本文的研究对象是自动换料电脑缝纫机,该产品设计极具创新,以传统的电脑缝纫机为研究基础,进行创新设计与二次开发,采用上下位机控制系统和六轴控制,自动化程度极高。自动换料电脑缝纫机与传统电脑缝纫机的最大区别是有一个自动交换工作台,可以实现自动送料回料,取代原有的人工换料,使得换料与缝纫同步并行进行。这样的设计能够最大限度的减少换料等待时间,提高生产效率与安全性,降低人工成本。本文主要从以下几个方面进行了研究:自动换料电脑缝纫机的机械设计、关键零部件的有限元分析、数控系统硬件构架的搭建、系统的调试。通过参考数控加工中心的自动交换工作台的设计,建立了自动换料模块的机械结构。对送料回料轴的机械定位与传动方式进行了方案选型设计。对自动换料模块的关键零件,如布框升降装置与X轴布框抓取装置进行了设计。由于布框升降装置是自动换料模块最重要的机械部件,利用ANSYS WORKBENCH对其进行静力学疲劳分析和动力学模态仿真,对其结构设计的合理性进行验证并优化。在对自动换料电脑缝纫机需求分析的基础上,对数控系统的硬件结构进行总体设计,确立了上位机加下位机的控制模型。上位机人机交互硬件平台采用Cortex-A构架,核心芯片为AM335X,下位机运动控制硬件平台为DSP+FPGA。并且对数控系统的通讯方案和步进伺服控制技术进行了介绍与研究。最后,对整个系统的机械关键位置与数控系统的状态进行检测与调试。同时,站在整个缝纫作业系统的高度,从时间、成本和安全上,研究自动换料模块对整个缝纫作业系统的影响,对课题的研究目的与意义进行验证。