[发明专利]一种缝纫机闭环步进电机控制方法及控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种缝纫机控制，特别是涉及一种缝纫机闭环步进电机控制方法及控制系统。

背景技术

缝纫机一般由机头、台板(机座)和机架组成。缝纫时,由机头中的4个机构形成线迹：首先由刺料机构把穿有缝线的机针刺进缝料；其次由钩线机构在缝料下面把机针上的缝线钩住,使其自连,或与下面的梭线交织或互连；再由挑线机构把缝线收紧；最后由送料机构把缝料推进一定距离，完成线迹的形成过程。这4种机构的动作配合密切。所以,缝纫机是一种半自动的精密机器。

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。

现有的缝纫机控制系统通常利用步进电机控制缝纫机部件的运动，缝纫机控制系统在利用步进电机来完成缝纫机送料装置在X轴方向和Y轴方向的送料动作、或者利用步进电机来完成剪线或者抬压脚动作时，基本上都采用开环步进电机来实现。步进电机的开环控制无法避免步进电机本身所固有的缺点，即共振、振荡、失步和难以实现高速。另一方面，开环控制的步进电机系统的精度要高于分级是很困难的，其定位精度比较低。因此，如果在缝纫过程中步进电机失步可能会引起缝纫长度变短、缝纫花样变形、动作不到位、针距大小不一等问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种缝纫机闭环步进电机控制系统及控制方法，用于解决现有技术中缝纫机缝纫时由于步进电机失步导致的缝纫长度变短、缝纫花样变形、动作不到位、针距大小不一等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种缝纫机闭环步进电机控制方法，所述缝纫机闭环步进电机控制方法包括：控制器预设步进电机的步进速度、步进时间及允许偏差值，在所述步进时间内根据所述步进速度确定脉冲数以向所述步进电机发送；编码器获取所述步进电机的运动信息，并实时地将所述运动信息传递给所述控制器；所述控制器根据所述运动信息计算出当前的位置计数值；所述控制器将所述位置计数值与发送的所述脉冲的脉冲累计值进行比较得到差值；如果所述差值超出所述允许偏差值，则根据预设策略进行处理。

优选地，所述预设策略包括控制器根据当前位置计数值确定负载当前实际位置，并重新预设所述步进电机的步进速度、步进时间。

优选地，所述预设策略包括所述控制器根据所述差值调整所述预设的步进电机的步进速度。

优选地，所述控制器通过调节所述步进电机的电流来控制所述步进电机的步进速度。

优选地，所述运动信息包括旋转方向信息及旋转角度信息。

优选地，所述编码器为光电编码器。

本发明还提供一种缝纫机闭环步进电机控制系统，所述缝纫机闭环步进电机控制系统包括：步进电机模块，用于驱动步进电机运动；反馈模块，用于通过编码器获取所述步进电机模块中的步进电机的运动信息，并将所述运动信息传送给控制模块；所述控制模块，用于预设所述步进电机模块中步进电机的步进速度、步进时间及允许偏差值，在所述步进时间内根据所述步进速度确定脉冲数以向所述步进电机发送；从所述反馈模块获取步进电机的运动信息，根据所述步进电机的运动信息计算出当前位置计数值，并将所述位置计数值与发送的所述脉冲的脉冲累计值进行比较得到差值，如果所述差值超出所述允许偏差值，则根据预设策略进行处理。

优选地，所述预设策略包括控制器根据当前位置计数值确定负载当前实际位置，并重新预设所述步进电机的步进速度、步进时间。

优选地，所述预设策略包括所述控制器根据所述差值调整所述预设的步进电机的步进速度。

优选地，所述运动信息包括旋转方向信息及旋转角度信息。

优选地，所述编码器为光电编码器。

优选地，所述光电编码器包括增量式光电编码器。