DE19751083A1 - Nähmaschine - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Nähmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Insbesondere bezieht sie sich auf eine Nähmaschine mit unabhängig angetriebener Hauptwelle und Schlingengreifer, wobei die Hauptwelle und der Schlingengreifer mit getrennten Motoren versehen sind und syn­ chron gesteuert werden.

Eine normale Nähmaschine weist hauptsächlich einen Bettab­ schnitt, einen Säulenabschnitt, einen Armabschnitt und einen Kopfabschnitt auf. In dem Kopfabschnitt werden eine Nadelstan­ ge, eine Nähnadel und ein Nadelfadenaufnahmehebel vertikal durch die Antriebskraft einer Hauptwelle angetrieben. In dem Bettabschnitt wird ein Schlingengreifer durch eine untere Welle zum Zusammenwirken mit der Nähnadel zum Bilden von Nadelschlin­ gen mit einem Nähfaden angetrieben. Gemäß der normalen Nähma­ schine wird die untere Welle ebenfalls durch die Hauptwelle an­ getrieben, da der Schlingengreifer synchron mit der Nähnadel zu bewegen ist.

Es sind Nähmaschinen eines anderen Types vorgeschlagen, die ei­ nen speziellen Schlingengreiferantriebsmotor zum Antreiben des Schlingengreifers unabhängig von der Hauptwelle verwenden. Bei dieser Art von Nähmaschine kann der Schlingengreifer synchron mit der Hauptwelle bewegt werden. Kleine aufeinanderfolgende Drehzustände des Schlingengreifers können genau gemäß der Näh­ bedingung gesteuert werden.

Die geprüfte japanische Patentanmeldung SHO-60-21750 (Auslege­ schrift) offenbart eine Nähmaschine, die mit einem Nadelan­ triebsmotor zum Antreiben einer Nähnadel und einem Schlingen­ greiferantriebsmotor zum Antreiben eines Schlingengreifers ver­ sehen ist. Die Nähmaschine treibt die zwei Motoren synchron zu­ einander so an, daß die Nähnadel und der Schlingengreifer syn­ chron zueinander zum Nähen einer perfekten Naht tätig sind.

Die japanische Offenlegungsschrift SHO-61-15816 schlägt eine andere Nähmaschine vor, die die Synchronisation zwischen dem Nadelantriebsmotor und dem Schlingengreiferantriebsmotor steu­ ert, wodurch übersprungene Stiche verhindert werden und die Fe­ stigkeit der Stiche verbessert wird.

Die japanischen Offenlegungsschriften HEI-3-234291 und HEI-3-234293 sehen andere Nähmaschinen vor, die einen verriegelnden Betrieb zwischen der Nähnadel und dem Schlingengreifer auf­ rechterhalten. In jeder dieser Nähmaschinen ist ein Nähmotor zum Antreiben der Nähnadel über die Hauptwelle vorgesehen. Ein Schlingengreiferantriebsmotor ist getrennt und unabhängig von dem Nähmotor vorgesehen. Der Schlingengreiferantriebsmotor dient zum Angreifen des Schlingengreifers. Ein Drehkodierer ist für die Hauptwelle zum Erfassen des Drehbetrages der Hauptwelle vorgesehen. Wenn die Hauptwelle von Hand gedreht wird, wird der Schlingengreiferantriebsmotor automatisch um den gleichen Be­ trag wie die Hauptwelle gedreht. Folglich wird die verriegelnde Beziehung zwischen dem Schlingengreifer und der Nähnadel auf­ rechterhalten.

Die oben beschriebenen Nähmaschinen mit unabhängig angetriebe­ ner Hauptwelle und Schlingengreifer sind so ausgelegt, daß sie den Nullpunkt der Hauptwelle, den Drehwinkel des Nähmotors, den Nullpunkt des Schlingengreifers und den Drehwinkel des Schlin­ gengreiferantriebsmotors erfassen. Erfassungssignale, die die erfaßten Resultate anzeigen, werden zum Steuern des Nähmotors und des Schlingengreiferantriebsmotors zum synchronen Drehen derselben miteinander benutzt.

Wenn Abweichungen bei der Synchronsteuerung auftreten, können die Nadel und der Schlingengreifer möglicherweise miteinander kollidieren. Dieses verursacht Schäden an der Nadel und/oder des Schlingengreifers und verschlechtert die Produktqualität. Wenn weiter die Nähbedingungen wie die Dicke eines Nähgutes, das zu nähen ist, oder die Art des Stichmusters geändert wer­ den, ändern sich die an den Nähmotor und den Schlingengreifer­ antriebsmotor angelegten Belastungen. Dieses ändert die an die Hauptwelle und die Schlingengreiferantriebswelle angelegten Drehmomente. Das Drehmoment an der Schlingengreiferantriebswel­ le ändert sich auch aufgrund des Verhaltens des Schlingengrei­ fers. Als Resultat ändern sich die Drehzahlen der Hauptwelle und der Schlingengreiferantriebswelle. Abweichungen treten in der Synchronsteuerung auf.

Damit derartige Drehmomentvariationen klein gehalten werden, werden die Belastungen an dem Schlingengreifer und die Bela­ stungen an einem Antriebskraftübertragungssystem bei den ge­ nannten Nähmaschinen verringert. Die Nähmaschinen leiden jedoch weiter unter Drehmomentschwankungen. Wenn insbesondere der Schlingengreifer ein schwingendes Schiffchen oder Bahngreifer ist, treten große Änderungen in dem an das Schlingengreiferan­ triebssystem angelegten Drehmoment auf. Diese Änderungen des Drehmomentes verursachen große Drehzahländerungen bei der Schlingengreiferantriebswelle, wie durch eine durchgezogenen Linie in Fig. 1 gezeigt ist. Die Drehzahl der Hauptwelle wird durch eine strichpunktierte Linie in Fig. 1 bezeichnet, wie zu sehen ist, treten Synchronisationsdiskrepanzen zwischen dem Schlingengreifer und der Nähnadel auf. Dieses Problem tritt auf, da das Antriebssystem durch mechanische Diskontinuitäts­ punkte geht, wenn der Schlingengreifer (schwingendes Schiff­ chen) seine Drehrichtung während seiner hin- und hergerichteten Drehbewegung ändert und wenn der Schlingengreifer einen Nadel­ faden ergreift, der sich von der Nähnadel erstreckt.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbes­ serte Nähmaschine vorzusehen, die die Synchronisationsdiskre­ panzen verhindern kann.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Nähmaschine mit den Merk­ malen des Anspruches 1.

Insbesondere weist die Nähmaschine einen Nähmotor zum Antreiben einer Nadelstange und einer Nähnadel über eine Hauptwelle auf. Sie weist einen Schlingengreiferantriebsmotor zum Antreiben ei­ nes Schlingengreifers über eine Schlingengreiferantriebswelle unabhängig von der Hauptwelle auf. Dadurch wird bewirkt, daß der Schlingengreifer in Zusammenwirkung mit der Nähnadel zum Greifen einer Nadelfadenschlinge tätig ist. Eine erste Erfas­ sungseinheit erfaßt sowohl eine Nullpunktsposition der Hauptwelle als auch einen Drehwinkel des Nähmotors. Sie gibt Erfassungssignale aus, die die erfaßten Resultate bezeichnen. Eine zweite Erfassungseinheit erfaßt sowohl eine Nullpunktspo­ sition des Schlingengreifers als auch einen Drehwinkel des Schlingengreiferantriebsmotors. Sie gibt Erfassungssignale aus, die die erfaßten Resultate bezeichnen.

Eine Synchronisationssteuereinheit steuert mindestens einen von dem Nähmotor und dem Schlingengreiferantriebsmotor auf der Grundlage der erfaßten Signale, die von der ersten und zweiten Erfassungseinheit geliefert werden. Dadurch wird bewirkt, daß der Schlingengreifer synchron mit der Hauptwelle dreht. Eine Geschwindigkeitskorrektureinheit korrigiert die Drehzahl des Schlingengreiferantriebsmotors, so daß Drehzahlvariationen aus­ geschlossen werden, die bei der Schlingengreiferantriebswelle erzeugt werden.

Insbesondere kann die Drehzahlkorrektureinheit die Drehzahl des Schlingengreiferantriebsmotors auf der Grundlage eines Erfas­ sungssignales korrigieren, das den Drehwinkel des Schlingen­ greiferantriebsmotors bezeichnet und das von der zweiten Erfas­ sungseinheit geliefert wird.

Die Drehzahlkorrektureinheit weist insbesondere eine Einheit zum Erhalten eines Korrekturbetrages auf der Grundlage des Er­ fassungssignales, das den Drehwinkel des Schlingengreiferan­ triebsmotors bezeichnet und das von der zweiten Erfassungsein­ heit geliefert wird, auf. Der Korrekturbetrag ist in der Lage, die Drehzahl des Schlingengreiferantriebsmotors zum Vermeiden von Drehzahlvariationen zu korrigieren, die bei der Schlingen­ greiferantriebswelle erzeugt werden. Eine Signalerzeugereinheit erzeugt ein Korrekturantriebssignal auf der Grundlage des er­ haltenen Korrekturbetrages und zum Korrigieren der Drehzahl des Schlingengreiferantriebsmotors auf der Grundlage des Korrektur­ treibersignales.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 ein Diagramm, das die Drehzahlen in zeitlicher Abhängigkeit der Hauptwelle und der Schlingengreiferantriebswelle einer Nähmaschine zeigt;

Fig. 2 eine ungefähre Frontansicht einer Nähma­ schine mit unabhängig angetriebener Hauptwelle und Schlingengreifer gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 ein Blockschaltbild, das ein Steuersy­ stem der Nähmaschine zeigt;

Fig. 4 eine Tabelle, die Drehzahlkorrekturwerte aufführt;

Fig. 5 ein Diagramm, das Drehmomentvariationen, Drehzahlvariationen und Geschwindig­ keitskorrekturbeträge der unteren Welle zeigt;

Fig. 6 ein Flußdiagramm, das eine Nähsteuerrou­ tine zeigt;

Fig. 7 ein Flußdiagramm, das eine Synchronisa­ tionssteuersubroutine zeigt;

Fig. 8 ein Flußdiagramm, das eine Korrekturver­ arbeitungssubroutine für die Drehzahl der unteren Welle zeigt;

Fig. 9 ein Diagramm, das Drehmomentvariationen, Drehzahlvariationen und Geschwindig­ keitskorrekturbeträge der unteren Welle gemäß einer Modifikation der obigen Aus­ führungsform zeigt;

Fig. 10 eine Parametertabelle, die bei der Modi­ fikation verwendet wird;

Fig. 11 ein Flußdiagramm, das eine Korrekturver­ arbeitungssubroutine für die Drehzahl der unteren Welle gemäß der Modifikation zeigt;

Fig. 12 ein Flußdiagramm, das einen Berechnungs­ vorgang für eine Parameteränderung/Kor­ rekturbetrag gemäß der Modifikation zeigt;

Fig. 13 ein Flußdiagramm, das einen Berechnungs­ vorgang für einen Korrekturbetrag gemäß einer anderen Modifikation zeigt.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, weist eine Nähmaschine 1 der vor­ liegenden Ausführungsform einen Bettabschnitt 2, einen Säulen­ abschnitt 3 und einen Armabschnitt 4 auf. Ein Kopfabschnitt 19 ist an dem Ende des Armabschnittes 4 vorgesehen. Eine Nadel­ stange 5 ist von einem Nadelstangenverbindungsansatz in dem Kopfabschnitt 19 so getragen, daß sie sich frei aufwärts und abwärts bewegt. Eine Nähnadel 6 ist in dem unterem Ende der Na­ delstange 5 angebracht. Eine obere Welle 8 (Hauptwelle) ist in­ nerhalb des Armabschnittes 4 vorgesehen. Ein Ende der oberen Welle 8 ist mit der Nadelstange 5 über eine Nadelstangenkurbel 7 verbunden. Die obere Welle 8 ist frei drehbar durch ein Lager 9 gelagert. Obwohl es nicht in den Zeichnungen gezeigt ist, ist ein Nadelfadenaufnahmehebel mit der oberen Welle 8 über eine Fadenaufnahmekurbel verbunden. Ein Nähmotor 10 ist auf der äu­ ßeren Seite der Nähmaschine vorgesehen und daran befestigt. Ei­ ne Ausgangswelle des Nähmotors 10 ist mit der oberen Welle 8 über eine Kupplung 10b verbunden. Die obere Welle 8 wird durch den Nähmotor 10 drehend angetrieben. Der Nähmotor 10 ist ein Servomotor, der mit einem Drehkodierer 10a versehen ist und durch eine unten beschriebene Steuereinheit 20 gesteuert wird.

Ein Schlingengreifer 11, wie ein schwingendes Schiffchen ist innerhalb eines Abschnittes des Bettabschnittes 2 vorgesehen, der der Nähnadel 6 entspricht. Eine untere Welle 12 (Schlingengreiferantriebswelle) ist in dem Bettabschnitt 2 zum Antreiben des Schlingengreifers 11 vorgesehen. Ein Lager 13 la­ gert frei drehbar diese untere Welle 12. Ein Schlingengreifer­ antriebsmotor 14 ist entweder auf der Außenseite der Nähmaschi­ ne oder innerhalb des Bettabschnittes 2 vorgesehen. Eine Aus­ gangswelle des Schlingengreiferantriebsmotors 14 ist der unte­ ren Welle 12 über eine Kupplung 14b verbunden. Die untere Welle 12 wird drehbar von dem Schlingengreiferantriebsmotor 14 ange­ trieben. Der Schlingengreiferantriebsmotor 14 ist ein Servomo­ tor, der mit einem Drehkodierer 14a versehen ist und ebenfalls von der Steuereinheit 20 gesteuert wird.

Zum Erfassen einer vorbestimmten Nullpunktsposition der oberen Welle 8 ist eine ungefähr halbkreisförmige Erfassungsscheibe 17a auf der oberen Welle 8 befestigt, und ein Nullpunktssensor 17 für die obere Welle, der ein Photounterbrecher ist, ist der Erfassungsscheibe 17a zugewandt angeordnet. Das heißt, ein Lichtquellenelement und ein Lichtdetektorelement, die den Pho­ tounterbrecher darstellen, sind auf beiden Seiten der Erfas­ sungsscheibe 17a positioniert. Es wird angemerkt, daß gemäß der vorliegenden Ausführungsform sich die obere Welle 8 an der Nullpunktsposition befindet, wenn der Drehwinkel der oberen Welle 8 gleich 0° wird, zu der Zeit, zu der sich die Nähnadel 6 an ihrer obersten Position befindet. Wenn die obere Weile 8 zu ihrer Nullpunktsposition gedreht wird, schaltet sich der Null­ punktsensor 17 der oberen Welle auf EIN und verbleibt EIN, bis zu dem Zeitpunkt gerade vor dem, an dem die Nadel ihre unterste Position erreicht. Wenn die Nadel ihre unterste Position er­ reicht, schaltet sich der Nullpunktssensor 17 der oberen Welle AUS und verbleibt AUS, bis zu dem Zeitpunkt gerade vor demjeni­ gen, an dem die Nadel ihre oberste Position erreicht. Erfas­ sungssignale von dem Nullpunktssensor 17 der oberen Welle wer­ den zu der Steuereinheit 20 geliefert.

Damit eine vorbestimmte Nullpunktsposition der unteren Welle 12 erfaßt wird, ist eine Erfassungsscheibe 18a mit einem Schlitz in ihrem Umfang auf der unteren Welle 12 befestigt, und ein Nullpunktssensor 18 der unteren Welle, der ein Photounterbre­ cher ist, ist der Erfassungsscheibe 18a zugewandt angeordnet. Das heißt, ein Lichtquellenelement und ein Lichterfassungsele­ ment, die den Photounterbrecher darstellen, sind auf beiden Seiten der Erfassungsscheibe 18a positioniert. Es wird ange­ merkt, daß gemäß der vorliegenden Erfindung sich die untere Welle 12 an dem Nullpunkt befindet, wenn der Drehwinkel der un­ teren Welle 12 gleich 0° wird, zu der Zeit, zu der sich die obere Welle 8 an ihrer eigenen Nullpunktsposition befindet, wenn die Drehpositionsbeziehung zwischen der oberen Welle 8 und der unteren Welle 12 richtig eingestellt ist. Wenn die untere Welle 12 zu ihrer Nullpunktsposition gedreht wird, schaltet sich der Nullpunktssensor 18 der unteren Welle EIN. Wenn sich die untere Welle 12 an irgend einer anderen Position befindet, ist der Nullpunktssensor 18 der unteren Welle AUS. Erfassungs­ signale von dem Nullpunktssensor 18 der unteren Welle werden ebenfalls an die Steuereinheit 20 angelegt.

Es sei angemerkt, daß der Schlingengreifer 11 seine Nullpunkts­ position erreicht, wenn sich der Schlingengreifer 11 synchron mit der Hauptwelle 8 dreht und die Hauptwelle 8 sich an ihrer eigenen Nullpunktsposition befindet. Eine Schlingengreifspitze des Schlingengreifers 11 begegnet der Nähnadel 5 an einem vor­ bestimmten Winkel der Begegnung, wenn sowohl die obere Welle 8 als auch die untere Welle 12 beide an der gleichen Phasenwin­ kelposition (Begegnungswinkel) von 204,5° zum Beispiel positio­ niert sind. Der Schlingengreifer 11 wirkt mit der Nähnadel 5 zum Bilden einer Fadenschlinge mit einem Nadelfaden (Nähfaden) zusammen und führt einen Nähbetrieb unter Benutzung des Nadel­ fadens und eines Spulenfadens durch. Wenn somit der Phasenwin­ kel des Schlingengreifers 11 gleich dem Begegnungswinkel ist und wenn der Phasenwinkel der Hauptwelle 8 gleich dem Begeg­ nungswinkel ist, ist Synchronisation zwischen der Hauptwelle 8 und dem Schlingengreifer 11 erreicht.

Als nächstes wird das Steuersystem der Nähmaschine 1 beschrie­ ben.

Wie in Fig. 3 gezeigt ist, enthält die in der Nähmaschine 1 vorgesehene Steuereinheit 20 eine CPU 21, einen ROM 22, einen RAM 23, eine Eingangs/Ausgangsschnittstelle 24, einen Zähler 26 zum Zählen von Erfassungssignalen von dem Drehenkoder 10a, ei­ nen Treiberschaltung 27 zum Antreiben des Nähmotors 10, eine Treiberschaltung 28 zum Antreiben des Schlingengreiferantriebs­ motors 14, einen Zähler 29 zum Zählen von Erfassungssignalen von dem Drehkodierer 14a, Treiberschaltungen 31 und 33 und eine Anzeigensteuerung 25. Der Zähler 26 wird auf null zurückge­ setzt, wenn Erfassungssignale von dem Nullpunktssensor 17 der oberen Welle von AUS auf EIN geschaltet werden. Der Zähler 29 wird auf null zurückgesetzt, wenn das Erfassungssignal von dem Nullpunktssensor 18 der unteren Welle EIN wird. Weiter ist es wünschenswert, daß die Drehkodierer 10a und 14a eine Auflösung von mindestens 0,10 für den Winkel der oberen Welle 8 bzw. der unteren Welle 12 aufweisen.

Ein Startschalter 15 ist auf der Nähmaschine 1 vorgesehen und mit der Eingangs/Ausgangsschnittstelle 24 verbunden. Eine Steu­ ertafel 16 mit einer Mehrzahl von Schaltern ist auf der Nähma­ schine 1 vorgesehen. Signale von den Schaltern werden an die Eingangs/Ausgangsschnittstelle 24 angelegt. Eine Flüssigkri­ stallanzeige (LCD) 16a der Steuertafel 16 wird durch die Anzei­ gesteuerung 25 gesteuert. Ein R-Achsenantriebsmotor 30 und ein 6-Achsenantriebsmotor 32 sind zum unabhängigen Vorschieben ei­ nes zu nähenden Nähgutes in der R-Richtung bzw. in der θ-Richtung in einem vorbestimmten R-θ-Koordinatensystem vorgese­ hen. Der R-Achsenantriebsmotor 30 und der θ-Achsenantriebsmotor 32 werden durch die Treiberschaltungen 31 und 33 gesteuert. Der RAM 23 ist mit einem Arbeitsspeichergebiet gebildet, das zum Durchführen verschiedener Steuerungen notwendig ist. Obwohl es in der Zeichnung nicht gezeigt ist, ist ein Pedal mit der Nähmaschine 1 verbunden. Eine Referenzdrehzahl Ss wird ge­ mäß dem Betrag bestimmt, um den das Pedal durch einen Benutzer niedergedrückt ist. Die Referenzgeschwindigkeit Ss wird sich häufig gemäß dem Betrag des Niederdrückens des Pedales ändern. Die Referenzdrehzahl Ss kann von der CPU 21 auf der Grundlage von Daten eines zu nähenden Nähmusters, das in dem ROM 22 ge­ speichert ist, bestimmt werden. Auch in diesem Fall wird sich die Referenzdrehzahl Ss häufig gemäß der zuvor gezählten Stich­ zahl, des Abstandes des vorliegenden Stiches und ähnlichem än­ dern. Die Daten der Referenzdrehzahl werden über die Schnitt­ stelle 24 zu dem RAM 23 geliefert.

Der ROM 22 speichert darin Steuerprogramme und eine Drehzahl­ korrekturwerttabelle 40. Die Tabelle 40 führt Drehzahlkorrek­ turwerte auf, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Die Steuerprogramme enthalten: ein Motortreibersteuerprogramm zum Steuern der Dreh­ zahlen des Nähmotors 10 und des Schlingengreiferantriebsmotors 14 und ein Nähsteuerprogramm zum Steuern der Synchronisation zwischen dem Nähmotor 10 und dem Schlingengreiferantriebsmotor 14 und zum Korrigieren der Drehzahl der unteren Welle 12.

Die Motortreibersteuerung ist ausgelegt zum Ausführen einer Rückkopplungstätigkeit unter Benutzung der Erfassungssignale, die von den Zählern 26 und 29 ausgegeben werden, beim Steuern der Drehzahlen des Nähmotors 10 und des Schlingengreiferan­ triebsmotors 14 bei der Referenzdrehzahl Ss.

Das Nähsteuerprogramm ist in Fig. 6 gezeigt. Es wird ange­ merkt, daß das Nähsteuerprogramm ein Synchronisationssteuerpro­ gramm von Fig. 7 enthält. Das Synchronisationssteuerprogramm enthält ein in Fig. 8 gezeigtes Korrekturprogramm der Drehzahl der unteren Welle.

Wie oben beschrieben wurde, speichert der ROM 22 zuvor darin die Drehzahlkorrekturwerttabelle 40, die in Fig. 4 gezeigt ist. Die Drehzahlkorrekturwerttabelle 40 führt eine Mehrzahl von Drehzahlkorrekturwerten C[i][j] für eine Umdrehung (Zyklus) der Nähmaschine 1 und für verschiedene Referenzdrehzahlen Ss, die von dem Nähmotor 10 eingestellt werden können, auf. Genau­ er, die Drehzahlkorrekturwerttabelle führt eine Mehrzahl von Drehzahlkorrekturwerten C[i][j] für den Drehwinkel der unteren Welle 0 bis 359 Grad und für die Referenzdrehzahl Ss von 100 bis 2.000 Upm auf. Jeder Drehzahlkorrekturwert C[i][j] ist zu­ vor als ein Drehzahlkorrekturbetrag berechnet, der an die Mo­ tortreibersteuerung zum Korrigieren der Drehzahl des Schlingen­ greiferantriebsmotors 14 ausgegeben wird, wenn der Drehwinkel der unteren Welle 12 "j" Grad ist und wenn die Referenzdrehzahl Ss "i×100" Upm ist.

Mit anderen Worten, die Tabelle 40 speichert darin eine Mehr­ zahl von Drehzahlkorrekturwerten C[i][j], wobei 1≦i (=Ss/100) ≦25 ist und wobei 0≦j≦359 ist. Jeder Drehzahlkorrekturwert C[i][j] wird zuvor als ein Korrekturbetrag berechnet, der an die Motortreibersteuerung aus zugeben ist, wenn sich die untere Welle 12 an der "j-Grad" Winkelposition befindet und wenn die Drehzahl Ss gleich "i×100" Upm ist, damit die Drehzahlvaria­ tionen neutralisiert werden, die bei der unteren Welle 12 auf­ grund der Variationen in dem an dem Schlingengreifer 11 ange­ legten Drehmoment auftreten.

Es wird angemerkt, daß aufgrund der Drehmomentvariationen bei dem Schlingengreifer 11 ungefähr pulsförmige Drehmomentvaria­ tionen in der unteren Welle 11 nahe der Phasenwinkel 0° und 180° auftreten, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Da der Schlingen­ greiferantriebsmotor 14 ein Servomotor ist, treten, wenn die Drehmomentvariationen bei der unteren Welle 12 auftreten, Dreh­ zahlvariationen in dem Schlingengreiferantriebsmotor 14 in der Form einer Differentialwelle der Drehmomentvariationen auf. Die Größen der Amplituden "a1" und "a2" der Differentialwellenform variieren gemäß der Referenzdrehzahl Ss, dem Gewinn des Servo­ systemes und ähnliches. In Hinblick hierauf sind gemäß der vor­ liegenden Ausführungsform die Drehzahlkorrekturwerte C[i][j] zuvor berechnet worden zum Neutralisieren der Drehzahlvariatio­ nen der Differentialwelle soweit wie möglich. Unter Benutzung dieser Drehzahlkorrekturwerte C[i][j] wird der Drehzahlkorrek­ turwert wiederholt für den Schlingengreiferantriebsmotor 14 be­ stimmt, während der Nähmotor 1 die Nähtätigkeit ausführt. Auf der Grundlage des so bestimmten Drehzahlkorrekturwertes wird die Drehzahl des Schlingengreiferantriebsmotors 14 durch Motor­ treibersteuerung korrigiert, wodurch die Drehzahlvariationen neutralisiert werden.

Als nächstes wird der Nähsteuervorgang unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme in Fig. 6 bis 8 beschrieben.

Wie in Fig. 6 gezeigt ist, beginnt der Steuervorgang, wenn ei­ ne Stromquelle (nicht gezeigt) in der Nähmaschine 1 eingeschal­ tet wird. Der Steuervorgang verbleibt in einem Wartezustand, bis bestimmt wird, daß der Startschalter 15 EIN ist. Wenn der Bediener den Startschalter 15 EIN schaltet ("ja" in S1) wird ein Nadelzähler CN (nicht gezeigt) zu null in S2 initialisiert. Der Nadelzähler CN wird zum Zählen der Zahl von Stichen be­ nutzt, während ein Stichmuster durch die Nähnadel 6 genäht wird.

Als nächstes werden der Nähmotor 10 und der Schlingengreiferan­ triebsmotor 14 in S3 gestartet, so daß sie angetrieben werden. Der Nähmotor 10 und der Schlingengreiferantriebsmotor 14 werden durch die Motortreibersteuerung zum Tätigsein bei der Referenz­ drehzahl Ss gesteuert.

Genauer, gemäß dem in dem ROM 22 gespeicherten Motortreiber­ steuerprogramm führt die CPU 21 die Steuertätigkeit für die Zähler 26 und 29 durch, sie führt die Berechnung durch und gibt Drehzahlbefehle an die Treiberschaltungen 27 und 28 aus. Das heißt, die CPU 21 steuert den Zähler 26 zum Zählen der Rück­ kopplungspulse, die von den Drehkodierer 10a geliefert werden. Die CPU 21 berechnet die Änderungen in der gezählten Zahl der Rückkopplungspulse während einer vorbestimmten Zeiteinheit. Zum Beispiel berechnet die CPU 21 die Zahl von Pulsen, die während jeder Millisekunde [msec] auftreten. Oder die CPU 21 kann die Änderungen der Zeit berechnen, die von der Ausgabe eines Pulses bis zu der Ausgabe des nächsten Pulses nötig ist. Zum Beispiel zählt die CPU 21 die Zeit, die für jeweils 10 Pulse benötigt wird. Die CPU 21 bestimmt dann die gegenwärtige Drehzahl Su des Nähmotors 10. Die CPU 21 berechnet dann die Differenz zwischen der berechneten gegenwärtigen Drehzahl Su und der Referenzdreh­ zahl Ss, mit der der Motor 10 gedreht werden soll. Dann liefert die CPU 21 einen Drehzahlbefehl dSu (= SsωSu) an die Trei­ berschaltung 27, die den Drehzahländerungsbetrag anzeigt, um den die Drehzahl des Nähmotors 10 zu ändern ist.

Gleichzeitig steuert die CPU 21 den Zähler 29 zum Zählen der von dem Drehkodierer 14a gelieferten Rückkopplungspulse. Auf die gleiche Weise wie oben beschrieben berechnet die CPU 21 Än­ derungen in der gezählten Zahl von Rückkopplungspulsen und be­ stimmt die gegenwärtige Drehzahl Sd des Schlingengreiferan­ triebsmotors 14. Die CPU 21 berechnet dann die Differenz zwi­ schen der gegenwärtigen Drehzahl Sd und der Referenzdrehzahl Ss. Dann liefert die CPU 21 an die Treiberschaltung 28 einen Drehzahlbefehl dSd (= Ss-Sd), das einen Drehzahländerungsbe­ trag anzeigt, um den die Drehzahl des Motors 14 zu ändern ist.

Der oben beschriebene Betrieb wird wiederholt so ausgeführt, daß die Differenz zwischen der tatsächlichen Drehzahl eines je­ den der Motoren 10 und 15 und der Referenzdrehzahl Ss allmäh­ lich abnimmt.

Als nächstes wird eine Synchronisationssteuersubroutine in S4 ausgeführt, wie später beschrieben wird. Dann wird in S5 be­ stimmt, ob der Startschalter 15 AUS geschaltet ist. So lange der Startschalter 15 EIN ist, werden die Schritte S4 und S5 wiederholt und die Nähtätigkeiten werden ausgeführt. Wenn das Nähen des von dem Benutzter gewünschten Stichmuster vollständig ist, schaltet zum Beispiel der Benutzter den Startschalter 15 auf AUS ("ja" in S5). Als Resultat werden der Nähmotor 10 und er Schlingengreiferantriebsmotor 14 in S6 gestoppt, und der Vorgang wird von S1 wiederholt. Dieser Vorgang wird beendet, wenn die Stromquelle für die Nähmaschine 1 ausgeschaltet wird.

Die Synchronisationssteuersubroutine von S4 wird unten unter Bezugnahme auf Fig. 7 beschrieben.

Diese Synchronisationssteuersubroutine wird durchgeführt zum Steuern der Bewegung der oberen Welle 8 gemäß der Bewegung der unteren Welle 12.

Während der Synchronisationssteuersubroutine wird der gegenwär­ tige Wert des Zählers 26 der oberen Welle zuerst in S10 gele­ sen. Auf der Grundlage des gelesenen Wertes wird der gegenwär­ tige Drehwinkel Up der oberen Welle 8 in S11 berechnet. Der be­ rechnete Wert Up wird in dem RAM 23 gespeichert. Zum Beispiel wird der Drehwinkel Up als 0° berechnet, wenn die gegenwärtige Position der oberen Welle 8 die Nadel 6 in die oberste Position bringt. Der Drehwinkel Up wird als 180° berechnet, wenn die ge­ genwärtige Position der oberen Welle 8 die Nadel in die unter­ ste Position bringt.

Als nächstes wird der gegenwärtige Wert des Zählers 29 der un­ teren Welle in S12 gelesen. Auf der Grundlage des gelesenen Wertes wird der gegenwärtige Drehwinkel Dp der unteren Welle 12 berechnet und in dem RAM 23 in S13 gespeichert. Dann wird in S14 ein Phasenverschiebungsbetrag Z zwischen den Drehwinkeln Dp und Up der unteren und oberen Welle 12 und 8 berechnet unter Benutzung der Gleichung Z=(Up-Dp). Der berechnete Phasen­ verschiebungsbetrag Z wird in dem RAM 23 gespeichert. Dann wird in S15 beurteilt, ob der Phasenverschiebungsbetrag Z gleich oder größer als null ist. Wenn Z größer als oder gleich null ist ("ja" in S15), was anzeigt, daß die obere Welle 8 weiter fortgeschritten ist als die untere Welle 12, dann wird die Drehzahl des Nähmotors 10 um einen Betrag von k×Z in S16 ver­ ringert, wobei k eine vorbestimmte Konstante und k<0 ist.

Genauer, Befehlssignale oder Befehlsdaten werden zum Anweisen der Motortreibersteuerung zum Verringern der Drehzahl des Nähmotors 10 um den Betrag von k×Z ausgegeben. Es wird ange­ merkt, daß der Betrieb zum Verringern der Nähmotordrehzahl nicht wesentlich durchgeführt wird, wenn Z=0 ist, dann ist k×Z=0.

Wenn sie die Befehlssignale, die den Verringerungsbetrag k×Z anzeigen empfängt, erzeugt die CPU 21 einen Drehzahlbefehl cSu zum Bewirken der Synchronisation gemäß dem Motortreibersteuer­ programm, wie unten beschrieben wird. Das heißt, die CPU 21 än­ dert den Drehzahlbefehl dSu (=Ss-Su) in einen Drehzahlbe­ fehl cSu (= dSu+kZ) zum Bewirken der Synchronisation, wobei kZ<0 ist. Dieser Befehl cSu zeigt einen Drehzahländerungsbe­ trag an, um den die Drehzahl des Motors 10 zu ändern ist zum Erreichen der Referenzdrehzahl Ss und zum Erreichen der Syn­ chronisation mit dem Motor 14. Die CPU 21 gibt dann den Dreh­ zahlbefehl cSu (= dSu+kZ) zum Bewirken der Synchronisation an die Treiberschaltung 27 aus.

Wenn andererseits Z kleiner als null ist ("nein" in S15), wo­ durch angezeigt wird, daß die untere Welle 12 weiter als die obere Welle 8 fortgeschritten ist, dann wird die Drehzahl des Nähmotors 10 um den Betrag k×Z in S17 erhöht. Genauer, Be­ fehlssignale oder Befehlsdaten werden zum Anweisen der Motor­ treibersteuerung zum Erhöhen der Nähmotordrehzahl um den Betrag k×Z ausgegeben. Auch in diesem Fall gibt die CPU 21 eine Drehzahlbefehl cSu (= dSu+kZ) zum Bewirken der Synchronisati­ on aus (wobei kZ<0) auf die gleiche Weise gemäß dem Motor­ treibersteuerprogramm aus, wie oben beschrieben wurde.

Daher kann der oben beschriebene Synchronisationssteuervorgang die obere Welle 8 und die untere Welle 12 so synchronisieren, daß die Drehwinkel (Phasenwinkel) beider Wellen übereinstimmen.

Auf entweder S16 oder S17 folgend wird eine Drehzahlkorrektur­ subroutine für die untere Welle in S18 ausgeführt, wie später beschrieben wird. Dann wird in S19 bestimmt, ob der Nullpunkt­ sensor 17 der oberen Welle von AUS auf EIN geschaltet hat, was anzeigt, daß die Nadel die oberste Position erreicht hat. Wenn der Nullpunktssensor 17 der oberen Welle von AUS zu EIN ge­ schaltet hat ("ja" in S19) wird der Nadelzähler CN um eins in S20 erhöht, und der Vorgang kehrt zu S5 in Fig. 6 zurück. Wenn der Nullpunktssensor 17 der oberen Welle noch nicht von AUS zu EIN geschaltet hat ("nein" in S19), dann kehrt der Vorgang zu S5 in Fig. 6 ohne Erhöhung des Zählers CN zurück.

Als nächstes wird die Drehzahlkorrektursubroutine von S18 der unteren Welle unter Bezugnahme auf Fig. 8 beschrieben.

Diese Subroutine ist zum Korrigieren des Drehzahlbefehls dSd, das an die Treiberschaltung 28 ausgegeben ist, gemäß der gegen­ wärtigen Drehposition der unteren Welle 12 und der Referenz­ drehzahl Ss zum Eliminieren von Drehzahlvariationen der unteren Welle 12.

Zuerst werden Daten der Referenzdrehzahl Ss aus dem RAM 23 in S30 gelesen. Die Drehzahlkorrekturwerttabelle 40 von Fig. 4 wird unter Bezugnahme auf die Drehzahldaten Ss den gegenwärti­ gen Drehwinkel Dp der unteren Welle 12 untersucht, der in S13 berechnet wird. Dann wird ein Drehzahlkorrekturwert C[i][j] als Drehzahlkorrekturwert A zum Korrigieren der gegenwärtigen Dreh­ zahlvariation gewählt, wobei i=Ss/100 und j=Dp ist.

Es wird angemerkt, daß ein Interpolationsverfahren benutzt wird, wenn Ss/100 nicht gleich irgendeinem in der Tabelle auf­ geführten Wert i ist und/oder wenn Dp nicht gleich irgendeinem in der Tabelle aufgeführten Wert j ist. Wenn der Wert Ss/100 größer als i und niedriger als i+1 ist, wobei 1≦i≦ 24 und wenn der Wert Dp höher als j und niedriger als j+1 ist, wobei 0≦j≦358 ist, wird der Drehzahlkorrekturwert A durch Auswäh­ len von 4 Werten C[i][j], C[i+1][j], C[i][j+1] und C[i+1][j+1] aus der Tabelle und dann Interpolieren der ausgewählten Werte berechnet.

Als nächstes wird in S31 ein Drehzahlkorrekturbetrag ΔS für die untere Welle 12 unter Benutzung der gleichen ΔS=Ss × A/100 berechnet. Korrekturtreibersignale, die den Drehzahlkor­ rekturbetrag ΔS bezeichnen, werden an die Motortreibersteue­ rung in S32 ausgegeben. Als Reaktion auf die Korrekturtreiber­ signale liefert die CPU 21 gemäß dem Motortreibersteuerprogramm Treibersignale an den Schlingengreiferantriebsmotor 14, deren Beträge um den Korrekturbetrag ΔS korrigiert sind. Das heißt, die CPU 21 ändert den Drehzahlbefehl dSd (= Ss-Sd) in den Drehzahlbefehl cSd (= dSd+ΔS), der für die Variation korri­ giert ist. Dieser Befehl cSd zeigt den Drehzahländerungsbetrag an, um den die Drehzahl des Motors 14 zum Erzielen der Refe­ renzdrehzahl Ss und zum Ausschließen von Drehzahlvariationen zu ändern ist. Die CPU 21 gibt dann den Drehzahlbefehl cSd (=dSd+ΔS) an die Treiberschaltung 28 aus. Das Verfahren kehrt dann zu S19 zurück.

Durch Ausführen der oben beschriebenen Synchronisationssteue­ rung werden die Drehungen der oberen Welle 8 und der unteren Welle 12 synchronisiert. Die Nähmaschine 1 der vorliegenden Ausführungsform kann zuverlässig Nähen einer gewünschten Quali­ tät ausführen. Weiter kann der Drehzahlkorrekturbetrag ΔS zum Korrigieren der Drehzahl des Schlingengreiferantriebsmotors 14 bestimmt werden, indem nur die Hauptmotordrehzahl Ss und der gegenwärtige Drehwinkel Dp der unteren Welle 12 an die vorbe­ stimmte Drehzahlkorrekturwerttabelle 40 jedesmal dann angelegt wird, wenn der Synchronisationssteuervorgang ausgeführt wird. Als Resultat können Drehvariationen der unteren Welle 12, die durch Drehmomentvariationen des Schlingengreifers 11 verursacht werden, ausgeschlossen werden oder fast ausgeschlossen werden, und eine Synchronisationsgenauigkeit zwischen der oberen Welle 8 und der unteren Welle 12 kann erhöht werden, was in einer zu­ verlässigen Zunahme der Nähqualität resultiert.

Wie oben beschrieben wurde, ist die Nähmaschine 1 der vorlie­ genden Ausführungsform mit einer unabhängig angetriebenen Hauptwelle 8 und Schlingengreifer 11 versehen. Die Nähmaschine 1 speichert darin die Tabelle 40, die zuvor gesetzte Drehzahl­ korrekturwerte zum Vermeiden von Drehzahlvariationen in der Schlingengreiferantriebswelle speichert, die durch Drehzahlva­ riationen derselben verursacht werden. Die Nähmaschine 1 be­ stimmt leicht die Drehzahlkorrekturbeträge auf der Grundlage der Drehzahlkorrekturwerte, die aus der Drehzahlkorrektur­ werttabelle 40 ausgelesen werden, und gibt Treibersignale, die die bestimmten Drehzahlkorrekturwerte bezeichnen, an den Schlingengreiferantriebsmotor aus. Somit werden die Drehzahlva­ riationen der Schlingengreiferantriebswelle über eine Software­ tätigkeit gesteuert.

Als nächstes wird eine Modifikation des Nähsteuervorganges der oben beschriebenen Ausführungsform unter Bezugnahme Fig. 9 bis 12 beschrieben.

Diese Modifikation ist die gleiche wie die der oben beschriebe­ nen Ausführungsform mit der Ausnahme, daß eine Parametertabelle 50, die in Fig. 10 gezeigt ist, in dem ROM 22 anstelle der Ta­ belle 40 gespeichert ist, daß die Drehzahlkorrekturroutine der unteren Welle von S18 ausgeführt wird, wie in Fig. 11 gezeigt ist, und eine Unterbrechungsroutine, wie in Fig. 12 gezeigt ist, jedesmal, wenn die obere Welle 8 die Nullpunktsposition (oberste Nadelposition) erreicht, ausgeführt wird. Das heißt, die Unterbrechungsroutine von Fig. 12 wird wiederholt er­ reicht, während die Vorgänge von Fig. 6 und 7 ausgeführt werden, wobei die Subroutine von S18 ausgeführt wird, wie in Fig. 11 gezeigt ist.

Gemäß dieser Modifikation wird geschätzt, daß die Drehzahlva­ riationen bei der unteren Welle 12, die durch Drehmomentvaria­ tionen des Schlingengreifers 11 verursacht werden, wenn die obere Welle 8 und die untere Welle 12 um die 0 Grad und 180 Grad Winkelpositionen sind, in der Form von ungefähren Sinus­ wellen vorliegen, wie in Fig. 9 gezeigt ist. Diese Schätzung ist bevorzugt, da die Sinuswelle durch verschiedene Wellenfor­ men durch eine Fourier-Entwicklungstätigkeit approximiert wer­ den kann. Auf der Grundlage dieser Schätzung werden zuvor in dem ROM 22 gemäß der vorliegenden Modifikation Daten gespei­ chert, die ein Paar von Korrektursinuswellen bezeichnen, von denen geschätzt wird, daß sie die sinuswellenförmigen Drehzahl­ variationen neutralisieren können. Genauer, in dem ROM 22 wird zuvor die in Fig. 10 gezeigte Parametertabelle 50 gespeichert. Die Parametertabelle 50 speichert: Daten anfänglicher Werte für eine Amplitude A1, eine Periode T1 und einen Phasenwinkel θs1, die eine Korrektursinuswelle definieren, die die Drehzahlvaria­ tion nahe des Drehwinkels von 0° der unteren Welle korrigieren kann; und Daten anfänglicher Werte für eine Amplitude A1, eine Periode T2 und einen Phasenwinkel θs2, die eine andere Korrek­ tursinuswelle definieren, die eine Drehzahlvariation nahe dem Drehwinkel von 180° der unteren Welle korrigieren kann. Es wird angemerkt, daß jeder der Phasenwinkel θs1 und θs2 eine Startpo­ sition (Phasenwinkel) der entsprechenden Korrektursinuswelle bezeichnet.

Während bei der vorliegenden Modifikation die untere Welle 12 sich von 0° zu 360° dreht, werden die Drehzahlen der unteren Welle 12 auf der Grundlage von Daten einer Mehrzahl von Dreh­ winkeln Dp der unteren Welle 12 berechnet, die berechnet worden sind und in dem RAM 23 in S13 von Fig. 7 gespeichert worden sind. Die berechneten Drehzahlen werden in dem RAM 23 gespei­ chert. Auf der Grundlage der so berechneten und gespeicherten Drehzahlen werden Variationen der Drehzahlen bei der unteren Welle 12 nach jeder vollständigen Umdrehung der unteren Welle 12 bestimmt. Diese Drehzahlvariationen werden dann durch Sinus­ wellen Wu und Wd approximiert, wie in Fig. 9 gezeigt ist. Auf der Grundlage der so bestimmten Sinuswellen Wu und Wd wird je­ der der Parameterwerte A1, T1, θs1, A2, T2 und θs2, die in der Parametertabelle 50 gesetzt sind, um einen einzelnen Schrittbe­ trag geändert. Auf der Grundlage der so geänderten Parameter­ werte werden eine Mehrzahl von Drehkorrekturbeträgen berechnet, wie sie die Korrektursinuswellen bezeichnen, die durch die ge­ genwärtig geänderten Parameterwerte bezeichnet sind. Auf der Grundlage der Mehrzahl von Drehzahlkorrekturbeträgen wird die Drehzahl der unteren Welle 12 korrigiert zum Ausschließen von Drehzahlvariationen, die durch die gegenwärtig erfaßten Sinus­ wellen Wu und Wd dargestellt werden. Während die Parameter A1, T1, θs1, A2, T2 und θs2 wiederholt Schritt für Schritt durch die oben beschriebene Lernsteuertätigkeit geändert werden, wer­ den entsprechende Drehzahlkorrekturwerte wiederholt bestimmt, und die Drehzahl der unteren Welle 12 wird wiederholt entspre­ chend korrigiert.

Der Drehzahlkorrekturvorgang der unteren Welle von S18 gemäß der vorliegenden Erfindung wird unten unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm in Fig. 11 beschrieben.

Zuerst wird in S40 die gegenwärtige Drehzahl der unteren Welle 12 durch Berechnen von Differenzen einer Mehrzahl von Drehwin­ keln Dp bestimmt, die bereits bestimmt sind und in S13 gespei­ chert sind. Genauer, die gegenwärtige Drehzahl wird durch Be­ rechnen einer Differenz zwischen dem Drehwinkel Dp, der bei S13 in der gegenwärtigen Routine bestimmt ist, und des Drehwinkels Dp, der bei S13 in der vorliegenden Routine erfaßt ist, und dem Drehwinkel Dp, der bei S13 in der letzten Routine erfaßt worden ist, bestimmt. Der so berechnete Drehzahlwert wird in dem RAM 23 gespeichert. Als nächstes werden in S41 Daten eines Dreh­ zahlkorrekturbetrages aus dem RAM 23 entsprechend dem gegenwär­ tigen Drehwinkel Dp der unteren Welle 12 ausgelesen. Es wird angemerkt, daß der Drehzahlkorrekturwert berechnet worden ist und in dem RAM 23 gespeichert worden ist während der Unterbre­ chungsroutine von Fig. 12 (Berechnungsverarbeitungsroutine der Parameteränderung/des Korrekturbetrages), wie später beschrie­ ben wird.

Als nächstes werden in S42 Korrekturtreibersignale oder Korrek­ turdaten, die den Drehzahlkorrekturbetrag bezeichnen, an die Motortreibersteuerung ausgegeben. Als Reaktion auf die Korrek­ turdaten liefert gemäß der Motortreibersteuerung die CPU 21 an die Treiberschaltung 28 ein Treibersignal oder ein Drehzahlbe­ fehl auf die gleiche Weise wie in S32 von Fig. 8. Dann geht der Vorgang zurück zu S19 in Fig. 7.

Als nächstes wird der Berechnungsvorgang der Parameterände­ rung/des Korrekturbetrages unter Bezugnahme auf Fig. 12 be­ schrieben.

Diese Routine wird durch ein Unterbrechungsvorgang jedesmal ausgeführt, wenn die Erfassungssignale, die von dem Nullpunkts­ sensor 17 der oberen Welle ausgegeben werden, von AUS zu EIN schalten, mit anderen Worten, wenn die Nadel die oberste Posi­ tion erreicht.

Am Anfang dieses Vorganges in S50 liest die CPU 21 aus dem RAM 23 Daten einer Mehrzahl von Drehzahlwerten, die die unter Welle 12 während einer gegenwärtigen Drehung angenommen hat. Die ge­ genwärtige Drehung ist gerade beendet. Die Drehzahlwertdaten sind berechnet und gespeichert in S40 von Fig. 11. Dann werden in S51 Drehzahlvariationswellenformen, die während der gegen­ wärtigen Drehung aufgetreten sind, wenn der Drehwinkel θ der unteren Welle 12 zwischen 0° und 180° gelesen ist, durch Sinus­ wellen Wu und Wd approximiert, wie in Fig. 9 gezeigt ist. Pa­ rameter a, θ1 und θ2, die jede der Sinuswellen Wu und Wd defi­ nieren, werden berechnet und gespeichert in dem RAM 23 in S52. In S53 wird der Drehzahlvariationsbetrag, der um θ=0° während der gegenwärtigen Drehung aufgetreten ist, verglichen mit dem Drehzahlvariationsbetrag, der um θ=0° während der letzten Drehung aufgetreten ist, die unmittelbar vor der gegenwärtigen Drehung ausgeführt worden ist. Es wird angemerkt, daß die Para­ meter a, θ1 und θ2 der Sinuswelle Wu, die während der letzten Drehung erhalten worden sind, bereits in dem RAM 23 in S52 ge­ speichert worden sind, der während der zuletzt durchgeführten Unterbrechung der gegenwärtigen Routine von Fig. 12 ausgeführt wurde. Folglich wird in S53 der Wert "a" der Sinuswelle Wu, die während der gegenwärtigen Drehung erhalten ist, mit dem Wert "a" der anderen Sinuswelle Wu verglichen, die während der letz­ ten Drehung erhalten worden ist. Wenn der Drehzahlvariationsbe­ trag der gegenwärtigen Drehung nicht kleiner als der der letz­ ten Drehung geworden ist ("nein" in S53), das heißt, wenn der Wert "a" der Sinuswelle Wu der gegenwärtigen Drehung gleich oder größer als der der Sinuswelle Wu der letzten Drehung ist, dann wird jeder der Werte θs1, A1 und T1 in der Parametertabel­ le 50 um einen einzelnen Schrittbetrag zum Aktualisieren in S54 geändert. Wenn andererseits die gegenwärtige Drehzahlvariation kleiner als die der letzten Drehzahlvariation geworden ist ("ja" in S53), d. h. wenn der Wert a der Sinuswelle Wu, der in der gegenwärtigen Drehung erfaßt wird, kleiner als der ist, der während der letzten Drehung erfaßt worden ist, dann wird S54 überschlagen.

Es wird angemerkt, daß θs1 auf einen kleinen Wert gesetzt wird, wenn anfänglich die Parameter in der Parametertabelle 50 ge­ setzt werden. Folglich wird bei dem Durchführen der oben be­ schriebenen Schritt-um-Schritt-Einstellung θs1 zum Beispiel um 10% für jeden Schritt erhöht. A1 wird erhöht oder erniedrigt zum Annähern an den Parameter a der Sinuswelle Wu, und T1 wird erhöht oder erniedrigt zum Annähern an den Parameter von 2 × (θ2-θ1), wobei θ2 und θ1 Parameter der Sinuswelle Wu sind.

Es wird angemerkt, daß es jedoch möglich ist, den Wert θs1 an­ fänglich auf einen geschätzten geeigneten Wert zu setzen und den Wert in Schritten so zu ändern, daß die Startposition der Korrektursinuswelle um θ=0° nahe der Startposition der Sinus­ welle Wu ist, selbst bei einer anfänglichen Stufe der Nähtätig­ keit.

Als nächstes wird in S55 bestimmt, ob die gegenwärtig erfaßte Drehzahlvariation um θ=180° kleiner als die in der vorherigen Drehung geworden ist. Es ist wird angemerkt, daß die Parameter a, θ1 und θ2 der Sinuswelle Wd, die während der letzten Umdre­ hung erhalten worden sind, bereits in dem RAM 23 in S52 gespei­ chert worden sind, der während der zuletzt durchgeführten Un­ terbrechung der vorliegenden Routine von Fig. 12 ausgeführt worden ist. Folglich wird in S55 der Wert "a" der Sinuswelle Wd, der während der vorliegenden Drehung erhalten ist, mit dem Wert "a" der anderen Sinuswelle Wd verglichen, der während der letzten Drehung erhalten worden ist. Wenn der Betrag "a" der gegenwärtigen Drehzahlvariation als nicht kleiner als in der vorherigen Drehung bestimmt wird ("nein" in S55), dann wird je­ der der Parameter θs2, A2 und T2 um einen Schrittbetrag in S56 so geändert, daß sie aktualisiert werden. Wenn andererseits die gegenwärtige Drehzahlvariation kleiner geworden ist als die der vorherigen Drehung ("ja" in S55), dann wird S56 überschlagen. Da θs2 in der Parametertabelle 50 anfänglich auf einen kleinen Wert gesetzt worden ist, wird θs2 zum Beispiel um 10% für jeden Schritt während der oben beschriebenen Schritt-um-Schritt-Ein­ stelltätigkeit erhöht. A2 wird erhöht oder erniedrigt zum Annähern an den Parameter a der Sinuswelle Wd, und T2 wird er­ höht oder erniedrigt zum Annähern an den Betrag von 2 × (θ2-θ1), wobei θ2 und θ1 Parameter der Sinuswelle Wd sind. Es wird jedoch angemerkt, daß es möglich ist, anfänglich den Betrag θs2 auf einen geschätzten geeigneten Wert zu setzen und den Wert in Schritten so zu ändern, daß die Startposition der Korrektursi­ nuswelle um θ=180° nahe der Startposition der Sinuswelle Wd selbst während der anfänglichen Stufe ist.

Als nächstes werden in S57 eine Mehrzahl von Drehzahlkorrektur­ beträgen C(θ) für die nächste Drehung unter Benutzung der Para­ meter θs1, A1 und T1 und θs2, A2 und T2 berechnet, die gegen­ wärtig in der Parametertabelle 50 aktualisiert sind. Die Mehr­ zahl von Drehzahlkorrekturbeträgen C(θ) wird für eine Mehrzahl von Drehpositionen θ der unteren Welle 12 von 0° bis 360° be­ rechnet. Genauer, 360 Sätze von Daten von Drehzahlkorrekturbe­ trägen werden für 360 verschiedene Drehpositionen von 0° bis 360° berechnet. Das heißt, für die Drehpositionen um 0° werden die Drehzahlkorrekturbeträge auf der Grundlage der Werte θs1, A1 und T1 berechnet, die nun S54 erhalten sind. Für die Drehpo­ sitionen um 180° werden die Drehzahlkorrekturbeträge berechnet auf der Grundlage der Werte θs2, A2 und T2, die nun in S56 er­ halten sind. Für die anderen verbleibenden Drehpositionen wer­ den die Korrekturbeträge auf Null (0) gesetzt. Es wird jedoch angemerkt, daß diese Variationen, wenn einige Variationen an den Drehpositionen weg von 0° und 180° auftreten, durch Sinus­ wellen approximiert werden können, und Korrekturbeträge können auf die oben beschriebene gleiche Weise gesetzt werden. Die Da­ ten der so berechneten Mehrzahl von Drehzahlkorrekturbeträgen werden in den RAM 23 in S57 gespeichert. Es wird angemerkt, daß die Gesamtzahl der Drehzahlkorrekturbeträge, wie sie in S57 be­ rechnet worden sind, gleich denen der Drehzahlwerte sind, die in S50 gelesen sind. Die so berechnete Mehrzahl von Drehzahl­ korrekturwerten wird in S41 während der nächsten Drehung be­ nutzt und werden zum Entwickeln der zwei Korrektursinuswellen entwickelt, wie in Fig. 9 gezeigt ist.

Das heißt, in S41 während der nächsten Drehung der unteren Wel­ le 12 werden die Drehzahlkorrekturwerte C(θ), bei denen 0°≦360° ist, in dem RAM 23 gesucht unter Bezugnahme auf die gegen­ wärtige Drehposition Dp der unteren Welle 12. Dann wird ein Drehzahlkorrekturbetrag C(θ) für die gegenwärtige Drehposition θ=Dp ausgewählt. Es wird angemerkt, daß ein Interpolations­ verfahren ebenfalls auf die gleiche Weise wie bei S30 von Fig. 8 benutzt werden kann. Dann wird in S42 ein Korrekturtreibersi­ gnal, das diesen Drehzahlkorrekturbetrag C(θ) bezeichnet, an die Motortreibersteuerung ausgegeben. Als Reaktion auf das Kor­ rekturtreibersignal liefert gemäß dem Motortreibersteuerpro­ gramm die CPU 21 Treibersignale an den Schlingengreiferan­ triebsmotor 14, deren Beträge um den Korrekturbetrag C(θ) kor­ rigiert sind. Das heißt, die CPU 21 ändert den Drehzahlbefehl dSd (=Ss-Sd) in einen Drehzahlbefehl cSd (=dSd+C(θ)), der variationskorrigiert ist. Die CPU 21 gibt dann den Drehzahlbe­ fehl cSd (=dSd+C(θ)), der variationskorrigiert ist, an die Treiberschaltung 28 aus. Der Vorgang kehrt dann zu S19 zurück.

Während der oben beschriebene Drehzahlkorrekturvorgang der un­ teren Welle von S18 und der Berechnungsunterbrechungsvorgang für die Parameteränderung, den Korrekturwert von Fig. 12 wie­ derholt ausgeführt werden, werden die Parameter θs1, A1 und T1 sowie θs2, A2 und T2 in der Parametertabelle 50 aufeinanderfol­ gend gemäß dem oben beschriebenen Lernsteuervorgang aktuali­ siert. Jeder der Parameterwerte θs1, A1 und T1 konvergiert ge­ gen einen bestimmten Wert (charakteristischer Wert) der eine charakteristische Korrektursinuswelle bezeichnet, die Drehzahl­ variationen der unteren Welle 12 um 0° neutralisieren kann. In anderen Worten, jeder der Parameterwerte θs1, A1 und T1 nähert sich allmählich dem bestimmten charakteristischen Wert, der die Drehzahlabweichung der unteren Welle um die 0-Gradposition ver­ meiden kann. Ahnlich konvergiert jeder der Parameterwerte θs2, A2 und T2 gegen einen bestimmten Wert (charakteristischer Wert), der eine charakteristische Korrektursinuswelle bezeich­ net, die die Drehzahlvariation der unteren Welle 12 um 180° neutralisieren kann. In anderen Worten, jeder der Parameterwer­ te θs2, A2 und T2 nähert sich allmählich dem bestimmten charak­ teristischen Wert, der die Drehzahlabweichung der unteren Welle um die 180-Gradposition vermeiden kann.

Durch anfängliches Setzen geeigneter Werte für die Parameter θs1, A1 und T1 sowie θs2, A2 und T2 konvergieren diese Parame­ ter gegen ihre charakteristischen Werte innerhalb einer ver­ gleichsweise kurzen Zeit durch den Lernsteuervorgang. Folglich können Drehzahlvariationen bei der unteren Welle 12, die durch Drehmomentvariationen des Schlingengreifers 11 verursacht wer­ den, in dieser kurzen Zeit nach dem Start der Nähtätigkeiten ausgeschlossen werden, wodurch die Genauigkeit der Synchronisa­ tionssteuerung verbessert wird und daher die Nähqualität ver­ bessert wird. Weiterhin brauchen nur die Parameter θs1, A1 und T1, θs2, A2 und T2 zuvor auf geeignete anfängliche Werte ge­ setzt zu werden, wodurch der für die Vorbereitungen notwendige Datenbetrag vermindert wird.

Die Unterbrechungsroutine von Fig. 12 kann in einen in Fig. 13 gezeigten Berechnungsvorgang für den Korrekturbetrag modifi­ ziert werden. Das heißt, die Unterbrechungsroutine von Fig. 13 kann wiederholt erhalten werden, während die Vorgänge der Fig. 6 und 7 ausgeführt werden, wobei die Subroutine S18 erhal­ ten wird, wie in Fig. 11 gezeigt ist.

Dieser Berechnungsvorgang für den Korrekturbetrag von Fig. 13 ist so ausgelegt, daß die Drehzahlvariationswerte während einer gegenwärtigen Drehung der unteren Welle 12 von 0° bis 360° be­ stimmt werden und das Vorzeichen dieser Werte umgekehrt wird. Der Vorgang stellt dann die Drehzahlvariationswerte ein, in dem der Betrag der Reaktionsverzögerung berücksichtigt wird, zum Bestimmen der Drehzahlkorrekturbeträge über 0° bis 360° für die nächste Drehung.

Die Berechnungsverarbeitungsroutine des Korrekturwertes, die in dem Flußdiagramm von Fig. 13 gezeigt ist, wird durch einen Un­ terbrechungsvorgang jedes Mal dann ausgeführt, wenn die Erfas­ sungssignale von dem Nullpunktssensor 17 der oberen Welle von AUS zu EIN schalten, mit anderen Worten, wenn die Nadel die oberste Position erreicht.

An dem Beginn der Verarbeitung in S60 liest die CPU 21 aus dem RAM 23 Daten einer Mehrzahl von Drehzahlen V(θ) der unteren Welle 12 für die gegenwärtige Drehung, die gerade beendet wor­ den ist. Hier ist θ Drehwinkel oder Phasenwinkel der unteren Welle 12, und die Drehzahl V(θ) bezeichnet eine Funktion dieses Phasenwinkels θ. Es wird angemerkt, daß Daten der Drehzahl V(θ) in S40 von Fig. 11 berechnet und gespeichert worden sind.

Dann wird in S61 ein Drehzahlvariationswert AV(θ) berechnet, in dem eine Gleichung ΔV(θ)=V(θ)-Ss benutzt wird, wobei Ss die Referenzdrehzahl ist. Dann wird S62 der Sinus des Wertes ΔV(θ) umgekehrt zum Erhalten eines Wertes Ho(θ) durch Berechnung ei­ nes Ausdruckes Ho(θ)=-ΔV(θ). Eine Reaktionszeitverzögerung τ wird als Zeitdauer definiert, nachdem der Motor 14 mit Treiber­ signalen versehen ist, bis die Drehzahl der unteren Welle 12 sich als Reaktion auf die Treibersignale ändert. Die Reaktions­ zeitverzögerung τ ist ungefähr konstant. Es wird jedoch ange­ merkt, daß der Betrag, um den sich die untere Welle 12 während der Reaktionsverzögerungszeitdauer τ dreht, gemäß der Referenz­ drehzahl Ss ändert. Daher wird in S63 ein Reaktionsverzöge­ rungsphasenwinkel Δθ(Ss), um den sich die untere Welle 12 wäh­ rend der Reaktionsverzögerungszeitdauer τ dreht, auf der Grund­ lage einer vorbestimmten Formel unter Benutzung der Referenz­ drehzahl Ss berechnet. Das heißt, Δθ(Ss)=τωs, wobei ωs die Winkelgeschwindigkeit für die Drehzahl Ss ist. Das heißt, ωs=2τSs/60.

Als nächstes werden in S64 eine Mehrzahl von Drehzahlkorrektur­ beträgen H(θ) für die nächste Drehung von 0° bis 360° unter Be­ nutzung eines Ausdruckes H(θ) = Ho(θ+Δθ(Ss)) berechnet, wobei der Betrag des Reaktionsverzögerungsphasenwinkels Δθ(Ss) in Be­ tracht gezogen wird. Die berechneten Werte werden in dem RAM 23 gespeichert. Es wird angemerkt, daß die Gesamtzahl der Dreh­ zahlkorrekturbeträge H(θ) gleich oder ziemlich gleich der in S60 gelesenen Daten V(θ) ist. Die Korrekturbeträge H(θ) werden in S41 von Fig. 11 gelesen und benutzt während der nächsten Drehung auf die gleiche Weise, wie bereits für die in dem Vor­ gang von Fig. 12 vorbereiteten Korrekturbeträge C(θ).

Gemäß dem oben beschriebenen Berechnungsvorgang des Korrektur­ betrages können unabhängig davon, wie die Drehzahlvariationen bei der unteren Welle 12 bei jeder Drehung erzeugt werden, die­ se Variationen bei der nächsten Drehung ausgeschlossen werden. Das ist so, da bei der nächsten Drehung der Schlingengreiferan­ triebsmotor 14 mit Korrekturtreibersignalen entsprechend den Drehzahlkorrekturbeträgen H(θ) versorgt wird, die in dem Vor­ gang von Fig. 13 berechnet werden, wobei sie die Variationen unterdrücken können. Insbesondere ist es gemäß dieser Modifika­ tion nicht notwendig, zuvor irgendeine mit zuvor berechneten Werten gespeicherte Tabelle vorzubereiten. Weiter kann der Vor­ gang der gegenwärtigen Modifikation benutzt werden, so wohl wenn der Schlingengreifer aus einem schwingenden Schiffchen aufgebaut ist oder wenn der Schlingengreifer aus einem Drehha­ ken aufgebaut ist. Der Vorgang der vorliegenden Modifikation kann jede Drehzahlvariation ausschließen, die bei der unteren Welle 12 aufgrund der Änderungen in irgendeiner Nähbedingung auftritt wie die Dicke des zu nähenden Nähgutes und ein zu er­ haltenes Stichmuster.

Es wird angemerkt, daß, obwohl dieses von der obigen Beschrei­ bung weggelassen wurde, die obere Welle 8 und die untere Welle 10, wenn die Nähmaschine 1 angehalten ist, in einen nicht­ synchronen Zustand gebracht werden können, wenn der Benutzer die obere Welle 8 und/oder die untere Welle 12 von Hand dreht. Es ist daher wünschenswert, unmittelbar vor dem Steuervorgang von Fig. 6 die obere Welle 8 zu der obersten Nadelposition (0° Drehwinkelposition) zu initialisieren, indem der Nähmotor 10 gesteuert wird, und die untere Welle 12 zu der 0° Drehwinkelpo­ sition zu initialisieren, indem der Schlingengreiferantriebsmo­ tor 14 gesteuert wird.

Wie oben beschrieben wurde, ist gemäß der vorliegenden Erfin­ dung die Nähmaschine mit der unabhängig angetriebenen Hauptwel­ le und dem Schlingengreifer versehen. Die Nähmaschine ist mit dem Kopfabschnitt versehen, der mit der Nadelstange und der Nähnadel ausgerüstet ist, die durch den Nähmotor über die Hauptwelle angetrieben werden. Die Nähmaschine ist mit dem Bettabschnitt versehen, der mit dem Schlingengreifer ausgerü­ stet ist, der in Zusammenwirkung mit der Nähnadel zum Greifen einer Nähfadenschlinge tätig ist. Die Nähmaschine ist weiter mit dem Schlingengreiferantriebsmotor zum Antreiben des Schlin­ gengreifer unabhängig von der Hauptwelle versehen. Die Nähma­ schine ist weiter versehen mit: der ersten Erfassungseinheit zum Erfassen sowohl der Nullpunktsposition der Hauptwelle als auch des Drehwinkels des Nähmotors; der zweiten Erfassungsein­ heit zum Erfassen sowohl der Nullpunktsposition des Schlingen­ greifers als auch des Drehwinkels des Schlingengreiferantriebs­ motors; der Synchronisationssteuereinheit zum Steuern von min­ destens einem von dem Nähmotor und dem Schlingengreiferan­ triebsmotor auf der Grundlage der Erfassungssignale von der er­ sten und der zweiten Erfassungseinheit so, daß sich der Schlin­ gengreifer synchron mit der Hauptwelle dreht; und der Korrek­ tureinheit zum Beliefern des Schlingengreiferantriebsmotors mit Korrekturtreibersignalen zum Neutralisieren von Drehzahlvaria­ tionen, die bei der Schlingengreiferantriebswelle aufgrund der Drehmomentvariationen erzeugt werden, die von dem Schlingen­ greifer auf die Schlingengreiferantriebswelle übertragen wer­ den.

Die erste Erfassungseinheit kann als ein einzelnes Erfassungs­ system zum Erfassen sowohl des Nullpunktes der Hauptwelle als auch des Drehwinkels des Nähmotors oder als zwei getrennte Sy­ steme ausgestaltet sein. Ahnlich kann die zweite Erfassungsein­ heit als ein einzelnes Erfassungssystem zum Erfassen sowohl des Nullpunktes des Schlingengreifers als auch des Drehwinkels des Schlingengreiferantriebsmotors auch als zwei getrennte Systeme ausgestaltet sein.

Zum Beispiel kann jeder der Drehkodierer 10a und 14a so ausge­ legt sein, daß er sowohl den Nullpunkt der entsprechenden Welle als auch den Drehwinkel des entsprechenden Motors erfaßt. Jeder der Drehkodierer 10a und 14a ist aufgebaut zum Ausgeben dreier Sätze von Signalen, die bestehen aus: einem A-Phasensignal, ei­ nem B-Phasensignal und einem Z-Phasensignal. Der Drehkodierer erzeugt den Z-Phasensignalpuls nur einmal an seiner Z-Phasen­ position. Folglich ist es möglich, die Nullpunktsposition der entsprechenden Welle auf der Grundlage des Z-Phasensignalpulses zu bestimmen, wenn der Drehkodierer so angebracht ist, daß sei­ ne Z-Phasenposition mit der Nullpunktsposition der entsprechen­ den Welle übereinstimmt oder gegenüber der Nullpunktswellenpo­ sition um einen vorbestimmten Phasenbetrag verschoben ist. Wenn folglich der Drehkodierer an dem Motor angebracht ist, wie oben beschrieben wurde, kann der Drehkodierer sowohl den Nullpunkt der Welle als auch den Drehwinkel des Motors erfassen.

Die Hauptwelle befindet sich an der Nullpunktsposition, wenn zum Beispiel der Drehwinkel (Phasenwinkel) des Nähmotors bei 0° ist und die Nadel in der obersten Position ist. Der Schlingen­ greifer ist an der Nullpunktsposition, wenn zum Beispiel der Drehwinkel des Schlingengreiferantriebsmotors bei 0° ist und die Nadel in der obersten Position ist.

Die Synchronisationssteuereinheit steuert mindestens einen von dem Nähmotor und dem Schlingengreiferantriebsmotor so, daß der Schlingengreifer sich synchron mit der Hauptwelle dreht. Wenn sich der Schlingengreifer synchron mit der Hauptwelle dreht, erreicht der Schlingengreifer seine Nullpunktsposition, wenn sich die Hauptwelle an ihrer eigenen Nullpunktsposition befin­ det. Die Schlingengreifspitze des Schlingengreifers trifft auf die Nähnadel an einem vorbestimmten Begegnungswinkel, wenn die Hauptwelle und die Schlingengreiferantriebswelle an dem glei­ chen Begegnungswinkel von zum Beispiel 204,5° positioniert sind. Der Schlingengreifer arbeitet in Zusammenwirkung mit der Nähnadel zum Bilden einer Fadenschlinge mit einem Nähfaden und führt die Nähtätigkeit unter Benutzung des Nähfadens und eines Spulenfadens durch. Wenn somit der Phasenwinkel des Schlingen­ greifers gleich dem Begegnungswinkel ist, wenn der Phasenwinkel der Hauptwelle gleich dem Begegnungswinkel ist, wird Synchroni­ sation zwischen der Hauptwelle und dem Schlingengreifer er­ reicht.

Die Drehzahlkorrektureinheit gibt Korrekturtreibersignale an den Schlingengreiferantriebsmotor zum Neutralisieren der Dreh­ zahlvariationen aus, die bei der Schlingengreiferantriebswelle aufgrund der von dem Schlingengreifer übertragenen Drehmoment­ variationen auftreten. Somit ist es möglich, Drehzahlvariatio­ nen der Schlingengreiferantriebswelle zu vermindern oder zu vermeiden, wodurch Unstimmigkeiten in der Synchronisation zwi­ schen dem Nähmotor und dem Schlingengreifer vermieden werden. Die Korrekturtreibersignale können erzeugt werden unter Benut­ zung einer zuvor vorbereiteten Korrekturwerttabelle. Die Kor­ rekturtreibersignale können durch Lernsteuerung erzeugt werden, die Erfassungssignale analysiert, die Drehzahlvariationen der Schlingengreiferantriebswelle angreifen.

Der Schlingengreifer kann ein schwingendes Schiffchen zum Bei­ spiel sein. Wenn das schwingende Schiffchen seine Drehrichtung während seiner Hin- und Herbewegung Drehung umkehrt und wenn das Schiffchen einen Nadelfaden aufnimmt, der sich von der Näh­ nadel erstreckt, geht das Schiffchenantriebssystem durch mecha­ nische Punkte der Diskontinuität. Als Resultat variiert das Drehmoment des Schiffchenantriebssystemes stark, und die Dreh­ variation der Schiffchenantriebswelle wird groß. Die Drehzahl­ variationen der Schiffchenantriebswelle können jedoch durch die Drehzahlkorrektureinheit neutralisiert werden.

Die Korrektureinheit gibt Korrekturtreibersignale zum Neutrali­ sieren der Drehzahlvariationen aus. Folglich können Drehzahlva­ riationen der Schlingengreiferantriebswelle unterdrückt werden.

Gemäß der Modifikation gibt die Korrektureinheit die Mehrzahl von Korrekturtreibersignale aus, die eine Sinuswelle definie­ ren. Wenn das Verhalten des Schlingengreifers verursacht, daß sich das Drehmoment der Schlingengreiferantriebswelle in einer ungefähren Pulsform vergrößert, werden Drehzahlvariationen in der Form einer Sinuswelle durch das Servosystem erzeugt, das zum Steuern des Antriebes des Schlingengreiferantriebsmotors benutzt wird. Dieses Drehzahlvariationen können durch die Mehr­ zahl von Korrekturtreibersignale vermieden werden, die Sinus­ wellen (Korrektursinuswellen) einer Form bilden, die in der La­ ge ist, die Form der Sinuswellen zu unterdrücken, die durch die Drehzahlvariationen erzeugt werden.

Gemäß der Modifikation ändert die Korrektureinheit automatisch die Anfangswerte für die Amplitude, die Periode und den Start­ punkt der Korrektursinuswelle unter Benutzung von Lernsteuerung auf der Grundlage von Erfassungswerten der Drehzahlvariationen. Korrekturtreibersignale werden automatisch auf der Grundlage des so geänderten Anfangswerte gesetzt. Die Anfangswerte für die Amplitude, die Periode und den Startpunkt der Korrektursi­ nuswelle werden auf geeignet approximierte Werte gesetzt. Wäh­ rend der Nähtätigkeit werden diese Anfangswerte automatisch ge­ mäß der Lernsteuerung so eingestellt, daß die Drehzahlvariatio­ nen abnehmen. Dadurch ist es möglich, richtige Werte für die Amplitude, die Periode und dem Startpunkt der Korrektursinus­ wellen zu erhalten, die die Drehzahlvariationen der Schlingen­ greiferantriebswelle ausschließen oder fast ausschließen. Es ist möglich, automatisch Korrekturtreibersignale auf der Grund­ lage der so korrigierten Werte zu setzen.

Wie oben beschrieben wurde, vermeidet gemäß der vorliegenden Erfindung die Drehzahlkorrektureinheit Drehzahlvariationen, die bei der Schlingengreiferantriebswelle aufgrund der Drehmoment­ variationen auftreten, die entlang der Schlingengreiferan­ triebswelle übertragen werden. Folglich kann die Genauigkeit der Synchronisationssteuerung zum Synchronisieren der Hauptwel­ le und des Schlingengreifers vergrößert werden. Die Nähqualität kann verbessert werden, und Schäden an der Nähnadel und an dem Schlingengreifer, die durch Störungen der Synchronisation ver­ ursacht werden, können ausgeschlossen werden.

Selbst wenn der Schlingengreifer ein schwingendes Schiffchen ist, können Drehzahlvariationen in der Schiffchenantriebswelle, die durch Drehmomentvariationen verursacht werden, die in der Schiffchenantriebswelle auftreten, zuverlässig neutralisiert werden.

Die Drehzahlkorrektureinheit gibt Korrekturtreibersignale zum Unterdrücken von Drehzahlvariationen in der Schiffchenantriebs­ welle aus. Folglich können solche Drehzahlvariationen unter­ drückt werden.

Die Drehzahlkorrektureinheit kann die Mehrzahl von Korrektur­ treibersignalen ausgeben, die eine Sinuswelle definieren, die effektiv beim Ausschließen von Drehzahlvariationen ist, die durch ungefähr pulsförmige Drehmomentvariationen verursacht werden, die durch die Schlingengreiferantriebswelle erzeugt werden. Die Sinuswellenkorrektursignale sind insbesondere ef­ fektiv, wenn der Schlingengreifer ein schwingendes Schiffchen ist.

Wenn die Drehzahlkorrektureinheit automatisch die Anfangswerte für die Amplitude, die Periode und den Startpunkt der Sinuswel­ le auf der Gründlage von Erfassungswerten der Drehzahlvariatio­ nen korrigiert, werden Korrekturtreibersignale automatisch auf der Grundlage des so korrigierten Anfangswerte gesetzt. Folg­ lich ist es möglich, den Datenbetrag zu verringern, der zuvor zum Setzen der Korrekturtreibersignale eingegeben werden muß. Korrekturtreibersignale können automatisch und ökonomisch ent­ sprechend den Nähbedingungen bestimmt werden, wie die Dicke des Nähgutes, der Art des Stichmusters und der Nähgeschwindigkei­ ten.

Es sind folgende Modifikationen denkbar. Zum Beispiel wird bei der oben beschriebenen Ausführungsform der Synchronisations­ steuerprozeß von S4 zum Steuern der Bewegung der oberen Welle 8 gemäß der Bewegung der unteren Welle 12 ausgeführt. Der Syn­ chronisationssteuerprozeß S4 kann jedoch zum Steuern der unte­ ren Welle 12 gemäß der oberen Welle 8 durchgeführt werden. Ge­ mäß der vorliegenden Erfindung können Drehzahlvariationen, die in einer der zwei Wellen 8 und 10 auftreten, in dem Korrektur­ prozeß von S18 korrigiert werden, und die Synchronisation zwi­ schen den zwei Wellen kann in dem Prozeß von S4 erreicht wer­ den.

Claims (20)

1. Nähmaschine (1) mit:

• - einem Nähmaschinenmotor (10) zum Antreiben einer Nadelstange (5) und einer Nähnadel (6) über eine Hauptwelle (8),
• - einem Schlingengreiferantriebsmotor (14) zum Antreiben eines Schlingengreifers (11) über eine Schlingengreiferantriebs­ welle (12) unabhängig von der Hauptwelle (8), wodurch der Schlingengreifer (11) in Zusammenwirkung mit der Nähnadel (6) zum Ergreifen einer Nadelfadenschlinge tätig ist,
• - einer ersten Erfassungseinheit (10a, 17) zum Erfassen sowohl eine Nullpunktsposition der Hauptwelle (8) als auch des Drehwinkels des Nähmotors (10) und zum Ausgeben von Erfas­ sungssignalen, die die erfaßten Resultate anzeigen, und
• - einer zweiten Erfassungseinheit (14a, 18) zum Erfassen so­ wohl der Nullpunktsposition des Schlingengreifers (11) als auch des Drehwinkels des Schlingengreiferantriebsmotors (14) und zum Ausgeben von Erfassungssignalen, die die erfaßten Resultate anzeigen,
  gekennzeichnet durch:
• - eine Synchronisationssteuereinheit (20) zum Steuern minde­ stens des Nähmotors (10) oder des Schlingengreiferantriebs­ motors (14) auf der Grundlage der von der ersten und zweiten Erfassungseinheit (10a, 17; 14a, 18) gelieferten Erfassungs­ signale, wodurch der Schlingengreifer (11) synchron mit der Hauptwelle (8) gedreht.

2. Nähmaschine nach Anspruch 1, mit:

einer Drehzahlkorrektureinheit zum Korrigieren einer Drehzahl des Schlingengreiferantriebsmotors (14) zum Ausschließen von bei der Schlingengreiferantriebswelle (12) erzeugten Drehzahlva­ riationen, wobei die Drehzahlkorrektureinheit die Drehzahl des Schlingen­ greiferantriebsmotors (14) auf der Grundlage eines Erfassungs­ signales korrigiert, das den Drehwinkel des Schlingengreiferan­ triebsmotors (14) bezeichnet, der von der zweiten Erfassungs­ einheit (14a, 18) geliefert ist.

3. Nähmaschine nach Anspruch 2, bei der die Drehzahlkorrek­ tureinheit aufweist:

• - eine Korrekturbetragserzielungseinheit zum Erzielen eines Korrekturbetrages auf der Grundlage des Erfassungssignales, das den Drehwinkel des Schlingengreiferantriebsmotors (14) zeigt, der von der zweiten Erfassungseinheit (14a, 18) ge­ liefert ist, wobei der Korrekturbetrag in der Lage ist, die Drehzahl des Schlingengreiferantriebsmotors (14) so zu Kor­ rigieren, daß die in der Schlingengreiferantriebswelle (12) erzeugten Drehzahlvariationen ausgeschlossen werden; und
• - eine Korrekturtreibersignalerzeugereinheit zum Erzeugen er­ zeugt eines Korrekturtreibersignales auf der Grundlage des erzielten Korrekturbetrages und zum Korrigieren der Drehzahl des Schlingengreiferantriebsmotors (14) auf der Grundlage des Korrekturtreibersignales.

4. Nähmaschine nach Anspruch 1, bei der die Korrekturbetrags­ erzielungseinheit aufweist:
eine Speichereinheit (20) zum zuvorigen Speichern von Daten ei­ ner Mehrzahl von Drehzahlkorrekturwerten in Zusammenhang mit einer Mehrzahl von Drehwinkeln des Schlingengreiferantriebsmo­ tors (14); und
eine Auswahleinheit zum Auswählen von Daten eines Drehzahlkor­ rekturwertes auf der Grundlage des Erfassungssignales, das den tatsächlichen Drehwinkel des Schlingengreiferantriebsmotors (14) bezeichnet, der von der zweiten Erfassungseinheit (14a, 18) geliefert ist.

5. Nähmaschine nach Anspruch 3 oder 4, bei der die zweite Er­ fassungseinheit (14a, 18) wiederholt den Drehwinkel des Schlin­ gengreiferantriebsmotors (14) erfaßt und aufeinanderfolgend die Erfassungssignale ausgibt, die die erfaßten Drehwinkel bezeich­ nen, und
bei der die Korrekturbetragserzielungseinheit eine Lernsteuer­ einheit aufweist zum Analysieren der Erfassungssignale, die aufeinanderfolgend von der zweiten Erfassungseinheit (14a, 18) ausgegeben sind, die die erfaßten Drehwinkel des Schlingengrei­ ferantriebsmotors (14) bezeichnen, und zum wiederholten Berech­ nen der Korrekturbeträge, die die Drehzahl des Schlingengreife­ rantriebsmotors (14) korrigieren können zum Ausschließen der bei der Schlingengreiferantriebswelle (12) erzeugten Drehzahl­ variationen.

6. Nähmaschine nach Anspruch 5, bei der die Lernsteuereinheit aufweist:

• - eine Drehzahlvariationsbestimmungseinheit zum wiederholten Bestimmen einer Drehzahlvariation, die gegenwärtig bei der Schlingengreiferantriebswelle (12) auftritt, und
• - eine Korrekturbetragsbestimmungseinheit zum wiederholten Be­ stimmen eines Korrekturbetrages, der die gegenwärtig auftre­ tende Drehzahlvariation ausschließen kann.

7. Nähmaschine nach Anspruch 6, bei der die Drehzahlvariati­ onsbestimmungseinheit eine Schätzeinheit zum Schätzen der be­ stimmten Drehzahlvariation in der Form einer Sinuswelle auf­ weist, wobei die Korrekturbetragsbestimmungseinheit Daten einer Mehrzahl von Korrekturbeträgen bestimmt, die eine Sinuswelle darstellen, die die geschätzte sinuswellenförmige Drehzahlva­ riation neutralisieren kann.

8. Nähmaschine nach Anspruch 6 oder 7, bei der die Korrektur­ betragsbestimmungseinheit aufweist:

• - eine Sinuswellendatenspeichereinheit (23) zum Speichern von Sinuswellendaten, die eine Sinuswelle (Wu, Wd) bezeichnen,
• - eine Sinuswellendatenkorrektureinheit zum Korrigieren der in der Sinuswellendatenspeichereinheit (23) gespeicherten Si­ nuswellendaten auf der Grundlage der geschätzten sinuswel­ lenförmigen Drehzahlvariation, und
• - eine Korrekturbetragsberechnungseinheit zum Berechnen der Mehrzahl von Korrekturbeträgen auf der Grundlage der korri­ gierten Sinuswellendaten.

9. Nähmaschine nach Anspruch 8, bei der die Sinuswellendaten Daten einer Amplitude (A1, A2), einer Periode (T1, T2) und ei­ nes Startpunktes (θs1, θs2) der Sinuswelle (Wu, Wd) aufweist.

10. Nähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der die erste Erfassungseinheit (10a, 17) aufweist:

• - einen Hauptwellennullpunktserfassungssensor (17), der an der Hauptwelle (8) vorgesehen ist, und
• - einen ersten Drehkodierer (10a), der an dem Nähmotor (10) vorgesehen ist, und bei der die zweite Erfassungseinheit (14a, 18) aufweist:
• - einen Schlingengreifernullpunktserfassungssensor (18), der an der Schlingengreiferantriebswelle (12) vorgesehen ist, und
• - einen zweiten Drehkodierer (14a), der an dem Schlingengrei­ ferantriebsmotor (14) vorgesehen ist.

11. Nähmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 10, bei der die Korrekturbetragserzielungseinheit einen Korrekturbetrag er­ zeugt, der die Drehzahlvariationen neutralisieren kann.

12. Nähmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 11, bei der die Drehzahlkorrektureinheit ein Korrekturtreibersignal zum Korri­ gieren der Drehzahl des Schlingengreiferantriebsmotors (14) so erzeugt, daß die bei der Schlingengreiferantriebswelle (12) er­ zeugten Drehzahlvariationen ausgeschlossen werden.

13. Nähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei der der Schlingengreifer (11) ein schwingendes Schiffchen ist.

14. Nähmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 13, bei der die Drehzahlkorrektureinheit ein Korrekturtreibersignal zum Neutra­ lisieren der Drehzahlvariationen erzeugt.

15. Nähmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 14, bei der die Drehzahlkorrektureinheit eine Mehrzahl von Sätzen von Korrek­ turtreibersignalen in der Form einer Sinuswelle (Wu, Wd) zum Neutralisieren der Drehzahlvariationen erzeugt.

16. Nähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 15, mit einer Befehlseingabeeinheit (15, 16) zum Eingeben eines Befehles zum Treiben des Nähmotors (18) und des Schlingengreiferantriebsmo­ tors (14) zum Ausführen einer Nähtätigkeit, wobei die erste Erfassungseinheit (10a, 17) wiederholt die Nullpunktsposition der Hauptwelle (8) und den Drehwinkel des Nähmotors (10) erfaßt, während der Nähmotor (10) angetrieben wird, so daß dadurch wiederholt Erfassungssignale ausgegeben werden, die die erfaßten Resultate anzeigen, und wobei die zweite Erfassungseinheit (14a, 18) wiederholt die Nullpunktspo­ sition des Schlingengreifers (11) und den Drehwinkel des Schlingengreiferantriebsmotors (14) erfaßt, während der Schlin­ gengreiferantriebsmotor (14) angetrieben wird, so daß dadurch wiederholt Erfassungssignale ausgegeben werden, die die erfaß­ ten Resultate bezeichnet.

17. Nähmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 16, bei der die Drehzahlkorrektureinheit aufweist:

• - eine Speichereinheit (22) zum zuvorigen Speichern von Daten einer Mehrzahl von Drehzahlkorrekturwerten; und
• - eine Auswahleinheit zum wiederholten Auswählen von Daten ei­ nes Drehzahlkorrekturwertes auf der Grundlage der Erfas­ sungssignale, die den Drehwinkel des Schlingengreiferan­ triebsmotors (14) bezeichnen, und zum Erzeugen des Korrek­ turtreibersignales auf der Grundlage des ausgewählten Dreh­ zahlkorrekturwerte.

18. Nähmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 17, bei der die Drehzahlkorrektureinheit eine Lernsteuereinheit zum wiederhol­ ten Analysieren der Erfassungssignale, die den Drehwinkel des Schlingengreiferantriebsmotors (14) bezeichnen, und zum wieder­ holten Berechnen des Korrekturtreibersignales aufweist.

19. Nähmaschine nach Anspruch 18, bei der die Lernsteuerein­ heit aufweist:

• - eine Speichereinheit (22) für einen anfänglichen Wert zum Speichern von Daten anfänglichen Werten für eine Amplitude (A1, A2), eine Periode (T1, T2) und einen Startpunkt (θs1, θs2) einer Sinuswelle (Wu, Wd) zum Korrigieren der Drehzahl­ variationen,
• - einer Automatikkorrektureinheit zum automatischen Korrigie­ ren der gespeicherten Daten der anfänglichen Werte für die Amplitude (A1, A2), der Periode (T1, T2) und des Startpunk­ tes (θs1, θs2) der Sinuswelle (Wu, Wd) auf der Grundlage der Erfassungssignale, die den Drehwinkel des Schlingengreifer­ antriebsmotors (14) bezeichnen, und
• - eine Korrekturtreibersignalsetzeinheit zum Setzen des Kor­ rekturtreibersignales in der Form einer Sinuswelle (Wu, Wd) auf der Grundlage der automatisch korrigierten Daten.