[发明专利]一种实现花样均匀离散化的电子花样机控制方法

摘要

本发明提供了一种实现花样均匀离散化的电子花样机控制方法，以解决现有技术花样离散化不均匀导致电子花样机运行不平稳、花样失真等问题。本发明对组成花样的若干直线段、圆弧、圆和自由曲线分别进行均匀离散化，所得的花样点相对坐标指示了机针在缝纫机画框上的相对运行矢量；将整合后得到的花样数据文件存入电子花样机的电控系统；电控系统读出用户选中的花样数据文件，反向解析出花样数据来控制X轴步进电机和Y轴步进电机配合主轴伺服电机运行。

主权项

1.一种实现花样均匀离散化的电子花样机控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：建立花样数据文件：所述花样数据文件包括头文件、关键点数据和花样数据；所述花样数据通过以下步骤1.1和步骤1.2产生：步骤1.1：根据缝纫工艺将花样分割为依次相连的若干段基本几何图形，所述基本几何图形包括直线段、圆弧、圆和自由曲线，其中决定直线段、圆弧、圆和自由曲线的若干个点的数据为关键点数据；步骤1.2：按照以下方法对每段基本几何图形分别进行均匀离散化：A：直线段的均匀离散化：步骤A.1：设给定直线段的两个点为O(0,0)和P(x,y)，用户设定的针距为d；得出线段OP的长度步骤A.2：确定线段OP离散化后得到的小线段数目N及修正后的针距Δl₁：取若N₁*(d+1)＜l₁，则N＝N₁+1，否则N＝N₁；Δl₁＝l₁/N；步骤A.3：确定向量的单位向量在电子花样机X轴、Y轴方向的分量x_e、y_e：xe=x/l1ye=y/l1]]>步骤A.4：生成均匀离散化后的花样数据绝对位置并取整：步骤A.5：生成花样数据点相对坐标：B：圆弧或圆的均匀离散化：步骤B.1：设给定圆弧或圆的三个点为P₀(0,0)、P₁(x₁,y₁)和P₂(x₂,y₂)，且该三个点不在同一条直线上，用户设定的针距为d；步骤B.2：计算圆弧所在圆的圆心O(x₀,y₀)和半径R；步骤B.3：计算圆弧所对圆心角α、旋转方向β以及向量的倾角γ；其中，若花样是圆，则α＝2π；圆弧顺时针旋转β＝-1，逆时针旋转β＝1；步骤B.4：计算以针距d为弦长所对应的圆心角θ₁；步骤B.5：确定圆弧或圆离散化后的小线段数目M及修正后的圆心角Δθ：取若M₁*θ₁＜α，则M＝M₁+1，否则M＝M₁；Δθ＝α/M；步骤B.6：得到均匀离散化后的花样数据：步骤B.7：判断生成的均匀离散化后的花样数据是否超出设定边界，若超出设定边界，则表示离散结果无法实现，否则，得到花样点相对坐标：C：自由曲线的均匀离散化：步骤C.1：设给定自由曲线的m+1个点为P₁(x₁,y₁)、P₂(x₂,y₂)…P_m+1(x_m+1,y_m+1)，自由曲线由m段三次B样条曲线组成；；步骤C.2：根据公式：60···0141···0·········0···1410···06G1G2···GmGm+1=6P1P2···PmPm+1G2-2G1+G0=0Gm-2Gm+1+Gm+2=0]]>得到三次B样条曲线的m+3个控制点G₀、G₁…G_m+2；步骤C.3：根据公式：Ci(u)=Ai3u3+Ai2u2+Ai1u+Ai0=xi(u)yi(u)Ai3=(-Gi-1+3Gi-3Gi+1+Gi+2)/6Ai2=(3Gi-1-6Gi+3Gi+1)/6Ai1=(-3Gi-1+3Gi+1)/6Ai0=(Gi-1+4Gi+Gi+1)/60≤u≤1,i=1,2···m]]>得到三次B样条曲线轨迹计算公式的系数A_i3、A_i2、A_i1、A_i0；步骤C.4：得到自由曲线长度l2=Σ1m∫01(dxi(u)du)2+(dyi(u)du)2du]]>步骤C.5：计算自由曲线离散化后的小线段数目K及修正后的针距Δl₂：取若K₁*(d+1)＜l₂，则K＝K₁+1，否则K＝K₁，Δl₂＝l₂/K；步骤C.6：得到均匀离散化后的花样数据x_i、y_i，判断生成的均匀离散化后的花样数据是否超出设定边界，若超出设定边界，则表示离散结果无法实现，否则，得到花样点相对坐标：步骤1.3：将各分段均匀离散化后的得到的花样点相对坐标按次序组合生成花样数据文件；步骤2：将步骤1所得的花样数据文件存入电子花样机的电控系统；步骤3：电子花样机的电控系统按照花样数据文件控制X轴步进电机和Y轴步进电机配合主轴伺服电机运行缝纫出设计好的花样。