一种绣花机换色红光定位系统及方法
技术领域
本发明属于刺绣机技术领域，尤其涉及一种绣花机换色红光定位系统及方法。
背景技术
传统的印花后绣花定位方法：在绷布框上标注印花点，在印花点上固定图钉或者大头针，以此确定印花的位置，由于操作步骤繁多，且易被划伤，使生产受到较大的制约。为此，现有的绣花定位方法是通过红外线定位绣花实现。
如，发明专利CN201424578Y公开了一种电脑绣花机的红外线定位装置，将红外线定位灯设置在与绷布框上方平行的吊架上，调节吊架上的红外线定位灯，将红外线定位灯的光斑落在需要定位的位置，再根据绷布框上的光斑将需要绣花的产品固定好，完成绣花机组所需定位。然而此方式仅局限于绣花机初始状态的定位，若中途进行定位，如发生意外断线、断电等情况下，进行回针定位，此方式无法适用。又如，实用新型专利CN203360811U公开了家用电脑绣花机红外线定位装置，红外线发射装置固定在机头的外壳体上，光发射管呈倾斜设置，光发射管的发射端指向针孔。同样地，发明专利申请CN107761278A公开了一种激光针指示器装置，激光针位指示装置安装在绣花机大梁底部内侧，机针固定在机头的最下端，激光定位灯发射的红外点通过与绣花机机针重合来确定起绣点。结合附图可知，激光针指示器装置也是呈倾斜设置，其发射端指向针孔。由于现有针杆架上均匀排列有若干针杆，针杆架正对针杆位置空间不够，无法安装红外线定位装置，为此，一般都如上述实用新型专利CN203360811U和发明专利申请CN107761278A所示，将红外线定位装置倾斜设置，这样导致红外发射管与机针不能处于同一水平线，红外光源倾斜透射于机针下针区域，起绣点不够精准，一旦积累累计误差就会导致绣花针不能准确落入针板孔继而导致断针等技术故障。并且，红外定位装置将红外光源斜射入针杆下针区域，根据红外光源于布料上的椭圆状定位点进行刺绣定位。一方面，调整定位点过程繁琐、难度较大，当十字型定位代替原点定位时，更不易调整；另一方面，斜射后造成投射的基准点尺寸发生倾斜变形，不易于精确定位。
现有换色控制方式如实用新型专利CN202509248U通过主控制发出换色指令，换色驱动机构驱动换色拉杆左右移动，根据主控制所需的刺绣机针和压脚进行选择n针位的针杆来达到多针换色的效果。可见，实现这套换色效果是基于换色箱、换色拉杆、换色驱动机构构成的换色控制系统实现。而上述刺绣定位系统是基于红外线定位装置进行瞄准定位实现，与上述换色控制系统是两套独立的系统。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题，提出了一种提高定位精度，将定位和换色系统合二为一以简化刺绣控制系统、优化控制效率的绣花机换色红光定位系统及方法，并且本发明能够在需要定位时开启红光定位，在不需要定位时关闭，且红光定位点不依赖于固定针位，定位更灵活。
本发明是通过以下技术方案得以实现的：
本发明一种绣花机换色红光定位系统，包括红外定位装置、换色箱、换色拉杆；所述换色拉杆经换色托架与针杆架相连；所述换色箱设于针杆架的机架横梁上，用于控制换色拉杆带动针杆架左右移动；所述针杆架架体的下横梁设有红外定位装置，使得红外定位装置与针杆排列在一条直线上并发射竖直定位光源。
本发明将红外定位装置与针杆排列在一条直线上，能够发射竖直定位光源。相较于现有红外定位装置倾斜安装而言，一方面，本发明定位更精准，发射的定位光源尺寸标准且定位光源位置正好在针位上或以针位为基准参考点，避免了绣花针不能准确落入花样下针点大致花样错位的现象发生；另一方面，红外定位装置不易受外力干扰而造成移位，进而造成花样定位不准确。另外，采用本发明系统可进行一点或者多点定位，如通过三点确定一个面的方式实现花样精确定位；还可进行回退针迹点定位指示。
作为优选，所述红外定位装置分别与下横梁两侧的相邻针杆孔的间距均等于下横梁任意相邻针杆孔的间距。
本发明将红外定位装置优选设置在某一针杆孔所在位置，即红外定位装置的位置为一针位。这便于刺绣流程控制，刺绣精度高。
作为优选，所述红外定位装置的位置被标识为针位，该针位对应设置有换色码参数；所述换色箱根据相应换色码参数驱动并识别反馈设置红外定位装置的针位，以在换色控制下进行红光定位。
作为优选，所述红外定位装置发射的定位光源为圆型或十字型。
作为优选，所述针杆架包括至少一个隔断，隔断纵向设于架体上，将上横梁与下横梁之间的空间横向分隔成N个部分，N为隔断数量加1，N为大于0的自然数，隔断于上横梁上的位置位于上横梁相邻针杆孔之间，隔断于下横梁上的位置位于下横梁相邻针杆孔之间；任意隔断上设置一个红外定位装置。
作为优选，隔断于上横梁上的位置分别与两侧相邻针杆孔的间距均等于上横梁任意相邻针杆孔的间距；隔断于下横梁上的位置分别与两侧相邻针杆孔的间距均等于下横梁任意相邻针杆孔的间距。
本发明将红外定位装置设置在隔断上，隔断除了方便安装红外定位装置外，还能为针杆架横向拓宽提高了针杆架的机械强度，避免过宽的针杆架出现横向震幅或发生横向弯曲，避免随针杆架横向宽度最大而最大的导向板机械强度下降而产生晃动。另外，隔断的存在还便于挑线杆轴、面线夹安装具有稳定支撑，不容易发生振动、变形，提高刺绣精度。进而，加宽的针杆架可以增加更多的花型颜色，适应花样间距变化。
作为优选，所述隔断上开设有容置红外定位装置电源线的容置槽。
作为优选，所述隔断、所述上横梁、所述下横梁为一体结构。
一种绣花机换色红光定位方法，采用上述绣花机换色红光定位系统，方法包括：当换色箱执行换色指令时，根据换色码参数控制针杆架移动到设置红外定位装置的针位，触发红外定位装置启闭。
本发明定位方法结合换色系统实现，通过在执行换色指令时，根据换色码实现红外定位装置启闭，进而实现后续的定位。一方面，彻底改变了原有红光定位方法，将完全独立的红光定位与换色功能合二为一，优化控制系统接线布局，简化刺绣系统，提高刺绣的高效性和精度。并且，该方法更灵活，定位不局限于仅一个绣花针的定位数量，也不局限于固定的定位位置，也不需要将红外定位装置在刺绣全程一直开启。
作为优选，方法还包括：在红外定位装置开启后，红外定位装置发射竖直定位光源于下针位处进行花样定位。
作为优选，方法还包括：在红外定位装置开启后，红外定位装置发射竖直定位光源于非下针位处进行花样定位。
本发明具有以下有益效果：
本发明一种绣花机换色红光定位系统及方法，定位精准，灵活适用不同位置定位、不局限于一个绣花针的固定定位；并且，将换色和定位系统合二为一，简化刺绣控制系统，提高刺绣效率。
附图说明
图1为本发明一种绣花机换色红光定位系统的结构示意图；
图2为本发明一种绣花机换色红光定位系统一实施方式下针杆架与红外定位装置的装配分解图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1、2，本发明一种绣花机换色红光定位系统包括红外定位装置1、换色箱2、换色拉杆3。换色拉杆3经换色托架直接或间接连接于针杆架4，所述换色箱2设于针杆架4的机架横梁上，用于控制换色拉杆3带动针杆架4左右移动。针杆架4包括架体41，以及设于架体41上的上横梁42和下横梁43。上横梁42与下横梁43上均设有若干针杆孔44，上横梁42与下横梁43上的针杆孔44一一对应构成允许一个针杆5穿过的针杆孔组。针杆5连接绣针6，绣针上下刺绣位置对应绣花机上的针板孔9（针板孔9位于绣花机机台10上）。所述针杆架4架体41的下横梁43设有红外定位装置1，使得红外定位装置1与针杆5排列在一条直线上并发射竖直定位光源。
所述红外定位装置可设于下横梁的任意位置处，一示例下，所述红外定位装置分别与下横梁43两侧的相邻针杆孔44的间距不相等，且均不等于下横梁43任意相邻针杆孔44的间距。另一示例下，所述红外定位装置分别与下横梁43两侧的相邻针杆孔44的间距相等，且均不等于下横梁43任意相邻针杆孔44的间距。另一示例下，所述红外定位装置1分别与下横梁43两侧的相邻针杆孔44的间距均等于下横梁43任意相邻针杆孔44的间距。第三示例相比于第一、第二示例，在刺绣流程控制上易于实施，且刺绣精度更高。
在第三示例下，所述红外定位装置相当于安装在下横梁某一针位处。当有若干红外定位装置时，可安装在下横梁多个不同针位处。具体地，将红外定位装置设于下横梁某一针杆孔处。这样，所述红外定位装置与针杆排列在一条直线上，并能发射竖直定位光源。相较于现有倾斜发射光源而言，本实施方式下能更准确地定位针位，下针更精准，避免了绣花针不能准确落入花样下针点导致花样错位的现象发生。该光源的发射方式使得透射后的光源形状标准，如呈标准圆型光斑或标准十字型光斑。在上述实施方式下，无需改变针杆孔之间的间距，尤其是红外定位装置与相邻针杆孔之间的间距，如果与其他相邻针杆孔的间距不相等，后续刺绣控制上，刺绣控制流程也要随着改变，需要大改，而目前方式仅需要按照针位的位置设置下针空缺，便于流程改变。另外，通过换色箱控制换色拉杆拉动针杆架的方式移动，带动红外定位装置定位的方式改变了现有红外定位方式。本实施方式将红外定位与换色结合在一起，能在换色的过程中，实现一个或多个绣花针的定位功能。该实施方式下，红外定位装置为红光发射管，可在换色过程中一直保持开启状态，也可在需要红光定位时开启。
另外，如图2所示，所述针杆架4还包括至少一个隔断45（图2示出了一个隔断，本发明不限于一个），隔断45纵向设于架体41上，将上横梁42与下横梁43之间的空间横向分隔成N个部分，N为隔断数量加1，N为大于0的自然数。也就是说，一方面，将原本的大跨度的针杆架分隔成N个小跨度的针杆架结构，以加强整体针杆架的机械结构强度，达到针杆稳定刺绣的技术目的；另一方面，提供了红外定位装置1安装位置。隔断6于上横梁2上的位置位于上横梁2相邻针杆孔之间，隔断6于下横梁2上的位置位于下横梁3相邻针杆孔之间。也就是说，隔断6于上横梁2上的位置与针杆孔排列在同一直线上，隔断于下横梁3的位置与针杆孔排列在同一直线上。
一实施方式下，隔断6于上横梁2上的位置分别与两侧相邻针杆孔的间距不相等，且不等于上横梁2任意相邻针杆孔4的间距。另一实施方式下，隔断6于上横梁2上的位置分别与两侧相邻针杆孔的间距相等，且不等于上横梁2任意相邻针杆孔4的间距。另一实施方式下，隔断45一端固定安装于上横梁42，另一端固定安装于下横梁43，隔断45于上横梁42上的位置分别与两侧相邻针杆孔44的间距均等于上横梁42任意相邻针杆孔44的间距。隔断45于下横梁43上的位置分别与两侧相邻针杆孔44的间距均等于下横梁43任意相邻针杆孔44的间距。所述红外定位装置1至少有一个，任意一个隔断45上设置一个红外定位装置1。第二、三实施方式相比于第一实施方式而言，等间距设置隔断，当设置一个隔断于架体上时，隔断可用于均匀分担整个架体两侧的震动力。第三实施方式相比于第一、第二实施方式而言，由于相邻针杆孔组的间距都是相等的，一般设置为15mm的间距，隔断相当于设置在一组针杆孔组的位置处。红外定位装置1也相当于设置在一组针杆孔组的位置处，即某一针位处。这样，所述红外定位装置1与针杆5排列在一条直线上，并能发射竖直定位光源。相较于现有倾斜发射光源而言，本实施方式下能更准确地定位针位，下针更精准，避免了绣花针不能准确落入花样下针点导致花样错位的现象发生。该光源的发射方式使得透射后的光源形状标准，如呈标准圆型光斑或标准十字型光斑。在上述实施方式下，无需改变针杆孔之间的间距，尤其是红外定位装置与相邻针杆孔之间的间距，如果与其他相邻针杆孔的间距不相等，后续刺绣控制上，刺绣控制流程也要随着改变，需要大改，而目前方式仅需要按照针位的位置设置下针空缺，便于流程改变。
相较于前述实施方式，本实施方式隔断的设置下，除了为红外定位装置提供了安装位置，且为红外定位装置的电源线设置了容纳空间。所述隔断45上开设有容置红外定位装置1电源线的容置槽451。所述容置槽451自其下横梁43向上横梁42方向开设。当针杆架上有后横梁46时，后横梁46设于架体41上，所述隔断45高出于所述上横梁42，所述隔断45与所述上横梁42后侧的后横梁46连接。所述后横梁作为针杆架背侧的支撑梁使用，所述隔断45自上横梁42至后横梁46处的部分呈倾斜连接，所述隔断45于上横梁42与下横梁43之间的部分是竖直连接，隔断将上横梁42、下横梁43、后横梁46三者均连接在一起，进一步加强了机械结构强度，避免当针杆架跨度做宽后易弯折的情况发生。该容置槽451还向后横梁46处延伸，也就是容置槽451于上横梁42与后横梁3之间的部分倾斜开设，红外定位装置1的电源线可以沿倾斜部分的容置槽放置于针杆架后方，避免红外定位装置1的电源线对于针杆的干涉。
该隔断还为整个针杆架的结构稳定、刺绣稳定提供了支撑。随着针杆数量的增多，针杆架的跨度就会随之做大，必然导致针杆架的机械结构强度下降，容易产生横向震幅或弯曲。隔断设置于针杆架上，且不限于设置一个隔断，在满足复杂多色彩刺绣需求下，能提高机械强度，避免针杆架因大跨度而晃动、弯折，甚至针杆导板47也发生晃动、弯折，进而确保刺绣稳定，刺绣精度高。此外，隔断还为挑线杆支撑架或面线夹支撑架安装提供了稳定支撑。优选地，所述隔断45、所述上横梁42、所述下横梁43为一体结构，可进一步提高机械强度。
另外，通过换色箱控制换色拉杆拉动针杆架的方式移动，带动红外定位装置定位的方式改变了现有红外定位方式。本实施方式将红外定位与换色结合在一起，能在换色的过程中，实现一个或多个花样定位点的定位功能。该实施方式下，红外定位装置为红光发射管，可在换色过程中一直保持开启状态，也可在需要红光定位时开启。具体地，所述红外定位装置1的位置被标识为针位，该针位对应设置有换色码参数。所述换色箱记录设置红外定位装置1的针位和相应换色码参数，以在换色控制下进行红光定位。在本实施方式下，通过换色箱内的针位感应器控制针杆架的行程，先由红外定位装置通过移动确定下针的落点位置，即针板孔中心位置，用来做花样原点的定位或作为测量依据或对花样进行多点定位。
无论采用上述任意实施方式，都可采用本发明绣花机换色红光定位方法进行刺绣定位。方法包括：当换色箱执行换色指令时，根据换色码参数控制针杆架移动到设置红外定位装置的针位，触发红外定位装置启闭。一示例下，方法还包括：在红外定位装置开启后，红外定位装置发射竖直定位光源于下针位处进行花样定位。也就是说，将针位作为基准点定位。另一示例下，方法还包括：在红外定位装置开启后，红外定位装置发射竖直定位光源于非下针位处进行花样定位。也就是说，将针位与针位之间的位置作为基准点定位，也就是将非针位作为基准点定位。其中，上述定位点不是固定的，通过设置多个针位，并对每个针位设置相应的换色码参数，设置不同或多个定位点。当有多个定位点时，将原点定位作为基准点，另外增加至少一个参考点，所述参考点的位置是在基准点的基础上移动M（M为相邻针杆孔间距）倍数的距离。利用一个基准点和至少一个参考点进行花样定位，定位更精准。本发明方法在换色时进行红光定位，相比于现有定位方式，该方法更灵活，适用不同位置定位，不局限于一个绣花针的固定点定位。
本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。
