摘要：分析并設(shè)計(jì)了電子套結(jié)機(jī)的縫制花樣格式，即花樣存儲(chǔ)格式和花樣縫制幀的格式，介紹了花樣縫制時(shí)的用戶坐標(biāo)到機(jī)械坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換過程。在結(jié)合主軸伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)的特性的基礎(chǔ)上，提出了采用dsp和uc/os -ⅱ為控制平臺(tái)的花樣縫制控制系統(tǒng)的控制方法。研究成果已在新型電子套結(jié)機(jī)系統(tǒng)得到應(yīng)用和驗(yàn)證，實(shí)際應(yīng)用證明了該控制系統(tǒng)的精確性、可靠性和實(shí)用性。

關(guān)鍵詞：電子套結(jié)機(jī)；花樣格式；dsp；uc/os -ⅱ；伺服電機(jī)；步進(jìn)電機(jī)

中圖分類號(hào)：tm383.6, tp273    文獻(xiàn)標(biāo)志碼：a    文章編號(hào)：1001-6848( 2010) 02-0091-04

    現(xiàn)代智能縫制設(shè)備是廣泛采用了縫制花樣作為數(shù)據(jù)源，基于嵌入式系統(tǒng)等信息技術(shù)的新型縫制設(shè)備，可以滿足更為高效、高質(zhì)量的縫制需求。該類設(shè)備具有以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，多軸協(xié)同、光機(jī)電一體化、用戶干預(yù)少以及精密、個(gè)性化縫制的特點(diǎn)。其中，縫制花樣設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)精密縫制的重要基礎(chǔ)性工作之一。電子套結(jié)機(jī)是一種特殊縫制設(shè)備，其花樣數(shù)據(jù)不同于電子花樣機(jī)花樣文件需包含針跡坐標(biāo)、位移等矢量信息和剪線、跳針、換色等多種的縫制控制信息，而是比較簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)信息，因此電子套結(jié)機(jī)花樣格式通常不采用國際上較為主流的dsb、dst、dsz等花樣格式，而是根據(jù)實(shí)際需求自行設(shè)計(jì)花樣格式，如重機(jī)公司的高速套結(jié)機(jī)。

    本文在分析了電子套結(jié)機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和電氣泵統(tǒng)控制的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了套結(jié)機(jī)的花樣縫制幀的存儲(chǔ)格式，花樣縫制時(shí)用戶坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為電子套結(jié)機(jī)的機(jī)械坐標(biāo)的方法。從提高縫制過程性能的角度出發(fā)，介紹采用永磁同步伺服電機(jī)作為主軸驅(qū)動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)作為x、y方向驅(qū)動(dòng)，利用數(shù)字信號(hào)處理器dsp和uc/os一ⅱ為控制平臺(tái)的花樣縫制工作原理。

    一般情況，在根據(jù)用戶要求的條件下，電子套結(jié)機(jī)縫制過程中通常需要處理兩種不同的花樣數(shù)據(jù)，即固定花樣和用戶定制花樣。固定花樣由針數(shù)、長(zhǎng)寬等屬性以及多個(gè)縫制幀構(gòu)成。用戶定制花樣是用戶在固定花樣的基礎(chǔ)上進(jìn)行縮放、組合等自定義的花樣特征信息操作后生成的。基于用戶定制花樣都是在固定花樣的簡(jiǎn)單變化后形成的，可以以固定花樣為基礎(chǔ)來設(shè)計(jì)電子套結(jié)機(jī)的花樣格式。通過對(duì)電子套結(jié)機(jī)的各種花樣的分析，固定花樣格式可以由花樣頭和花樣體組成。

  花樣頭所包含的信息有：(1)花樣序號(hào)；(2)花樣縫制幀的個(gè)數(shù)（每個(gè)花樣的針數(shù)）；(3)壓腳型號(hào)信息；(4)花樣的長(zhǎng)度；(5)花樣的寬度；(6)縫制速度；(7)保留字。

  花樣體存放每個(gè)花樣的所有縫制點(diǎn)的坐標(biāo)信息，坐標(biāo)信息組成了花樣的落針針跡。

  另外，用戶定制花樣格式體包含信息有：(1)固定花樣序號(hào)；(2)橫向縮放倍率；(3)縱向縮放倍率；(4)壓腳型號(hào)信息；(5)保留字。

  縫制花樣可以通過讀取花樣地址得到，建立固定花樣的目錄來存放固定花樣地址，固定花樣包括了固化在存儲(chǔ)器中花樣和用戶自定義原始花樣。用戶定制花樣可以對(duì)應(yīng)任何一個(gè)固定花樣和固定花樣的組合，通過用戶定制花樣格式體定義對(duì)應(yīng)的固定花樣序號(hào)。這樣用戶定制花樣就可以直接通過序號(hào)讀取對(duì)應(yīng)的固定花樣或花樣組合的序號(hào)，再在固定花樣目錄中讀取到固定花樣地址。用戶定制花樣在第一次使用后便把定制花樣縫制幀存儲(chǔ)下來，以供下次調(diào)用同樣的用戶定制花樣使用。花樣結(jié)構(gòu)如圖1所示。

    電子套結(jié)機(jī)縫制花樣的針跡由花樣縫制幀描述。縫制幀由平面直角坐標(biāo)系規(guī)定了一個(gè)個(gè)縫制點(diǎn)的坐標(biāo)信息，這是縫制花樣的縫制點(diǎn)的最韌坐標(biāo)，也是面向用戶的坐標(biāo)，稱之為縫制點(diǎn)的用戶坐標(biāo)。用戶坐標(biāo)是固化在存儲(chǔ)器中的原始坐標(biāo)。然而，電子套結(jié)機(jī)在x、y平面上的送布過程是由兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)電子套結(jié)機(jī)的送布機(jī)構(gòu)產(chǎn)生縱、橫向位移來實(shí)現(xiàn)的，其位移坐標(biāo)存儲(chǔ)的是步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)角度坐標(biāo)，為極坐標(biāo)特征。這樣就無法直接以用戶坐標(biāo)作為當(dāng)前縫制點(diǎn)；移動(dòng)到下一個(gè)縫制點(diǎn)；+l的最終縫制幀。因此需要一個(gè)用戶坐標(biāo)與送布機(jī)構(gòu)的機(jī)械坐標(biāo)的一個(gè)轉(zhuǎn)化過程。