缝纫机双轴同步控制方法、装置、设备、系统和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种缝纫机双轴同步控制方法、装置、设备、系统和存储介质，通过将控制器作为总线通信的主站，将带有EtherCAT接口的伺服驱动器作为从站，两者之间通EtherCAT通信方式进行数据交换，伺服驱动器将编码器的采集的位置数据同步到EtherCAT总线，实现了控制器实时对双轴位置反馈的实时采集。本发明专利技术能够替代了传统缝纫机通过机械的方式同步控制，消除了机械传动误差，采用EtheCAT通信抗干扰能力更强，全闭环的控制系统精度更高，实时的偏差补偿算法同步性更好，提高了缝纫机控制的速度与精度。

【技术实现步骤摘要】
缝纫机双轴同步控制方法、装置、设备、系统和存储介质
本专利技术涉及缝纫机双轴同步控制
尤其是涉及一种缝纫机双轴同步控制方法、装置、设备、系统和存储介质。
技术介绍
传统缝纫机领域实现针、梭同步驱动控制是通过机械的方式实现，通过机械结构耦合来实现双轴之间的同步。虽然机械式双轴同步控制的控制原理比较简单，但是它的机械传动结构却十分复杂，同时机械式的双轴同步控制的机构之间存在间隙，时间一长容易积累成一定厚度的灰尘，造成较大的误差从而影响了缝纫精度，所以机械式的双轴同步控制不适用于对同步精度要求较高的场合。另外，若要使得缝纫机正常工作，机针和旋梭两根轴必须实时位置同步，如果两个轴运动的位置误差比较大就会影响缝制效果，更严重的会造成机针的损坏，所以降低两轴间的同步误差为系统实现高精度缝纫机同步控制中最重要的任务。因此，需要一种结构简单，并且精准的同步控制缝纫机针、梭的设备或方法。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种缝纫机双轴同步控制方法、装置、设备、系统和存储介质，用于解决现有技术中缝纫机出现的同步误差以及精度不高的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种缝纫机双轴同步控制方法，所述方法包括：分别实时获取表示缝纫机的机针轴位置的机针轴位置数据、及表示缝纫机的旋梭轴位置的旋梭轴位置数据，并将同一运动周期内的所述机针轴位置数据、及旋梭轴位置数据同步上传；计算同一运动周期内的所述机针轴位置数据与所述旋梭轴位置数据的位置偏差值，判断所述位置偏差值大小以得到对应的补偿值，将所述补偿值下发，以用于调整所述机针轴或旋梭轴位置；将所述补偿值转换成相应的电信号以在下一个运动周期内运动时控制所述机针轴向所述旋梭轴方向旋转相应距离或控制所述旋梭轴向所述机针轴方向旋转相应距离。于本专利技术的一实施例中，所述将同一运动周期内的所述机针轴位置数据、及旋梭轴位置数据同步上传以及将所述补偿值下发的过程是采用EtherCAT总线进行的。于本专利技术的一实施例中，所述判断所述位置偏差值大小以得到对应的补偿值的方法包括：判断当前运动周期的位置偏差值是否大于预设的第一阈值；若否，则不进行补偿；若是，则继续进行判断；判断所述位置偏差值是否大于预设的第二阈值；若否，则进行PD补偿；若是，则进行PID补偿。于本专利技术的一实施例中，所述判断所述位置偏差值大小以得到对应的补偿值的方法包括一补偿算法为：u(k)＝Kp[e(k)-e(k-1)]+Kie(k)+KD[e(k)-2e(k-1)+e(k-2)]；其中，u(k)为所述补偿值；e(k)为第k次运动周期的位置偏差值；e(k-1)为第k-1次运动周期的位置偏差值；e(k-2)为第k-2次运动周期的位置偏差值；所述PD补偿是对上述公式中KP、及KD进行赋值，以得到相应补偿值；所述PID补偿是对上述公式中KP、KI、及KD进行赋值，以得到相应补偿值。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种缝纫机双轴同步控制装置，所述装置包括：采集模块，用于分别实时获取表示缝纫机的机针轴位置的机针轴位置数据、及表示缝纫机的旋梭轴位置的旋梭轴位置数据，并将同一运动周期内的所述机针轴位置数据、及旋梭轴位置数据同步上传；处理模块，用于计算同一运动周期内的所述机针轴位置数据与所述旋梭轴位置数据的位置偏差值，判断所述位置偏差值大小以得到对应的补偿值，将所述补偿值下发，以用于调整所述机针轴或旋梭轴位置；所述处理模块与所述采集模块电性连接；控制模块，用于将所述补偿值转换成相应的电信号以在下一个运动周期内运动时控制所述机针轴向所述旋梭轴方向旋转相应距离或控制所述旋梭轴向所述机针轴方向旋转相应距离；所述控制模块与所述处理模块电性连接。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种缝纫机双轴同步控制设备，所述设备包括：存储器、及处理器；所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序实现上述所述的缝纫机双轴同步控制方法。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种缝纫机双轴同步控制系统，所述系统包括：机针轴编码器，其设置于固定机针的缝纫机机头上，用于实时获取表示缝纫机的机针轴位置的机针轴位置数据；机针轴伺服驱动器，与所述机针轴编码器电性连接，用于将所述机针轴位置数据上传至控制器；和/或，接收表示用于调整所述机针轴位置的补偿值时，将所述补偿值转换成相应的电信号，以供在下一个运动周期内运动时控制所述机针轴向所述旋梭轴方向旋转相应距离；机针轴伺服电机，其与所述缝纫机机头关联设置，并与所述机针轴伺服驱动器电性连接，用于接收电信号并在下一个运动周期运动时控制所述机针轴向所述旋梭轴方向旋转相应距离；旋梭轴编码器，其设置于固定旋梭的缝纫机机座上，用于实时获取表示缝纫机的旋梭轴位置的旋梭轴位置数据；旋梭轴伺服驱动器，与所述旋梭轴编码器电性连接，用于将所述旋梭轴位置数据上传至控制器；和/或，接收表示用于调整所述旋梭轴位置的补偿值时，将所述补偿值转换成相应的电信号，以供在下一个运动周期内运动时控制所述旋梭轴向所述机针轴方向旋转相应距离；旋梭轴伺服电机，其与所述缝纫机机座关联设置，并与所述旋梭轴伺服驱动器电性连接，用于接收电信号并在下一个运动周期运动时，控制所述旋梭轴向所述机针轴方向旋转相应距离；控制器，其与所述机针轴伺服驱动器、及旋梭轴伺服驱动器通信连接，用于计算同一运动周期内的所述机针轴位置数据与所述旋梭轴位置数据的位置偏差值，判断所述位置偏差值大小以得到对应的补偿值，将所述补偿值下发，以用于调整所述机针轴或旋梭轴位置。于本专利技术的一实施例中，所述控制器与所述机针轴伺服驱动器、及旋梭轴伺服驱动器通信连接的通信方式为EtherCAT总线。于本专利技术的一实施例中，所述控制器为嵌入式控制器，以适用EtherCAT总线的通信方式。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述所述的缝纫机双轴同步控制方法。如上所述，本专利技术的一种缝纫机双轴同步控制方法、装置、设备、系统和存储介质。通过分别实时获取表示缝纫机的机针轴位置的机针轴位置数据、及表示缝纫机的旋梭轴位置的旋梭轴位置数据，并将同一运动周期内的所述机针轴位置数据、及旋梭轴位置数据同步上传；将同一运动周期内的所述机针轴位置数据与所述旋梭轴位置数据相减以得到位置偏差值，判断所述位置偏差值大小以得到对应的补偿值，将所述补偿值下发，以用于调整所述机针轴或旋梭轴位置；将所述补偿值转换成相应的电信号以在下一个运动周期内运动时控制所述机针轴向所述旋梭轴方向旋转相应距离或控制所述旋梭轴向所述机针轴方向旋转相应距离。具有以下有益效果：替代了传统缝纫机通过机械的方式同步控制，消除了机械传动误差，采用EtheCAT通信抗干扰能力更强，全闭环的控制系统精度更高，实时的偏差补偿算法同步性更好，提高了缝纫机控制的速度与精度。附图说明图1显示为本专利技术于一实施例中的缝纫机双轴同步控制系统的结构示意图。图2显示为本专利技术于一实施例中的缝纫机双轴同步控制方法的流程示意图。图3显示为本专利技术于一实施例中的缝纫机双轴同步控制装置的模块示意图。图4显示为本专利技术于一实施例中的缝纫机双轴同步控制设备的结构示意图。元件标号说明100缝纫机双轴同步控制系统1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种缝纫机双轴同步控制方法，其特征在于，所述方法包括：分别实时获取表示缝纫机的机针轴位置的机针轴位置数据、及表示缝纫机的旋梭轴位置的旋梭轴位置数据，并将同一运动周期内的所述机针轴位置数据、及旋梭轴位置数据同步上传；计算同一运动周期内的所述机针轴位置数据与所述旋梭轴位置数据的位置偏差值，判断所述位置偏差值大小以得到对应的补偿值，将所述补偿值下发，以用于调整所述机针轴或旋梭轴位置；将所述补偿值转换成相应的电信号以在下一个运动周期内运动时控制所述机针轴向所述旋梭轴方向旋转相应距离或控制所述旋梭轴向所述机针轴方向旋转相应距离。

【技术特征摘要】
1.一种缝纫机双轴同步控制方法，其特征在于，所述方法包括：分别实时获取表示缝纫机的机针轴位置的机针轴位置数据、及表示缝纫机的旋梭轴位置的旋梭轴位置数据，并将同一运动周期内的所述机针轴位置数据、及旋梭轴位置数据同步上传；计算同一运动周期内的所述机针轴位置数据与所述旋梭轴位置数据的位置偏差值，判断所述位置偏差值大小以得到对应的补偿值，将所述补偿值下发，以用于调整所述机针轴或旋梭轴位置；将所述补偿值转换成相应的电信号以在下一个运动周期内运动时控制所述机针轴向所述旋梭轴方向旋转相应距离或控制所述旋梭轴向所述机针轴方向旋转相应距离。2.根据权利要求1所述的缝纫机双轴同步控制方法，其特征在于，所述同步上传、及下发的过程是采用EtherCAT总线进行的。3.根据权利要求1所述的缝纫机双轴同步控制方法，其特征在于，所述判断所述位置偏差值大小以得到对应的补偿值的方法包括：判断当前运动周期的位置偏差值是否大于预设的第一阈值；若否，则不进行补偿；若是，则继续进行判断；判断所述位置偏差值是否大于预设的第二阈值；若否，则进行PD补偿；若是，则进行PID补偿。4.根据权利要求3所述的缝纫机双轴同步控制方法，其特征在于，所述判断所述位置偏差值大小以得到对应的补偿值的方法包括一补偿算法为：u(k)＝Kp[e(k)-e(k-1)]+Kie(k)+KD[e(k)-2e(k-1)+e(k-2)]；其中，u(k)为所述补偿值；e(k)为第k次运动周期的位置偏差值；e(k-1)为第k-1次运动周期的位置偏差值；e(k-2)为第k-2次运动周期的位置偏差值；所述PD补偿是对上述公式中KP、及KD进行赋值，以得到相应补偿值；所述PID补偿是对上述公式中KP、KI、及KD进行赋值，以得到相应补偿值。5.一种缝纫机双轴同步控制装置，其特征在于，所述装置包括：采集模块，用于分别实时获取表示缝纫机的机针轴位置的机针轴位置数据、及表示缝纫机的旋梭轴位置的旋梭轴位置数据，并将同一运动周期内的所述机针轴位置数据、及旋梭轴位置数据同步上传；处理模块，用于计算同一运动周期内的所述机针轴位置数据与所述旋梭轴位置数据的位置偏差值，判断所述位置偏差值大小以得到对应的补偿值，将所述补偿值下发，以用于调整所述机针轴或旋梭轴位置；所述处理模块与所述采集模块电性连接；控制模块，用于将所述补偿值转换成相应的电信号以在下一个运动周期内运动时控制所述机针轴向...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶洪旭，徐涛，
申请(专利权)人：杰克缝纫机股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33