運動控制卡(8)相連接，1/0(9)上還設置有用于與外部元器件連接的輸入、 輸出插座。
6.根據權利要求2所述的圓扣眼鎖眼機電腦控制系統，其特征在于所述的主軸電機 (11)采用交流伺服電機；X軸電機(13)、Y軸電機(15)、Z軸電機(17)分別采用二相混合 式步進電機。
7.根據權利要求1所述的圓扣眼鎖眼機電腦控制系統，其特征在于所述的系統軟件 (5)的工作流程為圓扣眼鎖眼機電腦控制系統加電后首先進行初始化，初始化完成后，則開始裝配數據 和模塊，即讀取存儲于工業控制計算機(6)上的數據和配置文件，通過RS-232串行接口將 系統參數、用戶參數等參數傳送給運動控制卡(8)上的DSP，DSP對接收到的參數進行分解， 以此來配置運動控制卡以及與之相連的各種設備；等待配置結束后，進行系統完整性測試， 驗證各設備狀態，如有錯誤，則發出警告；如未發現錯誤，則軟件啟動完畢，進入工作狀態；軟件通過總控調度模塊調度整個系統的運行；根據用戶的操作，讀取來自觸摸屏的信 號，然后選擇相應的功能模塊進行對應的操作；運動控制卡根據軟件指令對交流伺服電機、 步進電機和圓扣眼鎖眼機上的相關點實施控制，并對運行的各種狀態進行在線監測；用戶設計縫制圖案則調用示教編程模塊，軟件內部自動計算生成縫紉數據，用戶設計 好縫制圖案后，需自動縫制加工，則調用自動運行模塊；用戶調試、檢修縫紉機，則調用手動 操作模塊；用戶設置或修改參數，則調用參數設置模塊；用戶檢測系統硬件及外部電氣元 件，則調用接口測試模塊；系統運行期間如發生錯誤，則在液晶屏上顯示報警信息；系統持續運行直至關機，正常關機前將保存當前設置，并將數據和配置文件寫入系統 的內置存儲器。
全文摘要
本發明提供了一種圓扣眼鎖眼機電腦控制系統，包括由工業控制計算機、運動控制卡、I/O組成的電腦控制單元；由交流伺服電機和步進電機構成的伺服驅動單元；由帶觸摸功能的彩色液晶顯示器構成的人機界面單元；由開關電源和變壓器構成的系統供電單元；以及規劃人機界面，實現人機交互的系統軟件。本發明采用模塊單元化結構，各單元內部相對獨立、自成體系，集成化程度高，可以根據圓扣眼鎖眼機主機的不同，靈活配置相應部件構成系統。采用本發明制備的圓扣眼鎖眼機能夠自動高速縫制各種鎖眼圖形、且運行平穩，噪音小，線跡美觀、均勻、操作方便、各種圖形數據文件生成快速、簡單，勞動強度降低，生產效率提高。
文檔編號D05B19/04GK101799664SQ20101011067
公開日2010年8月11日 申請日期2010年1月19日 優先權日2010年1月19日
發明者劉華建, 劉玲, 李 杰, 殷丹, 祝本明, 袁敏娟, 趙逸鳴, 陳禹伶 申請人:中國兵器工業第五八研究所