本發(fā)明涉及縫紉機技術領域，特別涉及一種用于縫紉機的跳針檢測方法。本發(fā)明還涉及一種用于縫紉機的跳針檢測裝置；此外，本發(fā)明還涉及一種具有該跳針檢測裝置的縫紉機。

背景技術：

眾所周知，縫紉機在使用過程中，有時會出現(xiàn)機針穿過了縫料，但是底線和面線不能連續(xù)構成線跡的現(xiàn)象，稱為跳針?？p制過程中，一旦發(fā)生跳針就會留下空針跡，影響線跡的美觀，尤其在汽車用品，皮革等高端縫制過程中，一旦出現(xiàn)跳針，制品必須作為不良品處理。

實際上，亞洲和美國的安全氣囊制造商在生產(chǎn)安全氣囊時，大部分都選用聚酰胺線縫制，由于氣囊的安全原因，必須嚴格控制縫制過程，堅持零缺陷的原則，出現(xiàn)任何的斷線，空針的制品都會直接報廢，據(jù)統(tǒng)計，在縫制過程中出現(xiàn)最多的就是跳針以及斷線現(xiàn)象。為了安全考慮，縫紉機必須能夠對跳針以及斷線缺陷進行及時的報警，確保安全氣囊出廠零缺陷。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種用于縫紉機的跳針檢測方法，該方法可以及時知曉在縫紉過程中是否發(fā)生跳針現(xiàn)象。本發(fā)明的另一目的是提供一種用于縫紉機的跳針檢測裝置。本發(fā)明的再一目的是提供一種具有該跳針檢測裝置的縫紉機。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于縫紉機的跳針檢測方法，包括：

獲取在預設時間段內面線在進給過程中所占的時長；

判斷所述時長與所述預設時間段之比是否處于預設的占空比范圍之內；若否，則進行下一步；

向操作者提示縫紉異常。

優(yōu)選地，所述判斷所述時長與所述預設時間段之比是否處于預設的占空比范圍之內；若否，則進行下一步的步驟之前還包括：

獲取在正?？p紉時面線在進給過程中所占的理論時長；

計算所述理論時長與所述預設時間段之比的理論占空比；

根據(jù)所述理論占空比確定所述占空比范圍。

優(yōu)選地，所述判斷所述時長與所述預設時間段之比是否處于預設的占空比范圍之內；若否，則進行下一步的步驟還包括：

判斷所述時長是否為零，若是，則進行步驟s010；若否，則進行步驟s02；

s010、向操作者進行斷線提示；

s02、判斷在當前所述預設時間段內是否改變針距；若否，則進行步驟s020；

s020、向操作者進行跳線提示。

優(yōu)選地，在所述步驟s02中，若是，還執(zhí)行步驟s03；

s03、根據(jù)改變后的所述針距對所述時長進行補償，并判斷補償后的時長與所述預設時間段之比是否處于所述占空比范圍之內；若否，則執(zhí)行所述步驟s020。

優(yōu)選地，所述預設時間段具體為主軸旋轉一周所需的時間。

本發(fā)明還提供一種用于縫紉機的跳針檢測裝置，包括：

壓電傳感器：用于獲取在預設時間段內面線在進給過程中所占的時長；

控制器：用于判斷所述時長與所述預設時間段之比是否處于預設的占空比范圍之內；

報警器：用于當所述時長與所述預設時間段之比不處于預設的占空比范圍之內時，向操作者提示縫紉異常。

優(yōu)選地，所述報警器具體為當所述時長是否為零時向操作者進行斷線提示的斷線報警器，以及當所述時長與所述預設時間段之比不處于預設的占空比范圍之內、且所述時長不為零時向操作者進行跳線提示的跳線報警器。

優(yōu)選地，還包括：

存儲器：用于獲取在正常縫紉時、面線在進給過程中所占的理論時長；

占空比范圍確定單元：用于計算所述理論時長與所述預設時間段之比的理論占空比，并根據(jù)所述理論占空比確定所述占空比范圍。

優(yōu)選地，所述壓電傳感器設于夾線器螺柱的四周。

本發(fā)明還提供一種縫紉機，包括上述任意一項所述的跳針檢測裝置。

相對于上述背景技術，本發(fā)明提供的用于縫紉機的跳針檢測方法，主要包括：獲取在預設時間段內面線在進給過程中所占的時長；判斷所述時長與所述預設時間段之比是否處于預設的占空比范圍之內；若否，則向操作者提示縫紉異常。如此設置，通過判斷在預設時間段內面線在進給過程中所占的時長而獲知是否發(fā)生跳針或斷線現(xiàn)象，當時長與所述預設時間段之比不處于預設的占空比范圍之內時，向操作者提示縫紉異常；這樣便能夠供操作者及時知曉縫紉過程中異常現(xiàn)象的發(fā)生，以便其采取適當?shù)暮罄m(xù)操作。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為縫紉過程中跳針線跡的用線示意圖；

圖2為發(fā)生跳針現(xiàn)象后送線量的變化示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例所提供的用于縫紉機的跳針檢測方法的流程圖；

圖4為本發(fā)明實施例所提供的用于縫紉機的跳針檢測方法的程序流程圖；

圖5為本發(fā)明實施例所提供的用于縫紉機的跳針檢測裝置的結構框圖；

圖6為裝有壓電傳感器的夾線器的剖視圖。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

為了使本技術領域的技術人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

請參考圖1至圖6，圖1為縫紉過程中跳針線跡的用線示意圖；圖2為發(fā)生跳針現(xiàn)象后送線量的變化示意圖；圖3為本發(fā)明實施例所提供的用于縫紉機的跳針檢測方法的流程圖；圖4為本發(fā)明實施例所提供的用于縫紉機的跳針檢測方法的程序流程圖；圖5為本發(fā)明實施例所提供的用于縫紉機的跳針檢測裝置的結構框圖；圖6為裝有壓電傳感器的夾線器的剖視圖。

本發(fā)明提供的一種用于縫紉機的跳針檢測方法，如說明附圖3所示，主要包括：

s100、獲取在預設時間段內面線在進給過程中所占的時長；

s200、判斷所述時長與所述預設時間段之比是否處于預設的占空比范圍之內；若否，則進行下一步；

s300、向操作者提示縫紉異常。

在介紹本發(fā)明的跳針檢測方法之前，可以先研究縫紉機在正常工作過程中用線量以及送線時間等參數(shù)，如說明書附圖1與附圖2所示。

如說明書附圖1所示，正?？p制用線量為：

l＝p+2(h+c)

而跳針發(fā)生用線量：l＝p

其中：p——每一針距的用線量

h——上層布料的厚度

c——面線的鉸接長度；

從上述等式可知，正常的縫制與跳針用線量相差2(δ+t)，因此，在縫制過程中，如果發(fā)生跳針，必然造成跳針后下一個主軸周期內的送線量發(fā)生變化，具體變化表現(xiàn)在送線時間的滯后。本發(fā)明即是通過檢測這個變化來檢測縫紉機的跳針。

需要說明的是，此處的送線即面線送線架經(jīng)過夾線器的輸線過程，而非挑線桿的收線放線動作對針跡形成過程的供線，有所區(qū)別的是，前者是從外部輸入線量，后者是內部線量的消耗。因此本發(fā)明所涉及的送線量，主要是外部輸入線量的變化，內部對線量的消耗表現(xiàn)在松弛部分長度的變化，檢測起來比較困難，而外部送線量的變化，則相對較容易實現(xiàn)。因為縫紉線從線架輸入，需要經(jīng)過夾線器，不妨將夾線器作為分界線，夾線器到機針的過線稱為內部線路，夾線器到線架稱為外部線路，那么由于夾線器的夾緊作用，縫紉線能保持張緊的狀態(tài)，縫制過程中內部線路需要線量，外部線路就會及時補充，排除起縫狀態(tài)，穩(wěn)定工作的縫紉機，內部線路的線量消耗也是規(guī)律的，具體消耗量已經(jīng)由前述公式給出，因此外部線路對線量的供給也是規(guī)律的。如果發(fā)生跳針異常，內部線路的線消耗量變化導致外部輸線量也會發(fā)生相應的變化。在縫制過程中，輸線并不是在整個周期內進行，僅僅是在某個時間段進行，以機針的上停針位為一個主軸周期的開始，即機針位置的變化對應著不同的工作狀態(tài)，對于不同的縫紉機，輸線的時間起點也不盡相同，對于不同的針距和面料，用線量也不同。

當縫紉機發(fā)生斷線時，縫紉線失去張力，不產(chǎn)生線量的消耗，此時也沒有線量的輸送，因此本發(fā)明也可以判斷出斷線的情況。

如說明書附圖2所示，可以用送線時間的延遲δt表示送線量的減少，t為主軸旋轉一周的時長；檢測電路通過監(jiān)控電平的上升沿時刻，比較前后周期的送線時間的延遲δt，來判斷是否發(fā)生跳針。當然，還可以監(jiān)控電平的下降沿時刻，同樣能夠獲取送線時間所占周期的時長。

本發(fā)明中，步驟s100，獲取在預設時間段內面線在進給過程中所占的時長；而面線在進給過程中所占的時長即可通過壓電傳感器獲知，壓電傳感器可以置于夾線器上；如說明書附圖6所示；壓電傳感器101套設于夾線器螺柱3，夾線器螺柱3設于下夾線板2，而縫紉線1(也就是面線)繞于壓電傳感器101，夾線器的具體設置方式可以參考現(xiàn)有技術，而本發(fā)明僅僅增設壓電傳感器101，用于獲知面線在進給過程中所占的時長；除此之外，預設時間段可以為主軸旋轉一周所需的時間。

在步驟s200中、判斷所述時長與所述預設時間段之比是否處于預設的占空比范圍之內；若否，則進行下一步；如說明書附圖2可知，在縫紉正常的情況下，一個周期t內送線的時間為t1，占空比為t1/t；而根據(jù)該占空比t1/t可以確定一個預設的占空比范圍；當出現(xiàn)縫紉異常(跳線現(xiàn)象)時，則會出現(xiàn)延遲δt，此時在一個周期t內送線的時間為t2，實際占空比為t2/t；當實際占空比為t2/t不屬于預設的占空比范圍時，則進入步驟s300。

步驟s300中、向操作者提示縫紉異常。

針對預設的占空比范圍的確定方法，可以采用如下方式：

獲取在正?？p紉時面線在進給過程中所占的理論時長；

計算所述理論時長與所述預設時間段之比的理論占空比；

根據(jù)所述理論占空比確定所述占空比范圍。

繼續(xù)以說明書附圖2為例，正?？p紉時面線在進給過程中所占的理論時長為t1；計算得到理論時長與所述預設時間段之比的理論占空比為t1/t；而理論占空比t1/t為一個確定的數(shù)值；依據(jù)實際情況將理論占空比t1/t確定為一個范圍，也即占空比范圍，以此作為判斷基準，對實際縫紉過程中的實際占空比是否處于占空比范圍之內。

倘若實際占空比不處于占空比范圍之內，還可以進行以下步驟：

判斷所述時長是否為零，若是，則進行步驟s010；若否，則進行步驟s02；

s010、向操作者進行斷線提示；

s02、判斷在當前所述預設時間段內是否改變針距；若否，則進行步驟s020；

s020、向操作者進行跳線提示。

也即，只要上述時長為零時，則說明面線已經(jīng)斷開，因而實際占空比也應為零，進行步驟s010向操作者進行斷線提示；倘若時長不為零時，則說明未發(fā)生斷線，進行步驟s02、判斷在當前所述預設時間段內是否改變針距；若否，則進行步驟s020；向操作者進行跳線提示。

在所述步驟s02中，若當前預設時間段內改變針距，還執(zhí)行步驟s03；根據(jù)改變后的所述針距對所述時長進行補償，并判斷補償后的時長與所述預設時間段之比是否處于所述占空比范圍之內；若否，則執(zhí)行所述步驟s020。

具體如說明書附圖4所示的程序流程圖；

步驟s10開始后，執(zhí)行步驟s20，獲取傳感器波形，也即獲取壓電傳感器開始工作，獲取波形，得到如說明書附圖2所示的波形；步驟s30中濾波整形，將獲取的實際波形濾波整形，該步驟可以參考現(xiàn)有技術；步驟s40中計算占空比，以及步驟s50判斷占空比是否偏??；步驟s40與步驟s50即為上述步驟s200，判斷所述時長與所述預設時間段之比是否處于預設的占空比范圍之內；倘若不處于預設的占空比范圍之內，也即占空比偏小，則進入步驟s60，判斷占空比是否為零(如步驟判斷所述時長是否為零)，若是，則輸出斷線報警信號并結束，如步驟s70與步驟s80。倘若實際占空比處于預設的占空比范圍之內，則將該縫紉周期定義為正常周期并存儲，進入下一次循環(huán)的檢測，如步驟s51。

步驟s60中，若實際占空比不為零，則進入步驟s61進行判斷是否改變針距，如果沒有改變針距，則說明確實發(fā)生跳線現(xiàn)象，輸出跳針報警信號并結束，如步驟s71與步驟s90；步驟s61中，若果改變了針距，則應將針距改變部分的補償值加入占空比的計算過程中(具體補償方式可以根據(jù)實際需要而定)，并判斷補償后計算得到的占空比是否仍然偏小，若是，則輸出跳針報警信號并結束，如步驟s62、步驟s72與步驟s90；如果補償后計算得到的占空比處于預設的占空比范圍之內，則回到步驟s20，重復循環(huán)判斷。

由此可以看出，本發(fā)明可以將壓電傳感器101安裝在夾線器螺柱3上，當壓電傳感器101檢測張力升高時，輸出波形信號，波形信號經(jīng)過處理后成為附圖2中的方波信號，比較各個周期的波形的上升沿時刻(反向情況是下降沿時刻)，可以判斷是否發(fā)生跳針。在穩(wěn)定的縫制過程中，不改變縫制參數(shù)的情況下，輸線過程也相對穩(wěn)定，但是如果系統(tǒng)出現(xiàn)偶然的波動，或者說縫紉機恰好處于變針距縫制，則對輸線過程也會有所變化，此時會有很大的可能性造成誤判。

本發(fā)明通過比較波形占空比的檢測方法。如附圖2所示，輸線狀態(tài)表現(xiàn)為波形的高電平，圖上方為正?？p制情況的波形，下方為跳針發(fā)生后的波形，正常波形的占空比為t1/t，跳針后的周期的波形占空比為t2/t，通過主軸電控的轉速可以計算波形的周期t，只要檢測各個主軸周期的高電平時間t，就能通過比較判斷跳針是否發(fā)生。即使是在變針距縫制中，只要對有針距變化部分進行相應地補償，仍然可以適用。其中，占空比是指一個周期內高電平占整個周期的時間比率。當然，波形不一定是上升沿時刻，也可以是下降沿時刻，可以根據(jù)需要而定。

本發(fā)明還提供一種用于縫紉機的跳針檢測裝置，如說明書附圖5所示，主要包括：

壓電傳感器101：用于獲取在預設時間段內面線在進給過程中所占的時長；

控制器102：用于判斷所述時長與所述預設時間段之比是否處于預設的占空比范圍之內；

報警器103：用于當所述時長與所述預設時間段之比不處于預設的占空比范圍之內時，向操作者提示縫紉異常。

優(yōu)選地，報警器具體為當所述時長是否為零時向操作者進行斷線提示的斷線報警器，以及當所述時長與所述預設時間段之比不處于預設的占空比范圍之內、且所述時長不為零時向操作者進行跳線提示的跳線報警器。

優(yōu)選地，還包括：

存儲器：用于獲取在正?？p紉時、面線在進給過程中所占的理論時長；

占空比范圍確定單元：用于計算所述理論時長與所述預設時間段之比的理論占空比，并根據(jù)所述理論占空比確定所述占空比范圍。

優(yōu)選地，所述壓電傳感器101設于夾線器螺柱3的四周。壓電傳感器101安裝位置還可以設置于小夾線器螺柱或者其他過線件處。

上述跳針檢測裝置，對縫紉機原有的機構更改較少，只需要在夾線器或者其他過線件上加裝壓電傳感器101，對過線道的影響較少，不會影響現(xiàn)有的縫紉線跡的美觀性。與此同時，通過張力水平表征縫紉機的輸線狀態(tài)，將壓電傳感器101所采集的數(shù)據(jù)轉換成高低電平的形式的開關量，這樣可以降低所采用的傳感器的精度要求，控制成本。由于采用檢測占空比的形式，可以提高識別的準確度，特別是在變針距縫制時，仍然適用；跳針檢測裝置還可以對跳針和斷線區(qū)分檢測。

本發(fā)明所提供的一種具有跳針檢測裝置的縫紉機，包括上述具體實施例所描述的跳針檢測裝置；縫紉機的其他部分可以參照現(xiàn)有技術，本文不再展開。

需要說明的是，在本說明書中，諸如第一和第二之類的關系術語僅僅用來將一個實體與另外幾個實體區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體之間存在任何這種實際的關系或者順序。

以上對本發(fā)明所提供的縫紉機及其跳針檢測裝置與檢測方法進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權利要求的保護范圍內。