EP1734166A1 - Method and apparatus for the production of sewing data - Google Patents

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Publication number
EP1734166A1
EP1734166A1 EP06405183A EP06405183A EP1734166A1 EP 1734166 A1 EP1734166 A1 EP 1734166A1 EP 06405183 A EP06405183 A EP 06405183A EP 06405183 A EP06405183 A EP 06405183A EP 1734166 A1 EP1734166 A1 EP 1734166A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sewing
detection device
data
template
sewing machine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06405183A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Michael König
Roland Beer
Hansjoerg Herzog
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BERNINA International AG
Original Assignee
Fritz Gegauf AG
BERNINA International AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fritz Gegauf AG, BERNINA International AG filed Critical Fritz Gegauf AG
Publication of EP1734166A1 publication Critical patent/EP1734166A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05B—SEWING
    • D05B19/00—Programme-controlled sewing machines
    • D05B19/02—Sewing machines having electronic memory or microprocessor control unit
    • D05B19/04—Sewing machines having electronic memory or microprocessor control unit characterised by memory aspects
    • D05B19/08—Arrangements for inputting stitch or pattern data to memory ; Editing stitch or pattern data
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05B—SEWING
    • D05B19/00—Programme-controlled sewing machines
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05B—SEWING
    • D05B21/00—Sewing machines with devices for automatically controlling movement of work-carrier relative to stitch-forming mechanism in order to obtain particular configuration of seam, e.g. programme-controlled for sewing collars, for attaching pockets

Definitions

  • the invention relates to a method and an apparatus for producing sewing data in a sewing machine according to the features of patent claims 1 and 7.
  • the fabric is usually clamped in a frame.
  • the frame can be moved or positioned under the stitching device in a horizontal plane within certain limits, for example by means of servomotors.
  • the material to be sewn for example, can also be moved stepwise in two directions of the sewing plane by means of a conveyor inserted into the throat plate.
  • the machine controller controls the movements of the frame or the means of transport and the sewing needle in dependence on stored data representing the predetermined pattern.
  • the format of such data usually corresponds to standardized regulations or standards. This allows the exchange of sewing, stitch and embroidery pattern data regardless of the system platform.
  • the records can, for example, on Computers by means of suitable software, for example by means of an embroidery editor, created and / or changed.
  • these templates can be scanned in and then further processed by a computer program.
  • the entire template can be broken down into individual subregions, for example.
  • position data of contiguous surfaces and / or of edges or outlines can be determined, for example, by means of image processing.
  • the data records for the patterns to be stored can be calculated therefrom.
  • the scanning can be difficult or even impossible in certain cases, for example, in thick or lined quilt templates and / or large-scale templates.
  • the relatively high cost of the required infrastructure can quickly blow up a household budget.
  • patterns can also be captured and stored directly during sewing, embroidering or quilting.
  • the position coordinates of the frame for each stitch or the direction components of the material movement between two stitches are detected, processed and stored.
  • the data stored in this way reflects the arrangement of the puncture marks on the sewing material.
  • the sewing, stitch or embroidery pattern data can be stored directly in the machine control or in external storage media.
  • a disadvantage of this method is that an actual sewing operation is required to obtain the data. It is therefore not possible to create records based on existing templates without damaging these templates.
  • the captured and stored pattern data may be made accessible for the purpose of reproducing a sewing machine with a suitably designed machine control.
  • This reproducing sewing machine controls on the basis of the data or the means of transport for the fabric - so for example, an embroidery hoop or the feed dog - in such a way that the newly created pattern corresponds to that of the template.
  • An object of the present invention is to provide a method and apparatus for generating stitching data from master patterns.
  • sewing data can be generated in a simple manner on the basis of predetermined patterns, which can be used for automatic control of sewing material transport devices in sewing machines in order to produce identical copies of these patterns on the sewing material.
  • predetermined patterns which can be used for automatic control of sewing material transport devices in sewing machines in order to produce identical copies of these patterns on the sewing material.
  • the detected patterns can be left unchanged in size or enlarged or reduced.
  • a flat scanning of the pattern is also not required.
  • a detection device with a two-dimensional high-resolution optical sensor can detect the smallest structural and / or color differences of the template.
  • the detection device may detect the relative movement between the imaging optics and the template due to incremental positional changes of features. With a high sampling rate, for example, position changes and / or speeds can be detected for successive time segments. Because the detection area large enough and the depth of field of the detection optics are high enough, individual color and / or structural features of the template or the material can be reliably detected even at high relative speeds and - accelerations and with slightly varying distance of the sensor to the document surface. Of course, as an alternative to the movement of the detection device and the template can be moved relative to the detection device.
  • the template can either be clamped in a frame or, resting on the work surface, be freely movable.
  • the data thus acquired can be further processed and stored in a storage medium in a suitable format, preferably a standardized format.
  • the data may be forwarded directly wirelessly or via a communication line to the control of a sewing machine, where they are used to control the transport of the sewing material to create a conformal copy of the detected pattern.
  • a predefinable scaling factor can determine the size of the sewing pattern.
  • the templates can be of any kind.
  • simple sewing patterns or seams on thin or thick fabrics can serve as a template, as can relatively thick, lined quilts or complex embroidery designs.
  • Printouts on paper are suitable as a template.
  • the term "sewing pattern” is to be understood in general and in particular includes contours and / or stitch sequences of embroidery or quilts and patterns of sewing stitches.
  • the terms "material” and “template” are used interchangeably.
  • the sensor or a part of the detection device may e.g. be arranged above or below the needle plate or above or below a resting on the needle plate template on the sewing machine to capture this template from above or from below can.
  • the sensor can be integrated in a presser foot. This can be mounted on the sewing machine if necessary and - if the sewing machine is designed for it - connected to the control of the sewing machine or alternatively to an external data acquisition device.
  • the tip of the sewing needle parked above the template is preferably in the detection range of the sensor or in its vicinity.
  • the material to be sewn or the master pattern can there be manually guided, resting on a sewing material support, so that the pattern lines to be detected are always under the raised sewing needle or alternatively under another reference mark lie.
  • the conditions in the detection of the patterns are similar to a later reproduction of the detected patterns, wherein the fabric is then moved by means of a transport device according to the detected pattern lines.
  • the material to be stored for reproducing stored patterns can also be moved manually, with a laser beam, for example, projecting the pattern to be imitated onto the sewing material.
  • the detection device is arranged on a sewing machine, it can also be used for monitoring and / or regulating the transport device for the sewing material (with appropriate design of the controller for processing the detected signals).
  • the transport device can be influenced in such a way that the deviations are minimal.
  • such a device can also be used to control the speed of the sewing needle or the needle bar movement as a function of the material movement such that even stitch intervals are formed with manual material feed.
  • the visible side or the upper side of the sewing material can be detected. This is of particular interest in quilting.
  • the senor or the detection device can also be freely movable.
  • the detection device may e.g. be connected by means of a wireless radio link or by means of a cable to the sewing machine.
  • the sensor may e.g. be performed as a stylus, which is guided by hand along the pattern lines to be detected on the template.
  • the senor can also be connected to another data acquisition device, eg to a computer.
  • This data logger can store sewing data on an internal or external storage medium such as a hard disk or flash memory. Such recorded data may be retrieved later by a sewing machine controller to reproduce the stored patterns.
  • the data detected by the sensor can also be used directly for controlling the transport device and / or the needle movement of a sewing machine.
  • the detection device comprises an illumination of the material or template surface to be detected.
  • the template surface is illuminated with a light beam that is at an optimized angle to the original surface hits, illuminated. This ensures that the surface of the sewing material is displayed in high contrast on the image sensor.
  • the light of the light source is guided via a prism on the upper side of the fabric and passed from there via the same prism to the image sensor. Thanks to the special design of the prism, the light source and the image sensor can be arranged very close to each other. In addition, the space requirement of the detection device for detecting the document surface is very small, so that it is not an obstacle in the work to be performed.
  • Figure 1 shows the basic structure of a sewing machine 1 with a horizontal lower arm 5, a throat plate 9, a transport device 7 in the form of a conveyor 7a for moving the resting on the needle plate 9 Nähguts 3, a vertical stand 11 and an upper arm 13, whose end as Head section 15 is formed, a needle bar 17 with inserted sewing needle 19, a Stoffdrückerstange 21 with adjoining presser foot 23 and a machine control 25 below the head part 15 or between the head part 15 and needle plate 9 a detection device 27 with a camera or an image sensor 29 and a Imaging optics 30 arranged so that the fabric 3 is imaged in the region of the sewing needle 19 and the puncture site of the sewing needle 19 on the image sensor 29.
  • the detection device 27 is designed in such a way that it can detect relative movements of the sewing material 3 resting on the sewing material support or a template 4 with respect to the sewing machine 1.
  • the term sewing material 3 can also include any pattern templates.
  • the image sensor 29 of the detecting device 27 has fine structures and color differences of the sewing material 3 and the high repetition frequency pattern pattern of e.g. 1500 Hz, a detection of the relative movement is also possible if no edges of the material 3 are in the detection range of the sensor 29.
  • Good results may e.g. be achieved with an image sensor 29, as used in optical computer mice.
  • sensors with high spatial resolution and very short reaction times are used, analogous to those used in computer mice with laser light sources.
  • laser computer mice are offered for example by Logitech under the name MX1000.
  • image processing electronics integrated in or downstream of the image sensor 29 can be used, for example. Determine information about the direction and / or the amount and / or the speed and / or the acceleration of the displacement or the position change of the material 3 or equivalent or similar values based on the change in position of structural features of the captured image detail.
  • the detection of the original movement can be done, for example, during an ongoing sewing process or, alternatively, independently of the execution of a sewing process.
  • To select the respective operating mode 'corresponding setting means are provided on the sewing machine 1 (no representation).
  • the sewing machine 1 includes means for switching to this mode of operation - the needle bar 17 is parked with the sewing needle 19 in an upper position and decoupled from the needle bar drive.
  • the transport device 7 comprises a feed dog 7a, it is deactivated or set so that it can no longer act on the sewing material 3 or the pattern template 4.
  • the presser foot 23 may optionally be removed from the fabric presser bar 21 or raised to an upper position or resiliently placed on the master 4 for guiding the master 4 with a low contact pressure.
  • the detection device 27 and the machine controller 25 are operatively connected to each other. In Figure 1, this is represented by the broken line L0.
  • the operative connection is used for one- or two-sided communication or signal transmission between the detection device 27 and the controller 25 and, if necessary, the power supply of Detecting device 27.
  • the operative connection may comprise, for example, electrical conductors and / or optical transmitters and receivers and / or a radio link, for example based on Bluetooth technology.
  • optical elements such as lenses, mirrors, optical fibers and the like may be part of the operative connection between the detection device 27 and the machine control 25.
  • the controller 25 comprises a processing unit 32, which further processes the measured quantities detected by the detection device 27 into sewing data.
  • the sewing data may include, for example, information on the absolute positions or relative mutual positions of nodes that represent a detected sewing pattern. If, during the acquisition, the course of a seam has been imaged onto the image sensor 29, the sewing data can contain the positions of the stitching locations of the seam as support points. In addition, the sewing data may also include information about feed rates.
  • the processing unit 32 for example interactively via a touch screen of the sewing machine 1 default values for the desired distance of adjacent support points can be specified. In this case, the processing unit 32 can, for example, calculate the positions of equidistant support points which determine the relative movement between the material 3 or the material Pattern 4 and the sewing machine 1 represent.
  • the interpolation point distance preferably corresponds to the stitch width desired for the reproduction of the sewing pattern or a fraction thereof.
  • the processing unit 32 can also be instructed to determine within suitable limits suitable inter-node distances or stitch widths, which are larger or smaller, for example, depending on the radii of curvature to be generated.
  • the calculated sewing data can be stored in a memory 34, wherein this memory 34 can be formed within the sewing machine 1 or alternatively outside as external memory 34.
  • a sewing data editor 36 can be provided, with which the acquired sewing data, e.g. can be visualized and post-processed. This is particularly advantageous if the sewing data has to be recorded in sections and combined to form a whole, or if local corrections of the detected sewing patterns are required.
  • the sewing data are suitable for controlling a correspondingly formed sewing machine 1 in such a way that the relative movement between the sewing material 3 and the sewing machine 1 is proportional to the detected relative movement of the pattern template. This refers at least to the geometric shape or to the imitation contours.
  • the stored sewing data can also Information about the stitch size and / or contain temporal information, which specify, for example, the speed profile of the material movement in the sewing plane and / or the timing of Nähnadel Gay.
  • the sewing machine 1 can reproduce the stored sewing pattern depending on the type of sewing data with the predetermined stitch widths or with a stitch width function that can be specified for the replication process.
  • the sewing material 3 can be clamped, for example, in an embroidery frame, which - controlled by the controller 25 - is displaceable in a plane below the sewing needle 19.
  • the sewing material 3 could also be moved manually, wherein, for example, the trajectory of the sewing pattern to be imitated is projected onto the sewing material 3 with a laser beam.
  • the material transport can be supported in this case, for example by an additional transport device 7 with a conveyor 7a, which can move the fabric 3 preferably in two directions of the sewing plane.
  • the detection device is now used as a control instrument which detects deviations of the actual material movement of the respective target movement and correcting the Transport device 7 and / or the laser beam or the means for displaying the target sewing direction and / or the control of the needle movement acts.
  • the detection device 27 can also be completely or partially integrated in a preferably replaceable presser foot 23, as shown in FIG.
  • the detection range of the image sensor 29 may include the puncture site of the sewing needle 19 in the sewing material 3 or may be adjacent or spaced therefrom, for example in the area of the sole 47 of the sewing foot 23.
  • the term "puncture site" designates the location immediately under the sewing needle 19 in the sewing material 3 and in the template 4 and is also used when no sewing takes place during the detection of a master 4 template.
  • the detection area can be rectangular, elliptical or circular, for example, and can cover an area of, for example, about 50 mm 2 or about 100 mm 2 .
  • the detection area is close to the puncture site of the sewing needle 19.
  • the center of a circular detection area may be at a distance of about 5mm or 10mm or 15mm, for example Injection point of Nähndadel 19 lie. This ensures that the deviation of the determined movement information from the actual values of the relative movement of the material 3 at the puncture site is minimal. In particular, the influence of rotational movements about a passing through the sewing needle 19 axis of rotation (not shown) is minimal.
  • the presser foot 23 prevents the sewing material 3 from being able to stand out substantially from the sewing material support in the area of the puncture site.
  • the detecting device 27 may be configured to detect not only displacements of the sewing material 3 and the master 4 in two independent directions of the sewing plane, but also rotational movements.
  • the detection device 27 can perform an error correction as to which differences between the movement of the material 3 within the detection range of the sensor 29 and can compensate at the puncture site.
  • FIG. 2 shows such a presser foot 23, which is partially cut open.
  • the presser foot 23 comprises a shaft 31 with a circular receiving opening 33 arranged at the top for attachment of the presser foot 23 to the lower end of a fabric presser rod 21.
  • contact elements 37 may be formed eg in the form of contact springs within a contact module. These are, when the presser foot 23 is mounted on the fabric pressing rod 21, with complementary contact surfaces (not shown) of a held in the lower area on the cloth pressing rod 21 Needlesprints (not shown) in connection.
  • This electrical connection is part of an operative connection between the machine control 25 and the detection device 27.
  • an intermediate piece 43 is resiliently or alternatively rigidly connected to the shaft 31.
  • one or more coil springs 45 may be provided, which presses the intermediate piece 43 against one or more on the shaft 31 or on a stop connected thereto.
  • a counterforce occurs, when the presser foot 23 is pressed onto the sewing material 3, the intermediate piece 43 is displaced against the force of the coil springs 45 guided.
  • a quilting or sewing sole, short sole referred to 47 At the lower end of the intermediate piece 43 is a quilting or sewing sole, short sole referred to 47, interchangeable or alternatively firmly connected to the intermediate piece 43.
  • a sole 47 with a marking for example in the form of a crosshair or another target or detection mark 44, is preferably used, as shown by way of example in FIG.
  • the detection device 27 comprises the CCD or CMOS image sensor 29, a sensor optics arranged in front of it or an optical depilation system with a diaphragm 49, a lens 51 and a partially mirrored prism 53. Furthermore, the detection device 27 comprises a light source 55, for example an LED or a laser diode, for illuminating the material 3 in the detection range of the image sensor 29.
  • the LED, the image sensor 29 and the image sensor 29 downstream or integrated in this evaluation 57 are arranged on a common detection board 59, which electrically For example, by means of a flexprint 61 or a connection cable is connected to the contact module.
  • a cable with a connection plug for connecting the detection electronics to the controller 25 could also be used (no display).
  • the detection device 27 is installed below a protective window 38 in the throat plate 9 in the lower arm 5.
  • the fabric 3 and the template 4 is detected from the bottom.
  • a protective window 38 may optionally be attached to the Fabric pressing rod 21 a preferably removable shoe or roller 40 may be mounted.
  • a spring 42 presses a ball slightly against the sewing material 3.
  • FIG. 4 shows a situation with a sewing foot 23 placed on the needle bar 17, as may occur during the detection of sewing movements during a sewing operation.
  • the detection device 27 is designed as a scanning head 50 with a stylus, which is in operative connection by means of a wireless communication device with a computer or evaluation device 54. This is shown symbolically in FIG. 5 by a broken line L0 between two antenna stubs 58 on the scanning head 50 and on the evaluation unit 54.
  • a correspondingly formed machine control 25 of a sewing machine 1 can be used as an evaluation device 54.
  • the evaluation device 54 includes analogous to the machine control 25, a processing unit 32 with a main memory and a internal nonvolatile storage medium 34 (for example, a hard disk) and / or an external nonvolatile storage medium (for example, a memory stick 56 with a flash memory).
  • a detection device 27 is arranged with a detection mark 44, as has already been described with reference to Figure 3 in connection with the integration into a presser foot 23.
  • the scanning head 50 can also be made compact, similar to a small optical radio computer mouse with an applied detection mark 44, and have a planar bearing surface, as shown in FIG.
  • scanning or switching elements 60 are formed on the scanning head 50, with which a user can signal, for example, start and stop of recording operations and / or perform editing functions on the recorded sewing pattern.
  • the evaluator 54 is preferably a computer with a high-definition screen and recording and editing software, and the scanner 50 can be used both as a pointing device for the controlled software and as a capture device.
  • the scanning head 50 is now placed on the master 4 or the fabric 3 so that the pattern line to be detected comes below the detection mark 44 of the scanning 50. With a pressure on the start / stop switching element 60 begins the record. The scanning head 50 is now moved by hand along the pattern line so that it is always below the detection mark 44. In this case, the detection device 27 ascertains incremental displacement vectors at a high sampling rate and transmits them to the processing unit 32. The processing unit 32 calculates the positions of the interpolation points, taking into account any further specifications. These are stored as sewing data in the memory 34. Alternatively or additionally, such sewing data can also be transmitted directly to a sewing machine control 25, which drives the transport device 7 and the needle bar drive according to the received data.
  • the sewing machine 1 can reproduce the detected pattern at the desired scale.
  • a mechanical scanning head which is guided over the template 4
  • a mechanical scanning head includes a trackball or a pivotable and rotatable Abtastrad (no representation).
  • a digitizer board with a digitizer pen could also be used. In this case, the digitizing pen could track the contours of a template 4 lying on the digitizer board. The digitizer board in turn is connected via an operative connection by radio or cable to the evaluation unit 54 or the machine controller 25.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Sewing Machines And Sewing (AREA)

Abstract

An optical detector (27) is moved over the pattern (4) on a sample fabric (3) or a paper pattern and the generated signal is processed (54) to provide data for controlling the fabric and needle movement on a sewing machine. The detector can be fitted near the presser foot and integrated into the sewing machine or it can be an independent sensing head (50) and traversed like an optical computer mouse. The data is stored in the computer memory (34) or in an independent memory, e.g. a flash memory stick (56). An independent claim is included for the corresponding apparatus in which the detector (27) is an optical image sensor incorporating a light source and connected by wire or by wireless with the computer (54).

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen von Nähdaten bei einer Nähmaschine gemäss den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 7.The invention relates to a method and an apparatus for producing sewing data in a sewing machine according to the features of patent claims 1 and 7.

Beim Nähen, Sticken oder Quilten ist es häufig erwünscht, die Stichbildung entsprechend einer Vorlage zu steuern. Für diesen Zweck wird das Nähgut in der Regel in einen Rahmen eingespannt. Der Rahmen kann unter der Stichbildungsvorrichtung in einer horizontalen Ebene innerhalb gewisser Grenzen z.B. mittels Servomotoren bewegt bzw. positioniert werden. Alternativ kann das Nähgut z.B. auch mittels eines in die Stichplatte eingelassenen Transporteurs schrittweise in zwei Richtungen der Nähebene verschoben werden. Die Maschinensteuerung kontrolliert bzw. steuert die Bewegungen des Rahmens bzw. des Transportmittels und der Nähnadel in Abhängigkeit von gespeicherten Daten, welche das vorgegebene Muster repräsentieren. Das Format solcher Daten entspricht in der Regel normierten Vorschriften bzw. Standards. Dies ermöglicht den Austausch von Näh-, Stichund Stickmusterdaten unabhängig von der jeweiligen Systemplattform. Die Datensätze können beispielsweise auf Computern mittels geeigneter Software, z.B. mittels eines Stickmustereditors, erstellt und/oder geändert werden. Um Stickmusterdatensätze anhand von Vorlagen zu erstellen, können diese Vorlagen z.B. eingescannt und anschliessend durch ein Computerprogramm weiter verarbeitet werden. Dabei kann die gesamte Vorlage z.B. in einzelne Teilbereiche zerlegt werden. Von diesen Teilbereichen und/oder von der ganzen Vorlage können z.B. mit Mitteln der Bildverarbeitung Positionsdaten von zusammenhängenden Flächen und/oder von Kanten oder Umrissen ermittelt werden. Anschliessend können daraus die Datensätze für die zu speichernden Muster berechnet werden. Bei komplexeren Mustern ist es meist erforderlich, dass bei diesem Prozess eine erfahrene Person gewisse Vorgaben und Entscheidungen treffen muss. Das Einscannen kann in gewissen Fällen schwierig oder gar unmöglich sein, beispielsweise bei dicken bzw. gefütterten Quiltvorlagen und/oder bei grossflächigen Vorlagen. Zudem können die relativ hohen Kosten für die erforderliche Infrastruktur ein Haushaltsbudget schnell einmal sprengen.When sewing, embroidering or quilting, it is often desirable to control the stitching according to a template. For this purpose, the fabric is usually clamped in a frame. The frame can be moved or positioned under the stitching device in a horizontal plane within certain limits, for example by means of servomotors. Alternatively, the material to be sewn, for example, can also be moved stepwise in two directions of the sewing plane by means of a conveyor inserted into the throat plate. The machine controller controls the movements of the frame or the means of transport and the sewing needle in dependence on stored data representing the predetermined pattern. The format of such data usually corresponds to standardized regulations or standards. This allows the exchange of sewing, stitch and embroidery pattern data regardless of the system platform. The records can, for example, on Computers by means of suitable software, for example by means of an embroidery editor, created and / or changed. In order to create patterns of embroidery patterns based on templates, these templates can be scanned in and then further processed by a computer program. In this case, the entire template can be broken down into individual subregions, for example. From these subareas and / or from the entire template, position data of contiguous surfaces and / or of edges or outlines can be determined, for example, by means of image processing. Subsequently, the data records for the patterns to be stored can be calculated therefrom. For more complex patterns, it is usually necessary that an experienced person must make certain choices and decisions in the process. The scanning can be difficult or even impossible in certain cases, for example, in thick or lined quilt templates and / or large-scale templates. In addition, the relatively high cost of the required infrastructure can quickly blow up a household budget.

Bei Nähmaschinen, die einen Lernmodus umfassen, können Muster auch direkt während des Nähens, Stickens oder Quiltens erfasst und gespeichert werden. Dabei werden z.B. die Lagekoordinaten des Rahmens für jeden Nähstich oder die Richtungskomponenten der Nähgutverschiebung zwischen je zwei Nähstichen erfasst, verarbeitet und gespeichert.For sewing machines that include a learning mode, patterns can also be captured and stored directly during sewing, embroidering or quilting. In this case, for example, the position coordinates of the frame for each stitch or the direction components of the material movement between two stitches are detected, processed and stored.

Die so gespeicherten Daten widerspiegeln die Anordnung der Einstichstellen auf dem Nähgut. Die Speicherung der Näh-, Stich- oder Stickmusterdaten kann direkt in der Maschinensteuerung oder in externen Speichermedien erfolgen. Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, dass zum Gewinnen der Daten ein tatsächlicher Nähvorgang erforderlich ist. Es ist somit nicht möglich, Datensätze anhand bereits bestehender Vorlagen zu erstellen, ohne diese Vorlagen zu beschädigen.The data stored in this way reflects the arrangement of the puncture marks on the sewing material. The sewing, stitch or embroidery pattern data can be stored directly in the machine control or in external storage media. A disadvantage of this method is that an actual sewing operation is required to obtain the data. It is therefore not possible to create records based on existing templates without damaging these templates.

Die erfassten und gespeicherten Musterdaten können zum Zwecke der Reproduktion einer Nähmaschine mit einer entsprechend ausgebildeten Maschinensteuerung zugänglich gemacht werden. Diese reproduzierende Nähmaschine steuert anhand der Daten das oder die Transportmittel für das Nähgut - also beispielsweise einen Stickrahmen oder den Transporteur - in der Weise, dass das neu erstellte Muster demjenigen der Vorlage entspricht.The captured and stored pattern data may be made accessible for the purpose of reproducing a sewing machine with a suitably designed machine control. This reproducing sewing machine controls on the basis of the data or the means of transport for the fabric - so for example, an embroidery hoop or the feed dog - in such a way that the newly created pattern corresponds to that of the template.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen von Nähdaten anhand von Mustervorlagen zu schaffen.An object of the present invention is to provide a method and apparatus for generating stitching data from master patterns.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäss dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 7.This object is achieved by a method and a device according to the preamble of patent claims 1 and 7.

Mit dem erfindungsgemässen Verfahren können anhand vorgegebener Muster auf einfache Art und Weise Nähdaten erzeugt werden, die zum automatischen Steuern von Nähgut-Transportvorrichtungen bei Nähmaschinen verwendet werden können, um formgleiche Kopien dieser Muster auf dem Nähgut zu erstellen. Durch Berücksichtigung eines vorgebbaren Skalierungsfaktors beim Generieren der Nähdaten oder bei der Weiterverarbeitung dieser Daten zwecks Erzeugung eines Näh-, Stich- oder Stickmusters auf dem Nähgut können die erfassten Muster in ihrer Grösse unverändert belassen oder vergrössert oder verkleinert werden.
Zum Erfassen der Musterdaten muss kein Nähvorgang durchgeführt werden. Ein flächiges Scannen der Muster ist ebenfalls nicht erforderlich. Eine Erfassungsvorrichtung mit einem in zwei Dimensionen hoch auflösenden optischen Sensor kann kleinste Struktur- und/oder Farbunterschiede der Mustervorlage detektieren. Wird die Erfassungsvorrichtung oder zumindest der das Muster erfassende Teil der Abbildungsoptik entlang der Musterränder relativ zur Mustervorlage bewegt, kann die Erfassungsvorrichtung aufgrund inkrementaler Lageänderungen von Strukturmerkmalen die Relativbewegung zwischen der Abbildungsoptik und der Mustervorlage erfassen. Mit hoher Abtastrate können so für aufeinander folgende Zeitabschnitte z.B. Positionsänderungen und/oder Geschwindigkeiten erfasst werden. Da der Erfassungsbereich des Sensors gross genug und die Schärfentiefe der Erfassungsoptik hoch genug sind, können einzelne Farb-und/oder Strukturmerkmale der Vorlage bzw. des Nähguts selbst bei hohen Relativgeschwindigkeiten und - beschleunigungen sowie bei leicht änderndem Abstand des Sensors zur Vorlagenoberfläche zuverlässig erfasst werden. Selbstverständlich kann alternativ zur Bewegung der Erfassungsvorrichtung auch die Mustervorlage relativ zur Erfassungsvorrichtung bewegt werden. Dabei kann die Mustervorlage wahlweise in einen Rahmen eingespannt oder, auf der Arbeitsfläche aufliegend, frei beweglich sein.
Die so erfassten Daten können weiter verarbeitet und in einem Speichermedium in einem geeigneten Format, vorzugsweise einem normierten Format, gespeichert werden. Alternantiv können die Daten direkt drahtlos oder über eine Kommunikationsleitung an die Steuerung einer Nähmaschine weitergeleitet werden, wo sie zur Steuerung der Transportvorrichtung für das Nähgut zwecks Erstellung einer formgleichen Kopie des erfassten Musters verwendet werden. Dabei kann in einer bevorzugten Ausgestaltung ein vorgebbarer Skalierungsfaktor die Grösse des Nähmusters bestimmen.With the method according to the invention, sewing data can be generated in a simple manner on the basis of predetermined patterns, which can be used for automatic control of sewing material transport devices in sewing machines in order to produce identical copies of these patterns on the sewing material. By taking into account a predefinable scaling factor when generating the sewing data or during the further processing of this data in order to produce a sewing, stitch or embroidery pattern on the sewing material, the detected patterns can be left unchanged in size or enlarged or reduced.
To capture the pattern data, no sewing needs to be performed. A flat scanning of the pattern is also not required. A detection device with a two-dimensional high-resolution optical sensor can detect the smallest structural and / or color differences of the template. When the detection device or at least the pattern-acquiring part of the imaging optics is moved along the pattern edges relative to the template, the detection device may detect the relative movement between the imaging optics and the template due to incremental positional changes of features. With a high sampling rate, for example, position changes and / or speeds can be detected for successive time segments. Because the detection area large enough and the depth of field of the detection optics are high enough, individual color and / or structural features of the template or the material can be reliably detected even at high relative speeds and - accelerations and with slightly varying distance of the sensor to the document surface. Of course, as an alternative to the movement of the detection device and the template can be moved relative to the detection device. The template can either be clamped in a frame or, resting on the work surface, be freely movable.
The data thus acquired can be further processed and stored in a storage medium in a suitable format, preferably a standardized format. Alternatively, the data may be forwarded directly wirelessly or via a communication line to the control of a sewing machine, where they are used to control the transport of the sewing material to create a conformal copy of the detected pattern. In this case, in a preferred embodiment, a predefinable scaling factor can determine the size of the sewing pattern.

Die Mustervorlagen können beliebiger Art sein. So können beispielsweise einfache Nähmuster bzw. Nähte auf dünnen oder dicken Stoffen genauso als Vorlage dienen wie relativ dicke, gefütterte Quilts oder komplexe Stickmuster. Selbst Ausdrucke auf Papier eignen sich als Vorlage. Der Begriff "Nähmuster" ist allgemein zu verstehen und umfasst insbesondere Konturen und/oder Stichfolgen von Stickereien oder Quilts und Muster von Nähstichen. Im Zusammenhang mit der Erfassung von Vorlagen werden die Begriffe "Nähgut" und "Vorlage" synonym verwendet.The templates can be of any kind. For example, simple sewing patterns or seams on thin or thick fabrics can serve as a template, as can relatively thick, lined quilts or complex embroidery designs. Even Printouts on paper are suitable as a template. The term "sewing pattern" is to be understood in general and in particular includes contours and / or stitch sequences of embroidery or quilts and patterns of sewing stitches. In connection with the recording of templates, the terms "material" and "template" are used interchangeably.

Wenn bei einer ersten Ausgestaltung der Erfindung die Erfassungsvorrichtung an einer Nähmaschine angeordnet ist, kann der Sensor bzw. ein Teil der Erfassungsvorrichtung z.B. oberhalb oder unterhalb der Stichplatte bzw. oberhalb oder unterhalb einer auf der Stichplatte aufliegenden Vorlage an der Nähmaschine angeordnet sein, um diese Vorlage von oben oder von unten her erfassen zu können. Insbesondere kann der Sensor in einen Stoffdrückerfuss integriert sein. Dieser kann bei Bedarf an der Nähmaschine montiert und - wenn die Nähmaschine dazu ausgebildet ist - mit der Steuerung der Nähmaschine oder alternativ mit einem externen Datenerfassungsgerät verbunden werden.In a first embodiment of the invention, when the detection device is arranged on a sewing machine, the sensor or a part of the detection device may e.g. be arranged above or below the needle plate or above or below a resting on the needle plate template on the sewing machine to capture this template from above or from below can. In particular, the sensor can be integrated in a presser foot. This can be mounted on the sewing machine if necessary and - if the sewing machine is designed for it - connected to the control of the sewing machine or alternatively to an external data acquisition device.

Die Spitze der oberhalb der Mustervorlage parkierten Nähnadel liegt vorzugsweise im Erfassungsbereich des Sensors oder in dessen Nähe. Das Nähgut bzw. die Mustervorlage kann dort, auf einer Nähgutauflage aufliegend, manuell so geführt werden, dass die zu erfassenden Musterlinien stets unter der hochgefahrenen Nähnadel oder alternativ unter einer anderen Referenzmarke liegen. Die Bedingungen bei der Erfassung der Muster sind ähnlich wie bei einer späteren Reproduktion der erfassten Muster, wobei das Nähgut dann mittels einer Transportvorrichtung entsprechend der erfassten Musterlinien verschoben wird. Alternativ kann das Nähgut zur Reproduktion gespeicherter Muster auch manuell verschoben werden, wobei z.B. ein Laserstrahl die nachzubildenden Muster auf das Nähgut projiziert.The tip of the sewing needle parked above the template is preferably in the detection range of the sensor or in its vicinity. The material to be sewn or the master pattern can there be manually guided, resting on a sewing material support, so that the pattern lines to be detected are always under the raised sewing needle or alternatively under another reference mark lie. The conditions in the detection of the patterns are similar to a later reproduction of the detected patterns, wherein the fabric is then moved by means of a transport device according to the detected pattern lines. Alternatively, the material to be stored for reproducing stored patterns can also be moved manually, with a laser beam, for example, projecting the pattern to be imitated onto the sewing material.

Wenn die Erfassungsvorrichtung an einer Nähmaschine angeordnet ist, kann sie (bei entsprechender Ausbildung der Steuerung zum Verarbeiten der erfassten Signale) auch zur Überwachung und/oder Regelung der Transportvorrichtung für das Nähgut benutzt werden. So können Abweichungen der tatsächlichen Stoffbewegung von vorgegebenen Sollwerten beim automatischen Nähen erfasst und gegebenenfalls die Transportvorrichtung in der Weise beeinflusst werden, dass die Abweichungen minimal sind.If the detection device is arranged on a sewing machine, it can also be used for monitoring and / or regulating the transport device for the sewing material (with appropriate design of the controller for processing the detected signals). Thus, deviations of the actual material movement from predetermined nominal values during automatic sewing can be detected and, if appropriate, the transport device can be influenced in such a way that the deviations are minimal.

Alternativ kann eine derartige Vorrichtung auch dazu benutzt werden, die Geschwindigkeit der Nähnadel bzw. die Nadelstangenbewegung in Abhängigkeit der Nähgutbewegung derart zu steuern, dass bei manuellem Stoffvorschub gleichmässige Stichabstände gebildet werden. Insbesondere kann dabei die Sichtseite bzw. die Nähgutoberseite erfasst werden. Dies ist von besonderem Interesse beim Quilten.Alternatively, such a device can also be used to control the speed of the sewing needle or the needle bar movement as a function of the material movement such that even stitch intervals are formed with manual material feed. In particular, the visible side or the upper side of the sewing material can be detected. This is of particular interest in quilting.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können der Sensor oder die Erfassungsvorrichtung auch frei beweglich sein. Die Erfassungsvorrichtung kann z.B. mittels einer drahtlosen Funkverbindung oder mittels eines Kabels mit der Nähmaschine verbunden sein. Der Sensor kann z.B. als Griffel ausgeführt sein, der von Hand entlang der zu erfassenden Musterlinien über die Mustervorlage geführt wird.In a further embodiment of the invention, the sensor or the detection device can also be freely movable. The detection device may e.g. be connected by means of a wireless radio link or by means of a cable to the sewing machine. The sensor may e.g. be performed as a stylus, which is guided by hand along the pattern lines to be detected on the template.

Alternativ zu einer Nähmaschine kann der Sensor auch an ein anderes Datenerfassungsgerät angeschlossen werden, z.B. an einen Computer. Dieses Datenerfassungsgerät kann Nähdaten auf einem internen oder externen Speichermedium wie z.B. einer Harddisk oder einem Flash-Speicher speichern.
Derart aufgezeichnete Daten können zu einem späteren Zeitpunkt von einer Nähmaschinensteuerung abgefragt werden, um die gespeicherten Muster zu reproduzieren. Anstelle oder zusätzlich zur Speicherung von Nähdaten können die vom Sensor erfassten Daten auch direkt zur Steuerung der Transportvorrichtung und/oder der Nadelbewegung einer Nähmaschine benutzt werden.As an alternative to a sewing machine, the sensor can also be connected to another data acquisition device, eg to a computer. This data logger can store sewing data on an internal or external storage medium such as a hard disk or flash memory.
Such recorded data may be retrieved later by a sewing machine controller to reproduce the stored patterns. Instead of or in addition to the storage of sewing data, the data detected by the sensor can also be used directly for controlling the transport device and / or the needle movement of a sewing machine.

Die Erfassungsvorrichtung umfasst eine Beleuchtung der zu erfassenden Nähgut- bzw. Vorlagenoberfläche. Dabei wird die Vorlagenoberfläche mit einem Lichtstrahl, der unter einem optimierten Winkel auf die Vorlagenoberfläche auftrifft, beleuchtet. Dadurch wird sichergestellt, dass die Nähgutoberfläche kontrastreich auf den Bildsensor abgebildet wird.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Licht der Lichtquelle über ein Prisma auf die Nähgutoberseite geführt und von dort über das gleiche Prisma zum Bildsensor geleitet. Dank der speziellen Ausgestaltung des Prismas können die Lichtquelle und der Bildsensor sehr nahe beieinander angeordnet werden. Zudem ist der Platzbedarf der Erfassungseinrichtung zum Erfassen der Vorlagenoberfläche sehr gering, sodass sie bei den auszuführenden Arbeiten kein Hindernis darstellt.The detection device comprises an illumination of the material or template surface to be detected. In doing so, the template surface is illuminated with a light beam that is at an optimized angle to the original surface hits, illuminated. This ensures that the surface of the sewing material is displayed in high contrast on the image sensor.
In a particularly advantageous embodiment of the invention, the light of the light source is guided via a prism on the upper side of the fabric and passed from there via the same prism to the image sensor. Thanks to the special design of the prism, the light source and the image sensor can be arranged very close to each other. In addition, the space requirement of the detection device for detecting the document surface is very small, so that it is not an obstacle in the work to be performed.

Anhand einiger Figuren wird die Erfindung im Folgenden näher beschrieben. Dabei zeigen

Figur 1
ein Prinzipschema einer Nähmaschine mit am Kopf angeordneter Erfassungsvorrichtung,
Figur 2
einen teilweise aufgeschnittenen Nähfuss mit einer integrierten Erfassungsvorrichtung,
Figur 3
eine perspektivische Ansicht des Nähfusses aus Figur 2 mit einer Erfassungsmarke an der Sohle,
Figur 4
einen Querschnitt durch eine Nähmaschine im Bereich der Nadelstange, mit in den Unterarm integrierter Erfassungsvorrichtung,
Figur 5
ein mobiler Abtastkopf mit zugehörigem Auswertegerät,
Figur 6
eine alternative Ausgestaltung eines mobilen Abtastkopfs.
Based on some figures, the invention will be described in more detail below. Show
FIG. 1
a schematic diagram of a sewing machine with arranged on the head detection device,
FIG. 2
a partially cut foot with an integrated detection device,
FIG. 3
2 is a perspective view of the presser foot of FIG. 2 with a detection mark on the sole;
FIG. 4
a cross-section through a sewing machine in the region of the needle bar, with integrated into the forearm detection device,
FIG. 5
a mobile scanning head with associated evaluation device,
FIG. 6
an alternative embodiment of a mobile scanning head.

Figur 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau einer Nähmaschine 1 mit einem horizontalen Unterarm 5, einer Stichplatte 9, einer Transportvorrichtung 7 in Gestalt eines Transporteurs 7a zum Verschieben des auf der Stichplatte 9 aufliegenden Nähguts 3, einem vertikalen Ständer 11 und einem Oberarm 13, dessen Ende als Kopfteil 15 ausgebildet ist, einer Nadelstange 17 mit eingesetzter Nähnadel 19, einer Stoffdrückerstange 21 mit daran angeschlossenem Nähfuss 23 und einer Maschinensteuerung 25. Unten am Kopfteil 15 oder zwischen Kopfteil 15 und Stichplatte 9 eine Erfassungsvorrichtung 27 mit einer Kamera bzw. einem Bildsensor 29 und einer Abbildungsoptik 30 so angeordnet, dass das Nähgut 3 im Bereich der Nähnadel 19 bzw. der Einstichstelle der Nähnadel 19 auf den Bildsensor 29 abgebildet wird. Die Erfassungsvorrichtung 27 ist so ausgebildet, dass sie Relativbewegungen des auf der Nähgutauflage aufliegenden Nähguts 3 bzw. einer Mustervorlage 4 in Bezug zur Nähmaschine 1 erfassen kann. Im Zusammenhang mit der Erfassung von Relativbewegungen kann der Begriff Nähgut 3 auch beliebige Mustervorlagen umfassen.Figure 1 shows the basic structure of a sewing machine 1 with a horizontal lower arm 5, a throat plate 9, a transport device 7 in the form of a conveyor 7a for moving the resting on the needle plate 9 Nähguts 3, a vertical stand 11 and an upper arm 13, whose end as Head section 15 is formed, a needle bar 17 with inserted sewing needle 19, a Stoffdrückerstange 21 with adjoining presser foot 23 and a machine control 25 below the head part 15 or between the head part 15 and needle plate 9 a detection device 27 with a camera or an image sensor 29 and a Imaging optics 30 arranged so that the fabric 3 is imaged in the region of the sewing needle 19 and the puncture site of the sewing needle 19 on the image sensor 29. The detection device 27 is designed in such a way that it can detect relative movements of the sewing material 3 resting on the sewing material support or a template 4 with respect to the sewing machine 1. In connection with the detection of relative movements, the term sewing material 3 can also include any pattern templates.

Da der Bildsensor 29 der Erfassungsvorrichtung 27 feinste Strukturen und Farbunterschiede des Nähguts 3 bzw. der Mustervorlage mit hoher Wiederholfrequenz von z.B. 1500 Hz erfassen kann, ist eine Erfassung der Relativbewegung auch dann möglich, wenn keine Kanten des Nähguts 3 im Erfassungsbereich des Sensors 29 liegen. Gute Resultate können z.B. mit einem Bildsensor 29 erreicht werden, wie er bei optischen Computermäusen eingesetzt wird. Vorzugsweise werden Sensoren mit hoher Ortsauflösung und sehr kurzen Reaktionszeiten eingesetzt, analog zu jenen, die bei Computermäusen mit Laserlichtquellen verwendet werden. Solche Laser-Computermäuse werden beispielsweise von der Firma Logitech unter der Bezeichnung MX1000 angeboten. Beim Verschieben des auf der Nähgutauflage aufliegenden Nähgutes 3 kann eine in den Bildsensor 29 integrierte oder diesem nachgeschaltete Bildverarbeitungselektronik z.B. anhand der Positionsänderung von Strukturmerkmalen des erfassten Bildausschnittes Informationen über die Richtung und/oder den Betrag und/oder die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung der Verschiebung bzw. der Positionsänderung des Nähguts 3 oder äquivalente oder ähnliche Werte ermitteln.Since the image sensor 29 of the detecting device 27 has fine structures and color differences of the sewing material 3 and the high repetition frequency pattern pattern of e.g. 1500 Hz, a detection of the relative movement is also possible if no edges of the material 3 are in the detection range of the sensor 29. Good results may e.g. be achieved with an image sensor 29, as used in optical computer mice. Preferably, sensors with high spatial resolution and very short reaction times are used, analogous to those used in computer mice with laser light sources. Such laser computer mice are offered for example by Logitech under the name MX1000. When moving the material 3 resting on the material to be sewn, image processing electronics integrated in or downstream of the image sensor 29 can be used, for example. Determine information about the direction and / or the amount and / or the speed and / or the acceleration of the displacement or the position change of the material 3 or equivalent or similar values based on the change in position of structural features of the captured image detail.

Bei der in Figur 1 dargestellten ersten Ausgestaltung der Erfindung können Relativbewegungen der Nähgutoberseite erfasst werden, welche der Nähnadel 19 zugewandt ist.In the first embodiment of the invention shown in FIG. 1, relative movements of the upper side of the sewing material can be detected, which faces the sewing needle 19.

Die Erfassung der Vorlagenbewegung kann z.B. während eines stattfindenden Nähvorgangs oder alternativ unabhängig von der Ausführung eines Nähvorgangs erfolgen. Zur Wahl des jeweiligen Betriebsmodus' sind an der Nähmaschine 1 entsprechende Einstellmittel vorgesehen (keine Darstellung).
Bei der von einem Nähvorgang unabhängigen Erfassung einer Mustervorlage 4 - die Nähmaschine 1 umfasst entsprechende Mittel zur Umschaltung in diesen Betriebsmodus - wird die Nadelstange 17 mit der Nähnadel 19 in einer oberen Stellung parkiert und vom Nadelstangenantrieb entkoppelt. Falls die Transportvorrichtung 7 z.B. einen Transporteur 7a umfasst, wird dieser deaktiviert bzw. so eingestellt, dass er nicht mehr auf das Nähgut 3 bzw. die Mustervorlage 4 einwirken kann. Der Nähfuss 23, kann wahlweise von der Stoffdrückerstange 21 entfernt oder in eine obere Stellung angehoben oder zum Führen der Mustervorlage 4 mit geringem Auflagedruck federnd auf die Mustervorlage 4 aufgelegt werden.The detection of the original movement can be done, for example, during an ongoing sewing process or, alternatively, independently of the execution of a sewing process. To select the respective operating mode 'corresponding setting means are provided on the sewing machine 1 (no representation).
In the independent of a sewing detection of a template 4 - the sewing machine 1 includes means for switching to this mode of operation - the needle bar 17 is parked with the sewing needle 19 in an upper position and decoupled from the needle bar drive. If, for example, the transport device 7 comprises a feed dog 7a, it is deactivated or set so that it can no longer act on the sewing material 3 or the pattern template 4. The presser foot 23 may optionally be removed from the fabric presser bar 21 or raised to an upper position or resiliently placed on the master 4 for guiding the master 4 with a low contact pressure.

Die Erfassungsvorrichtung 27 und die Maschinensteuerung 25 stehen miteinander in Wirkverbindung. In Figur 1 ist dies durch die unterbroche Linie L0 dargestellt. Die Wirkverbindung dient der ein- oder zweiseitigen Kommunikation oder Signalübertragung zwischen der Erfassungsvorrichtung 27 und der Steuerung 25 sowie, soweit dies erforderlich ist, der Energieversorgung der Erfassungsvorrichtung 27. Die Wirkverbindung kann z.B. elektrische Leiter und/oder optische Sender und Empfänger und/oder eine Funkverbindung z.B. auf Basis der Bluetooth-Technologie umfassen. Im Weiteren können optische Elemente wie Linsen, Spiegel, Lichtleiter und dergleichen Bestandteil der Wirkverbindung zwischen der Erfassungsvorrichtung 27 und der Maschinensteuerung 25 sein.The detection device 27 and the machine controller 25 are operatively connected to each other. In Figure 1, this is represented by the broken line L0. The operative connection is used for one- or two-sided communication or signal transmission between the detection device 27 and the controller 25 and, if necessary, the power supply of Detecting device 27. The operative connection may comprise, for example, electrical conductors and / or optical transmitters and receivers and / or a radio link, for example based on Bluetooth technology. Furthermore, optical elements such as lenses, mirrors, optical fibers and the like may be part of the operative connection between the detection device 27 and the machine control 25.

Die Steuerung 25 umfasst eine Verarbeitungseinheit 32, welche die von der Erfassungsvorrichtung 27 erfassten Messgrössen zu Nähdaten weiter verarbeitet. Die Nähdaten können z.B. Informationen zu den absoluten Positionen oder zu relativen gegenseitigen Lagen von Stützstellen umfassen, welche ein erfasstes Nähmuster repräsentieren. Wenn bei der Erfassung der Verlauf einer Naht auf den Bildsensor 29 abgebildet wurde, können die Nähdaten die Positionen der Einstichstellen der Naht als Stützstellen enthalten.
Zusätzlich können die Nähdaten auch Informationen über Vorschubgeschwindigkeiten umfassen. Vorzugsweise können der Verarbeitungseinheit 32 z.B. interaktiv über einen Berührungsbildschirm der Nähmaschine 1 Vorgabewerte für den Sollabstand benachbarter Stützstellen vorgegeben werden. Die Verarbeitungseinheit 32 kann in diesem Fall z.B. die Positionen äquidistanter Stützstellen berechnen, welche die Relativbewegung zwischen dem Nähgut 3 bzw. der Mustervorlage 4 und der Nähmaschine 1 repräsentieren. Vorzugsweise entspricht der Stützstellenabstand der für die Nachbildung des Nähmusters erwünschten Stichweite oder einem Bruchteil davon. Alternativ kann die Verarbeitungseinheit 32 auch angewiesen werden, innerhalb vorgebbarer Grenzen geeignete Stützstellenabstände oder Stichweiten zu ermitteln, die z.B. in Abhängigkeit der zu erzeugenden Krümmungsradien grösser oder kleiner sind.The controller 25 comprises a processing unit 32, which further processes the measured quantities detected by the detection device 27 into sewing data. The sewing data may include, for example, information on the absolute positions or relative mutual positions of nodes that represent a detected sewing pattern. If, during the acquisition, the course of a seam has been imaged onto the image sensor 29, the sewing data can contain the positions of the stitching locations of the seam as support points.
In addition, the sewing data may also include information about feed rates. Preferably, the processing unit 32, for example interactively via a touch screen of the sewing machine 1 default values for the desired distance of adjacent support points can be specified. In this case, the processing unit 32 can, for example, calculate the positions of equidistant support points which determine the relative movement between the material 3 or the material Pattern 4 and the sewing machine 1 represent. The interpolation point distance preferably corresponds to the stitch width desired for the reproduction of the sewing pattern or a fraction thereof. Alternatively, the processing unit 32 can also be instructed to determine within suitable limits suitable inter-node distances or stitch widths, which are larger or smaller, for example, depending on the radii of curvature to be generated.

Die berechneten Nähdaten können in einem Speicher 34 gespeichert werden, wobei dieser Speicher 34 innerhalb der Nähmaschine 1 oder alternativ ausserhalb als externer Speicher 34 ausgebildet sein kann. zusätzlich kann ein Nähdateneditor 36 vorgesehen sein, mit dem die erfassten Nähdaten z.B. visuell dargestellt und nachbearbeitet werden können. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Nähdaten abschnittweise erfasst und zu einem Ganzen zusammengefügt werden müssen oder wenn lokale Korrekturen der erfassten Nähmuster erforderlich sind.The calculated sewing data can be stored in a memory 34, wherein this memory 34 can be formed within the sewing machine 1 or alternatively outside as external memory 34. In addition, a sewing data editor 36 can be provided, with which the acquired sewing data, e.g. can be visualized and post-processed. This is particularly advantageous if the sewing data has to be recorded in sections and combined to form a whole, or if local corrections of the detected sewing patterns are required.

Die Nähdaten sind dazu geeignet, eine entsprechend ausgebildete Nähmaschine 1 in der Weise zu steuern, dass die Relativbewegung zwischen Nähgut 3 und Nähmaschine 1 proportional zur erfassten Relativbewegung der Mustervorlage verläuft. Dies bezieht sich mindestens auf die geometrische Form bzw. auf die nachzubildenden Konturen. Die gespeicherten Nähdaten können aber auch Informationen zur Stichweite und/oder zeitliche Informationen enthalten, welche z.B. den Geschwindigkeitsverlauf der Nähgutbewegung in der Nähebene und/oder die zeitliche Steuerung der Nähnadelbewegung vorgeben.
Die Nähmaschine 1 kann das gespeicherte Nähmuster je nach Art der Nähdaten mit den vorgegebenen Stichweiten oder mit einer für den Nachbildungsprozess vorgebbaren Stichweitenfunktion reproduzieren. (Diese kann z.B. die Stichweite für jeden Nähstich in Bezug auf den jeweils vorangegangenen Nähstich vorgeben oder in Abhängigkeit des Krümmungsradius der zu bildenden Naht festlegen). Für den Nachbildungsprozess kann das Nähgut 3 z.B. in einen Stickrahmen eingespannt werden, der - kontrolliert von der Steuerung 25 - in einer Ebene unterhalb der Nähnadel 19 verschiebbar ist. Alternativ könnte das Nähgut 3 auch manuell bewegt werden, wobei z.B. mit einem Laserstrahl die nachzubildende Kontur des Nähmusters auf das Nähgut 3 projiziert wird. Der Stofftransport kann in diesem Fall z.B. durch eine zusätzliche Transportvorrichtung 7 mit einem Transporteur 7a, der das Nähgut 3 vorzugsweise in zwei Richtungen der Nähebene verschieben kann, unterstützt werden. Eine zusätzliche Verbesserung kann dadurch erreicht werden, dass die Erfassungsvorrichtung nun als Kontrollinstrument eingesetzt wird, welches Abweichungen der tatsächlichen Nähgutbewegung von der jeweiligen Sollbewegung erfasst und korrigierend auf die Transportvorrichtung 7 und/oder den Laserstrahl bzw. das Mittel zum Anzeigen der Soll-Nährichtung und/oder die Steuerung der Nadelbewegung einwirkt.The sewing data are suitable for controlling a correspondingly formed sewing machine 1 in such a way that the relative movement between the sewing material 3 and the sewing machine 1 is proportional to the detected relative movement of the pattern template. This refers at least to the geometric shape or to the imitation contours. The stored sewing data can also Information about the stitch size and / or contain temporal information, which specify, for example, the speed profile of the material movement in the sewing plane and / or the timing of Nähnadelbewegung.
The sewing machine 1 can reproduce the stored sewing pattern depending on the type of sewing data with the predetermined stitch widths or with a stitch width function that can be specified for the replication process. (This can, for example, specify the stitch width for each stitch in relation to the previous stitch or specify it as a function of the radius of curvature of the seam to be formed). For the replication process, the sewing material 3 can be clamped, for example, in an embroidery frame, which - controlled by the controller 25 - is displaceable in a plane below the sewing needle 19. Alternatively, the sewing material 3 could also be moved manually, wherein, for example, the trajectory of the sewing pattern to be imitated is projected onto the sewing material 3 with a laser beam. The material transport can be supported in this case, for example by an additional transport device 7 with a conveyor 7a, which can move the fabric 3 preferably in two directions of the sewing plane. An additional improvement can be achieved in that the detection device is now used as a control instrument which detects deviations of the actual material movement of the respective target movement and correcting the Transport device 7 and / or the laser beam or the means for displaying the target sewing direction and / or the control of the needle movement acts.

Alternativ zur Anordnung direkt am Kopfteil 15 der Nähmaschine 1 kann die Erfassungsvorrichtung 27 bei einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung auch ganz oder teilweise in einen vorzugsweise auswechselbaren Nähfuss 23 integriert sein, wie dies in Figur 2 dargestellt ist.As an alternative to the arrangement directly on the head part 15 of the sewing machine 1, in a second embodiment of the invention, the detection device 27 can also be completely or partially integrated in a preferably replaceable presser foot 23, as shown in FIG.

Der Erfassungsbereich des Bildsensors 29 kann je nach Ausgestaltung und Anordnung der Erfassungsvorrichtung 27 die Einstichstelle der Nähnadel 19 im Nähgut 3 einschliessen oder angrenzend oder beabstandet dazu ausgebildet sein, beispielsweise im Bereich der Sohle 47 des Nähfusses 23. Der Begriff "Einstichstelle" bezeichnet die Stelle unmittelbar unter der Nähnadel 19 im Nähgut 3 bzw. in der Mustervorlage 4 und wird auch dann verwendet, wenn bei der Erfassung einer Mustervorlage 4 kein Nähvorgang stattfindet.
Der Erfassungsbereich kann beispielsweise rechteckig, elliptisch oder kreisförmig ausgebildet sein und eine Fläche von z.B. etwa 50mm2 oder etwa 100mm2 erfassen. Vorzugsweise liegt der Erfassungsbereich nahe bei der Einstichstelle der Nähnadel 19. Das Zentrum eines kreisförmigen Erfassungsbereichs kann z.B. in einer Entfernung von etwa 5mm oder 10mm oder 15mm zur Einstichstelle der Nähndadel 19 liegen. Dadurch wird erreicht, dass die Abweichung der ermittelten Bewegungsinformationen von den tatsächlichen Werten der Relativbewegung des Nähgutes 3 bei der Einstichstelle minimal ist. Insbesondere ist der Einfluss von Rotationsbewegungen um eine durch die Nähnadel 19 verlaufende Drehachse (nicht dargestellt) minimal. Zudem verhindert der Nähfuss 23, dass sich das Nähgut 3 im Bereich der Einstichstelle wesentlich von der Nähgutauflage abheben kann. Die Erfassungsvorrichtung 27 kann so ausgebildet sein, dass sie nicht nur Verschiebungen des Nähguts 3 bzw. der Mustervorlage 4 in zwei unabhängigen Richtungen der Nähebene erfassen kann, sondern auch Drehbewegungen. Wenn auch die relative Lage der Einstichstelle der Nähnadel 19 und des auf den Bildsensor 29 abbildbaren Erfassungsbereichs bekannt und in der Erfassungsvorrichtung 27 gespeichert ist, kann die Erfassungsvorrichtung 27 eine Fehlerkorrektur ausführen, welche Unterschiede zwischen der Bewegung des Nähguts 3 innerhalb des Erfassungsbereichs des Sensors 29 und bei der Einstichstelle kompensieren kann.Depending on the configuration and arrangement of the detection device 27, the detection range of the image sensor 29 may include the puncture site of the sewing needle 19 in the sewing material 3 or may be adjacent or spaced therefrom, for example in the area of the sole 47 of the sewing foot 23. The term "puncture site" designates the location immediately under the sewing needle 19 in the sewing material 3 and in the template 4 and is also used when no sewing takes place during the detection of a master 4 template.
The detection area can be rectangular, elliptical or circular, for example, and can cover an area of, for example, about 50 mm 2 or about 100 mm 2 . Preferably, the detection area is close to the puncture site of the sewing needle 19. The center of a circular detection area may be at a distance of about 5mm or 10mm or 15mm, for example Injection point of Nähndadel 19 lie. This ensures that the deviation of the determined movement information from the actual values of the relative movement of the material 3 at the puncture site is minimal. In particular, the influence of rotational movements about a passing through the sewing needle 19 axis of rotation (not shown) is minimal. In addition, the presser foot 23 prevents the sewing material 3 from being able to stand out substantially from the sewing material support in the area of the puncture site. The detecting device 27 may be configured to detect not only displacements of the sewing material 3 and the master 4 in two independent directions of the sewing plane, but also rotational movements. Although the relative position of the puncture site of the sewing needle 19 and the detection area imaged on the image sensor 29 is known and stored in the detection device 27, the detection device 27 can perform an error correction as to which differences between the movement of the material 3 within the detection range of the sensor 29 and can compensate at the puncture site.

Figur 2 zeigt einen solchen Nähfuss 23, wobei dieser teilweise aufgeschnitten ist. Der Nähfuss 23 umfasst einen Schaft 31 mit einer oben angeordneten runden Aufnahmeöffnung 33 für die Befestigung des Nähfusses 23 am unteren Ende einer Stoffdrückerstange 21. An der Oberseite des Schafts 31 können Kontaktelemente 37 z.B. in Gestalt von Kontaktfedern innerhalb eines Kontaktmoduls ausgebildet sein. Diese stehen, wenn der Nähfuss 23 an der Stoffdrückerstange 21 montiert ist, mit komplementären Kontaktflächen (nicht dargestellt) eines im unteren Bereich an der Stoffdrückerstange 21 gehaltenen Kontaktprints (nicht dargestellt) in Verbindung. Diese elektrische Verbindung ist Bestandteil einer Wirkverbindung zwischen der Maschinensteuerung 25 und der Erfassungseinrichtung 27. An der Unterseite des Schafts 31 ist ein Zwischenstück 43 federnd oder alternativ starr mit dem Schaft 31 verbunden. Zwischen dem Schaft 31 und dem Zwischenstück 43 können eine oder mehrere Schraubenfedern 45 vorgesehen sein, welche das Zwischenstück 43 gegen einen bzw. mehrere am Schaft 31 oder an einem mit diesem verbundenen Anschlag drückt. Beim Auftreten einer Gegenkraft, wenn der Nähfuss 23 auf das Nähgut 3 gedrückt wird, wird das Zwischenstück 43 entgegen der Kraft der Schraubenfedern 45 geführt verschoben. Am unteren Ende des Zwischenstücks 43 ist eine Quilt- bzw. Nähsohle, kurz Sohle 47 genannt, austauschbar oder alternativ fest mit dem Zwischenstück 43 verbunden. Zum Erfassen von Mustervorlagen 4 ohne Nähvorgang wird vorzugsweise eine Sohle 47 mit einer Markierung z.B. in Gestalt eines Fadenkreuzes oder einer anderen Ziel- oder Erfassungsmarke 44 verwendet, wie dies in Figur 3 beispielhaft dargestellt ist. Alternativ kann auch die in einer oberen Stellung parkierte Nähnadel 19 als Ziel- oder Referenzmarke zum Ausrichten und Erfassen der Mustervorlage 4 verwendet werden.
Die Erfassungsvorrichtung 27 umfasst im in Figur 2 dargestellten Beispiel den CCD- oder CMOS-Bildsensor 29, eine vor diesem angeordnete Sensoroptik bzw. ein optisches Abblildungssystem mit einer Blende 49, einer Linse 51 und einem partiell verspiegelten Prisma 53. Des Weiteren umfasst die Erfassungsvorrichtung 27 eine Lichtquelle 55, z.B. eine LED oder eine Laserdiode, zum Beleuchten des Nähguts 3 im Erfassungsbereich des Bildsensors 29. Die LED, der Bildsensor 29 und eine dem Bildsensor 29 nachgeschaltete oder in diesen integrierte Auswerteelektronik 57 sind auf einem gemeinsamen Erfassungsprint 59 angeordnet, welcher elektrisch z.B. mittels eines Flexprints 61 oder eines Verbindungskabels mit dem Kontaktmodul verbunden ist. Alternativ zu einem Kontaktmodul könnte auch ein Kabel mit einem Anschlussstecker zum Verbinden der Erfassungselektronik mit der Steuerung 25 verwendet werden (keine Darstellung).Figure 2 shows such a presser foot 23, which is partially cut open. The presser foot 23 comprises a shaft 31 with a circular receiving opening 33 arranged at the top for attachment of the presser foot 23 to the lower end of a fabric presser rod 21. At the top of the shaft 31, contact elements 37 may be formed eg in the form of contact springs within a contact module. These are, when the presser foot 23 is mounted on the fabric pressing rod 21, with complementary contact surfaces (not shown) of a held in the lower area on the cloth pressing rod 21 Kontaktprints (not shown) in connection. This electrical connection is part of an operative connection between the machine control 25 and the detection device 27. On the underside of the shaft 31, an intermediate piece 43 is resiliently or alternatively rigidly connected to the shaft 31. Between the shaft 31 and the intermediate piece 43, one or more coil springs 45 may be provided, which presses the intermediate piece 43 against one or more on the shaft 31 or on a stop connected thereto. When a counterforce occurs, when the presser foot 23 is pressed onto the sewing material 3, the intermediate piece 43 is displaced against the force of the coil springs 45 guided. At the lower end of the intermediate piece 43 is a quilting or sewing sole, short sole referred to 47, interchangeable or alternatively firmly connected to the intermediate piece 43. For detecting master patterns 4 without sewing operation, a sole 47 with a marking, for example in the form of a crosshair or another target or detection mark 44, is preferably used, as shown by way of example in FIG. Alternatively, also in an upper position parked sewing needle 19 can be used as a target or reference mark for aligning and capturing the template 4.
In the example shown in FIG. 2, the detection device 27 comprises the CCD or CMOS image sensor 29, a sensor optics arranged in front of it or an optical depilation system with a diaphragm 49, a lens 51 and a partially mirrored prism 53. Furthermore, the detection device 27 comprises a light source 55, for example an LED or a laser diode, for illuminating the material 3 in the detection range of the image sensor 29. The LED, the image sensor 29 and the image sensor 29 downstream or integrated in this evaluation 57 are arranged on a common detection board 59, which electrically For example, by means of a flexprint 61 or a connection cable is connected to the contact module. As an alternative to a contact module, a cable with a connection plug for connecting the detection electronics to the controller 25 could also be used (no display).

Bei einer dritten Ausgestaltung der Erfindung, wie sie in Figur 4 dargestellt ist, ist die Erfassungsvorrichtung 27 unterhalb eines Schutzfensters 38 in der Stichplatte 9 in den Unterarm 5 eingebaut. Somit wird das Nähgut 3 bzw. die Mustervorlage 4 von der Unterseite her erfasst. Oberhalb des Schutzfensters 38 kann optional an der Stoffdrückerstange 21 ein vorzugsweise abnehmbarer Gleitschuh oder Roller 40 montiert sein. Gegenüber dem Schutzfenster 38 drückt dabei eine Feder 42 eine Kugel leicht gegen das Nähgut 3. Figur 4 zeigt eine Situation mit auf der Nadelstange 17 aufgesetztem Nähfuss 23, wie sie bei der Erfassung von Nähgutbewegungen während eines Nähvorgangs auftreten kann. Analog zur Erfassung der Oberseite des Nähguts 3 bzw. der Mustervorlage 4 kann auch hier eine Erfassung der Unterseite der Mustervorlage 4 ohne Ausführung eines Nähvorgangs erfolgen, wobei die Nadelstange 17 mit oder ohne Nadel 19 in einer oberen Stellung parkiert wird. Der Nähfuss 23 und/oder der Gleitschuh 40 können dabei wahlweise an der Stoffdrückerstange 21 belassen oder davon entfernt werden. Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, wie sie in Figur 5 dargestellt ist, ist die Erfassungsvorrichtung 27 als Abtastkopf 50 mit einem Griffel ausgeführt, der mittels einer drahtlosen Kommunikationseinrichtung mit einem Computer bzw. Auswertegerät 54 in Wirkverbindung steht. Dies ist in Figur 5 symbolisch durch eine unterbrochene Linie L0 zwischen zwei Antennenstummeln 58 am Abtastkopf 50 und am Auswertegerät 54 dargestellt. Selbstverständlich kann auch eine entsprechend ausgebildete Maschinensteuerung 25 einer Nähmaschine 1 als Auswertegerät 54 genutzt werden. Das Auswertegerät 54 umfasst analog zur Maschinensteuerung 25 eine Verarbeitungseinheit 32 mit einem Arbeitsspeicher und ein internes nichtflüchtiges Speichermedium 34 (beispielsweise eine Festplatte) und/oder ein externes nichtflüchtiges Speichermedium (beispielsweise einen Memory-Stick 56 mit einem Flash-Speicher). Am unteren Ende des Abtastkopfes 50 ist eine Erfassungseinrichtung 27 mit einer Erfassungsmarke 44 angeordnet, wie sie anhand von Figur 3 im Zusammenhang mit der Integration in einen Nähfuss 23 bereits beschrieben wurde. Anstelle einer länglichen Stiftform kann der Abtastkopf 50 auch - ähnlich einer kleinen optischen Funk-Computermaus mit angesetzter Erfassungsmarke 44 - kompakt ausgeführt sein und eine ebene Auflagefläche aufweisen, wie dies in Figur 6 dargestellt ist. Vorzugsweise sind am Abtastkopf 50 Taster bzw. Schaltelemente 60 ausgebildet, mit denen ein Benutzer z.B. Start- und Stopp von Aufzeichnungsvorgängen signalisieren und/oder Editierfunktionen am aufgezeichneten Nähmuster vornehmen kann. In letzterem Fall ist das Auswertegerät 54 vorzugsweise ein Computer mit hoch auflösendem Bildschirm und mit einer Aufzeichnungs- und Editiersoftware, wobei der Abtastkopf 50 sowohl als Zeigegerät für die menugesteuerte Software als auch als Erfassungsgerät genutzt werden kann.
Zur Erfassung und Aufzeichnung von Nähdaten wird nun der Abtastkopf 50 so auf die Mustervorlage 4 bzw. das Nähgut 3 gelegt, dass die zu erfassende Musterlinie unter die Erfassungsmarke 44 des Abtastkopfs 50 zu liegen kommt. Mit einem Druck auf das Start/Stopp- Schaltelement 60 beginnt die Aufzeichnung. Der Abtastkopf 50 wird nun von Hand so entlang der Musterlinie verschoben, dass diese immer unter der Erfassungsmarke 44 liegt. Dabei ermittelt die Erfassungsvorrichtung 27 mit hoher Abtastrate inkrementelle Verschiebungsvektoren und übermittelt diese an die Verarbeitungseinheit 32. Die Verarbeitungseinheit 32 berechnet daraus unter Berücksichtigung allfälliger weiterer Vorgaben die Positionen der Stützstellen. Diese werden als Nähdaten im Speicher 34 gespeichert. Alternativ oder zusätzlich können solche Nähdaten auch direkt an eine Nähmaschinensteuerung 25 übermittelt werden, wobei diese die Transportvorrichtung 7 und den Nadelstangenantrieb entsprechend der empfangenen Daten ansteuert. Auf diese Weise kann die Nähmaschine 1 das erfasste Muster im jeweils gewünschten Massstab reproduzieren.
Alternativ zu einem optischen Abtastkopf 50, der über die Mustervorlage 4 geführt wird, könnte auch ein mechanischer Abtastkopf verwendet werden, der z.B. eine Rollkugel oder ein schwenk- und drehbares Abtastrad umfasst (keine Darstellung). Im Weiteren könnte auch ein Digitalisierboard mit einem Digitalisierstift verwendet werden. In diesem Fall könnte der Digitalisierstift den Konturen einer auf dem Digitalisierboard liegenden Mustervorlage 4 nachgeführt werden. Das Digitalisierboard wiederum ist über eine Wirkverbindung per Funk oder Kabel mit dem Auswertegerät 54 bzw. der Maschinensteuerung 25 verbunden.In a third embodiment of the invention, as shown in Figure 4, the detection device 27 is installed below a protective window 38 in the throat plate 9 in the lower arm 5. Thus, the fabric 3 and the template 4 is detected from the bottom. Above the protective window 38 may optionally be attached to the Fabric pressing rod 21 a preferably removable shoe or roller 40 may be mounted. In contrast to the protective window 38, a spring 42 presses a ball slightly against the sewing material 3. FIG. 4 shows a situation with a sewing foot 23 placed on the needle bar 17, as may occur during the detection of sewing movements during a sewing operation. Analogous to the detection of the upper side of the sewing material 3 or the template 4, a detection of the underside of the template 4 can be carried out without performing a sewing operation, the needle bar 17 is parked with or without needle 19 in an upper position. The presser foot 23 and / or the shoe 40 can either be left on the fabric presser rod 21 or removed therefrom. In a further embodiment of the invention, as shown in Figure 5, the detection device 27 is designed as a scanning head 50 with a stylus, which is in operative connection by means of a wireless communication device with a computer or evaluation device 54. This is shown symbolically in FIG. 5 by a broken line L0 between two antenna stubs 58 on the scanning head 50 and on the evaluation unit 54. Of course, a correspondingly formed machine control 25 of a sewing machine 1 can be used as an evaluation device 54. The evaluation device 54 includes analogous to the machine control 25, a processing unit 32 with a main memory and a internal nonvolatile storage medium 34 (for example, a hard disk) and / or an external nonvolatile storage medium (for example, a memory stick 56 with a flash memory). At the lower end of the scanning head 50, a detection device 27 is arranged with a detection mark 44, as has already been described with reference to Figure 3 in connection with the integration into a presser foot 23. Instead of an elongated pin shape, the scanning head 50 can also be made compact, similar to a small optical radio computer mouse with an applied detection mark 44, and have a planar bearing surface, as shown in FIG. Preferably, scanning or switching elements 60 are formed on the scanning head 50, with which a user can signal, for example, start and stop of recording operations and / or perform editing functions on the recorded sewing pattern. In the latter case, the evaluator 54 is preferably a computer with a high-definition screen and recording and editing software, and the scanner 50 can be used both as a pointing device for the controlled software and as a capture device.
For the acquisition and recording of sewing data, the scanning head 50 is now placed on the master 4 or the fabric 3 so that the pattern line to be detected comes below the detection mark 44 of the scanning 50. With a pressure on the start / stop switching element 60 begins the record. The scanning head 50 is now moved by hand along the pattern line so that it is always below the detection mark 44. In this case, the detection device 27 ascertains incremental displacement vectors at a high sampling rate and transmits them to the processing unit 32. The processing unit 32 calculates the positions of the interpolation points, taking into account any further specifications. These are stored as sewing data in the memory 34. Alternatively or additionally, such sewing data can also be transmitted directly to a sewing machine control 25, which drives the transport device 7 and the needle bar drive according to the received data. In this way, the sewing machine 1 can reproduce the detected pattern at the desired scale.
As an alternative to an optical scanning head 50, which is guided over the template 4, and a mechanical scanning head could be used, for example, includes a trackball or a pivotable and rotatable Abtastrad (no representation). Furthermore, a digitizer board with a digitizer pen could also be used. In this case, the digitizing pen could track the contours of a template 4 lying on the digitizer board. The digitizer board in turn is connected via an operative connection by radio or cable to the evaluation unit 54 or the machine controller 25.

Claims (14)

Verfahren zum Erzeugen von Nähdaten anhand von Mustervorlagen (4), dadurch gekennzeichnet, dass eine Erfassungsvorrichtung (27) mit einem optischen Sensor die Relativbewegung der Mustervorlage (4) erfasst, und dass eine Verarbeitungseinheit (32) die von der Erfassungsvorrichtung (27) erfasste Messgrösse zu Nähdaten weiter verarbeitet, welche dazu geeignet sind, eine Transportvorrichtung (7) zum Verschieben des Nähguts (3) bei einer Nähmaschine (1) in der Weise zu steuern, dass die Bewegung des Nähguts (1) unterhalb der Nähnadel (19) proportional zur erfassten Relativbewegung der Mustervorlage (4) verläuft.Method for producing sewing data based on pattern templates (4), characterized in that a detection device (27) with an optical sensor detects the relative movement of the template (4), and in that a processing unit (32) measures the measured variable detected by the detection device (27) is further processed to sewing data, which are adapted to a transport device (7) for moving the Nähguts (3) in a sewing machine (1) in such a way that the movement of the Nähguts (1) below the sewing needle (19) proportional to detected relative movement of the template (4) runs. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Mustervorlage (4) mindestens teilweise auf einer Auflagefläche aufliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Mustervorlage (4) entlang der Auflagefläche verschoben wird.The method of claim 1, wherein the pattern template (4) at least partially rests on a support surface, characterized in that the template (4) is displaced along the support surface. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungsvorrichtung (27) oder Teile davon relativ zur Mustervorlage (4) bewegt werden.A method according to claim 1, characterized in that the detection device (27) or parts thereof are moved relative to the template (4). Verfahren zur Erzeugung von Nähdaten nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Nähdaten in einem Speichermedium (34, 56) gespeichert werden.Method for producing sewing data according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the sewing data are stored in a storage medium (34, 56) become. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nähdaten in den Arbeitsspeicher einer Nähmaschinensteuerung (25) übertragen und zu Steuerbefehlen für eine Transportvorrichtung (7,7a) für das Nähgut (3) weiter verarbeitet werden.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the sewing data in the main memory of a sewing machine control (25) transmitted and processed to control commands for a transport device (7,7a) for the fabric (3) on. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Nähgut (3) durch die Transportvorrichtung (7,7a) jeweils schrittweise von Einstichposition zu Einstichposition verschoben wird, wobei die Einstichpositionen durch die Nähdaten vorgegeben sind oder von der Nähmaschinensteuerung (25) anhand der Nähdaten berechnet werden, und dass die Nähmaschinensteuerung (25) an den Einstichpositionen jeweils die Ausführung eines Nähstichs veranlasst.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the material to be sutured (3) by the transport device (7,7a) is in each case gradually shifted from insertion position to insertion position, wherein the puncturing positions are predetermined by the sewing data or by the sewing machine control (25) are calculated on the basis of the sewing data, and that the sewing machine control (25) at the puncturing positions in each case causes the execution of a sewing stitch. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ein Bildsensor (29) ist, und dass die Erfassungsvorrichtung (27) eine Abbildungsoptik (30) umfasst, mit welcher Flächenbereiche der Mustervorlage auf den Bildsensor (29) abbildbar sind.Device for carrying out the method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the sensor is an image sensor (29), and that the detection device (27) comprises imaging optics (30), with which surface regions of the template on the image sensor (29 ) are mapped. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungsvorrichtung (27) derart an einer Nähmaschine (1) angeordnet ist, dass die Oberseite und/oder die Unterseite der Mustervorlage (4) bzw. des Nähgutes (3) im Bereich einer Erfassungsmarke (44) erfassbar sind.Apparatus according to claim 7, characterized in that the detection device (27) on a sewing machine (1) is arranged such that the top and / or the underside of the pattern template (4) or of the sewing material (3) in the region of a detection mark (44 ) are detectable. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungsvorrichtung (27) mindestens teilweise in einen Nähfuss (23) integriert ist.Device according to one of claims 7 or 8, characterized in that the detection device (27) is at least partially integrated in a presser foot (23). Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungsvorrichtung (27) zum Erfassen von Bewegungsmustern einen über die Vorlagenoberfläche führbaren Abtastkopf (50) umfasst.Apparatus according to claim 7, characterized in that the detection device (27) for detecting movement patterns comprises a scanning head (50) which can be guided over the document surface. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungsvorrichtung (27) eine Kommunikationseinrichtung für eine drahtlose oder leitungsgebundene Kommunikation mit der Verarbeitungseinheit (32) und/oder einem Auswertegerät (54) und/oder einer Nähmaschinensteuerung (25) umfasst.Apparatus according to claim 10, characterized in that the detection device (27) comprises a communication device for a wireless or wired communication with the processing unit (32) and / or an evaluation device (54) and / or a sewing machine control (25). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungsvorrichtung (27) eine Lichtquelle (55) umfasst, dass von dieser Lichtquelle (55) emittiertes Licht mittels optischer Elemente derart auf die abzutastende Fläche der Mustervorlage (4) leitbar ist, dass diese vom Sensor(29) kontrastreich erfassbar ist.Device according to one of claims 7 to 11, characterized in that the detection device (27) a light source (55) comprises that light emitted by this light source (55) can be conducted by means of optical elements onto the surface of the master sample (4) to be scanned in such a way that it can be detected in high contrast by the sensor (29). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinheit (32) zur Umwandlung der vom Sensor (29) generierten Messgrösse oder Daten in Nähdaten oder in Steuerdaten zum Beeinflussen der Bewegung der Transportvorrichtung für das Nähgut (3) und/oder der Nadelstangenbewegung ausgebildet ist.Device according to one of claims 7 to 12, characterized in that the processing unit (32) for converting the measured variable or data generated by the sensor (29) into sewing data or in control data for influencing the movement of the transport device for the sewing material (3) and / or the needle bar movement is formed. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Speichermedium (34, 56) zum Speichern von Nähdaten vorgesehen ist.Apparatus according to claim 13, characterized in that a storage medium (34, 56) is provided for storing Nähdaten.
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