DE102005049771A1 - Sewing machine comprises a presser foot position sensor, a material thickness sensor and a control unit for controlling the sewing machine in response to signals from the sensors - Google Patents
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Abstract
Description
Die
Erfindung betrifft eine Nähmaschine nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige Nähmaschine
ist bekannt aus der
Die mit Hilfe dieses Dickensensors gewonnenen Messergebnisse haben sich als hilfreich zur Vorgabe von Stellwerten zur Umstellung der Nähmaschine bei sich ändernder Stoffstärke herausgestellt. Es besteht weiterhin das Erfordernis, diese Umstellung noch feiner an das zu nähende Nähgut anzupassen.The with the help of this thickness sensor obtained measurement results have as helpful for presetting manipulated variables for changing over the sewing machine with changing fabric thickness exposed. There is still a need for this changeover even finer to the sewing workpiece adapt.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Nähmaschine der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass eine fein an die Nähgutparameter angepasste Umstellung der Nähmaschine bei sich ändernder Nähgutstärke automatisch erfolgt.It It is therefore an object of the present invention to provide a sewing machine of the type mentioned in such a way that a fine to the sewing material parameters adapted conversion of the sewing machine with changing Sewing material thickness automatically he follows.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Nähmaschine mit dem im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.These The object is achieved by a sewing machine with the features specified in the characterizing part of claim 1.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass eine feine Anpassung von Nähparametern an Nähgut- bzw. Stoffparameter möglich ist, wenn in diese Anpassung Informationen über die Komprimierbarkeit des zu nähenden Nähguts bzw. Stoffes eingehen. Die Komprimierbarkeit wird erfindungsgemäß dadurch erfasst, indem über die Position des Niederhaltefußes in der Niederhaltestellung eine komprimierte Nähgutstärke und in dem über den Dickensensor eine nicht komprimierte Nähgutstärke erfasst wird. Die erfindungsgemäße Kombination von Messdaten zur komprimierten und zur nicht komprimierten Nähgutstärke erlaubt eine Feinanpassung der Nähparameter an die Nähgutparameter nicht nur dann, wenn die ausschließliche Messung der Nähgutstärke im nicht komprimierten Zustand aufgrund einer hiervon verschiedenen komprimierten Nähgutstärke aussagelos ist, sondern auch dann, wenn erst die Kombination der Messergebnisse komprimiert/nicht komprimiert Informationen für eine derartige Feinanpassung liefert. Ein Beispiel hierfür ist die Feinanpassung der Fadenspannung, die sowohl von der unkomprimierten Nähgutstärke als auch von der Komprimierbarkeit des Nähgutes abhängt. Auch andere Nähparameter wie die Hubverstellung des mindestens einen Niederhaltefußes, die Drehzahl der Armwelle, die Stichlänge und die Lüfterhöhe können durch Auswertung der Informationen des Positionssensors einerseits und des Dickensensors andererseits fein angepasst werden. Als Niederhaltefuß kann ein Drückerfuß zum Niederhalten des Stoffes im Bereich einer Stichbildstelle oder an den Stoff während eines Transportvorganges in einer Niederhaltestellung ebenfalls niederhaltender Transportfuß eingesetzt werden. Abhängig von den Messewerten erfolgt über die Steuereinrichtung eine Umsetzung in vorgegebene Nähmaschinen-Stellwerte, also eine Anpassung der Nähparameter. Eine manuelle Umstellung bzw. eine manuelle Programmanpassung ist nicht erforderlich. Diese verkürzt die Rüstzeit beim Umstellen des Nähguts erheblich. Zudem werden Fehleinstellungen vermieden. Durch die Feinanpassung kann ein sicherer Stofftransport bei gleichzeitig minimalem Druck erreicht werden, den die Niederhaltefüße, also der Drückerfuß und/oder der Transportfuß, auf den Stoff ausüben.According to the invention was recognized that a fine adjustment of sewing parameters to Nähgut- or Substance parameters possible is, if in this adaptation information about the compressibility of the to sew sewing material or substance. The compressibility is inventively characterized captured by over the position of the holddown foot in the holddown position a compressed material thickness and in the over the Dickensensor a non-compressed material thickness is detected. The combination according to the invention measured data for compressed and uncompressed material thickness allowed a fine adjustment of the sewing parameters to the sewing material parameters not only if the exclusive measurement of the material thickness is not compressed state due to a different compressed Material thickness without meaning is, but even if only the combination of measurement results compressed / uncompressed provides information for such fine tuning. An example of this is the fine adjustment of the thread tension, both from the uncompressed Material thickness as also depends on the compressibility of the sewing material. Also other sewing parameters like the stroke adjustment of the at least one hold-down, the Speed of the arm shaft, the stitch length and the fan height can through Evaluation of the information of the position sensor on the one hand and of the Dickensensors on the other hand be fine adjusted. As a hold down can a Presser foot to hold down the fabric in the area of a stitch pattern or the fabric during a Transportation process in a holddown also more depressed Transport foot used become. Depending on the fair values take place over the control device converts into predetermined sewing machine control values, So an adjustment of the sewing parameters. A manual conversion or a manual program adaptation is not mandatory. This shortens the set-up time when changing the sewing material considerably. In addition, incorrect settings are avoided. By the fine adjustment can ensure a safe mass transfer while minimizing pressure be achieved, the hold down feet, so the presser foot and / or the transport foot, to exercise on the fabric.
Ein Positionssensor nach Anspruch 2 ist konstruktiv einfach realisierbar. Es wird dabei zur Positionserfassung die ohnehin schon vorhandene Bewegung eines beweglichen Gestänges für den Niederhaltefuß ausgenutzt. Ein derartiger Positionssensor gibt also einen Abstandswert aus, der einfach gemessen werden kann. Alternativ ist es möglich, die Lage einer bestimmten Komponente des beweglichen Gestänges im Raum zu bestimmen, ohne hierfür eine relative Abstandsmessung heranzuziehen.One Position sensor according to claim 2 is structurally easy to implement. It is doing the position detection already existing Movement of a movable rod for the Hold down hold down. Such a position sensor thus outputs a distance value, which can be easily measured. Alternatively, it is possible the location to determine a specific component of the movable linkage in space without this to use a relative distance measurement.
Sensortypen nach Anspruch 3 haben sich zur Abstandsmessung bewährt. Insbesondere ein Piezoelement kann elegant in das Gehäuse integriert werden. Das Piezoelement wird dabei unter Anordnung der Tatsache angeordnet, dass bei den bekannten Nähmaschinen der Druck, der auf dem Niederhaltefuß über das bewegliche Gestänge ausgeübt wird, von der Höhe des Niederhaltefußes in der Niederhaltestellung abhängt, also von der komprimierten Stoffstärke. Ein optischer Sensor kann entweder als Abstandssensor oder aber als die absolute Lage einer Komponente im Raum bestimmender Sensor, z. B. als Lichtschranke oder Lichtschleier, ausgeführt sein.sensor types according to claim 3 have proven to distance measurement. Especially a piezo element can be elegantly integrated into the housing. The Piezo element is arranged thereby arranging the fact that in the known sewing machines the pressure exerted on the hold down foot over the movable linkage of the height of hold-down foot depends on the hold-down, So from the compressed material thickness. An optical sensor can either as a distance sensor or as the absolute position of a component in the room determining sensor, z. B. as a light barrier or light curtain, accomplished be.
Ein
Ultraschall-Sensor nach Anspruch 4 ist zur unkomprimierten Stoffdickenmessung
bekannt aus der
Eine
Anordnung des Dickensensors nach Anspruch 5 ist insbesondere im
Vergleich zur Anordnung des Sensors bei der
Mithilfe einer Steuereinrichtung nach Anspruch 6 kann die Nähgeschwindigkeit der Nähmaschine an die komprimierte Stoffstärke angepasst werden. Die Nähgeschwindigkeit kann daher relativ nahe an der bei einer be stimmten Stoffstärke möglichen maximalen Nähgeschwindigkeit gehalten werden, was die Nähzeit insgesamt verkürzt.aid a control device according to claim 6, the sewing speed the sewing machine to the compressed fabric thickness be adjusted. The sewing speed Therefore, it can be relatively close to that possible with a certain fabric thickness maximum sewing speed be held, what the sewing time shortened overall.
Eine Steuereinrichtung nach Anspruch 7 erlaubt eine Optimierung der Fadenspannung an die jeweilige Nähgutstärke. Dies gewährleistet eine saubere Stichbildung auch bei hohen Materialstärken.A Control device according to claim 7 allows an optimization of the thread tension to the respective Nähgutstärke. This guaranteed a clean stitch formation even with high material thicknesses.
Eine Steuereinrichtung nach Anspruch 8 gewährleistet einen sicheren Transport bei gleichzeitig minimalem Transporthub im Nähbetrieb. Die Nähgeschwindigkeit kann daher relativ nahe bei einer maximalen Nähgeschwindigkeit gehalten werden, die bei einer bestimmten Stoffstärke möglich ist. Dies führt insgesamt zu einer Verkürzung der Nähzeit.A Control device according to claim 8 ensures safe transport at the same time minimal transport stroke in sewing operation. The sewing speed can therefore be kept relatively close to a maximum sewing speed, the at a certain material thickness possible is. This leads in total to a shortening the sewing time.
Eine Steuereinrichtung nach Anspruch 9 gewährleistet eine ausreichende minimal erforderliche Lüfterhöhe. Dies spart beim Betrieb der Nähmaschine Zeit, z. B. beim Belüften und Entlüften eines in diesem Zusammenhang eingesetzten Hubzylinders, und ermöglicht ein leichtes Positionieren des Nähgutes.A Control device according to claim 9 ensures a sufficient minimum required fan height. This saves on the operation of the sewing machine Time, z. B. when venting and venting a lifting cylinder used in this context, and allows a easy positioning of the sewing material.
Eine Steuereinrichtung nach Anspruch 10 gewährleistet eine optimale Anpassung der Stichlänge an die Stoffstärke.A Control device according to claim 10 ensures optimum adaptation the stitch length to the fabric thickness.
Eine Steuereinrichtung nach Anspruch 11 gewährleistet einen sicheren Transport, wobei gleichzeitig auch bei hoher Nähgeschwindigkeit verhindert wird, dass bleibende Abdrücke auf dem Nähgut entstehen.A Control device according to claim 11 ensures safe transport, while preventing even at high sewing speeds, that lasting impressions on the sewing material arise.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:One embodiment The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. In show this:
In
der Zeichnung zeigen die
Die
Nähmaschine
Die
Magnet-Zugstange
Die
Obertransportvorrichtung
Dort,
wo die Nähnadel
Außerhalb
des Stichbildstellenbereichs
Eine
erste Fadenspannung wird bei der Nähmaschine
Eine
Stichlänge
kann bei der Nähmaschine
Die
Steuereinrichtung
Zum
Einlegen oder Entnehmen des Stoffs
Die
Vorgabe von Stellwerten für
die Federdruck-Stellschraube
Während des
Obertransportes werden der Drückerfuß
During the top transport the presser foot become
Eine
zweite Niederhaltestellung, die in
Die
Zugstange
Liegt
in der Niederhaltestellung ein relativ gut komprimierbarer oder
von Haus aus dünner
Stoff vor, ist der Dauermagnet
Der
Abstand zwischen dem Hall-Sensor
Mit
Hilfe des Dickensensors
Abhängig von
den Messwerten des Hall-Sensors
Ändert sich
die Dicke des einlaufenden Stoffs
Auch
die Positionen des Drückerfußes
Soweit
die Messergebnisse beider Sensoren
Je
stärker
der über
die Füße
Über die
Federdruck-Stellschraube
Schließlich kann über das
Hubhöhenanschlags-Stellglied
die Lüfterhöhe anhand
der Messergebnisse der Sensoren
Alternativ
kann der Positionssensor, der bei der Ausführung nach den
Die
Anpassung der Stellwerte an die vom Hall-Sensor
Vorstehend
wurde die Positionserfassung zur Dickenmessung des komprimierten
Stoffs am Beispiel des den Stoff niederhaltenden Drückerfußes
Soweit vorstehend ein motorischer Antrieb von Nähmaschinenkomponenten erwähnt wurde, kann es sich hierbei beispielsweise um einen pneumatischen Antrieb, um einen hydraulischen Antrieb, um einen Linearmotor oder um einen Schrittmotorantrieb handeln.So far above, a motor drive of sewing machine components has been mentioned may this is, for example, a pneumatic drive to a hydraulic drive, a linear motor or a Stepping motor drive act.
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