一种压脚高度自适应调节方法与流程

本发明属于刺绣机技术领域，尤其涉及一种压脚高度自适应调节方法。

背景技术：

刺绣机的压脚驱动电机驱动压脚驱动机构动作，压脚驱动机构带动压脚上升、下降做往复直线运动。压脚的最低位为压布位，在此压布位的压脚高度一般固定不变。当选用不同材质绣料时，由于压脚高度固定不变，使得压脚作用于绣料上的力不同，无法适应不同属性（包括厚度、密度、材质等）绣料的压布需求，使得完成的绣品针迹长短不同，绣品品质低。

实用新型专利cn207958711u公开了一种压脚高度自动调整机构及绣花机，并具体公开了压脚高度自动调整机构包括安装于机头壳体上的导杆、沿导杆滑动的压脚驱动器、与压脚驱动器铰接的小连杆、与小连杆铰接的压脚连杆，所述压脚高度自动调整机构还包括安装于机头壳体上的压脚自调偏心销轴套、活动穿过压脚自调偏心销轴套的压脚连杆销轴，所述压脚连杆销轴的第一端偏离轴心设置有与压脚连杆后端铰接的偏心连杆销，所述压脚连杆销轴的第二端连接驱动压脚连杆销轴转动从而实现压脚高度自动调整的动力源。该实用新型通过调整偏心连杆销的位置来调整压脚连杆的转动中心，这样压脚驱动器的最低位置发生变化，继而调整压脚高度。这个压脚高度的调整主要依靠压脚自调电机实现，压脚自调电机的控制也是基于预先基于绣料属性确定合适压脚高度实现的。可见，每次刺绣前需要依据不同绣料所适应的压脚高度，设定不同的电机控制指令，设置繁琐，大大影响刺绣作业效率。

发明专利cn103952871b公开了刺绣机压脚高度自动调整装置及方法，并具体公开了方法包括在控制器上按照针杆的不同输入相应的设定压脚高度，当换色并改变针杆时，控制器控制电机根据设定压脚高度所对应的转动角度旋转，并使驱动轴旋转，然后，凸轮连杆机构及压脚驱动铰销联动，压脚驱动铰销旋转时，固定在其上的偏心凸轮旋转，同时压脚杠杆的运动中心被改变，从而带动压脚驱动连杆及压脚驱动块调节压脚的高度。该方法通过预先设定与压脚高度对应的电机转动角度实现压脚高度调节。而这个预先设定需要依赖于经验值。并且该方法也存在上述问题。

技术实现要素：

本发明针对现有技术存在的问题，提出了一种压脚高度自适应调节方法，能根据绣料属性自动调整合适压脚高度，省去了预先设定的步骤，提高了刺绣效率和绣品品质。

本发明是通过以下技术方案得以实现的：

一种压脚高度自适应调节方法，其特征在于，包括：

步骤s1，于刺绣第一针时检测压脚驱动电机的电流，若电流突然变大，则确定压脚接触到绣料；

步骤s2，依据变大的电流值，确定后续针的压脚高度。

本发明方法无需预先设定压脚高度，根据实际探测来确定适合的压脚高度。探测的方式通过检测压脚驱动电机的电流实现，压脚未接触到绣料前，压脚处于空载状态，电流恒定且不大；当压脚接触到绣料，压脚负载增大，电流变大。本发明通过检测压脚驱动电机电流的突变情况来确定压脚的最低位，即压脚位于最低位时的压脚高度。所述最低位的确定主要为了控制绣料在刺绣过程中不被往上提，可产生适应大小的线环。当绣料过于蓬松时，压脚位于最低位可适当压紧绣料；当绣料具有弹性，则压脚不需对绣料压太紧；当绣料较厚时，则压脚高度需要抬高一定高度，以便于产生合适大小的线环；当绣料较薄时，则压脚高度需要偏低些，以防止产生过大的线环。为此，压脚最低位是根据绣料的属性决定的。

作为优选，所述第一针指的是绣作开始前的一针，用于探测压脚高度；或者，所述第一针指的是开始刺绣的第一针。

作为优选，所述步骤s1具体包括：

步骤s11，于刺绣第一针时检测压脚向下运动过程中压脚驱动电机的电流；

步骤s12，当检测到电流大于电流阈值时，则确定压脚接触到绣料。

所述电流阈值为预设值。例如，预设值大于压脚未接触到绣料时压脚驱动电机工作的电流值；或者，例如，预设值大于压脚刚接触到绣料时压脚驱动电机工作的电流值。

作为优选，所述步骤s12具体包括：

当检测到电流大于电流阈值时，则确定在电流变大的瞬时，压脚接触到绣料；或者，

当检测到电流大于电流阈值时，则确定在检测到上述电流前，压脚接触到绣料。

作为优选，所述步骤s2具体包括：

步骤s21,依据变大的电流值，确定刺绣第一针时压脚接触到绣料的压脚高度；

步骤s22，确定后续针的压脚高度=刺绣第一针时压脚接触到绣料的压脚高度。

作为优选，所述步骤s2具体包括：

步骤s21’,依据变大的电流值，确定刺绣第一针时压脚接触到绣料的压脚高度；

步骤s22’，确定后续针的压脚高度=刺绣第一针时压脚接触到绣料的压脚高度+△h，△h依据绣料对应的压脚适合高度与刺绣第一针时压脚接触到绣料的压脚高度的差值确定。

其中，当依据绣料对应的压脚适合高度小于刺绣第一针时压脚接触到绣料的压脚高度时，△h为负值；当依据绣料对应的压脚适合高度大于刺绣第一针时压脚接触到绣料的压脚高度时，△h为正值。

作为优选，所述依据变大的电流值，确定刺绣第一针时压脚接触到绣料的压脚高度的步骤具体包括：依据变大的电流值，确定压脚驱动电机的转动角度；根据压脚驱动电机的转动角度，确定刺绣第一针时压脚接触到绣料的压脚高度。

作为优选，方法还包括：在确定刺绣第一针时压脚接触到绣料的压脚高度后且在确定后续针的压脚高度前，查询第一绣料压脚高度表，获得对应绣料的△h和△w，△w依据绣料对应压脚适合高度的压脚驱动电机的转动角度与刺绣第一针时压脚接触到绣料的压脚驱动电机的转动角度的差值确定。

作为优选，方法还包括：在确定刺绣第一针时压脚接触到绣料的压脚高度后且在确定后续针的压脚高度前，将变大的电流值与第二绣料压脚高度表对照，获得与绣料对应的△h和△w，△w依据绣料对应压脚适合高度的压脚驱动电机的转动角度与刺绣第一针时压脚接触到绣料的压脚驱动电机的转动角度的差值确定；所述第二绣料压脚高度表存储有不同属性绣料的电流范围值，以及与电流范围值对应存储的△h和△w。

作为优选，方法还包括：步骤s0，在刺绣开始前，预先设定刺绣第一针时压脚的压脚高度。

作为优选，步骤s1还包括：若电流突然变大，控制压脚停下，压脚停下高度为刺绣第一针时的压脚高度。

本发明具有以下有益效果：

一种压脚高度自适应调节方法，无需预设压脚高度，通过主动探测压脚高度来确定与绣料属性相适应的压脚高度，调节灵活且便捷，大大提高了刺绣效率以及绣品品质。

附图说明

图1为本发明一种压脚高度自适应调节方法的流程图。

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。

本发明一种压脚高度自适应调节方法，应用于具有通过压脚驱动电机驱动压脚上下往复运动的刺绣机。如图1，方法包括：

步骤s1，于刺绣第一针时检测压脚驱动电机的电流，若电流突然变大，则确定压脚接触到绣料；

步骤s2，依据变大的电流值，确定后续针的压脚高度。

本发明方法能根据绣料属性（包括厚度、密度、材质等），自适应调节压脚在最低位时的压脚高度。

在步骤s1中，所述第一针指的是绣作开始前的一针，用于探测压脚高度。也就是说，在刺绣开始前，单独设定一针用于探测压脚高度，不用于刺绣作业，当探测结束后，按照第一针的探测结果确定刺绣过程中的压脚高度。或者，所述第一针指的是开始刺绣的第一针。也就是说，开始刺绣时，第一针不仅按照刺绣作业下针刺绣，还同时起到探测压脚高度的作用。这样，无需在正式刺绣作业前单独设定一针用于探测。进一步，所述第一针可以为开始刺绣同一层图案的第一针。当刺绣图案为单层绣线构成平面图案时，在刺绣作业初期探测一次，就能确定完成刺绣图案所有针所需的压脚高度。当刺绣图案为多层绣线构成的多层图案时，若仅在刺绣作业初期探测一次确定压脚高度，显然并不合适。随着一层层图案的完成，带有图案的绣料厚度也在逐渐增大，并且厚度的增加会根据图案的复杂度、绣线材质的不同而发生不同的增厚变化。为此，可在开始刺绣同一层图案的第一针时探测压脚高度，这样可适应刺绣过程中绣料厚度发生变化的情况。该第一针不仅按照刺绣作业下针刺绣，还同时起到探测压脚高度的作用。

所述步骤s1具体包括：

步骤s11，于刺绣第一针时检测压脚向下运动过程中压脚驱动电机的电流；

步骤s12，当检测到电流大于电流阈值时，则确定压脚接触到绣料；

其中，电流阈值为压脚未接触到绣料时，压脚驱动电机工作的电流值。

压脚驱动电机驱动压脚向下运动，当接触到绣料时，压脚负载增大，压脚驱动电机的电流会突然变大，大于压脚未接触到绣料时，压脚驱动电机工作的电流值。本发明可通过在压脚驱动电机设置电流检测装置来实时检测电流。

在一实施方式下，所述s12具体包括：当检测到电流大于电流阈值时，则确定在电流变大的瞬时，压脚接触到绣料。在此实施方式下，检测到电流突变的瞬时值，则确定在电流变大的瞬时，压脚恰好接触到绣料。在另一实施方式下，当检测到电流大于电流阈值时，则确定在检测到上述电流前的某一时刻，压脚接触到绣料。在此实施方式下，检测到电流突变后已经增大的电流值，即压脚已经接触到绣料且仍向着绣料向下运动。当前检测到电流值所在的时刻已晚于电流突变时的时刻，则为了准确确定压脚高度，则需要依据当前检测到电流值所在的时刻来换算电流突变时的时刻。所述检测到上述电流前的某一时刻=检测到上述电流的时刻-△t，△t为一估算值△t的取值尽可能使得“检测到上述电流的时刻与电流变大的瞬时时刻的差值≈0”。例如，当绣料为轻薄材质的绣料时，压脚即使接触到绣料，压脚驱动电机的电流增大的不够明显，甚至没有变化，等到压脚下压一定距离，绣料被压紧一定程度时，压脚驱动电机的电流才有明显增加，则此时压脚接触到绣料的时刻在检测到突变的电流值前。

依据上述步骤s12的实施方式，一实施方式下，所述步骤s2包括：步骤s21,依据变大的电流值，确定刺绣第一针时压脚接触到绣料的压脚高度；

步骤s22，确定后续针的压脚高度=刺绣第一针时压脚接触到绣料的压脚高度。

当压脚刚好接触到绣料时，压脚电机的电流瞬时突变，依据此时变大的电流值确定压脚高度。步骤s21具体包括：依据变大的电流值，确定压脚驱动电机的转动角度；根据压脚驱动电机的转动角度，确定刺绣第一针时压脚接触到绣料的压脚高度。具体地，通过设置在压脚驱动电机旁的光电编码器来监测电流变大瞬时的电机轴转动位置，继而确定压脚高度。

例如，当压脚向下运动接触到绣料时，绣料软硬适当，当刺绣第一针时的压脚高度被确认，则可设定后续针的压脚高度与刺绣第一针时的压脚高度相等。或者，对于任何绣料，都依照刺绣第一针时的压脚高度确定后续针的压脚高度。但存在无法形成合适线环，或者无法压紧绣料进行刺绣作业等问题，则进一步提出下述实施方式。

在另一实施方式下，所述步骤s2具体包括：

步骤s21’,依据变大的电流值，确定刺绣第一针时压脚接触到绣料的压脚高度；

步骤s22’，确定后续针的压脚高度=刺绣第一针时压脚接触到绣料的压脚高度+△h，△h依据绣料对应的压脚适合高度与刺绣第一针时压脚接触到绣料的压脚高度的差值确定。其中，△h为估算值，当依据绣料对应的压脚适合高度小于刺绣第一针时压脚接触到绣料的压脚高度时，△h为负值；当依据绣料对应的压脚适合高度大于刺绣第一针时压脚接触到绣料的压脚高度时，△h为正值。

在此实施方式下，直接根据检测到的电流值，确定在此电流值下压脚位于的高度。所述步骤s21’具体包括：依据变大的电流值，确定压脚驱动电机的转动角度；根据压脚驱动电机的转动角度，确定刺绣第一针时压脚接触到绣料的压脚高度。此步骤中的压脚驱动电机的转动角度为相对于电机原位时的转动角度。

由于不同属性的绣料适配不同压脚高度，可按照下述方式获得绣料对应的压脚适合高度。

方式一，方法还包括：在确定刺绣第一针时压脚接触到绣料的压脚高度后且在确定后续针的压脚高度前，查询第一绣料压脚高度表，获得对应绣料的△h和△w，△w为估算值，依据绣料对应压脚适合高度的压脚驱动电机的转动角度与刺绣第一针时压脚接触到绣料的压脚驱动电机的转动角度的差值确定。

所述第一绣料压脚高度表根据经验或试验获得不同属性绣料所需的压脚高度差△h和电机转动角度差△w。当确定刺绣第一针时压脚接触到绣料的压脚高度后，依据第一绣料压脚高度表，获得不同属性绣料所需的△h和△w（包括正负值），△w与△h相对应。在进行后续针时，压脚驱动电机在记忆第一针压脚驱动电机的转动角度下，基于确定的转动角度差△w，往前或往后转动一定角度，使得压脚达到适合高度。

当压脚向下运动接触到绣料时，由于绣料属性不同，压脚合适高度不同。如材质偏硬的绣料，则需要调高压脚高度，则△h为正值；在刺绣第一针时压脚接触到绣料的驱动电机的转动角度的基础上，按照△w进行转动，使得后续针的压脚高度为刺绣第一针时压脚接触到绣料的压脚高度+△h。又如，材质偏软且蓬松的绣料，需要一定程度压紧绣料，则需要调低压脚高度，则△h为负值；在刺绣第一针时压脚接触到绣料的驱动电机的转动角度的基础上，按照△w进行转动，使得后续针的压脚高度为刺绣第一针时压脚接触到绣料的压脚高度+△h。

方式二，方法还包括：在确定刺绣第一针时压脚接触到绣料的压脚高度后且在确定后续针的压脚高度前，将变大的电流值与第二绣料压脚高度表对照，获得与绣料对应的△h和△w，△w依据绣料对应压脚适合高度的压脚驱动电机的转动角度与刺绣第一针时压脚接触到绣料的压脚驱动电机的转动角度的差值确定。所述第二绣料压脚高度表存储有不同属性绣料的电流范围值，以及与电流范围值对应存储的△h和△w。

当压脚向下运动接触到绣料时，由于绣料属性不同，压脚接触绣料时压脚受力不同，如材质偏硬的绣料，压脚负载显著增大，电流值相对较大；如材质软且蓬松的绣料，压脚负载缓缓增大，电流值较小，等到压脚绣料时，电流值达到最大。根据此特点，预先设置第二绣料压脚高度表，在绣料压脚高度表内存储不同属性绣料所对应的压脚驱动电机电流（按照电流范围值存储），以及与此电流相对应的压脚高度。

对照时，将检测到的电流值与第二绣料压脚高度表内的各个电流范围值比较，确定该电流值属于哪个电流范围，继而确定绣料对应的△h和△w。本发明步骤s22’通过探测第一针的压脚高度，继而推算获得后续针的合适压脚高度。压脚驱动电机记忆第一针压脚高度对应的压脚驱动电机转动角度；在进行后续针时，压脚驱动电机在记忆第一针压脚驱动电机的转动角度下，基于△h确定的转动角度差△w，往前或往后转动一定角度，使得压脚达到适合高度。

本发明方法还包括：步骤s0，在刺绣开始前，预先设定刺绣第一针时压脚的压脚高度。步骤s0在步骤s1前执行，先根据常规压脚高度设定，便于压脚正常运动。而对于后续针的压脚高度，则由第一针的探测结果来确定。

另外，本发明步骤s1还包括：若电流突然变大，控制压脚停下，压脚停下高度为刺绣第一针时的压脚高度。一方面可避免绣料被压脚过分压紧，另一方面可利用压脚停下的位置，获得压脚于电流突变时所在的压脚高度。

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。

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