本實(shí)用新型屬于縫紉機(jī)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種具備底線異常檢測(cè)功能的工業(yè)縫紉機(jī)。

背景技術(shù)：

工業(yè)縫紉機(jī)是用一根或者多根縫紉線，在面料上形成一種或者多種線跡，使一層或者多層縫料交織或者縫合起來的機(jī)器。目前工業(yè)縫紉機(jī)廣泛用于服裝、鞋帽、表帶等裝飾用品的縫制，現(xiàn)在工業(yè)縫紉機(jī)基本上實(shí)現(xiàn)了智能化，用電腦打版其縫制的圖樣，并由控制系統(tǒng)來控制其縫紉的軌跡，其縫制的線跡整齊、美觀，并且快速，操作簡便。

當(dāng)縫紉機(jī)在縫制面料時(shí)，縫紉機(jī)的旋梭和機(jī)針之間相互配合以將底線和面線相互交織連鎖縫紉在面料上，從而形成面料上的線跡。面線穿設(shè)在機(jī)針的針眼里，機(jī)針在縫紉過程中做上升、下降縫紉動(dòng)作；旋梭由梭芯和梭殼組成，梭芯被收容在梭殼內(nèi)，底線纏繞在梭芯上；面線一般在縫紉機(jī)的外部，并且面線一般較長，縫紉過程中可以憑肉眼非常直觀的去判斷面線是否用完以及是否斷線，以停止縫紉來處理面線；而裝有底線的旋梭一般安裝在縫紉機(jī)的機(jī)座處，處于非縫紉人員的視野范圍內(nèi)，以至于很難憑肉眼去判斷底線是否用完或者底線是否斷線，并且底線一般很短，經(jīng)常用完進(jìn)而更換頻率高，所以一旦斷線或者底線用完，由于縫紉機(jī)縫紉速度很快，去處理時(shí)，面料上會(huì)出現(xiàn)沒有底線縫紉而被機(jī)針扎出沒有線跡的空洞，從而影響了縫紉的效果，降低的工業(yè)縫紉機(jī)高效率的實(shí)用性。

中國實(shí)用新型專利申請(qǐng)說明書CN204237983U公開基于光纖傳感器的工業(yè)縫紉機(jī)用底線檢測(cè)控制系統(tǒng)及方法，所述旋梭包括梭殼和梭芯，所述梭 芯包括繞線柱和設(shè)在繞線柱兩端的環(huán)形凸緣，所述繞線柱的外周圍上固定有一反光紙、且繞線柱上纏繞有底線，所述梭架上固定有一光纖傳感器，梭殼上設(shè)有相互連通的光纖發(fā)射入口和缺口。電控模塊根據(jù)傳感器傳所檢測(cè)到的反射光的光信號(hào)來判斷梭殼中是否漏裝梭芯、以及梭芯上的底線量是否足夠。但是，當(dāng)有時(shí)候底線還有部分線量的時(shí)候，傳感器也會(huì)檢測(cè)到反光紙，電控系統(tǒng)會(huì)馬上停止電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)要求更換底線，這樣會(huì)造成一定的浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本實(shí)用新型提供了一種具備底線異常檢測(cè)功能的工業(yè)縫紉機(jī)，能夠?qū)崟r(shí)、快速、準(zhǔn)確的檢測(cè)出縫紉機(jī)底線異常情況。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本實(shí)用新型，提供了一種具備底線異常檢測(cè)功能的工業(yè)縫紉機(jī)，其包括機(jī)座，以及共同安裝在該機(jī)座上的機(jī)頭、電控氣壓缸、攝像機(jī)和旋梭，其特征在于：

所述電控氣壓缸與所述攝像機(jī)連接，以用于推動(dòng)所述攝像機(jī)朝靠近或遠(yuǎn)離所述旋梭的方向移動(dòng)；

所述旋梭設(shè)置在機(jī)座上與所述機(jī)頭相對(duì)的一側(cè)，并包括梭殼和安裝在該梭殼內(nèi)的梭芯，其中所述梭芯具有用于纏繞底線的繞線柱，該繞線柱在靠近所述攝像機(jī)的一端還設(shè)置有環(huán)形凸緣，并且所述環(huán)形凸緣上設(shè)置有第一標(biāo)記部和第二標(biāo)記部；所述梭殼在靠近所述攝像機(jī)的一端設(shè)置有缺口，以使所述攝像機(jī)捕捉到所述第一標(biāo)記部和/或所述第二標(biāo)記部的圖像，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)所述繞線柱上底線異常情況的檢測(cè)。

優(yōu)選地，所述攝像機(jī)上設(shè)置有LED照明光源，以用于提高所述旋梭上的光線強(qiáng)度。

優(yōu)選地，所述電控氣壓缸通過轉(zhuǎn)接板與所述攝像機(jī)連接，所述轉(zhuǎn)接板螺紋連接在所述電控氣壓缸的活塞桿上，所述攝像安裝在所述轉(zhuǎn)接板上。

優(yōu)選地，所述梭殼在對(duì)應(yīng)于所述缺口的位置安裝在矩形標(biāo)定板，以用于標(biāo)定所述攝像機(jī)的圖像信號(hào)。

總體而言，通過本實(shí)用新型所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠取得下列有益效果：

1)本實(shí)用新型的攝像機(jī)捕捉到旋梭的梭芯的圖像信號(hào)，然后單片機(jī)根據(jù)旋梭的圖像來識(shí)別出梭芯上的第一標(biāo)記部和第二標(biāo)記部的情況，由此來判斷梭芯是運(yùn)動(dòng)的還是不運(yùn)動(dòng)的，如果梭芯是運(yùn)動(dòng)的，說明底線狀態(tài)正常；如果梭芯沒有運(yùn)動(dòng)，說明底線斷線或者底線用完，因此能夠?qū)崟r(shí)、快速、準(zhǔn)確的檢測(cè)出縫紉機(jī)底線異常情況。

2)本實(shí)用新型能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)出底線斷線、用完等異常情況，有效的防止了因底線異常而導(dǎo)致的漏縫、操作返工，并且可靠地保證了縫紉的線跡整齊度和美觀度，提高了縫紉機(jī)的易操作性，同時(shí)也保證了縫紉機(jī)的高效率和高質(zhì)量。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)接板與氣壓桿的螺紋連接結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型的梭芯結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實(shí)用新型的當(dāng)梭芯深色表面位于梭殼通光口時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本實(shí)用新型的當(dāng)梭芯淺色表面位于梭殼通光口時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本實(shí)用新型的當(dāng)梭芯淺色和深色表面同時(shí)位于梭殼通光口時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本實(shí)用新型的檢測(cè)裝置的流程圖。

圖8為本實(shí)用新型的圖像信號(hào)處理的原理圖。

圖9為本實(shí)用新型的基于視覺攝像機(jī)底線異常檢測(cè)裝置的原理圖。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合 附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。此外，下面所描述的本實(shí)用新型各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

參照?qǐng)D1～圖9，一種具備底線異常檢測(cè)功能的工業(yè)縫紉機(jī)，包括機(jī)座1和共同安裝在機(jī)座1上的機(jī)頭9、電控氣壓缸3、攝像機(jī)6和旋梭，所述電控氣壓缸3與所述攝像機(jī)6連接，以用于推動(dòng)所述攝像機(jī)6朝靠近或遠(yuǎn)離所述旋梭的方向移動(dòng)；

所述攝像機(jī)6與單片機(jī)2連接；

所述旋梭安裝在機(jī)座1上與所述機(jī)頭9相對(duì)的一側(cè)，其包括梭殼7和安裝在梭殼7內(nèi)的梭芯8，所述梭殼7安裝在所述機(jī)座1上，所述梭芯8具有用于纏繞底線的繞線柱84，所述繞線柱84在靠近所述攝像機(jī)6的一端設(shè)置有環(huán)形凸緣81，所述環(huán)形凸緣81在靠近所述攝像機(jī)6的一側(cè)設(shè)置有第一標(biāo)記部82和第二標(biāo)記部83，所述梭殼7在靠近所述攝像機(jī)6的一端設(shè)置有缺口，以使所述攝像機(jī)6捕捉到所述第一標(biāo)記部82和/或所述第二標(biāo)記部83的圖像并傳送給所述單片機(jī)2。優(yōu)選地，第一標(biāo)記部82和第二標(biāo)記部83可以采用不同顏色、圖案和/或形狀的結(jié)構(gòu)來進(jìn)行區(qū)分，譬如第一標(biāo)記部82可以涂上淺色的顏料(可以為白色)，第二標(biāo)記部83可以涂上深色的顏料(可以為黑色)。單片機(jī)2通過判斷攝像機(jī)發(fā)送的圖像是動(dòng)態(tài)圖像還是靜態(tài)圖像，可以判斷出底線是否異常。

進(jìn)一步，所述攝像機(jī)6上設(shè)置有LED照明光源11，以用于提高所述旋梭上的光線強(qiáng)度。

進(jìn)一步，所述電控氣壓缸3通過轉(zhuǎn)接板5與所述攝像機(jī)6連接，所述轉(zhuǎn)接板5上設(shè)置有螺紋口4并且所述轉(zhuǎn)接板5螺紋連接在所述電控氣壓缸3的活塞桿上，所述攝像機(jī)6安裝在所述轉(zhuǎn)接板5上。

進(jìn)一步，所述梭殼7在對(duì)應(yīng)于所述缺口的位置安裝在矩形標(biāo)定板15， 以用于標(biāo)定所述攝像機(jī)6的圖像。矩形標(biāo)定板15上也涂上顏料，最好是深色或者淺色，用來對(duì)攝像機(jī)6捕捉到的圖像信號(hào)進(jìn)行標(biāo)定便于確定單片機(jī)2找出梭芯8在缺口處的位置。同時(shí)，梭芯8上的環(huán)形凸緣81表面的第一標(biāo)記部和第二標(biāo)記部也要是兩種顏色均勻分布在環(huán)形凸緣81表面，單片機(jī)2根據(jù)梭芯8表面的不同顏色交替出現(xiàn)來判斷底線異常與否。

本工業(yè)縫紉機(jī)具有電控系統(tǒng)，安裝在機(jī)座1上的旋梭、單片機(jī)2和電控氣壓缸3，以及驅(qū)動(dòng)縫紉機(jī)的機(jī)針10工作的電機(jī)13；當(dāng)梭芯8上的底線用完或者在縫紉過程中底線斷線時(shí)，梭芯8沒有轉(zhuǎn)動(dòng)，攝像機(jī)6捕捉到的梭芯8的圖像為靜態(tài)圖像信號(hào)；當(dāng)梭芯8上的底線正常的時(shí)候，梭芯8正常隨著縫紉而旋轉(zhuǎn)，攝像機(jī)6捕捉到的動(dòng)態(tài)變換的圖像信號(hào)；所述單片機(jī)2包括供電模塊、攝像機(jī)6視頻模擬信號(hào)處理模塊以及單片機(jī)2圖像處理模塊，所述單片機(jī)2連接到控制電機(jī)13運(yùn)動(dòng)的電控系統(tǒng)。

單片機(jī)2的供電模塊將電機(jī)控制系統(tǒng)12的供電進(jìn)行變壓處理，然后向攝像機(jī)6、LED照明光源11和單片機(jī)2供電；由于旋梭位于機(jī)座1下，光線暗淡，故有LED照明光源11為攝像機(jī)6提供合適的亮度，來保證攝像機(jī)6采集圖像信號(hào)的清晰度。單片機(jī)2從攝像機(jī)6獲取的視頻模擬信號(hào)并且將其數(shù)字化處理為一幅幅圖片信號(hào)，單片機(jī)2在通過這些圖片信號(hào)來判斷底線是否異常，再將是否異常發(fā)送中斷信號(hào)給電機(jī)控制系統(tǒng)12，然后電機(jī)控制系統(tǒng)12再控制電機(jī)13是否運(yùn)轉(zhuǎn)，以及發(fā)送信號(hào)給電控氣壓缸3來移動(dòng)攝像機(jī)6，便于更換梭芯8。

優(yōu)先地，可以在設(shè)置一按鈕，當(dāng)?shù)拙€異常處理完畢后，通過此按鈕給電機(jī)控制系統(tǒng)12發(fā)送一按鈕信號(hào)14，告訴電機(jī)控制系統(tǒng)12底線處理完畢，可以正常啟動(dòng)，否者縫紉機(jī)是無法啟動(dòng)的。這一按鈕可以安裝在縫紉機(jī)的機(jī)頭9上，便于操作。設(shè)置這個(gè)按鈕主要是考慮到安全因素，以免在處理底線的時(shí)候，縫紉機(jī)啟動(dòng)。

本工業(yè)縫紉機(jī)底線異常檢測(cè)方法如下：

1.根據(jù)縫紉機(jī)的具體結(jié)構(gòu)，通過電控氣壓缸3來調(diào)整攝像機(jī)6距旋梭的距離，讓攝像機(jī)6正對(duì)梭殼7的缺口處，調(diào)節(jié)攝像機(jī)6上的焦距，確保圖像信號(hào)清晰，并且調(diào)整單片機(jī)2的灰度值比較器，由此來根據(jù)實(shí)際環(huán)境來設(shè)置梭芯8環(huán)形凸緣81表面兩種顏色的閾值，所述閾值是攝像機(jī)6來根據(jù)采集到的灰度值來判斷這兩種顏色的一個(gè)區(qū)分灰度值的臨界值；

2.單片機(jī)2根據(jù)梭殼7缺口旁的兩個(gè)涂有顏料的矩形標(biāo)定板15來標(biāo)定圖像信號(hào)的基準(zhǔn)，然后在圖像信號(hào)中找出梭殼7缺口處梭芯8的位置。

3.根據(jù)梭芯8的位置的圖像信號(hào)，單片機(jī)2來判斷底線是否異常，并向電機(jī)控制系統(tǒng)12發(fā)送中斷信號(hào)，電機(jī)控制系統(tǒng)12根據(jù)單片機(jī)2發(fā)送來的信號(hào)來控制電機(jī)13是否轉(zhuǎn)動(dòng)，并發(fā)送信號(hào)給電控氣壓缸3，讓其移動(dòng)攝像機(jī)6，留出空間便于更換底線或者處理底線斷線的情況；

當(dāng)單片機(jī)2識(shí)別出來的圖片信號(hào)是動(dòng)態(tài)變換的，即識(shí)別到梭殼7缺口處的顏色是兩種顏色交替出現(xiàn)，說明底線狀態(tài)正常，單片機(jī)2不向電機(jī)控制系統(tǒng)12發(fā)送中斷信號(hào)，電機(jī)控制系統(tǒng)12繼續(xù)控制電機(jī)13正常運(yùn)轉(zhuǎn)；

當(dāng)單片機(jī)2識(shí)別出來的圖片信號(hào)是靜態(tài)的，即識(shí)別到梭殼7缺口處的顏色是一種圖片，要么是梭芯8環(huán)形凸緣81表面的淺色，要么是梭芯8環(huán)形凸緣81表面的深色，或者兩者的顏色一樣一份的時(shí)候，說明底線出現(xiàn)異常情況，即底線斷線或者底線用完，單片機(jī)2會(huì)向電機(jī)控制系統(tǒng)12發(fā)送中斷信號(hào)，電機(jī)控制系統(tǒng)12控制電機(jī)13停止運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)發(fā)送信號(hào)給電控氣壓缸3，讓其移動(dòng)攝像機(jī)6，留出空間便于更換底線或者處理底線斷線的情況；當(dāng)人工處理完底線異常時(shí)，還需按一下機(jī)頭9上一個(gè)按鈕，由此按鈕發(fā)送一個(gè)信號(hào)給電機(jī)控制系統(tǒng)12，電機(jī)13控制。

縫紉機(jī)在縫紉過程中，如果底線狀態(tài)正常，則面線與底線交織完成縫紉工作，此時(shí)，底線就在面線的牽引下運(yùn)動(dòng)，底線的運(yùn)動(dòng)又會(huì)帶動(dòng)梭芯8進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)?shù)拙€出現(xiàn)異常情況的時(shí)候，即底線用完或者底線斷線的時(shí)候，那么此時(shí)梭芯8將不會(huì)運(yùn)動(dòng)。所以，就可以根據(jù)梭芯8的運(yùn)動(dòng)或者 靜止來判斷底線是否異常。

在環(huán)形凸緣81表面有第一標(biāo)記部82和第二標(biāo)記部83有兩種不同顏色的顏料，而攝像機(jī)6捕捉到圖像信號(hào)是一系列的灰度值，不同顏色的灰度值不同。當(dāng)梭芯8運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，就會(huì)有環(huán)形凸緣81表面的兩種顏色交替出現(xiàn)，所以攝像機(jī)6捕捉到的圖像信號(hào)時(shí)動(dòng)態(tài)變換的，即在梭殼7缺口處識(shí)別到的灰度值一直在交替變換；而當(dāng)梭芯8不運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，在梭殼7缺口處的顏色就不會(huì)再變化，要么是一種顏色(白色或黑色)，要么是白色黑色兩種顏色都有，此時(shí)攝像機(jī)6捕捉的圖像信號(hào)時(shí)靜止的，即在梭殼7缺口處識(shí)別到的灰度值是靜止不變的。由此單片機(jī)2可以將攝像機(jī)6的模擬信號(hào)進(jìn)行處理，識(shí)別出圖像信號(hào)是動(dòng)態(tài)的還是靜止的，如果是靜止的，就判斷出是底線異常情況，就會(huì)給電機(jī)控制系統(tǒng)12發(fā)送一底線異常的中斷信號(hào)，電機(jī)控制系統(tǒng)12接收到此中斷信號(hào)，就會(huì)立即停止縫紉，等待縫紉工人處理底線，再啟動(dòng)。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。