DE2814518A1

DE2814518A1 - Naehmaschine mit elektronischer stichmuster-steuereinrichtung

Info

Publication number: DE2814518A1
Application number: DE19782814518
Authority: DE
Inventors: Hachiro Makabe; Hideaki Takenoya
Original assignee: Janome Sewing Machine Co Ltd
Current assignee: Janome Corp
Priority date: 1977-04-04
Filing date: 1978-04-04
Publication date: 1978-10-05
Also published as: DE2814518C3; SE7803711L; AU3476578A; DE2814518B2; AU513423B2; JPS588873B2; JPS53123260A; CH622044A5; SE438003B; US4187789A

Description

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Jan, Anm. Nr. 37 516/7 7
vorn 4. Anril 1977

JANOME SEWING MACHINE CO., LTD., Kyobashi, Tokyo , Japan

Nähmaschine mit elektronischer Stichmuster-Steuereinrichtung

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Nähmaschine mit eleVtronischor Stichmuster-Steuerei nrichtum

Die Erfindung betrifft eine Nähmaschine nit: einer elektronischen Stichmustersteuereinrichtunq, in dor ein Halbleiterspeicher zum Speichern einer Vielzahl von f'ur.tersignalen zur Bewältigung einer großen Anzahl von Stichrrmstern benutzt wird.

Die derzeit, üblichen Nähmaschinen sind zur Fei-tigung verschiedener Stichmuster mit mechanischen Speichern, wie Mustersteuerscheiben, ausgestattet. Steigt die Zahl der gewünschten Stichmuster stark an, so werden immer mehr Steuo.rscheiben benötigt. Als Folge davon wird der Mechanismus sperrig und schwer und die Bedienung der Nähmaschine kompliziert.

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.if.

Aus der US-PS 3 872 308 ist auch eine Nähmaschine bekannt, die einen Halbleiterspeicher für die Mustersignale und zur zusatzlichen Speicherung der Anfangsadresse eines jeden Musters enthält, damit ein gewünschten Mustor wiederholt gelesen werden kann, wie z.B. die Muster 1-4, die in Fig. 1 der Zeichnung dargestellt sind. Der fortlr.ufende Adressiervorgang zur Bildung eines Murters wird mit einem Zähler ausgeführt, der snychron mit ein^p Impuls betätigt wird, welcher je Umdrehung der Maschinenwelle erzeugt wird. Zur ständigen Wiederholung eines Musters stellt das letzte Rückstellsignal den Zähler wieder so zurück, daß er mit der Anfangsadresse erneut zu zählen beginnt. Auch Fig. 2 dient zur Erläuterung des Standes der Technik; sie zeigt eine Tabelle der Beziehungen zwischen den Stichnummern 1, 2, 3 in Fig. 1 und den Stichkoordinatenzahlen (1), (2), (3) , die im Speicher als

ebensoviele Signale gespeichert sind. Das RET-Signal an dem Ende jedes Musters dient dazu, den Zähler zur Anfangsadresse des Musters weiterzuschalten. Als spezielle Funktion für eine Rückwärtsverfolgung der Mustersignale, z.B. 22, 21,

20 (Rückwärtsnähen), ist ein RET-Signal an beiden

Enden eines jeden Musters vorgesehen, wie dies die Fig. 2 zeigt.

Durch die Erfindung soll der Ilusterdatenspeicher wirksam Aungenutzt werden, ohne daR dor Adressier-Speicher und die Adressen-Rückstellanordnung nach dom Stand der Technik erforderlich sind. Der Speicher nach der Erfindung speichert die Musterdatenwörter in einer vorbestimmten Folge, doch können sie auf Wunsch unabhängig von dieser Folge gelesen werden. Die gesamten Stichnummern eines Musters können nach Belieben aus der Gesamtzahl der im Speicher gespeicherten Datenwörter ausgev/ählt werden.

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Außerdem können dieselben Datenwörter gemeinsam verwendet werden, um verschiedene Stichmuster zu bilden. Somit können mit der Erfindung verschiedene Stichmuster mit Hilfe einer begrenzten Anzahl von Datenwörtern äußerst wirkungsvoll erzeugt werden.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, zur Vereinfachung des Mechanismus verschiedene Arten von Stichsignalen in einem Halbleiterspeicher zu speichern. Ferner besteht die Aufgabe darin, die Stichmustersignale im Speicher sinnvoll anzuordnen und diese Mustorsignale wirkungsvoll auszulesen, um auf diese Weise wirkungsvoll verschiedene Stichmuster zu erzeugen. Dabei soll eine Nähmaschine geschaffen werden, die mechanisch einfach und leicht bedienbar ist.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einige Ausführungsbeispiele von Stichmustern; Fig. 2 die gespeicherten Mustersignale, die in herkömmlicher Art angeordnet sind, um die in Fig. 1 gezeigten

Mustersignale tatsächlich erzeugen zu können; Fig. 3 gespeicherte Mustersignale in Anordnung nach der

Erfindung;
Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel einer Mustersteuerschaltung gemäß der Erfindung;

Fig. 5 eine Bit-Anordnung des Ausgangswortes des Speichers; Fig. 6 eine Nähmaschine, an der die Erfindung verwirklicht ist.

Bei den Stichmustern der Fig. 1 haben folgende Stichnummern gemeinsame Koordinaten: Zum einen die Nummern 1, 3, 6, 12; zum anderen die Nummern 2, 5, 9, 13. Diese werden in Fig. 2 mit unterschiedlichen Adressen ausgelesen. Da andererseits diese gemeinsamen Koordinaten auch durch ein und dasselbe Signal erhalten werden, können diese gemeinsamen Koordinaten

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durch eine gemeinsame Adresse ausioloson word™, wie dies die Fig. 3 zeigt, wodurch die Zahl dor ArI res son verringert wird. Darüber hinaus können die ΠΠΤ-Κϊ qnnlt; in der Fig. 2 weggelassen werden, was wiederum d ίο nötiuo Kapazität des Speichers verringert.

In der Fig. 4 ist eine Mustersteuerschaltunq nach der Erfindung dargestellt, wobei hier nur die Nadelstangensteuerung beschrieben ist, während eius Gründen dor Vereinfachung bei der Erläuterung die Steuerung der StoffbahnzuFührung weggelassen ist. Die Schalter SK1 bis ΠV/4 sind normalerweise offene Musterauswahlschalter, die auf ihrer einen Seite an Massepotential liegen und mit ihren anderen Pol an jeweils einen Triggeranschluß C_p eines mono:;tabilen Multivibrators MM1 über einen NAND-Kreis NA1 gelegt sind; sie sind außerdem über den Schaltzustand des Schalters in Blnärwerte 0O-11 kodierende ilAND-Kreise ΝΛ2 bzw. ΝΛ3 an die Klngangsseite einer Verriegelungsschaltung L geführt. Ii. 31-1 i:;t ein normalerweise offener Schalter für Rückwärtsstich, der mit einer Seite an Masse und mit dem anderen Pol an der EingnncTsklemme eines UND-Gliedes AND1 liegt und mit dieser Seite außerdem über einen Inverter TN an eine Eingangsklenme eines weiteren UND-Gliedes AND2 gelegt ist. Das erste UND-Glied AND1 ist mit seiner Ausgangsklemme an den aufwärts zählenden Eingang Up eines Auf/Ab-Zählers C angeschlossen, während der Ausgang des zweiten UND-Gliedes AND2 an den abwärts zählenden Eingang Dn desselben Wählers C gelegt ist. Vcc ist eine Steuergleichspannungsquelle, und R und R¹ sind wie gewöhnlich verwendete Begrenzungswiderstände. Der Zähler C ist vom Master-Slave-Typ ("Haupt-Neben-Zähler") und hat einen Satz von 4-Bit-Ausgangsklemmen A„ - A , die Dezimaladressen von 0-15 abgeben, wie es die Fig. 3 zeigt. Sie sind entsprechend mit den Eingangskieminen A' bis A¹-, eines Musterspeichers ROM (z.B. ein Festwertspeicher) verbunden. Der Q-Ausgang des monostabilen Multivibrators MM1 1st mit der Triggerklemme Cp der Verriegelungsschaltung L verbunden, die Ausgänge d6 und d7

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besitzt, die entsprechend mit Eingangsklemmen von Exklusiv-ODER-Kreisen Ex.ORl, Ex.0R2 verbunden sind, auf die auch die entsprechenden Ausgänge D6, D7 des Speichers ROM geführt sind. Die jeweiligen Ausgänge dieser Exklusiv-ODER-Gatter sind mit den Eingängen eines NOR-Gliedes N0R2 verbunden, dessen Ausgang auf einen Eingang eines weiteren NOR-Gliedes N0R3 geführt ist, auf dessen zweiten Eingang der Ausgang D5 des Speichers ROM geführt ist. Die Ausgangsseite des N0R-<51iedes N0R3 ist mit einem Dateneingang D eines D-Flipflop F/F verbunden. Dr bezeichnet eine Nadelstangenbetätigung, deren Eingangsklemmen mit einem Satz von 5-Bit-Ausgangsklemmen DO - D4 des Speichers ROM verbunden ist, wodurch die Schwingbewegung der Nadelstange 4, die in der Fig. 6 gezeigt ist, gesteuert wird. P.S. bezeichnet einen Positionsfühler, dessen Ausgangsklemme OUT mit dem Triggereingang eines monostabilen Multivibrators MM2 verbunden ist, dessen Komplementärausgang Q auf den Eingang Ps des Flipflop F/F geführt ist. Auf diese Weise gibt der Positionsfühler P.S. ein Signal je Umdrehung der Maschinenwelle ab, wodurch das Flipflop F/F über den monostabilen Multivibrator MM2 bereitgeschaltet wird, während die Nadelstange in einer vorbestimmten Stellung ist. Es ist zwar nicht eigens dargestellt, doch wird das Flipflop F/F gelöscht, wenn die Steuerspannungsquelle Vcc abgeschaltet wird, wobei dann der Q-Ausgang 0 wird. Dieser Q-Ausgang ist mit der Löschklemme R eines astabilen Multivibrators AM verbunden, dessen Impulsausgangsklemme 0., mit dem Eingang IN eines Zeitverzögerungskreises TD verbunden ist, wie auch mit den jeweils zweiten Eingängen der UND-Glieder ANDl und AND2. Die Ausgangsklemme 0₂ der Zeitverzögerungsschaltung TD und der Q-Ausgang des monostabilen Multivibrators MMl sind über ein NOR~Glied NORl auf den Triggereingang Cp des Flipflop F/F geschaltet. Fig. 5 zeigt den Inhalt eines Wortes, das aus den Ausgangssignalen DO - D7 des Speichers ROM zusammengesetzt'ist. Die Signale DO - D4 sind, wie bereits erwähnt, dazu vorgesehen, die auszuführenden Stiche zu steuern, und das Signal D

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erhält den logischen Wert 1, wenn 0 oder 4 in Fig. 3 adressiert ist. Das Signal D hat den logischen Wert 0, wenn die anderen Nummern adressiert sind, womit unterschieden wird, ob die Signale DO - D4 den gemeinsamen Stichen entsprechen. Die 2-Bit-Signale D6 und D7 sind Musterzahlbestimmungssi gnale, die mit den Ausgängen d6 und d7 der

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Verriegelungs-L verglichen werden, die den Zustand anzeigt, wenn einer der Musterauswahlschalter SWl bis SW4 betätigt ist.

Fig. 6 ist eine Darstellung der erfindungsgemäßen Nähmaschine, in der mit 1 das Nähmaschinengehäuse, mit 2 eine obere Welle, mit 3 eine untere Welle, mit 4 die Nadelstange, mit 5 der Stoff transporteur und mit 6 ein eisenfänger bezeichnet sind. Wenn die obere WeHe 2 durch einen Elektromotor angetrieben wird, wird die Nadelstange 4 über einen Hebelmechanismus auf und ab bewegt, und die untere Welle 3 wird über einen Zahnriemen 7 angetrieben und dreht den Ösenfanger 6. Dr ist die bereits genannte Nadelstangenbetätigung. Der Näh-Steuerausgantj; von dieser Betätigung wird auf einen Schwingarm 9 über einen Schwingsteuerarm 8 übertragen und vermittelt der Nadelstange 4 eine seitliche Schwingbewegung über eine Übertragungsstange 11. D'r ist eine Transporteurbetätigung, die ein Stofftransport-Steuerslcmal an einen Steuerarm abgibt, der einen Arm 13 verschwenkt, welcher eine Übertragungsstange 14 verstellt, wodurch der Transporteur 5 betätigt wird. Die Betätigungseinrichtungen Dr und D'r setzen sich aus Elektromagneten SO - S4 und S¹O - S'4 zusammen, über die die Nadelstangenschwingbewegung und die Steuerung der Transporteurbewegung mit Hilfe von Stichsteuersignalen bewirkt wird, welche von der Stichmustersteuerschaltung der Fig. 4 abgegeben werden« Mit 20 ist ein Teil bezeichnet, das die Steuerschaltung der Fig» 4 aufnimmt. Ein Fototransistor 15 erhält Licht von einer Leuchtdiode 18 durch einen Ausschnitt 17 in einer Verschlußplatte 16, die an der oberes Welle 2 befestigt ist, womit die Steuerschaltung ein

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Signal erhält, das mit der Drehuno flor oberen Welle synchron ist. Dieses Ausgangssignal stellt <ien Ausqnnq dor> Ponitionsfühlers P.S. dar. Die Musterauswahlschalter S--71 - SW4 sind auf der Vorderseite der Nähmaschine angeordnet, so daß ein gewünschtes Stichmuster durch Betätiqunq eines dieser Schalter gewählt werden kann. Die Retätiqunq Dr bildet zusammen mit den Elektromagneten SO - S4 und einem Addiermechanismus (nicht gezeigt) zur Steuerung der Nadelstanaenschwinqbewequng eine Addiervorrichtung. Die andere Betätinung D'r stellt eine weitere Addiervorrichtunq dar, zusammen mit den Elektromagneten und einem Addiermechanismus (nicht gezeigt) zur Steuerung der Bewegung des Transporteurs. Diese Addiervorrichtungen betätigen unabhängig die Elektromaqnete SO - S4 und S¹O - S'4, wodurch die Gtellärme 8 bzw. 12 Stellbewequnqen in den Verhältnisgrößen 1 : 2 : 4 : ß : 16 ausführen. Durch die addierten Kombinationen dieser Stellbewegungsqrnßen können Verstellungen von 0 bis 31 an die; Nadelstange und den Transporteur abgegeben werden.

Wenn in der Schaltung der Pia. 4 die Steuersnannung Vcc weggenommen wird, bekommt der Q-Ausgana de.'·, Flipflop F/F den logischen Wert 0, wodurch dann der a:;tabile Multivibrator AM keinen Ausgangswert mehr abgibt.

Wenn dann ein beliebiger Musterauswahl Ischalter, z.B. der Schalter SW3, betätigt wird, dann sind die Ausgänge d6 und d7 der Sperr- oder Verriegelungsschaltunq L auf 1 und 0 festgeleqt. Der Zähler C wird ausgelesen, komrit zur ersten Adresse 0 in Fig. 3 und liefert ein für die Koordinatennummern (1), (3), (6), (12) gemeinsam geltendes Stichsignal an die Betätigung Dr über die Ausgangsklemmen DO - D4 des Speichers ROM. Da der Speicher ROM auf die erste Adresse 0 hin das Ausgangssignal D5 = 1 erzeugt- wird der Datenausgang D des Flipflop F/F zu Null gemacht, unabhängig vom Wert der Ausgangssignale D6 und D7 des Speichers ROM und der Ausgangsgrößen d6 und d7 des Sperrkreises und der Q-Ausgang wird r,icht umgekehrt. Da der Zähler C nicht

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betätigt wird, veranlassen die Daten der gemeinsamen Koordinaten aufgrund der Adresse 0 die Betätigungseinrichtung Dr, den Stich 6 auszuführen. Wenn die Nähmaschine sich dreht und der Positionsfühler P.S. eine bestimmte Stellung erhält, wird der moiiostabile Multivibrator MM2 getriggert, wodurch das Flipflop F/F in Bereitschaft gebracht wird. Der astabile Multivibrator AM wird aus der gelöschten Bedingung freigegeben und gibt die aufeinanderfolgenden Impuls.- 01 ab, deren Impulsfolge beträchtlich schneller als die Periode der Umdrehung der Nähmaschine ist, wodurch der Zähler C über das UND-Glied ANDl aufwärts zählt. Da der Zähler ein Haupt-Neben-Zähler ist, gibt er die gezählten Daten von den Ausgangsklemmen AO - A3 immer dann ab, wenn der Impuls 01 abfällt. Bei einem solchen ersten Aufwärtszählen gibt der Zähler C einen Dezimalausgang 1 entsprechend der Adresse 1 in Fig. ab, wodurch die Koordinatennunimer 7 im Muster 3 hervorgebracht v/ird. In diesem Augenblick sind die Ausgänge D6 und D7 des Speichers ROM 1 bzw. 0. Diese Ausgänge werden mit den Ausgängen dG und d7 des Sperrkreises L verglichen, um die Beziehung D6 = dG und D7 = d7 herzustellen, wodurch die Datenklemme D des Flipflop F/F 0 wird. Somit wird während der Abfallzeit eines verzögerten Impulses 02 der Q-Ausgang des Flipflop F/F zu 0, und der Impuls 01 wird beim Zählstand 1 gestoppt und dann der Stich 7 augeführt. Dreht sich die Nähmaschine weiter, und kommt der Positionsfühler P.S. erneut in die vorbestimmte Stellung, wird das Flipflop F/F invertiert, und der Zähler C zählt zur Adresse aufwärts. Da aber die Adresse 2 keiner der Beziehungen DG = d6 und D7 = d7 und D5 = 1 genügt, wird das Flipflop F/F nicht invertiert, und das Aufwärtszählen wird fortgesetzt. Wenn bis zur Adresse 3 aufwärtsgezählt ist, genügt diese der Bedingung D6 = d6 und D7 = d7, so daß der Stich 8 ausgeführt wird. Auf dieselbe Weise rufen alle Adressen, die der Bedingung D6 = d6 und D7 = d7 genügen, einen solchen Ausgangswert aus dem Speicher ROM ab, daß die Betätigungseinrichtung Dr arbeitet, so daß bei jeder Umdrehung der

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Nähmaschine ein Stich ausgeführt wird. Da bei diesem Ausführungsbeispiel der Zähler C ei non Satz von 4-Bit-Ausgängen hat, zählt er zur Adresse 0 aufwärts, nachdem er die Adresse 15 gezählt hatte, so daß damit das Muster dann wiederholt wird. Wenn der Rückwärtsstich-Schalter B.SW beim Start oder nach der Hälfte des Nähens des Musters gedrückt gehalten wird, bewirkt der 01-Ausgang des astabilen Multivibrators AM, daß der Zähler C über das UND-Glied AND2 abwärts zählt, womit dann die Stichnummern des gewählten Musters rückwärts durchlaufen werden. Auf diese Weise kann dann das Rückwärtsnähen des Musters durchgeführt werden.

Die vorangehende Beschreibung zeigt, daß ein Satz gemeinsamer Koordinaten und die Musterdaten wirkungsvoll im Speicher angeordnet sind. Derart angeordnete Musterdaten werden nacheinander wiederholt ausgelesen, und zwar von Anfang bis Ende, unabhängig von der Art des Musters. Bei den bisher bekannten gesteuerten Nähmaschinen speichert der Speicher die Musterdaten in Gruppen, wobei jedem einzelnen Stichmuster eine spezielle Gruppe zugeordnet ist, und es wird ein zusätzlicher Adressenspeicher benötigt, der die Anfangsadressen der einzelnen Gruppen enthält, um auf diese Weise den adressierenden Zähler in Gang zu setzen, daß er die Anfangsnummer des ausgewählten Musters aufzählt. Jede Datengruppe eines Musters im Speicher nach dem Stand der Technik enthält ein Rückkehrsignal am Ende, das den Zähler veranlasst, erneut die Anfangsadresse des ausgewählten Musters hochzuzählen, nachdem das Muster einmal durchfahren ist.

Bei der Erfindung wird ein derartiger Adressenspeicher und werden diese Rücklaufsignale nicht benötigt. Es ergibt sich damit ein einfacheres Steuersystem mit weniger Steuerdaten für die verschiedenen Stichmuster.

Für das Rückwärtsnähen eines Musters durch Rückwärtsdurchlaufen der Musterdaten werden beim Stand der Technik zwei Signale an den Enden jeder Datengruppe benötigt, wie dies

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in Fig. 2 gezeigt ist, damit dasselbe Muster wiederholt rückwärts durchlaufen werden kann. Mit der Erfindung kann dieses Rückwärtsnähen wesentlich leichter durchgeführt werden, indem man einfach den Zähler rückwärts zählen läßt, ohne daß derartige Rückstellsignale benützt werden müssen.

Da beim Stand der Technik jede Anfangsadresse einer gespeicherten Musterdatengruppe des Speichers im Adressspeicher gespeichert werden muß, ist eine Änderung des Musterdatenspeichers nur möglich, wenn die Anfangsadressen der einzelnen Muster den entsprechenden, in dem Adressierspeicher enthaltenen Adressen entsprechen. Andernfalls wird am Anfang durch den Adressierspeicher eine andere Adresse . bezeichnet, was sich dadurch auswirkt, daß ein deformiertes oder unvollkommenes Muster hervorgebracht wird. Mit anderen Worten, ein Wechsel der im Speicher gespeicherten Muster ist nur dann möglich, wenn der Ersatzspeicher die Daten speichert, die dieselbe Zahl von Musterstichen darstellen, mit den Daten, die in dem Speicher enthalten sind, die ausgewechselt werden sollen.

Bei der Erfindung dagegen ist der Musterdatenspeicher völlig selbständig und nicht mit anderen Elementen, wie einem Adressierspeicher verbunden. Ein Wechsel im Speicher ist vollständig dem Belieben unterworfen und erfordert keine Beachtung irgendwelcher Anfangsadressen oder einer Zahl der Musterstiche im Ersatzspeicher. Somit können zusätzliche Stichmuster erzeugt werden.

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Claims

Patentansprüche

1) Nähmaschine mit einem Maschinengehäuse, einer darin drehbar angeordneten Antriebswelle, stichbildenden Elementen, die die Lage der Nadel und des zu nähenden Materials zur Bildung eines Musters von Stichen verändern, einem statischen Speicher, der Datengruppen zur Steuerung der Nadelschwingbewegung und/oder der Bewegung des Stofftransporteurs enthält und eine Betätigungseinrichtung zum Antrieb der stichbildenden Elemente steuert, einem Zähler und von Hand einzeln betätiqbaren Musterauswahlschaltern, dadurch qekennzcichnet, daß die Musterauswahlschalter (SW1-SW4) bei ihrer Betätigung einen Satz von dem gewählten Muster entsprechenden Signalen erzeugen, die mit einem Satz von Ausgangssignaion des statischen Speichers (ROM) verglichen werden, daß der Zähler (C) synchron mit Impulsen, deren Periode kürzer als die Umdrehungsperiode der Antriebswelle ist, die im Speicher (ROM) enthaltenen Daten zählt, daß eine Vergleichsanordnunq die Eingänge des Zählers aufgrund eines Vergleichs zwischen den Signalen der betätigten Musterauswahlschalter (SW1-SW4) und den Ausgangssignalen des statischen Speichers (ROM) wirksam macht oder unterdrückt, und daß ein Impulsgenerator, der einen Impuls synchron mit der Drehung der Antriebswelle erzeugt, die Ausgangssiqnale des Zählers (C) für jeden Stich des herzustellenden Musters wirksam macht.

2) Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch qekennzeichnet, daß der Zähler (C) ein Auf-/Ab-Zähler ist, der von Hand in die auf- oder abwärts zählende Betriebsweise qeschalto.t wird.

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