DE2652261A1 - Automatische naehmaschine mit programmgesteuertem arbeitszyklus - Google Patents

Description

OW.-IN·. Ol»L..INa M. SC. ΟΙ«...·ΗΥ1. OB. OI^L.-PHY». HÖGER - STELLRECHT - GRiESoBACH - HAECKER PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

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Union Special Corporation 400 North Franklin Street Chicago, Illinois, 60610 U.S.A.

Automatische Nähmaschine mit programmgesteuertem Arbeitszyklus

Die Erfindung betrifft eine automatische

Nähmaschine mit programmgesteuertem Arbeitszyklus zur Verarbeitung von flächigen Werkstücken, insbesondere Stoffteilen, bei welcher elektrische Programmspeichermittel Signale erzeugen und Fühler zur überwachung der Werkstücke auf Unregelmässigkeiten vorgesehen sind.

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Die Erfindung wird im nachstehenden am Beispiel einer Nähmaschina behandalt, sie ist grundsätzlich jedoch auch auf andere Werkzeugmaschinen zur Verarbeitung flächiger Werkstücke anwendbar.

Wie in anderen Industriezweigen besteht auch in der Bekleidungsindustrie das Bestreben, den Fertigungsvorgang zu automatisieren und die Handarbeit dabei auf ein Minimum herabzusetzen. Dabei treten bei automatischen Nähvorrichtungen immer dann Schwierigkeiten auf, wenn Stoffalten oder mehrere Stofflagen verarbeitet werden müssen. Häufig muss dabei die Stoffaltung während das Arbeitszyklus vorgeschoben, gedreht, gezogen, verwunden, gestossan, etc. werden, um die erforderliche Bearbeitung auszuführen. Es wurden bereits zahlreiche Einrichtungen vorgeschlagen, mit deren Hilfe gewährleistet werden soll, dass sich eine Stoffaltung in ordnungsgemässer Ausrichtung für die Durchführung des betreffenden Arbeitsvorganges befindet. Diese Einrichtungen sind jedoch nicht in jedem Fall*narrensicher.

Die auftretenden Schwierigkeiten lassen sich besser verstehen, wenn man sich vergegenwärtigt, dass eine automatische Nähmaschine die verschiedenartigsten Stoffbahnen verarbeiten muss, wobei die Stoffe von sehr leichten Polyester-Hosenstoffen zu extrem schweren Cord- oder Samtstoffen reichen können. In jedem Fall soll von Hand vorzunehmende Einstellung dabei auf ein Minimum reduziert sein. Infolgedessen erwies es sich bisher als notwendig, die meisten automatischen Nähvorrichtungen mit bestimmten Arten von Sensoren oder Detektoren zu versehen, die dann ansprechen, wenn aus irgendwelchen Gründen der Stoff nicht vorschriftsmassig orientiert oder dergleichen ist. Zu derarti-

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gen Unregelmassigkeiten im Stoff gehören beispielsweise unbeabsichtigt auftretende Faltungen, Bügelfalten, verknitterte Stellen, Zusammenballungen, usw. Dabei besteht jedoch die Schwierigkeit, die betreffende Einrichtung so auszubilden, dass sie auf die oben erwähnte grosse Vielfalt verschiedener Stoffarten anspricht.

Eine weitere Schwierigkeit beruht auf den hohen Arbeitsgeschwindigkeiten, mit denen moderne Nähmaschinen betrieben werden. Der auf die Unregelmassigkeit im Stoff ansprechende Detektor muss daher sehr rasch und empfindlich arbeiten, um die zur Korrektur erforderlichen Schritte einzuleiten, bevor ein Schaden entsteht. Dies ist bei Nähgeschwindigkeiten zwischen etwa 3000 und 8000 Stichen pro Minute nicht problemlos. Eine weitere Schwierigkeit hängt mit den sehr hohen Stoffkosten zusammen. Selbst wenn die Fehlergrenze eines auf Stoffunregelmassigkeiten ansprechenden Detektors relativ klein ist, beispielsweise 1 oder 2%, können sich, bezogen auf eine Woche, dennoch beachtliche Kostenbeträge ansammeln.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine automatische

Nähmaschine vorzuschlagen, die auf Unregelmassigkeiten im Werkstück, insbesondere im Stoff, anspricht und entsprechende Steuersignale erzeugt, und zwar bei einer grossen Vielfalt zu verarbeitender Werkstücke, insbesondere Stoffen ganz verschiedener Dicke.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Kombination folgender Merkmale gelöst:

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(a) Die Maschine enthält einen berührungslosen Annäherungsfühler, der in Abhängigkeit von Unregelmässigkeiten im Werkstück ein Ausgangssignal erzeugt;

(b) eine proportional arbeitende Ansprecheinrichtung (Detektor) empfängt als Eingangssignal das Ausgangssignal des Annäherungsfühlers und liefert ihrerseits ein Ausgangssignal, wenn jenes Eingangssignal eine rasche Änderung zeigt;

(c) eine Torschaltung erzeugt ein zur Steuerung der Maschine auswertbares Ausgangssignal, sobald sie einerseits durch die Programmspeichermittel erregt ist und andererseits ein Ausgangssignal der Ansprecheinrichtung erhält.

Weitere Merkmale und Vorteile bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung bestehen in folgendem: Eine erfindungsgemässe Nähmaschine enthält einen auf Stoffunregelmässigkeiten ansprechenden Fühler, bei dem die Reaktionszeit zwischen dem Feststellen einer Unregelmässigkeit und dem erforderlichen Korrektureingriff minimal ist. Der erfindungsgemäss vorgeschlagene Fühler für Stoffunregelmässigkeiten kann leicht und einfach an bereits vorhandenen Nähmaschinen nachträglich angebracht werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der berührungslose, auf Stoffunregelmässigkeiten ansprechende Annäherungsfühler einen Wandler und eine Sonde sowie eine mit

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dieser zusammenwirkende Einrichtung, wodurch die zwischen ihnen vorhandene Entfernung überwachbar istj es sind ferner Befestigungsmittel vorgesehen, mit deren Hilfe die Entfernung zwischen der Sonde und der mit ihr zusammenwirkenden Einrichtung variiert werden kann. Eine Signal-Aufbereitungsschaltung modifiziert die Ausgangssignale von dem berührungslosen Fühler. Ein proportional arbeitender, auf Veränderungen ansprechende Detektor erzeugt in Abhängigkeit von einer Entfernungsänderung ein Ausgangssignal. Ein logisches Steuerprogramm liefert ein Ausgangssignal, welches eine Information über den Arbeitszyklus der automatischen Nähmaschine erbringt. Die Torschaltung erzeugt ein Ausgangssignal in Abhängigkeit einmal von einem Eingangssignal aus jenem Detektor und zum anderen von einem Auslösesignal aus dem erwähnten Steuerprogramm. Die erfindungsgemässe Maschine kann ferner auch logische Ausgangsmittel umfassen, die auf ein Signal der Torschaltung ansprechen und ein Signal oder eine Serie von Signalen liefern, durch die die erforderlichen Korrekturschritte veranlasst werden.

Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer automatischen Nähmaschine gemäss der Erfindung;

Fig. 2 eine schaubildliche Vorderansicht der Maschine aus Fig. 1 in grösserem Maßstab;

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Fig. 3 ein Blockdiagramm mit verschiedenen elektrischen Schaltkreisen und Einrichtungen und

Fig. 4 ein weiteres Schaubild mit mehr Einzelheiten.

Die dargestellte Nähmaschine dient beispielsweise dem Bearbeiten von Hosenteilen und dergleichen. Bei der dargestellten Ausführungsform handelt es sich um eine Maschine des Typs 2800 B-5 der Anmelderin, wie sie in der US-PS 3 425 369 beschrieben ist.

Bei der auf der Zeichnung dargestellten automatischen Nähmaschine 10 ist die eigentliche Nähvorrichtung 12 auf einem Tisch befestigt, der von einem Unterbau 16 abgestützt ist. An der Unterseite des Tisches 14 sind eine elektrische Übertragungseinheit 18 mit Elektromotor und Kupplung angeordnet. Ein Induktionsmotor mit hohem Drehmoment und geringer Trägheit, der mit einer steuerbaren Kupplung ausgestattet ist, eine photoelektrische Steueranlage mit elektrischen Schaltungen sowie ein photoelektrischer Sensor dienen der Steuerung des (nicht dargestellten) Motors. Ein Schaltkasten und logische Programmspeichermittel 22 sind ebenfalls am Unterbau 16 mittels geeigneter Stützarme gehalten. Die (nicht dargestellten) einzelnen Schalter des Kastens und das eigentliche (ebenfalls nicht dargestellte) logische Steuerprogramm werden für die erforderliche Steuerung der Maschine während des Arbeitszyklus benutzt. Diese Schalter, Schaltungen und Programme sorgen für die richtige Abfolge verschiedener Ereignisse, um das Besäumen oder dergleichen von beispielsweise Hosenabschnitten durchzuführen.

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Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist eine Reihe photoelektrischer Zellen 24a bis d auf einer Stofftrageplatte 26 angeordnet, wodurch ein Teil der Eingangsinformation für das logische Maschinenprogramm gesammelt wird. Direkt neben den photoelektrischen Zellen 24a bis d ist relativ zur Stofftrageplatte 26 ein Streifblatt 28 schwenkbar gelagert. Wie dargestellt, kann das Streifblatt 28 in eine Lage verscbwenkt v/erden, in welcher die Hauptebene der Unterseite 29 im wesentlichen parallel und im Abstand zur Hauptebene der Stofftrageplatte liegt. Bei dieser Ausführungsform unterstützt das Streifblatt 28 die Führung des Stoffes und entfernt unerwünschte Falten aus ihm. In der praktischen Ausführung wird das Streifblatt mittels eines einseitig wirkenden, pneumatischen Zylinders (nicht dargestellt) gegen die Stofftragplatte 26 gedrückt. Während eines Arbeitszyklus, in dem ein Stoff über die Stofftrageplatte 26 läuft und in Laufrichtung unter der Wirkung eines (nicht dargestellten) Stoffschiebers den Stichbildemitteln 31, beispielsweise einer Nähnadel, zugeführt wird, befindet sich die Unterseite 29 des Streifblattes 28 in unmittelbarem Kontakt mit dem Stoff, und zwar kurz bevor die Vernähung des Stoffes erfolgt. In Fig. 2 ist die Vorschubrichtung des Stoffes durch den Pfeil 36 angegeben. Wenn der Stoff über die Stofftragplatte 26 läuft, nachdem er unter der

Unterseite 29 der Streifplatte 28 hindurchpassiert ist, beer,

sitzt (eine im wesentlichen gleichförmige Kontinuität. Infolgedessen weist der Stoff kurz vor Durchführung des Nähvorganges keine Ünregelmässigkexten, beispielsweise Knicke, Faltungen, Verdickungen, und dergleichen auf sondern befindet sich in einem glatten Zustand. Dies ist der Idealzustand.

In der Praxis laufen jedoch, wie oben bereits festgestellt,

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ünregelmässigkeiten unter der Streifplatte 28 oder einem anderen Gerät, das zu ihrer Beseitigung dient, hindurch. Die Unregelmässigkeiten gelangen dann in die Stichbildezone, wo aufgrund der an ihnen durchgeführten Verarbeitungen Schäden auftreten können.

Wegen weiterer Information über die Arbeitsweise der Nähmaschine 10 wird noch einmal auf die oben genannte US-PS wie auch auf die Nähvorrichtung 12 verwiesen, die eine überwendlichnähmaschine ist, wie sie unter der Bezeichnung 39500 QJZ von der Anmelderin vertrieben wird.

Bei der hier beschriebenen, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zur Feststellung von Unregelmässigkeiten bei einer automatischen Nähmaschine ist eine Sonde 38 eines berührungslosen Annäherungsfühlers 44 in der Stofftrageplatte 26 unter der Unterseite 29 der Streifplatte 28 angeordnet. Der Fühler 44 schließt die Sonde 38 und elektrische Wandlereinrichtungen 40 ein, denen die erforderlichen Schaltungen zugeordnet sind. Im Betrieb liegt der Stoff über der Stofftragplatte 26 und das Streifblatt 28 übt gegen den Stoff eine Kraft aus. Gleichzeitig schattet die Streifplatte 28 die Sonde 38 ab oder liegt über derselben. Während dieser Zeit überwacht die Sonde 38 ständig die Entfernung zwischen der Unterseite 29 und der Sonde selbst. Dies heisst, dass die Sonde 38 und die Unterseite 29 des Streifblattes 28 so montiert und orientiert sind, dass beim Auftreten von Stoffunregelmässigkeiten, beispielsweise Faltungen, diese unter das Streifblatt 28 geführt oder gezogen werden, wodurch dieses aus seiner vorgegebenen Lage herausbewegt wird. Diese Änderung oder Bewegung wird unmittelbar von

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der Sonde 38 abgefühlt oder festgestellt. Bei der dargestellten Ausführungsform wird, wenn das Streifblatt 28 in angehobener Stellung ist, ein Signal erzeugt, welches einer Sensoreinrichtung mitgeteilt wird. Ein zweites Signal oder eine zweite Spannung wird erzeugt, wenn das Streifblatt 28 in der Arbeitsoder Gleichgewichtslage ist. Dieses zweite Signal wird durch die Entfernung erzeugt, über die hinweg sich das Streifblatt von seiner angehobenen Position in seine Arbeitsstellung bewegt. Daher ist für jeden verschiedenen Stofftyp mit unterschiedlichen Dicken die durchlaufene Entfernung und damit die erzeugte Spannung verschieden. Diese Spannung, die in Abhängigkeit von einer besonderen Materialdicke erzeugt wird, dient als Basislinie, von welcher aus die Veränderung gemessen wird. Offensichtlich ist dies lediglich eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung und die relativen Beziehungen der hier beschriebenen Elemente können auch variiert werden oder es kann hierzu die Sonde 38 auch zusammen mit irgendeiner anderen Einrichtung Verwendung finden, die sich in Abhängigkeit von Unregelmässigkeiten im Werkstück (Stoff) verschiebt. Darüber hinaus ist die Verwendung des hier beschriebenen, auf unregelmässigkeiten im Stoff ansprechenden Sensors nicht auf einen Nähmaschinenkopf beschränkt. Er kann in jeder Situation Anwendung finden, in welcher ein Stoff zu verarbeiten ist, der sich in flacher und glatter Orientierung befinden muss.

Wie im Blockdiagramm der Fig. 3 dargestellt, umfasst der berührungslose Annäherungsfühler 44, wie bereits festgestellt, sowohl die Sonde 38 als auch den Wandler 40. Ausgangssignale aus dem Fühler 44, die durch Stoffunregelmässigkeiten hervorgerufen sind, werden einem Signalmodifizierer 46 zugeleitet,

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der das Signal in gewünschter Weise modifiziert oder umformt. Beispielsweise kann der Modifizierer dazu dienen, das Ausgangssignal mit dem Gesamtsystem kompatibel zu machen. Das aus dem Modifizierer 46 austretende, modifizierte Ausgangssignal wird anschliessend einer auf proportionale Änderungen ansprechende Detektor- oder Ansprecheinrichtung 48 übermittelt, die das ankommende Signal überprüft, es mit einem vorgegebenen Wert vergleicht und einen Ausgang lediglich dann liefert, wenn eine Änderung vorgegebener Grosse auftritt, die über einer eingestellten Schwelle liegt.Somit erzeugt die proportional arbeitende Ansprecheinrichtung 48 ein Ausgangssignal lediglich unter bestimmten Umständen. Im praktischen Betrieb würden dies die durch die Sonde 38 vorgenommenen Feststellungen von erheblichen Stoffunregelmässigkeiten sein und nicht diejenigen, die durch lockeren Faden oder natürlich auftretende Änderungen in der Stoffdicke verursacht sind. In der Ansprecheinrichtung 48 ist ein Signalspeicher 50 enthalten, welcher die letzte, dem stationären Zustand entsprechende Eingangsinformation kurz vor einem einer Stoffunregelmässigkeit entsprechenden Signal festhält. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Speicher 50 ein Kapazitätsspeicher mit raschem Wechsel und niedriger Entladung. Von der Ansprecheinrichtung 48 gelangt ein für eine Stoffunregelmässigkeit repräsentatives Signal zu einer Torschaltung 52. In dieser Torschaltung werden eine Reihe von Eingangssignalen filtriert und ein Ausgangssignal dann erzeugt, wenn eine vorgewählte Kombination von Eingangssignalen vorliegt. Auch das logische Steuerprogramm 22 der Nähmaschine liefert einen Eingang für die Torschaltung 52. Wie bereits festgestellt, enthält dieses Steuerprogramm 22 spezielle Informationen über den Arbeitszyklus der Maschine und Ereignisse,

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welche während dieses Zyklus auftreten. Um die Torschaltung 52 zu veranlassen, dass sie ein Ausgangssignal liefert, muss sie ein auf eine Stoffunregelmässigkeit zurückzuführendes Eingangssignal empfangen und gleichzeitig hiermit ein auslösendes Eingangssignal aus dem Steuerprogramm 22. Dieses Auslösesignal wird aufgrund der Tatsache benötigt, dass eine Stoffunregelmässigkeit, welche von der Sonde 38 festgestellt ist, ein Teil des normalen Arbeitszyklus der automatischen Nähmaschine sein kann. Während dieser Zeit ist es natürlich unerwünscht, den Arbeitszyklus in irgendeiner Weise zu unterbrechen.

Zu diesem Zweck enthält die die Unregelmässigkeiten abfühlende und auf sie ansprechende Einrichtung auch einen Signalspeicher. Wenn während des normalen Arbeitszyklus eine absichtliche Unregelmässigkeit hervorgerufen wird, verhütet das Steuerprogramm 22 der Maschine die Auslösung der Torschaltung. Wenn jedoch eine unabsichtliche Unregelmässigkeit beim Zurückkehren zum Arbeitszyklus auftritt, muss die Ansprecheinrichtung in der Lage sein, sie gegenüber der durch den glatten Stoff gesetzten Schwelle zu beurteilen. Dies bedeutet, dass in der Gleichgewichts- oder Arbeitsposition solch ein Ausgangssignal an die Torschaltung gegeben werden kann, beispielsweise wenn während des Arbeitszyklus das Streifblatt 28 angehoben wird, um das bearbeitete Stoffteil zu drehen. Dieser Vorgang kann eine Falte hervorrufen, welche von dem Streifblatt erfasst wird, wenn es in seine Arbeitsposition zurückkehrt. Der Speicher liefert dann eine auf den früheren Zustand bezogene Information derart, dass die Ansprecheinrichtung funktionieren kann. Nur von Unregelmässigkeiten, die während eines solchen Arbeitszyklus erzeugt werden, würde die Torschaltung nicht ausgelöst.

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Zu allen anderen Zeiten würde diese Schaltung ein Auslösesignal vom logischen Steuerprogramm der Maschine empfangen.

Falls durch die Torschaltung 52 ein Ausgangssignal hervorgerufen wird, wird dieses, je nach der Kompliziertheit der automatischen Nähmaschine zu einer logischen Ausgangseinrichtung 56 überführt. Diese Einrichtung 56 kann ein einfacher Schalter sein, welcher die automatische Nähmaschine schaltet, oder es kann sich um eine ziemlich komplexe Einrichtung handeln, die veranlasst, dass ein bestimmter Korrekturvorgang automatisch eingeleitet wird. Offensichtlich kann die besondere Art aller dieser, oben angegebenen Einzelheiten variiert werden, je nachdem, um welches automatische Nähsystem es sich handelt. Das Steuerprogramm 22 variiert selbst wiederum bei praktisch allen verschiedenen Arten von automatischen Nähmaschinen. Auch die logische Ausgangseinrichtung 56 kann frei gewählt werden, beispielsweise in Abhängigkeit von der Geschicklichkeit der Bedienungsperson und so weiter.

In Fig. 4 ist eine besonders bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung eines erfindungsgemässen Verfahrens zum Feststellen von Stoffunregelmässigkeiten dargestellt. Dabei wurde jedoch nicht versucht, die Schaltung des Steuerprogramms 22 oder der Ausgangseinrichtung 56 im einzelnen darzustellen, da diese von einer zur anderen Maschine erheblich variieren können und im übrigen dem Fachmann grundsätzlich bekannt sind. Bei der dargestellten Ausführungsform werden die Sonde 38 und der Wandler 40, die zusammen den berührungslosen Annäherungsfühler 44 bilden, von der Firma Bentley Nevada, P.O.Box 157, Minden, Nevada 89423 vertrieben. Verschiedene andere Arten

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berührungsloser Fühler lassen sich ebenfalls einsetzen, je nachdem welches besondere Modell eines Wandlers und eines Sondenkopfes Anwendung findet. Ebenfalls spielt hierbei die Länge der Leitung zwischen diesen beiden Elementen eine Rolle. Diese verschiedenen Variablen lassen sich solange auswechseln, bis die angestrebte Kombination erreicht ist.

Da das Ausgangssignal von diesem besonderen berührungslosen Annäherungsfühler 44 negativ ist und weil es erforderlich ist, ein Basissignal über das System aufrechtzuerhalten, findet ein Signalmodifizierer 58 Verwendung. Dieser Modifizierer 58 kehrt das Signal um und hält eine Basislinienspannung über dem System aufrecht, und zwar über einen zugeordneten Schaltkreis. Hierdurch wird auch das Signal verstärkt, so dass der zum Teil 58 gelangende Ausgang die richtige Polarität und Stärke besitzt.

Der kontinuierliche Ausgang vom Signalmodifizierer 58 bildet den Eingang zu einer proportional auf Veränderungen ansprechenden Ansprecheinrichtung, die bei der dargestellten Ausführungsform die folgenden Elemente einschliesst: Zunächst wird der Eingang durch einen logarithmischen Verstärker 60 umgekehrt, dessen Funktion durch die nachstehenden Gleichungen erläutert wird:

E_0UT= -A(LOGI_1n-LOG I_ref) E'_0UT- -A(LOG I_1n-LOG I_ref) E'out "Ε_ουτ=ΔΕ=Α LOG 2

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Hierin bedeuten:^our ^en Ausgang des logarithmischen Verstärkers , welcher dem stationären Zustand entspricht, &ουτ den Ausgang nach einer Veränderung; "A" eine einstellbare Konstante; JTre/=· einen Bezugs s tr om;_Z^ de«, anfängliche Stromeingang und J" tu - 2. X/// den Eingangsstrom nach der Veränderung, die bei diesem besonderen Beispiel eine Falte mit doppelter Dicke ist. Der besondere logarithmische Verstärker wird von der Firma Teledyne Philbrick of Alight Drive at Route 128, Dedham, Massachusetts 02026 vertrieben. In diesen Gleichungen ist ^COT ein dem stationären Zustand entsprechender Gleichstromsignalzustand; dasselbe gilt für B¹Q₀₁- ;^£*stellt eine Signaländerung dar. Dies folgt daraus, dass ein Gleichstromsignal nicht durch einen Kondensator hindurchgeht, wie er in der Einrichtung 62 vorgesehen ist. Daher liegt der Ausgang in Form eines gepulsten Signals vor, welches für ein bestimmtes Mass einer Stoffunregelmässigkeit repräsentativ ist, die durch den berührungslosen Fühler 44 gemessen wurde.

Im Betrieb erzeugt der Verstärker 60 in Abhängigkeit von einem Eingangssignal ein dem stationären Zustand entsprechendes Signal. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann dieser stationäre Zustand etwa zwischen 0 und -10V variieren. Diese Spannung stellt eine Entfernung "D" dar, welches die Entfernung ist, über die sich das Streifblatt von seiner angehobenen Speicherstellung bis zu dem Punkt bewegt, in dem es an der Oberfläche des Stoffes anliegt, wobei die stärker negative Spannung der angehobenen Position entspricht. Wenn daher das Streifblatt 28 während des Arbeitszyklus durch das Steuerprogramm 22 der Maschine angehoben und anschliessend abgesenkt wird, wird ein unterschiedliches Signal produziert,

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es sei denn der zweite "D-" Wert ist der gleiche wie der erste "D-"Wert, der im Speicher 50 gespeichert ist. Diese Änderung könnte durch die Schaffung einer Stoffunregelmässigkeit durch diesen besonderen Schritt des Maschinenarbeitszyklus veranlasst sein.

Je nach dem Aufbau des Systems kann dieses Signal dann durch eine Vergleichsschaltung 72 geleitet werden, die ihrerseits einen Impuls zur Torschaltung 74 abgeben kann oder auch nicht. Oder aber das Signal kann direkt der Torschaltung 74 zugeleitet werden. Wenn die Änderung in der Entfernung "D" eine Funktion des Maschinenarbeitszyklus ist, wird die Torschaltung 74 durch das Steuerprogramm 22 nicht ausgelöst. Wenn hingegen die Änderung in der Entfernung "D" durch eine echte Stoffunregelmässigkeit verursacht wird, die nichts mit dem Maschinenarbeitszyklus zu tun hat, wird wegen des Steuerprogramms 22 die Torschaltung 74 im ausgelösten Zustand sein. Der erzeugte Ausgang aus dieser Schaltung wird daher veranlassen, dass der erforderliche Korrektureingriff an der automatischen Nähmaschine vorgenommen wird.

Wie oben bereits im Zusammenhang mit der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung festgestellt, gelangt das Ausgangssignal aus dem Verstärker 60 in eine Kondensator-Widerstands-Kombination 62, welche die Funktion des Signalspeichers 50 entsprechend Fig. 3 erfüllt. Die Kombination 62 enthält einen Kondensator 79, einen Widerstand 81, Steuerdioden 73 und 75 sowie eine Schaltung 83. Die Diode 73 dient zum Ändern und die Diode 75 ist bei der Entladung beteiligt. Als nächstes sind in der Schaltung erste und zweite Kontaktmittel 64 und

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vorgesehen, die dazu dienen, ein Signal von der Kombination 62 abzuleiten. Das Steuerprogramm 22 steuert das Kontaktmittel 64 in Abhängigkeit vom Ende des Arbeitszyklus. Das Kontaktmittel 66 ist durch die logische Ausgangseinrichtung 56 gesteuert als Teil des Korrekturvorgangs. Bei der bevorzugten Ausführungsform schliesst das Kontaktmittel 64 die Anwendung eines 10 K-Widerstands ein, der das in der Kombination 62 gespeicherte Signal rasch ableitet. Das Kontaktmittel 24 wird am Ende des Maschinenzyklus so verwendet, dass die Maschine unmittelbar wieder gestartet werden kann, ohne dass dabei im Wert von E-, wie in obiger Gleichung dargestellt, eine Verwirrung entstehen kann. Das zweite Kontaktmittel 26 schliesst einen "Ein-Meg-Widerstand" ein, was zu einem kleineren Stromabfluss führt. Dieser kleinere Abfluss ist derart, dass die automatische Nähmaschine zurückgestellt werden kann, jedoch nicht zu schnell. Daher kann die Bedienungsperson die Maschine nicht erneut starten, bevor nicht das im Zusammenhang mit der Stoffunregelmässigkeit aufgetretene Problem beseitigt oder korrigiert ist.

Im voranstehenden wurde lediglich ein bestimmtes bevorzugtes Detektorsystem mit proportionalem Ansprechen auf Änderungen beschrieben. Irgendeine andere Einrichtung der Art, bei welcher eine bestimmte Beziehung besteht zwischen dem Steuerausgangsund Eingangssignal, d.h. gegenüber einer Vorrichtung des Typs "Ein/Aus", würde hier ebenfalls zu befriedigenden Ergebnissen führen. Bei der besonderen, hier dargestellten Ausführungsform der Erfindung wird ein Bezugs- oder Schwellensignal manuell durch Verwendung eines Potentiometers oder einer Reihe von Potentiometern 77 eingestellt. Da das in diesem Zustand auftretende Eingangssignal leicht negativ oder Null ist und das

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Bezugssignal bei einem vorgegebenen negativen Wert liegt, muss das Eingangssignal stärker negativ sein, bevor ein Ausgangssignal erzeugt wird. Dies bedeutet, dass das Bezugssignal eine Schwelle bildet. Wenn ein Eingangssignal in einem stärker negativen Sinn einläuft, erzeugt die Vergleichsschaltung 72 ein Ausgangssignal. Die proportionale Ansprecheinrichtung liefert daher ein Ausgangssignal lediglich dann, wenn das Eingangssignal negativ ist, und zwar oberhalb eines vorgegebenen Niveaus. Auf diese Weise sind sämtliche Probleme vermieden, die im Zusammenhang mit der Messung absoluter Werte auftreten würden. In der Praxis variiert das Signal zwischen etwa 0 und -10V. Falls ein Ausgangssignal aus der Ansprecheinrichtung vorliegt, wird das Signal an die Torschaltung übermittelt, die bei der bevorzugten Ausführungsform ein NAND-Tor ist. Wie oben bereits festgestellt, bildet die andere Seite des NAND-Tores das logische Steuerprogramm der Maschine.

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Claims (9)

A 41 976 m m - 163 10. November 1976 - Patentansprüche :

1. Automatische Nähmaschine»

mit programmgesteuertem Arbeitszyklus zur Verarbeitung von flächigen Werkstücken, insbesondere Stoffteilen, bei welcher elektrische Programmspeichermittel Signale erzeugen und Fühler zur überwachung der Werkstücke auf Unregelmässigkeiten vorgesehen sind, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

(a) die Maschine (10,12) enthält einen berührungslosen Annäherungsfühler (44) , der in Abhängigkeit von Unregelmässigkeiten im Werkstück ein Ausgangssignal erzeugt;

(b) eine proportional arbeitende Ansprecheinrichtung

(48) empfängt als Eingangssignal das Ausgangssignal des Annäherungsfühlers (44) und liefert ihrerseits ein Ausgangssignal, wenn jenes Eingangssignal eine rasche Änderung zeigt;

(c) eine Torschaltung (52) erzeugt ein zur Steuerung der Maschine (10,12) auswertbares Ausgangssignal, sobald sie einerseits durch die Programmspeichermittel (22) erregt ist und andererseits ein Ausgangssignal der Ansprecheinrichtung (48) erhält.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Signalspeicher (50) und eine logische Ausgangsein-

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richtung (56) vorgesehen ist, die ihr Eingangssignal von der Torschaltung (52) erhält.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der berührungslose Annäherungsfühler (44) eine Sonde (38) und einen Wandler (40) umfasst, und dass die Ansprecheinrichtung (48) einen Signalspeicher (50) sowie eine Vergleichsschaltung (72) enthält.

4. Maschine nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sonde (38) so angeordnet ist, dass Unregelmässigkeiten im Werkstück eine Relativbewegung hervorrufen.

5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der Torschaltung (52) gelieferten Signale der logischen Ausgangseinrichtung (56) zur Einleitung von Korrekturmassnahmen zur Beseitigung der Unregelmässigkeiten auswertbar sind.

6. Nähmaschine nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass photoelektrische Zellen (24a bis d) vorgesehen sind, die auf die An- oder Abwesenheit eines Stoffteils ansprechen, dass der Annäherungsfühler (44) im allgemeinen vor der Stichbildezone angeordnet ist, dass eine logische Ausgangseinrichtung ein Eingangssignal von den photoelektrischen Zellen und dem Annäherungsfühler empfängt, und dass der Annäherungsfühler (44) ein relativ zum Stoffteil beweglich angeordnetes Element (28) umfasst, welches durch ünregel-

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mässigkeiten im Stoff bewegbar ist.

7. Nähmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die auf Stoffunregelmässigkeiten ansprechenden Glieder in das für den automatischen Arbeitsablauf der Maschine verantwortliche Steuerprogramm (22) eingreifen, und dass ein auf Stoffunregelmässigkeiten ansprechendes Streifblatt (28) derart beweglich gelagert ist, dass sein Abstand zur Sonde (38) variabel ist.

8. Nähmaschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Entfernung zwischen der Sonde und der schv/enkbar gelagerten Abstreifplatte, insbesondere auf induktivem oder kapazitivem Weg messbar ist, und dass ein Signalmodifizierer (46) das Ausgangssignal des Annäherungsfühlers umformt.

9. Nähmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandler (40) proportional arbeitet, wodurch das Ausgangssignal des Fühlers (44) für die Entfernung zwischen Sonde (38) und Streifblatt (28) repräsentativ ist.

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