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Die Erfindung betrifft eine Nähvorrichtung mit einer Auflageplatte zum Auflegen von Nähgut, die einen Arbeitsbereich für Nähgut vorgibt. Ferner betrifft die Erfindung eine Nähvorrichtung mit einer Nähnadel und einem Greifer, die als Stichbildungswerkzeuge für Stichbildung zusammenwirken.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Betriebssicherheit einer Nähmaschine zu erhöhen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Nähvorrichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen, durch eine Nähvorrichtung mit den im Anspruch 7 angegebenen Merkmalen und durch eine Nähvorrichtung mit den im Anspruch 9 angegebenen Merkmalen.
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Ein Projektor der Nähvorrichtung nach Anspruch 1 ermöglicht eine flexible Ausleuchtung eines Beleuchtungsfeldes, in dem der Arbeitsbereich liegt. Der Projektor kann so ausgeführt sein, dass über diesen Farben und/oder Icons/Piktogramme und/oder Buchstaben/Ziffern-Informationen in das Beleuchtungsfeld einprojiziert werden können. Dies kann zur Vermittlung entsprechender Betriebszustands-Informationen der Nähvorrichtung an die Bedienperson genutzt werden.
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Ein Mini-Beamer nach Anspruch 2 stellt einen besonders geeigneten Projektor dar. Ein derartiger Mini-Beamer ist kompakt und kann ausreichend lichtstark gestaltet sein. Der Mini-Beamer kann das Beleuchtungsfeld simultan ausleuchten oder kann eine Beleuchtung des Beleuchtungsfeldes über ein beispielsweise zeilenweises Abrastern mithilfe einer Scaneinrichtung herbeiführen.
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Ein dimmbarer Projektor nach Anspruch 3 erhöht den Komfort beim Arbeiten mit der Nähvorrichtung. Der Projektor kann so ausgeführt sein, dass bestimmte Abschnitte des Beleuchtungsfeldes unabhängig voneinander gedimmt werden können.
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Bei einer Ausführung der Nähvorrichtung als Nähmaschine nach Anspruch 4 kommen die Vorteile des Projektors besonders gut zur Geltung.
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Bei der Ausführung der Nähvorrichtung als Nähanlage nach Anspruch 5 resultieren entsprechende Vorteile. Zudem kann dort der Projektor so gestaltet sein, dass hierüber nach Anspruch 6 Einlegemarkierungen erzeugt werden können. Letztere können über eine Projektor-Steuerung vorgegeben werden, die mit einer zentralen Steuerung der Nähanlage in Signalverbindung steht. Die Vorgabe der Einlegemarkierungen über die Projektor-Steuerung kann abhängig von einer Bedienereingabe oder auch abhängig von einer Erfassung des erkannten, einzulegenden Nähguts geschehen. Eine derartigen Nähgut-Erfassung kann automatisiert, beispielsweise kamerabasiert und/oder über dem Nähgut zugeordnete Informationsträger, wie zum Beispiel Barcodes, QR-Codes oder entsprechende Tags, wie zum Beispiel RFID-Tags, gestaltet sein. Die Vorgabe der Einlegemarkierungen mithilfe des Projektors kann alternativ oder zusätzlich abhängig von einem Nähprogramm geschehen, welches wiederum über die zentrale Steuerung der Nähanlage vorgegeben wird.
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Bei einer Nähvorrichtung nach Anspruch 7 kann die mittels der Kamera erfasste mindestens eine Nähkomponente eine Komponente der Nähvorrichtung selbst und/oder das Nähgut sein. Über die Kamera kann eine Positionserkennung einer beweglichen Komponente der Nähvorrichtung erfolgen. Bei der Nähvorrichtung kann es sich um eine Nähmaschine oder um eine Nähanlage handeln.
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Bei einer Ausgestaltung der Nähvorrichtung mit einer Vorstich- und einer Nachstich-Kamera nach Anspruch 8 kann eine sichere Fehlsticherkennung erfolgen. Die Synchronisierung der Nachstich-Kamera mit der Vorstich-Kamera kann über einen Datenaustausch mit der Steuer/Regeleinrichtung erfolgen. Hierzu können auch Informationen zu einem Nähgut-Vorschubantrieb der Nähmaschine verarbeitet werden. Die Synchronisierung kann stichbasiert erfolgen, so dass eine Erfassung die beiden Kameras phasensynchron zur Stichbildung erfolgt. Alternativ oder zusätzlich kann die Synchronisierung der Kameras so geschehen, dass mit der Nachstich-Kamera exakt der gleiche Nähgutbereich erfasst wird, der vorher mit der Vorstich-Kamera erfasst wurde, so dass dann über eine Zuordnung der zum gleichen Nähgutbereich einerseits mit der Vorstich-Kamera und andererseits mit der Nachstich-Kamera erfassten Bilder ein Bildabgleich und somit eine Stichbildungskontrolle erfolgen kann.
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Bei einer Nähvorrichtung nach Anspruch 9 lässt sich überwachen, ob die Nähmaschine für eine bestimmte, angeforderte Nähaufgabe ausreichend ausgestattet ist. Beispielsweise kann beim Austausch einer Stichplatte eine hierüber vorgegebene maximale Stichlänge mit zugehörigen Komponenten abgeglichen werden, die zu einer Nähaufgabe benötigt werden, mit der diese maximale Stichlänge erzeugt werden kann. Falls diese zugehörigen Komponenten anhand des Abgleichs als nicht vollständig vorhanden erkannt werden, kann eine Fehlermeldung ausgegeben werden. Der Speicherbaustein kann alternativ oder zusätzlich als Maschinen-Kopierschutz ID-Daten zur Identifikation der Nähvorrichtung enthalten.
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Eine Ausführung des Speicherbausteins nach Anspruch 10 verhindert eine unautorisierte Änderung der Daten des Speicherbausteins, was die Betriebssicherheit der Nähvorrichtung erhöht und zudem ein unautorisiertes Kopieren verhindert. Bei der Produktion der Nähvorrichtung können so entsprechend dem Vorgang des Komponentenaufbaus die entsprechenden Ausstattungsinformationen jeweils ergänzt werden.
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Eine Antenneneinheit nach Anspruch 11, die als Ausleseeinheit für den Speicherbaustein zum Einsatz kommen kann, ermöglicht ein Auslesen des Speicherbausteins über die Nähvorrichtung.
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Die Merkmale der vorstehend diskutierten Nähvorrichtungen können beliebig miteinander kombiniert werden. So ist beispielsweise eine Nähvorrichtung möglich, die sowohl einen Projektor als auch eine Kamera sowie einen Speicherbaustein und eine Antenneneinheit aufweist.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
- 1 perspektivisch in einer Vorderansicht eine Nähmaschine mit einem Projektor zur Ausleuchtung eines einen Arbeitsbereich beinhaltenden Beleuchtungsfeldes;
- 2 eine gebrochene perspektivische Ansicht von Grundelementen einer Nähanlage, wobei hauptsächlich ein Arbeitsbereich in Form eines Nähgut-Einlegebereichs dargestellt ist, wo Nähgut zur Vorbereitung einer späteren Verarbeitung einlegbar ist,
- 3 eine weitere Ausführung einer Nähmaschine mit einer Vorstich-Kamera und einer Nachstich-Kamera;
- 4 eine gebrochene perspektivische Ansicht einer Ausführung einer Grund-Nähmaschine nach 3 mit Anordnungsvarianten für Speicherbausteine und Speicher-Ausleseeinheiten der Nähmaschine.
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Eine Nähmaschine 1 hat einen Ständer 2, einen Arm 3 sowie einen Kopf 4, so dass sich zusammen mit einer Gehäuse-Grundplatte 5 ein insgesamt C-förmiger Aufbau der Nähmaschine 1 ergibt. Eine über einen nicht näher dargestellten Hauptantrieb angetriebene Armwelle treibt eine Nadelstange 6 mit einer hieran festgelegten Nähnadel 7 auf- und abgehend an. Die Nadel 7 durchtritt dabei ein Stichloch in einer Stichplatte, die Teil einer Auflageplatte 8 bildet, die wiederum die Oberseite der Gehäuse-Grundplatte 5 der Nähmaschine 1 darstellt. Die Auflageplatte 8 dient zum Auflegen des Nähguts und gibt einen Arbeitsbereich für das Nähgut vor.
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Die Nähmaschine 1 hat zum Niederhalten von Nähgut während des Nähens einen Nähfuß 9, der auch als Drückerfuß bezeichnet ist. Der Nähfuß 9 ist an einer Drückerfußstange 10 montiert.
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Die Nähmaschine 1 ist ein Beispiel für eine Nähvorrichtung.
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Die Nähmaschine 1 hat einen Projektor 11, der in einem quaderförmigen Gehäuse 12 eine Lichtquelle für Beleuchtungslicht und eine Optik zur Führung des Beleuchtungslichts aufweist. Der Projektor 11 kann als Mini-Beamer ausgeführt sein. Informationen zu möglichen Ausgestaltungen derartiger Mini-Beamer findet der Fachmann auf der Wikipedia-Seite „Handheld projector“, Abrufdatum: 22.01.2019.
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Das Gehäuse 12 ist über eine Anbringungsstange 12a, über die auch Versorgungs- und Signalleitungen hin zum Projektor 11 geführt sind, am Kopf 4 der Nähmaschine 1 angebracht.
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Wie gestrichelt in der 1 angedeutet, führt die Optik des Projektors 11 das Beleuchtungslicht zur Ausleuchtung eines Beleuchtungsfeldes 13, in dem der Arbeitsbereich der Auflageplatte 8 liegt. Das Beleuchtungsfeld 13 beinhaltet den Stichbildungsbereich.
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Der Projektor 11 ist so ausgeführt, dass dessen Beleuchtungsstärke dimmbar ist. Bei einer Variante kann der Projektor 11 so ausgeführt sein, dass bestimmte Abschnitte des Beleuchtungsfeldes 13 unabhängig voneinander gedimmt werden können, so dass beispielsweise ein Stichbildungsbereich, also dort, wo die Nähnadel 7 mit einem Greifer 14 der Nähmaschine zur Stichbildung zusammenwirken, heller ausgestrahlt wird als ein Umgebungsbereich. Eine abschnittsweise Dimmbarkeit des Beleuchtungsfeldes 13 kann auch dazu genutzt werden, zur Bedienperson hin reflektierende Komponenten der Nähmaschine weniger stark zu beleuchten.
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Mit dem Projektor 11 kann das Beleuchtungsfeld 13 auch mit verschiedenen Farben ausgeleuchtet werden, was zur Vermittlung von Signalen an die Bedienperson genutzt werden kann. Die Beleuchtung zumindest von Abschnitten des Beleuchtungsfeldes 13 mit rotem Licht kann beispielsweise einen Warnhinweis darstellen. Die Beleuchtung mit gelbem Licht kann beispielsweise einen Hinweis darstellen, dass bestimmte Betriebsparameter der Nähmaschine nahe einer vorgegebenen Grenze ausgereizt sind oder dass bestimmte Betriebsmittel bald aufgebraucht sind. Eine grüne Ausleuchtung kann als Signal genutzt werden, dass ein bestimmter Nähprogrammschritt zur Abarbeitung vorbereitet ist, so dass die Bedienperson mit dem Nähen fortsetzen kann.
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Der Projektor 11 kann auch so ausgeführt sein, dass in das Beleuchtungsfeld 13 Symbole, zum Beispiele Icons oder Piktogramme, oder Buchstaben, Ziffern oder sonstige Informationen, beispielsweise Textinformationen, einprojiziert werden können. Derartige Informationsträger können ebenfalls zur Vermittlung bestimmter Betriebszustände der Nähmaschine 1 genutzt werden.
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Nachfolgend wird anhand der 2 eine weitere Ausführung einer Nähvorrichtung beschrieben. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert. Die 2 zeigt Grundkomponenten einer Nähanlage 15 im Umfeld eines Nähgut-Einlegebereichs 16, wo Nähgut zur Vorbereitung einer späteren Verarbeitung einlegbar ist. Ein derartiger Nähgut-Einlegebereich 16 stellt eine Variante eines Arbeitsbereichs einer Nähvorrichtung dar.
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Die Nähanlage 15 hat wiederum einen Projektor 11, der, wie bei der Ausführung nach 1, als Mini-Beamer ausgeführt ist und mit dem Beleuchtungslicht ein Beleuchtungsfeld 13 ausleuchtet. Das Beleuchtungsfeld 13 leuchtet den Nähgut-Einlegebereich 16 aus.
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Im Falle der Nähanlage 15 ist der Projektor 11 zur Erzeugung vorgegebener Einlegemarkierungen ausgeführt, die über eine Projektor-Steuerung vorgegeben werden können, die mit einer zentralen Steuerung der Nähanlage 15 in Signalverbindung steht. Als Einlegemarkierung kann linienhaft eine „Anlagekante“ einprojiziert werden, längs der ein Nähgut-Randbereich aufzulegen ist oder an dem eine nähgutseitige Markierung auszurichten ist. Alternativ oder zusätzlich kann als Einlegemarkierung eine Kontur zumindest eines Abschnitts des einzulegenden Nähguts innerhalb des Nähgut-Einlegebereichs einprojiziert werden. Auch komplexere Nähgutkonturen oder Konturabschnitte können mit dem Projektor 11 in den Nähgut-Einlegebereich 16 projiziert werden. Auch hier können wiederum Icons/Piktogramme, Buchstaben/Ziffern-Informationen oder auch komplette Textinformationen einprojiziert werden, um der Bedienperson die Einlegeaufgabe und ggf. weitere Nähgut-Handlingaufgaben zu erleichtern.
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Anhand der 3 wird eine weitere Ausführung einer Nähvorrichtung beschrieben. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
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Die Nähmaschine 1 nach 3 hat eine Vorstich-Kamera 17 zur Erfassung eines Nähgutbereiches 18 vor der Stichbildung.
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Weiterhin hat die Nähmaschine 1 nach 3 eine Nahtstich-Kamera 19 zur Erfassung eines Nähgutbereichs 20 nach der Stichbildung. Die Nachstich-Kamera 19 ist mit der Vorstich-Kamera 17 über eine zentrale Steuer/Regeleinrichtung 21 der Nähmaschine 1 synchronisiert. Die Vorstich-Kamera 17 und die Nachstich-Kamera 19 stehen mit der zentralen Steuer/Regeleinrichtung 21 der Nähmaschine 1 in Signalverbindung.
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Beim Betrieb der Nähmaschine 1 erfolgt eine Synchronisierung der beiden Kameras 17, 19 mit einem Nähgut-Vorschub der Nähmaschine 1 derart, dass mit den beiden Kameras 17 und 19 jeweils exakt der gleiche Nähgutbereich während des Nähvorgangs erfasst wird. Die Bilder, die von diesem Nähgutbereich vor der Stichbildung mit der Vorstich-Kamera 17 und nach der Stichbildung mit der Nachstich-Kamera 19 aufgenommen werden, werden dann digital mithilfe der Steuer/Regeleinrichtung 21 voneinander abgezogen, so dass das Nahtbild, also die im erfassten Nähgutbereich erzeugte Naht verbleibt. Dieses Nahtbild kann als Istwert mit einem in der Steuer/Regeleinrichtung 21 abgelegten Soll-Nahtbild verglichen werden. Abweichungen, die größer sind als ein vorgegebener Toleranzwert, werden als Fehlstich erkannt, so dass ein entsprechendes Warnsignal beispielsweise auf einer Anzeigeeinheit 22 der Steuer/Regeleinrichtung 21 ausgegeben werden kann.
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Bei einer weiteren Ausführung kann die Kamera 17 und/oder 19 zur Erfassung einer Momentanposition einer Nähkomponente der Nähmaschine 1 ausgeführt sein, beispielsweise zur Erfassung einer Position der Nadelstange 6 und/oder der Drückerfußstange 10 und/oder des Greifers 14. Auch die Position einer anderen bewegten Komponente, beispielsweise eines Fadenmessers, kann erfasst werden. Auch eine Kameraerfassung einer Fadenführung kann erfolgen. Neben einer solchen Erfassung, insbesondere verschiedener Nähpositionen von Bauteilen, können alternativ oder zusätzlich mit Hilfe der Kameras 17 und/oder 19 Bilder von Bauteilen bzw. Maschinenkomponenten mit gespeicherten Bildern dieser Bauteile/Maschinenkomponenten abgeglichen werden. Hierdurch können fehlerhafte, defekte oder generell falsche Ist-Bauteile von den gespeicherten Soll-Bauteilen unterschieden und damit erkannt werden.
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Anhand der 4 wird eine weitere Ausführung einer Nähvorrichtung beschrieben. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 und 3 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
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In der 4 sind verschiedene Positionen hervorgehoben, in denen Speicherbausteine 23 und/oder Ausleseeinheiten 24 zum Auslesen von Speicherbausteinen untergebracht werden können.
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Bei dem mindestens einen Speicherbaustein 23 handelt es sich um einen Baustein zur Speicherung von Informationen zur Identifikation und/oder zur Ausstattung der Nähmaschine 1. Der mindestens eine Speicherbaustein 23 ist so ausgeführt, dass die in dem Speicherbaustein 23 gespeicherten Informationen nicht oder nur durch Eingabe einer Zugangsidentifikation änderbar sind. Der Speicherbaustein 23 kann als NFC (Near Field Communication, Nahfelderkennung)-Chip oder auch als RFID-Tag ausgeführt sein. Bei dem Speicherbaustein 23 kann es sich auch um eine Datenkarte handeln. Die Ausleseeinheit 24 kann als Antenneneinheit ausgeführt sein.
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Im Speicherbaustein 23 können Daten zu einer kompletten Komponenten-Funktionsausstattung der Nähmaschine 1 abgelegt sein. Im Speicherbaustein 23 können alternativ oder zusätzlich Daten zur Identifikation der individuellen Nähmaschine 1 abgelegt sein.
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Mögliche Anbringungsorte des Speicherbausteins 23/der Ausleseeinheit 24 sind im Bereich der Auflageplatte 8 beispielsweise nahe des Stichbildungsbereichs oder nahe dem Ständer 2 oder auch im Arm 3, beispielsweise im Bereich von dessen Unterseite. Die Unterbringung kann dabei in einer komplementär zur Form des Speicherbausteins 23/der Ausleseeinheit 24 ausgebildeten Einfräsung geschehen.
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Bei dem Speicherbaustein 23 kann es sich um einen passiven Baustein ohne eigene Energiequelle handeln. Alternativ kann der Speicherbaustein 23 eine eigene Energiequelle haben oder einen Akkumulator/Kondensator, der über Induktion geladen werden kann.
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Die gespeicherten Komponenten/Funktionsinformationen zur Nähmaschine 1 können beispielsweise beim Austausch einer Stichplatte der Nähmaschine 1, die eine maximal mögliche Stichlänge vorgibt, genutzt werden. Die maximal mögliche Stichlänge der neu eingesetzten Stichplatte kann durch entsprechende Abfrage im Speicherbaustein mit den zugehörigen Komponenten der Nähmaschine 1 abgeglichen werden, die zu einer Nähaufgabe benötigt werden, mit der diese maximale Stichlänge erzeugt werden kann. Falls diese zugehörigen Komponenten nicht oder nicht vollständig vorhanden sind, wird eine Fehlermeldung ausgegeben „Stichplatte passt nicht zur Maschinenkonfiguration“.
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Identifikationsdaten zur Nähmaschine 1 können als Maschinen-Kopierschutz genutzt werden. Jeder produzierter Maschine wird dabei ein unverwechselbares Identifikationsdatum zugeordnet. Sollte die Maschine insgesamt kopiert werden, würde dann auch dieses Identifikationsdatum kopiert, was bei einem späteren Abgleich erkannt würde.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2975169 B1 [0002]
- EP 2105526 B1 [0002]
