DE3213277C2

DE3213277C2 - Nähautomat

Info

Publication number: DE3213277C2
Application number: DE3213277A
Authority: DE
Inventors: Kohichi Nagoya Aichi Ohniwa
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1981-04-10
Filing date: 1982-04-08
Publication date: 1985-12-19
Also published as: DE3213277A1; JPS6055148B2; JPS57168690A; US4459926A

Abstract

Eine automatische Industrie-Musternähmaschine umfaßt einen Speicher zum Speichern vorgegebener Nähmuster und einen Nähmaschinenkopf zum Nähen eines ausgewählten Musters auf einem Tuch oder Kleidungsstück, wobei der Nähmaschinenkopf (12) einen Tuchhalter (22) und eine Antriebseinrichtung (20, 32) zum Bewegen des Tuchhalters in Erwiderung auf Antriebsimpulse umfaßt. Darüberhinaus ist eine Einrichtung zum Bestimmen einer Anzahl von An triebs impulsen vorgesehen, die der Antriebseinrichtung in Erwiderung auf Daten des ausgewählten Nähmusters zugeführt werden. Eine Steuereinrichtung umfaßt Mittel zum Begrenzen der der Antriebseinrichtung zugeführten Impulse, wenn eine Geschwindigkeit des Tuchhalters eine vorbestimmte Grenzgeschwindigkeit für die Daten des bestimmten ausgewählten Nähmusters überschreiten würde. Somit kann der Tuchhalter stets mit derselben Geschwindigkeit bewegt werden wie die Nähnadel, und zwar für jedes Muster, ohne daß der Tuchhalter mit der Nähnadel zusammenstoßen kann.

Description

Die Erfindung betrifft einen Nähautomaten nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs I.

Aus der DE-OS 30 22 904, die bei der Bildung des Oberbegriffes des Anspruchs 1 berücksichtigt wurde, ist eine automatische Nähmaschine bekannt, welche einen Werkstückhalter zur Aufnahme eines Werkstückes aufweist und mit einer Antriebseinrichtung versehen ist, die zur Bewegung des Werkstückhalters dient, und zwar in X- und in V-Richtung. Zur Bewegung des Werkstückhalters sind Schrittmotore vorgesehen, die eine Bewegung des Werkstückhalters mit Werkstück sowohl in X-als auch in V-Richtung gestatten. Zusätzlich ist eine Nadelanordnung vorgesehen, welche durch einen Antriebsmotor angetrieben wird, um der Nadel eine vorgegebene Nähgeschwindigkeit zu vermitteln. Außerdem ist eine Synchronisierungseinrichtung für die Werkstückhalterbewegung und die Na^elbewegung vorgesehen. Eine digitale Nähmaschinensteuervorrichtung enthält einen Speicher zur Aufnahme der digitalen Nähmustcrdaten, durch die die Schrittmotore des Werkstückhalters gesteuert werden. Die Nähmusterdaten werden von einem Datenband über eine Bandleseeinheit in die Speichereinheit übertragen.
Die Synchronisierungseinrichtung weist eine Vielzahl von Steuerscheiben auf, die mit entsprechenden Schlitzen zur Steuerung von Lichtschranken versehen sind. Eir Impulsgenerator, welcher wirkungsmäßig mit einer Antriebswelle verbunden ist, welche die Bewegung der Nähnadel in vertikaler Richtung steuert, dient zur Synchronisierung der Schrittmotorsteuerung in X- und in V-Achsenrichtung. Die für den Nähautomaten verwendeten Steuerdaten werden einem Datenband entnommen, dessen Daten über die Bandleseeinheit auf die Speichereinheit übertragen werden. Insofern läuft der Steuerungsvorgang für die Schrittmotoren zur Bewegung des Werkstückhalters in X- und/oder in V-Richtung sowie die Nähnadelgeschwindigkeitssteuerung automatisch ab, ohne daß eine Bedienungsperson hierbei eine Änderungsmöglichkeit hat. Aufgrund der vollauto-

matischen Steuerung des Nähautomaten ohne Änderungsmöglichkeit zwischen dem Datenband und der Maschine ist zwar der Vorteil gegeben, daß die automatische Nähmaschine mit hoher Geschwindigkeit und

DER YORGEWÖHLTEN NÖHGESCHWINDIGKEIT

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großer Stellungsgenauigkeit in bezug auf die Nähnadel tatsächliche Impulsdatenwert für die WerkstOckhalter-

arbeitet, wobei die Schrittmotore für die ^Achsen- und geschwindigkeit in XAchsenrichtung oder y-Achsen-

y-Achsensteuerung des Werkstückhalters mit der Näh- richtung jeweils größer oder kleiner ist als die genannte

nadelbewegung synchronisiert sind. Jedoch können bei AusgangsimpulszahL Bei der Ermittlung des tatsächli-

einer solchen automatischen Nähmaschine kundenspe- 5 chen Impulsdatenwertes wird zunächst festgestellt, ob

zifische Änderungen nur dann vorgenommen und be- der Impulszahlenwert der Geschwindigkeit in X-Rich-

rücksichtigt werden, wenn die gewünschten Daten zu- tung größer oder kleiner ist als der Impulszahlenwert

vor auf das Magnetband übertragen und gespeichert der Geschwindigkeit in V-Richtung. Für die Bildung des

werden. Ein solcher Vorgang ist aufwendig und daher tatsächlichen Impulsdatenwertes wird dann der jeweils

nachteilig. io größere Impulszahlenwert herangezogen. Würde nun

Aus der DE-AS 26 49 923 ist eine Nähmaschine mit der Impulsdatenwert zusammen mit der zugehörigen

eicer Mustervorrichtung bekannt Eine Eingabeeinrich- Nähgeschwindigkeit die Grenzwertcharakteristik über-

tung dient zur Steuerung der Drehzahl einer Antriebs- schreiten, dann wird für die betreffende Nähgeschwin-

einrichtung für die Steuerung der Nähgeschwindigkeit digkeit die nächst niedrigere Impulszahl aus der Folge

Eine Speichereinrichtung steht mil einer Adressenschal- 15 der Impulszahlen durch den Mikroprozessor ausge-

tung in Verbindung. Die Adressenschaliung ist durch wählt. Somit wird der Nähautomat dann bei der bclref-

eine Musterauswahlschaltung sowie durch eine Dreh- fenden Nähgeschwindigkeit mit der zugehörigen Im-

zahl&etektoreinheit ansteuerbar. Die Adressierschal- pulszahl der Grenzwertcharakteristik betrieben,

tung wird durch einen Taktgenerator getaktet Wird die Grenzwertcharakteristik unterschritten, -

Jedes Nähmuster weist einen entsprechenden ober- 20 dann wird mittels des Impulsdatenwertes eine entspre-

stcii Drehzahlgrenzwert auf, welcher in der Speicher- chende Anzahl von Antriebsimpui^n für die Geschwin-

einrichtung abgespeichert ist Wenn nun bvim Betätigen digkeit der WerkstückhaltervorrichtUsig eingestellt

des Fußpedals die entsprechende Steuergröße zunimmt, Die Erfindung bietet daher die Möglichkeit daß auch

wächst auch die Drehzahl. Sie wächst jedoch nur so während des Nähvorganges Mustergrößenänderungen

lange, bis sie einen obersten Grenzwert für das betref- 25 und Nähgeschwindigkeitsänderungen vorgenommen

fende Nähmuster erreicht Bei weiterem Betätigen des werJen können, ohne daß hierbei die Gefahr besteht,

Pedals wird die Drehzahl der Nähmaschine nicht mehr daß die Synchronisität zwischen den Vorschubwerten

geändert Sie bleibt daher konstant für die Werkstückhalterbewegung und der Nähge-

Zwar besteht bei dieser bekannten Nähmaschine die schwindigkeit verlorengeht Somit kann in ein und dem-Möglichkeit, den obersten Geschwindigkeitsgrenzwert 30 selben Muster bei Verringerung des tatsächlichen Imin Beziehung mit einem zugehörigen Nähmuster in der pulsdatenwertes die zugehörige maximale Nähge-Speichereinheit zu speichern. Jedoch weist die bekannte schwindigkeit erhöht werden. Andererseits wird bei entNähmaschine den Nachteil auf, daß die H ochst ge- sprechend erhöhtem Impulsdatenwert die zugehörige schwindigkeit, welche bei einer bestimmten Anlasser- maximale Nähgeschwindigkeit verringert Der Mikrostellung erreicht wird, für das jeweilige Muster konstant 35 prozessor führt daher nacheinander und schrittweise die ist, gewissermaßen als eine musterbezogene obere Vergleichs- und Prüfoperationen durch, so daß die GeKenngröße, fahr des außer Tritt geraten und damit das Auftreten

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, bei von Fehlern vermieden ist. Auch ist es vorteilhaft, daß

einem Nähautomaten der eingangs genannten Art nicht hierdurch die Zerstörungs- und Beschädigungsgefahr

nur stets Synchronität zwischen der Nähnadelbewe- 40 vermieden ist Auf diese Weise werden die Impulsmoto-

gung und der Werkstückhalterbewegung zu bewahren, ren für die Werkstückzufuhr immer mit einer Geschwin-

wenn durch Nähmusteränderung oder aus anderen digkeit angetrieben, die gleich oder kleiner der Grenz-

Gründen die Gefahr besteht, daß die Grenzgeschwin- geschwindigkeit ist, so daß die Bewegung der impuls-

digkeiten der Antriebseinrichtungen überschritten wer- motoren mit der Bewegung der Nähnadel synchroni-

den, sondern auch Synchronität dann aufrecht zu erhal- 45 siert ist Auf diese Weise können deutliche und genaue

ten, wenn die Vorschubwerte ffcr den Werkstückhalter Muster genäht werden. Dadurch, daß der jeweils größe-

in X- und Y- Achsenrichtung voneinander abweichen. re der Impulszahlenwerte in X-Richtung oder in Y-

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Richtung bei der Bestimmung des tatsächlichen Impuls-Kennzeichen des Anspruchs 1 enthaltenen Merkmale datenwertes herangezogen wird, liegt man stets auf der gelöst so sicheren Seite. Da der tatsächliche Impulsdatenwert im

Dadurch, daß eine Grenzwertcharakteristik in Form Takt der Oper&iionsfolge des Mikroprozessors immer

von Datenpaaren im Speicher des Mikrocomputers ab- wieder neu ermittelt wird, ist ein hohes Maß an Sisher-

gespeichert ist, die die Beziehung zwischen einer Folge heit für die Aufrechterhaltung der Synchronität gege-

von Impulszahlen für die Werkstückhaltergeschwindig- ben. In vorteilhafter Weise besteht keine Zwangskopp-

keit und die zugehörigen Geschwindigkeitsmaximal- 55 lung zwischen Anlasser und Nähgeschwindigkehs- und/

werte der Nadelbewegung beinhalten, ergibt sich der oder Vorschubwertbegrenzung. Da die Grenzwertcha-

Vorteil, daß für jede Impulszahl der zugehörige maxi- rakteristik sowohl die Nähgeschwindigkeitswerte als

male Geschwindigkeitswert bekannt ist. Damit sind für auch die Vorschubwerte des Werkstückhalters in X-

ein und dasselbe Muster keine konstanten Grenzwerte und/oder V-Rjhtung berücksichtigt, werden stets beide

eingespeichert In Abhängigkeit von der jeweiligen Im- 60 Steuergrößen berücksichtigt

pulszahl für die Werkstückhalterbewegung kann der zu- Zwar sind Mikroprozessoren in Verbindung mit Progehörige maximale Geschwindigkeitswert ausgelesen grammspeichern und Arbeitsspeichern /ur Steuerung und berücksichtigt werden. Der Mikroprozessor führt der Rahmenbewegung an Nähautomaten aus der US-nun der Reihe nach und schrittweise für die Folge der PS 42 58 636 bekannt. Jedoch bietet diese bekannte mi-Impulszahlen für die Werkstückhaltergeschwindigkeit 65 krocomputerge..;iuerte automatische Nähmaschine eine Operationsfolge durch, bei der er mit der Aus- keine Möglichkeit zur Bewahrung der Synchronität zwigangsgrenzimpulsi-fhl N_n beginnt. Bei dieser Impulszahl sehen der Nähnadelbewegung und der Werkstückhalwird zunächst festgestellt, ob der nähmusterbedingte terbewegung bei Nähmusteränderung oder aus anderen

Gründen sowie bei voneinander abweichenden Vorschubwerten für den Werkstückhalter in X- und V-Richtung.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. So ist es vorteilhaft, daß die Nähmaschinensteuervorrichtung mit einer Eingabeeinrichtung zur Vergrößerung und/oder Verkleinerung der Nähmustergrößen in X- und V-Richtung gekoppelt ist, um auf diese Weise eine Vergrößerung und/oder Verkleinerung des Vorschubwertes in X- und V-Richtung zu gewährleisten. Bei solchen durch die Bedienungsperson vorgenommenen Änderungen wird automatisch die Nähgeschwindigkeit dann angepaßt, wenn der theoretische Geschwindigkeitswert außerhalb der Grenzwertcharakteristik liegen würde.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen rein schematisch dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiele. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ausgelegten Nähmaschinensteuerkreises,

Fig.2 eine perspektivische Ansicht mit der Darstellung eines Werkstückhalters, welcher beim Nähautomat gemäß F i g. 1 verwendet wird.

Fig.3 ein Diagramm mit der Darstellung der Bewegungen der Teile des in Fig. 1 datgestellten Nähautomaten.

F i g. 4 ein Flußdiagramm mit der Darstellung des Betriebs des in F i g. 1 dargestellten Nähautomaten.

F i g. 5 ein Diagramm mit der Darstellung des Impulsverlaufes der Steuersignale, verwendet zum Steuern des Betriebes der in Fig. 1 dargestellten Nähautomaten und

F i g. 6 ein schematisches Schaltbild mit der Darstellung von Einzelheiten eines Abschnittes des Nähmaschinensteuerkreises der Fig. i.

F i g. 1 zeigt schematisch die Konstruktion einer bevorzugten Ausführungsform eines entsprechend der Erfindung konstruierten Nähautomaten. Die in F i g. 1 dargestellte Ausführungsform umfaßt ein PROM (Programmable Read-Only Memory, programmierbarer Festwertspeicher), in dem vorgegebene Nähmuster eingespeichert sind, einen Nähmaschinenkopf 12, welcher das Nähen entlang der Muster, die in dem PROM 10 gespeichert sind, näht, und einen Nähmaschinensteuerabschnitt 14, welcher den Antrieb des Nähmaschinenkopfes 12 steuert.

Eine Hauptwelle des Nähmaschinenkopfes 12 wird durch einen Antriebsmotor 16 angetrieben. Das Werkstück wird genäht unter Verwendung des Antriebsdrehmomentes der Nähmaschinenantriebswelle.

Der Nähmaschinenkopf näht ein Muster, während ein Werkstückhalter das Werkstück in horizontaler Richtung zubringt bzw. zuführt. Entsprechend der Darstellung in F i g. 2 wird das zu nähende Werkstück zwischen einem oberen Werkstückhaltebügel 24 des Werkstückhalters 22 und einem unteren Werkstückhaltebügel 26 eines Nähmaschinentisches gehalten. Der Werkstückhalter 22 wird durch einen Impulsmotor 18 über eine Zuführtransmission 30, welcher einen Antriebsriemen 28 umfaßt, in die X-Richtung und durch einen Impulsmotor 20 über eine Zuführtransmission 34, die einen Antriebsriemen 32 umfaßt in V-Richtung bewegt.

Weiterhin umfaßt in F i g. i der Nähmaschinenkopf 12 Elektromagnete 36a bis 36e zum Antreiben eines Werkstückpreßteiles, zum Trennen eines Fadens vom anderen, zum Trimmer des Fadens, zum Ziehen des Fadens bzw. zum Lösen des Fadens. Wenn jeder der Elektromagnete 36 angetrieben wird, so wird das Werkstück vom Werkstückhalter 22 freigegeben oder zwischen dem Werkstückhalter 22 und dem unteren Werkstockhalter 26 gehalten, so daß der Faden getrennt, getrimmt, gezogen oder gelöst werden kann.

Der Nähmaschinenstcuerabschnitt 14 wird nun im einzelnen beschrieben. Wie zuvor beschrieben, wird die Nähmaschinensteuervorrichtung dazu verwendet, den

ίο Nähmaschinenkopf 12 zu steuern. Die Nähmaschinensteuervorrichtung umfaßt eine CPU (Central Processing Unit, Zentraleinheit)38, welche Steuersignale berechnet und abgibt, und ein RAM (Random Access Memory, Speicher mit wahlfreiem Zugriff) 40, welcher von der

is CPU für Berechnungen und Operationen verwendet wird. Bei dem Nähmaschinensteuerabschnitt 14 werden Eingangssignale in einer Berechnungsvorrichtung eingegeben, die die CPU 38 und den RAM 40 umfaßt Diese Eingabe erfolgt durch ein Eingangstor 42, während Ausgangssignale von der Berechnungsvorrichtung durch ein Ausgangstor 44 abgegeben werden.

Die Nähgeschwindigkeit ist beim Nähautomaten in verschiedenen Stufen veränderbar. Entsprechend einem Beispiel wird eine Nähgcschwindigkeitsinstruktion 100 am Eingangstor 42 eingegeben. Diese Nähgeschwindigkeitsinstruktion 100 wird durch einen Nähgeschwindigkeits-Befehlssteuerkreis 46 erzeugt, welcher mit einer Anzahl \ryr, Schaltern versehen ist. Die Nähgeschwindigkeit wird durch Betätigung der Schalter des Nähgeschwindigkeits-Befehlssteuerkreises 46 eingestellt. Eine X-Achsen-Erweiterungs- oder - Reduzierungsinstruktion 102 und ein V-Achsen-Vergrößerungs- oder -Verringerungsbefehl 104 werden dem Eingangstor 42 eingegeben. In Erwiderung darauf wird ein Muster in Richtung der X-Achse und/oder der K-Achse wahlweise vergrößert oder verringert Die Vergrößerungs- und Verringeningsbcfchlc 102 und 104 werden von jeweiligen Vergrößerungs- und Verringerungs-Verhältniseinstellkreise 48 und 50 abgegeben, von denen jeder mit einer Vielzahl von Schaltern bestückt ist Das gewünschte Vergrößerungs- oder Verringerungsverhältnis wird durch das Betätigen ausgewählter Schalter der beiden Kreise 48 und 50 eingestellt.

Wie zuvor erwähnt, werden eine Vielzahl von Nähmustern in dem PROM 10 gespeichert Ein Musterauswählbefehl 106 wird von einem Musterauswählbefehls· kreis 52 abgegeben, welcher sich wiederum aus einer Vielzahl von Schaltern zusammensetzt. Ein gewünschtes Muster wird im PROM 10 ausgewählt in dem die Schalter des Musterauswähl-Befehlskreises 52 betätigt werden.

Dem Eingangstor 42 wird ein Befehl 108 zum Bewegen des oberen Werkstückhaltebügels 24 nach oben und nach unten, ein Befehl HO zum Starten des Nähautomaten, ein Nadelpositionsbefehlssignal 112 und ein Nähgeschwindigkeitssignal 114 zugeführt.

Die Einstellbefehlssignale 108 und 110 werden jeweils durch Photounterbrecher 54 und 56 erzeugt, welche durch ein gleichzeitig mit betätigtes Pedal ein- und ausgeschaltet werden. Wenn das Pedal nicht niedergedrückt wird, wird das Befehlssignal 108 zum Anheben des oberen Werkstückhaltebügels 24 abgegeben. Wenn das Pedal leicht niedergedrückt wird, wird das Befehlssignal 108 abgegeben, welches veranlaßt, daß das Werk-

ö5 stück zwischen dem oberen Werkstückhaltebügel 24 und dem unteren Werkstückhaltebügel 26 gehalten wird, in dem der obere Werkstückhaltebügel 24 abgesenkt wird. Wenn das Pedal vollständig niedergedrückt

wird, wird das Befehlssignal 110 zum Starten des Nähautomaten abgegeben.

Das Nadelpositionsbefehlssignal 112 und das Nähgeschwindigkeitssignal 114 werden jeweils durch einen nicht dargestellten Nadellagcndetcklor und einen ebenfalls nicht dargestellten Nähgeschwindigkeitsdetektor erzeugt, welche auf der Nähmaschinenantriebswelle be-ί'_Jtigt sind.

Die am Ausgangstor 44 erzeugten Betriebsbefehlssignale werden zum Antrieb des Nähmaschinenkopfes 12 verwendet. Insbesondere umfassen Ciiise ein Steuersignal 120 zum Steuern des Antriebsmotors 16 und Steuersignale 122 und 124 zum Steuern der Impulsmotoren 18 bzw. 20.

Das Steuersignal 120. welches dem Nähgeschwindigkeitsbefehl 100 entspricht, wird in einen Verstärker 60 eingegeben, der den Antriebsmotor 16 mit einer Geschwindigkeit steuert, die durch den Nähgeschwindigkeitsbetehi iOö ausgewählt worden ist. Bei dem beschriebenen Nähautomat wird eine Regelung durch das Nähgeschwindigkeitssignal 114 betätigt, mit dem die Nähgeschwindigkeit auf einem vorbestimmten Wert gehalten wird.

Entsprechend der vorstehenden Beschreibung wird beim Nähautomat der Erfindung ein Muster genäht, während der Werkstückhalter 22 das Werkstück in horizontaler Richtung auf dem Nähmaschinentisch zuführt, wobei der Werkstückhalter 22 durch die Impulsmotoren 18 und 20 bewegt wird. Die Steuersignale 122 und 124, die dazu verwendet werden, die Impulsmotoren 18 und 20 zu steuern, haben ein Impulsmuster entsprechend den Werkstückzuführwerten in der X- oder V-Achsenrichtung, welches wiederum einem gewünschten Nähmuster entspricht, welches die CPU 38 in vorbestimmten Einheiten aus dem PROM 10 ausliest. Die Werkstückzuführwerte können durch die Vergrößerungs- oder Vcrriii^sruri^s-Ssfchls iQ2 und 104 erweitert odsr reduziert werden.

Ein Nähgeschwindigkeits-Signal 114 moduliert die Steuersignale 122 und 124 auf einen nachfolgend im einzelnen zu beschreibende Art und Weise in einem Zuführimpuls-Erzeugungskreis 62, welcher so die Steuersignale in Zuführsteuerimpulssignale 122a und 1226 umwandelt, die ihrerseits die Nähgeschwindigkeit steuern. Die Impulsmotoren 18 und 20 werden durch Verstärker 64 und 66 angetrieben. Die Zuführsteuerimpulse werden dann zugeführt, wenn immer die Nähnadel in ihre oberste Lage zurückkehrt Daher wird das Werkstück vom Werkstückhalter 22 in horizontaler Richtung nach jedem Stich mit einer Nähgeschwindigkeit zugeführt, die dem gewünschten Erweiterungs- oder Reduzierungsverhältnis entspricht Auf dem zwischen dem Werkstückhalter 22 und dem unteren Werkstückhaltebügel 26 gehaltenen Werkstück wird das gewünschte Muster ausgebildet, welches auf das gewünschte Verhältnis vergrößert oder verringert ist und welches unabhängig von der Nähgeschwindigkeit dasselbe Stichintervall hat

Die detaillierte Schaltungsanordnung des Zuführimpuls-Erzeugungskreises 62 ist schematisch im Schaltbild gemäß F i g. 6 dargestellt In diesem Schaltbild bezeichnet das Bezugszeichen 62a einen Zähler, 626 einen Flip-Flop, 62c und 62d Modul-N-Zähler und 62e ein UND-Gatter. Beim Betrieb werden die digitalen Ausgangswerte der CPU 38 den Zählern 62c und 62rf auf den Mehrfachsignalleitungen 122 und 124 zugeführt Das Flip-Flop 626 wird durch ein Nadel-Absenksignal 112 gesetzt Das Impulssignal 114 wird dann durch den Zähler 62a gezählt. Wenn einer vorgegebenen Anzahl von Impulsen durch den Zähler 62a gezählt worden ist, erzeugt der Zähler 62a ein Auszählsignal, welches das Flip-Flop 626 zurückstellt. So lange das Flip-Flop 626

■> sich im gcset/icn Zustund befindet, wird das Werkstück zugeführt. Während dieser Zeit befindet sich das UND-Gatter 62e im durchgesteuerten Zustand, so daß das Geschwindigkeitssignal 114 durch dieses hindurch gelangen kann und den Zählern 62c und 62d zugeführt

ίο wird. Die Zähler 62c und f>2d wirken sich dann dahingehend aus, das Impulsmotor-Antriebssignal mit dem Geschwindigkeitssignal 114 zu modulieren und das sich daraus ergebende Signal den Ausgangsanschlüssen 122a und 124a zuzuführen. Bei dieser Anordnung wird

is ein Impulsmotor-Antriebssägnal vorgesehen, welches der Maschinenbetriebsgeschwindigkeit entspricht.

Bei der Erfindung wird die Bewegung der Impulsmotoren 18 und 20 stets mit der der Nähnadel synchronisiert.

Es liegt eine obere Grenzgeschwindigkeit vor, bei der der Werkstückhalter 22 so bewegbar ist, daß die Bewegung der Impulsmotoren 18 und 20 mit der der Nähnadel synchronisiert werden kann. Daher hat der Abstand, über den der Werkstückhalter 22 augenblicklich bewegt werden kann und dementsprechend die Zahl der Zuführimpulse 122a und 124a eine obere Grenze.

Dies ist graphisch in F i g. 3 dargestellt. Die Nähgeschwindigkeit V ist auf der Ordinate und die Anzahl N der Zuführinipulsc 122a und 124«, die den Impulsinoto ren 18 und 20 zugeführt werden, auf der Abszisse aufge tragen. Die Linie A zeigt eine obere Grenze der Impulszahl an, bei der bzw. mit der der Werkstückhalter bewegt werden kann. Oberhalb dieser Grenze, d. h. in dem Bereich der Graphik, in der die Impulszahl N oberhalb der Linie A liegt, wird die Bewegung der Impulsmotoren 18 und 20 nicht mit der der Nähnadel synchronisiert. Bei der bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung sind eine Darstellung der Linie A und eine Vielzahl von Nähgeschwindigkeiten V₀, V₁, Vj... V_n gemäß F i g. 3 in dem Nähmaschinensteuerabschnitt 14 gespeichert. Wenn ein Versuch unternommen wird, die Impulszahl N auf einen Wert jenseits der Linie A zu erhöhen, so reduziert der Nähmaschinensteuerabschnitt 14 die Geschwindigkeit der Impulsmotoren 18 und 20 sowie die Impulszahl N auf einen Wert unterhalb der Linie A, in dem eine niedrigere Nähgeschwindigkeit V ausgewählt wird, als die, welche ansonsten benützt würde. Entsprechend der vorstehenden Beschreibung gibt der Zuführimpuls-Erzeugungskreis 62 Zuführimpulse 122a

so und 124a entsprechend der Nähgeschwindigkeit ab. so daß sowohl die Geschwindigkeit der Impulsmotoren 18 und 20 als auch die Nähgeschwindigkeit V reduziert werden. Jedes der Steuersignale 126a bis 126e wird vom Aus gangstor 44 abgegeben. Jedes der Steuersignale 126a bis 126e wird jeweils einem entsprechenden Verstärker 70a bis 7Oe zugeführt, die die entsprechenden Elektromagnete 36a bis 36e antreiben. Bei dieser Anordnung treibt die Nähmaschinensteuervorrichtung 14 die Elektroma-

eo gnete 36a an entsprechend der niedergedrückten Position des Pedals, wie dies durch den Befehl 108 angezeigt ist, und bewirkt eine Freigabe des Werkstücks vom Werkstückhalter 22 oder ein Halten desselben zwischen dem Werkstückhalter 22 und dem unteren Werkstückes haltebügel 26 durch Anheben und Absenken des oberen Werkstückhaltebügels 24.

Der weitere Betrieb der Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die F i g. 4 beschrie-

ben.

Beim Betriebsstart wird ein Hauptschalter eingeschaltet und der Nähmaschinensteuerabschnitt 14 auf den Ausgangszustand eingestellt. Wenn das Werkstück auf den unteren Werkstückhaltebügel 26 abgelegt ist und das Pedal !sieht niedergedrückt wird, wird das Werkstück zwischen dem Werkstückhalter 22 und dem unteren Werknückhaltebügel 26 gehalten. Dann wird der Werkstückhalter 22 zum Ausgangspunkt des Musters bewegt, woraufhin die Vorbereitungen für das Nähen beendet sind.

Daraufhin werden das Nähgeschwindigkeitsbefehlssignal tOO, das Vergrößerungs- und Verringerungsbefehlssignal 102 und 104 und ein Musterwählbefehl 106 in das Eingangstor 42 eingegeben. Wenn das Pedal dann weiter niedergedrückt wird, wird ein durch das Musterwählbefchlssignal 106 ausgewähltes Nähmuster aus dem PROM 10 ausgelesen. Der Werkstückhalter 22 wird entsprechend der. Yergrößsrur.gE- oder Yerringcrungsbefehlssignalen 102 und 104 in die horizontale Richtung zugeführt. Die Nähmaschinenhauptwelle wird mit einer Geschwindigkeit oder Drehzahl gedreht, die dem Nähgeschwindigkeitsbefehl 100 entspricht, und das gewünschte Muster wird dann Stich-für-Stich auf dem Werkstück ausgebildet Wenn die Nähnadel sich in der unteren Position befindet, wird kein Werkstück zugeführt Wenn die Nähnadel in die obere Lage angehoben wird, wird das Werkstück für den nächsten Stich vorwärtsbewegt und zugeführt

Die zuvor beschriebenen Vorgänge gelten für den Fall, daß das Werkstück mit einer Geschwindigkeit genäht wird, die dem Bereich unterhalb der Linie A in Fig.3 entspricht In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird der Vorschubwert Xd eines Stiches in der X-Achsenrichtutig immer mit dem Vorschubwert Yd eines Stiches in der V-Achsenrichtung verglichen. Die größere dieser beiden Vorschubwerte wird durch eine Impulszahl B ersetzt und wird ihrerseits mit jeder Impulszahl Λ/ο, Λ/ι, A/2... entlang der Linie A verglichen und zwar entsprechend der Geschwindigkeit für jeden Zeitpunkt.

Entsprechend der vorstehenden Beschreibung werden für den Fall, daß die Geschwindigkeit der Impulsmotoren 18 und 20 unterhalb der Grenze liegen, die folgenden Ungleichungen erfüllt: B< N₀, B< N₁, B< N₂, (B ist nicht größer als W_nJl So wird der Antriebsmotor 16 mit einer Nähgeschwindigkeit V angetrieben, die dem Nähgeschwindigkeitsbefehlssignal 100 entspricht Die Zuführimpulse 122a und 124b entsprechend der Nähgeschwindigkeit V werden den Impulsmotoren 18 und 20 zugeführt Der Nähautomat wird mit einer solchen Geschwindigkeit angetrieben, daß die Bewegung der Impulsmotoren 18 und 20 mit der Nähnadel synchronisiert ist

Eine weitere detaillierte Erläuterung wird unter Bezugnahme auf Fig.5A bis 5C gegeben. Es wird zunächst angenommen, daß das Werkstück mit einer Geschwindigkeit genäht wird, die unterhalb der Linie A der F i g. 2 liegt, wobei die Nähgeschwindigkeit V= V₀ ist Die entsprechende Periode ist 7ö entsprechend der Darstellung in F i g. 5 A (Ni =6).

Der Fall, in dem die Impulszahl N der Zuführimpulse 122a und 124a unterhalb der Linie A liegt wird zunächst beschrieben. Die Impiils/nhl wird für diesen Fall der Reihe nach verglichen mit den Impulszähler N₀ .. -AZ_n. Eine Nähgeschwindigkeit VO ... V_n entsprechend den Impulszahlen wird durch den Nähmaschinensteuerabschnitt 14 ausgewählt Der Abschnitt 14 gibt dann ein Steuersignal 120 entsprechend der ausgewählten Nähgeschwindigkeit .0 ··. V_n ab und das Werkstück wird mit einer Geschwindigkeit zugeführt, die einer ausgewählten Nähgescliwindigkeit V₀ ... V_n entspricht. Dann wird trotz des Nähgeschwindigkeitsbefehlssignals 100, welches eine höhere Impulszahl und Nähgeschwindigkeit spezifizieren würde, das Werkstück bei einer Grenzgeschwindigkeit von Vb ■ · · V_n durch die Nähmaschinensteuervorrichtung 14 zugeführt, innerhalb der die Bewegung der Impulsmotoren 18 und 20 mit der Nähnadel synchronisiert werden kann.

Diese Vorgänge werden weiterhin unter Bezugnahme auf das zuvor beschriebene Ausführungsbeispiel beschrieben.

Für den Fall, daß ein Befehlssignal 102 (104) eingegeben wird, gemäß der die Mustergröße verdoppelt wird, wird die Zuführimpulszahl N auf Λ/β (12) verdoppelt Für diesen Fall liegt die Zuführimpulszahl Λ/(=Λ/₆) oberhalb der I-«nie A. Dies bedeutet daß der ausgewählte Antriebszustand vom Zustand entsprechend dem Koordinatenpunkt Co (No, V₀) zum Koordinatenpunkt Q (N*, V₀) der F i g. 3 geändert wird. Wenn die Impulsmotoren 18 und 20 mit dieser Geschwindigkeit angetrieben wurden, würde die Bewegung derselben nicht mit der der

Nähnadel synchronisiert sein. In Übereinstimmung mit der Erfindung wird jedoch hierbei für Λ/β die größte Impulszahl B mit Λ/ο bis AZ₅ der Reihe nach verglichen. Die höchste Nähgeschwindigkeit V₆, die die Impulszahl B nicht überschreite», nämlich C₂ (Nt, Ve) wird ausge wählt Konsequenterweise wird das Steuersignal 120 entsprechend der Nähgeschwindigkeit V₆ von dem Nähmaschinensteuerabschnitt 14 abgegeben. So wird trotz des Befehlssignals 100 die Nähmaschinenantriebswelle mit einem Drehmoment bzw. einer Drehzahl ge- dreht, die der von dem Nähmaschinensteuerabschnitt 14 ausgewählten Geschwindigkeit Ve entspricht Somit werden die Motoren 18 und 20 bei den Grenzgeschwindigkeiten angetrieben, die reduziert sind und die der reduzierten Geschwindigkeit Ve entsprechen.

Die verschiedenen Operationen der CPU 38 sind im einzelnen in dem Flußdiagramm der F i g. 4 dargestellt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Nähautomat mit einem Nähmaschinenkopf enthaltend einen Werkstückhalter zur Aufnahme eines Werkstückes mit einer den Werkstückhalter in X- und in V-Richtung bewegenden, Schrittmotore aufweisenden Antriebseinrichtung sowie eine Nadelvorrichtung, die durch einen Antriebsmotor mit einer entsprechenden Stichzahl bzw. Nähgeschwindigkeit angetrieben wird, mit einer Nähmaschinensteuervorrichtung, die einen Mikrocomputer mit einem Mikroprozessor und einem Speicher aufweist, in dem Nähmusterdaten für die Steuerung der Schriltmotore des Werkstückhalters abgespeichert sind und mit einer Synchronisierungseinrichtung für Werkstückhalter- und Nadelvorrichtungsbewegung, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor bei festgestelltem Überschreiten einer im Speicher enthaltenen als Datenwertpaare (V₀. No; V'i, Nr. ■ ■ ■ Vn, /V₁₁? enthaltenen Grcnzwcrtchsracterl· slik der Reihe nach und schrittweise für eine Folge von Impulszahlen (N₀, M. · - - N_n) für die Werkstückgeschwindigkeit der Grenzwertcharakteristik (A) beginnend mit einer Ausgangs-Grenzimpulszahl (N„) feststellt, ob der nähmustetbedingte tatsächliche Impuls-Datenwert (B) für die Werkstückhaltergeschwindigkeit (in X- oder V-Richtung) jeweils größer oder kleiner ist als die betreffende Impulszahl (N_n) und daß ferner der Mikroprozessor zur Ermittlung dt', nähmusterbedingten tatsächlichen Datenwertes (B) feststellt, ob der Impulszahlenwert der Geschwindigkeit in A'-Ricntung (XD) größer oder kleiner ist als der lrnroilsz^hlenwert der Geschwindigkeit in V-Richtung (YO), und daß der jeweils größere Vergleichsimpulszahlenwert zur Bildung des Impuls-Datenwertes (B) herangezogen wird, daß bei Feststellung der gegenüber dem tatsächlichen Datenwert (B) nächstniedrigeren Impulszahl (N_n) aus der Folge der Impulszahlen (No, N\,... N_n) der Mikroprozessor diese Impulszahl (N_n) und für die Nähgeschwindigkeit (V) den zugehörigen Datenwert (V_n) der Grenzwertcharakteristik einstellt, und daß der Mikroprozessor bei festgestelltem Unterschreiten der Grenzwertcharakteristik mittels des Impuls-Datenwertes (Ö^eineYentsprechende Anzahl von Anlriebsimpulsen für die Geschwindigkeit der Werkstückhaltervorrichtung einstellt, wenn der Impuls-Datenwert (B) und die ffj^jggjeg Nähgeschwindigkeit (V) kleiner ist alsÜie entsprechenden Werte der Grenzwertcharakteristik.

2. Nähautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nähmaschinensteuervorrichtung mit einer Eingabeeinrichtung zur Vergrößerung und/oder Verkleinerung der Nähmustergrößen in X- und V- Richtung gekoppelt ist, um ein Vergrößerur.gs- und Verkleinerungsverhältnis in X- und V-Richtung einzustellen.

3. Nähautomat nach Anspruch t oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Mikroprozessor und den beiden Schrittmotoren für die Werkstückhalterbewegung in X- und V-Richtung eine Irnpulsschaltung (62) vorgesehen ist, welche einen ersten und zweiten Steuerimpulseingang (112 und 114) aufweist, wobei an dem einen Steuereingang (112) Nähnadelabsenksignale und an dem anderen Steuereingang Nähgeschwindigkeitssignale anliegen.

4. Nähautomat nach Anspruch 3, dadurch gekenn-

zeichnet, daß die Impulssteuerschaltung einen Zähler (62a) aufweist, dessen Takteingang mit dem Nähg^eschwindigkeitseingang (114) verbunden ist, dessen Ubertragausgang (ST) mit einem Rücksetzeingang eines Flip-Flops (62b) verbunden ist, dessen Setzeingang an den Nadelabsenksignaleingang (112) angeschlossen ist, daß ein erster Ausgang (Q) des Flip-Flops {62b) mit einem Rücksetzeingang (R) des Zählers (62a) und dessen weiterer Ausgang (Q) n-it einem ersten Eingang eines UND-Gatters (62e^ verbunden ist, dessen erster Eingang mit dem Nähgeschwindigkeitseingang (114) verbunden ist, daß der Ausgang des UND-Gatters (62e,> mit je einem Takteingang (CK) eines ersten und zweiten Digitalzählers (Modul AAZähler 62c und 62d) verbunden ist, deren Signaleingänge zum Mikroprozessor und deren Signalausgänge zum jeweiligen Schrittmotor führen, und daß der Rücksetzausgang (R) de« Flip-Flops (f>2b) mit je einem Rücksetzeingang des ersten und zweiten Digitalzählers (62c und 62d) verbunden ist