本實用新型屬于縫紉機領域，更具體地，涉及一種具備底線異常檢測功能的工業縫紉機。

背景技術：

工業縫紉機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器。目前工業縫紉機廣泛用于服裝、鞋帽、表帶等裝飾用品的縫制，現在工業縫紉機基本上實現了智能化，用電腦打版其縫制的圖樣，并由控制系統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。

當縫紉機在縫制面料時，縫紉機的旋梭和機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。面線穿設在機針的針眼里，機針在縫紉過程中做上升、下降縫紉動作；旋梭由梭芯和梭殼組成，梭芯被收容在梭殼內，底線纏繞在梭芯上；面線一般在縫紉機的外部，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的機座處，處于非縫紉人員的視野范圍內，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，經常用完進而更換頻率高，所以一旦斷線或者底線用完，由于縫紉機縫紉速度很快，去處理時，面料上會出現沒有底線縫紉而被機針扎出沒有線跡的空洞，從而影響了縫紉的效果，降低的工業縫紉機高效率的實用性。

中國實用新型專利申請說明書CN204237983U公開基于光纖傳感器的工業縫紉機用底線檢測控制系統及方法，所述旋梭包括梭殼和梭芯，所述梭 芯包括繞線柱和設在繞線柱兩端的環形凸緣，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，梭殼上設有相互連通的光纖發射入口和缺口。電控模塊根據傳感器傳所檢測到的反射光的光信號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，當有時候底線還有部分線量的時候，傳感器也會檢測到反光紙，電控系統會馬上停止電機運轉要求更換底線，這樣會造成一定的浪費。

技術實現要素：

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本實用新型提供了一種具備底線異常檢測功能的工業縫紉機，能夠實時、快速、準確的檢測出縫紉機底線異常情況。

為實現上述目的，按照本實用新型，提供了一種具備底線異常檢測功能的工業縫紉機，其包括機座，以及共同安裝在該機座上的機頭、電控氣壓缸、攝像機和旋梭，其特征在于：

所述電控氣壓缸與所述攝像機連接，以用于推動所述攝像機朝靠近或遠離所述旋梭的方向移動；

所述旋梭設置在機座上與所述機頭相對的一側，并包括梭殼和安裝在該梭殼內的梭芯，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的一端還設置有環形凸緣，并且所述環形凸緣上設置有第一標記部和第二標記部；所述梭殼在靠近所述攝像機的一端設置有缺口，以使所述攝像機捕捉到所述第一標記部和/或所述第二標記部的圖像，由此實現對所述繞線柱上底線異常情況的檢測。

優選地，所述攝像機上設置有LED照明光源，以用于提高所述旋梭上的光線強度。

優選地，所述電控氣壓缸通過轉接板與所述攝像機連接，所述轉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接板上。

優選地，所述梭殼在對應于所述缺口的位置安裝在矩形標定板，以用于標定所述攝像機的圖像信號。

總體而言，通過本實用新型所構思的以上技術方案與現有技術相比，能夠取得下列有益效果：

1)本實用新型的攝像機捕捉到旋梭的梭芯的圖像信號，然后單片機根據旋梭的圖像來識別出梭芯上的第一標記部和第二標記部的情況，由此來判斷梭芯是運動的還是不運動的，如果梭芯是運動的，說明底線狀態正常；如果梭芯沒有運動，說明底線斷線或者底線用完，因此能夠實時、快速、準確的檢測出縫紉機底線異常情況。

2)本實用新型能夠實時檢測出底線斷線、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，提高了縫紉機的易操作性，同時也保證了縫紉機的高效率和高質量。

附圖說明

圖1為本實用新型的整體結構示意圖。

圖2為本實用新型的轉接板與氣壓桿的螺紋連接結構示意圖。

圖3為本實用新型的梭芯結構示意圖。

圖4為本實用新型的當梭芯深色表面位于梭殼通光口時的結構示意圖。

圖5為本實用新型的當梭芯淺色表面位于梭殼通光口時的結構示意圖。

圖6為本實用新型的當梭芯淺色和深色表面同時位于梭殼通光口時的結構示意圖。

圖7為本實用新型的檢測裝置的流程圖。

圖8為本實用新型的圖像信號處理的原理圖。

圖9為本實用新型的基于視覺攝像機底線異常檢測裝置的原理圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合 附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。此外，下面所描述的本實用新型各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。

參照圖1～圖9，一種具備底線異常檢測功能的工業縫紉機，包括機座1和共同安裝在機座1上的機頭9、電控氣壓缸3、攝像機6和旋梭，所述電控氣壓缸3與所述攝像機6連接，以用于推動所述攝像機6朝靠近或遠離所述旋梭的方向移動；

所述攝像機6與單片機2連接；

所述旋梭安裝在機座1上與所述機頭9相對的一側，其包括梭殼7和安裝在梭殼7內的梭芯8，所述梭殼7安裝在所述機座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6的一端設置有環形凸緣81，所述環形凸緣81在靠近所述攝像機6的一側設置有第一標記部82和第二標記部83，所述梭殼7在靠近所述攝像機6的一端設置有缺口，以使所述攝像機6捕捉到所述第一標記部82和/或所述第二標記部83的圖像并傳送給所述單片機2。優選地，第一標記部82和第二標記部83可以采用不同顏色、圖案和/或形狀的結構來進行區分，譬如第一標記部82可以涂上淺色的顏料(可以為白色)，第二標記部83可以涂上深色的顏料(可以為黑色)。單片機2通過判斷攝像機發送的圖像是動態圖像還是靜態圖像，可以判斷出底線是否異常。

進一步，所述攝像機6上設置有LED照明光源11，以用于提高所述旋梭上的光線強度。

進一步，所述電控氣壓缸3通過轉接板5與所述攝像機6連接，所述轉接板5上設置有螺紋口4并且所述轉接板5螺紋連接在所述電控氣壓缸3的活塞桿上，所述攝像機6安裝在所述轉接板5上。

進一步，所述梭殼7在對應于所述缺口的位置安裝在矩形標定板15， 以用于標定所述攝像機6的圖像。矩形標定板15上也涂上顏料，最好是深色或者淺色，用來對攝像機6捕捉到的圖像信號進行標定便于確定單片機2找出梭芯8在缺口處的位置。同時，梭芯8上的環形凸緣81表面的第一標記部和第二標記部也要是兩種顏色均勻分布在環形凸緣81表面，單片機2根據梭芯8表面的不同顏色交替出現來判斷底線異常與否。

本工業縫紉機具有電控系統，安裝在機座1上的旋梭、單片機2和電控氣壓缸3，以及驅動縫紉機的機針10工作的電機13；當梭芯8上的底線用完或者在縫紉過程中底線斷線時，梭芯8沒有轉動，攝像機6捕捉到的梭芯8的圖像為靜態圖像信號；當梭芯8上的底線正常的時候，梭芯8正常隨著縫紉而旋轉，攝像機6捕捉到的動態變換的圖像信號；所述單片機2包括供電模塊、攝像機6視頻模擬信號處理模塊以及單片機2圖像處理模塊，所述單片機2連接到控制電機13運動的電控系統。

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

優先地，可以在設置一按鈕，當底線異常處理完畢后，通過此按鈕給電機控制系統12發送一按鈕信號14，告訴電機控制系統12底線處理完畢，可以正常啟動，否者縫紉機是無法啟動的。這一按鈕可以安裝在縫紉機的機頭9上，便于操作。設置這個按鈕主要是考慮到安全因素，以免在處理底線的時候，縫紉機啟動。

本工業縫紉機底線異常檢測方法如下：

1.根據縫紉機的具體結構，通過電控氣壓缸3來調整攝像機6距旋梭的距離，讓攝像機6正對梭殼7的缺口處，調節攝像機6上的焦距，確保圖像信號清晰，并且調整單片機2的灰度值比較器，由此來根據實際環境來設置梭芯8環形凸緣81表面兩種顏色的閾值，所述閾值是攝像機6來根據采集到的灰度值來判斷這兩種顏色的一個區分灰度值的臨界值；

2.單片機2根據梭殼7缺口旁的兩個涂有顏料的矩形標定板15來標定圖像信號的基準，然后在圖像信號中找出梭殼7缺口處梭芯8的位置。

3.根據梭芯8的位置的圖像信號，單片機2來判斷底線是否異常，并向電機控制系統12發送中斷信號，電機控制系統12根據單片機2發送來的信號來控制電機13是否轉動，并發送信號給電控氣壓缸3，讓其移動攝像機6，留出空間便于更換底線或者處理底線斷線的情況；

當單片機2識別出來的圖片信號是動態變換的，即識別到梭殼7缺口處的顏色是兩種顏色交替出現，說明底線狀態正常，單片機2不向電機控制系統12發送中斷信號，電機控制系統12繼續控制電機13正常運轉；

當單片機2識別出來的圖片信號是靜態的，即識別到梭殼7缺口處的顏色是一種圖片，要么是梭芯8環形凸緣81表面的淺色，要么是梭芯8環形凸緣81表面的深色，或者兩者的顏色一樣一份的時候，說明底線出現異常情況，即底線斷線或者底線用完，單片機2會向電機控制系統12發送中斷信號，電機控制系統12控制電機13停止運轉，同時發送信號給電控氣壓缸3，讓其移動攝像機6，留出空間便于更換底線或者處理底線斷線的情況；當人工處理完底線異常時，還需按一下機頭9上一個按鈕，由此按鈕發送一個信號給電機控制系統12，電機13控制。

縫紉機在縫紉過程中，如果底線狀態正常，則面線與底線交織完成縫紉工作，此時，底線就在面線的牽引下運動，底線的運動又會帶動梭芯8進行旋轉運動。當底線出現異常情況的時候，即底線用完或者底線斷線的時候，那么此時梭芯8將不會運動。所以，就可以根據梭芯8的運動或者 靜止來判斷底線是否異常。

在環形凸緣81表面有第一標記部82和第二標記部83有兩種不同顏色的顏料，而攝像機6捕捉到圖像信號是一系列的灰度值，不同顏色的灰度值不同。當梭芯8運動的時候，就會有環形凸緣81表面的兩種顏色交替出現，所以攝像機6捕捉到的圖像信號時動態變換的，即在梭殼7缺口處識別到的灰度值一直在交替變換；而當梭芯8不運動的時候，在梭殼7缺口處的顏色就不會再變化，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，此時攝像機6捕捉的圖像信號時靜止的，即在梭殼7缺口處識別到的灰度值是靜止不變的。由此單片機2可以將攝像機6的模擬信號進行處理，識別出圖像信號是動態的還是靜止的，如果是靜止的，就判斷出是底線異常情況，就會給電機控制系統12發送一底線異常的中斷信號，電機控制系統12接收到此中斷信號，就會立即停止縫紉，等待縫紉工人處理底線，再啟動。

本領域的技術人員容易理解，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。