一種實現花樣均勻離散化的電子花樣機控制方法技術

本發明專利技術提供了一種實現花樣均勻離散化的電子花樣機控制方法，以解決現有技術花樣離散化不均勻導致電子花樣機運行不平穩、花樣失真等問題。本發明專利技術對組成花樣的若干直線段、圓弧、圓和自由曲線分別進行均勻離散化，所得的花樣點相對坐標指示了機針在縫紉機畫框上的相對運行矢量；將整合后得到的花樣數據文件存入電子花樣機的電控系統；電控系統讀出用戶選中的花樣數據文件，反向解析出花樣數據來控制X軸步進電機和Y軸步進電機配合主軸伺服電機運行。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及。
技術介紹
電子花樣機是一個三軸協同工作的工業縫紉機，這三個軸分別是控制機針上下往復運動的主軸Z和控制布框在水平平面內前后左右運動的XY軸。縫紉過程中主軸按照設定的速度勻速在豎直方向做往復運動機針從最高點運動到機針將要扎進布料的進布點到機針最低點，再到機針剛離開布料的出布點，最后到達最高點。機針從出布點到最高點再到進布點的這個過程是布框按照花樣數據給定位移運動的時間段，其他時間XY軸停止運動。任意復雜的花樣都是由一針一針數據構成的有序的點的組合,這個組合的元素又是由一系列最基本的幾何圖形離散化后來表示。基本幾何圖形包括直線段、圓弧、圓和自由曲線，兩點可確定一條線段，三點可以確定一個圓弧或者圓，若干個點又能確定一條通過這些點的光滑自由曲線。這些基本幾何圖形都是平面內連續的曲線，不能直接用來縫細，只有經過離散化后才能使用。傳統的花樣離散方法采用計算機圖形學里生成直線的數值微分算法，不可避免的會出現最后一針的針距小于設定針距。在高速縫紉的過程中遇到這樣的數據會導致花樣機產生較大的振動，不僅會使縫制效果不美觀甚至會出現失真的情況，而且還會影響花樣機使用壽命。
技術實現思路
要解決的技術問題本專利技術提供了，以解決現有技術花樣離散化不均勻導致電子花樣機運行不平穩、花樣失真等問題。技術方案所述，其特征在于包括以下步驟步驟1:建立花樣數據文件所述花樣數據文件包括頭文件、關鍵點數據和花樣數據；所述花樣數據通過以下步驟產生步驟1.1 :根據縫紉工藝將花樣分割為依次相連的若干段基本幾何圖形，所述基本幾何圖形包括直線段、圓弧、圓和自由曲線，其中決定直線段、圓弧、圓和自由曲線的若干個點的數據為關鍵點數據；步驟1. 2 :按照以下方法對每段基本幾何圖形分別進行均勻離散化A :直線段的均勻離散化步驟A.1 :設給定直線段的兩個點為0(0，O)和P(x，y)，用戶設定的針距為d;得出線段OP的長度Z1 = yjx2+y:；步驟A. 2 :確定線段OP離散化后得到的小線段數目N及修正后的針距Al1 mt =IhJd} , Ν^( +1) < UjN = NJl,否則 N = N1 ^l1 = VN;步驟Α. 3 :確定向量OP的單位向量在電子花樣機X軸、Y軸方向的分量xe、ye he =Xtll權利要求1. ，其特征在于包括以下步驟 步驟1:建立花樣數據文件所述花樣數據文件包括頭文件、關鍵點數據和花樣數據； 所述花樣數據通過以下步驟1. 1和步驟1. 2產生步驟1. 1 :根據縫紉工藝將花樣分割為依次相連的若干段基本幾何圖形，所述基本幾 何圖形包括直線段、圓弧、圓和自由曲線，其中決定直線段、圓弧、圓和自由曲線的若干個點 的數據為關鍵點數據；步驟1. 2 :按照以下方法對每段基本幾何圖形分別進行均勻離散化A :直線段的均勻離散化步驟A. 1 :設給定直線段的兩個點為0(0，0)和P(x，y)，用戶設定的針距為d ;得出線段 0P 的長度& =^x2 +yz ；步驟A. 2 :確定線段0P離散化后得到的小線段數目N及修正后的針距A 1:取iVj =L4/d」，若 N!*(d+1) < 1:，則 N = K+1,否則 N = K ; A I: = lj/N ；步驟A. 3 :確定向量OPH勺單位向量在電子花樣機X軸、Y軸方向的分量Xp ye 全文摘要本專利技術提供了，以解決現有技術花樣離散化不均勻導致電子花樣機運行不平穩、花樣失真等問題。本專利技術對組成花樣的若干直線段、圓弧、圓和自由曲線分別進行均勻離散化，所得的花樣點相對坐標指示了機針在縫紉機畫框上的相對運行矢量；將整合后得到的花樣數據文件存入電子花樣機的電控系統；電控系統讀出用戶選中的花樣數據文件，反向解析出花樣數據來控制X軸步進電機和Y軸步進電機配合主軸伺服電機運行。文檔編號D05B19/08GK102995302SQ201210532329公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月11日 優先權日2012年12月11日專利技術者石聿煒, 梁敏, 竇渭江, 常鐸, 嚴由嶸, 孫開鋒 申請人:中國船舶重工集團公司第七〇五研究所本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種實現花樣均勻離散化的電子花樣機控制方法，其特征在于：包括以下步驟：步驟1：建立花樣數據文件：所述花樣數據文件包括頭文件、關鍵點數據和花樣數據；所述花樣數據通過以下步驟1.1和步驟1.2產生：步驟1.1：根據縫紉工藝將花樣分割為依次相連的若干段基本幾何圖形，所述基本幾何圖形包括直線段、圓弧、圓和自由曲線，其中決定直線段、圓弧、圓和自由曲線的若干個點的數據為關鍵點數據；步驟1.2：按照以下方法對每段基本幾何圖形分別進行均勻離散化：A：直線段的均勻離散化：步驟A.1：設給定直線段的兩個點為O(0,0)和P(x,y)，用戶設定的針距為d；得出線段OP的長度步驟A.2：確定線段OP離散化后得到的小線段數目N及修正后的針距Δl1：取若N1*(d+1)＜l1，則N＝N1+1，否則N＝N1；Δl1＝l1/N；步驟A.3：確定向量的單位向量在電子花樣機X軸、Y軸方向的分量xe、ye：xe=x/l1ye=y/l1步驟A.4：生成均勻離散化后的花樣數據絕對位置并取整：步驟A.5：生成花樣數據點相對坐標：B：圓弧或圓的均勻離散化：步驟B.1：設給定圓弧或圓的三個點為P0(0,0)、P1(x1,y1)和P2(x2,y2)，且該三個點不在同一條直線上，用戶設定的針距為d；步驟B.2：計算圓弧所在圓的圓心O(x0,y0)和半徑R；步驟B.3：計算圓弧所對圓心角α、旋轉方向β以及向量的傾角γ；其中，若花樣是圓，則α＝2π；圓弧順時針旋轉β＝?1，逆時針旋轉β＝1；步驟B.4：計算以針距d為弦長所對應的圓心角θ1；步驟B.5：確定圓弧或圓離散化后的小線段數目M及修正后的圓心角Δθ：取若M1*θ1＜α，則M＝M1+1，否則M＝M1；Δθ＝α/M；步驟B.6：得到均勻離散化后的花樣數據：步驟B.7：判斷生成的均勻離散化后的花樣數據是否超出設定邊界，若超出設定邊界，則表示離散結果無法實現，否則，得到花樣點相對坐標：C：自由曲線的均勻離散化：步驟C.1：設給定自由曲線的m+1個點為P1(x1,y1)、P2(x2,y2)…Pm+1(xm+1,ym+1)，自由曲線由m段三次B樣條曲線組成；；步驟C.2：根據公式：60···0141···0·········0···1410···06G1G2···GmGm+1=6P1P2···PmPm+1G2-2G1+G0=0Gm-2Gm+1+Gm+2=0得到三次B樣條曲線的m+3個控制點G0、G1…Gm+2；步驟C.3：根據公式：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樣條曲線軌跡計算公式的系數Ai3、Ai2、Ai1、Ai0；步驟C.4：得到自由曲線長度l2=Σ1m∫01(dxi(u)du)2+(dyi(u)du)2du步驟C.5：計算自由曲線離散化后的小線段數目K及修正后的針距Δl2：取若K1*(d+1)＜l2，則K＝K1+1，否則K＝K1，Δl2＝l2/K；步驟C.6：得到均勻離散化后的花樣數據xi、yi，判斷生成的均勻離散化后的花樣數據是否超出設定邊界，若超出設定邊界，則表示離散結果無法實現，否則，得到花樣點相對坐標：步驟1.3：將各分段均勻離散化后的得到的花樣點相對坐標按次序組合生成花樣數據文件；步驟2：將步驟1所得的花樣數據文件存入電子花樣機的電控系統；步驟3：電子花樣機的電控系統按照花樣數據文件控制X軸步進電機和Y軸步進電機配合主軸伺服電機運行縫紉出設計好的花樣。FDA00002568071400011.jpg,FDA0000256807140...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：石聿煒，梁敏，竇渭江，常鐸，嚴由嶸，孫開鋒，
申請(專利權)人：中國船舶重工集團公司第七〇五研究所，
類型：發明
國別省市：