[发明专利]锁边机械手滚边运动的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及纺织机械领域中的服装服饰加工机械领域，具体而言，涉及一种锁边机械手滚边运动的控制方法。

背景技术

服装服饰加工中经常要用到锁边工序。有些产品锁边加工是中间工序，例如服装加工中的衣片锁边，不会影响最终产品的外观及质量；有些产品锁边加工是最后一道工序，锁边线迹是产品外观的重要组成部分，例如服饰中的臂章，锁边好坏直接关系产品外观及质量。

臂章制作多由丝织图案面料、底布、衬料等多层纺织材料缝合而成。最后一道工序是用高速锁边机沿着臂章的边缘缝合一圈，既完成多层材料的缝合，也形成臂章外缘美观结实的边。臂章形状多为沿中轴线左右对称的盾牌形，最后这道锁边工序非常重要，目前多由有经验的操作工手工操作锁边机缝制。锁边缝迹稍有缺陷，即因外观不合格而使产品报废。即使是很有经验的工人，因为是手工操作，产品仍有一致性不好的问题，如果担心报废而降低速度，又影响工效。

由此想到用机械手代替人手操作，掌控工件在锁边过程中按规定图形移动，则可保证质量、提高工效。

但是分析锁边机的缝迹，并不是普通二维机械手能够完成的。现有技术可以制作电脑花样机、电脑绣花机等，这些机械可以制作非常复杂的图案。但是分析这些机械的缝迹，只是平面二维移动，每一个针位相当于一个点，下一个针位又是一个点，只要正确运动工件到这些连续点的平面坐标，这些点的连线就是正确的缝迹。在整个缝制过程中，工件只在平面直角坐标系作平移运动，没有旋转运动。锁边的缝制过程则不同。以最简单的圆形锁边为例，缝迹是一个封闭的圆，锁边缝迹是有宽度的，实际是一个扇形面，并不是简单的点到点的线。要得到良好的圆形工件的锁边缝迹，工件的圆心不动，即不需要任何平移，但是工件必须绕圆心旋转。我们称这种运动为“滚边运动”。例如一条直线沿曲线“滚边”，在运动过程中始终保持与曲线相切；或反之，即直线不动而曲线在直线上“滚边”，锁边机缝迹就是这样的“滚边”。“滚边”的要点是直线在锁边机机针点与曲线相切。因此我们知道，要设计一个用于锁边机的机械手，应该有复杂的三维复合运动，除了有类似花样机那样在平面直角坐标系的XY平移外，还要有使工件旋转的R运动。

要控制这三个电机，使得机械手能把持工件作复杂的滚边运动，必须先要有作图表示，并且能够简明直观，化繁为简，把复杂的三维运动用简单的方法表示出来，最好与三个电机的控制参量关联。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种锁边机械手滚边运动的控制方法。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种锁边机械手滚边运动的控制方法，包括以下步骤：

步骤1）确定工件锁边图形所需的缝纫轨迹P，缝纫轨迹P上的点Pi则有坐标值Zi（Xi,Yi,Wi）,i=0、1、2、…、n；

步骤2）根据Pi序列所对应的Z0（X0，Y0，W0），Z1（X1，Y1，W1），Z2（X2，Y2，W2），… ，Zn（Xn，Yn，Wn），计算出滚边运动时各电机的坐标位移量，P1到P0的弧长为针距t，同样P2到P1也为t，可表示为ΔPi =P1-P0=P2-P1=Pi-P(i-1)= t，则对应的表示有ΔZi（ΔXi，ΔYi，ΔWi），其中ΔXi=Xi-X(i-1),ΔYi=Yi-Y(i-1),ΔWi=Wi-W(i-1),即为各电机在滚边运动时每针的位移量；

步骤3）将起始针坐标值Z0（X0，Y0，W0），及随后的ΔZi（ΔXi，ΔYi，ΔWi）序列编制为数据文件，发送并存贮于微处理器；

步骤4）所述微处理器控制X轴电机，Y轴电机，R轴电机以上述坐标值及位移量驱动；

其中，平面直角坐标系XOY，O为原点，一个以Z为极点的极坐标系叠加在XOY上，并可在XOY上移动，由此建立平面三维坐标系XYZ，其中X、Y与XOY中的定义相同，Z为极坐标的极点，极轴为X方向，W为极角，逆时针方向为正；锁边图形A为封闭曲线或不封闭曲线，其锁边轨迹为P，在图形A内定义一条中轴线MN，定义中轴线MN上的一点M为图形中心点，把图形A移入XYZ并使M与Z重合，则总可以找到坐标Z（X，Y，W）使得图形A的曲线上的一点P与原点O重合，且满足Y为曲线的切线。

进一步的，所述步骤4）微处理器在控制X轴电机，Y轴电机，R轴电机时，包含与锁边机同步的速度控制。