本发明涉及缝纫机技术领域，尤其涉及一种针距检测方法、针距检测装置、计算机设备及可读存储介质。
背景技术：
在服装加工过程中，出于控制线辫长度、自动调节针距等目的，需要获得缝纫机运行时的实际针距值。然而，目前的缝纫机没有实时检测针距的装置，用户无法获得当前针距信息，当需要调节针距的大小时，只能凭借经验或多次测试，无法达到快速调节针距值的目的。
技术实现要素：
有鉴于此，有必要提供一种针距检测方法、针距检测装置、计算机设备及可读存储介质。
本发明提供一种针距检测方法，应用于缝纫机上，其特征在于，所述缝纫机包括送布组件、光栅及光电传感器，所述光栅与所述光电传感器其中的一个设置于所述送布组件上并能够跟随所述送布组件运动，另一个设置于所述缝纫机的机壳上；所述光电传感器用于感测所述光栅的运动位置并输出波形周期相同且具有不同相位差的第一信号及第二信号；所述针距检测方法包括：
根据所述第一信号与所述第二信号之间波形的相对位置关系，确定所述送布组件的运动方向；
根据所述第一信号与所述第二信号的波形周期的数量，计算所述送布组件在一个运动方向下的运动距离；
根据所述送布组件一个运动方向下的运动距离确定当前针距。
本发明提供的针距检测方法，使用光栅及光电传感器配合检测针距值，将光栅或光电传感器设置于送布组件上并跟随送布组件运动，根据两个波形周期相同但相位差不同的光栅信号，得出当前针距，具有响应速度快、抗电磁干扰、尺寸小、重量轻、耐温性好、复用能力强、传输距离远、耐腐蚀、高灵敏度、无源器件等优点。
在本发明的一个实施方式中，所述光电传感器用于感测所述光栅的运动位置并输出波形周期相同且具有不同相位差的第一信号及第二信号，包括：
所述光电传感器用于感测所述光栅的运动位置并输出波形周期相同且具有90度相位差的第一信号及第二信号。
如此设置，当送布组件由第一方向转向第二方向时，光电传感器能够更加快速准确地判断送布组件的转向时机以及计算送布组件在第一方向运动的距离，进一步提高针距检测的可靠性。
在本发明的一个实施方式中，所述光电传感器用于感测所述光栅的运动位置并输出波形周期相同且具有不同相位差的第一信号及第二信号，包括：
所述光电传感器用于感测所述光栅的运动位置并输出第一信号及第二信号，所述第一信号及第二信号为具有90度相位差的波形周期相同的矩形波信号。
如此设置，使用矩形波作为第一信号及第二信号的波形，矩形波只有高电平和低电平两个值，光电传感器在检测时更加简单，也会更加准确。
在本发明的一个实施方式中，所述送布组件为送布轴，所述针距检测方法在所述根据所述第一信号与所述第二信号之间波形的相对位置关系，确定所述送布组件的运动方向的步骤前还包括：
将光栅固设于送布轴上；或者，
所述送布组件为送布牙架，所述针距检测方法在所述根据所述第一信号与所述第二信号之间波形的相对位置关系，确定所述送布组件的运动方向的步骤前包括：
将光栅固设于送布牙架上；或者，
所述送布组件为送布曲柄，所述针距检测方法在所述根据所述第一信号与所述第二信号之间波形的相对位置关系，确定所述送布组件的运动方向的步骤前包括：
将光栅固设于送布曲柄上。
如此设置，光栅固设于送布轴、送布牙架或送布曲柄上，这三个送布组件与送布牙传送待加工布料的距离之间具有准确的机械传动关系，测得的针距精度高，误差小。
在本发明的一个实施方式中，为了使光电传感器位于固定位置以测得准确的针距值，所述缝纫机还包括壳体，所述针距检测方法在所述根据所述第一信号与所述第二信号之间波形的相对位置关系，确定所述送布组件的运动方向的步骤前还包括：
将所述光电传感器固设于壳体上。
如此设置，光电传感器位置固定，能够精准检测光栅的位置变化，测得的实时针距误差小，准确度高。
在本发明的一个实施方式中，所述光栅与所述光电传感器其中的一个设置于所述送布组件上并能够跟随所述送布组件运动，另一个设置于所述缝纫机的机壳上，包括：
所述光栅与所述光电传感器其中的一个可拆卸地设置于所述送布组件上并能够跟随所述送布组件运动，另一个设置于所述缝纫机的机壳上。
如此设置，光栅与光电传感器为可拆卸结构，便于维修和更换。
在本发明的一个实施方式中，所述光栅设置于所述送布组件上并能够跟随所述送布组件运动的步骤还包括：
所述光栅设置于所述送布组件上并能够跟随所述送布组件运动，所述光栅的栅格数为100、180、360或720等。
如此设置，可根据不同精度需要选择光栅的栅格数，满足不同用户的需求。
本发明还提供了一种针距检测装置，所述装置包括：
方向检测模块，用于根据所述第一信号与所述第二信号之间波形的相对位置关系，确定所述送布组件的运动方向；
距离检测模块，用于根据所述第一信号与所述第二信号的波形周期的数量，计算所述送布组件在一个运动方向下的运动距离；
针距计算模块，用于根据所述送布组件一个运动方向下的运动距离确定当前针距。
本发明还提供了一种缝纫机，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
附图说明
图1为本发明一个实施方式中的针距检测方法的流程图；
图2为本发明一个实施方式中缝纫机的结构示意图；
图3为图2所示缝纫机中送布组件的结构示意图；
图4为图2所示缝纫机中部分结构的结构示意图；
图5为图4所示部分结构的拆解图；
图6为本发明一个实施方式中第一信号及第二信号的示意图；
图7为送布轴的运动示意图；
图8为本发明提供的针距检测装置的模块图。
100、缝纫机；10、壳体；20、主轴；30、送布组件；40、光栅；50、光电传感器；31、偏心轮；32、送布连杆；321、定位销；33、送布轴；34、差动送布曲柄；35、曲柄滑套；36、抬牙滑块；37、偏心轴；38、第一滑块；39、第二滑块；301、送布牙架。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
参阅图1及图3，图1为本发明一个实施方式中的针距检测方法的流程图；图2为本发明一个实施方式中缝纫机100的结构示意图；图3为图2所示缝纫机100中送布组件30的结构示意图。
本发明提供一种缝纫机100，用于缝制棉、麻、丝、毛、人造纤维等织物以及皮革、塑料、纸张等制品，缝出的线迹整齐美观、平整牢固，缝纫速度快、使用简便。本发明的缝纫机100为包缝机。可以理解的是，在其他实施方式中，缝纫机100也可以是平缝机、绷缝机、双针机、锁眼机等其他缝纫机100的使用场合。
本发明提供的缝纫机100包括壳体10、主轴20、送布组件30、压脚机构(图未示)以及机头(图未示)，主轴20设置于壳体10的内部并连接于送布组件30及机头，送布组件30、压脚机构及机头均设置于壳体10上，压脚机构与送布组件30相对并靠近机头设置。
壳体10用于承载主轴20、压脚机构、送布组件30及机头，主轴20连接于动力源(图未示)，并能够在动力源的驱动下带动压脚机构、送布组件30及机头运转，压脚机构用于按压送布组件30运输的布料以提高缝纫加工的质量与品质，送布组件30用于运送待加工的布料，机头用于缝纫加工送布组件30输送来的布料。通过主轴20带动送布组件30往复地运送布料，再通过压脚机构适当的张紧布料，机头就能够对处于良好张紧状态的布料进行缝纫加工，从而完成包缝机的缝纫锁边过程。
当然，除了上述提及的壳体10、主轴20、压脚机构、送布组件30以及机头，缝纫机100内还会设置过线机构(图未示)、润滑机构(图未示)等辅助机构来实现缝纫过程的顺利完成，在此不作赘述。
送布组件30包括偏心轮31、送布连杆32、送布轴33、差动送布曲柄34、曲柄滑套35、抬牙滑块36、偏心轴37、第一滑块38、第二滑块39及送布牙架301。其中，偏心轮31套设主轴20并随主轴20一起转动。送布连杆32一端连接于主轴20，另一端连接于送布轴33；优选的，送布连杆32与送布轴33之间通过定位销321连接。差动送布曲柄34固定在送布轴33上；优选的，差动送布曲柄34由螺钉固定在送布轴33上。曲柄滑套35与差动送布曲柄34相连接。抬牙滑块36套设主轴20并随主轴20一起转动。偏心轴37固定在壳体10上。第一滑块38设置在偏心轴37上，第一滑块38组连接于送布牙架301的末端。第二滑块39连接于送布牙架301，并且铰接于曲柄滑套35。送布牙架301包括差动牙，被缝纫物在差动牙的移动下被运送。
其运动原理为，当主轴20运动时，偏心轮31随之运动，主轴20上的抬牙滑块36在送布牙架301上对应的滑槽内滑动。由于主轴20上存在偏心，当主轴20转动时，驱动抬牙滑块36做上下运动，从而驱动送布牙架301作上下抬牙的动作。偏心轮31与送布连杆32、差动送布曲柄34组成曲柄摇杆运动。当偏心轮31随主轴20旋转时，驱动差动送布曲柄34作往复摆动运动。差动送布曲柄34上的导杆与曲柄滑套35组成移动副，第二滑块39与送布牙架301上的滑槽组成移动副，曲柄滑套35和第二滑块39在中心处铰接。偏心轴37上设置有第一滑块38，送布牙架301的末端与第一滑块38组成移动副。偏心轮31通过上述结构驱动送布牙架301作左右送布运动。综上，送布牙架301既有上下运动，又有左右运动，综合后能够往复输送被缝纫物，并且由于驱动送布牙架301做上下运动和左右运动的源头均为主轴20，不会出现时间差的情况，保证了送布牙架301每次往复输送被缝纫物的距离和时间间隔均是相同的，因此针距值也是相同的。
在服装加工过程中，出于控制线辫长度、自动调节针距等目的，需要获得缝纫机100运行时的实际针距值。然而，目前的缝纫机100没有实时检测针距的装置，用户无法获得当前针距信息，当需要调节针距的大小时，只能凭借经验或多次测试，无法达到快速调节针距值的目的。
请一并参阅图4及图5，图4为图2所示缝纫机100中部分结构的结构示意图；图5为图4所示部分结构的拆解图。
本发明提供一种针距检测方法，应用于缝纫机100上，缝纫机100包括送布组件30、光栅40及光电传感器50，光栅40与光电传感器50其中的一个设置于送布组件30上并能够跟随送布组件30运动，另一个设置于缝纫机100的机壳上；光电传感器50用于感测光栅40的运动位置并输出波形周期相同且具有不同相位差的第一信号及第二信号；针距检测方法包括：
根据第一信号与第二信号之间波形的相对位置关系，确定送布组件30的运动方向；
根据第一信号与第二信号的波形周期的数量，计算送布组件30在一个运动方向下的运动距离；
根据送布组件30一个运动方向下的运动距离确定当前针距。
本发明提供的针距检测方法，使用光栅40及光电传感器50配合检测针距值，依据送布组件30在送布过程中具有往复运动的原理，实现光栅40及光电传感器50之间的相对运动，从而能够实时检测针距，针距检测组件安装简便，检测结果准确，环境适应性强，市场前景广泛。本发明使用光栅40及光电传感器50，根据两个波形周期相同但相位差不同的光栅40信号，得出当前针距，光栅40及光电传感器50具有响应速度快、抗电磁干扰、尺寸小、重量轻、耐温性好、复用能力强、传输距离远、耐腐蚀、高灵敏度、无源器件等优点。
可以理解的是，设置于缝纫机100上可以是安装在壳体10上，也可以是内置于壳体10形成的腔室中。
在本发明的一个实施方式中，光电传感器50用于感测光栅40的运动位置并输出波形周期相同且具有不同相位差的第一信号及第二信号，包括：
光电传感器50用于感测光栅40的运动位置并输出波形周期相同且具有90度相位差的第一信号及第二信号。
如此设置，当送布组件30由第一方向转向第二方向时，光电传感器50能够更加快速准确地判断送布组件30的转向时机以及计算送布组件30在第一方向运动的距离，进一步提高针距检测的可靠性。
可以理解的是，第一信号与第二信号之间的相位差可以不是90度而是其他度数，只要能实现两者之间具有差别，能够检测送布组件30的运动方向及运动距离即可。
请一并参阅图6及图7，图6为本发明一个实施方式中第一信号及第二信号的示意图；图7为送布轴33的运动示意图。
在本发明的一个实施方式中，光电传感器50用于感测光栅40的运动位置并输出波形周期相同且具有不同相位差的第一信号及第二信号，包括：
光电传感器50用于感测光栅40的运动位置并输出第一信号及第二信号，第一信号及第二信号为具有90度相位差的波形周期相同的矩形波信号。
如此设置，使用矩形波作为第一信号及第二信号的波形，矩形波只有高电平和低电平两个值，光电传感器50在检测时更加简单，也会更加准确。
可以理解的是，第一信号与第二信号之间的相位差可以不是矩形波而是其他波形，如正弦波、余弦波、三角波、锯齿波等，只要能够有一定的波形周期，能够检测送布组件30的运动方向及运动距离即可。
在本发明的一个实施方式中，送布组件30为送布轴33，针距检测方法在根据第一信号与第二信号之间波形的相对位置关系，确定送布组件30的运动方向的步骤前还包括：
将光栅40固设于送布轴33上；或者，
送布组件30为送布牙架301，针距检测方法在根据第一信号与第二信号之间波形的相对位置关系，确定送布组件30的运动方向的步骤前包括：
将光栅40固设于送布牙架301上；或者，
送布组件30为送布曲柄，针距检测方法在根据第一信号与第二信号之间波形的相对位置关系，确定送布组件30的运动方向的步骤前包括：
将光栅40固设于送布曲柄上。
如此设置，光栅40固设于送布轴33、送布牙架301或送布曲柄上，这三个送布组件30与送布牙传送待加工布料的距离之间具有准确的机械传动关系，测得的针距精度高，误差小。
可以理解的是，光栅40及光电传感器50也可以安装在除送布轴33、送布牙架301、送布曲柄以外的其他送布组件30上，如送布连杆32等，只要能不影响缝纫机100中送布组件30的传动，并且可以规律地往复运动能够测出对应的针距值即可。
在其中一个实施方式中，光栅40设置在送布轴33上，光电传感器50与光栅40相匹配且用于输出第一信号及第二信号。如图5及图6所示，第一信号与第二信号均为矩形波，并且二者相位差相差90度。当送布组件30由a点向b点逆时针运动时，光电感应器对应输出第一信号及第二信号的区间为t0至t2，此时在t1时刻，第一信号位于高电平，第二信号从高电平变为低电平；当送布组件30运动到b点时，光电感应器对应输出第一信号及第二信号的区间为t2至t3，此时第一信号持续位于高电平，第二信号由低电平变为高电平又变为低电平；当送布组件30由b点向a点顺时针运动时，光电感应器对应输出第一信号及第二信号的区间为t3至t5，此时在t4时刻，第一信号位于高电平，第二信号从低电平变为高电平。由此可知，当送布组件30在顺时针运动和逆时针运动时，光电感应器输出的信号不同，因此，能够确定送布组件30的运动方向。进一步的，当送布轴33朝向某一方向运动时，光电感应器对第一信号及/或第二信号的边沿进行累加计数，能够确定送布轴33在某一个方向下运动的距离。更进一步的，由于送布轴33与送布牙架301机械连接，因此送布轴33的运动距离与针距值相对应，由此可确定当前针距值。
在本发明的一个实施方式中，为了使光电传感器50位于固定位置以测得准确的针距值，缝纫机100还包括壳体10，针距检测方法在根据第一信号与第二信号之间波形的相对位置关系，确定送布组件30的运动方向的步骤前还包括：
将光电传感器50固设于壳体10上。
如此设置，光电传感器50位置固定，能够精准检测光栅40的位置变化，测得的实时针距误差小，准确度高。
在本发明的一个实施方式中，光栅40与光电传感器50其中的一个设置于送布组件30上并能够跟随送布组件30运动，另一个设置于缝纫机100的机壳上，包括：
光栅40与光电传感器50其中的一个可拆卸地设置于送布组件30上并能够跟随送布组件30运动，另一个设置于缝纫机100的机壳上。
如此设置，光栅40与光电传感器50为可拆卸结构，便于维修和更换。可以理解的是，可拆卸结构可以是螺纹连接、卡接、扣合等方式，在此不一一赘述。
在本发明的一个实施方式中，光栅40设置于送布组件30上并能够跟随送布组件30运动的步骤还包括：
光栅40设置于送布组件30上并能够跟随送布组件30运动，光栅40的栅格数为100、180、360或720等。
如此设置，可根据不同精度需要选择光栅40的栅格数，满足不同用户的需求。
在一个实施方式中，光栅40与光电传感器50之间的距离不大于8mm。
如此设置，既不影响送布组件30的运动，光电传感器50又能够更加精准的检测光栅40的变化，从而输出不同的针距值。
在一个实施方式中，缝纫机100还包括螺纹紧固件41，光电传感器50通过螺纹紧固件41安装在壳体10上，光栅40通过胶接、卡接或螺纹紧固件41固定在送布轴33上。
如此设置，光栅40及光电传感器50的固定效果好，光电传感器50在感应时感应精度高，测得的针距值准确。可以理解的是，在其他实施方式中，光电传感器50也可以通过其他方式固定在壳体10上或内置于壳体10内部的空腔中，如胶接、卡接、铆接、焊接等；光栅40也可以通过其他方式固定在送布轴33上，如铆接、焊接等。
请一并参阅图8，图8为本发明提供的针距检测装置的模块图。
本发明还提供了一种针距检测装置，装置包括：
方向检测模块，用于根据第一信号与第二信号之间波形的相对位置关系，确定送布组件30的运动方向；
距离检测模块，用于根据第一信号与第二信号的波形周期的数量，计算送布组件30在一个运动方向下的运动距离；
针距计算模块，用于根据送布组件30一个运动方向下的运动距离确定当前针距。
本发明还提供了一种缝纫机100，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述方法的步骤。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围内。
技术特征：
1.一种针距检测方法，应用于缝纫机上，其特征在于，所述缝纫机包括送布组件、光栅及光电传感器，所述光栅与所述光电传感器其中的一个设置于所述送布组件上并能够跟随所述送布组件运动，另一个设置于所述缝纫机的机壳上；所述光电传感器用于感测所述光栅的运动位置并输出波形周期相同且具有不同相位差的第一信号及第二信号；所述针距检测方法包括：
根据所述第一信号与所述第二信号之间波形的相对位置关系，确定所述送布组件的运动方向；
根据所述第一信号与所述第二信号的波形周期的数量，计算所述送布组件在一个运动方向下的运动距离；
根据所述送布组件一个运动方向下的运动距离确定当前针距。
2.如权利要求1所述的针距检测方法，其特征在于，所述光电传感器用于感测所述光栅的运动位置并输出波形周期相同且具有不同相位差的第一信号及第二信号，包括：
所述光电传感器用于感测所述光栅的运动位置并输出波形周期相同且具有90度相位差的第一信号及第二信号。
3.如权利要求2所述的针距检测方法，其特征在于，所述光电传感器用于感测所述光栅的运动位置并输出波形周期相同且具有不同相位差的第一信号及第二信号，包括：
所述光电传感器用于感测所述光栅的运动位置并输出第一信号及第二信号，所述第一信号及第二信号为具有90度相位差的波形周期相同的矩形波信号。
4.如权利要求1所述的针距检测方法，其特征在于，所述送布组件为送布轴，所述针距检测方法在所述根据所述第一信号与所述第二信号之间波形的相对位置关系，确定所述送布组件的运动方向的步骤前还包括：
将光栅固设于送布轴上；或者，
所述送布组件为送布牙架，所述针距检测方法在所述根据所述第一信号与所述第二信号之间波形的相对位置关系，确定所述送布组件的运动方向的步骤前包括：
将光栅固设于送布牙架上；或者，
所述送布组件为送布曲柄，所述针距检测方法在所述根据所述第一信号与所述第二信号之间波形的相对位置关系，确定所述送布组件的运动方向的步骤前包括：
将光栅固设于送布曲柄上。
5.如权利要求1所述的针距检测方法，其特征在于，所述缝纫机还包括壳体，所述针距检测方法在所述根据所述第一信号与所述第二信号之间波形的相对位置关系，确定所述送布组件的运动方向的步骤前还包括：
将所述光电传感器固设于壳体上。
6.如权利要求1所述的针距检测方法，其特征在于，所述光栅与所述光电传感器其中的一个设置于所述送布组件上并能够跟随所述送布组件运动，另一个设置于所述缝纫机上，包括：
所述光栅与所述光电传感器其中的一个可拆卸地设置于所述送布组件上并能够跟随所述送布组件运动，另一个设置于所述缝纫机上。
7.如权利要求1所述的针距检测方法，其特征在于，所述光栅设置于所述送布组件上并能够跟随所述送布组件运动的步骤还包括：
所述光栅设置于所述送布组件上并能够跟随所述送布组件运动，所述光栅的栅格数为100、180、360或720。
8.一种针距检测装置，其特征在于，所述装置包括：
方向检测模块，用于根据所述第一信号与所述第二信号之间波形的相对位置关系，确定所述送布组件的运动方向；
距离检测模块，用于根据所述第一信号与所述第二信号的波形周期的数量，计算所述送布组件在一个运动方向下的运动距离；
针距计算模块，用于根据所述送布组件一个运动方向下的运动距离确定当前针距。
9.一种缝纫机，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
10.一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，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
技术总结
本发明提供一种针距检测方法，针距检测方法包括以下步骤：根据第一信号与第二信号之间波形的相对位置关系，确定送布组件的运动方向；根据第一信号与第二信号的波形周期的数量，计算送布组件在一个运动方向下的运动距离；根据送布组件一个运动方向下的运动距离确定当前针距。本发明提供的针距检测方法，使用光栅及光电传感器配合检测针距值，将光栅或光电传感器设置于送布组件上并跟随送布组件运动，根据两个波形周期相同但相位差不同的光栅信号，得出当前针距，具有响应速度快、抗电磁干扰、尺寸小、重量轻、耐温性好、复用能力强、传输距离远、耐腐蚀、高灵敏度、无源器件等优点。
技术研发人员：朱良华;徐永明
受保护的技术使用者：杰克缝纫机股份有限公司
技术研发日：.11.28
技术公布日：.02.25
