DE3022904C2 - Antriebssteuerung an einer automatischen Stickmaschine - Google Patents

Description

so Die Erfindung betrifft eine Antriebssteuerung an einer automatischen Stickmaschine von der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.

Eine Antriebssteuerung dieser Art ist aus der DE-OS 27 42 695 bekannt Der die Taktimpulse erzeugende Impulsgenerator kann z. B. eine synchron mit der Nadlantriebswelle umlaufende Lochscheibe sein, die photoelektrisch abgetastet wird. Hierdurch ist sichergestellt daß die Taktimpulse, und damit auch die Steuerimpulse, immer nur in den Intervallen erzeugt werden, in denen sich die Nadel außerhalb des Stickgutes befindet und daß ferner entsprechend der Nadelgeschwindigkeit auch die Frequenz der Taktimpulse und damit der Steuerimpulse zu- oder abnimmt. Die Bewegungen des Stickguthalters erfolgen daher nur bei außerhalb des Stickgutes befindlicher Nadel und mit einer der Stickgeschwindigkeit angepaßten Geschwindigkeit.

Die Umwandlung der immer in konstanter Länge erzeugten Taktimpulszüge in unterschiedlich lange, den

Steuerbefehlen entsprechende Steuerimpulszüge erfolgt jedoch bei der bekannten Antriebssteuerung in der Art, daß von Beginn des Taktimpulszuges an eine bestimmte Anzahl von Taktimpulsen als Steuerimpulse durchgelassen werden und der Rest der Taktimpulse unterdrückt wird. Die Steuerimpulszüge erstrecken sich daher über unterschiedlich lange Anteile des jeweils insgesamt zur Verfügung stehenden Zeitintervalls. Bei kurzen Steuerimpulszügen, entsprechend kleinen Bewegungen des Stickguthalters, ist die Bewegung bereits kurz nach dem Austauchen der Nadel aus dem Stickgut bereits abgeschlossen, und während des restlichen Teils des verfügbaren Intervalls wartet der Stickguthalter im Stillstand auf das Wiedereinstechen der Nadel. Dies führt zu einer schlechten Ausnutzung der insgesamt für die Bewegungen des Stickguthalters verfügbaren Zeit, und zu abrupten und ruckartigen Bewegungen des Stickguthalters. Beides wirkt sich nachteilig auf die mögliche Arbeitsge-

schwindigkeit der Maschine und auf die Stellgenauigkeit aus.

Bei einer aus US-PS 40 51 794 bekannten Antriebssteuerung für die Schrittmotoren -.liner automatischen

§ Nähmaschine werden ebenfalls Taktimpulse eines Impulsgenerators in Steuerimpulse mit veränderlicher Im-

% pulszahl umgewandelt Der Impulsgenerator ist allerdings nicht mit der Nadelantriebswelle gekoppelt, sondern

arbeitet separat von dieser mit einer Festfrequenz, wobei immer nur jeweils der Beginn jedes Taktimpulszuges

mit der Winkeleinstellung der Nadelai itriebswelle synchronisiert ist Die Steuerimpulszüge nehmen je nach ihrer

% Impulszahl einen kleineren oder größeren Teil des insgesamt für die Bewegung des Nähguthalters verfügbaren

Intervalls ein, so daß auch hier bei kleinen Bewegungen, d. n. kurzen Steuerimpulszügen die Bewegung rasch

abgeschlossen wird und der größere Teil des verfügbaren Intervalls ungenutzt bleibt Auch hier ergeben sich im

if wesentlichen die vorstehend geschilderten Nachteile, zumal in diesem Fall die Frequenz der Steuerimpulse, und

fr damit das von den Schrittmotoren erzeugte Drehmoment, konstant ist und nicht entsprechend der Nadelge-

t| schwindigkeit variiert

p Aus US-PS 38 69 656 isi eine Einrichtung zum Erzeugen von Steuerimpulszügen für Schrittmotoren bekannt,

^:φ bei der Steuerimpulszüge unterschiedlicher Länge dadurch erzeugt werden, daß sowohl am Beginn als auch am

ff Ende des jeweiligen Taktimpulszuges Impulse unterdrückt werden. Hierdurch erreicht man zwar, daß die

y Steuerimpulszüge in bezug auf das Taktimpulsintervall zentriert sind; auch in diesem Fall haben aber Steuerim-

; pulszüge mit niedriger Impulszahl eine entsprechend kleinere Gesamtlänge und nutzen nur einen kleinen Teil

[ des verfügbaren Gesamtintervalls aus.

% Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebssteuerung der eingangs genannten Art so zu verbes-

!·,!' sern, daß sie von der Antriebssteuerung gesteuerten Bewegungen des Stickguthalters gleichmäßiger sind und

;: dadurch auch bei hoher Arbeitsgeschwindigkeit eine gute Stellgenauigkeit der Bewegungen des Stickguthalters

: erzielt wird

Die Lösung der Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte weitere ; Ausgestaltungen.

Im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem gewissermaßen durch Abschneiden der Taktimpulszüge Steuerimpulszüge von unterschiedlicher Länge erzeugt werden, werden bei der Erfindung die Steuerimpulszüge durch Unterdrücken von ausgewählten, über die Länge des impulszuges verteilten Taktimpulsen derart erzeugt, daß sie trotz unterschiedlicher Impulszahl im wesentlichen gleiche Länge haben. Somit erstrecken sich auch die Bewegungen des Stickguthalters, unabhängig von der jeweiligen Bewegungsstrecke, immer im wesentlichen über das gesamte verfügbare Zeitintervall Die Bewegungen werden somit vergleichmäßigt Durch die zusätzliehe Maßnahme, die Impulse mit ungleichen Impulsabständen, nämlich mit zunächst zunehmender und dann wieder abnehmender Frequenz zu erzeugen, wird ein nicht ruckartiges, sondern sanftes Anlaufen und wieder Abbremsen des Stickguthalters bei jeder Bewegung erzielt Durch diese Maßnahmen ist eine wesentliche Steigerung der Arbeitsgeschwindigkeit unter Beibehaltung einer guten Stellgenauigkeit möglich.
Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert

F i g. 1 ein Blockschaltbild einer herkömmlichen automatischen Stickmaschine, bei der die Erfindung anwendbar ist;

Fig. 2a und 2b Draufsicht bzw. Seitenansicht der Stickmaschine, bei der die Erfindung angewendet werden kann;

F i g. 3 ein Blockschaltbild einer Antriebssteuerung für den Halterahmen einer Stickmaschine nach F i g. 2, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

F i g. 4 eine Schemazeichnung zur Erläuterung des Aufbaus eines Impulsgenerators, der aus einer Vielzahl von Unterbrechern und Lichtquellen und -empfängern besteht;
F i g. 5 eine Darstellung zur Erläuterung des Aufbaus der Unterbrecher von F i g. 4;

F i g. 6 ein Schaltbild von Fotoquelle und -empfänger, wie sie im Impulsgenerator von F i g. 4 verwendet werden können;

Fig.7 ein Schaltbild des X-Achsen-Impulskonverterschaltkreises und des y-Achsen-ImpuIskonverterschaltkreises;

F i g. 8a bis 8g Zeitdiagramme der vom Impulsgenerator in Abhängigkeit von X-Achsen-Steuerdaten und V-Achsen-Steuerdaten gelieferten Impulse und der daraus gebildeten Steuerimpulszüge, die an die Schrittmotoren geliefert werden;

F i g. 9 eine Kurve zur Erläuterung des Verhältnisses zwischen der Eingangsimpulsfrequenz eines Schrittmotors und des Ausgangsdrehmomentes;

F i g. 10 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung;
F i g. 11 eine Schemazeichnung des Impulsgenerators, der in der Antriebsvorrichtung gemäß Fife. 10 verwendet werden kann.

Eine herkömmliche automatische Stickmaschine, von der die Erfindung ausgeht und die F i g. 1 gezeigt ist, besteht aus einem Maschinenkörper 2 mit einem Antriebsmechanismus zum vertikalen Bewegen einer Sticknadel 1, um den Stickvorgang durchzuführen, einem Rahmen 4 als Halter des Stickgutes 3, das auf diesem Rahmen bestickt werden soll, einer X-Achsen-Antriebsvorrichtung 5 zum Vorschieben des Rahmens 4 in der Richtung der X-Achse, einer V-Achsen-Antriebsvorrichtung 6 zum Vorschieben des Rahmens in Richtung der !'-Achse und einem Steuersystem zum Steuern der Vorgänge der oben erwähnten Mechanismen 2,5 und 6, in der Weise, daß die X-Achsen-Steuerdaten und die V-Achsen-Steuerdaten zum jeweiligen Vorschieben des Halterahmens 4 in X- bzw. y-Richtung und die Steuerdaten zum Steuern des Nadelantriebes sequentiell über eine Bandleseeinheit 8 vom Datenband 7, wie z. B. einem Lochstreifen oder ähnlichem, in einen Speicherschaltkreis 9 eingelesen werden, und daß die Daten im Speicherschaltkreis 9 temporär gespeichert werden. Ein Antriebsmotor 11 für die Auf- und Abbewegung der Sticknadel 1 kann über den Antriebssteuerschaltkreis 10 in Abhängigkeit von den Steuerdaten aus dem Speicherschaltkreis 9 angetrieben werden. Taktimpulse aus einem Impulsgenerator 12,

werden in einen X-Achsen-Impulskonverterschaltkreis 13 und einen V-Achsen-Impulskonverterschaltkreis 14 eingespeist, die jeweils aus einem Torschaltkreis od. dgl. bestehen, der durch die λ'-Achsen-Steuerdaten (X) und die V-Achsen-Steuerdaten (Y) aus dem Speicherschaltkreis 9 gesteuert wird. Die Taktimpulse aus dem Impulsgenerator 12 werden getriggert, um die X-Achsen-Steuerdaten (X) und die K-Achsen-Steuerdaten (Y) von den X- bzw. V-Achsen-lmpulskonverterschaltkreisen 13 bzw. 14 an den X-Achsen-Antriebsschaltkreis 15 bzw. den V-Achsen-Antriebsschaltkreis 16 als Impulsfolge von entsprechend abgezählten Steuerimpulsen zu übertragen. Der X-Achsen-Antriebsschaltkreise 15 bzw. der K-Achsen-Antriebsschaltkreis 16 treiben den X-Achsen-Schrittmotor Mx der X-Achsen-Vorschubvorrichtung 5 bzw. den V-Achsen-Schrittmotor My der K-Achsen-Vorschubvorrichtung 6. Diese bewegen den Halterahmen 4 jeweils in die X-Achsen-Richtung bzw. V-Achsen-

Richtung, um so den gewünschten Stickvorgang durchzuführen.

Wie aus der obigen Beschreibung der automatischen Stickmaschine zu ersehen ist, ist die Bewegungsgeschwindigkeit des Halterahmens 4 für das Stickgut 3 durch die Frequenz der Impulse vom Impulsgenerator 12 bestimmt. Die Steuerdaten aus dem Speicherschaltkreis 9 zum Bestimmen der Vorschubgröße des Halterahmens 4 in X- bzw. V-Richtung variieren im Prinzip zwischen 2° und 2-"— 1 je nach dem Dateninhalt des Daienbandes 7. Entsprechend wird die Bewegungszeit des Haiterahsnens 4, der jedesmal durch die Schrittmotoren Mx und My vorgeschoben wird, durch den Bandinhalt in Abhängigkeit von den Steuerdaten variiert. Angenommen die Frequenz der Impulse ist /(0) und die Zeit, die nötig ist, um die Sticknadel 1 bei jedem Zyklus aus dem Stickgut 3 heraus und wieder hinein zu bewegen, d. h., die für die Bewegung des Helterahmens 4 erlaubte Zeit ist t (0), so muß normalerweise das Verhältnis

1

7ä»^ä'⁽⁰⁾

eingehalten werden, um zu vermeiden, daß die Bewegung des Halterahmens 4 die Sticknadel 1 beeinflußt. Auch wenn die erlaubte Zeit f (0) von der Drehgeschwindigkeit des mechanischen Systems wie z. B. des Antriebsmo-

tors 11 od. dgl. abhängt und die Frequenz /(0) der Impulse unter Berücksichtigung der oben beschriebenen <

Bedingungen für Halterahmen 4 und Sticknadel 1 im Impulsgenerator 12 künstlich synchronisiert ist, so sind doch beide prinzipiell voneinander unabhängig. So wird, wenn die Steuerdaten auf dem Band 7 die Hälfte des Maximalwertes betragen, der Vorschub des Halterahmens 4 bereits in der Hälfte der erlaubten Zeit f(0) vollendet und dieser wartet dann während der zweiten Hälfte der erlaubten Zeit im Stillstand auf das Wiederein dringen der Sticknadel 1 in das Stickgut. Da die meisten der Steuerdaten auf dem Band, die für normale Verschiebungen benutzt werden, kleiner sind als der Maximalwert, nämlich durchschnittlich 60 bis 70% des Maximalwertes wird in der automatischen Stickmaschine normalerweise eine Wartezeit von 30 bis 40% verschwendet, wodurch die Betriebsgeschwindigkeit des mechanischen Systems unnötig beschränkt wird. ; Eine automatische Stickmaschine mit einer Antriebsvorrichtung für den Stickgut-Halter gemäß der Erfindung > besteht aus einem Maschinenkörper 2 mit einer Antriebswelle, um eine Sticknadel 1 auf und ab zu bewegen, einem Rahmen 4 als Halter für das Stickgut 3, einer X-Achsen-Antriebsvorrichtung 15 und einer V-Achsen-Antriebsvorrichtung 6 zum Bewegen des Rahmens in Richtung der X- bzw. Y-Achse, einer Einrichtung zum Auslesen der Musterdaten aus einer Speichereinrichtung 9, in der die Musterdaten als X-Achsen, Y-Achsen und Steuerdaten abgespeichert sind, einem Antriebsschaltkreis 10 um die Antriebswelle entsprechend den Steuerda ten von der Ausleseeinrichtung anzutreiben, einem Impulsgenerator 30, Schalteinrichtungen 13,14 jeweils für die X- und die Y-Achsen-Steuerung zum Weiterleiten der Impulse vom Impulsgenerator 30 in Abhängigkeit von den X-Achsen- bzw. V-Achsen-Daten und je einem Antriebsschaltkreis 15,16 für die X- bzw. Y-Achse zum Steuern der X- bzw. Y-Achsen-Antriebsvorrichtung 5,6 in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der Schalteinrichtungen. Dabei ist der Impulsgenerator 30 so gestaltet, daß er die den Vorschub steuernden Impulse nur

jeweils innerhalb eines vorgegebenen Winkelbereichs jeder Umdrehung der Antriebswelle 21 der Sticknadel snchron mit der Drehung dieser Antriebswelle erzeugt, derart, daß die X-Achsen- und die Y-Achsen-Antriebsvorrichtung 5,6 im Takt der Nadelbewegungen angetrieben werden.

In F i g. 2a und 2b sind eine Vielzahl von Stickmaschinenköpfen H\,H2, H 3 bzw. HA auf dem Arbeitstisch 24 der Stickmaschine vorgesehen, mit den Sticknadeln N1, /V 2, N 3 bzw. Λ/4. Eine Antriebswelle 21 erstreckt sich

so durch die vier Maschinenköpfe H1, H2, H3 und H4 und macht je eine Umdrehung pro Auf- und Abbewegung der Sticknadeln N1, Λ/ 2, N 3 und N 4. Ein äußerer Rahmen 22 ist in der Lage, die Stickrahmen F1, F2, F3 und F4 zu bewegen, die jeweils im Arbeitsbereich der Stickmaschinenköpfe H1, H2, H3 und H4 angeordnet sind. Ein Y-Achsen-Schrittmotor My besteht aus zwei Schrittmotoren May und Mby, die durch eine Kupplung 23y miteinander verbunden sind und auf dem Maschinensockel 24 befestigt sind, um so den äußeren Rahmen 22 in Längsrichtung (im folgenden als Y-Achsen-Richtung bezeichnet) des Arbeitstisches 24 zu bewegen, wie in F i g. 2a gezeigt ist Ferner besteht der X-Achsen-Schrittmotor Mx aus zwei Schrittmotoren Max und Mbx, die durch eine Kupplung 23x, wie oben beschrieben, miteinander verbunden und auf dem Sockel der Maschine 24 befestigt sind, um so den äußeren Rahmen 22 in Querrichtung (im folgenden als X-Achsen-Richtung bezeichnet) frei bewegen zu können.

Die Ausgangsbewegung des Y-Schrittmotors My wird über das Zahnritzel 25y, das auf der Ausgangswelle des Schrittmotors May angeordnet ist, auf die Zahnstange 27y übertragen, die durch eine in Y-Richtung auf dem Maschinensockel 24 angeordnete Führungsschiene geführt ist Die Ausgangsbewegung der Zahnstange 27ywird über eine Gleitverbindung 28y, durch welche sich ein Teil 22* des Außenrahmens 22 in X-Richtung verschiebbar „

erstreckt, auf den Außenrahmen 22 übertragen. Dadurch kann der Außenrahmen 22 durch den Y-Schrittmotor

Afyfrei in Y-Richtung verschoben werden. ·, Andererseits wird der äußere Rahmen 22 in der bevorzugten Ausführungsform in X-Richtung verschoben %

durch zwei Sätze von Zahnritzeln und Zahnstangen, d. h. ein Zahnritzel 2Sax und eine Zahnstange 27a* auf der >

Seite des Schrittmotors Max und ein Zahnritzel 25i» und eine Zahnstange 27Z« auf der Seite des Schrittmotors &

Mbx, da es wegen der größeren Länge des Außenrahmen 22 in K-Richtung schwierig wäre, ihn mit Hilfe eines einziges Satzes von Zahnritzel und Zahnstange gleichmäßig zu bewegen. Die Drehung der Schrittmotoren Max und Mbx, die über die Kupplung 23* miteinander verbunden sind, wird durch die Zahnritzel 25a* und 2Sbx, die auf den Ausgangswellen der Schrittmotoren Max bzw. Mbx vorgesehen sind, auf die Zahnstangen 27ax und 27bx übertragen, die jeweils von einer X-Achsen-Führung 26ax bzw. 26bx, die in ^-Richtung auf dem Nähmaschinensockel 24 angeordnet sind, geführt werden. Die Bewegung dieser Zahnstangen 27ax und 27bx wird auf den Außenrahmen 22 über die Gleitverbindungen 2iax und 26bx übertragen, durch welche sich das Teil 22y des Außenrahmens 22 in V-Richtung frei verschiebbar erstreckt

Der Außenrahmen 22 mit dem Aufbau gemäß F i g. 2 wird durch die Antriebsvorrichtung nach F i g. 3 angetrieben.

In F i g. 3 sind das Datenband 7, die Bandleseeinheit 8, der Speicherschaltkreis 9, Antriebssteuerschaltkreis 10, der Antriebsmotor 11, der X-Achsen-Impulskonverterschaltkreis 13, der y-Achsen-lmpulskonverterschaltkreis 14, der X-Achsen-Antriebsschaltkreis 15 und der V-Achsen-Antriebsschaltkreis 16 die gleichen wie in F i g. 1 gezeigt

Der Impulsgenerator 30 ist über eine Kupplung 31 od. dgl. mit der Antriebswelle 21 verbunden, die die Sticknadeln Ni, N2, N3 und N4 in vertikaler,d. h. Z-Achsen-Richtung, antreibt.

Gemäß F i g. 4 sind scheibenförmige Unterbrecher PO, P1,.., P 4,... durch Laufbuchsen q 0, q 1,..., q 4,... mit einer Welle 32 verbunden, die über eine Kupplung 31 mit der Antriebswelle 21 verbunden ist, um mit dieser zusammen zu rotieren, wie in Fig.3 gezeigt. Diese Unterbrecher PO, PX,..., PA,... sind in gleicher Anzahl vorgesehen, wie die Bitanzahl π des Binärcodes der X- und V-Steuerdaten, die von der Bandleseeinheit 8 ausgegeben werden. Der erste Unterbrecher PO entspricht dem untersten Bit, d. h. mit dem niedrigsten Stellenwert, der X- bzw. V-Steuerdaten, die Unterbrecher P1 und P 2 entsprechen dem zweiten bzw. dritten Bit und die folgenden Unterbrecher den folgenden Bits. Zum Beispiel ist ein Schlitz Sbi, der das Bit 2° darstellt, am Umfang des Unterbrechers PO vorgesehen, zwei Schlitze Sn, Sn, die das Bit 2¹ darstellen, am Umfang des Unterbrechers P1, vier Schlitze S21, S₂₂, S₂₃, -Sm, für das Bit 2², am Umfang des Unterbrechers P2, acht Schlitze S₃\, S₃₂, S₃₃,..., S₃S, für das Bit 2³, am äußeren Umfang des Unterbrechers P3, sechzehn Schlitze £41, ■-., Stie, ^auf dem Umfang des Unterbrechers P4 usw. Wie F i g. 4 zeigt sind eine Vielzahl von Fotokopplern PCO, PC 1,... PC4,... in eine Reihe nebeneinander neben den zugehörigen Unterbrechern des Impulsgenerators 30 angeordnet. Die Fotokoppler weisen jeweils Vertiefungen 33 auf, durch welche die Schlitze 5bi, Su, Sn,... Su,.., die auf dem Umfang der Unterbrecher PO, P1,.., P4,... vorgesehen sind, während der Rotation der Unterbrecher zusammen mit der Antriebswelle 21, durchlaufen.

Wie F i g. 6 zeigt, setzt sich jeder Fotokoppler PCO, PC 1,.., PC4,... in bekannter Weise zusammen aus einer Leuchtdiode D, einem Fototransistor Tr 1, einem Transistor Tr 2, der mit dem Fototransistor Tr 1 in Art einer Darlingtonschaltung verbunden ist, usw, wobei Anode und Kathode der Leuchtdiode D durch die Anschlußdrähte 34 und 35 und Kollektor und Emitter des Transistors Tr 2 über die Anschiußdrähte 36 und 37 herausgeführt sind.

Die Leuchtdiode D und der Fototransistor Tr 1 stehen einander im Schlitz 33 des Fotokoppler gegenüber, und die Schlitze sij (j - 1, ..„ 2") des Unterbrechers pi (i - 0, .., n— 1) lauf en zwischen Leuchtdiode und Fototransistor hindurch, so daß Fotoimpulse auf den Fototransistor Tr 1 einfallen können, um diesen zu aktivieren.

Es bilden also jeweils eine Leuchtdiode D mit einem Unterbrecher pi mit seinen Schlitzen eine Einheit zum Erzeugen von Fotoimpulsen, während der Fototransistor Tr 1 und der Transistor Tr 2 eine Konvertervorrichtung bilden, um die Fotoimpulse in elektrische Impulse umzuwandeln.

Der Ko'ilektor des Transistors Tr 2 ist über den Widerstand 38 mit einer Spannungsquelle Vcc verbunden, der Emitter mit Masse. Jedesmal, wenn ein Fotoimpuls auf den Fototransistor Tr t einfällt, wird der Transistor Tr 2 eingeschaltet, um einen elektrischen Ausgangsimpuls an die Anschlußklemmen 39 und 40 zu liefern, die mit Kollektor bzw. Emitter des Transistors Tr 2 verbunden sind, in dem das Potential synchron zur Drehung der Unterbrecher, die von der Antriebswelle 21 angetrieben werden, vom Versorgungsspannungspotential Vcc auf Masse fällt

Die Schlitze Sij, die in jedem Unterbrecher pi vorgesehen sind, sind in einem Teil des Unterbrechers pi ausgebildet, der einem Winkelbereich θ von z. B. 180 bis 200° entspricht, wobei bei der Drehung des Unterbrechers pi die Schlitze durch die Vertiefung 33 des Fotokupplers PCi während eines Zeitraumes hindurchlaufen, der sich erstreckt von einem Zeitpunkt, kurz nachdem die Nadelspitze das Stickgut (nicht gezeigt) verlassen hai bis zu einem Zeitpunkt kurz bevor die Nadelspitze in das Stickgut einsticht, und wobei die Schlitze auf den Unterbrechern pi, die auf der Welle 32 befestigt sind, so verteilt sind, daß niemals die Impulse von zwei oder mehr Fotokopplern gleichzeitig ausgegeben werden. Mit anderen Worten muß beachtet werden, daß der Bereich der Schlitze in Übereinstimmung mit einem Zeitintervall angeordnet ist, das so bestimmt ist, daß der erste Schlitz eines Unterbrechers den Fotokoppler durchläuft kurz nachdem die Nadelspitze das Stickgut verlassen hat, und daß der letzte Schlitz des Unterbrechers durchläuft, kurz bevor die Nadelspitze wieder in das Stickgut einsticht, nachdem sie ihre Höchststellung durchlaufen hat Auch muß sichergestellt werden, daß eo innerhalb dieses Bereiches alle Schlitze auf jedem Unterbrecher durch die jeweiligen Fotokoppler durchgelaufen sind. Alle Unterbrecher haben ihre Schlitze in verschiedener Anzahl und in verschiedenen Abständen innerhalb des Winkelbereiches ft Die Anordnung der Unterbrecher auf der Welle 32 ist so, daß niemals die Impulse von zwei oder mehr Fotokopplern gleichzeitig abgegeben werden.

Wie F i g. 7 zeigt, wird das Ausgangssignal der Transistoren Tr 2 der Fotokoppler PCi jeweils in Umkehrverstärker Ai (i - 0,.., n— 1) eingegeben, wo es gegentaktverstärkt und den an den X-Achsen-Impulskonverterschaltkreis und den y-Achsen-Impulskonverterschaltkreis 14 gegeben wird.

Gemäß F i g. 7 besteht der A'-Achsen-Impulskonverterschaltkreis 13 aus AND-Gates Gix (i = 0,.., n— 1), die

durch jedes Bit Oix (i - 0, .., n— 1) der X-Achsen-Steuerdaten X vom Speicherschaltkreis 9 geöffnet oder geschlossen werden können, um dadurch die Weiterleitung des Ausgangssignals der Gegentaktverstärker Λ/'zu steuern, aus dem OR-Gate Gx, das die Ausgangssignale der AND-Gates Gxials Eingangssignale empfängt, und aus Invertern Gin und zwei AND-Gates Gfx, Grx. Ein X'-Achsen-Drehrichtungssignal Ox, das die Drehrichtung des ^-Schrittmotors Mx bestimmt und von der Speichereinheit 9 geliefert wird, öffnet das AND-Gate Gfx, um das Ausgangssignal des OR-Gates Gx an den Vorwärtsdrehungseingang 41 des X-Achsen-Antriebsschaltkreises 15 zu liefern, wodurch der ^-Schrittmotor Mx in seiner Vorwärtsrichtung gedreht wird. Das Ausgangssignal Q~x des Inverters Gin, der das X-Achsen-Drehrichtungssignal Qx invertiert, schließt das AND-Gate Grx, um so das Ausgangssignal des OR-Gates Gx an die Umkehrklemme 42 des X-Achsen-Antriebsschaltkreises 15 zu liefern, um so den X-Achsen-Schrittmotor Mx in umgekehrter Richtung zu drehen.

In gleicher Weise wie der oben beschriebene X-Achsen-Impulskonverterschaltkreis 13 ist der Y-Achsen-Impulskonverterschaltkreis 14 aufgebaut. Der Y-Achsen-Impulskonverterschaltkreis besteht aus den AND-Gates Giy(i — 0,.. .,n—1), die jeweils durch die Bits Qiy(i — 0, ..,n— l)der y-Steuerdaten K vom Speicherschaltkreis

9 geöffnet oder geschlossen werden, um dadurch das Weiterleiten des Ausgangssignals der Gegentaktverstärker Ai, zu steuern, aus dem OR-Gate Gy, das das Ausgangssignal der AND-Gates Giy als Eingangssigna! empfängt und aus invertern Gin und AND-Gates G/>und Gry τύχη Steuern der Ausgangssignaie des OR-Gates Gy zum Vorwärtsdrehungeingang 43 und zum Rückwärtsdrehungseingang 44 des Y-Achsen-Antriebsschaltkreises 16 mit Hilfe des Y-Achsen-Drehsinnsignales Qy und dessen Umkehrsignales Q~y. Die X- bzw. Y-Achsen-Antriebsschaltkreise 15 bzw. 16, die nicht im Detail gezeigt sind, sind vom herkömmli chen Typ, der jeweils einen Vorwärts-Rückwärts-Zähler und einen Leistungsverstärker usw. enthält, der in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Vorwärts-Rückwärts-Zählers jeweils die Phase der Statoren der X- bzw. Y-Schrittmotoren Λ/χ bzw. My anregt.

Die Ausgangswelle des Schrittmotors Max ist mit der Ausgangswelle des Schrittmotors Mbx über die Kupplung 23x verbunden, während die Ausgangswelle des Schrittmotors May mit der Ausgangswelle des Schrittmotors Mby über die Kupplung 2iy verbunden ist, wie in Fig. 2a gezeigt ist. Es muß aber beachtet werden, daß erfindungsgemäß die Schrittmotoren Max und Mbx, bzw. die Schrittmotoren May und Mby derart miteinander gekuppelt sind, daß entweder ihre Statoren oder ihre Rotoren in Phase miteinander fluchten, während entsprechend die Rotoren oder Statoren in bekannter Weise um einen vorbestimmten Winkel zueinander versetzt sind. Die Erregung wird durchgeführt durch den X-Achsen-Antriebsschaltkreis 15 und den Y-Ach- sen-Antriebsschaltkreis 16, derart, daß die Zahl der Phasen, die bei jedem Drehschritt der Schrittmotoren Mx bzw. My erregt werden müssen, sich immer nur um eins ändert. Hierdurch ist eine höhere Impuls-Wiederholungsfrequenz möglich, so daß die Ansprech-Geschwindigkeit und die Stellgenauigkeit durch Unterteilung des Schrittwinkels verbessert werden. Durch die Kopplung der Ausgangswellen der Schrittmotoren Max, Mbx bzw. May, Mby kann eine große Kraft auf den Außenrahmen 22 ausgeübt werden.

Die Betriebsweise des Schaltkreises von F i g. 7 soll im folgenden beschrieben werden.

Die inneren Rahmen F1,F2,F3 und FA, auf denen Tuch od. dgl. zum Besticken aufgespannt ist, sind auf dem äußeren Rahmen 22 befestigt, und das Datenband 7 ist auf die Bandleseeinheit 8 aufgelegt Daraufhin liest nach Einschalten eines Netzschalters (nicht gezeigt), die Bandleseeinheit 8 vom Datenband 7 die X-Steuerdaten X, die Y-Steuerdaten Y und die Kontrolldaten R in die Speichereinheit 9 ein, nachdem die Sticknadelspitzen Nl, NZ

N3 und /V4 das Stickgut verlassen haben. Die Speichereinheit 9 löscht die vorhergegangenen Speicherinhalte und speichert dann die eingelesenen Steuer- bzw. Kontrolldaten, bis die nächsten Daten eingelesen werden. Die gespeicherten X-Steuerdaten X, Y-Steuerdaten Y und Kontrolldaten R werden jeweils an den X-Achsen-Impulskonverterschaltkreis 13, den Y-Achsen-Impulskonverterschaltkreis 14 bzw. den Antriebssteuerschaltkreis

10 ausgegeben.

« Der Antriebsmotor 11 dreht die Antriebswelle 21 in Abhängigkeit von den Kontrolldaten R, um so die Nähköpfe H1, H 2, H3 und HA anzutreiben, wobei auch die Unterbrecher /»/gedreht werden. Wenn z. B.dieX-SteuerdatenXund Y-Steuerdaten Yvon der Speichereinheit 9

[»Qx\Q%x\Q5x\QAx\Q3x\Q2x\Q\x\QQx« - »10000111«]und [»Qy\Q6y\Q5y\QAy\Q3y\Q2y\Qiy\Q0yu -»00001010«]

sind (im Faiie von π - 7) werden die AND-Gates Gfx, G2x,G ix, GOxdes X-Achsen-lmpulskonverterschahkreises 13 und die AND-Gates Gry. G 3y, G Iy des Y-Achsen-Impulskonverterschaltkreises 14 geöffnet Entsprechend werden, wie in Fig.8b gezeigt, die Impulszüge 2² — 4, 2¹ - 2, 2° - 1, deren Summe sieben

Impulse ergibt, von den AND-Gates G 2x, G Ix, G Ox während des Drehwinkels θ der Unterbrecher pi an die OR-Gates Gx. entsprechend der Anzahl von Schlitzen Sij auf den Unterbrechern P2, Pi, PO, geliefert Die sieben Impulse »2²+2¹ + 2° - 7« werden in einem Impulszug vom OR-Gate Gx an den Normal-Drehungs-Eingang 41 der X-Achsen-Antriebsschaltung 15 vom AND-Gate Gfx geliefert Auch werden, wie in F i g. 8c gezeigt, Impulszüge 2³ - 8 bzw. 2¹ - 2 von dem AND-Gate G3y bzw. G Iy an das OR-Gate Gy geliefert und zehn

Impulse »2³+2' - 10« werden als Impulszug vom OR-Gate Gy über das AND-Gate Gry an die Rück-Drehungsklemme44der Y-Antriebsschaltung 16 geliefert

So führen die X- bzw. Y-Schrittmotoren Mx bzw. My eine Vorwärts- bzw. Rückwärtsdrehung um 7 bzw. 10 Schritte aus und der äußere Rahmen 22 bewegt sich um 7 Einheiten in die positive X-Richtung und um 10 Einheiten in die negative Y-Richtung. Wie aus der obigen Beschreibung zu ersehen ist ist der Impulszug, der in

die X-Antriebsschaltung 15 und die Y-Antriebsschaltung 16 eingespeist wird, mit der Drehung der Unterbrecherplatten pi synchronisiert d. h. mit der Drehung der Antriebswelle 2t, was darin resultiert daß der Außenrahmen 22 sich normalerweise so bewegen kann, daß er der Arbeitsgeschwindigkeit der Nähköpfe H1, H 2, H 3 und HA folgt

In den F i g. 8a bis 8g zeigen die X- bzw. V-Steuerdaten die Eingangs- und Ausgangsimpulszüge der OR-Gat.es Gx bzw. Gy für die Fälle:

WW 1«, »Qx(Qy)00O0\ 11«, »Qx(Qy)0000\0\«, »Qx(Qyp00\ 101«,

»Qx(Qy}000\111«, »Qx(Qy)OO\O\ 11« und »Qx(Qy)OO\ 1111«.

Wie in F i g. 9 gezeigt, wird im allgemeinen das Ausgangsdrehmoment eines Schrittmotors M geringer, wenn die Frequenz der Eingangsimpulse wächst, da eine Beziehung zwischen der Frequenz der Impulse an den Schrittmotor und dessen Ausgangsdrehmoment besteht. Deshalb sind in einer weiteren Ausfiihrungsform gemäß F i g. 5 die Schlitze Sy auf den Unterbrecherscheiben nicht gleich verteilt, sondern so angeordnet, daß die Abstände zwischen benachbarten Schlitzen zunächst immer enger werden, am engsten an dem Punkt, der der am weitesten vom Stickgut entfernten Stellung der Sticknadeln Ni, N2, Λ/3 und A/4 entspricht, und dann wieder weiter werden, so daß die größten Abstände an den beiden Enden des Schlitzbereichs liegen, die den Punkten entsprechen, wo die Sticknadeln N1, Λ/2, A/3 und /V4dem Stickgut am nächsten sind. Somit ergibt sich die ungleiche Impulsverteilung nach F i g. 8a bis 8g, und es werden die Impulse mit niedriger Frequenz an die X- bzw. y-Schrittmotoren Mx bzw. My jeweils beim Starten und Stoppen des Außenrahmens 22 geliefert, so daß die X- bzw, K-Sehrittmotoren Mx bzw, My zu diesen Zeitpunkten ein großes Ausgangsdrehmoment liefern. Nachdem der Außenrahmen 22 beschleunigt worden ist, werden Impulse mit höherer Frequenz an die Schrittmotoren Mx bzw. My geliefert, und bewirken so, daß der Außenrahmen 22 schnell bewegt wird. Hierdurch wird ein allmähliches, nicht ruckartiges Beschleunigen und Bremsen des Außenrahmens 22 durchgeführt.

Abweichend von der zuvor beschriebenen Ausführungsform kann auch ein Codierer als Impulsgenerator 30 benutzt werden, der aus einem einzigen Unterbrecher und einem einzigen Fotokoppler PC und einer angepaßten Steuerschaltung besteht, wobei der Unterbrecher an seinem Umfang mindestens 2" Schlitze S für die Bitanzahl π der X- bzw. K-Steuerdaten X bzw. Y innerhalb des Drehwinkels 6? aufweist und so ausgestaltet ist, daß er synchron mit der Antriebswelle 21 rotiert

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Antriebssteuerung an einer automatischen Stickmaschine zum mustergerechten Steuern der Verschiebungen des Stickguthalters in X- und V-Richtung mittels Schrittmotoren,

mit einem mit der Nadelantriebswelle synchronisierten Impulsgenerator, der in jedem Nadeltakt einen Taktimpulszug mit vorgegebener Impulszahl während des Leerhubintervalls der Nadel, das zwischen den Zeitpunkten des Austauchens und Wiedereinstechens der Nadel in das Stickgut liegt, erzeugt, einer Lesevorrichtung zum Auslesen von Steuerbefehlen für die Größe der X- und Y- Verschiebung für jeden Nadeltakt von einem Musterprogramm,

ίο und einer Steuerschaltung mit Sperrgattern, die aus jedem Taktimpulszug durch Unterdrücken eines Teils seiner Impulse einen zum jeweils ausgelesenen Steuerbefehl proportionalen Steuerimpulszug für den X- bzw. K-Schrittmotor erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator (30) jeden Taktimpulszug mit ungleichen, zu Beginn des Leerhubintervalls zunächst abnehmenden und gegen Ende des Leerhubintervalls wieder zunehmenden Impulsabständen erzeugt,

und daß die Steuerschaltung (13,14) durch Unterdrückung von über das Leerhubintervall verteilten Impulsen der Taktimpulszüge die £teuerimpulszüge mit trotz unterschiedlicher Impulszahl im wesentlichen gleicher, dem Leerhubintervall entsprechender Länge erzeugt

2. Antriebssteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator (30) mindestens ein synchron mit der Antriebswelle umlaufendes Element (PO... PA) mit abtastbaren, impulserzeugenden

Schlitzen od. dgl. aufweist, die in Abständen voneinander innerhalb des Winkelbereichs des umlaufenden Elementes angeordnet sind, der dem Drehungswinkel der Nadelantriebswelle (21) zwischen den Punkten des Austauchens und Wiedereinstechens der Nadel in das Stickgut entspricht

3. Antriebssteuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die Schlitze od. dgl. an dem oder jedem umlaufenden Element mit ungleichen Abständen angeordnet sind, die zu Beginn des Winkelintervalls zunächst abnehmen und gegen Ende des Winkelintervalls wieder zunehmen.

4. Antriebssteuerung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet daß die Schlitze (Ρϋ... PA) des umlaufenden Elementes eine photoelektrische Abtasteinrichtung (PCO ... PC4) durchlaufen und optische Impulse erzeugen, die in elektrische Impulse umgewandelt werden.

5. Antriebssteuerung r.ach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Impulsgenerator (30) den Taktimpulszug in Form von getrennt erzeugten und getrennt abgreifbaren Teilimpulszügen erzeugt deren Zahl gleich der maximalen Zahl der Bit-Stellen der binärkodierten X- und V-Steuerdaten ist, und daß die Steuerschaltung (13,14) die Steuerimpulszüge durch Unterdrückung eines oder mehrerer der Teilimpulszüge und Überlagerung der nichtUnterdrückten Teilimpulszüge erzeugt

6. Antriebssteuerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß die Impulse jedes Teilimpulszuges unterschiedliche, zu Beginn abnehmende und dann wieder zunehmende Abstände voneinander haben und in die Impulslücken jedes anderen Teilimpulszuges fallen.

7. Antriebssteuerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß die Teilimpulszüge unterschiedliche Impulszahlen haben, die !,ich zueinander wie Potenzen von zwei verhalten.

8. Antriebssteuerung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator

(30) eine Anzahl von drehfest verbundenen, synchron mit der Nacielantriebswelle (21) umlaufenden Elementen (PO ... PA) aufweist, deren Zahl gleich der maximalen Bit-Stellenzahl der binärkodierten X- und y-Steuerdaten ist, und in denen unterschiedliche Anzahlen von Schlitzen od. dgl., deren Anzahlen sich wie Potenzen von zwei verhalten, in ungleichen, zunächst abnehmenden und dann wieder zunehmenden Abstän den, und gegeneinander auf Lücke versetzt, angeordnet sind.