DE3103194A1

DE3103194A1 - Programmiersystem fuer eine automatische naehmaschine

Info

Publication number: DE3103194A1
Application number: DE3103194A
Authority: DE
Inventors: Toshiaki Nagoya Aichi Yanagi
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1980-01-31
Filing date: 1981-01-30
Publication date: 1981-12-10
Also published as: FR2475076B1; GB2071870B; FR2475076A1; US4385570A; JPS6057358B2; JPS56106680A; GB2071870A

Description

Die Erfindung betrifft allgemein eine Nähmaschine, bei der die Position eines Werkstücks bezüglich einer Nadel in Übereinstimmung mit Stich- bzw. Nähbefehlen gesteuert wird, die die Position von zwei oder mehr aufeinanderfolgenden Stichen festlegen, die ein spezielles Einheits-Stichmuster bilden, um eine Reihe von solchen Einheits-Stichmustern auf dem Werkstück längs einer vorgegebenen Referenzlinie auszuführen, und insbesondere ein automatisches Programmiersystem zur automatischen Ausarbeitung der Stichbefehle für die Nähmaschine.

Es wurden bereits verschiedene Arten von Nähmaschinen entwickelt, die in der Lage sind, auf einem Werkstück einen komplizierten Saum auszubilden _t der eine beträchtliche Anzahl von Stichen umfaßt. Bei solchen Nähmaschinen werden Stichbefehle, die die Lage eines jeden Stiches spezifizieren oder festlegen der Reihe nach einem Datenspeicher entnommen, um die relative Lage zwischen dem Werkstück und der Nadel zu steuern, so daß der Nähvorgang in \tfirksamer Weise längs einer gewünschten, dem Saum entsprechenden Linie durchgeführt werden kann. Beispielsweise kann ein sekundäres Werkstück sauber und genau auf ein primäres Werkstück dadurch aufgenäht werden, daß der Reihe nach ein vorgewähltes, zwei oder mehr Stiche umfassendes Einheits-Stichmuster längs der Peripherie des sekundären Werkstückes ausgeführt wird.

Um mit der Entwicklung solcher Nähmaschinen Schritt zu halten, wurden verschiedene automatische Programmiersysteme entwickelt, um automatisch die Stichbefehle vorzubereiten bzw. zu erarbeiten, die für solche Nähmaschinen erforderlich sind, damit sie aufeinanderfolgende Stiche eines spezifizierten Einheitsmusters längs einer gewünschten Nählinie ausführen können. Bei diesen Programmiersystemen werden die Positionsdaten, die die Stelle bzw. Position eines jeden Stiches auf einer gewünschten Linie repräsentieren (wobei die Linie einem von aufeinanderfolgenden Stichen gebildeten

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Saum entspricht) entweder für jede Stichposition manuell durch eine Bedienungsperson der Maschine erarbeitet oder dadurch vermittels einer manuellen Betätigungsvorrichtung festgelegt, daß ein auf einem Aufzeichnungsmedium als eine gewünschte Linie gezeichnetes

Schritt für Schritt

Profil/verfolgt bzw. nachgefahren wird und daß ein nachgefahrener Abstand in jedem Schritt von einer Stichposition zur anderen berechnet wird. Beispielsweise ist in der US-PS 4 116 143 ein Programmiersystem beschrieben, bei dem ein Nähmuster-Blatt mit Markierungen versehen ist, die den Nadel-Absenk-Positionen eines vorgegebenen Nähprofils entsprechen, und die Daten, die die Position einer ausgewählten Markierung darstellen, werden in einer Speichervorrichtung dadurch gespeichert, daß durch eine Bedienungsperson der Maschine eine manuelle Betätigungsvorrichtung betätigt wird, wenn ein Stift oder Griffel auf der ausgewählten Marke positioniert ist. Diese manuelle Betätigung wird umso unangenehmer für die Bedienungsperson und umso schwieriger, und folglich wird die Bedienungsperson um so mehr Programmierzeit zum Erarbeiten und Speichern der Positionsdaten der Markierungen benötigen, je komplizierter das vorgegebene Nähprofil wird und je mehr sich die Anzahl von Markierungen erhöht. Der Nachteil des in der obigen Patentschrift beschriebenen Systems bedeutet, daß dort nicht wenige Möglichkeiten für die Bedienungsperson bestehen, irgendwelche Fehler zu machen. Somit besitzen die herkömmlicherweise zur .Verfügung stehenden Programmiersysteme eine außerordentlich niedrige Programmier-Effizienz.

Demgemäß ist es das Hauptziel der Erfindung, ein automatisches Programmiersystem und ein Verfahren zu schaffen, mit denen bei einfacher Bedienung in wirksamer Weise Stich- bzw. Nähbefehle programmiert werden können, die wenigstens Stich-Positionsdaten umfassen, die jede der Stichpositionen auf einem komplizierten, durch eine Vielzahl von Stichen ge-

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bildeten Saum darstellen.

Gemäß der Erfindung wird ein Programmiersystem für eine automatische Nähmaschine geschaffen, das die relative Position zwischen einem Werkstück und einer Nadel verändert, um eine Reihe von Einheits-Stichmustern derselben Form längs einer vorgegebenen Referenzlinie auszuführen, wobei jedes der Einheits-Stichmuster aus aufeinanderfolgenden Stichen besteht; dieses System ist dadurch gekennzeichnet, daß es folgende Teile umfaßt: (a) von Hand betätigbare Mittel zur Festlegung der Muster-Positionen auf der Referenzlinie, wobei die Einheits-Stichmuster jeweils an diesen Muster-Positionen angeordnet werden, (b) Mittel zur Erzeugung von Muster-Positionsdaten entsprechend den Muster-Positionen, (c) Programm-Speichermittel zur dauerhaften Speicherung eines Berechnungsprogrammes, das so vorbereitet bzw« aufgebaut ist, daß es Stichpositionen in dem Einheits-Stichmuster festlegt, wobei aufeinanderfolgende Stiche jeweils an diesen Stichpositionen ausgeführt werden, (d) Rechen- bzw. Verarbeitungsmittel zur Durchführung des Berechnungsprogramms auf der Basis der Muster-Positionsdaten zur Ausarbeitung von Stich- bzw. Nähbefehlen, von denen jeder auf eine Stichposition bezogen und in der Lage ist, diese relative Position zu beeinflussen, und (e) Befehls-Speichermittel zur Speicherung der durch die Verarbeitungsvorrichtung ausgearbeiteten Stich- bzw. Nähbefehle bezüglich aller Einheits-Stichmuster, die längs der Bezugslinie ausgeführt werden sollen.

Gemäß der Erfindung wird auch ein Verfahren zur Ausarbeitung von Stichbefehlen für eine automatische Nähmaschine geschaffen, die eine Nadel, Antriebsmittel zur Veränderung der relativen Lage zwischen der Nadel und einem zu nähenden Werkstück, Befehls-Speichermittel zur Speicherung der Stich-

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befehle, und Positions-Steuermittel umfaßt, die auf jeden der gespeicherten Stich- bzw. Nähbefehle ansprechen, um den Betrieb der Antriebsmittel synchron mit der Hin- und Herbewegung der Nadel zu steuern, um längs einer vorgegebenen Referenzlinie eine Reihe von Einheits-Stichmustern derselben Form auszuführen, von denen jedes aus aufeinanderfolgenden Stichen besteht; dieses erfindungsgemäße Verfahren ist durch folgende Schritte gekennzeichnet: (a) Vorbereitung eines Rechenprogramms zur Bestimmung der Stichpositionen in dem Einheits-Stichmuster, wobei aufeinanderfolgende Stiche jeweils an diesen Stichpositionen angeordnet bzw. ausgeführt werden, (b) Festlegung der Muster-Positionen auf der Referenzlinie, wobei die Einheits-Stichmuster jeweils an diesen Muster-Positionen angeordnet bzw. ausgeführt werden, (c) Erzeugung der Muster-Positionsdaten entsprechend den Muster-Positionen, (d) Durchführung des Berechnungsprogrammes auf der Basis der Muster-Positionsdaten zur Berechnung der Stich- bzw. Nähbefehle, von denen sich jeder auf eine Stichposition bezieht, und (e) Speicherung der berechneten Stich- bzw. Nähbefehle in der Befehls-Speichervorrichtung bezüglich aller Einheits-Stichmuster, die längs der Referenzlinie ausgebildet werden sollen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht, die eine automatische Nähmaschine wiedergibt, bei der eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen automatischen Programmiersystems verwirklicht ist,

Fig. 2 eine Darstellung eines primären und eines sekundären Werkstücks, wobei ein Profil

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wiedergegeben ist, längs dessen das sekundäre Werkstück an das primäre angenäht ist,

Fig. 3 ein Blockdiagramm,, das eine elektrische

Anordnung der automatischen Nähmaschine zeigt,

Fig. 4 eine Ansicht eines auf einem Aufzeichnungsmedium gezeichneten Profils,

Fig. 5 eine schematische Darstellung von Einheits-Stichmustern,

Fig. 6A und 6B Flußdiagramme, die ein Programmler-Steuerprogramm wiedergeben,

Fig. 7 ein Flußdiagramm, das ein Positionsdaten-Berechnungsprogramm wiedergibt, und

Fig. 8 eine schematische Darstellung, die eine

arithmetische Operation verdeutlicht, die in Übereinstimmung mit dem Positionsdaten-Berechnungsprogramm durchgeführt werden muß.

In Fig. 1 ist ein wesentlicher Teil einer automatisch gesteuerten Nähmaschine wiedergegeben, bei der ein automatisches Prograinmiersystem gemäß der Erfindung verwirklicht ist. Auf einer Basis 21 der Nähmaschine ist ein Bügelarm 22 montiert, dessen Kopf 23 über einem Tisch 24 angeordnet ist, der an der Vorderseite der Basis 21 befestigt ist» Der Kopf 23 ist mit einer Nadelstange 26 ausgerüstet, die vermittels eines Haupt- oder Nadel-Antriebsmotors 25 in Längsrichtung bzw. vertikal hin- und herbewegbar ist. Eine Nadel 27 ist an einem unteren Teil der Nadelstange 26 befestigt. Auf der Maschine wird ein in Fig. 2 dargestelltes primäres Werkstück 11 an seinem Platz zwischen einem unteren Rahmen 31 und ei-

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nem oberen Rahmen 32 eines Werkstückhalters 30 gehalten, während ein sekundäres Werkstück 12, das über dem primären Werkstück 11 angeordnet ist, durch eine obere Klemmvorrichtung 33 nach unten gedrückt wird. Eine ins einzelne gehende Konstruktionsbeschreibung des Werkstückhalters 30 und der oberen Klemmvorrichtung 33 wird hier weggelassen, da diese Gegenstände aus dem Stand der Technik allgemein bekannt sind. Während die Nadel 8 oberhalb einer Oberfläche der Basisplatte 21 gehalten wird, werden sowohl der Werkstückhalter 30 als auch die obere Klemmvorrichtung 33 bezüglich der Nadel 8 längs einer X- und einer Y-Achse durch X- und Y-Impuls-Motoren 34 bzw. 35 bewegt. Der untere Rahmen 31 ist mit einem beweglichen Element 38 verbunden, das längs der X-Achse, d.h. in Längsrichtung durch den Impuls- bzw. Schrittmotor/über eine Zahnstange 36 und ein kleines Zahnrad 37 anwird,
getrieben/ Der Rahmen 31 kann am beweglichen Element 38 längs der Y-Achse, d.h. in der Querrichtung entlanggleiten, wobei er durch Rollen 39 geführt ist, die am beweglichen Element 38 vorgesehen sind. Der untere Rahmen 31 ist in gleicher Weise mit einem beweglichen Element 42 verbunden, das längs der Y-Achse durch den Impuls- bzw. Schrittmotor 33 über eine Zahnstange 40 und ein kleines Zahnrad bzw. Ritzel 41 bewegt wird. Auf dem beweglichen Element 42 ist der Rahmen 31 längs der X-Achse verschiebbar, wobei er durch Walzen bzw. Rollen 4 3 geführt ist. Somit kann der untere Rahmen 31 auf der Basis 21 sowohl längs der X- als auch der Y-Achse in einer ausgewählten Richtung um einen gewünschten Abstand in Abhängigkeit von der speziellen Richtung und dem Winkel der Rotation der Vorschub-Antriebs-Schrittmotoren 34 und 35 bewegt werden. Andererseits sind der obere Rahmen 32 und die obere Klemmvorrichtung 33 so angeordnet, daß sie vertikal um eine Drehwelle 44 bezüglich zum unteren Rahmen 31 unter der Steuerung einer bekannten, nicht dargestellten Antriebsvorrichtung schwenkbar sind, die mit ihnen durch zwei

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flexible Kabel 45 und 46 verbunden ist, wodurch es möglich wird, in der erforderlichen Weise das primäre und das sekundäre Werkstück 11 bzw. 12 festzuklemmen bzw. freizugeben.

Fig. 3 ist ein Blockdiagramm, das ein elektrisches System zur Verwendung mit der automatischen Nähmaschine nach ei-

zeigt, ner bevorzugten, erfindungsgemäßen Ausführungsform/ bei der ein Nähvorgang der Nähmaschine und ein Programmiervorgang eines in die Maschine eingebauten automatischen Programmiersystems in Übereinstimmung mit einem Näh-Steuerprogramm bzw. einem Programmier-Steuerprogramm gesteuert werden, wobei beide Programme in einem Programmspeicher 51 gespeichert sind. Stich-Anweisungen, die während eines weiter unten beschriebenen Programmierablaufes vorbereitet werden, werden zeitweilig in einem Datenspeicher 52 gespeichert, bevor sie dauerhaft auf einer Magnetkarte oder einem anderen geeigneten externen Speicher 54 über eine Ein-/Ausgabestelle (input/output port) 53 gespeichert werden. Eine Zentraleinheit 55 liefert ein Schrittmotor-Steuersignal an einen Taktimpulsgenerator 56 in Übereinstimmung mit einem der Näh- und Programmier-Steuer-Programme_r die im Programmspeicher 51 gespeichert sind; eine Schrittmotor-Antriebsschaltung 57 steuert auf den Empfang von Taktlmpulsen vom Generator 56 hin, die X- und Y-Ächsen-Schrittmotoren 34 und 35 so, daß sie eine ausgewählte Anzahl von Schritten weiterlaufen.

Eine Steuer- und Anzeigevorrichtung 60 für die Bedienungsperson, die dazu dient, einer Bedienungsperson der Maschine die Durchführung von Programmier-Vorgängen zu ermöglichen, besteht aus einer Daten-Anzeigeeinheit 62 und einer Betriebs-Steuertafel-Einheit 61, die verschiedene Steuertasten einschließlich einer Programmtaste 71 umfaßt, die betätigt werden kann, um einen Programmiervorgang zu bewirken oder zu ermöglichen. Ein nicht dargestellter Startschalter zur Aus-

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führung eines Nähvorganges ist ebenfalls vorgesehen, doch befindet er sich an einem anderen Ort. Die Datenanzeigeeinheit 62 umfaßt X- und Y-Anzeigen 63 und 64, die optisch die jeweiligen Bewegungen der X- und Y-Achsen anzeigen, die tatsächlich durch den Betrieb der X- und Y-Schrittmotoren 34 und 35 erhalten werden; die Einheit 62 umfaßt weiterhin eine Eingangsdaten-Anzeige 65, die die Daten anzeigt, welche über die Ziffern-Tasten 7 2 eingegeben werden, die an der Betriebs-Steuertafel-Einheit 61 angeordnet sind. Solang der Programmiervorgang abläuft, wobei die Programm-Taste 71 in ihre EIN-Stellung gebracht ist, ist der Werkstückhalter 30 in der gewünschten Weise unter der Steuerung der Zentraleinheit 55 dadurch bewegbar, daß vier auf der Steuertafel-Einheit 61 vorgesehene Schiebetasten 73-7 (Jog keys) betätigt werden. Wenn beispielsweise der Werkstückhalter 30 in positiver Richtung längs der X- oder Y-Achse bewegt werden soll, kann dies dadurch erzielt werden, daß die X -Schiebetaste 73 oder die Y -Schiebetaste 74 betätigt wird. In entsprechender Weise kann der Werkstückhalter in der negativen Richtung längs der X- oder der Y-Achse dadurch verschoben werden, daß die X -Schiebetaste 75 oder die Y~-Schiebetaste 76 betätigt wird. Die Betriebs-Steuertaf el-Einheit 61 umfaßt weiterhin eine Ladetaste 77, die dazu verwendet wird, zeitweilig in einem Arbeitsspeicher 58 X- und Y-Koordinatenwerte einer Programmier-Start-Position PS zu speichern, die an einem gegebenen Punkt eines Profils 82 vorgewählt wird, das auf ein Ausdruckpapier oder ein anderes Aufzeichnungsmedium 81 gezeichnet ist, und um in dem erwähnten Arbeitsspeicher 58 Eingangsdaten zu speichern, die über die Zifferntasten 72 eingegeben worden sind. Die X- und Y-Koordinatenwerte der Programmier-Start-Position PS werden bezüglich eines festen absoluten Nullpunktes (nicht dargestellt) ausgedrückt. Andere Steuertasten, die auf der Steuertafeleinheit 61 vorgesehen sind, sind eine Transporttaste 78, die es dem Werkstückhalter 30 ermöglicht, sich zu bewegen, während der Antriebsmotor 25 nicht läuft,, und

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eine End-Taste 79, die dazu dient, einen End-Kode zu erzeugen, der das Ende oder den Abschluß eines Programmiervorganges anzeigt. Die Ein-/Ausgabestelle 59, die mit der Steuer- und Anzeigevorrichtung 60 für die Bedienungsperson verbunden ist, erhält von der Steuertafeleinheit 61 Signale, die deren Betriebszustände anzeigen und überträgt die Daten-Wiedergabe-Signale zur Daten-Anzeigeeinheit 62.

Im folgenden wird nun ein Programmiervorgang für die erfindungsgemäß bevorzugte Ausführungsform beschrieben, de-'ren Aufbau oben erläutert wurde.

Zu Beginn wird, wie in Fig. 4 dargestellt, ein Nähprofil 82 auf ein Aufzeichnungsmedium 81 in Übereinstimmung mit einer Stich-Bezugslinie aufgezeichnet, die bei diesem speziellen Beispiel gleich einer einer gewünschten Linie eingeschriebenen Kontur 14 ist, die einem in Fig.2 dargestellten Saum entspricht, und das Aufzeichnungsmedium 81 wird im Werkstückhalter 30 gehalten. Zu dieser Zeit wird die obere Klemmvorrichtung 33 von der Maschine wegbewegt und die Nadel 27 wird in ihrer vorgeschriebenen Stellung oberhalb der Basis 21 angehalten. Durch eine Betätigung der Programm-Taste 71 in diesem Zustand wählt die Zentraleinheit 55 ein Programmier-Steuerprogramm aus, das im Programmspeicher 51 gespeichert ist, und ermöglicht den Beginn eines Programmiervorgangs. Wenn somit die Durchführung des in den Fig. 6A und 6B dargestellten Programmier-Steuerprogramms eingeleitet wird, werden der Datenspeicher 52, der Arbeitsspeicher 58 und die Daten-Anzeigeeinheit 62 zurückgesetzt bzw. gelöscht, worauf der Betriebszustand bzw. -status einer jeden Schiebetaste 73 bis 76„ der Ladetaste 77, der Ziffern-Tasten 72, der End-Taste 79 und der Transport-Taste 78 der Reihe nach überprüft wird. Bei dieser Ausführungsform stehen drei verschiedene Einheits-Stichmuster A, B und C zur Verfügung, wie sie in Fig„ 5 dargestellt sindi

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Aus diesen Stichmustern kann ein gewünschtes Stichmuster als Einheitsmuster zur Bildung eines Saums ausgewählt werden. Soll z.B. das Einheitsmuster C ausgewählt werden, das einen Zickzack-Stich darstellt, so muß seine Identifizierungsziffer "3" durch die entsprechende Ziffern-Taste 72 eingegeben werden. Nachdem die numerische Dateneingabe zur Auswahl des Einheitsmusters C abgeschlossen worden ist, wird ein Abstand LP (Fig. 8) zwischen zwei benachbarten Muster-Positionen auf der Bezugslinie (Nähprofil 82) und eine Höhe des Musters gemessen senkrecht zur Bezugslinie dadurch festgelegt, daß entsprechende numerische Werte vermittels der geeigneten Ziffern-Tasten 72 eingegeben werden. Die Einheitsmuster C werden jeweils an den Muster-Positionen angeordnet, die bei dieser Ausführungsform so festgelegt sind, daß sie die erste Stichposition des einzelnen Einheitsmusters C sind. Wenn der Abstand LP beispielsweise gleich 1 mm ist, so ist er gleich der Bewegung, die durch fünf Taktimpulse erhalten wird, die an einen Schrittmotor angelegt werden, da die minimale Vorschubweite bzw. der minimale Vorschubschritt des Werkstückhalters 30, d.h. die Bewegungs- bzw. Schrittweite für jeden dem Motor zugeführten Taktimpuls auf 0,2 mm eingestellt ist. Die erwähnte Höhe des Stichmusters C wird durch ihr Verhältnis RS zum Abstand LP wiedergegeben; daher ist dann, wenn die Abmessung gleich 1 mm ist, das Verhältnis RS gleich "1". Daher wird in diesem Fall durch Betätigung der entsprechenden Ziffern-Tasten 72 der Zahlenwert "5" eingegeben, um den Abstand LP festzulegen, während der Zahlenwert "1" eingegeben wird, um das Verhältnis RS der Höhe zum Abstand LP vorzugeben. Während dieser Zeit gibt die Eingabedaten-Anzeige 65 die Identifizierungsziffer "3" des ausgewählten Einheitsmusters C, den Zahlenwert "5" bezüglich des Abstandes LP und den Zahlenwert "1" wieder, der das Verhältnis RS darstellt. Wenn dann die Ladetaste 77 betätigt wird, um im Arbeitsspeicher 58 die momentan von der Eingabedaten-Anzeige 65 wiedergegebenen Daten abzuspeichern,

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wird der Inhalt DADR einer spezifizierten Adresse im Arbeitsspeicher 58 überprüft. Das Programmier-Steuerprogramm ist so aufgebaut^, daß der Inhalt DADR die Adresse darstellt, die gegenwärtig im Datenspeicher 52 angewählt ist ι da der Speicher 58 unmittelbar zuvor gelöscht bzw. zurückgesetzt worden ist, ist der momentane Inhalt DADR gleich "00". Demgemäß wird durch die Betätigung der Ladetaste 77 die eingegebene Identifizierungsnummer "3" des Einheitsmusters C, die gegenwärtig von der Eingabedaten-Anzeige 65 wiedergegeben wird, unter der entsprechenden Adresse im Arbeitsspeicher 58 als der Inhalt PAT gespeichert, während der Zahlenwert "5", der sich auf den Abstand LP bezieht, unter der geeigneten Adresse als der Inhalt PTH und der Zahlenwert "1", der das Verhältnis RS wiedergibt, unter der geeigneten Adresse als der Inhalt LNG gespeichert werden. Hierauf wird der Inhalt DADR auf die Anfangsadresse IAR im Datenspeicher 52 gesetzt.

Dann wird die Transport-Taste 78 betätigt, um einen Programmier-. Vorgang der Programmier- oder Näh-Startposition PS bezüglich des festen absoluten Nullpunktes zu ermöglichen, während der Antriebsmotor 25 ruht? dann wird der Werkstückhalter 30 durch Betätigung der Schiebe-Tasten 73 bis 76 bewegt, bis die auf dem Aufzeichnungsmedium 81 voreingestellte bzw. festgelegte Startposition PS sich direkt unter der Nadel 27 befindet. Die Bewegungen des Werkstückhalters 30 längs der X- und der Y-Achse werden unter den geeigneten Adressen im Arbeitsspeicher 58 als die Inhalte JOGX bzw. JOGY gespeichert und gleichzeitig auf den jeweiligen X- und Y-Anzeigen 63 und 64 wiedergegeben. Wenn die Lade-Taste 77 betätigt wird, um die Daten an der Programmier-Startposition PS bezüglich des absoluten Nullpunktes vorzubereiten, werden die Speicherinhalte DADR, JOGX und JOGY der Reihe nach überprüft bzw. abgefragt, werden die relativen Positionsdaten aufbauend auf JOGX und JOGY vorbereitet und im Datenspeicher 52 bei

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der Anfangsadresse IAR gespeichert, die durch den Speicherinhalt DADR gekennzeichnet ist; weiterhin werden vier auf die Anfangsadresse IAR im Datenspeicher folgende Adressen der Reihe nach ausgewählt und der Speicherinhalt DADR wird entsprechend der Änderung der ausgewählten Adresse vorgeschoben .

Nachdem die Daten an der Programmier-Startposition PS in der oben beschriebenen Weise gespeichert worden sind, wird der Programmiervorgang dadurch ausgeführt, daß das in Fig.

ausgehend von der Startposition PS 4 dargestellte Nähprofil 82/nachgefahren bzw. verfolgt wird, während die Schiebe-Tasten 73 bis 76 betätigt werden. Wenn ein resultierender'Bewegungsabstand MWS des Werkstückhalters 30 (MWS = / (JOGX)² + (JOGY)²) einen Wert des den Abstand LP darstellenden Speicherinhalts PTH überschritten hat, wird ein Programm zur Berechnung der eine Position eines jeden Stiches eines gegebenen Einheitsmusters darstellenden Daten angewählt. Drei Stichpositiore-Daten-Berechnungsprogramme PGRA, PRGB und PRGC sind vorgesehen, die jeweils den zur Verfügung stehenden Einheitsmustern A, B und C entsprechen. In diesem speziellen Beispiel wird das in Fig. 7 dargestellte Programm PRGC ausgewählt und durchgeführt, da, wie zuvor angegeben, das Einheitsmuster C ausgewählt worden ist.

Die nachfolgende Beschreibung erläutert eine Berechnung oder arithmetische Operation, die in Übereinstimmung mit dem obigen Positions-Daten-Berechnungsprogramm PRGC ausgeführt werden soll.

Das Positions-Daten-Berechnungsprogramm PRGC wird Schritt für Schritt in der unten beschriebenen Reihenfolge ausgeführt, wenn der Bewegungsabstand des Werkstückhalters von der Programmier-Startposition PS (erste Stichposition P1 des ersten Einheitsmusters) zur ersten Stichposition P2

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des zweiten Einheitsmusters (siehe Fig. 8) größer geworden ist, als der spesifizierte Abstand LP:

Schritt 1: Bei diesem Schritt wird überprüft, ob der Speicherinhalt DADR zu der Adresse weitergeschoben worden ist oder nicht, die die vierte in Vorwärtsrichtung ausgehend von der Anfangsadresse IAR gezählte Adresse ist, d.h. (IAR + 4). Im gegenwärtigen Zeitpunkt ist das Ergebnis der obigen Überprüfung positiv (JA).

Schritt 2: In diesem Schritt werden die Werte der Speicherinhalte JOGX und JOGY, die die X- und Y-Bewegungsabstände des Werkstückhalters 30 darstellen, jeweils verdoppelt, und die verdoppelten Werte werden unter geeigneten Adressen im Arbeitsspeicher 58 als die Inhalte MCX und MCY gespeichert. Gegenwärtig stellen JOGX und JOGY die Abstände dar, die von der Position PS (Position P1) zur Position P2 längs der X- bzwο Y-Achse durchlaufen worden sind.

Schritt 3s In diesem Schritt \tferden die Werte der Speicherinhalte MCX und MCY mit dem Wert des Speicherinhaltes LNG multipliziert und die jeweiligen Produkte als die Inhalte MCX und MCY gespeichert.

Schritt 4: In diesem Schritt werden die Daten einer Position PC (N) bezüglich einer Position P(N) von oder auf der Basis der Speicherinhalte JOGX, JOGY, MCX und MCY berechnet. (Der Wert "N" muß eine ganze Zahl größer "1" sein.) Da der Wert "N" im Augenblick gleich "1" ist, werden die Daten der relativen Lage der Position PC1 zu der Position P1 in diesem Schritt berechnet. Die Position PC1 ist von der Position P2 durch einen Abstand entfernt, der gleich LPC ist, das das Doppelte des Abstandes LP ist, in einer Richtung, die senkrecht auf einer durch die Positio-

nen P1 und P2 hindurch verlaufenden Linie steht.

LPC = V(MCX)² + (MCY)²

Schritt 5: Bei diesem Schritt werden die Daten einer Position PM(N), die einen Mittelpunkt zwischen den Positionen P(N) und PC(N) darstellt, bezüglich der Position P(N) dadurch berechnet, daß die Daten der Position PC(N) bezüglich der Position P(N) durch zwei geteilt werden.

Schritt 6: In diesem Schritt werden die Daten einer Position P(N + 1) bezüglich der Mittelposition PM(N) aus den SpeicherInhalten JOGX und JOGY und den relativen Positionsdaten von PM(N) berechnet. In diesem Fall werden die Daten der Position P2 bezüglich der Position PM(D berechnet.

Schritt 7: In diesem Schritt werden die relativen Positionsdaten der Mittelposition PM(N) und die relativen Positionsdaten der Position P(N + 1) in eine Stichanweisung bzw. Stichbefehl umgeformt und unter der Adresse im Datenspeicher 52 gespeichert, die durch den Speicherinhalt DADR bezeichnet bzw. ausgewählt ist. Jedesmal, wenn ein Stichbefehl unter einer ausgewählten bzw. gekennzeichneten Adresse im Speicher 52 gespeichert wird, wird der Inhalt DADR auf den neuesten Stand gebracht, um die Adresse im Speicher 52 zu kennzeichnen, unter der der nächste Stichbefehl gespeichert werden soll. Der Stichbefehl umfaßt in dieser bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform Antriebs-Steuerdaten, die den Antriebsmotor veranlassen, seinen Betrieb zu starten und zu stoppen, sowie die oben bezeichneten relativen Positionsdaten. Falls der Antriebsmotor durch die Bedienungsperson gestartet und gestoppt wird, können derartige relative Positionsdaten allein im Datenspeicher 52 gespeichert werden. Die Art und Weise, in

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der der Speicherinhalt DADR auf den neuesten Stand gebracht oder vorgeschoben und der Stichbefehl vorbereitet wird, ist im einzelnen in der japanischen Patentanmeldung TOKU-KAI-SHO 55-38146 beschrieben, die am 17. März 1980 veröffentlicht wurde.

Somit werden die Stichbefehle bezüglich der Positionen PM1 und P2 vorbereitet und es wird der nächste Programmbefehl ausgeführt, nachdem das Positionsdaten-Berechnungsprogramm PRGC beendet ist, wobei die Speicherinhalte JOGX und JOGY und die X- und Y-Anzeigen 63 und 64 gelöscht werden und der Arbeitsstatus der Steuertasten erneut überprüft wird.

Durch Betätigung der Schiebe-Tasten 73 bis 76 wird der Werkstückhalter 30 längs des Profils 82 aus der Position P2, die die erste Stichposition des zweiten Musters gemäß Fig. 8 ist, zur Position P3 weiterbewegt, die die erste Stichposition des dritten Musters ist. Wenn der Werkstückhalter 30 die Position P3 erreicht und sein Bewegungsabstand den Abstand LP überschritten hat, wird der Ablauf des Positionsdaten-Berechnungsprogramms PRGC erneut gestartet. Zunächst wird der Schritt 1 ausgeführt. Jetzt ist das Ergebnis der Überprüfung negativ (NEIN)_f da der Speicherinhalt DADR von der Adresse (IAR + 4) beim vorausgehenden Durchlauf des Programms PRGC weitergeschoben worden war, und somit wird der Schritt 8 ausgeführt, der im folgenden beschrieben wirds

Schritt 8: In diesem Schritt v/erden die Bewegungsabstände des Werkstückhalters 30 längs der X- und Y-Achse von der Position P(N - 1) zur Positon P(N -J- 1) aus den relativen Positionsdaten berechnet, die in den beiden Sätzen von Stichbefehlen bezüglich der Position PM(N - 1) und der Position P(N) enthalten sind, sowie aus den Spei-

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cherinhalten JOGX und JOGY/ die die X- und Y-Bewegungsabstände des Werkstückhalters von der Position P(N) zur Position P(N + 1) darstellen. Die Ergebnisse der Berechnung werden als die Speicherinhalte MCX und MCY gespeichert. Gegenwärtig stellen die Speicherinhalte MCX und MCY die Bewegungsabstände längs der X- und der Y-Achse von der Programmier-Startposition PS (Position P1) zur Position P3 dar.

Auf den Schritt 8 folgen die Schritte 3 und 4, die in dieser Reihenfolge ausgeführt werden. Im Schritt 4 werden dieses Mal die Positionsdaten der Position PC2 bezüglich der Position P2 berechnet. Der Punkt PC2 besitzt von der Position P3 einen Abstand, der gleich dem Abstand zwischen der Position P1 und P3 multipliziert mit dem oben angegebenen Verhältnis RS ist, in einer Richtung, die senkrecht zu der geraden Linie liegt, die durch die Positionen P1 und P3 verläuft. Hierauf werden Schritt 5, Schritt 6 und Schritt 7 der Reihe nach ausgeführt, wobei die beiden Sätze von Stichbefehlen bezüglich der Mittelposition PM2 und der Position P3 vorbereitet und im Speicher gespeichert werden. Somit können die Stichbefeh- !.e bezüglich der Positionen PM(N) und P(N + 1) automatisch der Reihe nach dadurch vorbereitet werden, daß die Betätigung der Schiebe-Tasten 73 bis 76 und die Durchführung von Schritt 1, Schritt 8, Schritt 3 bis Schritt 7 wiederholt werden. Wenn die End-Taste 79 betätigt wird, nachdem der Werkstückhalter 30 die in Fig. 8 dargestellte Position P(L) erreicht hat und· nachdem der Stichbefehl bezüglich der Position PM(L - 1) vorbereitet ist, wird ein Endkode, der die Beendigung des Programmiervorganges anzeigt, vorbereitet bzw." erzeugt und im Datenspeicher 52 gespeichert.

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Obwohl bisher eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung so beschrieben wurde, daß in einem gewissen Ausmaß auch auf Einzelheiten eingegangen wurde, sei darauf hingewiesen, daß sich für den Fachmann verschiedenste Modifikationen und Abwandlungen für ein automatisches Programmiersystem gemäß der Erfindung aus dem Schutzbereich der Ansprüche ergeben. Beispielsweise kann die Erfindung in einer der folgenden Eormen realisiert werden:

(a) Ein automatisches Programmiersystem, das folgende Bestandteile umfaßt: eine manuell betätigbare Dateneinstellvorrichtung zum manuellen Einstellen der Daten einer jeden ersten Stichposition desselben Einheits-Stichmusters, wobei die ersten Stichpositionen der Reihe nach auf einem auf ein Zeichenpapier gezeichneten Profil markiert werden und die Daten von einer Bedienungsperson der Maschine vom Zeichenpapier als die relativen Positionsdaten bezüglich der vorausgehenden ersten Stichposition abgelesen werden, und eine von Hand betätigbare Daten-Eingabevorrichtung, die betätigt werden kann, um von Hand die zuvor eingestellten relativen Positionsdaten in eine Verarbeitungs- oder Recheneinheit einzugeben, wodurch sich auf jeden Stich der nachfolgenden Einheitsmuster beziehende Stichbefehle dadurch vorbereitet oder erzeugt werden, daß eine Berechnung oder eine arithmetische Operation durchgeführt wird, die auf den relativen Positionsdaten aufbaut, die in Antwort auf jede Betätigung der manuell bedienbaren Daten-Eingabevorrichtung eingegeben worden sind.

Bei dem oben beschriebenen automatischen Programmiersystem kann das Programmier-Steuerprogramm sehr einfach sein, da es nicht erforderlich ist, den Werkstückhalter 30 unter Verwendung der Schiebe-Tasten 73 bis 76 zu bewegen, wie dies bei der vorausgehenden Ausführungsform erforderlich ist.

(b) Ein automatisches Programmiersystem das folgende Bestandteile umfaßt: ein Zeigeelement oder ein Indexelement,

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das so angeordnet ist, daß es von Hand bewegt werden kann, um für eine Bedienungsperson der Maschine visuell den ersten Stichpositionen desselben Einheitsstichmusters nachgeführt zu werden oder zu folgen, wobei die Startpositionen der Reihe nach auf einem auf ein Aufzeichnungsmedium aufgezeichneten Profil markiert werden, einen Detektor zur Erkennung der Bewegungen des Indexelementes und eine manuelle Daten-Eingabevorrichtung, die betätigt i-jerden kann, um manuell in eine Verarbeitungs- oder Recheneinheit die Bewegung des Indexelementes als die relativen Positionsdaten einer jeden markierten Position einzugeben, wenn das Indexelement an jeder markierten ersten Stichposition angeordnet bzw. positioniert wird, wodurch Stichbefehle dadurch vorbereitet oder erzeugt werden, daß eine Berechnung oder eine arithmetische Operation in Antwort auf jeden Schritt der Betätigung der manuellen Daten-Eingabevorrichtung durchgeführt wird.

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Claims

Patentansprüc h e

1. Programmiersystem für eine automatische Nähmaschine, das die relative Position zwischen einem Werkstück und einer Nadel verändert, um eine Reihe von Einheits-Stichmustern derselben Form längs einer vorgegebenen Bezugslinie auszubilden, wobei jedes der Einheits-Stichmuster aus aufeinanderfolgenden Stichen besteht, dadurch gekennzeichnet , daß es folgende Bestandteile umfaßt: von Hand betätigbare Mittel zur Festlegung der Muster-Positionen auf der Referenzlinie, wobei die Einheits-Stichmuster jeweils an diesen Muster-Positionen plaziert werden, Mittel zur Erzeugung von Muster-Positionsdaten entsprechend den Muster-Positionen, Programm-Speichermittel zur permanenten Speicherung eines Berechnungspro-

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granuns, das so vorbereitet ist, daß es die Stichpositionen in den Einheits-Stichmustern festlegt, wobei aufeinanderfolgende Stiche jeweils an diesen Stichpositionen angebracht werden, Verarbeitungsmittel zur Ausführung des Berechnungsprogramms, basierend auf den Muster-Positionsdaten, zur Ausarbeitung von Stichbefehlen, von denen jeder sich auf die Stichposition bezieht und in der Lage ist, diese relative Position zu beeinflussen, und Befehls-Speichermittel zur Speicherung der von der Verarbeitungsvorrichtung erarbeiteten Stichbefehle bezüglich aller Einheits-Stichmuster, die längs der Bezugslinie ausgebildet werden sollen.

2. Programmiersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die von Hand betätigbaren Mittel Schalter zum Einstellen wenigstens eines Parameters umfassen, der die Charakteristika des Einheits-Stichmusters darstellt, und daß die Verarbeitungsmittel die Stichbefehle auf der Basis der Muster-Positionsdaten und des wenigstens einen durch die Schalter-Vorrichtung eingestellten Parameters ausarbeiten.

3. Prograiruniersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Programmspeichermittel permanent eine Vielzahl von Programmen speichern, die jeweils bestimmten verschiedenen Einheits-Stichmustern entsprechen, und daß die von Hand betätigbare Vorrichtung Schaltervorrichtungen zur Auswahl eines Programms aus dieser Vielzahl von Programmen aufweist.

4. Programmiersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin ein mit der Referenzlinie versehenes Aufzeichnungsmedium, ein mit seinem einen Ende einer Oberfläche des Aufzeichnungs-

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mediums gegenüberliegendes Indexelement und eine Antriebsvorrichtung umfaßt, die auf die Betätigung der von Hand betätigbaren Mittel in der Weise anspricht, daß es die relative Lage zwischen dem Aufseichnungsmittel und dem Indexelement so verändert,, daß die Referenzlinie nachgefahren bzw» verfolgt wird.

5. Programmiersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die von Hand betätigbaren Mittel Schaltereinrichtungen zum Einstellen eines Abstandes zwischen aufeinanderfolgenden Muster-Positionen auf der Referenzlinie umfassen, daß die Erzeugungsvorrichtung eine Veränderung in der relativen Lage zwischen dem Aufzeichnungsmittel und dem Indexelement zur Erzeugung der Muster-Positionsdaten berechnet, und daß die Verarbeitungsvorrichtung das Berechnungsprogramm durchführt, wenn die von der Erzeugungsvorrichtung berechnete Änderung diesem eingestellten Abstand entspricht oder größer als dieser eingestellte Abstand ist»

6. Verfahren zur Erarbeitung von Stich- bzw=, Nähbefehlen für eine automatische Nähmaschine, die eine Nadel, Antriebsmittel zur Veränderung der relativen Lage zwischen der Nadel und einem zu nähenden Werkstück, Befehls-Speichermittel zur Speicherung der Stich- bzw. Nähbefehle und eine Positions-Steuervorrichtung umfaßt, die auf jeden der gespeicherten Stich- bzw. Nähbefehle in der Weise anspricht, daß sie den Betrieb der Antriebsmittel synchron mit der Hin- und Herbewegung der Nadel zur Ausbildung einer Reihe von Einheits-Stichmustern derselben Form längs einer vorgegebenen Referenzlinie steuert, wobei jedes Einheits-Stichmuster aus aufeinanderfolgenden Stichen besteht, dadurch gekennzeichnet , daß zunächst ein Berechnungsprogramm zur Bestimmung der Stichpositionen in dem Einheits-Stichmuster vorbereitet wird, wobei die auf-

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einanderfolgenden Stiche jeweils an den Stich-Positionen angeordnet bzw. ausgeführt werden, daß Muster-Positionen auf der Referenzlinie festgelegt werden, wobei die Einheits-Stichmuster jeweils an diesen Muster-Positionen angeordnet bzw. ausgeführt werden, daß Muster-Positionsdaten entsprechend den Muster-Positionen erzeugt werden, daß das Berechnungsprogramm aufbauend auf diesen Muster-Positionsdaten durchgeführt wird, um die Stich- bzw. Nähbefehle zu berechnen, von denen sich jeder auf die Stich-Position bezieht, und daß die berechneten Stich- bzw. Nähbefehle in der Befehls-Speichervorrichtung für alle Einheits-Stichmuster gespeichert werden, die längs der Referenzlinie ausgebildet werden sollen.

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