一种织袜机
技术领域
本申请涉及织袜机技术领域，特别是涉及一种织袜机。
背景技术
袜子作为纺织产品中具有代表性的一类，是人们日常生活中必不可少的。袜子由织袜机编织而成，目前大都采用圆袜机进行编织，它是编织棉袜、丝袜等的主要机种。织袜机通常采用电机带动针筒转动的方式实现编织需求。
发明内容
本申请主要解决的技术问题是：提供一种织袜机，能够加快数据传输速度，有效提高织袜机的工作效率。
为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种织袜机，包括主控制器、串行外设通信电路和伺服控制器；其中，伺服控制器用于通过串行外设通信电路与主控制器连接。
本申请的有益效果是：
本申请提供的织袜机，主控制器与伺服控制器通过串行外设通信电路连接，其结构简单实用且性能优异，可以有效提高主控制器与伺服控制器之间的数据传输速度，进而提高织袜机的工作效率。
附图说明
图1是本申请织袜机实施例的结构示意图；
图2是本申请织袜机实施例的电路结构示意图；
图3是本申请织袜机实施例的操作盒的电路结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请的发明人经过长期的研究发现：织袜机工艺中，为了满足袜子不同部位的编织需求(如袜跟和袜头部位)，要求袜机的针筒既可连续运转，也可往复运动。主控制器与伺服控制器为独立部件，由于主控制器与伺服控制器之间存在较长线束连接，如果主控制器通过传输脉冲信号给伺服控制器以控制伺服电机运行，易使得主控制器与伺服控制器之间的脉冲信号传输存在延时，且易受到外界干扰源的影响。而在袜机高速停车或快速正反转时，脉冲信号发送慢将导致减速行程变长，脉冲信号发送快将导致针筒过冲、倒转，引起撞针等机械故障。这不仅严重影响到织袜机的生产效率，还会使得生产的袜子质量参差不齐。为了解决这些问题，本申请提出如下实施例。
参阅图1，本申请织袜机实施例所描述的织袜机100，例如是平袜机、圆袜机或其他用于生产袜子的机械。本实施例所述的织袜机100可以用于生产袜子或其他相似的物品，例如是棉袜、毛圈袜、丝袜、船袜、短筒袜、长筒袜、裤袜、袖套、编织鞋面等。
在本实施例中，织袜机100包括底座110、工作箱120、伺服电机130和针筒140。工作箱120设于底座110上。工作箱120可以用于装载和管理织袜机100的各个部件及其线路，且可以对其内部零件起到保护的作用。针筒140是用于编织袜子的机构，可以设于工作箱120的顶部。针筒140与伺服电机130传动连接，伺服电机130可以用于驱动针筒140转动。例如伺服电机130通过皮带带动1∶3的齿轮，从而带动针筒140转动。在本实施例中，针筒140可以在伺服电机130的驱动下进行不同速度地连续运转或者往复运动，从而满足袜子不同部位以及不同花型或图案的编织需求。在一些实施方式中，织袜机100的底座110还可以设有减震机构，用于减少袜机震动，提高袜机的稳定性。
参阅图2，本实施例中，织袜机100包括主控制器150、串行外设通信电路(SPI)160和伺服控制器170。主控制器150可以通过串行外设通信电路160与伺服控制器170连接。主控制器150用于根据指令控制织袜机100的各个部件的工作。主控制器150例如是包括微处理器(MCU)、数字信号处理器(DSP)或其他处理器或芯片等。在本实施例中，主控制器150可以通过串行外设通信电路160向伺服控制器170传输伺服参数。
在本实施例中，主控制器150和伺服控制器170可以设于工作箱120内。这样既可以节省安装空间还能起到很好的保护作用。主控制器150与伺服控制器170之间通过串行通信电路160连接。具体地，在一些实施方式中，例如主控制器150包括第一串行外设通信接口，伺服控制器170包括第二串行外设通信接口。第一串行外设通信接口与第二串行外设通信接口之间通过串行总线连接，以实现主控制器150与伺服控制器170之间通过串行外设通信电路160连接。在另一些实施方式中，伺服控制器170和/或主控制器150上也可以设置有转换接口，可以将其他接口转换为串行外设通信接口，以实现主控制器150与伺服控制器170之间的通信连接。
在本实施例中，主控制器150与伺服控制器170之间通过串行外设通信电路160连接，从而主控制器150可以通过串行外设通信电路160向伺服控制器170传输伺服参数，其连接结构简单实用且性能优异，可以有效提高主控制器150与伺服控制器170之间的数据传输速度，进而提高织袜机100的工作效率。
参阅图1和图2，在本实施例中，织袜机100还可以包括操作盒180，操作盒180耦接主控制器150。操作盒180可以用于设定织袜参数。在本实施例中，操作盒180可以设置于工作箱120的外表面。例如操作盒180嵌设于工作箱120外表面上，便于用户操作使用。操作盒180例如可以包括人机交互电路181、处理器182、存储器183和通信电路184。其中，人机交互电路181、存储器183和通信电路184分别耦接处理器182。操作盒180通过通信电路184与主控制器150连接。操作盒180的处理器182例如是X86处理器或者ARM嵌入式微处理器等。
在本实施例中，操作盒180的人机交互电路181用于实现人机交互。人机交互电路181例如包括按键1811和显示器件1812。按键1811和显示器件1812分别耦接处理器182。其中，按键1811可以用于进行参数设置或调节。按键1811，例如是一些机械按钮或旋钮。或者按键1811也可以是虚拟按钮，例如通过接触感应进行操作。按键1811也可以包括开关元件，用于控制织袜机100或织袜机100的某些部件的开启或关闭。显示器件1812例如是LED灯、显示屏或其他可以进行显示的元件。显示器件1812可以用于显示用户通过调节按键1811设置的织袜参数，或是用于显示织袜机100的工作状态。
在一些实施方式中，人机交互电路181也可以包括触摸屏，触摸屏耦接处理器182。通过设置触摸屏，用户可以使用触摸屏设置织袜参数，不仅操作更加方便快捷，且触摸屏可以用于即时且直观地显示用户设置的织袜参数，便于用户查看与修改。
在本实施例中，操作盒180的存储器183例如可以是eMMC存储器。存储器183可以用于存储某些驱动程序，例如是上述显示屏或者触摸屏的驱动程序。在一些实施方式中，存储器183可以用于存储用户设定的织袜参数。以便在下一次使用织袜机100时可以直接调用之前存储的织袜参数。而对于一些不再使用的织袜参数，也可以通过操作盒180的人机交互电路181进行删除。如此有利于在编织相同批次的袜子时直接选用已设置好的织袜参数进行编织，不仅便于操作且能有效提高织袜机100的工作效率。
在本实施例中，操作盒180的通信电路184可以是有线通信电路。例如通信电路184可以是串行通信电路CAN、RS485等。或者通信电路184也可以是并行通信电路。操作盒180的通信电路184也可以是无线通信电路，例如是蓝牙、ZigBee、Wifi或其他无线通信电路。在一些实施方式中，操作盒180可以包括有线通信电路和无线通信电路。其中，有线通信电路可以用于与主控制器150通信连接。无线通信电路可以用于与终端设备连接，例如是电脑、平板或手机等，以进行交互。例如，用户可以通过终端设备设置织袜参数并传输给操作盒180。或者，操作盒180也可以将设置好的织袜参数传输给终端设备进行备份保存。
在本实施例中，操作盒180还可以包括电源管理电路185，电源管理电路185耦接处理器182。电源管理电路185可以用于给操作盒180提供电能。电源管理电路185例如包括电池和充电电路。充电电路可以外接电源对电池充电或给操作盒180供电。电池可以用于对操作盒180供电，避免因充电电路故障而导致操作盒180断电。
如图3所示，在一个具体的应用场景中，操作盒180例如包括X86处理器182、与X86处理器182分别耦接的eMMC存储器183和电源管理电路185。操作盒180的人机交互电路181例如包括按键1811和显示器件1812。在该应用场景中，按键1811可以是单独的功能按键，或者是集成于触摸屏上的触摸按键。操作盒180可以包括I2C接口，按键1811可以通过I2C总线与X86处理器182连接。显示器件1812例如是显示屏，可以通过HDMI接口与X86处理器182连接。在一些实施方式中，操作盒180还可以设置HDMI转RGB接口电路，以适应更多类型和型号的显示屏。操作盒180的通信电路184可以包括RS485通信接口和以太网接口，用于与袜机100的主控制器150通信连接。通信电路184还可以包括蓝牙通信接口，用于与其他终端设备进行通信连接。操作盒180还可以包括USB接口186、JTAG接口和LPC接口。其中，USB接口186可以用于连接外部设备，例如是键盘等，如此可以增加操作180盒的使用方式，避免元件受损导致无法使用。JTAG接口可以用于操作盒180的芯片内部测试。LPC接口可以用于外接设备，且其设置可以简化操作盒180主板的线路设计。
在一些实施方式中，操作盒180与主控制器150还可以组合形成人机交互终端设备，该设备与织袜机100的伺服控制器170之间通过串行外设通信电路160连接。如此有利于精简织袜机100的结构，且便于操作。
在本实施例中，操作盒180可以用于设置织袜参数。织袜参数可以包括花型或图案、纺织密度、形状、纺织速度中至少一项。花型或图案，例如是袜子整体的花型或图案样式，或者是部分点缀式的花型或图案，或者花型或图案也可是立体的图形或形状。花型或图案也可以是包括不同颜色纺织线的编织位置、长度与密度等参数。纺织密度例如是规定长度(例如10厘米)内纺织线的根数，在本实施例中，编织袜子的不同部位的纺织密度可以相同或不同。形状例如包括袜子的样式、长度、厚度、围度等参数。纺织速度例如包括纺织线的给线速度或者是针筒140的编织速度。
在本实施例中，主控制器150还可以用于基于织袜参数解析得到伺服参数。例如，主控制器150接收到操作盒180设定的织袜参数后，可以进一步解析织袜参数而得到相应的伺服参数。伺服参数例如可以包括运行方向、速度以及位置信息中至少一项。其中，位置信息例如包括初始运行位置、停止位置或者是往复运动时的反转位置。
在本实施例中，伺服控制器170用于控制伺服电机130运行。在一些实施方式中，伺服控制器170通过接收主控制器150传输的伺服参数，并基于伺服参数形成相应的脉冲信号，并传输给伺服电机130，从而伺服电机130依据接收到的脉冲信号进行相应的运动。
在本实施例中，伺服控制器170还可以用于获取伺服电机130的当前位置信息，并基于当前位置信息与伺服参数规划伺服电机130的运行轨迹。在一些实施方式中，织袜机100每次编织袜子时，织袜机100的针筒140从起始位置开始进行编织。该起始位置如果是固定的，则每次编织完成一只袜子时，伺服电机130可以驱动针筒140回复至起始位置，伺服控制器170获取到伺服电机130的当前位置信息即为伺服电机130对应于针筒140的起始位置的位置信息。若起始位置是变化的，也即每一次针筒140从新的起始位置开始编织，则伺服控制器170获取到伺服电机130的当前位置信息即为当前伺服电机130对应于针筒140的新的起始位置的位置信息。
当前位置信息例如可以是伺服电机130驱动与之连接的针筒140回复至起始位置的旋转方向和角度。在一个具体的应用场景中，例如伺服控制器170获取到伺服电机130的当前位置信息为相对于与针筒140的起始位置对应的位置顺时针偏转了90°，也即获取到当前位置信息为逆时针、90°。
在本实施例中，伺服控制器170可以规划伺服电机130的运行轨迹。运行轨迹例如是伺服电机130的旋转方向、角度以及速度等。在一些实施方式中，伺服电机130需要做往复运动的，还包括多次往复运动的各个反转位置的位置信息。
在一些实施方式中，伺服控制器170获取到当前位置信息后，还可以基于当前位置信息先控制伺服电机130回复至初始运行位置，也即控制伺服电机130驱动针筒140回复至起始位置。例如，在上述具体的应用场景中，伺服控制器170可以控制伺服电机130沿逆时针方向旋转90°以驱动针筒140回复至起始位置。如此可以避免前次编织完成后伺服电机130的停止位置发生变化导致与本次设定的伺服电机130的初始运行位置存在的偏差，进而提高伺服电机130的定位精度。
在本实施例中，用户可以使用操作盒180设定织袜参数并传输给主控制器150，主控制器150可以将解析织袜参数得到的伺服参数提前发送给伺服控制器170，从而伺服控制器170可以提前规划伺服电机130的运行轨迹，采取最佳的停车控制策略，不仅用户使用简单快捷，且执行速度更快，定位精度更准，能有效提高织袜机100的生产效率。
在一些实施方式中，主控制器150还可以基于设定的织袜参数进行模拟演示。例如可以通过操作盒180的显示器件1812或者触摸屏进行展示。如此便于用户更加直观的查看设定的织袜参数，提高工作效率。
在本实施例中，伺服控制器170还可以包括监测电路171。监测电路171可以用于监测并获取伺服电机130的工作状态信息，并通过串行外设通信电路160向主控制器150传输工作状态信息。工作状态信息可以反应伺服电机130的实时工作状态，例如是伺服电机130是否正在运行、伺服电机130的旋转方向、旋转速度、位置信息等相关信息。伺服电机130的工作状态信息也可以反映出针筒140的工作状态，可以用来判断针筒140的停车位置是否精确，以及针筒140是否发生过冲、倒转等问题。
工作状态信息例如还可以包括伺服电机130的故障信息。因年久失修、人为因素或者突发原因等可能会引发伺服电机130故障，如不及时处理可能会造成伺服电机130以及织袜机100其他部件损坏。在一些实施方式中，伺服控制器170获取到故障信息时还可以控制伺服电机130停止运行。
在本实施例中，伺服控制器170也可以将伺服电机130的故障信息发送给主控制器150。在一些实施方式中，故障信息可以只是一个简单的故障信号，用于快速提示伺服电机130故障。在另一些实施方式中，故障信息还可以包括伺服电机130产生故障的具体原因，如此便于用户及时采取针对性的措施以排除故障。
主控制器150在接收到故障信息时还可以发送停止信号至伺服控制器170。伺服控制器170在接收到停止信号后控制伺服电机130停止运行。通过发送停止信号控制伺服电机130停止运行可以避免伺服电机130遭受进一步损坏，同时也避免与之相连的针筒140的损坏。
在一些实施方式中，织袜机100还可以设置警报器(图未示)，例如是LED灯或者是蜂鸣器等。警报器可以与主控制器150连接，或者也可以和伺服控制器170连接。警报器用于在主控制器150或伺服控制器170获取到故障信息时接收由主控制器150或伺服控制器170发出的警报信息，并依据警报信息发出相应的警报。如此可以有效提醒用户及时检查织袜机100并排除故障。
以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。
