一种实现花样均匀离散化的电子花样机控制方法技术

本发明专利技术提供了一种实现花样均匀离散化的电子花样机控制方法，以解决现有技术花样离散化不均匀导致电子花样机运行不平稳、花样失真等问题。本发明专利技术对组成花样的若干直线段、圆弧、圆和自由曲线分别进行均匀离散化，所得的花样点相对坐标指示了机针在缝纫机画框上的相对运行矢量；将整合后得到的花样数据文件存入电子花样机的电控系统；电控系统读出用户选中的花样数据文件，反向解析出花样数据来控制X轴步进电机和Y轴步进电机配合主轴伺服电机运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
电子花样机是一个三轴协同工作的工业缝纫机，这三个轴分别是控制机针上下往复运动的主轴Z和控制布框在水平平面内前后左右运动的XY轴。缝纫过程中主轴按照设定的速度匀速在竖直方向做往复运动机针从最高点运动到机针将要扎进布料的进布点到机针最低点，再到机针刚离开布料的出布点，最后到达最高点。机针从出布点到最高点再到进布点的这个过程是布框按照花样数据给定位移运动的时间段，其他时间XY轴停止运动。任意复杂的花样都是由一针一针数据构成的有序的点的组合,这个组合的元素又是由一系列最基本的几何图形离散化后来表示。基本几何图形包括直线段、圆弧、圆和自由曲线，两点可确定一条线段，三点可以确定一个圆弧或者圆，若干个点又能确定一条通过这些点的光滑自由曲线。这些基本几何图形都是平面内连续的曲线，不能直接用来缝细，只有经过离散化后才能使用。传统的花样离散方法采用计算机图形学里生成直线的数值微分算法，不可避免的会出现最后一针的针距小于设定针距。在高速缝纫的过程中遇到这样的数据会导致花样机产生较大的振动，不仅会使缝制效果不美观甚至会出现失真的情况，而且还会影响花样机使用寿命。
技术实现思路
要解决的技术问题本专利技术提供了，以解决现有技术花样离散化不均匀导致电子花样机运行不平稳、花样失真等问题。技术方案所述，其特征在于包括以下步骤步骤1:建立花样数据文件所述花样数据文件包括头文件、关键点数据和花样数据；所述花样数据通过以下步骤产生步骤1.1 :根据缝纫工艺将花样分割为依次相连的若干段基本几何图形，所述基本几何图形包括直线段、圆弧、圆和自由曲线，其中决定直线段、圆弧、圆和自由曲线的若干个点的数据为关键点数据；步骤1. 2 :按照以下方法对每段基本几何图形分别进行均匀离散化A :直线段的均匀离散化步骤A.1 :设给定直线段的两个点为0(0，O)和P(x，y)，用户设定的针距为d;得出线段OP的长度Z1 = yjx2+y:；步骤A. 2 :确定线段OP离散化后得到的小线段数目N及修正后的针距Al1 mt =IhJd} , Ν^( +1) < UjN = NJl,否则 N = N1 ^l1 = VN;步骤Α. 3 :确定向量OP的单位向量在电子花样机X轴、Y轴方向的分量xe、ye he =Xtll权利要求1. ，其特征在于包括以下步骤 步骤1:建立花样数据文件所述花样数据文件包括头文件、关键点数据和花样数据； 所述花样数据通过以下步骤1. 1和步骤1. 2产生步骤1. 1 :根据缝纫工艺将花样分割为依次相连的若干段基本几何图形，所述基本几 何图形包括直线段、圆弧、圆和自由曲线，其中决定直线段、圆弧、圆和自由曲线的若干个点 的数据为关键点数据；步骤1. 2 :按照以下方法对每段基本几何图形分别进行均匀离散化A :直线段的均匀离散化步骤A. 1 :设给定直线段的两个点为0(0，0)和P(x，y)，用户设定的针距为d ;得出线段 0P 的长度& =^x2 +yz ；步骤A. 2 :确定线段0P离散化后得到的小线段数目N及修正后的针距A 1:取iVj =L4/d」，若 N!*(d+1) < 1:，则 N = K+1,否则 N = K ; A I: = lj/N ；步骤A. 3 :确定向量OPH勺单位向量在电子花样机X轴、Y轴方向的分量Xp ye 全文摘要本专利技术提供了，以解决现有技术花样离散化不均匀导致电子花样机运行不平稳、花样失真等问题。本专利技术对组成花样的若干直线段、圆弧、圆和自由曲线分别进行均匀离散化，所得的花样点相对坐标指示了机针在缝纫机画框上的相对运行矢量；将整合后得到的花样数据文件存入电子花样机的电控系统；电控系统读出用户选中的花样数据文件，反向解析出花样数据来控制X轴步进电机和Y轴步进电机配合主轴伺服电机运行。文档编号D05B19/08GK102995302SQ201210532329公开日2013年3月27日 申请日期2012年12月11日 优先权日2012年12月11日专利技术者石聿炜, 梁敏, 窦渭江, 常铎, 严由嵘, 孙开锋 申请人:中国船舶重工集团公司第七〇五研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现花样均匀离散化的电子花样机控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：建立花样数据文件：所述花样数据文件包括头文件、关键点数据和花样数据；所述花样数据通过以下步骤1.1和步骤1.2产生：步骤1.1：根据缝纫工艺将花样分割为依次相连的若干段基本几何图形，所述基本几何图形包括直线段、圆弧、圆和自由曲线，其中决定直线段、圆弧、圆和自由曲线的若干个点的数据为关键点数据；步骤1.2：按照以下方法对每段基本几何图形分别进行均匀离散化：A：直线段的均匀离散化：步骤A.1：设给定直线段的两个点为O(0,0)和P(x,y)，用户设定的针距为d；得出线段OP的长度步骤A.2：确定线段OP离散化后得到的小线段数目N及修正后的针距Δl1：取若N1*(d+1)＜l1，则N＝N1+1，否则N＝N1；Δl1＝l1/N；步骤A.3：确定向量的单位向量在电子花样机X轴、Y轴方向的分量xe、ye：xe=x/l1ye=y/l1步骤A.4：生成均匀离散化后的花样数据绝对位置并取整：步骤A.5：生成花样数据点相对坐标：B：圆弧或圆的均匀离散化：步骤B.1：设给定圆弧或圆的三个点为P0(0,0)、P1(x1,y1)和P2(x2,y2)，且该三个点不在同一条直线上，用户设定的针距为d；步骤B.2：计算圆弧所在圆的圆心O(x0,y0)和半径R；步骤B.3：计算圆弧所对圆心角α、旋转方向β以及向量的倾角γ；其中，若花样是圆，则α＝2π；圆弧顺时针旋转β＝?1，逆时针旋转β＝1；步骤B.4：计算以针距d为弦长所对应的圆心角θ1；步骤B.5：确定圆弧或圆离散化后的小线段数目M及修正后的圆心角Δθ：取若M1*θ1＜α，则M＝M1+1，否则M＝M1；Δθ＝α/M；步骤B.6：得到均匀离散化后的花样数据：步骤B.7：判断生成的均匀离散化后的花样数据是否超出设定边界，若超出设定边界，则表示离散结果无法实现，否则，得到花样点相对坐标：C：自由曲线的均匀离散化：步骤C.1：设给定自由曲线的m+1个点为P1(x1,y1)、P2(x2,y2)…Pm+1(xm+1,ym+1)，自由曲线由m段三次B样条曲线组成；；步骤C.2：根据公式：60···0141···0·········0···1410···06G1G2···GmGm+1=6P1P2···PmPm+1G2-2G1+G0=0Gm-2Gm+1+Gm+2=0得到三次B样条曲线的m+3个控制点G0、G1…Gm+2；步骤C.3：根据公式：Ci(u)=Ai3u3+Ai2u2+Ai1u+Ai0=xi(u)yi(u)Ai3=(-Gi-1+3Gi-3Gi+1+Gi+2)/6Ai2=(3Gi-1-6Gi+3Gi+1)/6Ai1=(-3Gi-1+3Gi+1)/6Ai0=(Gi-1+4Gi+Gi+1)/60≤u≤1,i=1,2···m得到三次B样条曲线轨迹计算公式的系数Ai3、Ai2、Ai1、Ai0；步骤C.4：得到自由曲线长度l2=Σ1m∫01(dxi(u)du)2+(dyi(u)du)2du步骤C.5：计算自由曲线离散化后的小线段数目K及修正后的针距Δl2：取若K1*(d+1)＜l2，则K＝K1+1，否则K＝K1，Δl2＝l2/K；步骤C.6：得到均匀离散化后的花样数据xi、yi，判断生成的均匀离散化后的花样数据是否超出设定边界，若超出设定边界，则表示离散结果无法实现，否则，得到花样点相对坐标：步骤1.3：将各分段均匀离散化后的得到的花样点相对坐标按次序组合生成花样数据文件；步骤2：将步骤1所得的花样数据文件存入电子花样机的电控系统；步骤3：电子花样机的电控系统按照花样数据文件控制X轴步进电机和Y轴步进电机配合主轴伺服电机运行缝纫出设计好的花样。FDA00002568071400011.jpg,FDA0000256807140...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：石聿炜，梁敏，窦渭江，常铎，严由嵘，孙开锋，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七〇五研究所，
类型：发明
国别省市：