绗绣机是通过预制花样进行绗缝与绣花的纺织装备,在像中国这样的传统纺织大国中需求量非常大。但国内的绗绣设备技术较为落后,具体表现在机械结构、加工精度、自动化技术、工艺水平等方面,特别是在打版与控制系统上的差距。针对以上问题,简化设计工艺,着重考虑效率,运用矢量化的思想,加速图像的代码转化,结合CAD/CAM技术、现代纺织技术、纺织加工工艺等,设计一套绗缝与绣花共用的打版与控制系统,从而达到随拍随绣的效果;应用新代驱控一体机,满足厂商提出的高机能、低价位的需求,本文主要研究内容如下:首先,参照绗绣机的工作原理,设计了绗绣加工系统的总体方案,选型了新代驱控一体机、伺服系统及其辅助系统,对关键PLC及四轴同步耦合控制进行研究,完善了运动控制,避免了撞针、扯布等情况的发生。其次,针对绗缝加工代码转化,研究了图像的预处理、轮廓提取,并进行轮廓的Freeman链码追踪与优化,对链码跟踪结果进行矢量转化:应用遗传算法,将点链作为初始种群,选取微段直线和微段圆弧为拟合基元的方案,根据加工点偏移误差编写适应度函数,完成加工代码转化。同时为提高效率,改善未成熟收敛等缺陷,改进初始种群和遗传算子,并对改进方案进行结果比对。再次,针对绣花加工代码转化,首先提出了一个基于边缘和区域耦合的实体trixel,通过约束Delaunay三角划分方法,将绗缝结果中得出的边缘像素点通过Douglas-Peucker算法进行下采样作为输入点得出图像三角划分;使用Monte-Carlo采样算法通过随机概率采样各三角实体颜色;通过三角形拓扑关系将其分级,并建立结构体函数;结合空间和光谱原理建立融合规则,指导区域融合;最后通过颜色量化处理方法并结合多边形扫描转化算法转化为加工路径。从次,基于C#WinForm编程,开发花样打版上位机软件,包含花样获取、G代码转化、通讯接口、驱控器参数设置、机床加工面板、警报读取等功能;基于eHMI软件,对驱控器界面进行二次开发,完成专案封装以实现花样载入、模拟加工、加工监控等功能。最终,对打版与控制系统进行了调试,得出了花样代码生成经验参数与最优工作参数,并进行了验证,结果表明绗缝与绣花代码转换算法还原度高、质量高、加工效果好;打版与控制系统运行稳定,满足基础功能需求。