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Die
Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für eine Nähmaschine nach dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Bei
Knopflochnähmaschinen
wird mit Hilfe von Schneidmitteln, beispielsweise einem Stoffschneidemesser,
eine Öffnung
oder ein Einschnitt in ein Nähgut
ausgebildet, und es erfolgt um den Umfang dieses Einschnittes herum
eine Stichbildung.
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Es
ist eine Augenknopflochnähmaschine
bekannt, die auf einem Nähgut
ein Augenknopfloch ausbildet, bestehend aus einer tropfenförmigen Öffnung und
einem daran anschließenden
geradlinigen Einschnitt, wobei um den Umfang des Augenknopfloches
herum eine automatische Naht- oder Stichbildung erfolgt.
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Die
Augenknopflochnähmaschine
umfaßt
eine sich auf und ab sowie nach rechts und links hin bewegende Nadelstange,
die durch einen Antriebsmechanismus angetrieben wird, der seinerseits
in einem auf einem Maschinenbett abgestützten Maschinenarm untergebracht
ist. Ferner ist ein Greifer unter dem Maschinenbett vorgesehen,
der im Zusammenwirken mit einer an der Nadelstange befestigten Nadel
eine Naht bildet. Auf eine Vorschubbasis, die auf dem Maschinenbett
beweglich ist und von einem X-Y-Vorschubmechanismus angetrieben
wird, wird ein Nähgut
aufgelegt. Eine Nähgutklemme
preßt
das Nähgut
auf die Oberfläche
der Vorschubbasis.
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Ein
Schneidmechanismus umfaßt
ein Messer in Gestalt eines Augenknopfloches sowie einen diesem Messer
gegenüberliegenden Messeraufnahmeteil
die jeweils über
bzw. unter der Vorschubbasis angeordnet sind. Dieser Schneidmechanismus
dient dazu, in ein auf die Vorschubbasis aufgebrachtes Nähgut ein
Augenknopfloch einzuschneiden, und zwar durch Auf- und Abbewegung
des Messers oder des Messeraufnahmeteils.
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Die
bekannte Maschine schließt
eine Steuervorrichtung mit einem Mikroprozessor ein, um so den Mechanismus
derart zu steuern, daß nach
dem Einschneiden des Knopfloches durch den Schneidmechanismus mit
Hilfe der Nadelstange und dem Greifer, die entsprechend angetrieben
sind, eine Stichbildung in vorbestimmter Weise erfolgen kann, wobei
die Nadelstange dem Umfang des Knopfloches folgt, wenn die Vorschubbasis
entsprechend verschoben wird.
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Zur
Benähung
des Augenteils in seiner radialen Form, ist ein Drehmechanismus
vorgesehen, um den Greifer und die Nadelstange um eine vertikale
Achse zu verdrehen. Nähte
werden auch an der rechten und der linken Seite des geradlinigen
Ausschnittes ausgebildet.
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Ein
Einschneiden eines Augenknopfloches vor der Ausbildung der Knopflochnaht,
wie oben beschrieben, wird als "vorheriges
Einschneiden" bezeichnet.
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Andererseits
ist es bei bestimmten Materialien, beispielsweise Strickstoffen
oder dergleichen schwierig, bei dem "vorherigen Einschneiden" eine Naht mit gutem
Aussehen herzustellen. Auf einem solchen Material wird daher ein
Knopfloch erst dann eingeschnitten, nachdem die Knopflochnaht ausgebildet
ist. In diesem Falle wird die Nadeleinstichposition so eingestellt,
daß dann,
wenn das Nähgut
geschnitten wird, das Mes ser keinen vernähten Faden durchschneiden kann,
d.h. es wird ein Zwischenraum zwischen dem Knopfloch und den Stichen
freigehalten. Ein solches Einschneiden nach Ausbildung der Knopflochnaht
wird "nachträgliches Einschneiden" genannt.
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Beim
Einstellen von Nähmusterdaten,
beispielsweise Knopflochlänge
oder Stichzahl der herkömmlichen
Augenknopflochnähmaschine,
wird auch ein Schneidmodus (bezeichnet als vorheriges oder nachträgliches
Einschneiden) eingestellt. Der Zwischenraum zwischen dem Knopfloch
und der Naht wird beim vorherigen Einschneiden auf einen kleineren
und beim nachträglichen
Einschneiden auf einen größeren Wert
eingestellt.
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Bei
neueren Nähmaschinen,
wie sie beispielsweise aus der
EP 0 887 454 A2 bekannt sind, wird eine Mehrzahl
von Nähmustern
mit den dazugehörigen
eingestellten Werten vorher in einem Speicher gespeichert und die
Auswahl eines gewünschten
Musters bestimmt dessen Musterdaten und die darauf bezogenen eingestellten
Werte.
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Bei
manchen Maschinen, wie sie beispielsweise aus der
DE 198 07 771 C1 bekannt
sind, wird durch einen Wahlschalter der Schneidmodus selektiv bestimmt.
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Es
sind auch (beispielsweise aus der
DE 41 32 586 A1 ) Nähmaschinen bekannt, bei denen
die Auswahl des "vorherigen
Einschneidens" oder "nachträglichen
Einschneidens" durch
den Auswahlschalter automatisch die Breite des Zwischenraumes zwischen
dem Knopfloch und der Naht auf einen kleineren bzw. größeren Wert
einstellt.
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Bei
den herkömmlichen
Knopflochnähmaschinen,
bei denen Musterdaten, beispielsweise Knopflochlänge und die Stichzahl zusammen
mit der Einstellung des Schneidmodus eingestellt werden, muß die Bedienungsperson
eines aus einer Mehrzahl von vorher im Speicher gespeicherten Mustern
auswählen.
Ferner muß sie
auch durch Betätigung
des Wahlschalters den betreffenden Schneidmodus einstellen.
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Selbst
bei der herkömmlichen
Nähmaschine,
bei welcher der Zwischenraum zwischen dem Knopfloch und der Naht
entsprechend der Selektion des Schneidmodus eingestellt wird, erlaubt
es eine einfache Auswahl des zu nähenden Musters nicht, den Abstand
(Zwischenraum) zu bestimmen. Daher war es erforderlich, den Schneidmodus über die
Auswahl des Musters hinaus auszuwählen, um die Bewegungsbahn
des Nähgutes
auf der Vorschubbasis zu bestimmen. Dies macht die Einstelloperation
mühsam.
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Bei
dem letzteren Maschinentyp kann der Zwischenraum zwischen dem geradlinigen
Teil des Einschnittes und der Naht aus zwei Arten von Zwischenräumen ausgewählt und
entsprechend der Wahl des Schneidmodus separat bestimmt werden.
Jedoch wurde der Zwischenraum zwischen dem Augenteil und der Naht
nicht separat auf einen Zwischenraumwert entsprechend der Auswahl
des Schneidmodus abgeändert. Daher
kann der Zwischenraum nicht an verschiedene Arten von Materialien,
beispielsweise Nähgut,
Faden oder dergleichen angepaßt
werden. Hieraus ergibt sich das Problem, daß in Abhängigkeit von den Materialarten
eine optimale Nahtform nicht gebildet werden kann, da der Zwischenraum
zwischen der Naht und dem Umfang der Augenöffnung nicht auf einen passenden
Wert einstellbar ist.
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Die
DE 198 07 771 C1 offenbart
eine Augenknopfloch-Nähmaschine
mit einer Steuervorrichtung, aus der verschiedene darin abgespeicherte
Knopflochformen abrufbar sind, und eine Einrichtung zum manuellen Umschalten
in den Nachschneidemodus, wobei zur Erzeugung des im Nachschneidemodus
notwendigen Zwischenstoffs in der Knopflochraupe die Schwingbewegung
der Nadelstange beeinflußbar
ist.
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Die
DE 33 02 385 A1 offenbart
eine Augenknopfloch-Nähmaschine
mit einer Schneidvorrichtung zum Ausbilden eines Knopflocheinschnittes
in einem Nähgut,
wobei die Schneidvorrichtung von einer Bedienungsperson vor oder
nach dem Nähen
eines Knopfloch-Nähmusters
betätigt
werden kann.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung
für eine
Knopflochnähmaschine
zu vermitteln, mit deren Hilfe in einfacher Weise ein Stichmuster
einschließlich
Auswahl des Schneidmodus ausgewählt
werden kann, verbunden mit einem einfachen Steuervorgang, der auf
dem Stichmuster basiert.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch
eine Steuervorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung erlaubt es die Selektion einer Information
aus einer Mehrzahl von Steuerdaten, das vorherige oder das nachträgliche Einschneiden
und das Nähmuster
zu bestimmen, und zwar auf der Basis des Steuerbefehls einschließlich den
Schneidmodusdaten und den Musterdaten, was zu einem leichteren Maschinenbetrieb
führt.
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Weiterhin
werden die Musterdaten und der Zwischenraum zwischen der Naht und
dem Einschnitt entsprechend der Festlegung der Schneidmodusdaten
vorher bestimmt. Daher erlaubt es eine einfachere Auswahl der Steuerdaten
die Knopflochnaht zu bestimmen, wodurch der Steuerprozeß erleichtert
wird.
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Wenn
daneben eine Mehrzahl von Steuerdaten im Speicher gespeichert ist,
welche die gleichen Schneidmodusdaten und einen Musterbefehl mit
unterschiedlichen Zwischenraumdaten haben, ist ein passender Zwischenraum
zwischen dem Einschnitt und der Naht an unterschiedliche Typen von
Nähgut
oder Faden adaptierbar, wobei diese Materialien unterschiedliche
Eigenschaften, wie beispielsweise Dicke, Weichheit und dergleichen
haben können.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung ist Gegenstand des Patentanspruchs 2.
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Da
entsprechend dieser Ausführungsform
die Steuerdaten, insbesondere die Zwischenraumdaten durch die Änderungsmittel
abänderbar
sind, ist ein passender Zwischenraum an einen unter schiedlichen
Materialtyp, beispielsweise Nähgut
oder Faden, entsprechend den Materialeigenschaften, zum Beispiel
Dicke, Weichheit und dergleichen anpaßbar, und zwar durch Abänderung
der Zwischenraumdaten selbst dann, wenn passende Zwischenraumdaten
nicht eingestellt sind.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung ist im Patentanspruch 3 niedergelegt.
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Gemäß dieser
Ausführungsform
kann eine Bedienungsperson überprüfen, ob
die Maschine sich im Modus des vorherigen oder nachträglichen
Einschneidens befindet, indem sie auf den Indikator für den Schneidmodus
blickt. Dies ist deshalb möglich,
weil der Schneidmodusindikator den gerade vorliegenden Schneidmodus
anzeigt, der durch die ausgewählten
Steuerdaten bestimmt ist. Im Gegensatz hierzu ist es bei der herkömmlichen
Maschine für
die Bedienungsperson schwierig, den gerade vorliegenden Schneidmodus der
Maschine aufgrund deren Aussehen zu beurteilen, wenn sie keinen
Auswahlschalter des Schneidmodus hat.
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Mit
anderen Worten: die Bedienungsperson kann den vorliegenden Schneidmodus
durch einen Blick auf den Auswahlschalter des Schneidmodus überprüfen. Im
Gegensatz hierzu kann bei der erfindungsgemäßen Maschine die Bedienungsperson
leicht den gerade vorliegenden Schneidmodus durch die an der Maschine
vorgesehenen Anzeigemittel überprüfen, und
zwar ohne den Auswahlschalter, da der Schneidmodus durch die Auswahl
der Steuerdaten bestimmt ist.
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Darüber hinaus
erlaubt es eine solche Anzeige des gerade vorliegenden Schneidmodus
durch die Anzeigemittel, die Bedie nungsperson vor einer irrtümlichen
Auswahl des Schneidmodus zu bewahren, wenn sie einen Steuerbefehl
auswählt.
Weiterhin kann so die Bedienungsperson an einem Mißverständnis der
Betriebsweise gehindert werden, ob nämlich der Modus des vorherigen
Schneidens oder der Modus des nachträglichen Schneidens vorliegt.
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Die
nachstehende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient
im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung.
Es zeigen:
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1 eine
teilweise geschnittene Seitenansicht einer Nähmaschine mit einer Steuervorrichtung
gemäß der Erfindung;
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2 ein
Blockdiagramm zur Erläuterung
der Steuervorrichtung in 1;
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3 eine
Tabelle mit der Darstellung eines Aufbaus eines Steuerbefehls zur
Verwendung mit der Steuervorrichtung der Erfindung;
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4 eine
Tafel mit der Darstellung einer Reihe der Steuerdaten, die in einem
ROM der Steuervorrichtung gespeichert sind;
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5 eine
schematische Ansicht eines Augenknopfloches zur Erläuterung
der Steuerbefehle;
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6 eine
Vorderansicht einer Betriebstafel der Nähmaschine;
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7 ein
Flußdiagramm
mit der Darstellung eines Steuervorgangs der Steuervorrichtung;
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8 eine
schematische Darstellung eines Augenknopfloches zur Erläuterung
der Erzeugung von Stichdaten des Knopfloches in der Steuervorrichtung;
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9 eine
Datentafel mit der Darstellung einer Reihe von Stichdaten in der
Steuervorrichtung und
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10 ein
Flußdiagramm
mit der Darstellung eines Dateneinstellvorganges in der Steuervorrichtung.
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Gemäß 1 und 2 handelt
es sich bei einer Nähmaschine 1,
die ein Beispiel für
eine erfindungsgemäße Steuervorrichtung
einschließt,
um die Basiskonfiguration einer Augenknopflochnähmaschine.
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Die
Nähmaschine 1 umfaßt einen
Maschinenkörper 5 und
einen auf diesem Körper
installierten Nähtisch.
Der Maschinenkörper 5 umfaßt einen
rechteckigen, kastenförmigen
Betteil 2, einen Sockelteil 3, der auf den hinteren
Abschnitt des Betteils 2 montiert ist, und einen Armteil 4,
der sich vom Sockelteil 3 nach vorwärts erstreckt. Eine Steuertafel 7 und
eine Steuervorrichtung 8 können an der Seite des Maschinenkörpers oder
an der Seite des Maschinentisches angeordnet werden.
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Ein
Startschalter 9, beispielsweise ein Fußpedal, ist (vergleiche 2)
an der Tischseite vorgesehen. Eine Nadelstange 10 mit einer
Nadel 6 an ihrem unteren Ende erstreckt sich vom oberen
Ende des Armes 4 nach unten und ist auf- und abbeweglich
sowie von recht nach links und umgekehrt schwenk bar vorgesehen. Der
Betteil 2 ist mit einer Greiferbasis 11 mit Greiferteil 11a am
oberen Ende, welches der Nadelstange 10 gegenüberliegt,
ausgestattet. Die Greiferbasis 11 umfaßt einen (nicht dargestellten)
Greifer sowie einen mit diesem zusammenwirkenden Spreizer. Der Maschinenkörper 5 ist
mit Antriebsmechanismen zum auf- und abgehenden sowie von rechts
nach links und umgekehrt verlaufenden Antrieb der Nadel versehen.
Ferner sind Antriebe zum Antrieb des Greifers und des Spreizers
synchron miteinander vorgesehen.
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Ein
Hauptservomotor 12 ist im Betteil 2 vorgesehen
und dient dem Drehantrieb einer (nicht dargestellten) unteren Welle
für den
Antrieb des Greifers und des Spreizers. Im vorliegenden Fall sind
der Greifer und der Spreizer mit der unteren Welle über einen
Greiferantriebsmechanismus bzw. einen Spreizerantriebsmechanismus,
die beide nicht dargestellt sind, verbunden. Die untere Welle ist über einen
Transmissionsmechanismus mit einer oberen Welle im Arm 4 verbunden,
wobei der Transmissionsmechanismus einen Steuerriemen zum Antrieb
der oberen Welle umfaßt.
Diese Welle ist über
einen die Nadelstange auf- und
abbewegenden sowie einen die Nadelstange verschwenkenden Mechanismus
(nicht dargestellt), verbunden, um so die Nadelstange 10 anzutreiben.
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Die
Nadelstange 10 und die Greiferbasis 11 sind mit
einem Drehmechanismus verbunden. Dieser umfaßt ein Übertragungsmittel unter Einschluß eines
Z-Achsenimpulsmotors 14 (vergleiche 2) und eines Steuerriemens
zum Drehantrieb um eine vertikale Achse in gegenseitiger Synchronisation.
Wie in 5 dargestellt, dient der Rotationsmechanismus
dazu, eine Stichbildung rund um die Peripherie eines Augenteils 17 des
Augenknopflochs 16 auf einem Nähgut 15 in radialer
Form auszufüh ren,
was später
noch näher
erläutert werden
wird. Der Augenteil 17 stellt einen halbkreisförmigen Teil
der tropfenförmigen
Augenöffnung 16a des Knopfloches 16 dar,
nämlich
den Umfang der Augenöffnung 16a,
welcher dem geradlinigen Einschnitt 16b gegenüberliegt.
Ein Sensor 24 für
den Ursprung der Z-Achse (vergleiche 2) stellt
den Rotationsursprung der Nadelstange 10 und der Greiferbasis 11 fest.
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Am
oberen Abschnitt des Betteils 2, ist eine Vorschubbasis 18 (1 zeigt
sie im Querschnitt) für
das Nähgut 15 vorgesehen,
welches darauf angeordnet wird. Ein Paar von Nähgutklemmen 19 (in
angehobenem Zustand dargestellt) pressen das Nähgut 15 auf die Oberfläche der
Vorschubbasis 18. Die Vorschubbasis 18 hat als
Ganzes die Gestalt eines rechteckigen dünnen Kastens mit geöffneter
Unterseite und weist an ihrer Oberseite eine Öffnung auf, die zwischen dem
Paar der Nähgutklemmen 19 liegt
und sich nach vorne und rückwärts erstreckt.
Die Vorschubbasis 18 wird veranlaßt, sich horizontal zu bewegen,
und zwar in X-Richtung (Links-Rechts-Richtung) und in Y-Richtung
(Vorwärts-Rückwärts-Richtung).
Diese Bewegung erfolgt durch einen Vorschubmechanismus, der einen
X-Richtungsimpulsmotor 20 und einen Y-Richtungsimpulsmotor 21 (vergleiche 2)
einschließt.
Beide Motoren sind im Betteil 2 angeordnet. Die Ursprungsposition
der Vorschubbasis 18 wird durch einen X-Richtungsursprungssensor 22 und
einen Y-Richtungsursprungssensor 23 festgestellt (vergleiche 2).
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Die
Nähmaschine 1 ist
ferner mit einem Messermechanismus als Schneidmittel zum Einschneiden
des Augenknopfloches 16 in das Nähgut 15 ausgestattet.
Der Messermechanismus umfaßt
einen (nicht dargestellten) Messeraufnehmer an der Seite des Bettes 2,
ein bewegliches Messer 26, das über dem Messeraufnehmer angeordnet
und auf- und abbeweglich ist, sowie einen Messerantriebsmechanismus
mit einem Stoffschneidzylinder 27 (entsprechend 2 ein
Druckluftzylinder) zum Antrieb des beweglichen Messers 26.
Das Messer 26 bewegt sich bei der dargestellten Ausführungsform
geradlinig auf und ab und nicht auf einem Bogen.
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Der
Schneidzylinder 27 ist mit einem elektromagnetischen Zylinderantriebsventil 28 verbunden,
um so den Zylinder 27 anzutreiben. Der Messermechanismus
schneidet in das Nähgut 15 ein,
das zwischen dem Messer 26 und dem Messeraufnehmer angeordnet
ist und zwar durch Absenkung des Messers 26 gegen den Messeraufnehmer.
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Obwohl
in der Zeichnung und Beschreibung weggelassen, umfaßt die Nähmaschine 1 einen
Betätiger, der
dem Antrieb der Nähgutklemme 19 dient,
einen Fadenabschneider, einen Betätiger zum Antrieb des Fadenabschneiders
und Sensoren zur Feststellung des Betriebs dieser Betätiger. Obwohl
sich die Vorschubbasis 18 in X- und Y-Richtung auf der
Nähmaschine 1 bewegt,
ist es auch möglich,
die Vorschubbasis in radialer Richtung (r-Richtung) und in einer
Winkelrichtung (θ-Richtung)
zu bewegen.
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In
der Nähmaschine 1 umfassen
Stichbildemittel zur Ausbildung einer Naht die Nadelstange 10 mit
der Nadel 6, deren Antriebsmechanismus, den Greifer und
den Spreizer deren Träger
und Abstützmechanismen, die
Vorschubbasis 18, deren Antriebsmechanismus, die Nähgutklemme 19 und
weitere, auf diese Elemente bezogene Mechanismen. Der oben beschriebene
Messermechanismus entspricht Schneidmitteln zum Einschneiden des
Augenknopfloches 16.
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Nachstehend
erfolgt eine Beschreibung des Aufbaus und der Funktion der Steuervorrichtung
der Nähmaschine,
und zwar unter Bezugnahme auf 2.
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Die
Steuervorrichtung 8 umfaßt als Grundausrüstung ein
ROM 31 zur vorherigen Speicherung von Programmen, um die
Nähmaschine
zu steuern, sowie die in den Programmen zu verwendenden Daten, ferner ein
RAM 33 zur Speicherung von aus dem ROM 31 ausgelesenen
Daten, einen Dateneingang aus der Betriebstafel 7 und Daten,
die von einer zentralen Steuereinheit CPU 32 basierend
auf den Programmen berechnet werden, sowie die CPU 32 selbst
zur Ausführung
verschiedener Prozesse gemäß den Programmen.
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Das
ROM 31 speichert Programme, die von der CPU ausgeführt werden
müssen,
und zwar für
die Prozesse vom Einstellen der Nahtmuster bis zum Schneiden und
Nähen.
Das RAM 33 speichert beispielsweise neun Arten von Steuerdaten
aus Mustern Nr. 1 bis Nr. 9, wie in Tafel 2 von 4 dargestellt,
wobei jedes Steuerdatum aus sechs Daten besteht, wie aus der Tafel
1 in 3 ersichtlich.
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Die
Steuerdaten werden mit Bezug auf 5 erläutert, die
grundsätzlich
eine Augenknopflochnaht zeigt.
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Ein
Satz von Steuerdaten besteht aus sechs Arten von Daten: Knopflochlänge (Länge des
Knopfloches 16) entsprechend einem Pfeilbereich "a"; Anzahl der Stiche für den geradlinigen
Teil entsprechend einem Pfeilbereich "b";
Anzahl der Stiche für
den Augenteil 17 entsprechend einem Pfeilbereich "c"; Schneidmodusdaten zur Festlegung der
vorherigen oder nach träglichen
Einschneidung; Messerzwischenraum "d" des
geradlinigen Teils zur Anzeige des Raumes zwischen dem Rand des
Augenknopfloches 16 und der Naht im geradlinigen Teil "b"; und Messerzwischenraum "e" des Augenteils zur Angabe des Raumes
zwischen dem Rand des Augenknopfloches 16 und der Naht
im Augenteil 17.
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Der
oben beschriebene geradlinige Teil repräsentiert den Abschnitt im Umfang
des Augenknopfloches 16 ausgenommen den halbkreisförmigen Teil
der tropfenförmigen Öffnung 16a und
besteht aus einer Mehrzahl von geraden Linien. Die Steuerdaten,
ausgenommen die Schneidmodusdaten, repräsentieren Musterdaten, die
aus Stichbildeparameteren zusammengesetzt sind. Jedes Datum ist
als eine Datenartnummer numeriert, nämlich 1 für die Knopflochlänge, 2 für die Stichzahl
des geraden Teils, 3 für
die Stichzahl des Augenteils, 4 für den Schneidmodus, 5 für den Messerzwischenraum
des geradlinigen Teils und 6 für
den Messerzwischenraum des Augenteils. Die meisten in dem RAM 33 gespeicherten
Steuerdaten unterscheiden sich zumindest in einer Datenart voneinander
und sind als Musternummern von Nr. 1 bzw. Nr. 9 numeriert.
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Das
RAM 33 speichert auch Stichdaten, die aus Koordinaten von
Nadeleinstichpunkten bestehen, die aus den Steuerdaten berechnet
werden, was später
noch erläutert
werden wird. Es ist auch möglich,
im RAM 33 die Programmdaten zu speichern, die zur Programmausführung aus
dem ROM 31 ausgelesen wurden.
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Wenn
das Augenknopfloch 16 genäht wird, liest die CPU 32 eines
der im RAM 33 gespeicherten Steuerdaten aus, und zwar entsprechend
einer Instruktion aus der Betriebstafel 7 und schreibt
die Steuerdaten neu, wenn zu ändernde
Daten von der Betriebstafel 7 eingegeben werden.
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Als
nächstes
erzeugt die CPU Stichdaten aus den im RAM 33 gespeicherten
Steuerdaten. Wenn hierauf der Startschalter 9 ein Signal
zur Ausführung
des Starts des Nähvorgangs
in die CPU 32 über
eine Schnittstelle 35 eingibt, wird der Stichbildeprozeß unter
der Steuerung verschiedener Antriebsmechanismen ausgeführt, wie
beispielsweise des Antriebs für
die Nadelstange 10, des Greifers und des Spreizers.
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Während des
Stichbildevorgangs überprüft die CPU 32 über verschiedene
Sensoren die Bewegungen der verschiedenen Komponenten der Anordnung
und steuert die anderen zugehörigen
Antriebsmechanismen, beispielsweise für die Nähgutklemme, die Fadenabschneidung
und weitere Glieder.
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Die
CPU 32 ist über
die Schnittstelle 35 mit einem Servomotortreiber 36 verbunden,
um auf diese Weise den Hauptservomotor 12 anzutreiben.
Die Drehsteuerung des Servomotors 12 gestattet es, die
Bewegungen der Nadelstange 10, sowie des Greifers und des
Spreizers über
deren jeweilige Antriebsmechanismen zu steuern.
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Die
CPU 32 ist auch mit Impulsmotortreibern 37 und 38 verbunden,
um die jeweiligen X- und Y-Richtungsimpulsmotoren 20 bzw. 21 anzutreiben,
so daß auf
diese Weise die Vorschubbasis 18 in X- und Y-Richtung gesteuert
werden kann. Die CPU 32 ist weiterhin über die Schnittstelle 35 und über einen
Impulsmotortreiber 39 mit dem Z-Achsenimpulsmotor 14 verbunden,
um auf diese Weise die Drehung der Nadelstange 10 und der
Greiferbasis 11 zu steuern. Die CPU 32 ist ferner über die Schnittstelle 35 mit
den Sensoren 22 und 23 für den X-Richtungsursprung und
den Y-Richtungsursprung verbunden, um so die jeweiligen Signale
zu erzeugen, die die Anwesenheit der Vorschubbasis 18 in
der Ursprungs- oder Ausgangsposition anzeigen.
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Die
CPU 32 ist schließlich über die
Schnittstelle 35 mit einem Sensor 24 für den Z-Achsenursprung verbunden,
um so ein Signal zu erzeugen, welches die Anwesenheit des Drehursprungs
der Nadelstange 10 und der Greiferbasis 11 anzeigt.
Darüber
hinaus besteht eine Verbindung der CPU 32 mit dem elektromagnetischen
Zylinderantriebsventil 28, um so das Einschneiden des Augenknopfloches 16 auszulösen.
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Im
nachstehenden wird unter Bezugnahme auf 6 die Betriebstafel 7 beschrieben, über welche
die Bedienungsperson die Steuerdaten auswählt und abändert.
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Die
Betriebstafel 7 weist einen Steuerdatenauswahlteil 41 auf,
ferner einen Steuerdatenänderungsteil 42,
einen Bereitschaftsschalter 43 und einen Anzeigeteil 44 für den Schneidmodus
zum Anzeigen des vorherigen oder nachträglichen Schneidmodus. Der Bereitschaftsschalter 43 wird
betätigt,
wenn die Stichbildedaten kalkuliert sind, und zwar basierend auf
den eingestellten Steuerdaten, das heißt die Nähoperation wird von der CPU 32 vorbereitet.
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Der
Steuerdatenauswahlteil 41 umfaßt einen Steuerdatenanzeigeteil 41a zum
Anzeigen der gerade ausgewählten
Musternummer, einen Muster-plus-Schalter 41b zum Hinzufügen einer
Eins zu der Steuerdatennummer, die auf dem Anzeigeteil 41a angezeigt
ist, um so die auszuwählenden
Steuerdaten jedesmal dann zu ändern,
wenn der Schalter gedrückt
wird. Ferner ist ein Muster-minus-Schalter 41b vorhanden,
um eine Eins von der Steuerdatennummer abzuziehen, die auf dem Anzeigeteil 41a angezeigt
ist, und zwar wiederum jedesmal dann, wenn der Schalter gedrückt wird.
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Der
Steuerdatenabänderungsteil 42 umfaßt einen
Datenartnummer-Anzeigeteil 42a zum Anzeigen der Datenartnummer
innerhalb der zu verändernden
Steuerdaten, ferner einen Datenart-plus-Schalter 42b zum Hinzufügen einer
Eins zu der Datenartnummer, die auf dem Anzeigeteil 42a angezeigt
ist, um auf diese Weise zu ändernde
Datenartnummern immer dann zu ändern,
wenn der Schalter gedrückt
wird, sowie einen Datenart-minus-Schalter 42c zum Subtrahieren
einer Eins von der auf dem Anzeigeteil 42a angezeigten
Datenartnummer immer dann, wenn der Schalter gedrückt ist.
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Der
Steuerdatenabänderungsteil 42 umfaßt ferner
einen Datenanzeigeteil 42d zum Anzeigen der Daten, die
der Datenartnummer entsprechen, welche auf dem Anzeigeteil 42a angezeigt
ist, ferner einen Daten-plus-Schalter 42e zum Hinzufügen einer
Eins zur letzten Ziffer der auf dem Anzeigeteil 42d angezeigten Daten,
um so die Daten bei jedem Drücken
des Schalters zu ändern,
schließlich
einen Daten-minus-Schalter 42f zum Abziehen einer Eins
von der letzten Ziffer der Datenzahl, die auf dem Anzeigeteil 42d angezeigt
ist, und zwar immer dann, wenn der Schalter gedrückt wird. Schließlich ist
ein Dateneinstellschalter 42g vorhanden, um die Abänderung
oder Erneuerung der ausgewählten
Steuerdaten auszulösen.
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Es
folgt nunmehr eine Beschreibung des von der CPU 32 ausgeführten Prozesses
zum Einstellen der Steuerdaten bis zum Ein schneiden und Nähen des
Augenknopfloches, und zwar mit Bezug auf das Flußdiagramm der 7.
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Zunächst wird
im Schritt A1 das Niederdrücken
des Musterplus- oder -minus-Schalters 41b bzw. 41c an
der Betriebstafel 7 überprüft. Bei
niedergedrücktem
Schalter wird die Musternummer entsprechend den Schaltern 41b oder 41c geändert und
die erneuerte Musternummer wird im Schritt A2 auf dem Steuerdatenanzeigeteil 41a angezeigt.
Hier zeigt vor der Änderung
der Musternummer oder dann, wenn die Musternummer nicht geändert wird,
der Musteranzeigeteil 41a eine zuvor ausgewählte Musternummer
oder eine Fehlermusternummer an. Diese geänderte oder ungeänderte Musternummer
wird im RAM 33 gespeichert.
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Wenn
der Muster-plus- oder Muster-minus-Schalter 41b oder 41c nicht
niedergedrückt
wird oder wenn die Musternummer geändert wird, dann wird das Niederdrücken des
Dateneinstellschalters 42g im Schritt A3 überprüft. Bei
Niederdrückung
geht der Prozeß weiter
zum Dateneinstellvorgang (Datenabänderungsprozeß), und
zwar im Schritt A4. Das heißt,
wenigstens eine Datenart der vom RAM 33 ausgewählten Steuerdaten
muß geändert werden,
was später
erklärt
werden wird.
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Wenn
der Einstellschalter 42g nicht niedergedrückt wird
oder wenn der Dateneinstellvorgang abgeschlossen ist, wird der Bereitschaftsschalter 43 im
Schritt A5 überprüft, ob er
niedergedrückt
ist oder nicht. Bei Niederdrückung
geht der Prozeß zum
nächsten
Schritt weiter. Ist der Schalter nicht niedergedrückt, kehrt
der Prozeß zum
Schritt A1 zurück.
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Dies
bedeutet: vor dem Drücken
des Bereitschaftsschalters 43 ist die Musternummer immer
durch die Muster-plus- oder Muster-minus-Schalter 41b oder 41c abänderbar,
und eine willkürliche
Datenart in den angezeigten Steuerdaten kann durch den Einstellschalter 42g geändert werden.
Das Niederdrücken
des Bereitschaftsschalters 43 gestattet es, den Prozeß der Auswahl
einer Information aus den Steuerdaten aus dem Speicher wie auch
die Äbänderung
der Daten in den ausgewählten
Steuerdaten abzuschließen.
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Die
durch den Bereitschaftsschalter 43 bestimmte Steuerinformation
wird im RAM 33 gespeichert.
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Als
nächstes
wird im Schritt A6 eine Stichbildeinformation erzeugt, basierend
auf den bereits bestimmten Steuerdaten. Hier wird, wie in 8 gezeigt,
die durch eine gestrichelte Linie angedeutete Stichbildeform durch
Absetzung des festgelegten Messerzwischenraumes von dem geradlinigen
Teil und von dem Augenteil mit Bezug auf die zuvor registrierte
Messerform des Augenknopfloches 16, wie durch eine ausgezogene
Linie dargestellt, berechnet. In 8 bezeichnet
der Punkt O den Ursprung der XY-Koordinaten, Punkt A den Ausgangspunkt
der Stichbildung für
den geradlinigen Einschnitt 16b, Punkt B den Endpunkt der
Naht für
den geradlinigen Einschnitt 16b, nämlich den Grenzpunkt der Naht
für den
geradlinigen Ausschnitt 16b und die tropfenförmige Augenöffnung 16a,
Punkt C den Grenzpunkt der äußeren Naht
für den
halbkreisförmigen
Teil der tropfenförmigen
Augenöffnung 16a und
deren geradlinigen Teil, die Punkte D und E die Start- bzw. Endpunkte der
Naht für
den Augenteil 17. Der Punkt C entspricht dem Punkt auf
der halbkreisförmigen
Naht des Augenteils 17 tangential zu der geraden Linie,
die vom Punkt B aus gezogen ist. Der mitt lere Punkt F zwischen den Punkten
E und H (Endpunkt der Naht), welcher dem Punkt dem C entspricht,
wird in gleicher Weise berechnet. Daher werden die Punkte A, B,
G und H um den Messerzwischenraum des geradlinigen Teils mit Bezug
auf die Messerform abgesetzt, und die Punkte C, D, E und F um den
Messerzwischenraum des Augenteils. Ein Messerzwischenraum zwischen
den Punkten B und C wird durch eine Nahtlinie bestimmt, welche die
Punkte B und C verbindet, entsprechend ergibt sich ein Messerzwischenraum
zwischen den Punkten F und G.
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Für die Stichbildebahn,
wie sie durch die gestrichelte Linie dargestellt ist, wird zunächst der
Betrag der in Y-Richtung erfolgenden Bewegung zwischen den Punkten
A und D erhalten. Zu diesem Zeitpunkt wird die Y-Koordinate (Position
des Abstands vom Ursprung O in Y-Richtung) jedes Nadeleinstiches
mit dem Bewegungsbetrag zwischen den Punkten A und D berechnet,
gleichmäßig geteilt
durch die Anzahl der Stiche des geradlinigen Teils. Anschließend wird
die X-Koordinate berechnet (Position im Abstand vom Ursprung O in X-Richtung)
für die
erhaltene Y-Koordinate auf der geradlinigen Stichbahn von den Punkten
A nach B und von den Punkten B nach C. Die X-Koordinaten auf der
kreisförmigen
Naht von den Punkten C bis D werden ebenfalls mit Bezug auf die
erhaltenen Y-Koordinaten berechnet.
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Für die Bahn
auf der halbkreisförmigen
Naht des Augenteils 17 von den Punkten D nach E, werden die
XY-Koordinaten mit gleichmäßiger Teilung
des kreisförmigen
Nahtverlaufs durch die Anzahl der Stiche des Augenteils berechnet.
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Die
XY-Koordinaten von den Punkten E bis H werden in der gleichen Weise
wie bei den Punkten von A bis D berechnet. Der Drehwinkel in jeder
Position der Nadelstange 10 und der Greiferbasis 11 (Drehwert
um die Z-Achse) beträgt
0° von den
Punkten A bis D und 180° von
den Punkten E bis H. Auf dem Augenteil 17 wird von den
Punkten D nach E jeder Winkel bestimmt mit der gleichen Unterteilung
von 180° durch
die Stichzahl des Augenteils. Jede Differenz der XY-Koordinaten
und der Drehwinkel der so erhaltenen Nadeleinstiche bestimmt in
Obigem jeden Betrag der XY-Bewegung und der Rotation zwischen jedem
Nadelabfall oder -einstich, die auf einer Datentafel in 9 angegeben
sind, und zwar als Größe der X-Bewegung,
Größe der Y-Bewegung
und Drehbetrag um die Z-Achse, was in das RAM 33 eingespeichert
wird.
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Als
nächstes
wird im Schritt A7 die Vorschubbasis 18 in ihre Ursprungsposition
verschoben, und die Nadelstange 10 und die Greiferbasis 11 werden
ebenfalls in ihre Drehausgangsposition verbracht. Der Prozeß wartet
im Schritt A8 ab, bis der Startschalter 9 gedrückt wird.
Wenn der Startschalter gedrückt
wird, wird der Schneidmodus der Steuerdaten im Schritt A9 überprüft. Wenn
der Modus des vorherigen Einschneidens festgelegt wird, wird der
Messermechanismus so angetrieben, daß sich das Augenknopfloch 16 vor
der Stichbildung im Schritt A10 ausbildet.
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Wenn
der Modus des nachträglichen
Einschneidens eingestellt ist oder die Bildung des Knopfloches 16 abgeschlossen
ist, wird die Vorschubbasis 18 im Schritt A11 zur Startposition
der Stichbildung hin verschoben. Dann wird im Schritt A12 die Ausbildung
der Augenknopflochnaht ausgeführt,
und zwar durch Antrieb der Nadelstange 10, des Spreizers,
der Vorschubbasis 18 usw. Nach Ausbildung der Knopflochnaht
wird im Schritt A13 die Vorschubbasis 18 in ihrer Ausgangsposition
zurückgeführt, und
die Nadelstange 10 und die Greiferbasis 11 werden
in die Drehausgangsstellung zurückgebracht.
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Als
nächstes
wird im Entscheidungsschritt A14 überprüft, ob der Modus des nachträglichen
Einschneidens festgelegt ist. Wenn dieser Modus festgelegt ist,
geht der Vorgang im Schritt A15 weiter, in welchem das Augenknopfloch 16 nach
Ausbildung der Naht mit dem entsprechend angetriebenen Messerantriebsmechanismus
eingeschnitten wird. Nach Einschneidung des Knopfloches 16,
oder falls der Modus des vorherigen Einschneidens festgelegt ist,
kehrt der Vorgang zum Schritt A8 zurück und es erfolgt die Fortsetzung
der Überprüfung des
Startschalters 9. Wenn der Startschalter 9 gedrückt ist,
wird die nächste
Knopflochbildung ausgeführt,
wobei sich der gleiche Prozeß wie
oben beschrieben wiederholt.
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Als
nächstes
erfolgt die Beschreibung des oben wiedergegebenen Dateneinstellungsprozesses
mit Bezug auf ein Flußdiagramm,
das in 10 dargestellt ist. Wenn der
Dateneinstellschalter 42g im Schritt A3 der 7 gedrückt ist,
wird die Steuerinformation entsprechend der vorliegenden Musternummer
im Anzeigeteil 41a angezeigt und aus dem ROM 31 in
das RAM 33 eingelesen. Im Schritt B1 des Dateneinstellprozesses wird
die Datenart Nr. 1 als Fehlernummer eingestellt und auf dem Anzeigeteil 42a angezeigt.
Zu diesem Zeitpunkt wird die Art Nr. 1 abgelesen und an dem Datenanzeigeteil 42d angezeigt.
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Im
Schritt B2 wird überprüft, ob die
Daten-plus- oder Daten-minus-Schalter 42e oder 42f gedrückt sind. Sind
sie gedrückt, wird
im Schritt B3 die Information im RAM 33 entsprechend dem
obigen Vorgang erneuert. Zu diesem Zeitpunkt wird auch der Wert
auf dem Anzeigeteil 42d durch das Niederdrücken der
Daten-plus/-minus-Schalter 42e oder 42f abgeändert. Unter
der Annahme, daß die
vorherige Einschneidung mit 1 und die nachträgliche Einschneidung mit 2
bezeichnet sind, werden die Nummern 1 oder 2 durch Hinzufügen oder
Abziehen einer Eins abgeändert.
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Nach
der Betätigung
der Daten-plus/-minus-Schalter 42e oder 42f oder
nach der Erneuerung der Daten wird im Schritt B4 überprüft, ob die
Datenart-plus/-minus-Schalter 42b oder 42c gedrückt sind.
Ist ein Schalter gedrückt,
wird im Schritt B5 die Datenartnummer erneuert.
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Nach
der Betätigung
der Datenart-plus/-minus-Schalter 42b oder 42c oder
nach Erneuerung der Datenart-Nr. wird im Schrittt B6 überprüft, ob der
Dateneinstellschalter 42g gedrückt ist. Ist er gedrückt, wird
in Schritt B7 die Information aufs neue bestimmt und der Prozeß kehrt
zum Schritt A5 in 7 zurück. Wenn der Dateneinstellschalter 42g nicht
gedrückt
ist, kehrt der Vorgang zum Schritt B2 zurück und es wiederholt sich der
gleiche Prozeß.
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Dies
bedeutet: die Information in der Datenart-Nr. ist bis zum Niederdrücken des
Dateneinstellschalters 42g im Dateneinstellprozeß willkürlich abänderbar.
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Entsprechend
der hier beschriebenen Steuervorrichtung für eine Nähmaschine erlaubt es eine einfache
Auswahl einer der Kontrollinformation aus dem Speicher, ein Stichmuster
und einen Messerschneidmodus des Augenknopfloches 16 zu
bestim men, wodurch der Nähmaschinenbetrieb
leichter gemacht wird, wie auch die Einstelloperation der Steuerdaten
in der Steuervorrichtung.
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Da
ferner alle Informationsarten in den Steuerdaten einschließlich Messerzwischenräume des
geradlinigen Teils und des Augenteils unabhängig voneinander abänderbar
sind, können
die Steuerdaten entsprechend der Art des Nähgutes oder des Fadens (einschließlich Materialqualität, Dicke
oder dergleichen) präziser eingestellt
werden. Daher kann das Nähen
des Augenknopfloches in einem günstigeren
Muster durch passendere Einstellung des Messerzwischenraums und
dergleichen erreicht werden.
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Daneben
ist die beschriebene Ausführungsform
mit der Schneidmodusanzeige 44 versehen, so daß die Bedienungsperson
den gerade vorliegenden Schneidmodus erkennen kann, obwohl die Ausführungsform keinen
Wechselschalter zur Änderung
des Schneidmodus besitzt, da eine einfache Auswahl der Steuerdaten den
Schneidmodus bestimmt. Wenn der Wechselschalter nicht vorgesehen
wird, ist es im allgemeinen für
die Bedienungsperson schwierig zu überprüfen, ob die Maschine auf ein
Arbeiten im Modus des vorherigen oder nachträglichen Einschneidens eingestellt
ist.
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Eine
einfache Auswahl der Steuerdaten bewahrt die Bedienungsperson davor,
irrtümliche
Schneidmoden einzustellen sowie davor, den gerade in Betrieb befindlichen
Schneidmodus aufgrund der Schneidmodusanzeige 44 mißzuverstehen.
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Die
Schneidmodusanzeige 44 in 6 weist
Leuchten 44a und 44b auf, die aus LED's oder dergleichen
zusammengesetzt sind und unter festgelegten Angaben "vorheriges Einschneiden" bzw. "nachträgliches Einschneiden" angeordnet sind.
Die Anzeigeleuchte 44a leuchtet auf, wenn der Modus des
vorherigen Einschneidens eingestellt ist, die Leuchte 44b leuchtet
bei Einstellung des nachträglichen
Einschneidemodus auf. Die Anzeige 44 ist nicht auf diese
Ausbildung beschränkt.
Auch eine LCD-Anzeige
kann beispielsweise Anwendung finden, und zwar durch Buchstabendarstellung "vorheriges Einschneiden" und "nachträgliches
Einschneiden".
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Die
Stichbildedaten werden auf der Basis des Bewegungsausmasses der
Vorschubbasis 18 sowohl in X- als auch in Y-Richtung bestimmt.
Als Alternative kann die Vorschubbasis 18 auch durch die
Kombination einer linearen Bewegung in Radiusrichtung (r-Richtung)
mit einer Bogenbewegung verschoben werden, wobei letztere durch
Winkel in Kreisrichtung bestimmt ist. Hierdurch lassen sich meistens
die gleichen Stichbildedaten erzeugen.
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Bei
der oben beschriebenen Ausführungsform
wird immer dann, wenn der Daten-plus- oder Daten-minus-Schalter 42e oder 42f gedrückt ist,
die letzte Ziffer der Anzeige um eins vermehrt oder vermindert,
wobei jedoch eine Mehrzahl von Einstelldaten vorher definiert und
numeriert ist. Die Daten können
eins ums andere geändert
werden, wobei man den numerierten Einstellungsdaten vorwärts oder
rückwärts jedesmal
dann folgt, wenn die Schalter 42e oder 42f gedrückt sind.
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Beispielsweise
können
die Messerzwischenraumdaten wie folgt vorbereitet werden:
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Hier
wird die Zentrumsinformation als Standardsteuerinformation zuerst
eingestellt und gespeichert. Die anderen Daten, die auf der linken
und rechten Seite aufgelistet sind, sind "Anwartschafts"-Daten, die abgeändert werden müssen. Ein
Niederdrücken
der Schalter 42e oder 42f gestattet es, eine Information
aus den fünf
Daten auszuwählen.
Minus-Werte (–)
in obiger Liste bestimmten Absetzwerte, die dichter bei dem Augenknopfloch 16 liegen,
und zwar mit Bezug auf eine vorbestimmte Referenzposition, Plus-Werte
bestimmen Absetzwerte, die weiter vom Knopfloch 16 entfernt
sind.
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Der
voranstehenden Beschreibung ist als Ausführungsbeispiel eine Augenknopflochnähmaschine
zugrundegelegt. Die Erfindung ist in entsprechender Weise jedoch
auch auf eine Nähmaschine
für ein
geradliniges Knopfloch bei der Ausbildung einer geradlinigen Knopflochnaht
anwendbar.