压框可旋转式电子花样机结构设计与算法实现

摘要

随着纺织工业向信息化、智能化、自动化方向的发展，电子花样机得到了广泛的应用。电子花样机是一种自动化花样缝制工业缝纫设备。由于其夹布架机构只能在平面内进行平移运动而不能随着花样的角度旋转，致使缝纫花样线迹会出现锯齿形的问题。针对此问题，本文设计了一种新型旋转式电子花样机。具体工作包括：
　　（1）分析了经典缝纫原理进行并指出其缺点，基于此提出压框可旋转式电子花样机总体设计方案。设计圆形压框、平移送料机构和机头等花样机关键部件机械结构，建立压框可旋转式花样机总体装配三维模型，并完成平移机构电机和圆形压框C轴电机的选型计算。对两个关键零部件同步带轮、联轴节进行结构静力学分析，判断工作时所产生的应力和变形是否满足要求。然后对圆形压框进行模态分析，计算出其自然频率，有利于确保外加激励频率远离其固有频率，达到减小振动的目的，进而提高机器的缝制性能和使用寿命。
　　（2）搭建旋转式花样机软件控制平台，基于针脚数据在机床坐标系和屏幕坐标系变换关系完成缝纫花样图形绘制；采用直接遍历图元点方式，解决了花样图形编辑需要定位到针脚点的问题；提出直线、圆弧、B样条曲线等的离散方法，完成对缝纫花样图形离散；研究了图形变换原理及花样在转化中失真原理，解决花样图形转化过程中不保真的问题；分析压框旋转缝纫过程及原理，提出缝纫时压框既平移又旋转运动的实现方法。
　　（3）对设计出来的样机进行调试，并对缝纫效果进行测试，测试结果达到预期目的，各方向缝纫线迹十分优美。设计压框旋转式电子花样机与传统电子花样机缝纫效果对比试验，试验结果表明压框旋转式花样机缝纫线迹更为优美。

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1 绪论

1.1课题来源

1.2论文研究背景

1.3电子花样机国内外研究概况

1.4本课题创新点和难点

1.5 论文主要研究内容

2 压框可旋转式花样机的总体方案设计

2.1 引言

2.2经典缝纫的分析与缺点

2.3 压框可旋转式花样机总体结构设计

2.4 关键传动部分电机选型与计算

2.5本章小结

3 关键零部件的有限元分析和优化

3.1有限元分析和ANSYS分析软件

3.2关键零部件的静力学分析

3.3圆形压框模态分析

3.4本章小结

4 压框可旋转式电子花样机软件控制系统开发

4.1嵌入式Windows CE系统

4.2压框可旋转式电子花样机CAD系统设计与实现

4.3 压框可旋转式电子花样机CAM运动控制程序

4.4 本章小结

5 压框可旋转式电子花样机缝纫性能测试

5.1缝纫B样条离散测试

5.2缝纫效果测试

6 总结与展望

6.1 论文总结

6.2 工作展望

致谢

参考文献