DE2735641A1

DE2735641A1 - Naehmaschine mit motorantrieb

Info

Publication number: DE2735641A1
Application number: DE19772735641
Authority: DE
Inventors: Mitsuhiro Ooyama; Fumio Sakuma; Katsuji Soeda
Original assignee: Yamamoto Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Yamamoto Electric Industrial Co Ltd
Priority date: 1976-08-09
Filing date: 1977-08-08
Publication date: 1978-02-16
Also published as: JPS5321645A; DE2735641B2; US4143605A; JPS5713314B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbesserung einer Nähmaschine mit Motorantrieb, die einen elektrischen Signalgenerator zur Erzeugung eines elektrischen Signals in Abhängigkeit von einer vorbestimmten Winkel-Drehstellung der Hauptwelle der Nähmaschine aufweist.

In neuerer Zeit wurde eine Nähmaschine mit Motorantrieb entwickelt, die mit einem elektrischen Signalgenerator ausgestattet ist, der ein elektrisches Signal in Abhängigkeit von einer vorbestimmten Winkel-Drehstellung der Hauptwelle der Nähmaschine zur Steuerung der Nadelstellung und

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des Stoffvorschubs entsprechend diesem elektrischen Signal erzeugt. Ausführungsbeispiele für eine derartige Nähmaschine sind in den US-Patentschriften 3 815 531 und 3 855 956 beschrieben.

Ein derartiger elektrischer Signalgenerator muß jedoch zur separaten Bildung eines der ersten Winkelstellung der Hauptwelle zugeordneten ersten elektrischen Signals und eines der zweiten Winkelstellung der Hauptwelle zugeordneten zweiten elektrischen Signals mit zv/ei Winkelstellungsdetektoren ausgestattet sein, d.h., mit einem ersten Winkelstellungsdetektor zur Erfassung der ersten Winkelstellung der Hauptspindel bzw. Hauptwelle und Bildung eines ersten Signals sowie einem zweiten Winkelstellungsdetektor zur Erfassung der zweiten Winkelstellung der Hauptwelle und Bildung eines zweiten Signals, was einen komplizierten Aufbau und hohe Herstellungkosten bedingt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die vorstehend genannten Nachteile zu überwinden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gekennzeichnet.

Vorzugsweise verwendete Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachstehend näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild einer Ausführungsform des elektrischen Signalgenerators gemäß der Erfindung,

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Fig. 2 und 3 Ausführungsformen der bei dem elektrischen Signalgenerator gemäß der Erfindung verwendeten Impulsgeneratorschaltung und

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer elektronischen Steuereinrichtung für eine Nähmaschine, bei der der elektrische Signalgenerator gemäß der Erfindung Verwendung findet.

In Fig. 1 ist ein Schaltbild einer Ausführungsform des elektrischen Signalgenerators gemäß der Erfindung dargestellt. Ein Impulsgenerator 21 zur Erzeugung von vorbestimmten Winkelstellungen der Hauptwelle der Nähmaschine zugeordneten Impulsen ist über einen einpoligen EIN-AUS-Schalter 25 mit einem Anschluß 24 einer (nicht dargestellten) Gleichstromquelle verbunden, die eine belastungsunabhängige Quellenspannung bzw. Versorgungsspannung V abgibt. Der Ausgang des Impulsgenerators 21 ist mit einer Zustandsumschalteinrichtung, vorzugsweise dem CP-Eingang eines JK-Flip-Flops 22, verbunden. Einer der J-und K-Eingänge, z.B. der K-Eingang des JK-Flip-Flops 22 ist über den Schalter 25 mit dem An- ' Schluß 24 verbunden, in welchem Falle der J-Eingang des JK-Flip-Flops 22 mit dem Schalter 25 über eine Verzögerungsschaltung 23 wie etwa eine RC-Schaltung, verbunden ist. Es sei nun angenommen, daß der Schalter 25 geschlossen und die Gleichstromquelle mit dem JK-Flip-Flop verbunden ist. Da dem J-Eingang über die Verzögerungsschaltung 23 die Gleichspannung V_cc eingeprägt wird, liegt der K-Eingang früher als

der J-Eingang an dem Spannungswert V , was dazu führt, daß _» cc

der Ausgang Q auf einem hohen Signalwert und der Ausgang Q auf einem niedrigen Signalwert gehalten werden. Wenn sodann der Ausgangsimpuls des Impulsgenerators 21 dem CP-Eingang zugeführt wird, wird der Zustand der an den Ausgängen Q und Q

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anliegenden Signale umgekehrt. Diese Signalumkehr wird bei jeder nachfolgenden Zuführung eines Impulses wiederholt.

Ausführungsformen des bei dem elektrischen Signalgenerator gemäß der Erfindung verwendeten Impulsgenerators sind in den Fig. 2 und 3 dargestellt. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist ein Permanentmagnet 33 an der Außenfläche der Hauptwelle 32 angebracht, die in Wirkverbindung mit einer Nadelstange und einem Vorschubmechanismus verriegelt ist. Nahe der Hauptwelle ist ein Halleffekt-Bauelement oder ein anderer Winkelstellungsdetektor angeordnet, der einen einer vorbestimmten Winkelstellung der Hauptwelle zugeordneten Impuls in Abhängigkeit von der Erfassung des maximalen Magnetfeldes des Permanentmagneten 33, d.h. , in Abhängigkeit von der Erfassung der dichtesten Annäherung des Permanentmagneten 33, erzeugt. Das Halleffekt-Bauelement 31 erzeugt somit einen Ausgangsimpuls durch Erfassung des maximalen Magnetfeldes des Permanentmagneten 33 bei seiner jeweiligen Annäherung an das Halleffekt-Bauelement 31 im Verlaufe der Drehbewegung der Hauptwelle. Der Magnet 33 und das Halleffekt-Bauelement 31 sind relativ zueinander in derartigen Stellungen angeordnet, daß, wenn die Hauptwelle eine vorbestimmte Winkelstellung etwa zum Positionieren der in Wirkverbindung verriegelten Nadelstange an einer vorbestimmten Stellung im Wege der Aufwärtsbewegung von dem Stoff zu einem oberen Totpunkt erreicht, der Magnet 33 und das Halleffekt-Bauelement 31 einander gegenüberliegen, so daß das Halleffekt-Bauelement 31 einen Ausgangsimpuls erzeugen kann. Bei dieser Ausführungsform kann ein weiterer Permanentmagnet 34 auf der peripheren Außenfläche der Hauptwelle dem Magneten 33 im wesentlichen gegenüberliegend derart angeordnet werden, daß, wenn die Nadelstange eine vorbestimmte Stellung bei der Abwärtsbewegung von dem oberen Haltepunkt zu dem Stoff erreicht, der Magnet 34 und das Halleffekt-Bauelement 31 zur Bildung eines Ausgangsimpulses einander gegenüberliegen. Wenn sich die Nadelstange nach dem Schließen des Schalters 25 (unter

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der Annahme , daß sich die Nadelstange zu diesem Zeitpunkt am oberen Haltepunkt befindet) mit der Drehbewegung der Hauptwelle 32 vom oberen Totpunkt in Richtung des Stoffes bewegt, nähert sich somit der Magnet 34 dem Halleffekt-Bauelement 31, so daß das Halleffekt-Bauelement 31 einen ersten Impuls abgibt, wodurch die Signale an den Ausgängen Q und Q des Flip-Flops 22 jeweils auf einen hohen bzw. einen niedrigen Wert umgekehrt werden. Sodann wird bei dem Zeitpunkt, zu dem die Nadelstange während ihrer Aufwärtsbewegung von dem Stoff in Richtung des oberen Totpunktes die vorbestimmte Stellung erreicht, ein zweiter Impuls erzeugt, so daß der Zustand der an den Ausgängen Q und Q anliegenden Signale erneut umgekehrt wird.

Eine weitere Ausführungsform des Impulsgenerators ist in Fig. 3 veranschaulicht. Diese Ausführungsform enthält einen Winkelstellungsdetektor, der einen Reedschalter 41 und einen NPN-Transistor 44 aufweist. Der Reed-Schalter 41 dient dazu, sich bei Annäherung des Magneten 33 oder 34 während der Drehbewegung der Hauptwelle 32 zu schließen. Der Reed-Schalter 41 und die Magneten 33 und 34 befinden sich in den gleichen Relativstellungen wie das Halleffekt-Bauelement 31 und die Magneten 33 und 34 der Ausführungsform gemäß Fig. 2. Ein Endanschluß des Reedschalters 41 ist mit einer (nicht dargestellten) Gleichstromquelle verbunden, so daß ihm die Versorgungsspannung bzw. Quellenspannung V eingeprägt wird, während der andere Endanschluß einerseits mit der Basis des Transistors 44 verbunden ist und andererseits über eine aus einem Widerstand 42 und einem Kondensator 43 bestehende Parallelschaltung an Masse liegt. Bei jedem schließen des Reed-Schalters 41 wird eine Impulsspannung mit dem Wert V der Basis des Transistors 44 zugeführt, so daß der Transistor 44 durchgeschaltet wird und einen Impuls dem CP -Eingang des JK-Flip-Flops 22 zuführt. Der Widerstand 42 und der Kondensator 43 bilden eine Differenzier-Integrierschaltung. Der Widerstand 42 und der Kondensator 43 verhindern ein fälsch-

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liches Durchschalten des Transistors 44 aufgrund eines bei einer Fehlbetätigung des Reed-Schalters 41 erzeugten scharfen Impulses bzw. Nadelimpulses.

In Fig. 4 ist ein Blockschaltbild der elektronischen Steuereinrichtung für die Nähmaschine dargestellt, bei der der elektrische Signalgenerator gemäß der Erfindung Verwendung findet. WEnn das JK-Flip-Flop 22 mit einer Gleichstromquelle verbunden wird, nimmt zunächst das Signal an dem Ausgang Q einen hohen und das Signal an dem Ausgang ζ^ einen niedrigen Signalwert an, so daß ein Zähler 50 den WErt "1" zählt. Das binäre Ausgangssignal des Zählers 50 wird von einem Decodierer 51 decodiert. Das Dezimal-Ausgangssignal "1" des Decodierers 51 adressiert und liest vorbestimmte Bogen- oder Schleifeninformationen in einen Nadelstangen-Betriebsdatenspeicher 52 ein, die von einem Musterwähler 55 ausgewählt sind. Auf diese Weise wird ein Antrieb 53 für Bogen oder Schleifen derart gesteuert, daß er die Nadelstange an einer vorbestimmten Bogenstellung positioniert. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich die Nadelstange an dem oder in der Nähe des oberen Haltepunktes. Wenn sich die Nadelstange sodann mit der Drehbewegung der Hauptwelle 32 von dem oberen Totpunkt in Richtung des Stoffes abwärts zu bewegen beginnt und sich der vorgegebenen Stellung nähert, wird dem CP-Eingang des Flip-Flops 22 der erste Impuls zugeführt, so daß der Zustand der an den Ausgängen Q und Q anliegenden Signale umgekehrt wird. Dies hat zur Folge, daß an den Ausgängen Q und Q ein Signal niedrigen WErtes bzw. ein Signal hohen WErtes anliegt. Ein Zähler 56 zählt den Wert "1". Das Dezimal-Ausgangssignal "1" eines Decodierers 57 adressiert und liest die von dem Musterwähler 55 ausgewählten vorbestimmten Vorschub-Betriebsdaten in einen Vorschubdatenspeicher 58 ein, so daß ein Vorschub-Antrieb 59 derart gesteuert wird, daß ein Vorschub des Stoffes über eine vorbestimmte Länge erfolgt. Wenn die Nadelstange sodann bei der Aufwärtsbewegung von

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dem Stoff zu dem oberen Totpunkt im Verlauf der Drehbewegung der Hauptwelle 32 die vorgegebene Stellung erreicht, wird dem CP-Eingang ein zweiter Impuls zugeführt. Die Signale an den Ausgängen Q und Q nehmen einen hohen bzw. einen niedrigen Wert an, wodurch die Nadelstange zur nächsten Bogenposition bewegt wird. Auf diese Weise wird ein vorgegebenes Muster genäht oder gestickt. Wenn das Dezimal-Ausgangssignal des Decodierers 51 einen von einer Voreinstellschaltung 54 bezeichneten vorbestimmten Wert erreicht, wird der Zähler 50 hierdurch für die Wiederaufnahme eines gleichen oder ähnlichen Näh-bzw. Stickvorganges gelöscht. Der Nadelstangen-Betriebsdatenspeicher 52 und der Vorschubdatenspeicher 59 bestehen vorzugsweise aus Flip-Flop-Schaltungsanordnungen.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß von dem elektrischen Signalgenerator gemäß der Erfindung zwei Winkelstellungen der Hauptwelle zugeordnete Signale, nämlich ein Nadelstangen-Positionssteuersignal und ein Vorschubbetriebssteuersignal, mittels eines einzigen Winkelstellungsdetektors getrennt voneinander erhalten werden, wodurch ein einfacher Aufbau und sehr niedrige Herstellungskosten erzielbar sind.

Die vorstehend beschriebene Nähmaschine mit Motorantrieb weist somit eine Impulsgeneratoreinrichtung zur Erzeugung eines einer ersten vorgegebenen Winkelstellung der Hauptwelle der Nähmaschine zugeordneten ersten Impulses und eines einer zweiten vorgegebenen Winkelstellung der Hauptwelle der Nähmaschine zugeordneten zweiten Impulses sowie eine Zustands-Umschalteinrichtung, die entsprechend den ersten un d zweiten Impulsen wechselweise ihren Betriebszustand zwischen einem ersten und einem zweiten Zustand ändert, auf, wobei die Stellung der Nadel und der Stoffvorschub entsprechend den Betriebszuständen der Zustands-Umschalteinrichtung gesteuert werden.

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Claims

Patentansprüche

1. Nähmaschine mit Motorantrieb, einer Impulsgeneratoreinrichtung, die einen einer vorgegebenen Winkelstellung der Hauptwelle der Nähmaschine zugeordneten Impuls erzeugt, und einer Steuereinrichtung, die die Nadelstellung und den Stoffvorschub entsprechend diesem Impuls bestimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsgeneratoreinrichtung (21) einen einer vorgegebenen ersten Winkelstellung der Hauptwelle (32) zugeordneten ersten Impuls und einen einer vorgegebenenen zweiten Winkelstellung der Hauptwelle (32) zugeordneten zweiten Impuls erzeugt und daß die Steuereinrichtung eine Zustands-Umschalteinrichtung (22,23), die in Abhängigkeit von den ersten und zweiten Impulsen wechselweise ihren Betriebszustand zwischen einem ersten und einem zweiten Zustand ändert, und eine Einrichtung (50 bis 59), die die Nadelstellung und den Stoffvorschub entsprechend den Betriebszuständen der Zustands-Umschalteinrichtung steuert, aufweist.

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ORIGINAL INSPECTED

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2. Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustands-Umschalteinrichtung ein JK-Flip-Flop (22) aufweist, das seinen Betriebszustand in Abhängigkeit von den ersten und zweiten Impulsen abwechselnd zwischen dem ersten und dem zweiten Zustand ändert.

3. Nähmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustands-Umschalteinrichtung eine Verzögerungsschaltung (23) aufweist, und daß das JK-Flip-Flop (22) einen J-Eingang, einen K-Eingang und einen CP-Eingang aufweist, wobei einer der aus dem J-Eingang und dem K-Eingang bestehenden beiden Eingänge mit einer Gleichstromversorgung verbunden ist, während der andere der aus dem J-Eingang und dem K-Eingang bestehenden beiden Eingänge über die Verzögerungsschaltung

(23) mit der Gleichstromversorgung verbunden ist, und dem CP-Eingang die ersten und zweiten Impulse zugeführt werden.

4. Nähmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsgeneratoreinrichtung ein erstes dauermagnetisches Bauelement (33), das in einer der ersten Winkelstellung an der Umfangsflache der Hauptwelle zugeordneten ersten Position angebracht ist, ein zweites däuermagnetisches Bauelement (34), das in einer der zweiten Winkelstellung an der Umfangsflache der Hauptwelle zugeordneten zweiten Position angebracht ist, und eine Winkelstellungs-Detektoreinrichtung (31 bzw. 41, 42,43,44), die die dichteste Annäherung des ersten und des zweiten dauermagnetischen Bauelementes erfaßt und entsprechend dieser Erfassung jeweils den ersten und zweiten Impuls erzeugt, aufweist.

5. Nähmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelstellungs-Detektoreinrichtung ein Halleffekt-Bauelement (31) ist.

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6. Nähmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelstellungsdetektoreinrichtung einen Reedschalter (41)/ der sich jeweils bei Erfassung der dichtesten Annäherung des ersten und des zweiten dauermagnetischen Bauelementes schließt, sowie ein Schaltelement (44) mit einer mit dem Reedschalter verbundenen gesteuerten Eleketrode, das die Impulse in Abhängigkeit von dem Schließen des Reedschalters erzeugt, aufweist.

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