CN110552123A - 布料检测系统、方法、计算机可读存储介质、及电子终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供布料检测系统、方法、计算机可读存储介质、及电子终端，应用在缝纫机上，包括光线采集模块、信号处理模块及控制模块，所述光线采集模块采集由于布料的遮挡导致的光线强弱变化并转变为电信号的变化，信号处理模块将电信号处理成开关信号，控制模块判断是否有布料，若有布料，控制电磁铁(或者电磁阀)工作。采用本技术方案能高效及时地检测是否有布料。

Description

布料检测系统、方法、计算机可读存储介质、及电子终端

技术领域

本发明涉及缝纫机技术领域，特别是涉及布料检测系统、方法、计算机可读存储介质、及电子终端。

背景技术

随着机械制造、电子信息行业的发展，缝纫机已经向着智能化方向发展。目前，智能缝制总体来说主要有以下两种方式：一是依靠机械结构实现；二是通过电子传感器实现，传感器主要用来采集各终端信号。现今缝纫机的布料检测装置主要是以红外对射、接近式传感器及以光纤为传输介质的光电传感器的方式实现。

红外对射主要有以下几个缺点：安装不方便，需要调整接收和发射的角度，以达到最佳的效果；发射管容易磨损，影响使用寿命；传输的是模拟信号，容易受到干扰，额外需一些电路处理；安装复杂成本高。接近式传感器主要有以下几个缺点：主要模拟信号，易受干扰，并且需要复杂的程序控制；本身成本比较高。光纤传感器主要有以下几个缺点：需要安装反光挡板，比较复杂；供电电压不是5V需要电路处理；光纤传输不易弯折；成本高。

综上所述，如何克服现有缝纫机的缺点高效及时地检测布料成为亟待解决的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供布料检测、方法、计算机可读存储介质、及电子终端，用于克服现有技术中缝纫机的缺点并高效及时地检测布料的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种布料检测系统，应用于缝纫机上，所述布料检测系统包括：控制模块；至少一个光线采集模块，根据布料遮挡导致的光线强弱变化而产生光电效应，并形成相应的电信号；信号处理模块，与所述光线采集模块和所述控制模块通信连接，以将所述电信号进行处理，以生成开关信号；所述信号处理模块将所述开关信号发送至所述控制模块，以供所述控制模块检测布料的状态。

于本发明的一实施例中的布料检测系统，所述光线采集模块包括光敏电阻、硅光电池、光敏二级管和光敏三极管中的任意一种或多种组合。

于本发明的一实施例中的布料检测系统，所述光线采集模块包括多个光敏电阻，设于所述缝纫机的台板上，其包括：第一光敏电阻，设于布料进入所述台板的第一位置，以检测布料是否到达；第二光敏电阻，设于布料沿所述台板移动的路径上，以检测布料的运动信息；第三光敏电阻，设于布料离开所述台板的第二位置，以检测布料是否完成缝纫和/或布料是否堆叠于所述台板的信息。

于本发明的一实施例中的布料检测系统，所述光线采集模块包括光敏电阻，所述光敏电阻包括一与布料相接触的外表面，所述外表面采用防磨损材料。

于本发明的一实施例中的布料检测系统，所述信号处理模块包括：放大器和比较器。

于本发明的一实施例中，一种缝纫机，包括缝纫机台板，其中，所述布料检测系统集成在PCB板上，PCB板固定在所述缝纫机台板上。

于本发明的一实施例中，一种布料检测方法，应用于控制模块，所述布料检测方法包括：接收来自信号处理模块的开关信号；其中，所述信号处理模块与光线采集模块通信连接，所述光线采集模块根据布料遮挡导致的光线强弱变化，产生光电效应，所述光线采集模块将布料产生的非电信号的变化转化为电信号的变化；所述信号处理模块将所述光线采集模块转化的电信号进行处理，以生成所述开关信号；根据所述开关信号，判断是否有布料；若判断有布料，则控制电磁铁(或者电磁阀)工作。

于本发明的一实施例中，一种布料检测方法，所述布料检测方法还用于执行如下步骤：接收来自信号处理模块的滤波信号；判断布料的类型；所述布料的类型包括较厚布料、正常厚度布料、较薄或者镂空布料；若布料类型为较厚布料，则将所述信号处理模块的信号放大倍数设为第一数值；若布料类型为正常厚度布料，则将所述信号处理模块的信号放大倍数设为第二数值；若布料类型为较薄或者镂空布料，则将所述信号处理模块的信号放大倍数设为第三数值；其中，所述第三数值大于第二数值，第二数值大于第一数值。

于本发明的一实施例中，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现所述布料检测方法。

于本发明的一实施例中，一种电子终端，包括：处理器及存储器；所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行布料检测方法。

如上所述，本发明提供的布料检测系统、方法、计算机可读存储介质、及电子终端，具有以下有益效果：

(1)光线采集模块灵敏度高、信号稳定、适用于自然光的检测；

(2)易于安装；

(3)可以任意安装到缝纫机台板上，几乎不受限制，可以用于多种配合检测，实时监测布料在台板上面的情况；

(4)可以有效的防止光线采集模块如光敏电阻表面的磨损，延长使用寿命；

(5)成本低。

附图说明

图1显示为本发明一实施例中布料检测系统的电路示意图。

图2显示为本发明一实施例中布料检测系统的分解示意图。

图3显示为本发明一实施例中布料检测方法的流程示意图。

图4显示为本发明一实施例中电子终端的示意图。

元件标号说明

100 布料检测系统

101 控制模块

102 光线采集模块

103 信号处理模块

104 光敏电阻

105 硅光电池

106 光敏二极管

107 光敏三极管

201 缝纫机台板

202 布料

203 光敏电阻信号线

204 第一光敏电阻

205 第二光敏电阻

206 第三光敏电阻

401 处理器

402 存储器

403 通信接口

404 系统总线

S301～S303 方法步骤

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

如图1所示，本发明提供一种布料检测系统，应用于缝纫机上，所述布料检测系统包括：控制模块101；至少一个光线采集模块102，根据布料202遮挡导致的光线强弱变化而产生光电效应，并形成相应的电信号；信号处理模块103，与所述光线采集模块102和所述控制模块101通信连接，以将所述电信号进行处理，以生成开关信号；所述信号处理模块103将所述开关信号发送至所述控制模块101，以供所述控制模块101检测布料202的状态。

需要说明的是，所述通信连接包括但不限于电信连接、无线连接或电磁耦合连接。所述控制模块101具体可采用MCU处理器、CPU处理器、Soc处理器、FPGA处理器、或者DSP处理器等等。优选的，本发明用于厚料机或自动机的布料202检测。采用本技术方案，控制模块101只需要一个普通的IO口与信号处理模块103连接即可进行检测，易于信号处理，不易受外界干扰。

于本发明的一实施例中的布料检测系统，所述光线采集模块102包括光敏电阻104、硅光电池105、光敏二级管和光敏三极管107中的任意一种或多种组合。当有布料202遮住时，光线会发生强弱变化，光敏电阻104接收光线的强弱其电阻值会发生变化，并将电阻值变化转化为电压变化；与光敏电阻104通过阻值变化不同的是，硅光电池105、光敏二级管和光敏三极管107根据光生伏特效应，将光照强度的变化转化为电流的变化。

于本发明的一实施例中的布料检测系统，所述光线采集模块102包括光敏电阻104，所述光敏电阻104为高灵敏度光敏电阻104。采用高灵敏度光敏电阻104，能提高检测精度。

于本发明的一实施例中的布料检测系统，所述光线采集模块102包括光敏电阻104，所述光敏电阻104感光面上面采用防磨损材料；例如，光敏电阻104感光面上面涂有一层树脂胶，外边包裹金属，避免了布料202与感光物质的直接接触，由此布料202在通过缝纫机台板201时不会磨损光敏电阻104的感光面，可以防止由于长期使用光敏电阻104感光物质被磨损掉，光敏电阻104本身是电阻元器件，保证器件性能，延长器件的使用寿命。

如图2所示，于本发明的一实施例中的布料检测系统，所述光线采集模块102包括多个光敏电阻104，设于所述缝纫机台板201上，其包括：第一光敏电阻204，设于布料202进入所述缝纫机台板201的第一位置，以检测布料202是否到达；第二光敏电阻205，设于布料202沿所述缝纫机台板201移动的路径上，以检测布料202的运动信息；第三光敏电阻206，设于布料202离开所述台板的第二位置，以检测布料202是否完成缝纫和/或布料202是否堆叠于所述缝纫机台板201的信息。其中，第一光敏电阻204、第二光敏电阻205号和第三光敏电阻206可以单独使用，也可配合使用。在缝纫机台板201上面通过光敏电阻信号线203安装第一光敏电阻204、第二光敏电阻205和第三光敏电阻206，第二光敏电阻205和第三光敏电阻206的相对位置没有特别要求，第二光敏电阻205可靠近第三光敏电阻206安装，也可如图2所示，第二光敏电阻205远离第三光敏电阻206一侧安装，缝纫机将布料202沿缝纫路径传送。第二光敏电阻205靠近第三光敏电阻206安装时，能与第三光敏电阻206配合使用，能更加准确的检测布料202在缝纫机台板201上面的位置：开始缝纫处、正在缝纫处或缝纫完成处。

具体的，如果布料202遮住第一光敏电阻204，则布料202到达；如果布料202遮住第三光敏电阻206而没有遮住第二光敏电阻205，说明开始缝纫；如果布料202同时遮住第二光敏电阻205和第三光敏电阻206，说明正在缝纫；布料202遮住第二光敏电阻205而没有遮住第三光敏电阻206，说明缝纫完成；布料202一直遮住第二光敏电阻205，说明缝纫机台板201上面有布料202堆叠。在自动缝纫机中，对于自动缝纫布料202的检测十分有效。同时，对于现有技术中光纤传感器以及对射传感器来说，与第二光敏电阻205和第三光敏电阻206对应位置的传感器，发射头不好安装，而本发明安装方便，同时也避免了光纤传感器光纤不易弯折的问题。

于本发明的一实施例中的布料检测系统，所述信号处理模块103包括：放大器和比较器。优选的，所述放大器为差分放大器。具体的，通过放大器将电信号(例如电压或电流)放大，再通过比较器将电信号转换为高低电平信号形成开关信号；以电压为例，通过放大器和比较器处理时，设一个比较电压，没有布料202遮挡时输出第一个电压值，有布料202遮挡时输出第二个电压值，将第一个电压值和第二个电压值进行对比判断，用于控制模块101检测是否有布料202，其反应速度快，敏感性高。

于本发明的一实施例中，一种缝纫机，包括缝纫机台板201，其中，所述布料202检测系统集成在PCB板上，PCB板固定在所述缝纫机台板201上。采用本技术方案安装方便、节约成本，PCB板可放到缝纫机台板201多处位置，只需将PCB板固定到缝纫机台板201上面即可，安装时与缝纫机台板201表面齐平，无需考虑安装角度和位置的限制，也不需要考虑挡光板的安装，还可根据实际的安装位置进行大小调整。

如图3所示，对应上述实施例，本发明还能提供一种布料检测方法，应用于控制模块101，上述实施例中的技术特征皆可用于本实施例中，因此相同的技术细节不作重复赘述，所述布料202检测方法包括：

步骤S301：接收来自信号处理模块103的开关信号；其中，所述信号处理模块103与光线采集模块102通信连接，所述光线采集模块102根据布料202遮挡导致的光线强弱变化，产生光电效应，所述光线采集模块102将布料202产生的非电信号的变化转化为电信号的变化；所述信号处理模块103将所述光线采集模块102转化的电信号进行处理，以生成所述开关信号；步骤S302：根据所述开关信号，判断是否有布料202；步骤S303：若判断有布料202，则控制电磁铁(或者电磁阀)工作。

具体的，控制模块101检测到布料202之后发出低电平信号给电磁铁或者电磁阀，如抬压脚电磁铁，剪线电磁铁等，控制电磁铁工作。具体的，在缝纫机的压脚前面安装如前所述的光线采集模块102，当光线采集模块102被布料202被遮住时，控制模块101发出低电平信号控制压脚抬起来，缝纫机的送布牙将布料202往前传送进行缝纫，同样的，也可以通过光线采集模块102检测是否需要前剪线或者后剪线。需要说明的是，采用本方法，通常适用于正常布料202的检测。

于本发明的一实施例中，一种布料检测方法，所述布料检测方法还用于执行如下步骤：接收来自信号处理模块103的滤波信号；判断布料202的类型：所述布料202的类型包括较厚布料、正常厚度布料、较薄或者镂空布料(如蕾丝)。若布料类型为较厚布料，则将所述信号处理模块103的信号放大倍数设为第一数值；若布料类型为正常厚度布料，则将所述信号处理模块103的信号放大倍数设为第二数值；若布料类型为较薄或者镂空布料，则将所述信号处理模块103的信号放大倍数设为第三数值；其中，所述第三数值大于第二数值，第二数值大于第一数值。采用本方法可改善对薄料或者镂空布料检测的偏差。在程序处理时，需要对不同类型的布料202信息进行采集、标定、进行判断。信号处理模块103处理不同类型布料202时，区别在于放大器放大倍数不同：即随着厚度的增加，越厚的布料202放大倍数越小。因此，与正常布料202及较厚布料202不同的是，较薄或者镂空布料202的放大倍数更大。

具体的，首先，将光线采集模块102的电信号进行滤波之后接到单片机的DA口，单片机根据不同的DA值来判断布料202的类型，将DA值的范围从小到大划分为三个部分，依次对应较薄或者镂空布料202、正常布料202及较厚布料202。其次，对于正常布料202及较厚布料202标定正常检测，采用前述的布料检测方法进行判断；对于较薄或者镂空布料202来说，首先需要标定，并通过放大器将电信号倍数成百上千地放大。同样的，对于较薄或者镂空布料202来说，没有布料202遮挡时输出第一个电压值，使用差分放大器对其电信号进行处理，电路与程序相配合，分段进行信号放大输出第二个电压值。其中，对电信号进行分段处理时，将信号分为几个段，这几个段的放大系数不同，采集信号值，判断采集的信号值在哪个范围内，根据不同的范围进行不同的放大(即处理不同类型的布料202时，放大倍数不一样)，但最终放大后的值的范围一样，然后与没有布料时的第一个电压值进行比较，输出高低电平。具体的，对于正常布料202或者较厚布料202不放大或者放大几倍，对于比较微弱的较薄或者镂空布料202，需要放大几十倍或者几百倍甚至上千倍，以使得较薄或者镂空布料202的第二个值与正常布料202或者较厚布料202的第二个值在一个相同的范围内，以便进行比较检测。采用本技术方案能改善处理微弱信号的误差，不至于由于微弱信号被忽略而检测不到较薄或者镂空布料202。优选的，配合高灵敏度光敏电阻104，检测精度更高。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过计算机程序相关的硬件来完成。前述的计算机程序可以存储于一计算机可读存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

如图4所示，本申请实施例提供的再一种电子终端的结构示意图。本实例提供的电子终端，包括：处理器401、存储器402、收发器(图中未标示)、通信接口403和系统总线404；存储器402和通信接口403通过系统总线404与处理器401和收发器连接并完成相互间的通信，存储器402用于存储计算机程序，通信接口403用于和其他设备进行通信，处理器401和收发器用于运行计算机程序，使电子终端执行如上布料202检测方法的各个步骤。

上述提到的系统总线404可以是外设部件互连标准(PeripheralPomponentInterconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(ExtendedIndustryStandardArchitecture，简称EISA)总线等。该系统总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。通信接口用于实现数据库访问装置与其他设备(例如客户端、读写库和只读库)之间的通信。

上述的处理器401可以是通用处理器，包括中央处理器(CentralProcessingUnit，简称CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DigitalSignalProcessing，简称DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field－ProgrammableGateArray，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

存储器402可能包含随机存取存储器(RandomAccessMemory，简称RAM)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。

综上所述，本发明提供的布料检测系统、方法、计算机可读存储介质、及电子终端，应用于缝纫机上，光线采集模块102能将光线强弱变化转变为电信号的变化，信号处理模块103将所述电信号处理成开关信号，控制模块101通过该开关信号检测是否有布料202。采用本发明检测布料202反应速度快，敏感性高。本技术方案有效地解决了红外对射管的安装不便、接收管易磨损和信号处理复杂；接近传感器信号处理复杂和成本高；以及光纤传感器挡光板安装不易、电源电压处理等问题。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种布料监测系统，其特征在于，应用于缝纫机上，所述布料检测系统包括：

控制模块；

至少一个光线采集模块，根据布料遮挡导致的光线强弱变化而产生光电效应，并形成相应的电信号；

信号处理模块，与所述光线采集模块和所述控制模块通信连接，以将所述电信号进行处理，以生成开关信号；所述信号处理模块将所述开关信号发送至所述控制模块，以供所述控制模块检测布料的状态。

2.根据权利要求1所述的布料检测系统，其特征在于，所述光线采集模块包括光敏电阻、硅光电池、光敏二级管和光敏三极管中的任意一种或多种组合。

3.根据权利要求2所述的布料检测系统，其特征在于，所述光线采集模块包括多个光敏电阻，设于所述缝纫机的台板上，其包括：

第一光敏电阻，设于布料进入所述台板的第一位置，以检测布料是否到达；

第二光敏电阻，设于布料沿所述台板移动的路径上，以检测布料的运动信息；

第三光敏电阻，设于布料离开所述台板的第二位置，以检测布料是否完成缝纫和/或布料是否堆叠于所述台板的信息。

4.根据权利要求2所述的布料检测系统，其特征在于，所述光线采集模块包括光敏电阻；所述光敏电阻包括一与布料相接触的外表面，所述外表面采用防磨损材料。

5.根据权利要求1所述的布料检测系统，其特征在于，所述信号处理模块包括：放大器和比较器。

6.一种缝纫机，其特征在于，包括缝纫机台板，还包括如权利要求1所述的布料检测系统；其中，所述布料检测系统集成在PCB板上，PCB板固定在所述缝纫机台板上。

7.一种布料检测方法，其特征在于，应用于控制模块，所述布料检测方法包括：

接收来自信号处理模块的开关信号；其中，所述信号处理模块与光线采集模块通信连接，所述光线采集模块根据布料遮挡导致的光线强弱变化，产生光电效应，所述光线采集模块将布料产生的非电信号的变化转化为电信号的变化；所述信号处理模块将所述光线采集模块转化的电信号进行处理，以生成所述开关信号；

根据所述开关信号，判断是否有布料；

若判断有布料，则控制电磁铁(或者电磁阀)工作。

8.根据权利要求7所述的布料检测方法，其特征在于，所述布料检测方法还用于执行如下步骤：

接收来自信号处理模块的滤波信号；

判断布料的类型：所述布料的类型包括较厚布料、正常厚度布料、较薄或者镂空布料；

若布料类型为较厚布料，则将所述信号处理模块的信号放大倍数设为第一数值；

若布料类型为正常厚度布料，则将所述信号处理模块的信号放大倍数设为第二数值；

若布料类型为较薄或者镂空布料，则将所述信号处理模块的信号放大倍数设为第三数值；其中，所述第三数值大于第二数值，第二数值大于第一数值。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求7-8所述布料检测方法。

10.一种电子终端，其特征在于，包括：处理器及存储器；

所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行如权利要求7-8所述布料检测方法。