La présente invention se rapporte à une machine à coudre
susceptible de piquer un ou plusieurs types de points, comprenant
un mécanisme d'entraînement d'une griffe de transport des pièces
à coudre, le sens et l'amplitude des mouvements de la griffe étant
réglables, une barre-aiguille coulissant dans un berceau oscillant,
I'amplitude du mouvement oscillant étant réglable.
La machine à coudre selon l'invention est caractérisée en ce
qu'elle comprend au moins un moteur pas à pas commandant au moins une partie du mécanisme du mouvement du berceau et/ou
au moins une patte du mécanisme d'entraînement de la griffe, un
circuit électronique de commande fournissant à chaque moteur des signaux électriques représentatifs de son sens d'actionnement et du nombre de pas à exécuter.
Le dessin annexé représente, schématiquement et à titre d'exemple, une forme d'exécution de la machine à coudre selon
l'invention.
La fig. 1 est une coupe transversale de la tête d'une machine à coudre.
La fig. 2 représente le mécanisme de commande du mouvement oscillant du berceau.
La fig. 3 représente le mécanisme de commande de l'entraînement de la griffe.
La fig. 4 est un schéma-bloc du circuit électronique de commande des moteurs pas à pas.
Cette machine à coudre comprend, comme représenté à la fig. 1, une tête 41 à l'intérieur de laquelle est disposé un berceau 42 susceptible d'osciller autour d'un axe 43 et dans lequel est montée de façon coulissante une barre-aiguille 44 portant une aiguille 45. Un moteur (non représente) entraîne, à l'aide d'un mécanisme (de construction classique et non représenté au dessin), une pièce 46 solidaire de la barre-aiguille 44 en un mouvement de va-et-vient vertical.
En référence à la fig. 2, on a représenté un moteur pas à pas 1 de commande du mouvement oscillant du berceau, lequel n'est pas représenté. Ce moteur 1 porte, sur son arbre 2, une biellette 3 excentrique coopérant avec l'une des extrémités d'un bras oscillant 4, Faute extrémité étant montée pivotante sur une cheville 5 solidaire d'une pièce 6 de fixation au bâti de la machine. Le bras oscillant 4 présente une glissière 7 longitudinale pour le guidage d'un doigt 8 prévu à l'une des extrémités d'une bielle 9 de commande du berceau. Cette bielle 9 est perpendiculaire à l'axe 43 et reliée en 47 au berceau 42.
La chaîne cinématique venant d'être décrite permet la transformation du mouvement rotatif de la biellette 3 en un mouvement linéaire de la bielle 9. En effet, la rotation de la biellette 3 entraîne un mouvement oscillatoire du bras oscillant 4 et par là un mouvement de va-et-vient de la bielle 9, provoquant un mouvement oscillant du berceau 42.
Un dispositif comprenant une pièce de réglage 10 et un levier coudé 11 pivoté en 12 permet de régler l'amplitude du mouvement de la bielle 9. A cet effet, la pièce 10 présente une glissière 36 pour une cheville 37 engagée dans un alésage 38 vertical prévu à l'une des extrémités d'un bras du levier 11, I'autre bras présentant à son extrémité libre une gorge 13 dans laquelle s'engage le doigt 8 de la bielle 9.
L'amplitude des mouvements d'oscillation transmis à la barreaiguille à partir de la rotation de la biellette 3 se règle en dépla çant angulairement le levier 1 1 au moyen de la pièce 10, cette pièce étant déplacée latéralement selon la flèche F représentée au dessin, de manière à amener le doigt 8 en différentes positions le long de la glissière 7. Une vis 39 permet de bloquer la pièce 10 dans la position choisie.
A la fig. 2, on a encore représenté un aimant 14 solidaire en rotation de l'arbre 2 du moteur et un capteur 15 à effet Hall fixe, dont l'utilité sera décrite plus loin.
En référence à la fig. 3, on a représenté un moteur pas à pas 16 de commande de l'entraînement d'une griffe de transport, non
représentée au dessin. Ce moteur 16 porte sur son arbre 17 une
biellette 18 excentrique coopérant avec l'une des extrémités d'un
bras oscillant 19, I'autre extrémité de ce bras étant reliée pivotante
à une bielle 20, cette bielle 20 commandant de manière connue le
mouvement de la griffe.
Comme dans le cas précédent, la chaîne cinématique venant
d'être décrite permet la transformation du mouvement rotatif de
la biellette 18 en un mouvement linéaire de la bielle 20.
Cette partie de la machine comprend également un disposi
tif 40 pour le réglage de l'amplitude du mouvement de la bielle 20,
ce dispositif étant analogue à celui décrit en relation avec la fig. 2.
Ce réglage s'obtient en déplaçant angulairement un levier coudé 21, pivoté en 22, au moyen dudit dispositif, de manière à déplacer un doigt 24 pour l'amener en différentes positions le long d'une fente longitudinale 25 prévue dans le bras 19. Une vis 23 permet de bloquer le dispositif dans la position choisie.
Le doigt 24 est guidé impérativement le long d'une tige 26
solidaire d'un chariot 27 de réglage du point zéro du mouvement de la griffe. Ce réglage se fait au moyen d'une vis 33 susceptible de faire pivoter le chariot 27 autour de son point de fixation 34 à une pièce 35 solidaire du bâti de la machine.
L'arbre 17 du moteur porte également un aimant 28 destiné à coopérer avec un capteur 29 à effet Hall fixe pour déterminer une position angulaire donnée du rotor du moteur.
La fig. 4 montre un schéma électrique du circuit de commande des deux moteurs 1 et 16. Ce circuit comprend une unité centrale de traitement CPU réalisée à l'aide d'un microprocesseur. Ce microprocesseur est relié à une mémoire de traitement RAM, à une mémoire morte PROM et à une interface de sortie IS fournissant les signaux de commande aux deux moteurs.
Ce circuit forme en fait un micro-ordinateur et fonctionne comme tel. La mémoire PROM renferme toutes les informations relatives au fonctionnement des moteurs. Cette mémoire PROM contient également un programme pour la mise en position initiale des moteurs. A cette fin, L'unité centrale CPU utilise les informations fournies par les capteurs 15 et 29.
Dans l'exemple décrit, les moteurs pas à pas présentent des pas de 7" 30' (demi-pas d'un moteur possédant un stator 4 phases et un rotor 6 paires de pôles).
De plus, pour des raisons mécaniques, les rotors ne peuvent dépasser la plage de travail de 135 , ce qui correspond à 18 pas de 7'30'.
L'aimant 14 (respectivement 28) est placé à une extrémité de cette plage. A la mise sous tension de la machine, il suffit de faire tourner le moteur en direction du capteur (15, respectivement 19), sachant que le rotor occupe obligatoirement un des pas compris dans cette plage de 135 . Après que le rotor a atteint sa position extrême définie par l'aimant et son capteur correspondant, le micro-ordinateur envoie des signaux pour déplacer angulairement le rotor de 9 pas en sens inverse, afin de lui faire occuper une position médiane. Cette position médiane du moteur 1 fait occuper à la barre-aiguille une position centrale de part et d'autre de laquelle peuvent avoir lieu les oscillations.
C'est à partir de cette position médiane que sont élaborés les programmes pour chaque type de point.
L'utilisateur choisit un type de point au moyen d'un sélecteur S qui adresse le programme correspondant en mémoire. Ce sélecteur S peut être de tout type connu. L'utilisateur choisit encore la largeur du point en agissant sur la pièce 10 et la longueur du point en agissant sur le dispositif 40. Ainsi, pour un type de point donné, le nombre de pas effectués par les moteurs est invariable et donné par le programme contenu dans la mémoire PROM.
Dés que l'utilisateur actionne l'organe de commande de la machine (cet organe pouvant être une pédale), le micro-ordinateur transmet à l'interface de sortie IS successivement les signaux de commande des moteurs, I'interface les adaptant pour commander les deux moteurs.
Dans l'exemple décrit, la tension de commande des moteurs est égale à 24 V. Afin de maintenir l'un et/ou l'autre des moteurs dans la dernière position atteinte, le micro-ordinateur est programmé pour commander à l'interface IS d'appliquer une tension de maintien de 9 V.
L'unité centrale ÇPU est encore reliée à trois capteurs 30, 31 et 32. Les capteurs 30 et 31 surveillent respectivement la position verticale instantanée de la barre-aiguille et celle de la griffe, afin de synchroniser leur mouvement, c'est-à-dire éviter un déplacement latéral de la barre-aiguille lorsque celle-ci pique le tissu, et éviter un transport du tissu lorsque la barre-aiguille pique celui-ci.
Le capteur 32 détecte une position haute de la barre-aiguille pour permettre le décrochement nécessaire pour certains points de couture (faufil par exemple).
La mémoire PROM est une mémoire du type reprogrammable. Elle contient les informations pour 10 programmes de couture. Afin de faciliter l'extension des programmes, le circuit intégré formant cette mémoire est monté amovible, de sorte que l'utilisateur peut effectuer un choix supplémentaire entre plusieurs mémoires.
On peut, bien sûr, prévoir de nombreuses variantes de l'invention. Les moteurs pas à pas rotatifs pourraient être remplacés par des moteurs linéaires, la chaîne cinématique serait évidemment adaptée en conséquence.
Le mécanisme d'entraînement de la griffe de transport pourrait comprendre deux moteurs pas à pas, I'un commandant les mouvements verticaux et l'autre les mouvements longitudinaux, la commande étant, bien sûr, assurée par le micro-ordinateur programmé en conséquenoe.
Le réglage des amplitudes des mouvements du berceau et de la griffe pourrait aussi se faire électroniquement en variant le nombre de pas effectués par les moteurs pour un type de point donné.
La mémoire PROM pourrait être remplacée par une mémoire
ROM contenant un programme fixe, ou par une mémoire
EAROM à effaçage électrique.
The present invention relates to a sewing machine
capable of pricking one or more types of stitches, including
a drive mechanism for a parts transport claw
to sew, the direction and amplitude of the movements of the claw being
adjustable, a needle bar sliding in an oscillating cradle,
The amplitude of the oscillating movement being adjustable.
The sewing machine according to the invention is characterized in that
it comprises at least one stepping motor controlling at least part of the mechanism of the movement of the cradle and / or
at least one leg of the claw drive mechanism, a
electronic control circuit supplying each motor with electrical signals representative of its direction of actuation and of the number of steps to be executed.
The accompanying drawing shows, schematically and by way of example, an embodiment of the sewing machine according to
invention.
Fig. 1 is a cross section of the head of a sewing machine.
Fig. 2 shows the mechanism for controlling the oscillating movement of the cradle.
Fig. 3 shows the mechanism for controlling the drive of the claw.
Fig. 4 is a block diagram of the electronic control circuit for stepping motors.
This sewing machine comprises, as shown in FIG. 1, a head 41 inside which is disposed a cradle 42 capable of oscillating about an axis 43 and in which is slidably mounted a needle bar 44 carrying a needle 45. A motor (not shown) drives, using a mechanism (of conventional construction and not shown in the drawing), a part 46 integral with the needle bar 44 in a vertical back and forth movement.
With reference to FIG. 2, there is shown a stepping motor 1 for controlling the oscillating movement of the cradle, which is not shown. This motor 1 carries, on its shaft 2, an eccentric rod 3 cooperating with one of the ends of a swinging arm 4, the end being pivotally mounted on a pin 5 integral with a part 6 for fixing to the frame of the machine . The oscillating arm 4 has a longitudinal slide 7 for guiding a finger 8 provided at one end of a connecting rod 9 for controlling the cradle. This connecting rod 9 is perpendicular to the axis 43 and connected at 47 to the cradle 42.
The kinematic chain just described allows the transformation of the rotary movement of the link 3 into a linear movement of the link 9. In fact, the rotation of the link 3 causes an oscillatory movement of the oscillating arm 4 and thereby a movement of back and forth of the connecting rod 9, causing an oscillating movement of the cradle 42.
A device comprising an adjusting part 10 and an angled lever 11 pivoted at 12 makes it possible to adjust the amplitude of the movement of the connecting rod 9. For this purpose, the part 10 has a slide 36 for a pin 37 engaged in a vertical bore 38. provided at one end of an arm of the lever 11, the other arm having at its free end a groove 13 in which the finger 8 of the connecting rod 9 engages.
The amplitude of the oscillating movements transmitted to the needle bar from the rotation of the rod 3 is adjusted by angularly moving the lever 1 1 by means of the part 10, this part being moved laterally according to the arrow F shown in the drawing , so as to bring the finger 8 into different positions along the slide 7. A screw 39 makes it possible to block the part 10 in the chosen position.
In fig. 2, there is also shown a magnet 14 integral in rotation with the shaft 2 of the motor and a fixed Hall effect sensor 15, the utility of which will be described below.
With reference to FIG. 3, there is shown a stepping motor 16 for controlling the drive of a transport claw, not
shown in the drawing. This engine 16 carries on its shaft 17 a
eccentric rod 18 cooperating with one of the ends of a
oscillating arm 19, the other end of this arm being pivotally connected
to a connecting rod 20, this connecting rod 20 controlling in a known manner the
claw movement.
As in the previous case, the kinematic chain coming
to be described allows the transformation of the rotary motion of
the connecting rod 18 in a linear movement of the connecting rod 20.
This part of the machine also includes a disposi
tif 40 for adjusting the amplitude of the movement of the connecting rod 20,
this device being similar to that described in relation to FIG. 2.
This adjustment is obtained by angularly moving an angled lever 21, pivoted at 22, by means of said device, so as to move a finger 24 to bring it into different positions along a longitudinal slot 25 provided in the arm 19. A screw 23 makes it possible to block the device in the chosen position.
The finger 24 is imperatively guided along a rod 26
integral with a carriage 27 for adjusting the zero point of the movement of the claw. This adjustment is made by means of a screw 33 capable of causing the carriage 27 to pivot around its point of attachment 34 to a part 35 integral with the frame of the machine.
The motor shaft 17 also carries a magnet 28 intended to cooperate with a fixed Hall effect sensor 29 to determine a given angular position of the motor rotor.
Fig. 4 shows an electrical diagram of the control circuit of the two motors 1 and 16. This circuit comprises a central processing unit CPU produced using a microprocessor. This microprocessor is connected to a processing memory RAM, to a read only memory PROM and to an output interface IS supplying the control signals to the two motors.
This circuit actually forms a microcomputer and functions as such. The PROM memory contains all the information relating to the operation of the motors. This PROM memory also contains a program for the initial positioning of the motors. To this end, the central unit CPU uses the information provided by the sensors 15 and 29.
In the example described, the stepping motors have steps of 7 "30 '(half-step of a motor having a 4-phase stator and a 6-pole rotor).
In addition, for mechanical reasons, the rotors cannot exceed the working range of 135, which corresponds to 18 steps of 7'30 '.
The magnet 14 (respectively 28) is placed at one end of this range. When the machine is switched on, it suffices to turn the motor in the direction of the sensor (15, 19 respectively), knowing that the rotor necessarily occupies one of the steps included in this range of 135. After the rotor has reached its extreme position defined by the magnet and its corresponding sensor, the microcomputer sends signals to angularly move the rotor 9 steps in the opposite direction, in order to make it occupy a middle position. This middle position of the motor 1 causes the needle bar to occupy a central position on either side of which oscillations can take place.
It is from this middle position that the programs for each type of point are developed.
The user chooses a type of point by means of a selector S which addresses the corresponding program in memory. This selector S can be of any known type. The user further chooses the stitch width by acting on the part 10 and the stitch length by acting on the device 40. Thus, for a given type of stitch, the number of steps taken by the motors is invariable and given by the program contained in PROM memory.
As soon as the user actuates the machine control member (this member being able to be a pedal), the microcomputer transmits to the output interface IS successively the engine control signals, the interface adapting them to control. both engines.
In the example described, the motor control voltage is equal to 24 V. In order to keep one and / or the other of the motors in the last position reached, the microcomputer is programmed to control at the interface IS to apply a holding voltage of 9 V.
The central unit ÇPU is still connected to three sensors 30, 31 and 32. The sensors 30 and 31 respectively monitor the instantaneous vertical position of the needle bar and that of the claw, in order to synchronize their movement, that is to say ie avoiding lateral displacement of the needle bar when the latter pricks the fabric, and avoiding transport of the fabric when the needle bar pricks it.
The sensor 32 detects a high position of the needle bar to allow the release necessary for certain stitches (basting for example).
PROM memory is a reprogrammable type memory. It contains information for 10 seam programs. In order to facilitate the extension of the programs, the integrated circuit forming this memory is mounted removable, so that the user can make an additional choice between several memories.
One can, of course, provide many variants of the invention. The rotary stepper motors could be replaced by linear motors, the kinematic chain would obviously be adapted accordingly.
The transport claw drive mechanism could comprise two stepping motors, one controlling the vertical movements and the other the longitudinal movements, the control being, of course, ensured by the microcomputer programmed accordingly.
The adjustment of the amplitudes of the movements of the cradle and the claw could also be done electronically by varying the number of steps taken by the motors for a given type of point.
The PROM memory could be replaced by a memory
ROM containing a fixed program, or by a memory
EAROM electrically erased.