DE2929487A1 - Naehmaschine - Google Patents

Naehmaschine

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DE2929487A1 DE19792929487 DE2929487A DE2929487A1 DE 2929487 A1 DE2929487 A1 DE 2929487A1 DE 19792929487 DE19792929487 DE 19792929487 DE 2929487 A DE2929487 A DE 2929487A DE 2929487 A1 DE2929487 A1 DE 2929487A1
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Description

Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf Nähmaschinen und insbesondere auf solche Mähmaschinen, die Stellungskoordinaten für aufeinanderfolgende fi-H nhfhrr^hri-ri-ngi-mgftn haben, die als digitale Code in einem Speicher gespeichert sind. Im einzelnen bezieht sich die Erfindung auf die Einstellung solcher Stellungskoordinaten zwischen der begrenzten Anzahl bestimmter Werte, die mit Hilfe der digitalen Code zu erhalten sind.
In der US-Patentanmeldung Ser.No. 928 φΧ) der Anmelderin, die der deutschen Patentanmeldung F ...................
(Anwalts-Aktenzeichen P 13 883) entspricht, ist eine Nähmaschine beschrieben, bei der die Stellungskoordinaten für aufeinanderfolgende Stichdurchdringungen für ein Knopflochmuster in einem Speicher gespeichert sind, der addressierbare Speicherstellen hat. Das Knopflochmuster weist zwei beabstandete Reihen von Zickzack-Stichen auf, die jeweils durch Nähen einer Reihe von engen Zickzack-Schnurungsstichen in einer ersten Richtung und des Abdecken der Schnurungsstiche mit einer sichtbaren Reihe von Zickzack-Stichen in einer zweiten Richtung gebildet sind. Die Stichlänge wird durch in dem Speicher gespeicherte digitale Daten bestimmt. Diese digitalen Daten geben lediglich bestimmte Werte des Trausportes an. Es kann sein, daß ein optimales Erscheinungsbild des Knopfloches durch einen Transportwert erreicht wird, der zwischen den bestimmten Werten liegt, die aus zur Verfügung stehenden digitalen Code erhalten werden können. Außerdem können unterschiedliche Transportwerte für die Vorwärts- und Rückwärtsrichtung des Trsrtsportes gewünscht sein.
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Es ist daher ein Ziel der Erfindung, eine Anordnung zu schaffen, mit der Transport werte zwischen bestimmten zur Verfugung stehenden Werten erhalten werden können.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine solche Anordnung zu schaffen, mit der unterschiedliche Transportwerte für Vorwärts-und Rückwärt srichtungen. des Transportes erhalten werden können.
Diese und weitere Ziele werden gemäß der Erfindung bei einer Nähmaschine mit einer Stiche erzeugenden Anordnung, die stellungsmäßig über einen bestimmten Bereich zwischen Stichen gesteuert wird, um ein Stichmuster zu erzeugen, mit einem Speicher zum Speichern der Stichmusterinformation in digitaler Form, wobei bestimmte Stellungen der die Stiche erzeugenden Anordnung durch in dem Speicher gespeicherte digitale Codeworte bestimmt sind, mit einer in zeitlicher Beziehung zu der Nähmaschine arbeitenden Einrichtung zum Wiederauffinden eines ausgewählten digitalen Godewortes aus dem Speicher, mit einem Umsetzer zum Erzeugen eines sich auf das digitale Codewort beziehenden analogen Stellungssignals und mit einer Servoeinrichtung, die auf das Stellungssignal anspricht, um die Stiche erzeugende Anordnung in die Jeweilige Stellung zu bringen, erreicht durch eine Signalquelle, durch eine Übertragungseinrichtung, die mit einem Ende mit dem Ausgang des Umsetzers verbunden ist, um das analoge Stellungssignal mit einem Signal zu summieren, das ihrem anderen Ende zugeführt ist, durch eine zwischen die Signalquelle und die Übertragungseinrichtung geschaltete steuerbare Schalt ere inrichtung, die auf ein. ihr zugeführtes Steuersignal anspricht, um die Signalquelle mit dem anderen Ende der Übertragungseinrichtung zu verbinden,
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und durch eine Steuereinrichtung zum wahlweisen Erzeugen des Steuersignals.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung umfaßt die Signalquelle eine feste Spannung.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung weist die Übertragungseinrichtung ein einstellbares Dämpfungsglied auf.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfaßt die Stiche erzeugende Anordnung einen Transportregelmechanismus, der für zwei Transportrichtungen einstellbar ist; die Signalquelle umfaßt eine erste Spannungsquelle einer ersten Polarität und eine zweite Spannungsquelle einer zweiten Polarität; die steuerbare Schaltereinrichtung umfaßt einen ersten gesteuerten Schalter, der zwischen die erste Spannungsquelle und die Übertragungseinrichtung geschaltet ist und einen zweiten gesteuerten Schalter, der zwischen die zweite Spannungsquelle und die Übertragungseinrichtung geschaltet ist, und die Steuereinrichtung umfaßt eine Einrichtung zum wahlweisen Erzeugen des Steuersignals und zum Schließen des ersten Schalters für die erste Transportrichtung und des zweiten Schalters für die zweite Transportrichtung.
Erfindungsgemäß wird also ein System zum Positionieren oder Einstellen einer Anordnung über einen bestimmten Bereich in Abhängigkeit von einem digital codierten Positionierungssignal geschaffen- Um die gewünschten Einstellungen zwischen digital erreichten Stellungen zu bewirken, werden rechnerisch einstellbare Signale von einem analogen Stellungssignal subtrahiert, das aus
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dem digital codierten Stellungssignal erhalten wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine erfindungsgemäße Schaltung, die in dem Betätigungsmechanismus eines Reglers für die Stiche erzeugende Anordnung einer Nähmaschine enthalten ist.
In der Zeichnung ist ein Teil eines Systems zum Steuern der Arbeitsweise einer Nähmaschine gezeigt, wobei die Schaltung erfindungsgemäß ausgebildet ist. Eine vollständige Beschreibung dieses Systems ist in der eingangs genannten deutschen Patentanmeldung der Anmelderin enthalten. Der Vollständigkeit halber wird jedoch nachfolgend eine kurze Erläuterung des in dieser Patentanmeldung beschriebenen Systems gegeben. Bei einer Nähmaschine der in der genannten Patentanmeldung beschriebenen Art wird ein Musterspeicher 101 zum Speichern digitaler Information benutzt, die sich auf die Stellungskoordinaten für jeden Stich aus einer Vielzahl von Stichmustern bezieht. Unter der Steuerung eines von einer Bedienungsperson beeinflußbaren zentralen Steuersystems 103 wird die geeignete Information aus dem Musterspeicher 101 an einen Impulsbreiten-Modulator 105 gegeben, dessen Ausgangssignal auf einer Leitung 106 an eine geeignete Schaltung gegeben wird, die nachfolgend im einzelnen erläutert wird, die ein Analogsignal an einen Summier— punkt 107 gibt, das das Eingangssignal für ein Servosystem mit geschlossener Schleife zum Steuern der Transportbetätigungseinrichtung ist. Eine ähnliche Schaltung wird zum Steuern der Schlingenfänger-Betätigungseinrichtung vorgesehen, da sich die Erfindung jedoch nur auf die Steuerung der Transportbetätigungseinrichtung bezieht, wird das Steuersystem für die Schlingenfänger-Betätigungs-
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einrichtung hier nicht erläutert. Das Servosystem mit geschlossener Schleife weist eine äußere Positionierungsschleife und eine innere Geschwindigkeitsschleife auf. Die Positionierungsschleife umfaßt einen Vorverstärker 108, die Geschwindigkeitsschleife und einen Stellungsfühler 109· Die Geschwindigkeitsschleife umfaßt einen Leistungsverstärker 111, der einen Gleichstrom umkehrbarer Polarität an ein elektromechanisches Betätigungsglied 113 gibt* das im weitesten Sinne einen reversierbaren Gleichstrommotor aufweist, um, das Betätigungsglied 113 nach Maßgabe des Eingangssignals an den Summierpunkt 107 einzustellen, das von, dem Signal auf der Leitung 106 von dem Impulsbreiten-Modulator abgeleitet wird. Der Eückkopplungs-Stellungsfühler 109 ist mechanisch mit dem reversierbaren Betätigungsglied 113 verbunden und erzeugt ein Rückkopplungsstellungssignal, das in einem Differenzierglied 117 nach der Zeit differenziert wird, um ein Geschwindigkeitssignal zu erzeugen. Dieses Geschwindigkeitssignal wird auf einer Leitung 119 an einen Summierpunkt 120 des Lei— stungsverstärkers 111 gegeben, um an diesem Funkt das Stellungssignal zu modifizieren. Wie in der zuvor erwähnten Patentanmeldung beschrieben ist, ist ein Eeduzierspeicher 121 vorgesehen, so daß, wenn eine Bedienungsperson die in dem Musterspeicher 101 gespeicherte Information zu ändern oder zu üh erlauf en wünscht, um eine gewünschte Stichlänge zu erreichen, ein geeignetes digitales Wort an eine Leitung 123 als ein Eingangssignal für den impulsbreit en Modulator 125 gegeber, wird.
Das Ausgangssignal des Impulsbreiten-Modulators 105 auf der Leitung 106 wird als ein Eingangssignal an einen
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Operationsverstärker 127 gegeben. Das Signal auf der Leitung 106 ist ein hochfrequentes digitales Signal mit einem Tastverhältnis, das durch die Binärzahl des Eingangssignals an den Impulsbreiten Modulator 105 von dem Musterspeicher 101 in bekannter Weise gesteuert wird. Ist z.B. die als Eingangssignal an den Impulsbreiten-Modulator 105 gegebene Binärzahl gleich 01100, was der Dezimalzahl 12 entspricht, so ist das Tastverhältnis des Signals auf der Leitung 106 13/32- Die den Operationsverstärker 127 umfassende Schaltungsstufe wirkt als ein kombiniertes Filter und Digital-Analog-Umsetzer, um ein Analogsignal auf der Leitung 129 zu erzeugen, das im wesentlichen ein Gleichstrompegel darstellt, dessen Größe und Polarität von dem Tastverhältnis des Signals auf der Leitung 106 abhängt. Der unterbrechungspunkt zwischen den positiven und negativen Ausgangs Signalen am Punkt 129 als funktion des Tastverhältnisses des Signals auf der Leitung 106 wird durch das Verhältnis von Widerständen 131 und 133 bestimmt, die zusammen mit einer Bezugsspannungsquelle 135 eine Bezugspannung an dem nicht invertierenden Eingangs ans chluß des Operationsverstärkers 127 erzeugen. Das durch das Tastverhältnis gesteuerte Signal auf der Leitung 106 hat eine hohe Frequenz und wird durch Widerstände 137 und 139 und einem Kondensator 141 gefiltert, um im wesentlichen einen Gleichspannungspegel zu erzeugen, dessen Mittelwert durch das Tastverhältnis des Signals auf der Leitung 106 an dem invertierenden Eingangsanschluß des Operationsverstärkers 127 bestimmt wird. Auf der Leitung 129 liegt daher ein Analogsignal, das eine Funktion eines Digitalcodewortes ist, das von dem Musterspeicher 101 an den Impulsbreiten-Modulator gegeben wird.
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Das Analogsignal auf der Leitung 129 wird über ein Potentiometer 143 für einen einstellbaren Faktor an den Eingang einer Vorverstärker stufe 145 gegeben· Die Vorverstärker stufe 145 umfaßt einen Operationsverstärker 147, einen Eingangswiderstand 149 und einen Rückkopplungswiderstand 151- In bekannter Weise ist das Verhältnis der Ausgangsspannung der Vorverstärkerstufe 145 auf einer Leitung 153 zu der Eingangsspannung auf einer Leitung 155 gleich dem Verhältnis des Widerstandswertes des Rückkopplungswiderstandes 151 zu dem Wert des Eingangswiderstandes 149· Zur Erläuterung werden die Widerstandswerte des Rückkopplungswiderstande s 151 und des Eingangswiderstandes gleich gewählt, so daß die Nennverstärkung der Vorver— stärkerstufe 145 ein. Volt pro Volt ist. Jedoch ist ein Analogschalter 157 vorgesehen, um den Rückkopplungswiderstand 151 zu überbrücken. Der Steueranschluß des Schalters 157 ist über eine Leitung 159 mit dem Ausgang eines Impulsbreiten-Modulators 125 verbunden· Wenn der Schalter 157 eingeschaltet ist, wird der Rückkopplungswiderstand 151 kurz geschlossen, wodurch die Verstärkung der Vorverstärkerstufe 145 im wesentlichen null Volt pro Volt ist. Wird daher der Schalter 157 mit einer hohen Frequenz ein- und ausgeschaltet, z.B. in der Größenordnung von 6 KHz wird der wirksame oder Mittelwert des Rückkopplv-ngswiderstandes, wie er von dem Operationsverstärker 147 gesehen wird, durch das Tastverhältnis der Einschaltung des Schalters 157 bestimmt.. Hat z.B. das Signal auf der Leitung 159 ein Tastverhältnis von 25 % Einschaltung und 75 % Ausschaltung, so ist der Mittelwert des Rückkopplungswiderstandes des Operationsverstärkers 147 75 % des Wertes des Widerstandes I5I» so
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daß damit die Verstärkung der Vorverstärkerstufe 0,75 Volt pro Volt ist, was eine Verminderung von einer Kennverstärkung von 1 Volt pro Volt darstellt. Auf diese Weise kann ein digitales Codewort in dem Reduzierspeicher 121 zum Vermindern der Verstärkung der Vorverstärkerstufe 145 benutzt werden, so daß damit in dem Must er speicher 101 gespeicherte Information überlaufen werden kann.
Es wurde zuvor bereits erwähnt, daß der Schalter 157 ein Analogschalter ist. Der Grund dafür ist, daß das Eingangssignal an die Vorverstärkerstufe 145 auf der Leitung 155 ein Analogsignal ist, wie dieses zuvor erläutert wurde. Außerdem kann dieses Signal beide Polaritäten haben, so daß damit der Schalter 157 bipolare analoge Signale verarbeiten können muß. Der Erläuterung haber kann der Schalter 157 ein von ECA hergestellter zweiseitiger Schalter CD4016B COS/MOS sein. Andererseits kann auch ein Feldeffekttransistor benutzt werden.
Das Ausgangssignal der Vorverstärkerstufe 14-5 auf der Leitung 153 wird über eine filterstufe 161 an den Summierpunkt 107 gegeben, wo es in der zuvor beschriebenen Weise verarbeitet wird. Der Zweck der PiIterstufe 161 ist es, die Frequenz zum Steuern des Schaltens des Schalters im wesentlichen zu beseitigen, so daß im wesentlichen ein Gleichspannungssignal an den Summierpunkt 107 gegeben wird.
Die Schaltung innerhalb der gestrichelten Linien 163 ist der Erläuterung halber in Form eines Schaltungschips einer im großen Maßstab integrierten Schaltung (LSI) ausgebildet. Erfindungsgemäß erzeugt die integrierte Schaltung 163 ein Signal auf der Leitung 165, wenn ein Knopfloch-
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muster genäht wird und wenn ein Transport in Vor— wärtsrichtung (BHFOR) erfolgt. Andererseits gibt erfindungsgemäß die integrierte Schaltung 163 ein Signal auf der Leitung 167 ab, wenn ein Knopf lochmuster genaht wird und der Transport in der Rückwärtsrichtung (BHBKV) erfolgt. Die Leitungen 165 und 167 sind mit den Steuereingängen von Schaltern 169 und 171 jeweils verbunden, die jeweils von RCA hergestellter Schalter CD 4O16B COS/MOS sein können. Andererseits können auch Feldeffekttransistoren benutzt werden. Der Schalter 169 ist an einem Ende mit einer Spannungsquelle 173 einer ersten. Polarität und der Schalter 17I ist an einem Ende mit einer Spannungsquelle 175 einer zweiten Polarität ver— bunden. Bas andere Ende des Schalters 169 ist über ein Signaldämpfungsglied 177, das als ein einstellbares Potentiometer gezeigt ist, und über einen Übertragangewiderstand 179 mit dem Ausgang der den Operationsverstärker 127 umfassenden Digital-Analog-Umsetzerstufe verbunden. In gleicher Weise ist das andere Ende des Schalters I7I über ein Signaldämpfunssglied 181* das als ein einstellbares Potentiometer gezeigt ist, und über einen Übertragungswiderstand 183 mit dem Ausgang der den Operationsverstärker 127 umfassenden Digital-Analog-Umsetzerstufe verbunden.
Erfindungsgemäß wird daher, wenn ein Knopflochmuster— stich mit einem Transportinkrement entweder in die Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung genäht wird, eine feste Spannung rechnerisch von dem Analogsignal subtrahiert, das den programmierten digitalen Transportdaten entspricht. Der Wert dieses Signals wird durch die Paktoreiriellung der Potentiometer 177 und 181 bestimmt.
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Damit wurde eine Anordnung erläutert, mit der die Stiehlängen für das Knopflochnuster faktormäßig eingestellt werden können, ohne daß die Stichlängen von. irgendeinem anderen Muster beeinflußt werden. Obwohl ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel hier erläutert wurde, dient dieses lediglich zur Erläuterung der Erfindung. Verschiedene andere Anordnungen können von einem Fachmann sofort abgeleitet werden, ohne daß .dabei Jedoch der in den Patentansprüchen umrissene allgemeine Erfindungsgedanke verlassen wird.
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Claims (4)

PATENTANWÄLTE A. GRÜNECKER 'NG W. STOCKMAIR on-Ms - AttKJXncn K. SCHUMANN DR Btft NMT QPL-PMyS. P. H. JAKOB IK-W G. BEZOLO 8 MÜNCHEN 22 MAXIMtLlAMSTHASS« 43 2(K Juli 1979 P -μ. 034-52/Er The Singer Company Rockefeiler Plaza New York, New York 10020, TF.S.A. Nähmaschine Patentansprüche
1. Nähmaschine mit einer Stiche erzeugenden Anordnung, die stellungsmäßig über einen "bestimmten Bereich zwischen Stichen gesteuert -wird, um ein Stichmuster zu erzeugen, BtIi; einem Speicher zum Speichern der Stichmusterinformation in digitaler Form, wobei "bestimmte Stellungen der die Stiche erzeugenden Anordnung durch in dem Speicher gespeicherte digitale Codeworte "bestimmt sind, mit einer in zeitlicher Beziehung zu der liahmaschine arbeitenden !Einrichtung zum Wiederauffinden eines ausgewählten digitalen Codewortes aus dem Speicher, mit einem Umsetzer zum
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(oa·) aaaaeg telbx os.aesao tiusrammi monarat nuMonnm
Erzeugen eines sich auf das digitale Codewort beziehenden analogen Stellungssignals und mit einer Servoeinrichtung, die auf das Stellungssignal anspricht, um die Stiche erzeugende Anordnung in die jeweilige Stellung zu "bringen, gekennzeichnet durch eine Signal quelle (173» 175), durch eine Übertragungseinrichtung (177,179*181,183), die mit einem Ende mit dem Ausgang des Umsetzers (127) -verbunden ist, um das analoge Stellungssignal mit einem Signal zu summieren, das ihrem anderen Ende zugeführt ist, durch eine zwischen die Signalquelle und die Übertragungseinrichtung geschaltete steuerbare Schaltereinrichtung (169»17Ό > die auf ein ihr zugeführtes Steuersignal anspricht, um die Signal quelle mit dem anderen Ende der Übertragungseinrichtung zu verbinden, und durch eine Steuereinrichtung (163) zum wahlweisen Erzeugen des Steuersignals·
2· Hahmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Signalquelle (173*175) eine feste Spannung hat.
3· üTähmaachine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Übertragungseinrichtung (177,179,181,183) ein einstellbares Dampfungsglied (177,181) umfaßt.
4. nähmaschine nach einem der .Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stiche erzeugende Anordnung (109,111,113,117) einen Eransportregelmechanismus (113) aufweist, der auf zwei Süransportrichtungen einstellbar ist, daß die Signalquelle (173,175) eine erste Spannungsquelle (173) einer ersten Polarität und eine zweite Spannungsquelle (175) einer zweiten Polarität umfaßt, daß die steuerbare Schaltereinrichtung (169»
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einen ersten gesteuerten Schalter (169)» der zwischen die erste Spannungsquelle (173) "und die Übertragungseinrichtung (177»179) geschaltet ist, und einen, zweiten gesteuerten Schalter (171) aufweist, der zwischen die zweite Spannungsquelle (175) "und die Übertragungseinrichtung (181,183) geschaltet ist, und daß die Steuereinrichtung (163) eine Einrichtung zum wahlweisen. Erzeugen des Steuersignals aufweist, um den ersten Schalter (169) für die erste Transportrichtung und den zweiten Schalter (171) für die zweite Transportrichtung zu schließen.
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