DE19756351C2 - Verfahren zum Sticken übergroßer Muster - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum positionsgenauen Sticken von aus wenigstens zwei Teilmustern zusammengesetzten Kombinationsmustern nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Durch die DE 31 34 028 C2 ist eine Vorschubvorrichtung für einen Nähautomaten bekannt, bei der ein Werkstückhalter mittels eines Verschiebemechanismus relativ zum Werkstückhalterantrieb zwischen zwei Endstellungen verschiebbar und in diesen verriegelbar ist. Durch diese Maßnahme läßt sich das Arbeitsfeld des Werkstückhalters in der Bewegungsrichtung des Verschiebemechanismus verdoppeln und auf diese Weise ein aus zwei aneinanderstoßenden Nahtabschnitten zusammen­ gesetztes Kombinationsmuster nähen, das größer ist als der Verfahrweg des Werkstückhalters.

Der programmgesteuerte Nähvorgang beginnt an einem auf einer das Kombinationsmuster halbierenden Mittellinie liegenden Anfangspunkt und endet beim ersten Nahtabschnitt an einem auf derselben Mittellinie liegendem Zwischenpunkt. Bei Erreichen dieses Zwischenpunktes wird durch eine Nockensteuerung der Nähvorgang unterbrochen, ein Faden­ schneidvorgang durchgeführt und der Werkstückhalter durch den Verschiebemechanismus in seine andere Endstellung verschoben, worauf sich die Nadel der Nähmaschine oberhalb eines weiteren Zwischenpunktes befindet, der auf einer am Ende des Verfahrweges liegenden gedachten Linie liegt, die das Werkstück nicht mehr schneidet. Von diesem Zwischenpunkt aus wird der Werkstückhalter durch eine Nockensteuerung zu einem zweiten Nahtanfangspunkt zurückbewegt, von wo aus programmgesteuert ein weiterer Nahtabschnitt gebildet wird, der am Endpunkt des ersten Nahtabschnittes endet. Durch die kombinierte Nocken- und Programmsteuerung wird schließlich ein dritter Nahtabschnitt gebildet.

Dieses bekannte Nähverfahren zum Herstellen übergroßer Nahtmuster erfordert aber einen vollständig automatisierten Ablauf, d. h., es muß nicht nur der eigentliche Nähvorgang, sondern auch die Verschiebung des Werkstückhalters in die zweite Endstellung zu den außerhalb des Werkstückes liegenden Hilfspunkten programm- bzw. nockengesteuert durchgeführt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, das es auch bei normalen, mit einem angetriebenen Stickrahmen ausgestatteten Näh- oder Stickmaschinen ermöglicht, ein aus wenigstens zwei Teilmustern zusammengesetztes Kombinationsmuster herzustellen, das größer ist als der Verfahrweg des Stickrahmens. Die Aufgabe wird durch die im Kennzeichenteil der Ansprüche 1 und 6 angegebenen Verfahrensmerkmale gelöst.

Durch die Maßnahme, zwei einander benachbarten Teilmustern eines Kombinationsmusters einen durch einen Nähstich zu bildenden gemeinsamen Anhängepunkt zuzuordnen, besteht die Möglichkeit, nach dem Sticken des ersten Teilmusters und nach dem Versetzen des Werkstückes bzw. des Stickgutes den als letzten Nähstich des ersten Teilmusters gebildeten Anhänge­ punkt wieder exakt unter der Nähnadel zu plazieren. Da der Anhänge­ punkt zugleich der erste Nähstich des zweiten Teilmusters ist, wird auf diese Weise sichergestellt, daß das zweite Teilmuster im vorgesehenen Abstand zum ersten Teilmuster gestickt wird und somit das Kombinationsmuster das gewünschte Aussehen erhält.

Entsprechend Anspruch 2 kann das für die Herstellung des zweiten Teilmusters durchzuführende Versetzen des Werkstückes dadurch geschehen, daß bei Verwendung eines relativ zum Anschlußglied des Stickrahmenantriebs verschiebbaren Stickrahmens, dieser in seine jeweils andere Endstellung bewegt wird, was elektromotorisch erfolgen kann. Das Versetzen des Werkstückes kann jedoch auch gemäß Anspruch 3 durch Umspannen des Werkstückes im Stickrahmen erfolgen. Dies vor allem dann, wenn beliebig lange Muster z. B. in Form sogenannter Endlosbordüren durch wiederholtes Aneinanderreihen einzelner Teilmuster gebildet werden sollen. In diesem Fall ist es gemäß Anspruch 4 vorteilhaft, wenn jedem Teilmuster am Musteranfang und am Musterende je ein Anhängepunkt zugeordnet wird.

Wenn nach dem Versetzen des Werkstückes der Anhängepunkt wieder unter der Nadel plaziert wird, so kann der Vergleich zwischen der gewünschten Lage und der jeweils aktuellen Lage des Anhängepunktes in Bezug auf die Nadel sowohl durch Beobachten der Bedienungsperson - wenn der gerätemäßige Aufwand gering zu halten ist - als auch durch eine optoelektronische Einrichtung gemäß Anspruch 5 erfolgen, die bei Erreichen der gewünschten Lage des Anhängepunktes ein optisches oder akustisches Bestätigungssignal erzeugt. Dabei kommt dem zwar in einer anderen Patentkategorie abgefaßten Anspruch die Bedeutung eines Unteranspruchs zu.

Im Anspruch 6 ist ein alternatives Verfahren angegeben. Bei diesem Verfahren erfolgt die für das Versetzen des Werkstückes vom ersten in den zweiten Stickbereich notwendige Relativverschiebung der Ankuppel­ stelle des Anschlußgliedes des Stickrahmenantriebes bezüglich des Stickrahmens in umgekehrter Weise, d. h., es wird nach dem Lösen des Anschlußgliedes vom Stickrahmen nicht der Stickrahmen relativ zum hierbei feststehenden Anschlußglied, sondern das Anschlußglied zum hierbei feststehenden Stickrahmen verschoben. Zu diesem Zweck wird zuvor die Nähmaschine bei im Werkstück im Anhängepunkt eingestochener Nadel stillgesetzt. Dadurch ist gewährleistet, daß während der Verschiebung des Anschlußgliedes die Zuordnung Nadel und Anhängepunkt erhalten bleibt. Ferner trägt die Nadel mit dazu bei, den Stickrahmen während der Verschiebung des Anschlußgliedes auf dem Tragarm der Nähmaschine festzuhalten. Allerdings wird es notwendig sein, daß die Bedienungsperson den Stickrahmen zusätzlich noch mit ihren Händen festhält, um ein unerwünschtes Mitbewegen des Stickrahmens zu verhindern.

Die Erfindung ist anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine mit einem angetriebenen Stickrahmen ausgestattete Nähmaschine nach Bildung eines Anhängepunktes vor dem Verschieben des Stickrahmens;

Fig. 2 die Nähmaschine nach dem Verschieben des Stickrahmens vor Beginn des Stickens des zweiten Teilmusters;

Fig. 3 ein Blockschaltbild der Nähmaschinensteuerung in Verbindung mit einer optoelektronischen Abtastvorrichtung für die Anhängepunkte und

Fig. 4 eine Nähmaschine gemäß Fig. 1 bei eingestochener Nadel vor Durchführung des alternativen Verfahrens.

Von der in der Zeichnung dargestellten Nähmaschine 1 ist nur ein Teil der Grundplatte 2, des Ständers 3 und des Armes 4 abgebildet. Der Arm 4 endet in einem Kopf 5, der eine in bekannter Weise auf- und abbeweg­ bare Nadelstange 6 mit einer Nähnadel 7 trägt. Am Ständer 3 ist ein sich horizontal erstreckender Tragarm 8 angeordnet, der einen Abstand zur Grundplatte 2 aufweist. Im Tragarm 8 ist wie üblich ein in diesem Fall nicht dargestellter Greifer angeordnet, der mit der faden­ führenden Nähnadel 7 in bekannter Weise zur Bildung einer Fadennaht zusammenwirkt.

An der hinteren Längsseite des Tragarmes 8 ist ein Stickaggregat 9 lösbar befestigt. Das Stickaggregat 9 weist ein sich in Längsrichtung L erstreckendes, am Tragarm 8 anliegendes Gehäuse 10 und einen sich in Querrichtung Q mit geringem Abstand über den Tragarm 8 hinweg erstreckenden Auslegerarm 11 auf, der in Längsrichtung L verfahrbar ist.

Der detaillierte Aufbau und die Funktionsweise des Stickaggregates sind in der DE 295 14 286 U1 geoffenbart, so daß hierauf nicht näher eingegangen werden muß.

Aus einem Durchtrittsschlitz 12 des Auslegerarmes 11 ragt eine in Querrichtung Q hin- und herbewegbare Halteplatte 13 mit einem Ansatzstück 14, die gemeinsam ein Anschlußglied des Stickaggregates 9 für einen Stickrahmen 15 bilden. Der Stickrahmen 15 besteht aus einem Innenring 16 und einem durch das eingespannte Werkstück W verdeckten Außenring. Am Außenring ist mit Abstand ein langgestreckter Haltebügel 17 befestigt. Der Haltebügel 17 ist in einer nicht näher bezeichneten Bohrung des Ansatzstückes 14 verschiebbar aufgenommen und durch eine als formschlüssiges Verbindungsmittel ausgewählte Klemmschraube 18 in beliebiger Stellung arretierbar.

Bei dem Stickrahmen 15 handelt es sich um einen Rahmen in Sondergröße mit einem in Querrichtung Q vergrößerten Stickfeldbereich, der in eine vordere Stickfeldhälfte F1 und eine hintere Stickfeldhälfte F2 unterteilt ist. Die Länge des Stickrahmens 15 entspricht dem doppelten Verfahrweg des Stickaggregates 9 in Querrichtung Q.

Am Kopf 5 ist ein L-förmiger Träger 19 für eine optoelektronische Abtastvorrichtung 20 befestigt. Die Abtastvorrichtung 20 besteht in bekannter und deshalb in Fig. 3 nur schematisch dargestellter Weise aus einer Lichtquelle 21, deren Lichtstrahlen nach abwärts auf das Werkstück W gerichtet sind und aus einem Bildaufnehmer 22 für das vom Werkstück reflektierte Licht. Die Beleuchtungs- und Abtaststelle der Abtastvorrichtung 20 ist auf die Stichbildestelle der Nähmaschine 1 gerichtet, d. h. auf diejenige Stelle an der die Nadel 7 in das Werkstück W einsticht.

Die Steuerung für die Nähmaschine 1 und das Stickaggregat 9 enthält einen Mikrocomputer 23, der über einen von der Nähmaschine ange­ triebenen Impulsgeber 24 signalmäßig mit dem Nähmaschinentriebwerk verbunden ist. Dem Mikrocomputer 23 sind für den Betrieb des Stick­ aggregates 9 in bekannter und daher nicht näher erläuterter Weise ein Programmspeicher 25, ein Arbeitsspeicher 26 und eine Tastatur 27 zugeordnet. Der Mikrocomputer 23 steuert in Abhängigkeit der Daten eines aus dem Programmspeicher 25 ausgewählten und im Arbeitsspeicher 26 abgelegten Stickmusters über Schrittmotortreiber 28, 29 je einen Schrittmotor 30 bzw. 31 für die Quer- und für die Längsbewegung des Stickrahmens 15.

Der Bildaufnehmer 22 ist über eine bekannte Bildauswerteelektronik 32 mit dem Mikrocomputer 23 verbunden. Das Ergebnis eines Abtastvorganges wird in einer mit dem Mikrocomputer 23 verbundenen Anzeigevorrichtung 33 optisch dargestellt.

Mit der Nähmaschine lassen sich spezielle, z. B. aus zwei Teilmustern T1 und T2 zusammengesetzte Kombinationsmuster K herstellen. Um zwei Teilmuster T1, T2 einwandfrei zueinander positionieren zu können, wird ihnen ein gemeinsamer vorzugsweise außerhalb der Kontur des Kombinationsmusters K gelegener Anhängepunkt A zugeordnet, d. h., der dem Datensatz des Teilmusters T1 zugeordnete Anhängepunkt A hat die gleichen Koordinatenwerte wie der Anhängepunkt A des Teilmusters T2.

Die Fig. 1 und 4 zeigen nun die Situation, in der auf dem der hinteren Stickfeldhälfte F2 befindlichen Abschnitt des Werkstückes W das Teilmuster T1 eines aus zwei Teilmustern T1 und T2 zusammenge­ setzten Kombinationsmusters K gestickt worden ist. Außer dem voll­ ständigen Teilmuster T1 wurde von dessem letzten Nähstich ausgehend noch als weiterer zusätzlicher Nähstich der außerhalb der Kontur des Teilmusters T1 liegende Anhängepunkt A gebildet. Sein zum letzten Nähstich des eigentlichen Teilmusters T1 verlaufender Verbindungsfaden V ist kein Bestandteil des Teilmusters T1.

Beim Verfahren gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird nach dem Nähen des Anhängepunktes A die Nähmaschine stillgesetzt, worauf die zum jeweiligen Fadenvorrat führenden Nähfäden durchtrennt werden. Danach wird die beispielsweise als formschlüssiges Verbindungsmittel ausgewählte Klemmschraube 18 gelockert und der Stickrahmen 15 relativ zum stillstehenden Ansatzstück 14 in die in Fig. 1 stichpunktiert gezeigte Stellung verschoben, so daß sich nunmehr die vordere Stickfeldhälfte F1 im Stickbereich der Nähmaschine 1 befindet.

Nachdem die Klemmschraube 18 wieder angezogen worden ist, wird der Stickrahmen 15 z. B. durch Betätigen nicht dargestellter Verfahr­ tasten, die direkt in den Steuerungsablauf des Schrittmotors 30 für die Querbewegung des Stickrahmens 15 eingreifen, so weit zurückge­ fahren, bis sich der Anhängepunkt A wieder unter der Nadel 7 befindet.

Der dabei durchzuführende Vergleich zwischen der gewünschten Lage und der jeweils aktuellen Lage des Anhängepunktes A bezüglich der Nadel 7 erfolgt mit Hilfe der Abtastvorrichtung 20. Das von ihrer Lichtquelle 21 auf die Abtaststelle ausgesandte und von dieser reflektierte Licht wird vom Bildaufnehmer 22 empfangen und von der Bildauswerteelektronik 32 dahingehend analysiert, ob sich der Anhängepunkt A unter der Nadel 7 befindet. Wenn dies der Fall ist, erzeugt der Mikrocomputer 23 ein Bestätigungssignal, das auf der Anzeigevorrichtung 33 sichtbar gemacht wird. Dieses Bestätigungssignal kann auch dazu benutzt werden, um den für die Querverschiebung des Stickrahmens 15 eingeschalteten Schritt­ motor 30 stillzusetzen.

Sofern das Bestätigungssignal auch zum Abschalten des Schrittmotors 30 verwendet wird, kann ohne zusätzlichen technischen Aufwand die Ausrichtgenauigkeit dadurch verbessert werden, daß die Abtaststelle der Abtastvorrichtung 20 um einen solchen Betrag vor die Stichbilde­ stelle vorverlegt wird, der dem Bremsweg bzw. der Reaktionszeit des Schrittmotors 30 nach Zuleitung des Abschaltbefehls entspricht. Für eine bessere Erkennbarkeit des Anhängepunktes A kann es ferner zweckmäßig sein, wenn der Anhängepunkt A als ein optisch prägnantes Markierungsmuster gebildet wird - beispielsweise in Form eines Fadenkreuzes.

Am Anfang des zweiten Teilmusters T2 wird zunächst an der Stelle des bereits vorhandenen Anhängepunktes A der ebenfalls als Anhängepunkt A dienende erste Nähstich des Teilmusters T2 gebildet und danach das eigentliche Teilmuster T2 gestickt, das in Fig. 2 gestrichelt dargestellt ist. Sofern sich die Anhängepunkte A der beiden Teilmuster T1 und T2 überdecken, ist gewährleistet, daß der in Querrichtung zu messende Abstand der beiden Teilmuster T1 und T2 exakt dem vorgesehenen Maß entspricht und daß somit das Kombinationsmuster K genau das gewünschte Aussehen hat. Hierbei ist es gleichgültig, ob sich die Teilmuster T1 und T2 überlappen, sich berühren oder ob sie einen gegenseitigen Abstand aufweisen sollen. Durch die Anhängepunkte A läßt sich stets eine genaue Positionierung der Teilmuster T1 und T2 erzielen.

Nach Fertigstellung des Teilmusters T2 werden die zu den beiden gemeinsamen jetzt nicht mehr benötigten Anhängepunkten A verlaufenden Verbindungsfäden V herausgeschnitten.

Die für die Bildung von Endlosmustern - den sogenannten Endlosbordüren - vorgesehenen Teilmuster besitzen sowohl am Musteranfang als auch am Musterende je einen Anhängepunkt A. Da solche Muster häufig sehr viel länger als selbst der auf doppelte Länge vergrößerte Stickrahmen 15 ist, muß das Werkstück je nach Länge des Gesamtmusters ein- oder mehrmals im Stickrahmen 15 umgespannt werden. Gerade in solchen Fällen helfen die Anhängepunkte die gewünschte Positionierung der Teilmuster zu erzielen.

Beim Verfahren gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wird nach dem Nähen des Anhängepunktes A die Nähmaschine bei im Anhängepunkt eingestochener Nadel 7 stillgesetzt. Danach lockert die Bedienungs­ person die Klemmschraube 18, hält den Stickrahmen 15 mit einer Hand fest und startet mit der anderen Hand durch Betätigen einer entsprechenden nicht dargestellten Taste den Schrittmotor 30 für die Querbewegung. Hierbei wird das Ansatzstück 14 relativ zum festge­ haltenen Stickrahmen 15 entlang des Haltebügels 17 von der in Fig. 4 dargestellten hinteren Stellung in die strichpunktiert dargestellte vordere Stellung verschoben, die der Muster-Startposition des zweiten Teilmusters T2 entspricht. Danach zieht die Bedienungsperson die Klemmschraube 18 wieder an und verbindet damit den Stickrahmen 15 erneut mit dem Antrieb des Stickaggregates 9. Sobald dies geschehen ist, kann wie beim ersten Ausführungsbeispiel das zweite Teilmuster T2 gestickt werden.

Claims (6)

1. Verfahren zum positionsgenauen Sticken von aus wenigstens zwei Teilmustern zusammengesetzten Kombinationsmustern auf Näh- oder Stickmaschinen mit einem angetriebenen Stickrahmen, wobei die Kombinationsmuster größer sind als der Verfahrweg des Stickrahmens, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) zwei einander benachbarten Teilmustern (T1, T2) je ein gemeinsamer, vorzugsweise außerhalb des Kombinationsmusters (K) liegender Anhängepunkt (A) zugeordnet wird,
• b) beim Sticken des ersten Teilmusters (T1) der Anhängepunkt (A) als letzter Nähstich gebildet wird,
• c) danach derjenige Abschnitt des zu bestickenden Werkstückes in den Stickbereich der Näh- oder Stickmaschinen gebracht wird, auf dem das nachfolgende Teilmuster gebildet werden soll, wobei das Werkstück in eine solche Stellung gebracht wird, daß der Anhängepunkt (A) unterhalb der Nadel liegt,
• d) daraufhin das zweite Teilmuster (T2) gestickt wird, wobei der Anhängepunkt (A) den ersten Nähstich bildet,
• e) und nach Fertigstellung dem Kombinationsmusters (K) die zu den Anhängepunkten (A) führenden Verbindungsfäden (V) entfernt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines relativ zum Anschlußglied des Stickrahmen­ antriebs verschiebbaren Stickrahmens der für das zweite Teilmuster bestimmte Abschnitt des Werkstückes durch Verschieben des Stickrahmens relativ zum Anschlußglied in den Stickbereich der Näh- oder Stickmaschine gebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der für das zweite oder weitere Teilmuster bestimmte Abschnitt des Werkstückes durch Umspannen des Werkstückes in den Stick­ bereich der Näh- oder Stickmaschine gebracht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß für das Sticken beliebig langer, aus mehr als zwei Teilmustern gebildeter Endlosmuster jedem Teilmuster am Musteranfang und am Musterende je ein Anhängepunkt zugeordnet wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Anordnung eines optischen Sensors (22) mit einer auf die Stichbildestelle der Nähmaschine gerichteten Abtaststelle und mit einer Auswerteelektronik (32), die mit einer Anzeigevorrichtung (33) verbunden ist.

6. Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) zwei einander benachbarten Teilmustern (T1, T2) je ein gemeinsamer, vorzugsweise außerhalb des Kombinationsmusters (K) liegender Anhängepunkt (A) zugeordnet wird,
• b) beim Sticken des ersten Teilmusters (T1) der Anhängepunkt (A) als letzter Nähstich gebildet wird,
• c) danach die Nähmaschine bei im Anhängepunkt (A) einge­ stochener Nadel (7) stillgesetzt wird,
• d) anschließend der Stickrahmen (15) vom Anschlußglied (14) des Stickrahmenantriebs gelöst wird,
• e) daraufhin das Anschlußglied (14) durch den Stickrahmenan­ trieb relativ zum festgehaltenen Stickrahmen (25) bis zur Muster-Startposition des zweiten Teilmusters (T2) ver­ schoben wird,
• f) nach dem Verbinden des Stickrahmens (15) mit dem Anschluß­ glied (14) das zweite Teilmuster (T2) gestickt wird, wobei der Anhängepunkt (A) den ersten Nähstich bildet und
• g) nach Fertigstellung des Kombinationsmusters (K) die zu den Anhängepunkten (A) führenden Verbindungsfäden (V) entfernt werden.