DE19510666A1 - Verfahren und Vorrichtung zum impulsgesteuerten Antrieb einer intermittierend arbeitenden oberen Stoff-Transportvorrichtung einer Nähmaschine - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum impulsgesteuerten Antrieb einer intermittierend arbeitenden oberen Stoff-Transportvorrichtung einer NähmaschineInfo
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- D05B19/02—Sewing machines having electronic memory or microprocessor control unit
- D05B19/12—Sewing machines having electronic memory or microprocessor control unit characterised by control of operation of machine
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- D05D2205/12—Machine to the operator; Alarms
- D05D2205/16—Display arrangements
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum impulsgesteuerten
Antrieb einer oberen Stoff-Transportvorrichtung an einer
Nähmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine
Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6.
Eine obere Stoff-Transportvorrichtung, welche die Merkmale
des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und des Anspruchs 6
aufweist, ist aus der DE 29 36 697 C2 bekannt. Bei der
bekannten oberen Stoff-Transportvorrichtung wird eine
Stofftransportwalze von einem impulsgesteuerten Schritt
motor über einen Zahnriemen angetrieben. Die somit von der
Stoff-Transportwalze ausgeübte feineinstellbare Transport
länge ist durch die Treiberimpulsfolge an das Laufverhalten
des Schrittmotors anpaßbar. Damit soll eine Beeinflussung
der zeitlichen Abstände der aufeinanderfolgenden Treiber
impulse und somit eine Anpassung derselben an das Anlauf
verhalten des Schrittmotors erreicht werden.
Die Nachteile der bekannten oberen Stoff-Transport
vorrichtung sind darin zu sehen, daß:
- - die Treiberimpulse nur synchron mit der Bewegung der Hauptwelle der Nähmaschine erzeugt werden,
- - zur Erzeugung der Treiberimpulse ein oder mehrere Signalgeber zusätzlich auf der Hauptwelle der Nähmaschine angebracht werden müssen,
- - keinerlei Einflußnahme auf die Drehzahl des Nähmotors möglich ist,
- - nur jeweils eine vorgewählte Impulsfolge für vorwärts und rückwärts im stets gleichen Winkelbereich benutzt werden kann.
Das hat zur Folge, daß kein vorherbestimmbares Profil für
die Treiberimpulse des Schrittmotors ausgegeben werden
kann, sondern daß besagtes Profil durch den willkürlichen
Drehzahlverlauf der Hauptwelle beeinflußt wird. Das führt
zu dem weiteren Nachteil, daß die physikalischen
Eigenschaften des Schrittmotors nicht voll ausgenutzt
werden können und dadurch in der Praxis der Drehzahlbereich
der Hauptwelle begrenzt wird.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren aufzuzeigen und eine Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens so weiterzubilden, so daß eine Drehzahl
voraussage für die folgende Vorschubphase der oberen
Stoff-Transportvorrichtung sowie eine an das Drehzahlverhalten
der Hauptwelle der Nähmaschine situationsbedingt und
selbsttätig angepaßte Ansteuerung des Schrittmotors für die
obere Stoff-Transportvorrichtung ermöglicht wird, wobei die
während der aktuellen Vorschubphase der oberen
Stoff-Transportvorrichtung an der Hauptwelle auftretende Drehzahl
bzw. der auftretende Drehzahlbereich mit berücksichtigt
werden.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1
aufgeführten Merkmale und bei der aufgezeigten Vorrichtung
durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 6 aufgeführten
Merkmale.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in vorteilhafter
Weise erreicht, daß die in dem Sollwertgeber der
Nähmaschinensteuerung erzeugten Drehzahlvorgaben sowie die
gespeicherten Beschleunigungs- und Bremskennlinien der
Nähmaschine und des Nähmotors bei der Berechnung der zu
erwartenden Drehzahl bzw. des zu erwartenden Drehzahl
bereichs für die folgende Vorschubphase der oberen
Stoff-Transportvorrichtung zugrundegelegt werden. Da ferner in
Abhängigkeit von der zuerwartenden Drehzahl bzw. den zu
erwartenden Drehzahlbereich, von der vorgegebenen
Stichlänge und von mehreren gespeicherten Ausgabeprofilen
bei der Erzeugung des erforderlichen Profils der
Treiberimpulse ausgegangen wird, ist die Voraussetzung für
eine optimale Ansteuerung des Schrittmotors im Hinblick auf
die aktuelle Situation der Hauptwelle der Nähmaschine
gegeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht nachgewiesener
maßen eine Vergrößerung des Arbeitsbereichs der oberen
Stoff-Transportvorrichtung, die ausgehend von minimalen
Werten bis zu Drehzahlen der Hauptwelle der Nähmaschine von
über 5000 Umdrehungen je Minute über den gesamten Bereich
der Vorschubphase einwandfreie Nähergebnisse gewährleistet.
Zweckmäßige und weiterhin vorteilhafte Weiterbildungen des
Verfahrens nach Anspruch 1 sind in den Unteransprüchen
(Ansprüche 2 bis 5) aufgeführt.
Im Anspruch 6 wird eine vorteilhafte Vorrichtung zur
Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 aufgeführt,
während im Anspruch 7 eine Weiterbildung der Vorrichtung
nach Anspruch 6 beschrieben wurde, bei der als
Vorschubmittel eine Transportrolle vorgesehen ist.
Zwei Ausführungsbeispiele werden anhand der Fig. 1 bis Fig. 8
erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 eine vereinfachte Vorderansicht einer Nähmaschine,
die mit ihrem Nähmotor an einem Gestell befestigt
ist,
Fig. 2 eine vereinfachte Seitenansicht der Nähmaschine mit
an deren Arm befestigter oberer
Stoff-Transportvorrichtung,
Fig. 3 eine Seitenansicht auf die obere
Stoff-Transportvorrichtung aus der Blickrichtung A
betrachtet,
Fig. 4 eine schematische Darstellung der
Nähmaschinensteuerung und der Steuerung für die obere
Stoff-Transportvorrichtung,
Fig. 5 ein Funktionsablaufdiagramm für die Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 6 ein Kreisdiagramm, das Auskunft über die Meß- und
Berechnungsphase M und die Vorschubphase TR gibt,
Fig. 7 eine schematische Übersicht des Berechnungsablaufs
für die Drehzahlermittlung,
Fig. 8 eine vereinfachte Seitenansicht der Nähmaschine, bei
der das Vorschubmittel der oberen
Stoff-Transportvorrichtung durch eine Transportrolle
verkörpert wird.
Nachfolgend wird der Ablauf des erfindungsgemäßen
Verfahrens beschrieben:
Für die Regelung der Drehzahl einer Hauptwelle 11 betätigt die Bedienungsperson üblicherweise ein aus Fig. 1 ersichtliches Pedal 6. Damit wird in einem Sollwertgeber 9 einer Nähmaschinensteuerung 8 eine Drehzahlvorgabe (Sollwert) erzeugt. Sie wird von einer Steuerung 41 einer oberen Stoff-Transportvorrichtung 17 innerhalb eines Winkelbereichs von 45° vor dem Anfang TRA der Vorschubphase TR bis 135° nach TRA unterdrückt. Anschließend wird im Winkelbereich von 135° nach TRA bis 270° nach TRA die zuvor erwähnte Drehzahlvorgabe nur einmal je Umdrehung der Hauptwelle 11 in die Steuerung 41 eingegeben und als DVN gespeichert, an die Nähmaschinensteuerung 8 weitergegeben und die bisherige Drehzahlvorgabe (bei der vorherigen Umdrehung der Hauptwelle 11 erzeugt) in der Steuerung 41 gespeichert. Mit der Übergabe dieser Drehzahlvorgabe fällt die bisherige Drehzahlvorgabe DVA aus dem Speicher der Steuerung 41 heraus.
Für die Regelung der Drehzahl einer Hauptwelle 11 betätigt die Bedienungsperson üblicherweise ein aus Fig. 1 ersichtliches Pedal 6. Damit wird in einem Sollwertgeber 9 einer Nähmaschinensteuerung 8 eine Drehzahlvorgabe (Sollwert) erzeugt. Sie wird von einer Steuerung 41 einer oberen Stoff-Transportvorrichtung 17 innerhalb eines Winkelbereichs von 45° vor dem Anfang TRA der Vorschubphase TR bis 135° nach TRA unterdrückt. Anschließend wird im Winkelbereich von 135° nach TRA bis 270° nach TRA die zuvor erwähnte Drehzahlvorgabe nur einmal je Umdrehung der Hauptwelle 11 in die Steuerung 41 eingegeben und als DVN gespeichert, an die Nähmaschinensteuerung 8 weitergegeben und die bisherige Drehzahlvorgabe (bei der vorherigen Umdrehung der Hauptwelle 11 erzeugt) in der Steuerung 41 gespeichert. Mit der Übergabe dieser Drehzahlvorgabe fällt die bisherige Drehzahlvorgabe DVA aus dem Speicher der Steuerung 41 heraus.
Bei jeder Umdrehung der Hauptwelle 11 wird während der Meß- und
Berechnungsphase M, also im Winkelbereich von 0° bis
90° vor Beginn der Vorschubphase TR einer unteren
Stoff-Transportvorrichtung 15 die aktuelle Drehzahl nak wie auch
die Drehzahltendenz (steigend, fallend oder gleichbleibend)
ermittelt und alle entsprechenden Werte in der Steuerung 41
gespeichert. Dann wird für die folgende Vorschubphase der
oberen Stoff-Transportvorrichtung 17 in der Steuerung 41
die zu erwartende Drehzahl ner bzw. der zu erwartende
Drehzahlbereich in Abhängigkeit von folgenden Parametern
berechnet:
Von den Drehzahlvorgaben, von der aktuellen Drehzahl nak und der Drehzahltendenz der Hauptwelle 11 und von den in der Steuerung 41 gespeicherten Beschleunigungs- und Brems kennlinien. Sie charakterisieren das Beschleunigungs- und Bremsverhalten einer Nähmaschine 1 und deren Nähmotor 4 und sind somit typbezogene Kennlinien. Werden unterschiedliche Beschleunigungs- und Bremskennlinien in der Steuerung 41 gespeichert, so wird deren Variationsbreite erweitert.
Von den Drehzahlvorgaben, von der aktuellen Drehzahl nak und der Drehzahltendenz der Hauptwelle 11 und von den in der Steuerung 41 gespeicherten Beschleunigungs- und Brems kennlinien. Sie charakterisieren das Beschleunigungs- und Bremsverhalten einer Nähmaschine 1 und deren Nähmotor 4 und sind somit typbezogene Kennlinien. Werden unterschiedliche Beschleunigungs- und Bremskennlinien in der Steuerung 41 gespeichert, so wird deren Variationsbreite erweitert.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in einem nächsten
Schritt in der Steuerung 41 das für die Ansteuerung eines
Schrittmotors 19 erforderliche Profil der Treiberimpulse in
Abhängigkeit von der an der Steuerung 41 eingestellten
Stichlänge für die folgende Vorschubphase der oberen
Stoff-Transportvorrichtung 17 sowie von der für die folgende
Vorschubphase zu erwartenden Drehzahl ner bzw. dem zu
erwartenden Drehzahlbereich erzeugt. Das geschieht anhand
mehrerer gespeicherter Ausgabeprofile mit unterschiedlichen
Impulsfolgen, die vorzugsweise aus den in Fig. 5 gezeigten,
mit Ziffer 7 bzw. 8 bzw. 9 gekennzeichneten Kurven zu
ersehen sind. Die Erzeugung des vorerwähnten Treiber
impulsprofils wird bis zum Beginn der Vorschubphase TR,
also noch in der in Fig. 6 gezeigten Meß- und Berechnungs
phase M in der Steuerung 41 nach vorgegebenem Algorithmus
vorgenommen.
In einem folgenden Schritt wird das erzeugte Profil der
Treiberimpulse für die Ansteuerung des Schrittmotors 19
unter den nachfolgend erwähnten Bedingungen der
Vorschubphase TR der unteren Stoff-Transportvorrichtung 15
zugeordnet:
Für den Fall, daß - wie oben beschrieben - die für die folgende Vorschubphase zu erwartende Drehzahl ner bei der Erzeugung des Treiberimpulsprofils maßgebend war, fällt das Ende TRE der Vorschubphase TR mit dem Ende HTE der Vorschubphase der oberen Stofftransportvorrichtung 17 zusammen (vgl. hierzu die in Fig. 5 mit Ziffer 7 bzw. 8 bzw. 9 gekennzeichneten ausgezogenen Kurven).
Für den Fall, daß - wie oben beschrieben - die für die folgende Vorschubphase zu erwartende Drehzahl ner bei der Erzeugung des Treiberimpulsprofils maßgebend war, fällt das Ende TRE der Vorschubphase TR mit dem Ende HTE der Vorschubphase der oberen Stofftransportvorrichtung 17 zusammen (vgl. hierzu die in Fig. 5 mit Ziffer 7 bzw. 8 bzw. 9 gekennzeichneten ausgezogenen Kurven).
Für den Fall, daß - wie oben beschrieben - für die folgende
Vorschubphase ein zu erwartender Drehzahlbereich mit
minimaler und maximaler Drehzahl bei der Erzeugung des
Treiberimpulsprofils maßgebend war, fällt hinsichtlich der
minimalen Drehzahl TRE mit HTE zusammen, während
hinsichtlich der maximalen Drehzahl das Ende HTE¢ zwischen
dem Ende TRE und dem Winkelbereich von 90° nach TRE liegt
(vgl. in Fig. 5 die mit Ziffer 9 gekennzeichnete,
gestrichelte Kurve bzw. das in Fig. 6 gezeigte Kreis
diagramm). Weitere mögliche Kurven, die mit HTE¢ enden,
sind in Fig. 5 unter Ziffer 7 bzw. 8 gestrichelt
dargestellt.
Nach Ermittlung der Endpunkte HTE bzw. HTE¢ wird vor Beginn
der Vorschubphase TR, also noch während der Meß- und
Berechnungsphase M (siehe Fig. 6) auch noch der Startpunkt
der Vorschubphase für die obere Stoff-Transportvorrichtung
17 in der Steuerung 41 berechnet. Besagter Startpunkt der
Vorschubphase kann im Sonderfall mit TRA der Vorschubphase
TR zusammenfallen. Im Regelfall liegt der Startpunkt jedoch
zwischen TRA und TRE.
Das eben beschriebene Verfahren zur Erzeugung und
Speicherung der betreffenden Drehzahlvorgaben, die
Ermittlung der aktuellen Drehzahl nak und die Drehzahl
tendenz, sowie die Berechnung der zu erwartenden Drehzahl
ner bzw. des zu erwartenden Drehzahlbereichs und des Start
punktes der Treiberimpulse sowie deren Erzeugung wird
solange weitergeführt, wie die Hauptwelle 11 umläuft, oder
mit anderen Worten solange weitergeführt, wie die
Nähmaschine 1 in Betrieb ist.
Im Zusammenhang mit dem eben beschriebenen Ablauf des
erfindungsgemäßen Verfahrens folgt jetzt noch eine
Beschreibung des Berechnungsablaufs für die Drehzahlen. Zum
besseren Verständnis der nachfolgenden Beschreibung wird
auf das Funktionsablaufdiagramm gemäß Fig. 5, auf das Kreis
diagramm gemäß Fig. 6 sowie auf die schematische Übersicht
des Berechnungsablaufs für die Drehzahlermittlung gemäß
Fig. 7 verwiesen.
In Fig. 5 bedeuten:
Ziffer 1 Signalverlauf eines Inkrementalgebers 12 bei konstanter Drehzahl der Hauptwelle 11,
Ziffer 2 Signalverlauf, der einer Winkelstellung der Hauptwelle 11 zugeordnet ist (z. B. Tiefstellung einer Nähnadel 14),
Ziffer 3 eine Kurve der Vorschubphase TR der unteren Stoff-Transportvorrichtung 15,
Ziffer 4 eine Kurve der Meß- und Berechnungsphase M,
Ziffer 5 eine Kurve der erzeugten Drehzahlvorgabe DVA,
Ziffer 6 eine Kurve der erzeugten Drehzahlvorgabe DVN,
Ziffer 7 bis 9 Ausgabeprofile der Treiberimpulse für die Ansteuerung des Schrittmotors 19.
Ziffer 1 Signalverlauf eines Inkrementalgebers 12 bei konstanter Drehzahl der Hauptwelle 11,
Ziffer 2 Signalverlauf, der einer Winkelstellung der Hauptwelle 11 zugeordnet ist (z. B. Tiefstellung einer Nähnadel 14),
Ziffer 3 eine Kurve der Vorschubphase TR der unteren Stoff-Transportvorrichtung 15,
Ziffer 4 eine Kurve der Meß- und Berechnungsphase M,
Ziffer 5 eine Kurve der erzeugten Drehzahlvorgabe DVA,
Ziffer 6 eine Kurve der erzeugten Drehzahlvorgabe DVN,
Ziffer 7 bis 9 Ausgabeprofile der Treiberimpulse für die Ansteuerung des Schrittmotors 19.
Zur Synchronisierung aller von der Drehzahl der Hauptwelle
11 abhängenden Funktionen wird beim nachfolgend
beschriebenen Berechnungsablauf die negative Flanke T1 des
vorhandenen Signals "Tiefstellung der Nähnadel 14" gemäß
Fig. 5 benutzt. Aus Sicherheitsgründen wird diese Synchroni
sierung bei jeder Umdrehung der Hauptwelle 11 erneuert.
Die zum Zeitpunkt T1 schon bestehende Drehzahlvorgabe
(Sollwert) DVA bleibt bis zu ihrer abfallenden Flanke
unverändert bestehen. Mit ihrer ansteigenden Flanke ersetzt
DVN die bisherige Drehzahlvorgabe DVA. DVN entspricht der
aktuellen (beliebigen) Sollwertvorgabe der Nähmaschinen
steuerung 8 zu diesem Zeitpunkt. Die neue Drehzahlvorgabe
DVN bleibt wiederum für eine volle Umdrehung der Hauptwelle
11 bestehen.
Zu Beginn der Meß- und Berechnungsphase M (siehe Fig. 6)
werden in bekannter Weise die Drehzahl und ihre Drehzahl
tendenz gemessen. Der gesamte Drehzahl-Arbeitsbereich der
Nähmaschine 1 ist zur weiteren Berechnung in sinnvoll ge
wählte, feingestufte Drehzahlbereiche aufgeteilt, von denen
jetzt ein Bereich der gemessenen Drehzahl zugeordnet wird.
Nachfolgend wird zunächst errechnet, ob die gemessene
Drehzahl größer, kleiner oder gleich der Drehzahl ist, die
sich aufgrund der bestehenden Drehzahlvorgabe DVA und der
zugeordneten Sollwert-Drehzahl-Kennlinie des Nähmotors 4
ergeben würde. Bei festgestellter Drehzahltendenz wird
jetzt anhand der gemessenen Drehzahl nak und der in Funk
tionen gespeicherten Beschleunigungs- und Bremskennlinien
berechnet, zwischen welchen Drehzahlen die Hauptwelle 11
bis zum Zeitpunkt MA2 (vgl. Fig. 5) umlaufen muß.
Für den Fall, daß vorher eine gleichbleibende Drehzahl
(Delta =0) festgestellt wurde, wird in die Berechnung ein
Wertvergleich der aktuellen Drehzahlvorgabe DVA mit der
gespeicherten Drehzahlvorgabe einbezogen, die während der
vorherigen Meß- und Berechnungsphase M aktuell war.
Wenn auch dieser Vergleich keine Drehzahltendenz zeigt,
ergibt die folgende Berechnung nur eine Drehzahl, die bis
zum Zeitpunkt MA2 zu erwarten ist.
Allgemein gilt: Je feiner der Drehzahlbereich zur Ein
ordnung gewählt werden kann, je besser die Drehzahlregelung
des Nähmotors 4 arbeitet und je besser die gespeicherten
Beschleunigungs- und Bremskennlinien der Nähmaschine 1 und
des Nähmotors 4 zur Realität passen, desto schmaler und
genauer ist auch der berechnete Drehzahlbereich, der für
die folgende Vorschubphase zu erwarten ist.
Nachfolgend wird der Aufbau der Vorrichtung zur Durch
führung des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechend den
Ansprüchen 6 und 7 beschrieben.
In Fig. 1 wird eine herkömmliche Nähmaschine 1 gezeigt, die
im wesentlichen aus einem Arm 2 und einer Grundplatte 3
besteht, die in bekannter Weise fest miteinander verbunden
sind. Die Nähmaschine 1 wie auch der sie antreibende
Nähmotor 4 sind an einem Gestell 5 montiert, das auch das
in bekannter Weise schwenkbar gelagerte Pedal 6 aufnimmt.
Ein Gestänge 7 verbindet das Pedal 6 mit dem Nähmotor 4 und
ermöglicht bei seiner Betätigung durch die Bedienungsperson
eine Drehzahlregelung des Nähmotors 4. An letzterem ist in
bekannter Weise die Nähmaschinensteuerung 8 vorgesehen, die
unter anderem den Sollwertgeber 9 und einen Leistungsteil
10 enthält, wobei letzterer auf den Nähmotor 4 einwirkt. In
diesem Zusammenhang wird erwähnt, daß die Drehzahlregelung
nicht nur durch Betätigung des Pedals 6 sondern z. B. auch
durch in der Nähmaschinensteuerung 8 enthaltene, vorein
gestellte Regler (z. B. Potentiometer) vornehmbar ist. Das
Zusammenwirken des Nähmotors 4 mit der Nähmaschine 1 ist
hinlänglich bekannt, so daß hierauf nicht näher eingegangen
werden muß.
Im Arm 2 ist die mehrfach gelagerte Hauptwelle 11
vorgesehen, die den vorbekannten Inkrementalgeber 12
aufnimmt. Ferner treibt die Hauptwelle 11 eine auf- und
abbewegbare Nadelstange 13 mit der Nähnadel 14 sowie die in
Fig. 2 nur schematisch dargestellte untere Stoff-Transport
vorrichtung 15 an, die mit einem auf- und abbewegbaren
Nähfuß 16 zusammenwirkt. Wegen des Vorbekanntseins der
unteren Stoff-Transportvorrichtung 15 und des Nähfußes 16
brauchen beide hier nicht näher beschrieben zu werden.
Fest mit dem Arm 2 der Nähmaschine 1 ist an geeigneter
Stelle die obere Stoff-Transportvorrichtung 17 verbunden,
deren Basisteil eine Tragplatte 18 ist. Gemäß Fig. 2 und 3
ist an letzterer der Schrittmotor 19 befestigt, dessen
Wellenstumpf 20 eine nicht verdrehbare Zahnriemenscheibe 21
aufnimmt. Ferner ist an der Tragplatte 18 ein Unterteil 22
einer handelsüblichen Rollenführung 23 befestigt, zu der
auch ein Oberteil 24 gehört. Letzteres ist an einem
Ausleger 25 montiert,der aus einem unteren Steg 26 und
einem oberen Steg 27 besteht. Die beiden letztgenannten
werden durch ein Zwischenstück 28 gemäß Fig. 3 auf Abstand
gehalten. Zwischen den Stegen 26, 27 sind zwei Umlenkrollen
29 drehbar gelagert. Der untere Steg weist gemäß Fig. 3
einen Winkelbereich 30 auf, der in einen Schenkel 31
ausläuft. An der Tragplatte 18 ist gemäß Fig. 2 und 3 ein
Druckluftzylinder 32 montiert, dessen nach Druckluft
beaufschlagung ausfahrende Kolbenstange 33 mit einem aus
Kunststoff gefertigten Kopf 34 gegen den Schenkel 31 drückt
und dadurch den Ausleger 25 gemäß Fig. 3 nach oben
verschiebt. Diese Verschiebung erfolgt gegen die Wirkung
einer einstellbaren Druckfeder 35, die zwischen einem im
Winkelbereich 30 befestigten Winkel 36 und einer durch
Drehung axial verlagerbaren Gewindehülse 37 vorgesehen ist.
Letztere wird gemäß Fig. 3 von einem fest mit der Tragplatte
18 verbundenen Lagerbock 38 aufgenommen. Die Beaufschlagung
des Druckluftzylinders 32 wird durch ein Magnetventil 39
ermöglicht, das in Verbindung mit einer externen
Druckluftquelle 40 steht und das von der Steuerung 41
aktivierbar ist.
Auf zwei fest mit der Tragplatte 18 verbundenen Stehbolzen
42 ist je eine Umlenkrolle 43 drehbar gelagert. Ein als
Vorschubmittel 44 fungierender handelsüblicher Zahnriemen
45 umschlingt gemäß Fig. 2 die Umlenkrollen 29 und 43 sowie
die Zahnriemenscheibe 21. Soll die obere Stoff-Transport
vorrichtung 17 zeitweilig funktionslos gemacht werden, wird
der Ausleger 25 nach Beaufschlagung des Druckluftzylinders
32 nach oben verschoben. Durch die aus Fig. 2 ersichtliche
Umschlingung des Zahnriemens 45 bleibt während der
Verschiebung des Auslegers 25 der Zahnriemen 45 ständig im
gespannten Zustand.
Die Steuerung 41 für die obere Stoff-Transportvorrichtung
17 ist in einem Gehäuse 46 untergebracht, das gemäß Fig. 1
und 2 im hinteren Bereich des Armes 2 der Nähmaschine 1
befestigt ist. Die Steuerung 41 steht in Wirkverbindung mit
einem Leistungsteil 47, der auf den Schrittmotor 19
einwirkt. Ferner weist die Steuerung 41 ein Bedienfeld 48
auf. Letzteres weist ein Display 49 sowie Einstellorgane 50
auf. Mit letzteren kann eine Programmauswahl, eine
Einstellung der Stichlänge für die obere
Stoff-Transportvorrichtung 17 und das Lüften des Auslegers 25
(obere Stoff-Transportvorrichtung 17 funktionslos)
vorgenommen werden, wobei das eingestellte Programm wie die
vorgegebene Stichlänge im Display 49 angezeigt werden. Die
Signale für das Lüften der oberen Stoff-Transportvor
richtung 17 oder für die Ansteuerung sonstiger Aktuatoren
51 werden von der Steuerung 41 ausgegeben.
Die Nähmaschinensteuerung 8 weist ein Bedienfeld 52 auf,
das in bekannter Weise meist am Nähmotor 4 befestigt ist
und das unterschiedliche Einstellungen für den Nähmotor 4
ermöglicht.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 weist die
obere Stoff-Transportvorrichtung 17 als Vorschubmittel 44
eine Transportrolle 53 auf, die über den Zahnriemen 45 vom
Schrittmotor 19 angetrieben wird. Besagte Transportrolle 53
der betriebsbereiten oberen Stoff-Transportvorrichtung 17
ergreift ein Nähgutteil 54 in Nähe einer Nähstelle 55.
Für die Messung, Speicherung und Berechnung der während des
Betriebs der Nähmaschine 1 auftretenden Drehzahlen wie auch
für die Signalverarbeitung bei der Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens sind in der Steuerung 41 wie
in der Nähmaschinensteuerung 8 ans ich bekannte
elektronische Bauteile wie Mikroprozessor, Speicher usw.
vorgesehen, die hier nicht näher beschrieben werden müssen.
Claims (7)
1. Verfahren zum impulsgesteuerten Antrieb einer
intermittierend arbeitenden oberen Stoff-Transport
vorrichtung einer Nähmaschine, wobei ein Schrittmotor
die obere Stoff-Transportvorrichtung antreibt und somit
das Zusammenwirken mit einer unteren Stoff-Transport
vorrichtung der Nähmaschine ermöglicht,
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
- - mit Hilfe von durch einen auf einer Hauptwelle (11) der Nähmaschine (1) vorgesehenen Inkrementalgeber (12) ermittelten Meßwerten und unter Berücksichtigung der von der Bedienungsperson in einem Sollwertgeber (9) einer Nähmaschinensteuerung (8) erzeugten Drehzahl vorgaben DVA, DVN sowie der Beschleunigungs- und Brems kennlinien, die für die Nähmaschine (1) und deren Nähmotor (4) typisch sind, wird während jeder Umdrehung der Hauptwelle (11) vor Beginn einer Vorschubphase TR der unteren Stoff-Transportvorrichtung (15) die während der folgenden Vorschubphase zu erwartende Drehzahl ner oder der zu erwartende Drehzahlbereich in einer Steuerung (41) für die obere Stoff-Transportvorrichtung (17) berechnet,
- - mit Hilfe der zu erwartenden Drehzahl ner oder des zu erwartenden Drehzahlbereichs und der vorgegebenen Stichlänge wird das Profil der Treiberimpulse für die Ansteuerung des Schrittmotors (19) in der Steuerung (41) berechnet, wodurch ermöglicht wird, daß die Bewegung eines Vorschubmittels (44) nahezu synchron mit der Vorschubbewegung der unteren Stoff-Transport vorrichtung (15) durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
- - die durch Betätigung eines Pedals (6) bewirkte Drehzahlvorgabe für die umlaufende Hauptwelle (11) wird von der Steuerung (41) mindestens innerhalb eines Winkelbereichs von 45° vor dem Anfang TRA der Vorschub phase TR bis 135° nach TRA unterdrückt und nur einmal je Umdrehung der Hauptwelle (11) im Winkelbereich von 135° nach TRA bis 270° nach TRA in die Steuerung (41) eingegeben, gespeichert und gleichzeitig als Drehzahlvorgabe an die Nähmaschinensteuerung (8) ausgegeben,
- - bei jeder Umdrehung der Hauptwelle (11) wird im Winkelbereich von 0° bis 90° vor Beginn der Vorschub phase TR die aktuelle Drehzahl nak und die Drehzahl tendenz ermittelt und in die Steuerung (41) eingegeben und gespeichert,
- - bei der folgenden Umdrehung der Hauptwelle (11) wird die aktuelle Drehzahlvorgabe DVN von der Steuerung (41) mindestens innerhalb des Winkelbereichs von 45° vor TRA bis 135° nach TRA unterdrückt und nur einmal je Um drehung der Hauptwelle (11) im Winkelbereich von 135° nach TRA bis 270° nach TRA in die Steuerung (41) eingegeben, gespeichert und gleichzeitig als Drehzahlvorgabe an die Nähmaschinensteuerung (8) ausgegeben,
- - in der Steuerung (41) wird für die folgende Vorschub phase der oberen Stoff-Transportvorrichtung (17) die zu erwartende Drehzahl ner oder der zu erwartende Drehzahlbereich in Abhängigkeit von den Drehzahl vorgaben DVA, DVN, von der aktuellen Drehzahl nak und der Drehzahltendenz der Hauptwelle (11) und von den in der Steuerung (41) gespeicherten Beschleunigungs- und Bremskennlinien berechnet,
- - bis zum Beginn der folgenden Vorschubphase TR wird nach
vorgegebenem Algorithmus in der Steuerung (41) in
Abhängigkeit von
- - der zu erwartenden Drehzahl ner oder des zu erwartenden Drehzahlbereichs,
- - der an der Steuerung (41) eingestellten Stichlänge,
- - mehreren in der Steuerung (41) gespeicherten Ausgabeprofilen
- das für die folgende Vorschubphase der oberen Stoff-Transportvorrichtung (17) erforderliche Profil der Treiberimpulse zur Ansteuerung des Schrittmotors (19) erzeugt,
- - der Vorschubphase TR wird das erzeugte Ausgabeprofil derart zugeordnet, daß das Ende TRE der Vorschubphase TR mit dem Ende HTE der Vorschubphase der oberen Stoff-Transportvorrichtung (17) zusammenfällt.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
- - die durch Betätigung eines Pedals (6) bewirkte Drehzahlvorgabe für die umlaufende Hauptwelle (11) wird von der Steuerung (41) mindestens innerhalb eines Winkelbereichs von 45° vor dem Anfang TRA der Vorschub phase TR bis 135° nach TRA unterdrückt und nur einmal je Umdrehung der Hauptwelle (11) im Winkelbereich von 135° nach TRA bis 270° nach TRA in die Steuerung (41) eingegeben, gespeichert und gleichzeitig als Drehzahlvorgabe an die Nähmaschinensteuerung (8) ausgegeben,
- - bei jeder Umdrehung der Hauptwelle (11) wird im Winkelbereich von 0° bis 90° vor Beginn der Vorschub phase TR die aktuelle Drehzahl nak und die Drehzahl tendenz ermittelt und in die Steuerung (41) eingegeben und gespeichert,
- - bei der folgenden Umdrehung der Hauptwelle (11) wird die aktuelle Drehzahlvorgabe DVN von der Steuerung (41) mindestens innerhalb des Winkelbereichs von 45° vor TRA bis 135° nach TRA unterdrückt und nur einmal je Um drehung der Hauptwelle (11) im Winkelbereich von 135° nach TRA bis 270° nach TRA in die Steuerung (41) eingegeben, gespeichert und gleichzeitig als Drehzahlvorgabe an die Nähmaschinensteuerung (8) ausgegeben,
- - in der Steuerung (41) wird für die folgende Vorschub phase der oberen Stoff-Transportvorrichtung (17) die zu erwartende Drehzahl ner oder der zu erwartende Drehzahlbereich in Abhängigkeit von den Drehzahl vorgaben DVA, DVN, von der aktuellen Drehzahl nak und der Drehzahltendenz der Hauptwelle (11) und von den in der Steuerung (41) gespeicherten Beschleunigungs- und Bremskennlinien berechnet,
- - bis zum Beginn der folgenden Vorschubphase TR wird nach
vorgegebenem Algorithmus in der Steuerung (41) in
Abhängigkeit von
- - der zu erwartenden Drehzahl ner oder des zu erwartenden Drehzahlbereichs,
- - der an der Steuerung (41) eingestellten Stichlänge,
- - mehreren in der Steuerung (41) gespeicherten Ausgabeprofilen
- das für die folgende Vorschubphase der oberen Stoff-Transportvorrichtung (17) erforderliche Profil der Treiberimpulse zur Ansteuerung des Schrittmotors (19) erzeugt,
- - der Vorschubphase TR wird das erzeugte Ausgabeprofil derart zugeordnet, daß sich das Ende HTE¢ der Vorschub phase der oberen Stoff-Transportvorrichtung (17) im Winkelbereich von 0° bis 90° hinter dem Ende TRE der Vorschubphase TR der unteren Stoff- Transportvorrichtung (15) befindet.
4. Verfahren nach den vorangegangenen Ansprüchen,
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
- - in der Steuerung (41) wurden mehrere unterschiedliche Beschleunigungs- und Bremskennlinien gespeichert, die unterschiedliches Beschleunigungs- und Bremsverhalten der Nähmaschine (1) und deren Nähmotor (4) charakterisieren, und
- - die Steuerung (41) wird nach entsprechender Einstellung auf je eine der gespeicherten Beschleunigungs- und Bremskennlinien umgeschaltet.
5. Verfahren nach den vorangegangenen Ansprüchen,
gekennzeichnet durch folgenden Verfahrensschritt:
- - die im Sollwertgeber (9) bewirkte Drehzahlvorgabe DVA oder DVN wird nicht durch Betätigung des Pedals (6) eingeleitet.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den
vorangegangenen Ansprüchen bestehend aus einer von der
Hauptwelle der Nähmaschine angetriebenen auf- und
abbewegbaren Nähnadel und der unteren
Stoff-Transportvorrichtung sowie der mit letzterer
kooperierenden oberen Stoff-Transportvorrichtung, die
in Abhängigkeit von der Bewegung der Nähnadel antreib
bar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Nähmaschinensteuerung (8) in Wirkverbindung mit einem Bedienfeld (52) und mit dem Inkrementalgeber (12) steht, wobei die Nähmaschinensteuerung (8) über einen Leistungsteil (10) auf den Nähmotor (4) einwirkt,
- - die Steuerung (41) für die obere Stoff-Transportvorrichtung (17) in Wirkverbindung mit der Nähmaschinensteuerung (8), mit einem weiteren Bedienfeld (48), mit einem weiteren auf den Schrittmotor (19) einwirkenden Leistungsteil (47) und mit auf die obere Stoff-Transportvorrichtung (17) einwirkenden Aktuatoren (51) steht, wobei die Steuerung (41) und das Bedienfeld (48) in einem an einem Arm (2) der Nähmaschine (1) befestigten Gehäuse (46) untergebracht sind,
- - eine am Arm (2) befestigte Tragplatte (18) nimmt
folgende Bauteile auf:
- - den Schrittmotor (19) mit auf seinem Wellenstumpf (20) befestigter Zahnriemenscheibe (21),
- - wenigstens zwei auf der Tragplatte (18) drehbar gelagerte Umlenkrollen (29),
- - einen in einer Rollenführung (23) längsverschiebbar gelagerten Ausleger (25), der wenigstens zwei weitere Umlenkrollen (43) aufnimmt und der durch einen an der Tragplatte (18) befestigten Druckluftzylinder (32) gegen die Wirkung einer einstellbaren Druckfeder (35) verschiebbar ist,
- - einen als Vorschubmittel (44) fungierenden Zahnriemen (45), der die Zahnriemenscheibe (21) und die Umlenkrollen (29, 43) umschlingt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß an dem einer Nähstelle (55) benachbarten Ende des
Auslegers (25) eine als Vorschubmittel (44) fungierende
Transportrolle (53) vorgesehen ist, die über den
Zahnriemen (45) vom Schrittmotor (19) antreibbar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995110666 DE19510666A1 (de) | 1995-03-23 | 1995-03-23 | Verfahren und Vorrichtung zum impulsgesteuerten Antrieb einer intermittierend arbeitenden oberen Stoff-Transportvorrichtung einer Nähmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1995110666 DE19510666A1 (de) | 1995-03-23 | 1995-03-23 | Verfahren und Vorrichtung zum impulsgesteuerten Antrieb einer intermittierend arbeitenden oberen Stoff-Transportvorrichtung einer Nähmaschine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19510666A1 true DE19510666A1 (de) | 1996-09-26 |
Family
ID=7757522
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE1995110666 Withdrawn DE19510666A1 (de) | 1995-03-23 | 1995-03-23 | Verfahren und Vorrichtung zum impulsgesteuerten Antrieb einer intermittierend arbeitenden oberen Stoff-Transportvorrichtung einer Nähmaschine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19510666A1 (de) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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1995
- 1995-03-23 DE DE1995110666 patent/DE19510666A1/de not_active Withdrawn
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